JPS589460B2 - 複合デ−タ処理ユニツト・デ−タ処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、複合データ処理ユニット・データ処理装置、
特に例えば複数台のマイクロ・プロセッサが１つの全体
処理を夫々分担して実行する如き複合データ処理ユニッ
ト・データ処理装置において、システム状況ディスクリ
プタを各データ処理ユニットに分散保持させると共に各
データ処理ユニットに夫々管理プロセッサ機能を保持さ
せ、健全状態にある１つのデータ処理ユニットを仮の管
理プロセッサとして処理を実行せしめることによって、
データ処理装置全体の信頼性向上をはかった複合データ
処理ユニット・データ処理装置に関するものである。

いわゆるマイクロ・プロセッサが広く利用されるように
なり、複数のマイクロ・プロセッサを並行運転して１つ
の全体処理を機能分担して実行する如き複合データ処理
ユニツト・データ処理装置が考慮されつつある。

このようなデータ処理装置においては、例えば１つのマ
イクロ・プロセッサ＃ＩＭＰＵが例えばデータ入力に関
連した処理を取扱う処理システムＡを実行し、他のマイ
クロ・プロセッサ＃２ＭＰＵが例えばデータ演算処理を
取扱う処理システムＢを実行し、更に他の１つのマイク
ロ・プロセッサ＃３ＭＰＵがデータ出力に関連した処理
を取扱う処理システムＣを実行する。

このようなデータ処理装置において、例えばマイクロ・
プロセッサ＃ＩＭＰＵに障害が発生するなどした場合、
全体処理を実行する上で不可欠な処理システムＡが実行
されなくなり、全体のダウンに通ずることとなる。

このため、従来第１図図示の如く、各マイクロ・プロセ
ッサ＃１ＭＰＵないし＃３ＭＰＵを管理する管理プロセ
ッサＳＵＰをもうけ、全体の処理状況を管理し、上記の
場合例えば処理システムＣを中断してマイクロ・プロセ
ッサ＃３ＭＰＵに処理システムＡを実行させるようにす
る。

しかし、この場合、上記管理プロセッサＳＵＰ自体に障
害を生じると、全体の管理制御が不能となることから、
第１図図示の如く、一般に管理プロセッサＳＵＰを多重
化することが必要となる。

本発明は、上記の点を解決することを目的としており、
各マイクロ・プロセッサ＃ＩＭＰＵないし＃３ＭＰＵに
夫々管理プロセッサとしての機能を用意せしめておき、
いずれのマイクロ・プロセッサでもが割当てによって管
理プロセッサとして動作し得るようにし、ハードウエア
を簡単化すると共に装置全体の信頼性を向上することを
目的としている。

そしてそのため、本発明の複合データ処理ユニット・デ
ータ処理装置は、複数台のデータ処理ユニットが夫々個
々の処理システムを実行することによって上記個々の処
理システムを含む全体処理が上記複数台のデータ処理ユ
ニットによって実行される複合データ処理ユニット・デ
ータ処理装置において、上記各データ処理ユニットにシ
ステム状況ディスクリプタを分散保持させると共に上記
各データ処理ユニットに夫々管理プロセッサ機能を保持
させてなり、上記システム状況ディスクリプタは、自己
データ処理ユニットを含む各データ処理ユニットの処理
状況を記述したシステム管理テーブルと、上記全体処理
を実行するに当って必要な処理システムの優先順位を記
述した優先順位テーブルと、当面管理プロセッサ機能を
実行すべく割当てられているデータ処理ユニットの管理
プロセッサ・テーブルとを少なくともそなえ、上記複数
のデータ処理ユニットのうちの健全なデータ処理ユニッ
トの１つが管理プロセッサ機能を実行するよう割当てら
れて処理を実行することを特徴としている。

以下図面を参照しつつ説明する。

第２図は本発明のデータ処理装置における管理プロセッ
サ機能の割当てを説明する説明図、第３図は管理プロセ
ッサ機能を割当てられていないデータ処理ユニットにお
ける状態変更に対処する本発明における動作を説明する
説明図、第４図は管理プロセッサ機能を割当てられてい
るデータ処理ユニットにおける障害に対処する本発明に
おける動作を説明する説明図、第５図は本発明のデータ
処理装置の一実施例構成を示す。

本発明の場合、第１図図示の如き管理プロセッサＳＵＰ
として固定的に割付けられたデータ処理ユニット（図示
の場合マイクロ・プロセッサ）が存在せず、第２図図示
の如く複数台のマイクロ・プロセッサ＃ＩＭＰＵないし
＃３ＭＰＵに夫々管理プロセッサ機能ＳＵＰを用意せし
めておく。

そして、健全状態にあるいずれか１つのマイクロ・プロ
セッサ例えば＃ＩＭＰＵをして管理プロセッサ機能を実
行すべく割当てるようにする。

そして該割当てられた状態のもとでは、マイクロ・プロ
セッサ＃ＩＭＰＵは自己が実行する処理システムＡと共
に管理プロセッサとしての動作をあわせ実行するように
される。

上記いずれのマイクロ・プロセッサに上記管理プロセッ
サ機能を割当ててもよく、一般には健全な状態にあるマ
イクロ・プロセッサの１つが割当てられるよう予め定め
られていると考えてよい。

即ち、第２図図示の状態においてマイクロ・プロセッサ
＃ＩＭＰＵに障害が発生すると、例えばマイクロ・プロ
セッサ＃２ＭＰＵが管理プロセッサ機能を行なうように
される。

第３図は、管理プロセッサ機能を割当てられていないデ
ータ処理ユニットにおける状態変更に対処する本発明に
おける動作を説明する説明図を示す。

図中の符号１−１，１−２，１−３は夫々マイクロ・プ
ロセッサ、２−１，２−２，２−３は夫々システム状況
ディスクリプタ、３−１，３−２，３−３は夫々自系カ
レント・システム名情報テーブル、４−１，４−２，４
−３は夫々カレント管理プロセッサ・テーブル、５−１
，５−２，５−３は夫々優先順位テーブル、６−１，６
−２，６−３は夫々システム管理テーブルであって少な
くとも他マイクロ・プロセッサの処理状況例えば実行中
の処理システム名情報や次に管理プロセッサ機能を割当
てられるプロセッサ名情報や第５図を参照して後述する
共用分岐バスの管理情報などを保持するものを表わして
いる。

第３図は、（ｉ）マイクロ・プロセッサ１−１が処理シ
ステムＡを実行し、マイクロ・プロセッサ１−２が処理
システムＢを実行し、マイクロ・プロセッサ１−３が処
理システムＣを実行しており、（ｉｉ）管理プロセッサ
機能を割当てられているマイクロ・プロセッサがマイク
ロ・プロセッサ１−１であり、（ｉｉｉ）全体処理を実
行してゆく上で処理システムＡの実行が最も高い優先順
位にあり、次いで処理システムＢであり、そして処理シ
ステムＣである状態を表わしている。

この状態のもとで、マイクロ・プロセッサ１−２におい
て状態変更があると、例えば次のように行なわれる。

（１）マイクロ・プロセッサ１−２は、テーブル４−２
の内容にもとづいて、管理プロセッサ機能を行なってい
るマイクロ・プロセッサ１−１を知る。

（２）マイクロ・プロセッサ１−２は、状態変更をマイ
クロ・プロセッサ１−１に通知する。

（３）マイクロ・プロセッサ１−１は、上記状態変更に
もとづいてテーブル６−１の内容を変更する。

（４）次いでマイクロ・プロセッサ１−１は、上記状態
変更を他マイクロ・プロセッサ１−２や１−３に送信す
る。

（５）マイクロ・プロセッサ１−２や１−３は、該送信
にもとづいて自己のテーブル６−２や６−３の内容を変
更する。

（６）そして、各マイクロ・プロセッサにおける夫夫の
ディスクリプタ２−１ないし２−３の内容一致を確認す
る。

（７）第４図を参照して後述するような障害が例えばマ
イクロ・プロセッサ１−２において発生すると、上記処
理（４）に対応して、マイクロ・プロセッサ１−３はテ
ーブル５−３の内容を調べる。

（８）テーブル５−３において処理システムＢが処理シ
ステムＣよりも高い優先順位にあることから、マイクロ
・プロセッサ１−３は処理システムＣの実行を中断して
処理システムＢの実行を行なうように動作する。

このときの状態変更は上記処理（１）ないし（６）と同
様に行なわれる。

第４図は管理プロセッサ機能を割当てられているデータ
処理ユニットにおける障害に対処する本発明における動
作を説明する説明図を示す。

図中の符号１−１ないし１−３．２−１ないし２−３，
３−１ないし３−３．４−１ないし４−３，５−１ない
し５−３，６−１ないし６−３、は夫々第３図に対応し
、７−１ないし７−３は夫々障害監視装置（以下ＲＡＣ
Ａと略す）であって各マイクロ・プロセッサ１−１ない
し１−３に対応して１対１にもうけられるもの、ＢＵＳ
はＲＡＣＡ間バスを表わしている。

第４図は、第３図図示の場合と同じ状態にある時点で、
マイクロ・プロセッサ１−１に障害が発生したものとし
て表わされている。

各マイクロ・プロセッサに対応してもうけられるＲＡＣ
Ａ７−１，７−２，７−３は、夫々例えば１秒間隔で夫
々対応するマイクロ・プロセッサ１−１，１−２，１−
３に対して診断信号を送出し、該診断信号に対応して夫
々のマイクロ・プロセッサから例えば２５０ｍｓｅｃ以
内に対応がない場合に当該マイクロ・プロセッサが障害
であるとみなすようにする。

（９）今ＲＡＣＡ７−１がマイクロ・プロセッサ１−１
の障害を検出したとすると、該障害発生はＲＡＣＡ７−
１からバスＢＵＳを介して他のＲＡＣＡ７−２や７−３
に通知される。

（１０）該障害発生通知にもとづいて、各マイクロ・プ
ロセッサ１−２と１−３とに割込みがかけられる。

そして各マイクロ・プロセッサ１−２と１−３は夫々マ
イクロ・プロセッサ１−１に障害発生を知る。

（１１）各マイクロ・プロセッサ１−２と１−３とは、
夫々テーブル４−２と４−３とを調べ、障害マイクロ・
プロセッサ１−１が管理プロセッサ機能をはたしている
ものであることを知り、テーブル６−２や６−３の内容
にもとづいて自己が管理プロセッサ機能をはたすべきか
否かを判定する。

（１２）各マイクロ・プロセッサ１−２や１−３は夫夫
、マイクロ・プロセッサ１−２が以後管理プロセッサ機
能を実行すべきことを知り、夫々テーブル４−２と４−
３との内容を更新する。

（１３）マイクロ・プロセッサ１−２は、自己が管理プ
ロセッサ機能を実行することから、例えば障害マイクロ
・プロセッサ１−１に対して障害原因を調べるなどの処
理を実行し、この結果を他の健全なマイクロ・プロセッ
サ１−３に通知する。

（１４）次いでマイクロ・プロセッサ１−２や１−３は
、テーブル５−２や５−３の内容を調べ、処理システム
Ｃを実行しているマイクロ・プロセッサが処理システム
Ａを引き継ぐべきことを判定する。

（１５）これによってマイクロ・プロセッサ１−３は、
現実行中であった処理システムＣの処理を中断し、処理
システムＡを引き継ぐようにする。

この間の動作の詳細は省略するが、マイクロ・プロセッ
サ１−３による処理システムの変更は、マイクロ・プロ
セッサ１−２が管理プロセッサ機能をはたしているもの
として第３図を参照して説明したと同様に通知される。

第５図は本発明のデータ処理装置の一実施例構成を示す
。

図中の符号１−１ないし１−３，２−１ないし２−３，
７−１ないし７−３、ＢＵＳは夫々第４図に対応し、８
−１ないし８−３は夫々システム・ファイルであって夫
々マイクロ・プロセッサ１−１ないし１−３が実行する
プログラムがロードされて格納されるもの、９Ａは処理
システムＡ用チェック・ポイント・ファイルであって処
理システムＡの処理の進行に対応して進行状況をチェッ
ク・ポイントとして格納するもの、１０Ａは処理システ
ムＡ用データ・ファイル、１１−１ないし１１−３は夫
々データ・バスであってマイクロ・プロセッサ１−１な
いし１−３に対応して存在するユニット対応データ・バ
ス、１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ，・・・は夫々共
用分岐バス、１４はシステムＭＴファイルであって処理
システムＡ，Ｂ，Ｃなどが退避されて格納されているも
の、１２−１Ａ，１２−１Ｂ，・・・１２−３Ｄは夫夫
切換スイッチ手段を表わしている。

マイクロ・プロセッサ１−１が処理システムＡを実行す
るものとするとき、ＲＡＣＡ７−１の制御のもとて切換
スイッチ手段１２−１Ｄがオンされ、マイクロ・プロセ
ッサ１−１によってシステムＭＴファイル１４から処理
システムＡがシステム・ファイル８−１にロードされて
保持される。

他のマイクロ・プロセッサ１−２や１−３についても同
様であると考えてよい。

マイクロ・プロセッサ１−１が処理システムＡを実行し
ている間、切換スイッチ手段１２−１Ａはオンされてお
り、マイクロ・プロセッサ１−１はシステム・ファイル
８−１から命令をフエツチして実行し、必要に応じてデ
ータをデータ・ファイル１０Ａにライトしまたデータ・
ファイル１０Ａからリードする。

処理システムＡの実行が所定のチェック・ポイントに達
する都度、実行の進捗状態がチェック・ポイント・ファ
イル９Ａにセットされて必要に応じて生じるかも知れな
いシステム・リカバリに備える。

上記マイクロ・プロセッサ１−２や１−３の実行も同様
であると考えてよい。

各ＲＡＣＡ７−１，７−２，７−３は、上述の如く例え
ば１秒間隔で夫々対応するマイクロ・プロセッサ１−１
．１−２．１−３に対して診断信号を発し、障害発生を
監視している。

そして、第４図を参照して説明した如く、今管理プロセ
ツサ機能をはたしているマイクロ・プロセッサ１−１に
おいて障害が発生すると、ＲＡＣＡ７−１はバスＢＵＳ
を介して各ＲＡＣＡ７−２や７−３に通知する。

これによって上述の如く、マイクロ・プロセッサ１−２
が管理プロセッサ機能を引き継ぐようにされる。

第４図を参照して説明した如く、マイクロ・プロセッサ
１−３が、現に実行している処理システムＣを中断して
処理システムＡを実行する場合には例えば次のように行
なわれる。

即ち、マイクロ・プロセッサ１−３は、必要に応じて図
示を省略した処理システムＣ用チェック・ポイント・フ
ァイル９Ｃに処理の進捗状態を書込み、切換スイッチ手
段１２−３Ｃをオフし、切換スイッチ手段１２−３Ｄを
オンする。

そして、システムＭＴファイル１４から処理システムＡ
をシステム・ファルル８−３にロードする。

次いで切換スイッチ手段１２−３Ｄをオフして１２−３
Ａをオンし、チェック・ポイント・ファイル９Ａから処
理システムＡの状況をリカバリした上で、以後処理シス
テムＡを実行する。

以上説明した如く、本発明によれば、データ処理ユニッ
トが夫々、いつでも管理プロセッサ機能を実行し得るよ
う構成され、かつディスクリプクによって各処理システ
ムの進行状況やどのデータ処理ユニットが現に管理プロ
セッサ機能をはたしているかの状況を独立に知ることが
できる。

そして、管理プロセッサ機能をはたしているデータ処理
ユニットに障害が発生すると、ディスクリプタの内容に
もとづいて健全状態にあるデータ処理ユニットが管理プ
ロセッサ機能を引き継ぐことが可能となる。

したがって、データ処理装置全体の信頼性が向上されか
つハードウエア構成が簡単化される。

なお、ＲＡＣ＃ま信頼性を保つために可能な限り簡単化
されたハードウエア回路によって構成され、また必要に
応じて各チェック・ポイント・ファイル９Ａなどやデー
タ・ファイル１０Ａなどは夫々２重化されたり、あるい
は２つの共用分岐バスに接続可能に構成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は管理プロセッサを別置した複合データ処理ユニ
ット・データ処理装置を説明する説明図、第２図は本発
明のデータ処理装置における管理プロセッサ機能の割当
てを説明する説明図、第３図は管理プロセッサ機納を割
尚てられていないデータ処理ユニットにおける状態変更
に対処する本発明における動作を説明する説明図、第４
図は管理プロセッサ機能を割当てられているデータ処理
ユニットにおける障害に対処する本発明における動作を
説明する説明図、第５図は本発明のデータ処理装置の一
実施例構成を示す。 図中、１−１ないし１−３は夫々データ処理ユニット、
２−１ないし２−３は夫々ディスクリプタ、３−１ない
し３−３は夫々自系カレント・システム名情報テーブル
、４−１ないし４−３は夫夫カレント管理プロセッサ・
テーブル、５−１ないし５−３は夫々優先順位テーブル
、６−１ないし６−３は夫々システム管理テーブル、７
−１ないし７−３は夫々障害監視装置、８−１ないし８
−３は夫々システム・ファイル、９Ａは処理システムＡ
用チェック・ポイント・ファイル、１０Ａは処理システ
ムＡ用データ・ファイル、１１−１ないし１１−３は夫
々ユニット対応データ・バス１２−１Ａないし１２−３
Ｄは夫々切換スイッチ手段、１３Ａ，１３Ｂ，・・・は
夫々共用分岐バス、１４はシステムＭＴファイルを表わ
す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数台のデータ処理ユニットが夫々個々の処理シス
   テムを実行することによって上記個々の処理システムを
   含む全体処理が上記複数台のデータ処理ユニットによっ
   て実行される複合データ処理ユニット・データ処理装置
   において、上記各データ処理ユニットにシステム状況デ
   ィスクリプタを分散保持させると共に上記各データ処理
   ユニットに夫々管理プロセッサ機能を保持させてなり、
   上記システム状況ディスクリプタは、自己データ処理ユ
   ニットを含む各データ処理ユニットの処理状況を記述し
   たシステム管理テーブルと、上記全体処理を実行するに
   当って必要な処理システムの優先順位を記述した優先順
   位テーブルと、当面管理プロセッサ機能を実行すべく割
   当てられているデータ処理ユニットの管理プロセッサ・
   テーブルとを少なくともそなえ、上記複数のデータ処理
   ユニットのうちの健全なデータ処理ユニットの１つが管
   理プロセッサ機能を実行するよう割当てられて処理を実
   行することを特徴とする複合データ処理ユニット・デー
   タ処理装置。 ２ 上記管理プロセッサ機能を実行するよう割当てられ
   たデータ処理装置に障害を生じたとき、他の健全なデー
   タ処理ユニットが上記管理プロセツサ機能を実行するよ
   う処理を引き継ぐことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の複合データ処理ユニット・データ処理装置。 ３ 上記各データ処理ユニットに対応して、少なくとも
   障害監視機能をもつ障害監視装置がもうけられ、該障害
   監視装置相互間で障害通報を行なうことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項または第２項記載の複合データ処理
   ユニット・データ処理装置。