JPH08292901A - ウォッチドッグタイマ及びこれを用いたコンピュータシステム - Google Patents
ウォッチドッグタイマ及びこれを用いたコンピュータシステムInfo
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- JPH08292901A JPH08292901A JP7096439A JP9643995A JPH08292901A JP H08292901 A JPH08292901 A JP H08292901A JP 7096439 A JP7096439 A JP 7096439A JP 9643995 A JP9643995 A JP 9643995A JP H08292901 A JPH08292901 A JP H08292901A
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- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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- G06F11/07—Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
- G06F11/0703—Error or fault processing not based on redundancy, i.e. by taking additional measures to deal with the error or fault not making use of redundancy in operation, in hardware, or in data representation
- G06F11/0751—Error or fault detection not based on redundancy
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 マルチタスクシステムの暴走監視が可能なウ
ォッチドッグタイマを提供すること。 【構成】 複数のタスクが動作するMPU3よりタスク
ごとに定められた所定の頻度でウォッチドッグタイマ1
へアクセスをする。ウォッチドッグタイマ1は所定時間
ごとのアクセスの頻度を監視し、アクセスの頻度が所定
の値を下回った場合には、暴走と見なし、暴走検出信号
を出力する。また複数のタスクがタスクごとに定められ
た所定の値を所定の頻度でウォッチドッグタイマ1内の
レジスタへ書き込む。ウォッチドッグタイマ1は所定時
間ごとのレジスタに書き込まれた値の合計を監視し、レ
ジスタに書き込まれた値の合計が所定の値を下回った場
合には、暴走と見なし暴走検出信号を出力する。
ォッチドッグタイマを提供すること。 【構成】 複数のタスクが動作するMPU3よりタスク
ごとに定められた所定の頻度でウォッチドッグタイマ1
へアクセスをする。ウォッチドッグタイマ1は所定時間
ごとのアクセスの頻度を監視し、アクセスの頻度が所定
の値を下回った場合には、暴走と見なし、暴走検出信号
を出力する。また複数のタスクがタスクごとに定められ
た所定の値を所定の頻度でウォッチドッグタイマ1内の
レジスタへ書き込む。ウォッチドッグタイマ1は所定時
間ごとのレジスタに書き込まれた値の合計を監視し、レ
ジスタに書き込まれた値の合計が所定の値を下回った場
合には、暴走と見なし暴走検出信号を出力する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はフォールトトレラントシ
ステム、フェイルセーフシステム、またはセルフチェッ
キングシステム等のコンピュータシステムにかかり、特
にマルチタスクで動作するプロセッサの暴走検出に好適
なウォッチドッグタイマに関する。
ステム、フェイルセーフシステム、またはセルフチェッ
キングシステム等のコンピュータシステムにかかり、特
にマルチタスクで動作するプロセッサの暴走検出に好適
なウォッチドッグタイマに関する。
【0002】
【従来の技術】プロセッサの暴走を検出するために従来
からウォッチドッグタイマが用いられている(文献:例
えば特公昭63−41094など)。
からウォッチドッグタイマが用いられている(文献:例
えば特公昭63−41094など)。
【0003】従来技術のウォッチドッグタイマは図21
に示すようにアクセス間隔監視機能101で図示してな
いマイクロプロセッサからのアクセス間隔を監視し、ア
クセス間隔が所定の値を超える場合に暴走検出信号4を
出力する。そのための内部構成を図22に示す。同図に
おいてタイマ11は一定時間ごとに計数値を増加させて
ゆき、アクセス検出機能16はプロセッサからアクセス
される毎にリセット指令信号をタイマ11に出力し、タ
イマ11の計数値をクリアする。この計数値がある値を
超えたときにはタイマ11は暴走検出信号を出力する。
すなわち、タイマ11の計数値は前回のアクセスからの
経過時間を示すことになる。つまり、プロセッサの暴走
によりある一定の時間以上プロセッサがウォッチドッグ
タイマ1をアクセスできなくなったことをもって暴走を
検出する。
に示すようにアクセス間隔監視機能101で図示してな
いマイクロプロセッサからのアクセス間隔を監視し、ア
クセス間隔が所定の値を超える場合に暴走検出信号4を
出力する。そのための内部構成を図22に示す。同図に
おいてタイマ11は一定時間ごとに計数値を増加させて
ゆき、アクセス検出機能16はプロセッサからアクセス
される毎にリセット指令信号をタイマ11に出力し、タ
イマ11の計数値をクリアする。この計数値がある値を
超えたときにはタイマ11は暴走検出信号を出力する。
すなわち、タイマ11の計数値は前回のアクセスからの
経過時間を示すことになる。つまり、プロセッサの暴走
によりある一定の時間以上プロセッサがウォッチドッグ
タイマ1をアクセスできなくなったことをもって暴走を
検出する。
【0004】図23は、ウォッチドッグタイマを有する
システムの構成図である。ウォッチドッグタイマ(WD
T)1、とマイクロプロセッシングユニット(MPU)
3とはバス2で結ばれていて、ウォッチドッグタイマ
(WDT)1はマイクロプロセッシングユニット(MP
U)3からのアクセスを監視し、マイクロプロセッシン
グユニット(MPU)3の暴走を検出した場合には暴走
検出信号4を出力する。暴走検出信号4が出力された場
合には、システム全体をリセットしたり、マイクロプロ
セッシングユニット(MPU)3が障害回復のための処
理、割込み処理を実行したり、システムの外部に報告し
たりすることが多い。
システムの構成図である。ウォッチドッグタイマ(WD
T)1、とマイクロプロセッシングユニット(MPU)
3とはバス2で結ばれていて、ウォッチドッグタイマ
(WDT)1はマイクロプロセッシングユニット(MP
U)3からのアクセスを監視し、マイクロプロセッシン
グユニット(MPU)3の暴走を検出した場合には暴走
検出信号4を出力する。暴走検出信号4が出力された場
合には、システム全体をリセットしたり、マイクロプロ
セッシングユニット(MPU)3が障害回復のための処
理、割込み処理を実行したり、システムの外部に報告し
たりすることが多い。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術はマルチ
タスクで動作するプロセッサの暴走検出については十分
な考慮がされていなかった。つまり、ウォッチドッグタ
イマへのアクセス命令を含むタスクの暴走は検出可能で
あるが、ウォッチドッグタイマへのアクセス命令を含ま
ないタスクの暴走は検出できないという問題がある。
タスクで動作するプロセッサの暴走検出については十分
な考慮がされていなかった。つまり、ウォッチドッグタ
イマへのアクセス命令を含むタスクの暴走は検出可能で
あるが、ウォッチドッグタイマへのアクセス命令を含ま
ないタスクの暴走は検出できないという問題がある。
【0006】また、全てのタスクにウォッチドッグタイ
マへのアクセス命令を含ませた場合には、ウォッチドッ
グタイマによりアクセスの間隔の監視はできるが、各タ
スクごとの個別の監視はできない。特に起動間隔の短い
タスクと起動間隔の長いタスクの混在している場合や、
各タスクが確率的に独立に、すなわちばらばらに起動さ
れる場合には、各タスクの監視に困難が伴う。
マへのアクセス命令を含ませた場合には、ウォッチドッ
グタイマによりアクセスの間隔の監視はできるが、各タ
スクごとの個別の監視はできない。特に起動間隔の短い
タスクと起動間隔の長いタスクの混在している場合や、
各タスクが確率的に独立に、すなわちばらばらに起動さ
れる場合には、各タスクの監視に困難が伴う。
【0007】また、各タスクごとに専用のウォッチドッ
グタイマを備えていては、必要とされるウォッチドッグ
タイマの分だけハードウェア量の増加を招く。
グタイマを備えていては、必要とされるウォッチドッグ
タイマの分だけハードウェア量の増加を招く。
【0008】さらに動作するタスクの数が異なると新た
にハードウェアを設計し直さなければならないため、同
一のハードウェアを複数のアプリケーションに汎用的に
使用することができなくなる。
にハードウェアを設計し直さなければならないため、同
一のハードウェアを複数のアプリケーションに汎用的に
使用することができなくなる。
【0009】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、複数のタスクが動作するプロセッサの暴走
を検出するウォッチドッグタイマを提供することを目的
とする。
ものであり、複数のタスクが動作するプロセッサの暴走
を検出するウォッチドッグタイマを提供することを目的
とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記従来技術の問題を解
決するために本発明では、以下の手段を講じる。
決するために本発明では、以下の手段を講じる。
【0011】[手段1] アクセス頻度の監視 複数のタスクがタスクごとに定められた所定の頻度でウ
ォッチドッグタイマへアクセスをする。ウォッチドッグ
タイマは所定時間ごとのアクセスの頻度を監視し、アク
セスの頻度が所定のしきい値を下回った場合には、暴走
と見なす。
ォッチドッグタイマへアクセスをする。ウォッチドッグ
タイマは所定時間ごとのアクセスの頻度を監視し、アク
セスの頻度が所定のしきい値を下回った場合には、暴走
と見なす。
【0012】一方、ウォッチドッグタイマを有するコン
ピュータシステム上で動作する複数のタスクにはウォッ
チドッグタイマをアクセスする命令をタスクごとに定め
られた個数だけ持たせておく。従って各タスクは実行の
進行と共に定められた頻度でウォッチドッグタイマをア
クセスすることになる。ここで、暴走検出のための前記
しきい値を各タスクのアクセス頻度の総和とする。
ピュータシステム上で動作する複数のタスクにはウォッ
チドッグタイマをアクセスする命令をタスクごとに定め
られた個数だけ持たせておく。従って各タスクは実行の
進行と共に定められた頻度でウォッチドッグタイマをア
クセスすることになる。ここで、暴走検出のための前記
しきい値を各タスクのアクセス頻度の総和とする。
【0013】なお、以上のアクセス頻度監視機能は以下
のようにして実現できる。ウォッチドッグタイマは一定
時間ごとに計数値を増加させてゆき、プロセッサからの
アクセスの度に所定の値だけ該計数値を減じる。ここ
で、一定時間ごとの計数値の増加は一定時間に期待され
るアクセスの頻度を表し、計数値は、所定時間内に期待
されるアクセスの頻度と実際のアクセスの頻度の差を表
すことになる。従って、計数値即ち所定時間内に期待さ
れるアクセスの頻度と実際のアクセスの頻度の差がある
一定以上の値となったときに暴走と見なせばよい。
のようにして実現できる。ウォッチドッグタイマは一定
時間ごとに計数値を増加させてゆき、プロセッサからの
アクセスの度に所定の値だけ該計数値を減じる。ここ
で、一定時間ごとの計数値の増加は一定時間に期待され
るアクセスの頻度を表し、計数値は、所定時間内に期待
されるアクセスの頻度と実際のアクセスの頻度の差を表
すことになる。従って、計数値即ち所定時間内に期待さ
れるアクセスの頻度と実際のアクセスの頻度の差がある
一定以上の値となったときに暴走と見なせばよい。
【0014】[手段2] 加重アクセス頻度の監視 さらに、タスクの重要度、起動頻度に応じてタスクごと
にアクセス頻度の重みを付けて監視する。
にアクセス頻度の重みを付けて監視する。
【0015】複数のタスクがタスクごとに定められた所
定の値を所定の頻度でウォッチドッグタイマ内のレジス
タへ書き込む。ウォッチドッグタイマは所定時間ごとの
前記レジスタに書き込まれた値の合計を監視し、前記レ
ジスタに書き込まれた値の合計が所定の値を下回った場
合には、暴走と見なす。タスクごとにアクセス頻度の重
みを付けて監視することが可能となる。
定の値を所定の頻度でウォッチドッグタイマ内のレジス
タへ書き込む。ウォッチドッグタイマは所定時間ごとの
前記レジスタに書き込まれた値の合計を監視し、前記レ
ジスタに書き込まれた値の合計が所定の値を下回った場
合には、暴走と見なす。タスクごとにアクセス頻度の重
みを付けて監視することが可能となる。
【0016】なお、以上の機能は以下のようにして実現
できる。ウォッチドッグタイマは一定時間ごとに計数値
を増加させてゆき、プロセッサからのアクセスの度にウ
ォッチドッグタイマ内のレジスタに書き込まれた値だけ
該計数値を減じる。ここで、一定時間ごとの計数値の増
加は一定時間にレジスタに書き込まれると期待される値
の総計を表し、計数値は、一定時間にレジスタに書き込
まれると期待される値の総計と実際にレジスタに書き込
まれた値の総計の差を表すことになる。従って、計数値
即ち一定時間にレジスタに書き込まれると期待される値
の総計と実際にレジスタに書き込まれた値の総計の差が
ある一定以上の値となったときに暴走と見なせばよい。
できる。ウォッチドッグタイマは一定時間ごとに計数値
を増加させてゆき、プロセッサからのアクセスの度にウ
ォッチドッグタイマ内のレジスタに書き込まれた値だけ
該計数値を減じる。ここで、一定時間ごとの計数値の増
加は一定時間にレジスタに書き込まれると期待される値
の総計を表し、計数値は、一定時間にレジスタに書き込
まれると期待される値の総計と実際にレジスタに書き込
まれた値の総計の差を表すことになる。従って、計数値
即ち一定時間にレジスタに書き込まれると期待される値
の総計と実際にレジスタに書き込まれた値の総計の差が
ある一定以上の値となったときに暴走と見なせばよい。
【0017】[手段3]ソフトウェアによるウォッチド
ッグタイマ 複雑で高度なウォッチドッグタイマの機能をソフトウェ
ア(本明細書中では以下暴走監視タスクと呼ぶことにす
る)により実現し、暴走監視タスクは周期的にハードウ
ェアにより実現したウォッチドッグタイマにアクセスす
る。暴走監視タスクで実現する機能の例として以下のよ
うなものが挙げられる。
ッグタイマ 複雑で高度なウォッチドッグタイマの機能をソフトウェ
ア(本明細書中では以下暴走監視タスクと呼ぶことにす
る)により実現し、暴走監視タスクは周期的にハードウ
ェアにより実現したウォッチドッグタイマにアクセスす
る。暴走監視タスクで実現する機能の例として以下のよ
うなものが挙げられる。
【0018】(1)アクセス頻度の監視機能([手段
1]) (2)加重アクセス頻度の監視機能([手段2]) (3)各タスクごとのアクセス間隔の監視機能
1]) (2)加重アクセス頻度の監視機能([手段2]) (3)各タスクごとのアクセス間隔の監視機能
【0019】
【作用】以上述べた本発明によれば、暴走してウォッチ
ドッグタイマへアクセスできなくなったタスクが存在す
れば、ウォッチドッグタイマへのアクセス頻度が所定の
しきい値を下回まわるので暴走が検出できる([手段1]
[手段2])。
ドッグタイマへアクセスできなくなったタスクが存在す
れば、ウォッチドッグタイマへのアクセス頻度が所定の
しきい値を下回まわるので暴走が検出できる([手段1]
[手段2])。
【0020】また、より大きな重み付けの重要なタスク
が暴走によりウォッチドッグタイマへアクセスできなく
なった場合にはレジスタに書き込まれた値の合計がより
大幅に所定の値を下回るので、暴走を検出することがで
きる。([手段2])更にソフトウェアで実現したウォッチ
ドッグタイマによれば、ハードウェアによるウォッチド
ッグタイマが監視するのは暴走監視タスクだけですむた
め、従来技術によるハードウェアウォッチドッグタイマ
を用いて[手段1]、[手段2]などの機能を容易に実現で
きる上、さらに各タスクごとのアクセス間隔の監視機能
を単一の従来技術によるハードウェアウォッチドッグタ
イマを用いて容易に実現できる。
が暴走によりウォッチドッグタイマへアクセスできなく
なった場合にはレジスタに書き込まれた値の合計がより
大幅に所定の値を下回るので、暴走を検出することがで
きる。([手段2])更にソフトウェアで実現したウォッチ
ドッグタイマによれば、ハードウェアによるウォッチド
ッグタイマが監視するのは暴走監視タスクだけですむた
め、従来技術によるハードウェアウォッチドッグタイマ
を用いて[手段1]、[手段2]などの機能を容易に実現で
きる上、さらに各タスクごとのアクセス間隔の監視機能
を単一の従来技術によるハードウェアウォッチドッグタ
イマを用いて容易に実現できる。
【0021】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
する。
【0022】図1は本発明に係るウォッチドッグタイマ
の基本的構成を示す図である。同図においてウォッチド
ッグタイマ1はアクセス頻度監視機能100を有し、マ
イクロプロセッシングユニット(MPU)3からウォッ
チドッグタイマ1へのアクセス頻度を監視し、アクセス
頻度が所定のしきい値を下回った場合にはマイクロプロ
セッシングユニット(MPU)3の暴走とみなして暴走
検出信号4を出力する。
の基本的構成を示す図である。同図においてウォッチド
ッグタイマ1はアクセス頻度監視機能100を有し、マ
イクロプロセッシングユニット(MPU)3からウォッ
チドッグタイマ1へのアクセス頻度を監視し、アクセス
頻度が所定のしきい値を下回った場合にはマイクロプロ
セッシングユニット(MPU)3の暴走とみなして暴走
検出信号4を出力する。
【0023】一方、本実施例のウォッチドッグタイマ1
を有するコンピュータシステム上で動作する複数のタス
クはウォッチドッグタイマ1をアクセスする命令をタス
クごとに定められた個数だけ持つように構成される。従
って各タスクは実行の進行と共に定められた頻度でウォ
ッチドッグタイマ1をアクセスすることになる。ここ
で、暴走検出信号4が出力される前記しきい値を各タス
クのアクセス頻度の総和とすれば、いづれかのタスクが
暴走して、ウォッチドッグタイマ1をアクセスできなく
なれば、ウォッチドッグタイマ1へのアクセス頻度が所
定のしきい値を下回わるので暴走検出信号4が出力さ
れ、マルチタスクシステムの暴走を監視することができ
る。
を有するコンピュータシステム上で動作する複数のタス
クはウォッチドッグタイマ1をアクセスする命令をタス
クごとに定められた個数だけ持つように構成される。従
って各タスクは実行の進行と共に定められた頻度でウォ
ッチドッグタイマ1をアクセスすることになる。ここ
で、暴走検出信号4が出力される前記しきい値を各タス
クのアクセス頻度の総和とすれば、いづれかのタスクが
暴走して、ウォッチドッグタイマ1をアクセスできなく
なれば、ウォッチドッグタイマ1へのアクセス頻度が所
定のしきい値を下回わるので暴走検出信号4が出力さ
れ、マルチタスクシステムの暴走を監視することができ
る。
【0024】上述した図1に示すウォッチドッグタイマ
は、具体的には図2、図3、図4、図5に示す内部構成
にすれば実現できる。
は、具体的には図2、図3、図4、図5に示す内部構成
にすれば実現できる。
【0025】図2ではバス2を経由して図示してないマ
イクロプロセッシングユニット(MPU)3からウォッ
チドッグタイマ2にアクセスがある度にカウンタ機能
(CNTR)10の計数値は増加する。タイマー機能
(TIMER)11の計数値は一定時間間隔ごとに一定
数だけ増加して行く。割算機能(DIV)12では、カ
ウンタ機能(CNTR)10の計数値bをタイマー機能
(TIMER)11の計数値aで除算して除算結果cを
得る。ここで、カウンタ機能(CNTR)10の計数値
bはウォッチドッグタイマ2へのアクセス回数を表し、
タイマー機能(TIMER)11の計数値は経過時間を
示すため、除算結果cは単位時間当たりのウォッチドッ
グタイマ2へのアクセス回数すなわちアクセス頻度を示
す。続いて、比較機能(CMP)13では除算結果cと
設定値K1とを比較し、除算結果cが設定値K1を下回
った場合には暴走検出信号4を出力する。なおここで先
に述べたように、除算結果cはウォッチドッグタイマ2
へのアクセス頻度を示しているので、設定値K1を正常
動作時に期待されるアクセス頻度とすれば、暴走時には
アクセス頻度の低下から暴走を検出し、暴走検出信号4
を出力する。
イクロプロセッシングユニット(MPU)3からウォッ
チドッグタイマ2にアクセスがある度にカウンタ機能
(CNTR)10の計数値は増加する。タイマー機能
(TIMER)11の計数値は一定時間間隔ごとに一定
数だけ増加して行く。割算機能(DIV)12では、カ
ウンタ機能(CNTR)10の計数値bをタイマー機能
(TIMER)11の計数値aで除算して除算結果cを
得る。ここで、カウンタ機能(CNTR)10の計数値
bはウォッチドッグタイマ2へのアクセス回数を表し、
タイマー機能(TIMER)11の計数値は経過時間を
示すため、除算結果cは単位時間当たりのウォッチドッ
グタイマ2へのアクセス回数すなわちアクセス頻度を示
す。続いて、比較機能(CMP)13では除算結果cと
設定値K1とを比較し、除算結果cが設定値K1を下回
った場合には暴走検出信号4を出力する。なおここで先
に述べたように、除算結果cはウォッチドッグタイマ2
へのアクセス頻度を示しているので、設定値K1を正常
動作時に期待されるアクセス頻度とすれば、暴走時には
アクセス頻度の低下から暴走を検出し、暴走検出信号4
を出力する。
【0026】図3では乗算機能(MUL)14でカウン
タ機能(CNTR)10の計数値に計数K2を乗じた乗
算結果とタイマー機能(TIMER)11の計数値とを
比較し、タイマー機能(TIMER)11の計数値が乗
算結果を超える場合には暴走検出信号4を出力する。こ
こで、計数K2を正常動作時に期待されるアクセス頻度
の逆数とすれば、本実施例によりウォッチドッグタイマ
2へのアクセス頻度が正常動作時に期待されるアクセス
頻度を下回った場合には暴走検出信号4を出力する。
タ機能(CNTR)10の計数値に計数K2を乗じた乗
算結果とタイマー機能(TIMER)11の計数値とを
比較し、タイマー機能(TIMER)11の計数値が乗
算結果を超える場合には暴走検出信号4を出力する。こ
こで、計数K2を正常動作時に期待されるアクセス頻度
の逆数とすれば、本実施例によりウォッチドッグタイマ
2へのアクセス頻度が正常動作時に期待されるアクセス
頻度を下回った場合には暴走検出信号4を出力する。
【0027】図4ではタイマー機能(TIMER)11
の計数値aより乗算機能(MUL)14でカウンタ機能
(CNTR)10の計数値に計数K2を乗じた乗算結果
bを減算機能(SUB)15で減算し、この減算結果c
と設定値K3とを比較し、減算機能(SUB)15の減
算結果cが設定値K3を超える場合には暴走検出信号4
を出力する。ここで、図3の実施例と同様に計数K2を
正常動作時に期待されるアクセス頻度の逆数とし、設定
値K3を暴走検出のしきい値CWDTとすれば、本実施例
によりウォッチドッグタイマ2へのアクセス頻度が正常
動作時に期待されるアクセス頻度を下回った場合には暴
走検出信号4を出力する。
の計数値aより乗算機能(MUL)14でカウンタ機能
(CNTR)10の計数値に計数K2を乗じた乗算結果
bを減算機能(SUB)15で減算し、この減算結果c
と設定値K3とを比較し、減算機能(SUB)15の減
算結果cが設定値K3を超える場合には暴走検出信号4
を出力する。ここで、図3の実施例と同様に計数K2を
正常動作時に期待されるアクセス頻度の逆数とし、設定
値K3を暴走検出のしきい値CWDTとすれば、本実施例
によりウォッチドッグタイマ2へのアクセス頻度が正常
動作時に期待されるアクセス頻度を下回った場合には暴
走検出信号4を出力する。
【0028】図5は図示してないマイクロプロセッシン
グユニット(MPU)3からウォッチドッグタイマ1に
アクセスがある度に計数値より所定の値K2を減じる機
能をタイマー機能(TIMER)11に持たせた実施例
を示している。同図においてアクセス検出機能16はマ
イクロプロセッシングユニット(MPU)3からのアク
セスをバス2を介して検出して、減算指令信号18をタ
イマー機能(TIMER)11に出力する。
グユニット(MPU)3からウォッチドッグタイマ1に
アクセスがある度に計数値より所定の値K2を減じる機
能をタイマー機能(TIMER)11に持たせた実施例
を示している。同図においてアクセス検出機能16はマ
イクロプロセッシングユニット(MPU)3からのアク
セスをバス2を介して検出して、減算指令信号18をタ
イマー機能(TIMER)11に出力する。
【0029】タイマー機能(TIMER)11は減算指
令信号18がOFFのときには、時間の経過とともに計
数値を増加させ、減算指令信号18がONのときには、
計数値より所定の値K2を減じる。さらに計数値が所定
の値K3を超えた場合には暴走検出信号4を出力する。
令信号18がOFFのときには、時間の経過とともに計
数値を増加させ、減算指令信号18がONのときには、
計数値より所定の値K2を減じる。さらに計数値が所定
の値K3を超えた場合には暴走検出信号4を出力する。
【0030】本実施例によれば、図4に示した実施例の
機能を容易に実現することができる。
機能を容易に実現することができる。
【0031】図6は、図5に示した実施例のウォッチド
ッグタイマ1でアクセス頻度を監視する際の動作を示し
たものである。複数のタスクがタスクごとに定められた
所定の頻度でウォッチドッグタイマへアクセスをするよ
うに、プログラム中にウォッチドッグタイマ1をアクセ
スする命令を入れておく。ウォッチドッグタイマ1は所
定時間ごとに計数値を増加させ、プロセッサ3がアクセ
スする度に計数値を所定の値K0だけ減ずる。プロセッ
サ3が暴走し、所定の頻度でウォッチドッグタイマ1を
アクセスできなくなると図6に示すように計数値が増加
し、暴走検出のためのしきい値を越えて、暴走検出信号
4を出力する。
ッグタイマ1でアクセス頻度を監視する際の動作を示し
たものである。複数のタスクがタスクごとに定められた
所定の頻度でウォッチドッグタイマへアクセスをするよ
うに、プログラム中にウォッチドッグタイマ1をアクセ
スする命令を入れておく。ウォッチドッグタイマ1は所
定時間ごとに計数値を増加させ、プロセッサ3がアクセ
スする度に計数値を所定の値K0だけ減ずる。プロセッ
サ3が暴走し、所定の頻度でウォッチドッグタイマ1を
アクセスできなくなると図6に示すように計数値が増加
し、暴走検出のためのしきい値を越えて、暴走検出信号
4を出力する。
【0032】以上述べた実施例によれば、ウォッチドッ
グタイマへのアクセス頻度を監視することができるの
で、単一のタスクだけでなく複数のタスクの動作を監視
することができる。
グタイマへのアクセス頻度を監視することができるの
で、単一のタスクだけでなく複数のタスクの動作を監視
することができる。
【0033】図7は、ウォッチドッグタイマ1でレジス
タ書き込み数値を監視する実施例を示している。複数の
タスクがタスクごとに定められた所定の値を所定の頻度
でウォッチドッグタイマ内のレジスタへ書き込むように
プログラム中にウォッチドッグタイマ1をアクセスする
命令を入れておく。
タ書き込み数値を監視する実施例を示している。複数の
タスクがタスクごとに定められた所定の値を所定の頻度
でウォッチドッグタイマ内のレジスタへ書き込むように
プログラム中にウォッチドッグタイマ1をアクセスする
命令を入れておく。
【0034】一方、ウォッチドッグタイマは所定時間ご
とに計数値を増加させ、レジスタに書き込まれた値だけ
計数値より減ずる。プロセッサ3が暴走し、所定の頻度
でウォッチドッグタイマ1をアクセスできなくなると図
7に示すように計数値が増加し、暴走検出のためのしき
い値を越えて、暴走検出信号4を出力する。
とに計数値を増加させ、レジスタに書き込まれた値だけ
計数値より減ずる。プロセッサ3が暴走し、所定の頻度
でウォッチドッグタイマ1をアクセスできなくなると図
7に示すように計数値が増加し、暴走検出のためのしき
い値を越えて、暴走検出信号4を出力する。
【0035】ここで、タスクiのレジスタ書き込み値C
i、平均書き込み間隔Ii、ウォッチドッグタイマの暴
走検出のための計数値のしきい値CWDT、計数値がCWDT
となるまでの間隔IWDTの間の関係を考える。まず、書
き込み値の時間平均を考える。システムの動作が正常な
ときに計数値が暴走検出のためのしきい値CWDTを超え
ないようにするためには、次式のように単位時間あたり
の書き込み値がウォッチドッグタイマの計数値の増加分
を上回る必要がある。
i、平均書き込み間隔Ii、ウォッチドッグタイマの暴
走検出のための計数値のしきい値CWDT、計数値がCWDT
となるまでの間隔IWDTの間の関係を考える。まず、書
き込み値の時間平均を考える。システムの動作が正常な
ときに計数値が暴走検出のためのしきい値CWDTを超え
ないようにするためには、次式のように単位時間あたり
の書き込み値がウォッチドッグタイマの計数値の増加分
を上回る必要がある。
【0036】
【数1】
【0037】なお、Ci/Iiは各タスクごとのCWDT
/IWDTへの寄与を示しているので、すべてのタスクの
重要度(暴走時の影響の大きさ)が同一ならば、
/IWDTへの寄与を示しているので、すべてのタスクの
重要度(暴走時の影響の大きさ)が同一ならば、
【0038】
【数2】
【0039】とすればよい。また、タスクごとの重要度
に差がある場合には式(2)の値を中心にして適宜増減
させて設定すればよい。
に差がある場合には式(2)の値を中心にして適宜増減
させて設定すればよい。
【0040】またウォッチドッグタイマでの計数値の最
大値を考えると、全てのタスクがウォッチドッグタイマ
をアクセスするタイミングが同一となり、このアクセス
の直前が計数値の最大値となる。このタイミングの直後
には計数値は理論上0となる。したがって、計数値の最
大値はこのタイミングで書き込まれる値の合計、即ち以
下の通りとなる。
大値を考えると、全てのタスクがウォッチドッグタイマ
をアクセスするタイミングが同一となり、このアクセス
の直前が計数値の最大値となる。このタイミングの直後
には計数値は理論上0となる。したがって、計数値の最
大値はこのタイミングで書き込まれる値の合計、即ち以
下の通りとなる。
【0041】
【数3】
【0042】従って、計数値の最大値がウォッチドッグ
タイマの暴走検出のための計数値のしきい値CWDTを上
まわらないように次式の通り設定すれば良い。
タイマの暴走検出のための計数値のしきい値CWDTを上
まわらないように次式の通り設定すれば良い。
【0043】
【数4】
【0044】なおここで、式(1)、式(4)における
(margin)はCi、Ii、CWDT、などの値の誤差、変動
により正常動作時に暴走発生と認識するのを防ぐための
マージンである。
(margin)はCi、Ii、CWDT、などの値の誤差、変動
により正常動作時に暴走発生と認識するのを防ぐための
マージンである。
【0045】また、時間の経過とともにマージンが積算
されると計数値が減少するために、ウォッチドッグタイ
マによる暴走検出感度が低下してしまう。そこで、ウォ
ッチドッグタイマ1へのアクセス時の減算により計数値
が負の数になる場合には計数値を零とすれば、このマー
ジンの積算による悪影響を防ぐことができる。
されると計数値が減少するために、ウォッチドッグタイ
マによる暴走検出感度が低下してしまう。そこで、ウォ
ッチドッグタイマ1へのアクセス時の減算により計数値
が負の数になる場合には計数値を零とすれば、このマー
ジンの積算による悪影響を防ぐことができる。
【0046】以上述べた実施例によれば、各タスクの重
要度を考慮したウォッチドッグタイマへのアクセス頻度
を監視することができるので、同一の重要度のタスクだ
けでなく重要度の異なるタスクの動作を監視することが
できる。
要度を考慮したウォッチドッグタイマへのアクセス頻度
を監視することができるので、同一の重要度のタスクだ
けでなく重要度の異なるタスクの動作を監視することが
できる。
【0047】以上、時間とともに計数値が増加するウォ
ッチドッグタイマの実施例について述べたが、これとは
逆に時間とともに計数値が減少するウォッチドッグタイ
マについても同様な効果が得られる。ただし、この場合
にはウォッチドッグタイマへのアクセスの度に計数値に
所定の値、またはレジスタに書き込まれた値だけ加算す
ればよい。また、この場合にはウォッチドッグタイマ1
へのアクセス時の加算により計数値がカウンタの最大値
を超える場合には計数値にカウンタの最大値を代入すれ
ば、マージンの積算による悪影響を防ぐことができる。
ッチドッグタイマの実施例について述べたが、これとは
逆に時間とともに計数値が減少するウォッチドッグタイ
マについても同様な効果が得られる。ただし、この場合
にはウォッチドッグタイマへのアクセスの度に計数値に
所定の値、またはレジスタに書き込まれた値だけ加算す
ればよい。また、この場合にはウォッチドッグタイマ1
へのアクセス時の加算により計数値がカウンタの最大値
を超える場合には計数値にカウンタの最大値を代入すれ
ば、マージンの積算による悪影響を防ぐことができる。
【0048】図6の実施例のためのウォッチドッグタイ
マの構成の一実施例を図8に示す。この実施例では読み
/書き切替信号(R/W)200、ストローブ信号(S
TROBE)201、アドレス信号(Address)
202を用いてバス2上のアクセスを制御している場合
を想定している。
マの構成の一実施例を図8に示す。この実施例では読み
/書き切替信号(R/W)200、ストローブ信号(S
TROBE)201、アドレス信号(Address)
202を用いてバス2上のアクセスを制御している場合
を想定している。
【0049】加減算回路100ではsel入力信号、即
ち減算指令信号113がLの時には、データ103に1
だけ加えた値をデータ101として出力する。また、s
el入力信号即ち減算指令信号113がHの時には、デ
ータ103より所定の値C0だけ減算した値をデータ1
01として出力する。
ち減算指令信号113がLの時には、データ103に1
だけ加えた値をデータ101として出力する。また、s
el入力信号即ち減算指令信号113がHの時には、デ
ータ103より所定の値C0だけ減算した値をデータ1
01として出力する。
【0050】レジスタ102はクロック信号114がL
からHになるときの立上りでデータ101を取り込み保
持し、データ103として出力する。
からHになるときの立上りでデータ101を取り込み保
持し、データ103として出力する。
【0051】即ち、加減算回路100、レジスタ102
からなるカウンタ回路はクロック信号114がLからH
になるときの立上りで、減算指令信号113がLの時に
はカウンタの計数値即ちデータ103を1づつ増加さ
せ、減算指令信号113がHの時にはカウンタの計数値
即ちデータ103を所定の値C0だけ減じる動作をす
る。
からなるカウンタ回路はクロック信号114がLからH
になるときの立上りで、減算指令信号113がLの時に
はカウンタの計数値即ちデータ103を1づつ増加さ
せ、減算指令信号113がHの時にはカウンタの計数値
即ちデータ103を所定の値C0だけ減じる動作をす
る。
【0052】アドレスデコーダ(ADRDEC)108
はアドレス信号(Address)202がウォッチド
ッグタイマのアドレスと一致した場合にデコード結果1
11を出力する。従って、論理和ゲート107は読み/
書き切替信号(R/W)200がL、ストローブ信号
(STROBE)201がLで,アドレス信号(Add
ress)202がウォッチドッグタイマのアドレスと
一致した場合に非同期減算指令信号112をHにする。
その結果、RSフリップフロップ105の出力である減
算指令信号113はクロック信号114がLからHにな
るときの立上りまでHに保持される。
はアドレス信号(Address)202がウォッチド
ッグタイマのアドレスと一致した場合にデコード結果1
11を出力する。従って、論理和ゲート107は読み/
書き切替信号(R/W)200がL、ストローブ信号
(STROBE)201がLで,アドレス信号(Add
ress)202がウォッチドッグタイマのアドレスと
一致した場合に非同期減算指令信号112をHにする。
その結果、RSフリップフロップ105の出力である減
算指令信号113はクロック信号114がLからHにな
るときの立上りまでHに保持される。
【0053】つまり、図8に示すウォッチドッグタイマ
はアクセスが無い場合にはクロック信号114がLから
Hになるときの立上りでカウンタの計数値即ちデータ1
03を1づつ増加させ、アクセスのあった場合には所定
の値C0だけ減じる動作をする。
はアクセスが無い場合にはクロック信号114がLから
Hになるときの立上りでカウンタの計数値即ちデータ1
03を1づつ増加させ、アクセスのあった場合には所定
の値C0だけ減じる動作をする。
【0054】計数デコーダ104はデータ103が、所
定の値を上回ったときに暴走検出信号4を出力する。
定の値を上回ったときに暴走検出信号4を出力する。
【0055】続いて、図7の実施例のためのウォッチド
ッグタイマの構成の一実施例を図9に示す。図9の実施
例によると、加減算回路100ではsel入力信号即ち
減算指令信号113がLの時には、データ103に1だ
け加えた値をデータ101として出力する。また、se
l入力信号即ち減算指令信号113がHの時には、レジ
スタ109に書き込まれた値をデータ103より減算し
た値をデータ103よりデータ101として出力する。
ッグタイマの構成の一実施例を図9に示す。図9の実施
例によると、加減算回路100ではsel入力信号即ち
減算指令信号113がLの時には、データ103に1だ
け加えた値をデータ101として出力する。また、se
l入力信号即ち減算指令信号113がHの時には、レジ
スタ109に書き込まれた値をデータ103より減算し
た値をデータ103よりデータ101として出力する。
【0056】レジスタ102はクロック信号114がL
からHになるときの立上りでデータ101を取り込み保
持し、データ103として出力する。
からHになるときの立上りでデータ101を取り込み保
持し、データ103として出力する。
【0057】即ち、加減算回路100、レジスタ102
からなるカウンタ回路はクロック信号114がLからH
になるときの立上りで、減算指令信号113がLの時に
はカウンタの計数値、即ちデータ103を1づつ増加さ
せ、減算指令信号113がHの時にはカウンタの計数値
即ちデータ103をレジスタ109に書き込まれた値だ
け減じる動作をする。
からなるカウンタ回路はクロック信号114がLからH
になるときの立上りで、減算指令信号113がLの時に
はカウンタの計数値、即ちデータ103を1づつ増加さ
せ、減算指令信号113がHの時にはカウンタの計数値
即ちデータ103をレジスタ109に書き込まれた値だ
け減じる動作をする。
【0058】アドレスデコーダ(ADRDEC)108
はアドレス信号(Address)202がウォッチド
ッグタイマのアドレスと一致した場合にデコード結果1
11を出力する。従って、論理積ゲート107は読み/
書き切替信号(R/W)200がL、ストローブ信号
(STROBE)201がLで,アドレス信号(Add
ress)202がウォッチドッグタイマのアドレスと
一致した場合に非同期減算指令信号112をHにする。
その結果、RSフリップフロップ105の出力である減
算指令信号113はクロック信号114がLからHにな
るときの立上りまでHに保持される。
はアドレス信号(Address)202がウォッチド
ッグタイマのアドレスと一致した場合にデコード結果1
11を出力する。従って、論理積ゲート107は読み/
書き切替信号(R/W)200がL、ストローブ信号
(STROBE)201がLで,アドレス信号(Add
ress)202がウォッチドッグタイマのアドレスと
一致した場合に非同期減算指令信号112をHにする。
その結果、RSフリップフロップ105の出力である減
算指令信号113はクロック信号114がLからHにな
るときの立上りまでHに保持される。
【0059】つまり、図9に示すウォッチドッグタイマ
はアクセスが無い場合にはクロック信号114がLから
Hになるときの立上りでカウンタの計数値即ちデータ1
03を1づつ増加させ、アクセスのあった場合にはレジ
スタ109に書き込まれた値だけ減じる動作をする。
はアクセスが無い場合にはクロック信号114がLから
Hになるときの立上りでカウンタの計数値即ちデータ1
03を1づつ増加させ、アクセスのあった場合にはレジ
スタ109に書き込まれた値だけ減じる動作をする。
【0060】図10、11はさらに図8、9に示す実施
例にアクセスの際に正しい鍵コードをデータとしてウォ
ッチドッグタイマに書き込まないと正当なアクセスと認
識しないようにした実施例である。ウォッチドッグタイ
マへの書き込みアクセスの際に鍵コードに相当するデー
タ203’は鍵コードデコーダ110へ入力される。鍵
コードデコーダ110では入力されたデータ203’が
予め定められた鍵コードと一致したときのみデコード結
果115をHとする。従って論理積ゲート107は読み
/書き切替信号(R/W)200がL、ストローブ信号
(STROBE)201がLで,アドレス信号(Add
ress)202がウォッチドッグタイマのアドレスと
一致し、データ203’が予め定められた鍵コードと一
致した場合に出力112をHにする。
例にアクセスの際に正しい鍵コードをデータとしてウォ
ッチドッグタイマに書き込まないと正当なアクセスと認
識しないようにした実施例である。ウォッチドッグタイ
マへの書き込みアクセスの際に鍵コードに相当するデー
タ203’は鍵コードデコーダ110へ入力される。鍵
コードデコーダ110では入力されたデータ203’が
予め定められた鍵コードと一致したときのみデコード結
果115をHとする。従って論理積ゲート107は読み
/書き切替信号(R/W)200がL、ストローブ信号
(STROBE)201がLで,アドレス信号(Add
ress)202がウォッチドッグタイマのアドレスと
一致し、データ203’が予め定められた鍵コードと一
致した場合に出力112をHにする。
【0061】また鍵コードが予め定められた鍵コードあ
るいはレジスタに書き込まれた値に基づく鍵コードに一
致した場合にはタイマ11による計数値をリセットする
ように構成してもよい。
るいはレジスタに書き込まれた値に基づく鍵コードに一
致した場合にはタイマ11による計数値をリセットする
ように構成してもよい。
【0062】図12、13はさらに鍵コードが一致しな
かった場合に暴走検出信号4’を出力する実施例であ
る。論理和ゲート107’は読み/書き切替信号(R/
W)200がL、ストローブ信号(STROBE)20
1がLで,アドレス信号(Address)202がウ
ォッチドッグタイマのアドレスと一致し、データ20
3’が予め定められた鍵コードと一致しない場合に暴走
検出信号4’をHにする。
かった場合に暴走検出信号4’を出力する実施例であ
る。論理和ゲート107’は読み/書き切替信号(R/
W)200がL、ストローブ信号(STROBE)20
1がLで,アドレス信号(Address)202がウ
ォッチドッグタイマのアドレスと一致し、データ20
3’が予め定められた鍵コードと一致しない場合に暴走
検出信号4’をHにする。
【0063】プロセッサが正常動作しているときのウォ
ッチドッグタイマの動作を図14に示す。タスク1、
2、3それぞれが正常に動作しているので、所定時間ご
とにレジスタに書き込まれる値の合計は所定の値よりも
上回っているので、計数値は暴走検出のしきい値を越え
ることがない。従って、ウォッチドッグタイマは暴走検
出信号を出力しない。
ッチドッグタイマの動作を図14に示す。タスク1、
2、3それぞれが正常に動作しているので、所定時間ご
とにレジスタに書き込まれる値の合計は所定の値よりも
上回っているので、計数値は暴走検出のしきい値を越え
ることがない。従って、ウォッチドッグタイマは暴走検
出信号を出力しない。
【0064】ここで、マイクロプロセッシングユニット
3の暴走によりタスク1の正常な実行が不可能となり、
タスク1が有するウォッチドッグタイマをアクセスする
命令が実行できなくなった場合を図15に示す。この場
合、タスク1のウォッチドッグタイマをアクセスする命
令が実行されないので、その分、所定時間ごとにレジス
タに書き込まれる値の合計は所定の値よりも下回ること
になり、計数値は暴走検出のしきい値を越える。その結
果ウォッチドッグタイマは暴走検出信号を出力する。
3の暴走によりタスク1の正常な実行が不可能となり、
タスク1が有するウォッチドッグタイマをアクセスする
命令が実行できなくなった場合を図15に示す。この場
合、タスク1のウォッチドッグタイマをアクセスする命
令が実行されないので、その分、所定時間ごとにレジス
タに書き込まれる値の合計は所定の値よりも下回ること
になり、計数値は暴走検出のしきい値を越える。その結
果ウォッチドッグタイマは暴走検出信号を出力する。
【0065】次に、マイクロプロセッシングユニット3
の暴走によりタスク2の正常な実行が不可能となり、タ
スク2が有するウォッチドッグタイマをアクセスする命
令が実行できなくなった場合を図16に示す。この場
合、タスク2のウォッチドッグタイマをアクセスする命
令が実行されないので、その分、所定時間ごとにレジス
タに書き込まれる値の合計は所定の値よりも下回ること
になり、計数値は暴走検出のしきい値を越える。その結
果ウォッチドッグタイマは暴走検出信号を出力する。
の暴走によりタスク2の正常な実行が不可能となり、タ
スク2が有するウォッチドッグタイマをアクセスする命
令が実行できなくなった場合を図16に示す。この場
合、タスク2のウォッチドッグタイマをアクセスする命
令が実行されないので、その分、所定時間ごとにレジス
タに書き込まれる値の合計は所定の値よりも下回ること
になり、計数値は暴走検出のしきい値を越える。その結
果ウォッチドッグタイマは暴走検出信号を出力する。
【0066】さらに、マイクロプロセッシングユニット
3の暴走によりタスク3の正常な実行が不可能となり、
タスク3が有するウォッチドッグタイマをアクセスする
命令が実行できなくなった場合を図17に示す。この場
合、タスク3のウォッチドッグタイマをアクセスする命
令が実行されないので、その分、所定時間ごとにレジス
タに書き込まれる値の合計は所定の値よりも下回ること
になり、計数値は暴走検出のしきい値を越える。その結
果ウォッチドッグタイマは暴走検出信号を出力する。
3の暴走によりタスク3の正常な実行が不可能となり、
タスク3が有するウォッチドッグタイマをアクセスする
命令が実行できなくなった場合を図17に示す。この場
合、タスク3のウォッチドッグタイマをアクセスする命
令が実行されないので、その分、所定時間ごとにレジス
タに書き込まれる値の合計は所定の値よりも下回ること
になり、計数値は暴走検出のしきい値を越える。その結
果ウォッチドッグタイマは暴走検出信号を出力する。
【0067】図18はカウンタ機能(CNTR)10で
マイクロプロセッシングユニット(MPU)3からウォ
ッチドッグタイマ2へのアクセス回数を計数し、計数値
が所定の値を超えた場合にはタイマー機能(TIME
R)11の計数値をクリアーする実施例である。
マイクロプロセッシングユニット(MPU)3からウォ
ッチドッグタイマ2へのアクセス回数を計数し、計数値
が所定の値を超えた場合にはタイマー機能(TIME
R)11の計数値をクリアーする実施例である。
【0068】同図においてタイマー機能(TIMER)
11の計数値が所定の値を超えた場合には暴走検出信号
4を出力する。本実施例によれば、タイマー機能(TI
MER)11の計数値が所定の値に達する間に所定の回
数のアクセスがない場合には暴走検出信号4を出力する
ので、アクセス頻度を監視することができる。
11の計数値が所定の値を超えた場合には暴走検出信号
4を出力する。本実施例によれば、タイマー機能(TI
MER)11の計数値が所定の値に達する間に所定の回
数のアクセスがない場合には暴走検出信号4を出力する
ので、アクセス頻度を監視することができる。
【0069】図19は複数のアクセス検出機能161〜
16Nを備え、全てのアクセス検出信号の論理積をとる
論理積回路17により、タイマー機能(TIMER)1
1をクリアーする実施例である。
16Nを備え、全てのアクセス検出信号の論理積をとる
論理積回路17により、タイマー機能(TIMER)1
1をクリアーする実施例である。
【0070】同図においてそれぞれのアクセス検出機能
161〜16Nにはそれぞれ固有のアドレスを割付け
る。タイマー機能(TIMER)11の計数値が所定の
値を超えた場合には暴走検出信号4を出力する。本実施
例によればタイマー機能(TIMER)11の計数値が
所定の値に達する間にマイクロプロセッシングユニット
(MPU)3からアクセス検出機能161〜16N全て
にアクセスがない場合には暴走検出信号4を出力する。
つまり、所定の期間内にウォッチドッグタイマ2の全て
のアドレスにアクセスがない場合には暴走検出信号4を
出力する。アクセス検出機能161〜16Nそれぞれを
異なるタスクがアクセスするようにすれば、1つのウォ
ッチドッグタイマ1で複数のタスクの暴走を監視するこ
とができる。
161〜16Nにはそれぞれ固有のアドレスを割付け
る。タイマー機能(TIMER)11の計数値が所定の
値を超えた場合には暴走検出信号4を出力する。本実施
例によればタイマー機能(TIMER)11の計数値が
所定の値に達する間にマイクロプロセッシングユニット
(MPU)3からアクセス検出機能161〜16N全て
にアクセスがない場合には暴走検出信号4を出力する。
つまり、所定の期間内にウォッチドッグタイマ2の全て
のアドレスにアクセスがない場合には暴走検出信号4を
出力する。アクセス検出機能161〜16Nそれぞれを
異なるタスクがアクセスするようにすれば、1つのウォ
ッチドッグタイマ1で複数のタスクの暴走を監視するこ
とができる。
【0071】図20は各タスクの暴走監視を暴走監視タ
スク30により実現した実施例である。監視対象となる
タスク1(31)〜タスクN(3N)は周期的に対応す
るレジスタ1(301)〜レジスタN(30N)にアク
セスし、生存通知("I am alive" message)としてデー
タ(フラグ、鍵コード)などを書き込む。なお、レジス
タ1(301)〜レジスタN(30N)は特別にレジス
タをハードウェア的に備えることも可能であり、また、
メモリー上の特定のアドレスをレジスタ1(301)〜
レジスタN(30N)に割当てることも可能である。
スク30により実現した実施例である。監視対象となる
タスク1(31)〜タスクN(3N)は周期的に対応す
るレジスタ1(301)〜レジスタN(30N)にアク
セスし、生存通知("I am alive" message)としてデー
タ(フラグ、鍵コード)などを書き込む。なお、レジス
タ1(301)〜レジスタN(30N)は特別にレジス
タをハードウェア的に備えることも可能であり、また、
メモリー上の特定のアドレスをレジスタ1(301)〜
レジスタN(30N)に割当てることも可能である。
【0072】暴走監視タスク30は周期的にレジスタ1
(301)〜レジスタN(30N)を参照してタスク1
(31)〜タスクN(3N)の動作をチェック(手続3
11〜31N)し、全てのタスクの動作が正常ならば
(判断320)ウォッチドッグタイマ1をアクセスし
(手続321)、一つでも正常でないタスクがあったな
らば(判断320)ウォッチドッグタイマ1をアクセス
しない。
(301)〜レジスタN(30N)を参照してタスク1
(31)〜タスクN(3N)の動作をチェック(手続3
11〜31N)し、全てのタスクの動作が正常ならば
(判断320)ウォッチドッグタイマ1をアクセスし
(手続321)、一つでも正常でないタスクがあったな
らば(判断320)ウォッチドッグタイマ1をアクセス
しない。
【0073】ウォッチドッグタイマ1は暴走監視タスク
30よりアクセスがある度にタイマー機能(TIME
R)11をクリアーし、タイマー機能(TIMER)1
1の計数値が所定の値を超えた場合には暴走検出信号4
を出力する。
30よりアクセスがある度にタイマー機能(TIME
R)11をクリアーし、タイマー機能(TIMER)1
1の計数値が所定の値を超えた場合には暴走検出信号4
を出力する。
【0074】本実施例においてタスク1(31)〜タス
クN(3N)の動作をチェックする手続311〜31N
でタスク1(31)〜タスクN(3N)からのレジスタ
1(301)〜レジスタN(30N)へのアクセスの有
無をチェックし、アクセスがあった場合には正常と見な
せば、図19に示したの実施例の機能を実現できる。
クN(3N)の動作をチェックする手続311〜31N
でタスク1(31)〜タスクN(3N)からのレジスタ
1(301)〜レジスタN(30N)へのアクセスの有
無をチェックし、アクセスがあった場合には正常と見な
せば、図19に示したの実施例の機能を実現できる。
【0075】さらに、図6、図7に示すようにタスク1
(31)〜タスクN(3N)の動作をチェックする手続
311〜31Nでタスク1(31)〜タスクN(3N)
ごとのレジスタ1(301)〜レジスタN(30N)へ
のアクセス頻度や間隔を監視すれば、タスク1(31)
〜タスクN(3N)ごとに専用のウォッチドッグタイマ
を備えたのと同等な機能を実現できる。
(31)〜タスクN(3N)の動作をチェックする手続
311〜31Nでタスク1(31)〜タスクN(3N)
ごとのレジスタ1(301)〜レジスタN(30N)へ
のアクセス頻度や間隔を監視すれば、タスク1(31)
〜タスクN(3N)ごとに専用のウォッチドッグタイマ
を備えたのと同等な機能を実現できる。
【0076】本実施例によれば、監視対象となるタスク
1(31)〜タスクN(3N)のいずれかのタスクの動
作異常の場合には暴走監視タスク30はウォッチドッグ
タイマ1をアクセスしないので暴走検出信号4が出力さ
れ、暴走監視タスク30自身の異常の場合にはウォッチ
ドッグタイマ1をアクセスできないので暴走検出信号4
が出力される。
1(31)〜タスクN(3N)のいずれかのタスクの動
作異常の場合には暴走監視タスク30はウォッチドッグ
タイマ1をアクセスしないので暴走検出信号4が出力さ
れ、暴走監視タスク30自身の異常の場合にはウォッチ
ドッグタイマ1をアクセスできないので暴走検出信号4
が出力される。
【0077】本実施例によれば、システムの用途に応じ
て任意の数のタスク1(31)〜タスクN(3N)の暴
走監視機能を備えることができ、システムの汎用性を高
めることができる。
て任意の数のタスク1(31)〜タスクN(3N)の暴
走監視機能を備えることができ、システムの汎用性を高
めることができる。
【0078】以上述べたように、本発明の各実施例によ
れば、マルチタスクシステムの暴走監視が可能となり、
信頼性の高いマルチタスクシステムを実現できる。
れば、マルチタスクシステムの暴走監視が可能となり、
信頼性の高いマルチタスクシステムを実現できる。
【0079】また、以上では本発明の提供するウォッチ
ドッグタイマのマルチタスクシステムへの適用について
説明したが、単一のタスクのみのシステムにおいても、
当該タスクのプログラム中に複数の、ウォッチドッグタ
イマをアクセスする命令を入れることにより、より木目
細かな暴走監視が可能となり、より信頼性の高いシステ
ムが実現できる。なお、この場合には当該タスクのプロ
グラム中、重要な機能を持つ部分にウォッチドッグタイ
マをアクセスする命令を挿入すれば、重要な機能をもつ
プログラムの動作を重点的に監視することができる。
ドッグタイマのマルチタスクシステムへの適用について
説明したが、単一のタスクのみのシステムにおいても、
当該タスクのプログラム中に複数の、ウォッチドッグタ
イマをアクセスする命令を入れることにより、より木目
細かな暴走監視が可能となり、より信頼性の高いシステ
ムが実現できる。なお、この場合には当該タスクのプロ
グラム中、重要な機能を持つ部分にウォッチドッグタイ
マをアクセスする命令を挿入すれば、重要な機能をもつ
プログラムの動作を重点的に監視することができる。
【0080】
【発明の効果】本発明によれば、1つのウォッチドッグ
タイマにより複数のタスクの監視が可能となる。したが
って、マルチタスクシステムの暴走監視が可能となり、
信頼性の高いマルチタスクシステムを実現できる。
タイマにより複数のタスクの監視が可能となる。したが
って、マルチタスクシステムの暴走監視が可能となり、
信頼性の高いマルチタスクシステムを実現できる。
【0081】
【図1】本発明に係るウォッチドッグタイマの基本的構
成を概念的に示す図である。
成を概念的に示す図である。
【図2】図1に示したウォッチドッグタイマの一実施例
の具体的構成を示すブロック図である。
の具体的構成を示すブロック図である。
【図3】図1に示したウォッチドッグタイマの他の実施
例の具体的構成を示すブロック図である。
例の具体的構成を示すブロック図である。
【図4】図1に示したウォッチドッグタイマの他の実施
例の具体的構成を示すブロック図である。
例の具体的構成を示すブロック図である。
【図5】図1に示したウォッチドッグタイマの他の実施
例の具体的構成を示すブロック図である。
例の具体的構成を示すブロック図である。
【図6】図5に示したウォッチドッグタイマでアクセス
頻度を監視する際のウォッチドッグタイマの動作原理を
示す説明図である。
頻度を監視する際のウォッチドッグタイマの動作原理を
示す説明図である。
【図7】複数のタスクでアクセスする際にタスク毎にア
クセス頻度に重み付けがなされている場合のウォッチド
ッグタイマの動作原理を示す説明図である。
クセス頻度に重み付けがなされている場合のウォッチド
ッグタイマの動作原理を示す説明図である。
【図8】図6に示す動作原理のウォッチドッグタイマの
一実施例の具体的構成を示すブロック図である。
一実施例の具体的構成を示すブロック図である。
【図9】図7に示す動作原理のウォッチドッグタイマの
一実施例の具体的構成を示すブロック図である。
一実施例の具体的構成を示すブロック図である。
【図10】図8に示す実施例において鍵コードの入力に
よりアクセスを認識するようにしたウォッチドッグタイ
マの実施例の具体的構成を示すブロック図である。
よりアクセスを認識するようにしたウォッチドッグタイ
マの実施例の具体的構成を示すブロック図である。
【図11】図9に示す実施例において鍵コードの入力に
よりアクセスを認識するようにしたウォッチドッグタイ
マの実施例の具体的構成を示すブロック図である。
よりアクセスを認識するようにしたウォッチドッグタイ
マの実施例の具体的構成を示すブロック図である。
【図12】図10に示す実施例において鍵コードが不一
致の場合に暴走検出信号を出力するようにしたウォッチ
ドッグタイマの実施例の具体的構成を示すブロック図で
ある。
致の場合に暴走検出信号を出力するようにしたウォッチ
ドッグタイマの実施例の具体的構成を示すブロック図で
ある。
【図13】図11に示す実施例において鍵コードが不一
致の場合に暴走検出信号を出力するようにしたウォッチ
ドッグタイマの実施例の具体的構成を示すブロック図で
ある。
致の場合に暴走検出信号を出力するようにしたウォッチ
ドッグタイマの実施例の具体的構成を示すブロック図で
ある。
【図14】複数のタスクによりアクセスされる場合にお
いて全てのタスクが正常動作時のウォッチドッグタイマ
の動作状態を示す説明図である。
いて全てのタスクが正常動作時のウォッチドッグタイマ
の動作状態を示す説明図である。
【図15】複数のタスクによりアクセスされる場合にお
いてタスク1が異常時のウォッチドッグタイマの動作状
態を示す説明図である。
いてタスク1が異常時のウォッチドッグタイマの動作状
態を示す説明図である。
【図16】複数のタスクによりアクセスされる場合にお
いてタスク2が異常時のウォッチドッグタイマの動作状
態を示す説明図である。
いてタスク2が異常時のウォッチドッグタイマの動作状
態を示す説明図である。
【図17】複数のタスクによりアクセスされる場合にお
いてタスク3が異常時のウォッチドッグタイマの動作状
態を示す説明図である。
いてタスク3が異常時のウォッチドッグタイマの動作状
態を示す説明図である。
【図18】ウォッチドッグタイマの他の実施例の構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図19】ウォッチドッグタイマの更に他の実施例の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図20】ソフトウェアによりウォッチドッグタイマの
機能を実現した実施例を示す説明図である。
機能を実現した実施例を示す説明図である。
【図21】従来のウォッチドッグタイマの基本的構成を
概念的に示すブロック図である。
概念的に示すブロック図である。
【図22】図21に示す従来のウォッチドッグタイマ内
部構成を示すブロック図である。
部構成を示すブロック図である。
【図23】ウォッチドッグタイマを有するシステムの構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
1 ウォッチドッグタイマ 2 バス 3 マイクロプロセッシングユニット 4 暴走検出信号 10 カウンタ機能 11 タイマー機能 12 割算機能 13 比較機能 14 乗算機能 15 減算機能 16 アクセス検出機能 100 加減算回路 102 レジスタ 104 計数デコーダ 105 RSフリップフロップ 106 分周器 108 アドレスデコーダ 109 レジスタ 110 鍵コードデコーダ
Claims (27)
- 【請求項1】 アクセス頻度が所定の値を下回った場合
に暴走検出信号を出力することを特徴とするウォッチド
ッグタイマ。 - 【請求項2】 請求項1記載のウォッチドッグタイマで
あって、該アクセス頻度にタスクごとの重みを加重して
いることを特徴とするウォッチドッグタイマ。 - 【請求項3】 所定の時間内のウォッチドッグタイマへ
のアクセス回数が所定の回数を下回った場合に暴走検出
信号を出力することを特徴とするウォッチドッグタイ
マ。 - 【請求項4】 所定の時間内のウォッチドッグタイマの
レジスタに書き込まれる値の合計が所定の値を下回った
場合に暴走検出信号を出力することを特徴とするウォッ
チドッグタイマ。 - 【請求項5】 所定の時間間隔ごとに計数値を増加する
ことにより経過時間を計測し、該計数値が予め定められ
た値を超えたときに暴走検出信号を出力する計時手段
と、 ウォッチドッグタイマに割り当てられたアドレスにアク
セスするごとに前記計時手段に減算指令を出力するアク
セス検出手段とを有し、 前記計時手段は、前記アクセス検出手段からの減算指令
が入力される毎に一定の値を経過時間を示す前記計数値
から減算することを特徴とするウォッチドッグタイマ。 - 【請求項6】 所定の時間間隔ごとに計数値を増加する
ことにより経過時間を計測し、該計数値が予め定められ
た値を超えたときに暴走検出信号を出力する計時手段
と、 ウォッチドッグタイマに割り当てられたアドレスにアク
セスするごとに前記計時手段に減算指令を出力するアク
セス検出手段と、 外部より設定される値が書き込まれるレジスタとを有
し、 前記計時手段は、前記アクセス検出手段からの減算指令
が入力される毎に前記レジスタに書き込まれた値を経過
時間を示す前記計数値から減算することを特徴とするウ
ォッチドッグタイマ。 - 【請求項7】 前記計時手段は、ウォッチドッグタイマ
に割り当てられたアドレスにアクセスされる毎に経過時
間を示す計数値から所定値を減算した後、該計数値が負
となる場合には該計数値を0とすることを特徴とする請
求項5または6のいずれかに記載のウォッチドッグタイ
マ。 - 【請求項8】 所定の時間間隔ごとに計数値を減少する
ことにより経過時間を計測し、該計数値が予め定められ
た値を下回ったときに暴走検出信号を出力する計時手段
と、 ウォッチドッグタイマに割り当てられたアドレスにアク
セスするごとに前記計時手段に加算指令を出力するアク
セス検出手段とを有し、 前記計時手段は、前記アクセス検出手段からの加算指令
が入力される毎に一定の値を経過時間を示す前記計数値
に加算することを特徴とするウォッチドッグタイマ。 - 【請求項9】所定の時間間隔ごとに計数値を減少するこ
とにより経過時間を計測し、該計数値が予め定められた
値を下回ったときに暴走検出信号を出力する計時手段
と、 ウォッチドッグタイマに割り当てられたアドレスにアク
セスするごとに前記計時手段に加算指令を出力するアク
セス検出手段と、 外部より設定される値が書き込まれるレジスタとを有
し、 前記計時手段は、前記アクセス検出手段からの加算指令
が入力される毎に前記レジスタに書き込まれた値を経過
時間を示す前記計数値に加算することを特徴とするウォ
ッチドッグタイマ。 - 【請求項10】 前記計時手段は、ウォッチドッグタイ
マに割り当てられたアドレスにアクセスされる毎に経過
時間を示す計数値に所定値を加算した結果、該計数値が
計時手段の最大値を超えるときには、その最大値を該計
数値に代入することを特徴とする請求項8または9のい
ずれかに記載のウォッチドッグタイマ。 - 【請求項11】 前記アクセス検出手段は、ウォッチド
ッグタイマへのアクセスの際に鍵コードが入力され、該
鍵コードが予め定められた鍵コードと一致したときの
み、前記計時手段の経過時間を示す前記計数値への減算
または加算のための演算指令を前記計時手段に出力する
デコーダ手段を有することを特徴とする請求項5、6、
8または9のいずれかに記載のウォッチドッグタイマ。 - 【請求項12】 前記アクセス検出手段は、ウォッチド
ッグタイマへのアクセスの際に鍵コードが入力され、該
鍵コードが前記レジスタに書き込まれた値に基づく鍵コ
ードと一致したときのみ、前記計時手段の経過時間を示
す前記計数値への減算または加算のための演算指令を前
記計時手段に出力するデコーダ手段を有することを特徴
とする請求項6または9のいずれかに記載のウォッチド
ッグタイマ。 - 【請求項13】 前記鍵コードが一致しなかった時には
暴走検出信号を出力する判定手段を有することを特徴と
する請求項11または12記載のウォッチドッグタイ
マ。 - 【請求項14】 複数のタスクが動作するコンピュータ
システムであって、 前記複数のタスクのプログラムが、請求項1、2、3、
5、または8のいずれかに記載のウォッチドッグタイマ
へアクセスする命令をタスクごとに定められた個数だけ
有することを特徴とするコンピュータシステム。 - 【請求項15】 請求項1、2、3、5、または8のい
ずれかに記載のウォッチドッグタイマの暴走検出信号出
力によりシステムをリセットすることを特徴とするコン
ピュータシステム。 - 【請求項16】 複数のタスクが動作するコンピュータ
システムであって、 前記複数のタスクのプログラムが請求項4、6、または
9のいずれかに記載のウォッチドッグタイマのレジスタ
にタスクごとに定められた所定の値を書き込む命令を有
することを特徴とするコンピュータシステム。 - 【請求項17】請求項4、6、または9のいずれかに記
載のウォッチドッグタイマの暴走検出出力によりシステ
ムをリセットすることを特徴とする請求項16に記載の
コンピュータシステム。 - 【請求項18】 複数のタスクが動作するコンピュータ
システムであって、 前記複数のタスクのプログラムが、ウォッチドッグタイ
マへアクセスする命令をタスクごとに定められた個数だ
け有し、 前記複数のタスクの所定の時間内のウォッチドッグタイ
マへのアクセス回数を監視し、前記アクセス回数が所定
の回数を下回ったときに暴走検出信号を出力することを
特徴とするコンピュータシステム。 - 【請求項19】 複数のタスクが動作するコンピュータ
システムであって、 前記複数のタスクのプログラムがウォッチドッグタイマ
のレジスタにタスクごとに定められた所定の値を書き込
む命令を有し、 前記複数のタスクの所定の時間内のウォッチドッグタイ
マのレジスタに書き込まれる値の合計を監視し、前記書
き込まれる値の合計が所定の値を下回ったときに暴走検
出信号を出力することを特徴とするコンピュータシステ
ム。 - 【請求項20】 複数のタスクが動作するコンピュータ
システムであって、少なくとも2つ以上のタスクについ
ての暴走検出手段を備えていることを特徴とするコンピ
ュータシステム。 - 【請求項21】 少なくとも1つ以上の監視対象タスク
と、該監視対象タスクの暴走を監視する暴走監視タスク
と、ウォッチドックタイマとを有し、 前記暴走監視タスクは前記監視対象タスク全ての実行状
況が正常である場合には定められた一定周期内にウォッ
チドッグタイマをアクセスし、前記監視対象タスクのう
ち何れかの実行状況が異常である場合には前記ウォッチ
ドッグタイマをアクセスせず、 前記ウォッチドッグタイマは定められた一定周期内に前
記暴走監視タスクよりアクセスがない場合には暴走検出
信号を出力することを特徴とするコンピュータシステ
ム。 - 【請求項22】 少なくとも1つ以上の監視対象タスク
と、該監視対象タスクの暴走を監視する暴走監視タスク
と、ウォッチドッグタイマとを有し、 前記監視対象タスクは、周期的に前記暴走監視タスクに
生存通知を伝え、 該暴走監視タスクは前記生存通知の間隔を監視し、前記
監視対象タスク全てからの生存通知の間隔が該監視対象
タスクごとに予め定められた値以下の場合には定められ
た一定周期内に前記ウォッチドッグタイマをアクセス
し、前記監視対象タスクのうち何れかの監視対象タスク
の生存通知の間隔が監視対象タスクごとに予め定められ
た値を超える場合には前記ウォッチドッグタイマをアク
セスせず、 前記ウォッチドッグタイマは定められた一定周期内に前
記暴走監視タスクよりアクセスがない場合には暴走検出
信号を出力することを特徴とするコンピュータシステ
ム。 - 【請求項23】 少なくとも1つ以上の監視対象タスク
と、該監視対象タスクの暴走を監視する暴走監視タスク
と、ウォッチドッグタイマとを有し、 前記監視対象タスクは、周期的に前記暴走監視タスクに
生存通知を伝え、 該暴走監視タスクは前記生存通知の頻度を監視し、前記
監視対象タスク全てからの生存通知の頻度が監視対象タ
スクごとに予め定められた値以上の場合には定められた
一定周期内にウォッチドッグタイマをアクセスし、前記
監視対象タスクのうち何れかの監視対象タスクの生存通
知の頻度が監視対象タスクごとに予め定められた値未満
の場合には前記ウォッチドッグタイマをアクセスせず、 前記ウォッチドッグタイマは定められた一定周期内に前
記暴走監視タスクよりアクセスがない場合には暴走検出
信号を出力することを特徴とするコンピュータシステ
ム。 - 【請求項24】 前記暴走検出信号によりシステムをリ
セットすることを特徴とする請求項21、22、23の
いずれかに記載のコンピュータシステム。 - 【請求項25】 前記アクセス検出手段は、ウォッチド
ッグタイマへのアクセスの際に鍵コードが入力され、該
鍵コードが予め定められた鍵コードと一致したときの
み、前記計時手段の経過時間を示す前記計数値をリセッ
トするリセット手段を有することを特徴とする請求項
5、6、8または9のいずれかに記載のウォッチドッグ
タイマ。 - 【請求項26】 前記アクセス検出手段は、ウォッチド
ッグタイマへのアクセスの際に鍵コードが入力され、該
鍵コードが前記レジスタに書き込まれた値に基づく鍵コ
ードと一致したときのみ、前記計時手段の経過時間を示
す前記計数値をリセットするリセット手段を有すること
を特徴とする請求項6または9のいずれかに記載のウォ
ッチドッグタイマ。 - 【請求項27】 前記鍵コードが一致しなかった時には
暴走検出信号を出力する判定手段を有することを特徴と
する請求項25または26のいずれかに記載のウォッチ
ドッグタイマ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7096439A JPH08292901A (ja) | 1995-04-21 | 1995-04-21 | ウォッチドッグタイマ及びこれを用いたコンピュータシステム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7096439A JPH08292901A (ja) | 1995-04-21 | 1995-04-21 | ウォッチドッグタイマ及びこれを用いたコンピュータシステム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08292901A true JPH08292901A (ja) | 1996-11-05 |
Family
ID=14165056
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7096439A Pending JPH08292901A (ja) | 1995-04-21 | 1995-04-21 | ウォッチドッグタイマ及びこれを用いたコンピュータシステム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08292901A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8127183B2 (en) | 2006-06-30 | 2012-02-28 | Denso Corporation | Microcomputer system |
GB2503459A (en) * | 2012-06-26 | 2014-01-01 | Nordic Semiconductor Asa | Multiple hardware registers for watchdog timer preventing erroneous microprocessor system reset |
-
1995
- 1995-04-21 JP JP7096439A patent/JPH08292901A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8127183B2 (en) | 2006-06-30 | 2012-02-28 | Denso Corporation | Microcomputer system |
GB2503459A (en) * | 2012-06-26 | 2014-01-01 | Nordic Semiconductor Asa | Multiple hardware registers for watchdog timer preventing erroneous microprocessor system reset |
US10191793B2 (en) | 2012-06-26 | 2019-01-29 | Nordic Semiconductor Asa | Microprocessor device with reset timer |
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