JPS58195257A - 電子計算機の障害回復方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の対象 本発明は、璽、子計算機の障害回復方式に関し、特に時
分割的に実行される複数プログラムの障害検出および障
害情報のｐｋ取回復方式に関するものである。

従来技術 電子計算機において誤動作を検出した場合、通常は、再
試行、再実行全線り返し、それでも成功しなけれに、障
害発芽とみなしてその装置ｔ−リ１り離し、診断動作を
行い、障害回復後、再び実行を開始する。診断方法には
、３診断プルグラムにより装曾の機能を試験する方法と
、初期設定のパターンを内部フリップ・７０ツブにセツ
、トシて、動作結果と期待値の比較チェックを行うＦｌ
、’Ｉ’（）”ａｕＩｔ　Ｌｏｃａｔｉｎｇ　Ｔｅ５ｔ
　）方法がある。Ｆ　Ｌ　Ｔ方法においては、蛸１図に
示すように、診断制御部ｌのマイクロプロセッサ１４に
より、スキャン・アドレス・レジスタ１５にスキャンイ
ン・レジスタ１２のアドレスｔ−ｐ定し、スキャンイン
・データ１１１９のデータをスキャンイン・レジスタ１
２にセットする。クロック・アドバンス制御回路２１に
よりスキャンアウト・レジスタ１３にクロックを送出し
、障害部分２６の論理状Ｉｌｌをスキャンアウト・レジ
スタ１３に反映させた後、そのレジスタ１３のテータｔ
データ＠２０に介してスキャンアウト・レジスタ１７に
読み出し、期待値レジスタ１６の内存と比較回路１８で
比較する。比較の結果は、マイクロプルセッサ１４によ
り参照され、判断すれる。

ところで、１個のプロセッサを多数のユーザが時分鋼で
使用する場合、並行して走行する＊数プリグラムのうち
の１以上でエラーが発生したとき、ト虻ト’　Ｌ　Ｔ方
法により診断するためにプロセッサを停止させると、エ
ラーの発生していない他のプログラムまで停止してしま
う。

従来、時分割処理の電子計算機において障害がＱ　Ｉｆ
：　した裏合釦」、次の２つ′：の方法が考えられてい
る。すなわち、 （１）プログラムｔ−強制的に特定査地へ分岐させ、演
拳部をチーツク禁示モーｔｊｌｌｌ１１′にして処理す
る。

ｃｚ）ｗ＊Ｖ）発生した演算部に関するプログラムを停
止摂せ、他σ）演算装置（サービスプロセッサ（ｓｖｐ
）、略）により処理する。

上Ｍｔ：　（１）の方法では、第２図（ａ）に示すよう
に、実行中のプログラム２７がＸ印の点でエラー【発生
したとき、ハードウェア的にプログラム・カウンタ２９
を制御して×印の次の命令で分岐６６令ｔ　＋’ヒ成し
、Ｍｌ！ｌプログラム２８の失頭アドレスに分岐して診
１１ｒ処理を行わせる。この方法によれは、障害発生プ
ログラム以外のプログラムを連続して実行でき、これと
並行して演舞部塾の診断が可能となる。し１、かじ、分
岐命令を作成するときプログラム・カウンタ２９の値を
変更するので、どこから分岐されたか不明となり、元の
処理に戻れないこと、および他のプログラムによって演
算部塾か動作しているため、障害時の情報を完全に松載
できないこと等の欠点がある。

また、上ｓ、：″ｃ２）の方法では、第２図へ）に示す
ように、動作中の演ニ一部ｌの他に予備の演算部１’を
設置、アお３、話１ふｉ、（１））、７゜ヶ”？Ａ２７
ｄ、Ｘ　８Ｊ　（／Ｊやアエラーを発生したとき、プロ
グラム・カウンタの　　”を更新を中「ト、シ、演算部
１の動作を停止させた神、予備の演算部２′を起動させ
、四−内容の予備のプログラムを走行させる。したがっ
て、この場合には、皆数個のプログラムについて、同一
内容のものに２組ずつ備えておき、−組が実行している
間、仲の氷結は待機中とし、障害発生により待機中のプ
ログラムに切り替えて実行する一方、障害発生の演算部
ｓｔｗ１断プログラムあるいけ診断制御部により障害時
の情報を読み取り、診断を行う。しかし、この方法では
、障害処理用の装置が余分に必妾となり、また障害を発
生したプルグラム以外のプログラムも同時に停止してし
まうという欠点が序する。

発明の目的 本発四の目的は、これら従来の欠点を除去するため、ｂ
１￥１に発生したブシグラム以外のプログラムは引続き
実行口ｆ幹であり、かつ障害処理のために仲の装置がな
くても障害情報の採取および回復がｏｊ　ｈ’ｐなＶ子
計算機の障害回復方式全提供することにある。

ト記１１的を淳成するために、本発明による電子計算機
の障害回復方式は、ＩＩ数のプログラムが１組の演算部
全時分割に使用する電子計算機において、演算部の障害
を各プログラムのプログラム・カウンタ対応に記憶する
ことと、各プログラム対応の障害表示を他のプログラム
からアクセスできるようにすることを特徴とし、これに
より、障害を各プログラムに付属させて演算部を障害発
生により停止させないようにし、全プ田グラムの停止を
回避するとともに、障害音発生して停止しているプログ
ラムの障害情報を他のプログラムにより採取し、診断す
ることができるようにする。

発明の実施例 第３図は、本発明の実施例を示す電子計算機のブロック
図である。

演算部１とシーケンス制御部２とプログラム・カウンタ
３と障害情報レジスタ４が各々入力バス８と出力バス９
で接続され、また演３１ｓ１と障害情報レジスタ４は演
算部ｌの障害情報を伝える障害情報線すで接続され、ま
た障害情報レジスタ４とシーケンス制御部２は障害表示
１１６で接続される。

演算部１は、入力レジスター０１と入力レジスター０２
で入力バス８の情報を取り込み、ＡＬＵ１０３で演算し
た結果全出力バス９へ出力する。

プログラムのデータ・レジスター０４が、入力バス８と
出力バス９に接続される。

演算部ｌは、また、プログラム・カウンタ３の出力【一
時記憶するレジスタ（Ｃ８ＡＲ）１０５があり、ＣＳ　
Ａ　ＲＩ　Ｏ５の出力は制御記憶（ＣＳ）１０６ｆｒ７
ドレスし、Ｃ８１０６の出力は、これを記憶するレジス
タ（Ｃ８ＤＲ）１０７に接続され、ＣＳ　Ｌ）　Ｒ１０
７の出力は命令を解釈する命令デコ　ダ１０６に接続さ
れ、命令デコーダ１０８の出力は演算部の各部を制御！
る。Ｃ８ＡＲ１０５の出力は、また、プログラム・、カ
ウンタ更新部１０９ｔ−介してプログラム・カウンタ３
の入力へ′１１ 接続される。　　　　　　　、　１．（。

シーケンス制御ｓ２は、各プログラムの障害（障害情報
レジスタ４の内容がゼロでないこと。）を伝える障害表
示ＩＩ６を入力とする障害表示レジスタ２０１と、障害
表示レジスタ２０１の内容を人力とし、各プログラムの
実行順序（決宇する順序発生−理２０２に−持つ。順序
発生論理２０２の出力によってプログラム・カウンタ３
と、これに対応して設けられている障害情報レジスタ４
が選択される。障害情報レジスタ４は、演算部１からの
＃書情報Ｎ５を入力として演算部ｌの障害情報全記憶す
る。

プログラム・カウンタ３．障害情報レジスタ４゜障害表
示レジスタ２０１は、ともに出力バス９と入力バス８に
も接続される。

’１１％個のプログラムが時分割で演算部１’を共用し
ているため、ハードウェアは１組ずつあればよいが、プ
ロゲラ台・カウンタ３だけは各プログラムごとに対応ず
企、カウンタ【有し、各カウンタの値ｔ−Ｃ８ＡＲ１０
５に時分割的にセットして、そ１１１１、′ の麹をアドレス４ｉ、３．て制御配憶１０６をアクセス
し、マイクロ命令番読み出してＣ３ＤＲ１０７にセット
した後、命令デコーｒ１０８で解続するこ　　　１とに
より複数の一１裸信号を発生する。これらの制ａｍ号が
各論理ゲー）音制御することにより、データ・レジスタ
１０４から演算の対象となるデータを入力バス８に続み
出し、さらに入力レジスタ１０１と１０２にこれらをセ
ットしたｌ、ＡＬＵ１０３により演算【行い、その結果
ｌ出力１！　１０９を介してデータ・レジスタ１０４に
送出する。なお、データ・レジスタ１０４は、ある長さ
のビット幅を備えているもので、勿論メモリでもよい。

演算部１において、障害が発生すると、障害が発生シた
プログラムのマイクロ命令で障害情報書込命令全発生し
、データ・レジスタ１０４１１から直接障害情報ｌｓ５
を介して障害情報を障害情報レジスタ４に基き込む。そ
の場合、障害が発生したプログラムのプログラム・カウ
ンタ３に対応するエリアに情報５ｔｓき込む。障害情報
としては、障ｗ會不すフラグ「１」の１ビツトでもよい
。この情報は人力ライン８に出力されると同時に、障害
表示線６ｔｌ−介してシーケンス制御部２の障害表示レ
ジスタ２０１に送出される。

すなわち、障害情報レジスタ４の内容がゼロてないこと
は、障害情報表示［１６會介してシーケンス制御部２の
障害表示レジスタ２０１のこのとき寒行していたプログ
ラムに対応するビットに配憶される。

シーケンス制御部２の順序発生論理２０２は、障害表示
レジスタ２０１のプログラム対応のビットがオフの条件
を濡たすプログラムについて、これらのプログラム１１
ステツプずつ時分割に撃打するようにプログラム・カウ
ンタ３Ｐ選択する。

このように、いくつかのプログラムが時分割に演算部１
を使用する方式により、障害を発生したプログラムは次
回から順序発生論理２０２で、障害表示レジスタ２０１
の対応するビットがオンしているため寒行の割当がなさ
れず、停止成縮となるが、他のプログラムは実行の割当
が行われる為処理が続行できる。

第４図は、第３図におけるシーケンス制御部２の詳細ブ
ロック図である。

障害表示レジスタ２０１は、障害表示フリップ７０ツブ
３５０，３５１．・・・、３５ｎがら構膚される。障害
表示７リツプ・７０ツブ３５０゜３５１．・・・、３６
ｎは、障害表示線６と実行中のプログラムの番号ｔデコ
ーダ３２でデコードした結果のひとつと障害表示線６及
びプログラムの番号の確定した期間を示すクロック線３
３ｔ−ＡＮＤゲート３４０，３４１．　　・・・、３４
ｎで論理積をとった結果でセツシされ、１ビツトがひと
つのプログラムに対応して障害を表示する０ 順序発生制坤２０２は、カウンタ３１と実行割当用固定
メモリ　（以下ＲＯＭと記述）ＲＯＭ３０とＲＯＭ　Ｂ
’＋力全保全保持レジスタ３６から構成される。実行割
当ＲＯＭ３０からは、障害表示レジスタ２０１とカウン
タ３１の出力で示される内容が、次に実行されるプログ
ラム参号として出力され、レジスタ３６で奥行割当ＲＯ
Ｍ３０の出力を割り当てられたプログラムｄ爽行すイク
ル中保持−４−６，ヵ　ウ　ッヶ　、　□。よ、　、門
旨￥□１．え。、ゆ・　Ｎ 新されて実行割当ＲＯＭ３０め次のアドレスを示すＯ第
５図は、第４図の実行割当ＲＯＭ３０の内容−例會示す
討明図である。

第３図では、８個のプログラムを時分割処理する場合の
奥行割当ＲＯＭ３０の内容全示している。

実行１１１当ＲＯＭ３０のアドレスは、カウンタ３１ｔ
−４ピツＦとした場合、障害表示レジスタ２０１の８ビ
ツトとカウンタ３１の４ビツトを合わせて１２ビツトで
示される。障害表示レジスタ２０１ｔアドレスの上位８
ビツト・カウンタ３１ｔ−アドレスの下４ビットとする
と、カウンタ３１による１６ステツプ全単位とする実行
割当グループが、障害表示レジスタ２０２の状態により
実行割当ＲＯＭ３０にＯ〜２６５の２５６１１ｉｔ順作
られる。

第６図には、障害表示レジスタ２０１０６ビツトと、カ
ウンタ３１の２進数４ビツトによる１６ステツプが示さ
れており、レジスタ２０１の８ビツトの内容によらてカ
ウンタ３１の１６ステツプにプログラムを割り当てた場
合の割当グループ２５６に類が　　、内に辰オ〕されて
いる。

、′（ 各実行−１当グループは、障害表示レジスタ２０１　　
　’）の障害表示フリップ・７０ツブ３δ０．３５１．
・・・。

３５７の値か“０”であるプログラムについて、実行が
Ｉ！１り当てられるようにプログラムの番号力（書き込
まれていて、プログラムを１ステップ実行するたびに更
新されるカウンタ３１によって次に実行するプログラム
の番号が１６ステツプ分の奥行割当グループから順次出
力される。あるプログラムの１ステツプの実行中に障害
が発生すると、次のサイクルからは実行−１当グループ
の番号力く変イヒし、１Ｍ％ｔＱ４したブロク”ラムに
実行割当を行わない実行割当グループが選けれる。第５
図に示す実行−ｊ当グループ２ろδ番寸、すべてのプロ
グラムが障害を発生しているためシステムは停止する。

また、実行１１１当グループ２５４は、障害が発生して
いないプログラム番号が７のみであるため、１６ステツ
プ分全部か７査プログラムに実行割当を行う。同じよう
にして、実行割当グループ２５２４よ、障害の発生して
いないプログラム番号が６と７であるため、６査と７番
のプログラムに交互に実行１１当を行う。また、実行割
当グループ１４ま、障害の発生したプログラム番号が７
であるため、７−１１を除いた０〜６１１のプログラム
に実行割当を行う。

餉６図は、本発明の実施例を示す雷子計費柵のプログラ
ムの実行のタイムタヤートである。

順序発生論理２０２の出力がプログラムＡを示すと、プ
ログラム・カウンタ３けプログラムＡの命令アドレスＡ
ｎ全出力し、Ｃ８ＡＲ１０５にＡｎが書き込まれ、Ａｎ
に対応するＣ８１０６のデータＣ３（Ａｎ）がＣ３ＤＲ
１０７へ読み出され、命令が実行される。これと同時に
、（”？　Ｓ　Ａ　Ｒ１０５の値Ａｎはプログラム・カ
ウンタ更新部１０９により更新され、次に実行すべき命
令アドレス＾ユ＋１かプログラム・カウンタ３のプログ
ラムＡに対応する場所に書き込まれる。

プログラムＡの１命令が終了すると、順序発生論理２０
２の出力は、カウンタ３１が更新されることにより、次
に奥行すべきプログラムＢｋ示し、以下前述のとおりプ
ログラムＢが１ステップ実行される。このようにしてプ
ログラムＡ、　Ｂ、　Ｃ，・・・とｌステップづつ時分
割に処理される。

命令アドレスＡ　　　、Ｂ　　　、Ｃはプロゲラ！ｌ＋
１　　　　１１１＋ｌ　　　　　ｎ＋１ム・カウンタ３
に書き込まれているので、飼犬ば８イーのプログラムの
実行が一巡した後の命令時間に、これらの命令アドレス
Ａ１１＋、＋Ｂ！ｌ＋１．Ｃ，ヤ、がＣ８ＡＲ１０５に
書き込まれ、Ｃ８１０６のデータが読み出される。

第７図および第８図は、本発明の実施例を示す障害回復
機能の動作説明図である。

障害発生によりあるプログラムが停止していること番ま
、他のプログラムから障害表示レジスタ２０１を参照す
ることにより検出され、他のプログラムは停止している
プログラムの障害情報およびそのときのプログラム状１
１４に採取し、障害状態ｔｊり１＃Ｌ、、障害表示レジ
スタの対応するビットをオフすることにより、停止して
いたプログラムをＳ開させる。

時分割に走行しているプログラム間での障害チェック力
法の一例を第７図（ａ）　ｋＬ示す。ここでは、８釧の
プログラムが時分割に一通されるものとし１、・−：、
１ プ「ＪグラムＯはプログラムｌ”の□状態をチェックし
、プログラム１はプログラム２の状ｎｔ−チェックし、
以降同様に次のプログラムの状ＩＩＫ−チェックすると
いうリング型のチェック方式をとる。この方法により、
本システムは８個のプログラム全部が障害を発生して停
止しない限り、障害はシステム内で前述の手法で回復さ
れる。

例えば、第８図において、プログラム１が障害全発生し
て停止している場合、プログラム０は走行の途中でチェ
ック・ルーチン４０１に分蛙し、障害表示レジスタ２０
１のプログラム１のフラグを参照し、フラグがｌ″であ
ることから障害を判別して、共通の診断ルーチン４８に
割込むことにより障杏十Ｕ報および停止時のプログラム
ｌの状態を採取する一方、自からはプログラム０に戻っ
て処理ｋｔ’；、行する。次に、障害情報の採取が終了
すると、障害同権のためのプログラムあるいはハードウ
ェアか起動され、プログラムｌの障＊に回復した後、プ
ログラム０に通知する。障＊ｔｍ復の通知ヲ受は取った
プログラム０は、障害表示レジス゛、・、。

り２０１のプログラムｌに対応するフ５９”ｔ”１’　
　　　）から０”に修き替え、プログラム１を書−させ
る。

このフラグの書き替えは、チェック・ルーチン４０１で
行う。

例えば、プログラム０からプログラム６まで障害が発生
して停止した場合でも、プログラム７が正常に走行して
いれば、前述のようにして、その途中でプログラム０の
フラグを監視し、診断ルーチン、障害回復ルーチンを順
次走行させてプログラムＯの［￥１に＠復させる。プロ
グラム０は走行途中でプログラムｌの７ラグを監視し、
前と同じようにしてプログラム１の障害Ｙｒ回復させる
。プログラム１けプログツム２の障害ｔａ復させ、プロ
グラム２はプログラム３の障害を回復させる。このよう
にして、時間はかかるが、最後にはプログラムＯ〜６の
全部が再開する０ なお、第７図（＆）に示すようなリング型チェック方式
の他に、第７図伽）に示すように、全プログラムに２グ
ループに分けて、グループ間によるチェック方式も可能
である。プログラムＯ〜３とプログラム４〜７に分割し
た場合、プログラムＯとプログラム４が相互に監視し合
い、プログラム１とプログラム６が相互に監視し合う方
法をとることになる。

発明の効果 以上説明したように、本発明によれに、各プログラムが
共通に使用する演算部の障害が、そのとき動作していた
プログラムの障害となるため、障害を発生したプログラ
ムを除くプログラムは処理の続行が可能となる。

また、時分割に実行されるプログラム全部が障害により
停止しない限り、つまり演算部の永久的な障害以外の障
害に関しては、プログラム相互の状態チェックにより、
自システム内で障害の検知。

障害情報の採取、実行の再開が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の障害診断制御装置のプルツク図、第２図
は従来の時分開帳１Ｉｉｉ！Ｉ電子計算機の障害診断方
法の説明図、第３図は本発明の実施例管示す障害回復機
能を備えた電子計算機のプ四ツク図、第４図は第３図に
おけるシーナンス制御部の評細プｐツク図、第５図は第
４図の実行割当ＲＯＭの内容の一例會示す説明図、第６
ｖ４は本発明の実施例を示すプログラム実行のタイム・
チャート、７図は本発明の実施例を示すプログラム相互
チック方法の説明図、第８図は本発明の爽施例全す障肖
回復方式の動作説明図である。 １：演算部、２！シ一クンス制御部、３＝ングラム・カ
ウンタ、４：＠裏情報レジスタ、δ＃害情報騨、６：障
害表示線、２０１：障害表レジスタ、２０２　：順序発
生論理。 特許邑練人　株式金社　日立極作所 ・１ 代　卵　人　弁理士　磯　村　雅　締、′１１ 第 工 第１図 示 ０ 口 示 第５図 第６図 １命令時間 第７図 （ａ） 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数のプログラムに共用される演算部と、該演算部を時
   分割に４！に用するプログラムの順序を定めるシーケン
   サと、各プログラムごとに命令の順序を定める＊＊のプ
   ログラム・カウンタとを備えた電子計算機において、上
   １演算部の障害情報を、動作中のプログラム・カウンタ
   に対応して記録し、記Ｍされた各プログラムごとの障害
   情報を全プログツムにより参照される障害表示ラッチの
   該当位置に表示し、上記障害表示ラッチ【各プルグラム
   相に間で監視し合うことにより、監視したプログラムか
   １シ舎診−１および回復の処理全奥行することｔ特徴と
   する電子計算機の障害回復方式。