JPS60157643A

JPS60157643A - 二重化計算機

Info

Publication number: JPS60157643A
Application number: JP59012651A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Takigishi; 滝岸　真一; Hideo Sano; 秀雄佐野
Original assignee: Yokogawa Hokushin Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 1984-01-26
Filing date: 1984-01-26
Publication date: 1985-08-17

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】く技術分野〉本発明は、待機冗長形の二重化計算機の改良に関するも
のでおる。さらに詳しくは、メモリ転写手段を改善した
二重化計算機システムに関するものである。

計算機システムの信頼性を高める一つの手法とこれら計
算機の動作を監視し制御する二重化制御装置が用いられ
る。二重化制御装置は計算機の動作を監視してどちらか
一方を実作業に従事させ他方を待機状態にしておき、実
作業側の計算機に故障を発見したとき実作業の受持ちを
待機側の計算機に肩代わりさせる。肩代わりした計算機
が実作業に従事している間に故障した計算機の修理が行
われ、修理が済み次第計算機の二重系が復元される。二
重化計算機システムの信頼性は、２台の計算機の同時故
障の確率と二重化制御装置の故障の確率によって決まる
が、前者は後者よりはるかに小さいので、事実上後者す
なわち二重化制御装置の故障の確率によって決まる。し
たがって二重化制御装置はできるだけ信頼性の高いもの
にする必作業の引継ぎの連続性を保つために、２つの計
算機のメモリの内容を一致させな（ハ）ればならない。

〈従来例〉２つの計算機のメモリ内容を一致させる従来例としては
、第１図のようなものが知られている。

第１図において、１．２は引算機、３は二重化制御装置
、ＩＮ、　４２はそれぞれａ１算機１，２０入出力バス
、５は入出力バス切換器、６は入出力装置である。二重
化制御装置５は２つの計算機１．２とはメモリバス、監
視信号線、制御信号線等によってそれぞれ接続され、両
針ｆｔ磯の動作監視と入出力バス使用許可制御およびメ
モリ転写制御を行う。

二重化制御部Ｍ３はまた入出力バス切換器５に制御信号
を与え、その切換えを制御する。

二重化制御装置６は、２つの計算機１，２の状態を判定
して、どちらか一方の正常な計算機に入出力バス使用許
可信号を与え、かつ入出力バス切換器５をそちら側に投
入する。２つの計算機１．２のうち入出力パス使用許可
信号が与えられた方が実作業に従事し、他方の計算機は
待機する。

計算機１，２と二重化制御装置３の詳細な接続関係を、
メモリ転写手段に着目して示せば第２図のようになる。

ただし第２図は繁雑さを避けるために、計算機１を実作
業側、計算機２を待機側としたときの計算機１から計算
機２へのメモリ転写系の構成のみを示したものであって
、計算機２から計算機１へのメモリ転写系も全く同様に
構成されている。計算機１．２はそれぞれプロセッサ１
１゜２１とメインメモリ１２．２２を持っている。二重
化制御装置３はアドレスモニタ部３１と監視部３２とデ
ータベース等値化部３３とデータベース複写部５４ヲ持
っている。

アドレスモニタ部３１はファーストイン・ファーストア
ウト・メモリ（ＦＩＦＯ）を含み、計算機１がメモリア
クセスするときのアドレスを傍受し、等値化要求信号を
伴ったアドレスを受信したときそれ（５）をＦＩＦＯに記憶する。監視部３２は計算機１，２のレ
ディ信号とアドレスモニタ部５１のデータレディ信号を
監視してデータベース等値化部３３とデータベース複写
部３４の動作を制御する。データベース等値化部３３は
監視部３２の制御信号とアドレスモニタ部６１０ＦＩＦ
Ｏから与えられるアドレスに従って計算機１のメインメ
モリを読み出し、この読出したデータを計算機２のメイ
ンメモリの同一アドレスに書込む。これによって、計算
機１が要求したデータが計算機２に転写され等値化が行
われる。ＦＩＦＯは計算機１のメモリアクセスと二重化
制御部３の等値化動作とのタイミング差を緩衝する。計
算機１による等値化要求は、計算機１がメインメモリ１
２内のデータベースのある種のデータの書込みを行った
ときに発せられる。この種のデータは、計算機１，２が
実作業を遂行する場合に共通に利用するデータとされる
。したがって、計算機１の書込みによってこの種の共用
データが変化するたびにその変化したデータが計算機２
のデータベースに転写されることになる。一方データベ
ース複写（４）部３４は、監視部５２の制御信号に従って計算機１の全
データベースを計算機２に書き移す。データベース複写
部３４の動作は、計算機２が二重系に投入されたときに
計算機２の初期化作業の１つとして行われる。データベ
ース等値化部３５とデータベース複写部３４は並行して
動作できるようになっている。したがって、データベー
ス複写中に計算機１が共用データを書替えると、そのつ
どそのデータにつき等値化が行われる。

これらアドレスモニタ部３１、監視部３２、データベー
ス等値化部３６、およびデータベース複写部３４は例え
ばマイクロプロセッサのプログラムによって実現される
。

このようなメモリ転写機構により、待機側の計算機２の
データベースは、データベース複写部５４によって実作
業側の計算機１のデータベースと一致するように初期化
されるとともに、データベース中の共用データについて
は計算機１が１替えを行うたびにそれに合わせて等値化
される。したがって、一旦初期化した後は、共用データ
のうち誉替えのあったものだけを転写すればよいので、
定期的にあるいは計算機切換えのたびごとに一連の共用
データをすべて転写するのに比べて、総合的なメモリ転
写速度は大幅に改善される。すなわち、２つの計算機間
のメモリ転写が良好な実時間性を保って行えることにな
る。

計ｊＥ　１ｍ　１．　２のメインメモリ１２．２２にお
ける情＠配置を第６図に示す３．ただし第５図において
は、２つのメインメモリを実作業側と待機側という形で
相対化している。メインメモリ１２．２２における清報
配置は、アドレス番号の小さい方から順に、モニタ、■
／′０コントロールプログラム、データベース、等値化
要求プログラム、および待機用プログラムとされる。Ｉ
１０コントロールプログラムは計算機１，２が入出力装
置６を駆使して実作業をするための各種のプログラムの
集ｔ９である。データベースハＩ１０コ／トロールプロ
グラムニヨって利用される各種のデータの集まりであっ
て、計１［１，２が実作業を遂行する場合に共通に利用
するデータすなわち等値化を要するデータもここに含ま
れる。等値化を要するデータへのアクセスは等値化要求
プログラムを通じて行われる。したかっ−（Ｉ１０コン
トロールプログラムがその実行中にそのようなデータを
読み１きするときは１等値化要求プログラムを使用して
アクセスすることになる。

実作業側のＩ１０コントロールプログラムは、第４図の
ようにデータベース領穢中の特定のアドレスにあるチェ
ック用データを１秒周期で値を１ずつ増加させる方法で
更新するようになっている。

この更新は等値化要求プログラムを通じて行われる。こ
のように更新されたデータは二重化制御装置５により逐
−待機側に転写されるので、待機側においても特定アド
レスのデータが同様に変化する。待機側においては待機
用プログラムによってこのデータがチェックされ、毎回
変化をしているかどうか判定される。二重化制御装置５
のデータ転写機能が正常ならば、待機側のこのデータは
毎回変化する筈であるから、これによってデータ転写機
能の異常の有無が検出できる。データ転写機（７）能の異常が検出されたときはその旨がオペレータに報知
される。オペレータはこの報知に接したら、二重化制御
装置の修理を計算機システムの定期点検期間あるいはも
し可能であれば、運転期間中にデータの値を１ずつ変化
させて、待機側でチェックデータが毎回変化するかどう
かを調べて、二重化制御装置のデータ転写機能の異常の
有無を判定するようにしているが、ビット立ちあるいは
ビット落ちの異常が生じても、待機側のチェックデータ
は毎回変化しつるので、異常は検出できないことが多い
。

〈目的〉本発明の目的は、二重化制御装置のデータ転写機能の異
常を確実に検出する手段を備えた二重化計算機を提供す
ることにある。

〈要点〉本発明は、と入出力装置を共用する２つのｉｔ算機屍ら計算（８）機の動作を監視し制御する二重化制御装置とを有する待
機冗長形の二重化計算機においてｍ＝重化制御装置は、
実作業時にどちらの計算機によっても共通に利用される
たぐいのデータを実作業がわの計算機が自己のメモリに
おいて書替えたときそのデータを待機がわの割算機のメ
モリに転写するようにし、２つの引算機は、実作業がわ
が自己のメモリの特定のデータに付いて複数のフィール
ドの値が同一になる関係を維持しつつ予め規約された方
法で定期的に更新を行ない、待機がわけ自己のメモリの
対応する特定データについて、毎回更新されているか各
フィールドの値が同一であるかを判定するようにしたこ
とを特徴とする二重化計算機によって上記の目的を達成したものである。

〈実施例〉以下実施例によって本発明の詳細な説明する。

第５図は、本発明実施例の二重化計算機のソフトウェア
構成図である。なお、ノー−ドウエアの構成は、第２図
の従来例と同様になっている。

第５図において、１は実作業側の計算機、２は待機側の
計算機、３は二重化制御装置である。

実作業側の計算機１は、チェックデータ設定プログラム
Ａを持っており、このプログラムによって、チェックデ
ータＣをメモリ１２の特定のアドレスＭに、例えば１秒
毎に設定する。

二重化制御装置３は、このチェックデータを、毎秒等値
化機能によって、待機側の計算機２のメモリ２２の同じ
アドレスＭに書き移す。

待機側の計算機２は、チェックデータ監視プログラムＢ
をもっており、このプログラムによって、アドレスＭの
チェックデータＣ′監視するようになっている。

ここで、チェックデータＣは、第６図のように定められ
る。すなわち−チェックデータＣは、同じ長さの複数の
フィールドに分割され、各フィールドの値ａ、ｂ、ａ、
ｄ・・・は、全て同じ値上される。

そして、このチェックデータＣを、チェックデータ設定
プログラム人で毎秒メモリ１２に設定するに当たっては
、各フィールドの値を同じに保ったま壕、これらフィー
ルドの値を一斉に１ずつ変化させる。そして、待機側で
は、チェックデータ監視プログラムＢにより、チェック
データＣ′が毎回変化しているかどうか、また各フィー
ルドの値が等しいかどうかによって二重化制御装置３の
等値化機能の判定を行なう。

このようにして判定を行なうとき、ビット立ちあるいは
ビット落ちの異常が生じると、そのビットが属するフィ
ールドの値は、他のフィールドとは異なったものになる
ので、これによって異常の有無が検出できる。すなわち
、二重化制御装置の等値化機能の異常が確実に検出でき
る。

〈効果〉以上のように本発明によれば、メモリ転写機能の診断手
段を改善して、さらに信頼性を向上させた二重化計算機
が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の概念的構成図、第２図は、第１図の装置の要部の詳細図、第３図および
第４図は２つの計算機のメモリに（１１）おける情報配置図兼動作説明図。第５図は、本発明実施例の概念的構成図。第６図は、チェックデータの構成図である。１．２・・・計算機、６・・・二重化制御装置、４１．
４２・・・入出力バス、５・・・入出力バス切換器、６
・・・入出力装置、１１．２１・・・プロセッサ、１２
．２２・・・メモリ、５１・・・アドレスモニタ部、３
２・・・監視部、５５・・・データベース等値化部、３
４・・・データベース複写部。（１２）

Claims

【特許請求の範囲】

入出力装置を共用する２つの計算機とこれら計算機の動
作を監視し制御する二重化制御装置とを有する待機冗長
形の二重化計算機において、二重化制御装置は、実作業
時にどちらの計算機によっても共通に利用されるたぐい
のデータを実作業がわの計算機が自己のメモリにおいて
書替えたときそのデータを待機がわの計算機のメモリに
転写するようにし、２つの計算機は、実作業がわが自己
のメモリの特定のデータに付いて複数のフィールドの値
が同一になる関係を維持しつつ予め規約された方法で定
期的に更新を行ない、待機がわは自己のメモリの対応す
る特定データについて、毎回更新されているか各フィー
ルドの値が同一であるかを判定するようにしたことを％
徴とする二重化計算機。