JPS5864555A - 計算機システムの異常検出装置 - 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】 本発明は計算機システムの異常検出装置に関する。

計算機による蓄積プログラム制御を行う計算機制御シス
テムｆは、プログラムの暴走を検出するためウォッチ・
ドッグ・タイ？　（Ｗａｔｃｈ　Ｄｏｇ　Ｔｉｍｅｒ）
方式が採用されている。この方式の仕組みは以下の通り
である。一定周期で発生するパルス信号を計数するカウ
ンタを設けておく。このカウンタは各プログラム（又は
命令、以下同じ）の実行時間を計数するものであシ、上
記一定周期のパルス信号を計数することによって実現し
ている。従って各プログラムの実行終了毎にカウンタは
その計数値がリセットされる。−万、プログラムの実行
時間ｆ基準値を設けておき、該基準値を越えた時には、
プログラムの実行は異常であると判定する。

このために、上針カウンタの計数値と基準値との比較を
行い、計数値が基準値を越えだ時てはプログラム異常の
判定を行っている。

計算機の通常の命令はその処理時間が一定であるので、
カウンタのリセットは、プログラムの流れの中に適当な
間隔で挿入されたリセット命令によって行っている。然
るに条鋼のデータを一命令で処理するデータ処理命令に
あっては、その処理時間は処理すべきデータのおに比例
して変動する。

データ処理命令を含むプログラムに訃いてデータ処理命
令の処理時間の増大を゛考慮してプログラムのリセット
命令実行間隔を短くすると、プログラムの暴走等の異常
を検出できな−場合が生ずる。

検出を確実にするために、データ処理命令の処理時間の
小さい方に合せ、リセット命令実行間隔を長くすると、
処理時間が増大したとき、誤ってプログラム暴走時の暴
走処理を実行させてしまう。

尚、一般には暴走処理は緊急回路なる手段を作動させる
ことによって行っている。

本発明の目的は、データ処理命令を含むプログラムにお
いてこの命令の処理時間の変動の影響を受けなくすべく
、データ処理命令の処理時にプログラムによる異常検出
用カウンタの計数値を大きく設定可能にした計算機シス
テムの異常検出装置を提供するものである。

本発明の要旨は、データ処理命令であるとの命令デコー
ダからの解読情報を得た時には、異常判定用の基準値を
大きく設定させ、この大きな設定値をもとにカウンタの
計数値と比較を行わしめた点にある。以下、本発明を図
面により詳述する。

第１図は本発明の異常検出装置の実施例を示す図である
。図で、デコーダＤＥＣは計算機内に設けられている命
令解読用のデコーダであり、本実施例ではこのデコーダ
ＤＥＣ＊データ処理命令を解読する論理を付加させてい
る。デコーダＤＥＣの出力信号１はこのデータ処理命令
を解読した時に得られるデータ処理命令解読信号である
。カウンタＣＮＴは２つの直列接続のフリップフロップ
ＦＦＯ、ＦＦＩとより成シ、信号５は、一定周期で発生
するパルス信号であシ、計数入力となる。信号６は適当
にプログラム中に挿入されてなるリセット命令によって
発生するリセット信号である。フリップフロップＦＦＣ
ハ、デコーダＤＥＣのデータ処理命令解読信号（”１°
°）によってセットされ、リセット信号６によってリセ
ットされるフリップフロップである。

フリップフロップＦＦ２はデータ処理命令解読時にフリ
ップフロップＦＦＯ，ＦＦ１１Ｃ付加されて３ビツトカ
ウント能力をカウンタＣＮＴに持たせる機能を持つ。ア
ントゲ−）　ＡＮＤはＦＦＣのＱ出力とＦＦＩのＱ出力
とを入力とするアンドゲートである。緊急回路ＥＭＣは
、アンドゲートＡＮＤの出力とＦＦ”２のＱ出力とを入
力とするオアゲー）　ＯＲ（この他に各種の信号が入力
されているが、本発明に特に関係しない故省略している
）、オアゲートＯＲの出力を入力とする緊急回路部ＥＭ
とよ構成る。

以上の構成で、フリップフロップＦＦＯ、ＦＦ’ｌ　、
　ＦＦ２　。

ＦＦＣの構成とタイムチャートをＭ２図（イ）、（ロ）
に示す。カウンタＣＮＴの構成とタイムチャートを第３
図（イ）、（ロ）に示す。カウンタＣＮＴにフリップフ
ロップＦＦ２　’！＜付加した時の構成とタイムチャー
トを第４図（イ）、（ロ）に示す。具体的に説明する。

第２図でＦＦはセット端入力Ｓによって１°°がセット
され（Ｑ＝１）、リセット端入力Ｒによってリセットさ
れる（Ｑ−ｌ”）。セット・リセット共に立上シトリガ
の形式をとっている。第３図で周期的に入力するパルス
信号５はいわゆるクロックパルスであリ、一定周期τ毎
に発生している。ＦＦＯは第１見目のクロックパルスで
１°“がセットされ、この時のＦＦＯのＱ出力は０°゛
である故、ＦＦＩの状態はそれ以前の状態が維持される
。次に、２発目のクロックがくると、ＦＦＯは反転した
状態となシ、ＦＦ。

のＱ出力はθ″、　ＦＦＯのＱ出力は６１゛となり、こ
のＦＦＯのＱ出力によｆｉ　ＦＦＩはセットされＱ出力
は１°°となる。このカウンタＣＮＴはいわゆる２ビツ
トカウンタであり、２ビツトの取りうる計数状態は００
，０１，１０．１１の４通りとなる。本実施例では、通
常の命令は２τ以内に処理できるものとすると、クロツ
クメルフ３発目で２でとなる故、クロツクメルフ３発目
の直前でカウンタＣＮＴへのリセット信号６が印加する
ようにプログラム構成している。

次に、フリップフロップＦＦ２の付加による動作を第４
図に従って説明する。ＦＦ２を設けない時には、３発目
のクロックパルスが発生する直前にリセット信号６が印
加した場合は、その時点ではすでに異常判定が下されて
しまっている。然るに、ＦＦＺを付加した結果、データ
処理命令実行時には、３ビツト構成のカウンタになるた
め、３発目の直前でリセット信号が発生しても異常判断
を下さない。図で、時間ｔ１時点で発生するリセット信
号６が通常の命令処理時のリセット信号を示し、時間ｔ
２時点で発生するリセット信号６がデータ処理命令時の
リセット信号を示している。この結果、データ処理命令
時には、カウンタＣＮＴは、フリップフロップＦＦ２の
分を含めて計数時間が延長され（その延長時間は約２τ
相当分）たことになる。

次に、緊急回路ＥＭＣの動作を説明する。緊急回路ＥＭ
Ｃは、アントゲ−）　ＡＮＩ）の出力とＦＦ’２の出力
とを選択的に取込み異常判定を行い、異常判定時には緊
急処理を実行さぜる。アンドゲートＡＮＤは、ＦＦＣの
Ｑ出力によってゲートが開き、Ｑ出力はデータ処理命令
時のみＯ″であり、非データ処理命令時は′１°”とな
る。従って、アンドゲータＡＮＤは非データ処理命令時
、ＦＦＩのＱ出力を出力させることＫなる。−万、ＦＦ
２の出力を取込む時はデータ処理命令の時である。従っ
て、緊急回路ＥＭＣは、非データ処理命令時かデータ処
理命令かに応じて緊急判定ができ、緊急処理を実行する
ことができる。緊急判定及び緊急処理は緊急回路部ＥＭ
によって行っている。

第５図はリセット命令の挿入個所と命令実行過程との関
係を示す図である。図では一般の命令以外にデータ処理
命令を持っている事例を示している。リセット命令から
リセット命令までの総処理理時間が通常のプログラム実
行時の総処理時間よりも２τ相当分だけ大きい値’ｒｏ
に設定しておく。一般のプログラム処理時では（Ｔｏ−
２τ）となる。よって、データ処理命令がある時にはＴ
ｏを基準値として設定しておき、カウンタ即ちＦＦ２の
出力を監視し、Ｔｏｔ越えるか否かをチェックする。Ｔ
ｏヲ越えて未だリセット命令によるリセット指令がない
時にはプログラム異常、或いはハードウェア上の何処か
の異常があるとの判定を下す。−万、データ処理命令が
ない時には（Ｔｏ−２τ）を基準値として設定しておき
、カウンタＣＮＴのＦＦＩの出力全監視し、（Ｔｏ−２
τ）を越えて未だカウンタ出力が継続している時には異
常判定を下し、対応する緊急処理を行う。データ処理命
令の存在下で且っカウンタの計数値が７０以内でリセッ
トされている時Ｗは、正常であり、緊急回路ＥＭＣは作
動しない。データ処理命令がない時で且っカウンタの計
数値が（Ｔｏ−２τ）以内でリセットされている時には
正常であり、緊急回路ＥＭＣは作動しない。

緊急回路ＥＭＣは、純粋ハードウェアによって形成して
もよいが、計算機内のソフトウェア上、カウンタ監視ル
ーチン及び緊急処理ルーチンを設けておき、このルーチ
ンによって実行させてもよい。

また、第１図で緊急回路ＥＭＣはオアゲートｏＲを介し
てカウンタの出力を取込む構成としているが、オアゲー
トＯＲを排して直接に緊急回路部ＥＭに取込むようにし
てもよい。要は、ゲー）　ＡＮＤの出方とＦＦ２の出力
とを内容的九区別できればよい。また、ＦＦ２の出力圧
更にアントゲ−１４ｒ設はデコーダＤＥＣの出力１を制
御信号として印加させてもよく、また、ＦＦ２の付加を
デコーダＤＥＣの出力ｆよって制御するようにしてもよ
い。緊急処理の内容としては、その緊急処理発生時のプ
ログラムカウンタ（ｐｃ）の内容の一時退避及び処理中
のデータの一時退避、更に緊急処理のため尾それ以前の
所定のプログラムに戻す作業を行わせること等である。

また、他の診断要素とからめてシステムのダウン等の処
理を行わせることもある。

以上の実施例では、データ処理命令が１個の事例を示し
たが、複数存在すればその分だけ大きな時間を設定する
ことになる。また、基準値のレベルを２つとしたが、プ
ログラム（命令）の種類によって２つ以上設定させるこ
ともできる。

本発明によれば、命令の実行時間が特定の条件によって
大きく変動するような命令を含む蓄積プログラムの異常
検出を正確に検出可能になった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例図、第２図（イ）、（ロ）はＦ
Ｆの構成とタイムチャートを示す図、第３図（イ）、（
ロ）はカウンタＣＮＴの構成とタイムチャートを示す図
、第４図（イ）、（ロ）はＦＦＺを付加したカウンタの
構成とり人事例を示す図である。 ＤＥＣ・・・デコーダ、ＣＮＴ・・・カウンタ、Ｆ’Ｆ
Ｏ、ＦＦ１　。 ＦＦ２　、　ＦＦＣ・・・フリラグフロップ、ＦＣＭＣ
・・・緊急回路。 代理人弁理士　　秋　　本　　正　　実第４図 （ロ） ３３９− 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　カウンタを使用したウォッチ・ドッグ・タイマ方
   式を採用して、プログラムの暴走等の異常を検出する計
   算機システムの異常検出装置に於いて、計算機の実行す
   る命令のうち実行時間が他に比べて大きな値を有する命
   令の実行時のみ上記ウォッチ・ドッグ・タイマ方式のカ
   ウンタの計数容量を大きく設定させると共に、該カウン
   タの計数値に応じてプログラムの暴走等の異常検出を行
   なってなる計算機システムの異常検出装置。 ２、　プログラムの実行時間に合せてプログラムの暴走
   判定用の第１の暴走判定実行時間を予じめ決めておき、
   プログラム中の該暴走判定実行時間対応位置毎にリセッ
   ト命令を挿入させ且つ、プログラムを構成する命令の中
   で実行時間が上記第１の暴走判定実行時間設定時の命令
   に比べて、時間計数用の一定周期のパルス信号の少なく
   とも１周期相当分の実行時間以上の大きな実行時間（第
   ２の実行時間）を持つ場合、該第２の実行時間に合せた
   位置にリセット命令を挿入させたプログラム構成にさせ
   ると共【、上記プログラム中に挿入されてなるリセット
   命令読出し時に該リセット命令によってリセットされ且
   つリセット命令と次のリセット命令との間にあっては上
   記一定周期のパルス信号を時間計数用として取込み計数
   するカウンタを設け、上記第２の実行時間を持つ命令解
   読時には一ヒ記カウンタの計数能力を上記第２の実行時
   間に合せて増大させる構成とし、且つ上記カウンタの計
   数値を監視する手段を設けると共に該手段は、上記カウ
   ンタの泪数値が第１の実行時間対応の命令時には該ｆＡ
   １の実行１１：？間対応のＨ１数値以上の時、及び上記
   カウンタの泪数値が第２の実行時間対応の命令時には該
   第２の実行時間対応の上記増大した計数能力によるに１
   −数値以上の時に泪算機システムのプログラム暴走等の
   異常と判定させる手段より成る計算機システムの異常検
   出装置。