KR20000003010A - Duplication device of processor using two common memorys and method thereof - Google Patents

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KR20000003010A KR1019980024070A KR19980024070A KR20000003010A KR 20000003010 A KR20000003010 A KR 20000003010A KR 1019980024070 A KR1019980024070 A KR 1019980024070A KR 19980024070 A KR19980024070 A KR 19980024070A KR 20000003010 A KR20000003010 A KR 20000003010A
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Abstract

PURPOSE: Duplication device of processor using two common memories and method thereof is provided to be simple structure of hardware and software and to improve performance of system. CONSTITUTION: The device comprises two processor boards and memories for duplication, serial communication channel for serial communicating between the two processor, control channel for transmitting control signals related duplication, and data channel for transmitting duplication data and address. Thereby, it is possible to be easy control of buffer. Also, it is possible to improve performance of system.

Description

두 개의 공유 메모리를 사용한 프로세서의 이중화 장치 및 방법Redundant Devices and Methods for Processors Using Two Shared Memory

본 발명은 두 개의 공유 메모리를 사용한 프로세서의 이중화(Duplication) 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 활성(Active)/대기(Standby)의 이중화 구조에서 활성과 대기간 두 개의 메모리 공유를 통해 이중화를 구현하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for duplication of a processor using two shared memories, and more particularly, to implement redundancy through active and long-term memory sharing in an active / standby redundant structure. An apparatus and method are provided.

일반적으로, 기존의 이중화 구조는 하나의 메모리를 두 프로세서 보드가 공유하는 메모리 공유 방식의 이중화 구조와 각각의 프로세서 보드가 자신의 메모리를 보유하고 활성 프로세서의 메모리 내용이 대기 쪽의 메모리에 똑같이 갱신이 되어 두 프로세서간의 메모리 내용을 일치시키는 병행 기록(Concurrent Write) 방식의 이중화 구조가 있다.In general, the existing redundancy scheme is a memory-sharing redundancy scheme in which one processor is shared by two processor boards, and each processor board has its own memory, and the memory contents of the active processor are equally updated in the standby memory. Therefore, there is a redundant structure of concurrent write that matches the memory contents between two processors.

전자의 경우에는 하나의 메모리를 이중화 된 두 프로세서가 공유하므로 이중화 구조는 간단하나, 메모리에 문제가 발생되면 활성/대기 모두 영향을 받게 되므로 이중화의 신뢰성이 떨어지게 된다. 반면, 후자의 경우에는 화성/ 대기 모드 자신의 메모리를 보유하여 이중화의 신뢰성은 높으나 이중화를 구현하기 위한 하드웨어 및 소프트웨어의 구조가 복잡해지는 문제점이 있다.In the former case, since a single memory is shared by two redundant processors, the redundancy structure is simple. However, if a memory problem occurs, both the active and the standby are affected. On the other hand, in the latter case, the reliability of redundancy is maintained by retaining the Mars / Standby memory itself, but there is a problem in that the structure of hardware and software for implementing redundancy is complicated.

따라서, 본 발명은 상기된 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 병행 기록 방식의 이중화 구조의 신뢰성을 확보하면서 메모리 공유 방식의 이중화 구조와 같이 하드웨어 및 소프트웨어 구조를 단순화시키기 위한, 두 개의 공유 메모리를 사용한 프로세서의 이중화 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention has been devised to solve the above-described problems, and has two shared memories for simplifying the hardware and software structure like the memory sharing type redundancy structure while ensuring the reliability of the parallel structure redundancy structure. An object of the present invention is to provide an apparatus and method for duplexing a processor using the same.

본 발명의 상기 및 그 밖의 다른 목적과 새로운 특징에 대해서는 아래의 발명의 상세한 설명을 읽고 아래의 도면을 참조하면 보다 명백해질 것이다.The above and other objects and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the invention and the accompanying drawings.

도 1 은 본 발명에 따른 이중화 장치 구성도.1 is a block diagram of a redundant device according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10, 40 : 제어 채널 20, 50 : 데이터 채널10, 40: control channel 20, 50: data channel

30, 60 : 직렬 통신 제어 100, 500 : 프로세서30, 60: serial communication control 100, 500: processor

200, 400 : 메모리 300 : 백 패널200, 400: memory 300: back panel

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명에 따른 두 개의 공유 메모리를 사용한 프로세서의 이중화 장치의 바람직한 실시예는,In order to achieve the above object, a preferred embodiment of a processor redundancy apparatus using two shared memories according to the present invention,

이중화를 위한 두 개의 프로세서 보드 및 메모리와;Two processor boards and memory for redundancy;

활성/대기 교섭 및 상기 두 프로세서간의 직렬 통신을 위한 직렬 통신 채널;A serial communication channel for active / standby negotiation and serial communication between the two processors;

이중화와 관련된 제어 신호들을 전달하기 위한 제어 채널; 및A control channel for conveying control signals associated with redundancy; And

이중화 데이터 및 주소를 전달하기 위한 데이터 채널을 포함한다.It includes a data channel for carrying redundant data and addresses.

본 실시예에 있어서, 상기 직렬 통신 채널은 활성/대기 교섭 및 이중화 된 두 프로세서간의 직렬 통신을 위한 제어기 및 송신/수신 신호를 위한 단방향 버퍼로 구성되는 것이 바람직하며,In the present embodiment, the serial communication channel is preferably composed of a controller for serial communication between active / standby negotiation and two redundant processors and a unidirectional buffer for transmit / receive signals.

상기 제어 채널은 각 보드의 경보 신호, 그리고 활성/대기의 이중화와 관련된 제어 신호들을 전달하기 위한 경로로서, 관련 신호 및 단방향 버퍼로 구성되는 것이 바람직하며.The control channel is a path for transmitting alarm signals of each board and control signals related to active / standby redundancy, and is preferably composed of an associated signal and a unidirectional buffer.

상기 데이터 채널은 메모리 액세스 시 필요한 제어 신호들과 주소 및 데이터 버스와 이를 상대편으로 전달하기 위한 양방향 버퍼로 구성되는 것이 바람직하다.The data channel is preferably composed of control signals necessary for memory access, an address and a data bus, and a bidirectional buffer for transferring them to the other side.

본 발명에 따른 두 개의 공유 메모리를 사용한 프로세서의 이중화 방법의 바람직한 실시예는, 이중화를 위한 두 개의 프로세서 보드와 메모리와 직렬 통신 채널과 제어 채널 및 데이터 채널로 구성된 장치에 있어서,A preferred embodiment of a processor duplication method using two shared memories according to the present invention is an apparatus comprising two processor boards for duplication and a memory, a serial communication channel, a control channel and a data channel,

이중화된 두 프로세서는 직렬 통신 채널을 통해 활성/대기를 결정하는 과정;Two redundant processors are configured to determine activation / standby over a serial communication channel;

상기 활성/대기가 결정되면, 활성 신호 및 연결 신호가 제어 채널을 통해 활성은 대기로, 대기는 활성으로 전달되는 과정;When the activation / standby is determined, an activation signal and a connection signal are transferred through the control channel to the active state to the atmosphere and the atmosphere to the active state;

상기 활성 신호 및 연결 신호는 제어 채널을 통해 상대방으로부터 전달받은 상대편 활성 신호 및 상대편 연결 신호를 보고, 이중화 연결이 제대로 이루어졌는지를 판단하는 과정;The active signal and the connection signal is a process of determining the duplex connection by looking at the other side active signal and the other side connection signal received from the other party through the control channel;

상기 이중화 연결이 제대로 이루어졌으면, 데이터 채널의 주소 및 데이터 버퍼, 그리고 메모리 제어 신호 버퍼의 방향을 상기 활성은 대기 쪽으로 나가도록 설정하고, 상기 대기는 활성에서 들어오도록 설정하는 과정; 및If the duplex connection is properly established, setting the direction of the data channel address and the data buffer, and the memory control signal buffer to direct the active to the standby and the standby to enter the active; And

상기 활성이 메모리에 데이터를 갱신하게 되면, 데이터 채널을 통해 대기 쪽 메모리에도 활성과 동일한 데이터로 갱신되는 과정을 포함한다.When the activity updates data in the memory, the process includes updating the data in the standby memory with the same data through the data channel.

본 실시예에 있어서, 상기 이중화 연결이 제대로 이루어졌을 때 데이터 채널의 주소 및 데이터 버퍼, 그리고 메모리 제어 신호 버퍼의 방향을 활성은 대기 쪽으로 나가도록 설정하고, 대기는 활성에서 들어오도록 설정하는 과정에 있어서, 상기 대기 쪽의 중앙 처리 장치가 이중화된 메모리 영역을 액세스하지 못하도록 로컬 쪽 버퍼는 막아놓도록 하는 것이 바람직하다.In the present embodiment, when the duplex connection is properly established, the address of the data channel, the direction of the data buffer, and the memory control signal buffer are set to move outward toward the standby, and the standby is set out of active. It is desirable to block the local buffer to prevent the standby central processing unit from accessing the redundant memory area.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 이중화 장치의 구성도이다. 도 1을 참조로 본 발명의 구성을 살펴보면, 이중화를 위한 두 개의 프로세서 보드(10, 50) 및 메모리(20, 40)와 활성/대기 교섭(Negotiation) 및 두 프로세서간의 직렬 통신을 위한 직렬 통신 채널(Serial Communication Channel : S-CH), 그리고 이중화와 관련된 제어 신호들을 전달하기 위한 제어 채널(Control Channel : C-CH) 및 이중화 데이터 및 주소를 전달하기 위한 데이터 채널(Data Channel : D-CH)로 이루어진다.1 is a block diagram of a duplexing apparatus according to the present invention. Referring to the configuration of the present invention with reference to Figure 1, two processor boards (10, 50) for redundancy and memory (20, 40) and serial communication channel for active / standby negotiation (negotiation) and serial communication between the two processors (Serial Communication Channel: S-CH), and Control Channel (C-CH) for transmitting control signals related to duplication, and Data Channel (D-CH) for delivering duplicated data and addresses. Is done.

직렬 통신 채널은 직렬 통신을 위한 제어기(Controller) 및 송신/수신 신호(Tx/Rx)를 위한 단방향 버퍼(Buffer)로 구성되며, 활성/대기 교섭 및 이중화 된 두 프로세서간의 직렬 통신을 위해 사용된다.The serial communication channel consists of a controller for serial communication and a unidirectional buffer for transmit / receive signals (Tx / Rx), and is used for serial communication between active / standby negotiations and two redundant processors.

제어 채널은 각 보드의 경보(Alarm) 신호, 그리고 활성/대기의 이중화와 관련된 제어 신호들을 전달하기 위한 경로로서, 관련 신호 및 단방향 버퍼로 구성된다.The control channel is a path for transmitting alarm signals of each board and control signals related to active / standby redundancy. The control channel includes an associated signal and a unidirectional buffer.

데이터 채널은 메모리 액세스 시 필요한 제어 신호들과 주소 및 데이터 버스(Data Bus)와 이를 상대편으로 전달하기 위한 양방향 버퍼로 구성된다.The data channel consists of control signals needed for memory access, an address and data bus, and a bidirectional buffer for transferring them to the other side.

우선 이중화된 두 프로세서는 직렬 통신 채널을 통해 활성/대기를 결정하게 되며, 일단 활성/대기가 결정되면 활성은 활성 신호(ACT* 신호) 및 연결 신호(CON* 신호)를 로우(Low)로 단정(Assert)하고, 활성 신호 및 연결 신호는 제어 채널을 통해 대기로 전달된다. 한편, 대기는 활성 신호를 하이(High)로 유지하고 연결 신호는 로우로 단정한다. 대기 쪽의 활성/연결 신호도 제어 채널을 통해 활성 쪽으로 전달된다.First, the two redundant processors decide on active / standby through the serial communication channel, and once active / standby is determined, activation sets the active signal (ACT * signal) and the connect signal (CON * signal) to low. Assert, and the activation signal and the connection signal are delivered to the atmosphere through the control channel. On the other hand, the standby keeps the active signal high and the connect signal low. The active / connected signal on the atmospheric side is also passed to the active side via the control channel.

활성은 자신의 활성/연결 신호 및 제어 채널을 통해 상대방으로부터 전달된 상대편 활성 신호/상대편 연결 신호(OT_ACT*/OT_CON* 신호)를 보고 이중화 연결이 제대로 이루어졌는지를 판단하고 이중화 연결이 제대로 이루어졌으면, 데이터 채널의 주소 및 데이터 버퍼, 그리고 메모리 제어 신호 버퍼의 방향을 대기 쪽으로 나가도록 설정한다.Activation looks at the other party's active signal / counterpart connection signal (OT_ACT * / OT_CON * signal) transmitted from the other party through its active / connected signal and control channel to determine whether the redundant connection is established correctly. Set the direction of the data channel address and data buffer, and the memory control signal buffer to the standby.

한편 대기는 자신의 활성/연결 신호 및 제어 채널을 통해 상대방으로부터 전달된 상대편 활성/상대편 연결 신호를 보고 이중화 연결이 제대로 이루어졌는지를 판단하고 이중화 연결이 제대로 이루어졌으면, 데이터 채널의 주소 및 데이터 버퍼, 그리고 메모리 제어 신호 버퍼의 방향을 활성에서 들어오도록 설정한다. 이때 대기 쪽의 중앙 처리 장치(CPU)가 이중화된 메모리 영역을 액세스하지 못하도록 로컬 쪽 버퍼는 막아놓아야 한다.On the other hand, the standby determines whether the redundant connection is properly performed by looking at the other active / relative connection signal transmitted from the other party through its active / connection signal and control channel, and if the duplex connection is properly performed, the address, data buffer, The direction of the memory control signal buffer is then set to come in active. The local buffer must be blocked so that the central processing unit (CPU) on the standby side cannot access the redundant memory area.

이 상태에서 활성이 메모리에 데이터를 갱신하면 데이터 채널을 통해 대기 쪽 메모리에도 활성과 동일한 데이터가 갱신되게 된다.In this state, when the active updates data in the memory, the same data as the active is updated in the standby memory through the data channel.

본 발명은 다양하게 변형될 수 있고, 여러 가지 형태를 취할 수 있지만, 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따라 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만, 본 발명은 명세서에서 언급된 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의된, 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물, 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, the disclosure thereof has been described with reference to specific embodiments only. It is to be understood, however, that the present invention is not limited to the specific forms referred to in the specification, but rather that the invention is intended to cover all modifications, equivalents, and substitutions within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It should be understood to include.

상기와 같이 동작하는 본 출원에 있어서, 개시되는 발명중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.In the present application operating as described above, the effects obtained by the representative ones of the disclosed inventions will be briefly described as follows.

병행 기록 방식의 이중화 구조에서처럼 로컬 메모리(Local Memory) 영역과 병행 기록 영역을 따로 분리함으로써, 동일한 데이터를 로컬 메모리 영역과 병행 기록 영역에 두 번씩 써야 되는 번거로움이 없다. 그뿐 아니라, 데이터 채널과 제어 채널의 버퍼의 방향이 한번 설정되면 이중화 절체가 발생될 때까지 그 상태를 유지하므로 병행 기록 방식의 이중화 구조와는 달리 버퍼의 제어가 훨씬 용이해진다.By separating the local memory area and the parallel recording area separately as in the redundant structure of the parallel recording method, there is no need to write the same data twice in the local memory area and the parallel recording area. In addition, once the direction of the buffer of the data channel and the control channel is set, the state is maintained until duplication switching occurs, so that the control of the buffer is much easier than the duplication structure of the parallel recording method.

또한 병행 기록 방식의 이중화 구조에서처럼, 병행 기록 시 활성의 버스 사이클이 대기로부터 병행 기록이 완료됐다는 긍정 응답(Ack) 신호가 와야만 종료되는 방식을 사용하지 않으므로 시스템의 성능 향상에도 많은 기여를 하게 된다.In addition, as in the parallel recording duplex structure, the active bus cycle does not end when the acknowledgment (Ack) signal indicating that the parallel recording is completed from the air is not used. .

Claims (6)

이중화를 위한 두 개의 프로세서 보드 및 메모리;Two processor boards and memory for redundancy; 활성/대기 교섭 및 상기 두 프로세서간의 직렬 통신을 위한 직렬 통신 채널;A serial communication channel for active / standby negotiation and serial communication between the two processors; 이중화와 관련된 제어 신호들을 전달하기 위한 제어 채널; 및A control channel for conveying control signals associated with redundancy; And 이중화 데이터 및 주소를 전달하기 위한 데이터 채널을 포함하는, 두 개의 공유 메모리를 사용한 프로세서의 이중화 장치.Redundancy unit for processors using two shared memories, including data channels for carrying redundant data and addresses. 제 1 항에 있어서, 상기 직렬 통신 채널은,The method of claim 1, wherein the serial communication channel, 활성/대기 교섭 및 이중화 된 두 프로세서간의 직렬 통신을 위한 제어기 및 송신/수신 신호를 위한 단방향 버퍼로 구성되는, 두 개의 공유 메모리를 사용한 프로세서의 이중화 장치.Redundancy of a processor using two shared memories, consisting of a controller for active / standby negotiation and serial communication between two redundant processors and a unidirectional buffer for transmit / receive signals. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 채널은,The method of claim 1, wherein the control channel, 각 보드의 경보 신호, 그리고 활성/대기의 이중화와 관련된 제어 신호들을 전달하기 위한 경로로서, 관련 신호 및 단방향 버퍼로 구성되는, 두 개의 공유 메모리를 사용한 프로세서의 이중화 장치.Redundancy of a processor using two shared memories, consisting of an associated signal and a unidirectional buffer, as a path for conveying alarm signals of each board and control signals related to active / standby redundancy. 제 1 항에 있어서, 상기 데이터 채널은,The method of claim 1, wherein the data channel, 메모리 액세스 시 필요한 제어 신호들과 주소 및 데이터 버스와 이를 상대편으로 전달하기 위한 양방향 버퍼로 구성되는, 두 개의 공유 메모리를 사용한 프로세서의 이중화 장치.Redundancy of a processor using two shared memories, consisting of control signals required for memory access, an address and data bus, and a bidirectional buffer for passing them to the other side. 이중화를 위한 두 개의 프로세서 보드와 메모리와 직렬 통신 채널과 제어 채널 및 데이터 채널로 구성된 장치에 있어서,In a device consisting of two processor boards and memory for redundancy, a serial communication channel, a control channel and a data channel, 이중화된 두 프로세서는 직렬 통신 채널을 통해 활성/대기를 결정하는 과정;Two redundant processors are configured to determine activation / standby over a serial communication channel; 상기 활성/대기가 결정되면, 활성 신호 및 연결 신호가 제어 채널을 통해 활성은 대기로, 대기는 활성으로 전달되는 과정;When the activation / standby is determined, an activation signal and a connection signal are transferred through the control channel to the active state to the atmosphere and the atmosphere to the active state; 상기 활성 신호 및 연결 신호는 제어 채널을 통해 상대방으로부터 전달받은 상대편 활성 신호 및 상대편 연결 신호를 보고, 이중화 연결이 제대로 이루어졌는지를 판단하는 과정;The active signal and the connection signal is a process of determining the duplex connection by looking at the other side active signal and the other side connection signal received from the other party through the control channel; 상기 이중화 연결이 제대로 이루어졌으면, 데이터 채널의 주소 및 데이터 버퍼, 그리고 메모리 제어 신호 버퍼의 방향을 상기 활성은 대기 쪽으로 나가도록 설정하고, 상기 대기는 활성에서 들어오도록 설정하는 과정; 및If the duplex connection is properly established, setting the direction of the data channel address and the data buffer, and the memory control signal buffer to direct the active to the standby and the standby to enter the active; And 상기 활성이 메모리에 데이터를 갱신하게 되면, 데이터 채널을 통해 대기 쪽 메모리에도 활성과 동일한 데이터로 갱신되는 과정을 포함하는, 두 개의 공유 메모리를 사용한 프로세서의 이중화 방법.And if the activation updates data in a memory, updating the standby memory with data identical to the activation through a data channel. 제 5 항에 있어서, 상기 이중화 연결이 제대로 이루어졌을 때 데이터 채널의 주소 및 데이터 버퍼, 그리고 메모리 제어 신호 버퍼의 방향을 활성은 대기 쪽으로 나가도록 설정하고, 대기는 활성에서 들어오도록 설정하는 과정에 있어서,6. The method of claim 5, wherein, when the duplex connection is properly established, the direction of the data channel address, the data buffer, and the memory control signal buffer are set to move outward toward the standby, and the standby is set out of active. , 상기 대기 쪽의 중앙 처리 장치가 이중화된 메모리 영역을 액세스하지 못하도록 로컬 쪽 버퍼는 막아놓도록 하는, 두 개의 공유 메모리를 사용한 프로세서의 이중화 방법.And a local side buffer to prevent the central processing unit on the standby side from accessing the duplicated memory area.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100516585B1 (en) * 2000-11-25 2005-09-22 엘지전자 주식회사 Method of Switching Dual Processing Board in Communication System
KR100596394B1 (en) * 2004-12-13 2006-07-04 한국전자통신연구원 Method and apparatus for controlling access shared memory in a UNIX system

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