JPH1031656A - マルチプロセッサシステムのバス調停方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 共通バスに複数のプロセッサが接続されたシ
ステムでは、一つのプロセッサに障害が発生した場合
に、バスの権利がそのまま残されていると、共通バスに
接続されているメモリの領域を破壊してしまうことがあ
り、システム全体の正常性が損なわれる。 【解決手段】 共通バス１０に接続された複数のプロセ
ッサ１００，２００，３００の障害を検出する障害監視
回路１１０，２１０，３１０を設け、この障害監視回路
からの障害検出信号１０４，２０４，３０４に基づい
て、バス調停回路４００は、障害の生じたプロセッサに
対してバス権利を剥奪し、またバス権利を与えないよう
に動作する。障害が発生したプロセッサが継続してバス
権利を保有することはなくなり、プロセッサが暴走した
ような場合でも共通バスにつながるメモリ領域の破壊等
が生じることが防止され、システム全体の正常性を確保
することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明の共通のバスに複数の
プロセッサが接続されるマルチプロセッサシステムに関
し、特にプロセッサに障害が生じたときに共通バスにお
ける調整を行うためのバス調停方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、共通バスに複数のプロセッサが接
続されているマルチプロセッサシステムでは、いずれか
のプロセッサに障害が検出されたときには、そのプロセ
ッサにリセットをかけたり、他のプロセッサが障害発生
のプログラムに割り込みをかけて障害となっているプロ
セッサを復旧する方式がとられている。例えば、図４の
例では、共通バス１０にプロセッサ１００，２００，３
００とメモリ５００とが接続されたマルチプロセッサシ
ステムが構成されており、各プロセッサはバス調停回路
４００に接続され、このバス調停回路４００により各プ
ロセッサのバスの権利が調停されるように構成されてい
る。このような、マルチプロセッサシステムにおける障
害発生の判別方式としては、例えば特開平３−１７９５
３４号公報、特開昭６２−１１９５７号公報に記載の技
術がある。また、バス調停に関する技術として特開平２
−１２３４４８号公報に記載の技術がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のバス調停方式で
は、障害が発生した場合でも、障害が発生したプロセッ
サが有するバスの権利はそのまま残されているため、例
えば、プログラムが暴走する等の障害が発生したときに
もそのままそのプロセッサがバス権利を所有し続けたと
きには、他のプロセッサが共通バスを使用することがで
きなくなり、また共通バスに接続されているメモリの領
域を破壊してしまうことがあり、これが要因となって他
のプロセッサに影響をおよぼし、マルチプロセッサシス
テム全体の正常性が損なわれる等の問題が生じることが
ある。

【０００４】本発明の目的は、いずれかのプロセッサに
障害が発生した場合に、その障害がバスを通して他のプ
ロセッサあるいはシステム全体に悪影響をおよぼすこと
がないマルチプロセッサシステムのバス調停方式を提供
することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、共通バスに接
続された複数のプロセッサに対して共通バスのバス権利
を選択的に与えるバス調停回路と、各プロセッサの障害
を検出する障害監視回路を備えており、特にバス調停回
路は障害監視回路からの障害検出信号に基づいて障害の
生じたプロセッサに対してバス権利を剥奪し、またバス
権利を与えないように動作する構成とされる。この場
合、各プロセッサはバス調停回路に対してバス要求信号
を送出し、バス調停回路は障害監視回路からの障害検出
信号に基づいてバス権利要求があったプロセッサの障害
を確認し、障害が生じていないときには当該プロセッサ
にバス権利を選択して与え、障害が生じているときには
バス権利を与えない制御を行う。また、障害監視回路
は、例えば、プロセッサからの周期性のあるアクセス信
号を監視し、アクセス信号が周期時間内で検出されない
ときに当該プロセッサに障害が生じている趣旨の障害検
出信号を出力する構成とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明の実施形態のブロック
構成図である。共通バス１０には複数個、ここでは３個
のプロセッサ１００，２００，３００が接続されてい
る。この共通バス１０には図外のメモリやその他の回路
が接続されていることは言うまでもない。また、各プロ
セッサ１００，２００，３００はそれぞれバス調停回路
４００に接続されており、各プロセッサからバス調停回
路に対してはバス権利の要求を行うためのバス要求信号
１０１，２０１，３０１を出力し、バス調停回路４００
から各プロセッサに対してはバスの権利を与えことを示
すバス応答信号１０２，２０２，３０２を出力するよう
に構成される。また、各プロセッサ１００，２００，３
００には、各プロセッサにおける障害を検出するための
障害監視回路１１０，２１０，３１０が接続されてお
り、各プロセッサからの監視信号１０３，２０３，３０
３に基づいて障害監視を行い、障害を検出したときには
障害検出信号１０４，２０４，３０４を前記バス調停回
路４００に送出するように構成されている。

【０００７】以上の構成におけるバス調整動作を説明す
る。図２はその動作を示すタイムチャートである。ま
ず、初期状態としていずれのプロセッサもバスの権利を
もっていないものとする。ここで、第１のプロセッサ１
００がバス調停回路４００に対してバス要求信号１０１
を送出し、バス権利の要求を行う。すると、バス調停回
路４００は、障害監視回路１１０からの障害検出信号１
０４をチェックし、第１のプロセッサ１００に障害が発
生していないことを確認した上で、バス応答信号１０２
をプロセッサ１００に出力しバス権利を第１のプロセッ
サにわたす。これにより、第１のプロセッサ１００は共
通バス１０のバス権利を取得し、所定の動作が実行可能
とされる。

【０００８】このように第１のプロセッサ１００がバス
権利を取得して所要の動作を実行している間、バス調停
回路４００は常時、障害監視回路１１０からの障害検出
信号１０４により第１のプロセッサ１００を監視する。
そして、第１のプロセッサ１００に障害が発生し、障害
監視回路１１０から障害有りの障害検出信号１０４がバ
ス調停回路４００に送出されてくると、バス調停回路４
００はこれを確認した上で、直ちに第１のプロセッサ１
００に対してそのバス権利を剥奪する動作を実行する。
これにより、第１のプロセッサ１００によるバス権利は
失われ、共通バス１０はいずれのプロセッサにも属さな
い状態となる。この後、再び第１のプロセッサ１００か
らバス調停回路４００に対してバス要求信号１０１が送
出されてくると、バス調停回路４００は前記したと同様
に障害監視回路１１０からの障害検出信号１０４を確認
した上で、障害が解消されている場合には再度バス権利
を第１のプロセッサ１００に与え、障害が解消されてい
ない場合にはバス権利を与えない。

【０００９】したがって、バス権利が第１のプロセッサ
１００に与えられない状態のときに、第２のプロセッサ
２００がバス要求信号２０１をバス調停回路４００に送
出し、この第２のプロセッサ２００の障害監視回路２１
０から障害有りの障害検出信号２０４が送出されていな
い場合には、バス調停回路４００は第２のプロセッサ２
００に対してバス権利を与えることになる。あるいは、
第２のプロセッサ２００の代わりに第３のプロセッサ３
００からのバス要求信号３０１がバス調停回路４００に
送出された場合でも同じである。通常では、先にバス要
求信号がバス調停回路に送出されてきたプロセッサに対
してバス権利を与えることになる。

【００１０】これにより、障害が発生したプロセッサが
継続してバス権利を保有するような状態が生じることは
なくなり、例えばプロセッサが暴走したような場合に
は、バス調停回路はそのプロセッサからバス権利を剥奪
するため、他のプロセッサが直ちに共通バスのバス権利
を取得して所要の動作を実行することが可能となり、そ
の一方でプロセッサの暴走に伴うメモリ領域の破壊等が
生じることが防止され、システム全体の正常性を確保す
ることが可能となる。

【００１１】なお、障害監視回路１１０，２１０，３１
０としては、監視用タイマ（ＷＤＴ：Watc Dog Timer)
を用いることが可能である。この監視用タイマはプロセ
ッサのアクセスを監視し、プロセッサがある周期毎にア
クセスしなければ、プロセッサに障害が発生したものと
みなすものである。この監視用タイマを用いた障害監視
の技術は既に広く知られているところである。

【００１２】図３は障害監視回路１１０，２１０，３１
０として前記した監視用タイマを用いた場合の動作を説
明するためのタイムチャートである。各プロセッサから
は監視用タイマに対して所定の周期でアクセスが行われ
ており、符号Ｔはこのアクセス信号を示している。い
ま、図２の場合と同様に、初期状態としていずれのプロ
セッサもバスの権利をもっていないものとする。ここ
で、第１のプロセッサ１００がバス調停回路４００に対
してバス要求信号１０１を送出し、バス権利の要求を行
う。すると、バス調停回路４００は、障害監視回路１１
０、ここでは監視用タイマからの障害検出信号をチェッ
クし、第１のプロセッサ１００に障害が発生していない
ことを確認した上で、バス権利を第１のプロセッサにわ
たす。このとき、監視用タイマ１１０では、第１のプロ
セッサ１００からのアクセス信号Ｔが周期的に送出され
てくることをもって第１のプロセッサ１００が正常であ
るとする。これにより、第１のプロセッサ１００は共通
バス１０のバス権利を取得し、所定の動作が実行可能と
される。

【００１３】第１のプロセッサ１００がバス権利を取得
して所要の動作を実行している間、バス調停回路４００
は常時、監視用タイマ１１０により第１のプロセッサ１
００を監視する。そして、第１のプロセッサ１００に障
害が発生し、第１のプロセッサ１００からのアクセス信
号Ｔが監視用タイマ１１０に送出されなくなると、監視
用タイマ１１０はそのタイムアップを待って第１のプロ
セッサ１００に障害が発生したものと判定し、監視用タ
イマ１１０から障害検出信号１０４がバス調停回路４０
０に送出される。これにより、バス調停回路４００は直
ちに第１のプロセッサ１００に対してそのバス権利を剥
奪する動作を実行し、第１のプロセッサ１００によるバ
ス権利は失われ、共通バス１０はいずれのプロセッサに
も属さない状態となる。この後、再び第１のプロセッサ
１００からバス調停回路４００に対してバス要求信号１
０１が送出されてくると、バス調停回路４００は前記し
たと同様に監視用タイマ１１０からの障害検出信号１０
４の有無を確認した上で、障害が解消されている場合に
は再度バス権利を第１のプロセッサ１００に与え、障害
が解消されていない場合にはバス権利を与えない。

【００１４】そして、バス権利が第１のプロセッサ１０
０に与えられない状態のときに、第２のプロセッサ２０
０がバス要求信号２０１をバス調停回路４００に送出
し、この第２のプロセッサ２００の監視用タイマ２１０
が第２のプロセッサ２００からの周期的なアクセス信号
Ｔを確認している場合には、障害検出信号２０４がバス
調停回路４００に入力されることはないため、バス調停
回路４００は第２のプロセッサ２００に対してバス権利
を与えることになる。これにより、第２のプロセッサ２
００は共通バスにより所定の動作を実行することにな
る。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、共通バス
に接続された複数のプロセッサに対して共通バスのバス
権利を選択的に与えるバス調停回路と、各プロセッサの
障害を検出する障害監視回路を備え、バス調停回路にお
いては、障害監視回路からの障害検出信号に基づいて障
害の生じたプロセッサに対してバス権利を剥奪し、また
バス権利を与えないように動作するので、障害が発生し
たプロセッサが継続してバス権利を保有するような状態
が生じることはなくなる。したがって、例えばプロセッ
サが暴走したような場合には、バス調停回路はそのプロ
セッサからバス権利を剥奪するため、他のプロセッサが
直ちに共通バスのバス権利を取得して所要の動作を実行
することが可能となり、その一方でプロセッサの暴走に
伴うメモリ領域の破壊等が生じることが防止され、シス
テム全体の正常性を確保することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のバス調停方式に基づくマルチプロセッ
サシステムの要部のブロック構成図である。

【図２】本発明のバス調整方式の動作を説明するための
タイムチャートである。

【図３】本発明における実施例動作を説明するためのタ
イムチャートである。

【図４】従来のマルチシステムプロセッサの一部の構成
を示すブロック図である。

【符号の説明】

１０ 共通バス １００，２００，３００ プロセッサ １０１，２０１，３０１ バス要求信号 １０２，２０２，３０２ バス応答信号 １０４，２０４，３０４ 監視信号 １１０，２１０，３１０ 障害監視回路 ４００ バス調停回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 共通バスに接続された複数のプロセッサ
   と、前記共通バスのバス権利を前記プロセッサのいずれ
   かに選択して与えるバス調停回路とを備えるマルチプロ
   セッサシステムにおいて、前記各プロセッサの障害を検
   出する障害監視回路を備え、前記バス調停回路は前記障
   害監視回路からの障害検出信号に基づいて障害の生じた
   プロセッサに対してバス権利を剥奪し、またバス権利を
   与えないように動作するよう構成されていることを特徴
   とするバス調停方式。
2. 【請求項２】 各プロセッサはバス調停回路に対してバ
   ス要求信号を送出し、バス調停回路は障害監視回路から
   の障害検出信号に基づいてバス権利要求があったプロセ
   ッサの障害を確認し、障害が生じていないときには当該
   プロセッサにバス権利を選択して与え、障害が生じてい
   るときにはバス権利を与えない制御を行う請求項１のバ
   ス調停方式。
3. 【請求項３】 障害監視回路は、プロセッサからの周期
   性のあるアクセス信号を監視し、アクセス信号が周期時
   間内で検出されないときに当該プロセッサに障害が生じ
   ている趣旨の障害検出信号を出力する請求項１または２
   のバス調停方式。