(57)【要約】【課題】  システム構成を簡素化すると共に、二重構成のプロセッサ装置のアクセスがバス上で衝突する危険性を排除して、システムの信頼性を向上可能なバス調停切替方式を得る。【解決手段】  運用プロセッサ装置１の切替え指示４に応答して、運用状態にあったプロセッサ装置１の調停回路３が、運用状態となるプロセッサ装置１１の調停回路１３に対して、共通バス２０の使用権を明け渡す信号（ＧＮＴＢ）１６を送出するようにする。このバス使用権を明け渡す信号１６を受けたプロセッサ装置１１は、直ちにバス使用権を自らの制御のもとに取り戻すことにより、バス調停回路の切替えが完了する。これにより、二重構成のプロセッサ装置１，１１のアクセスがバス２０上で衝突する危険性を排除できる。【選択図】      図１
2006309362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通バスに接続された冗長構成のプロセッサ装置を含み、これらプロセッサ装置の各々は、ＣＰＵと前記ＣＰＵの前記共通バスに対するバスアクセスの調停をなす調停回路とを有し、運用状態にあるプロセッサ装置の調停回路が活性状態とされて前記ＣＰＵのバスアクセスの調停をなすようにしたバス調停切替システムであって、
運用プロセッサ装置の切替え指示に応答して、運用状態にあったプロセッサ装置は、運用状態となるプロセッサ装置の前記調停回路に対して、前記共通バスの使用権を明け渡す信号を送出する手段を含むことを特徴とするバス調停切替システム。
【請求項２】
前記手段は、前記切替え指示の発生時に運用状態にあったプロセッサ装置が、前記共通バスに対するアクセス中の場合には、前記アクセスの終了まで待って前記使用権を明け渡す信号を送出することを特徴とする請求項１記載のバス調停切替システム。
【請求項３】
前記運用状態にあるプロセッサ装置の故障を検出する故障検出手段と、前記故障検出手段による故障検出に応答して、前記共通バスの使用権を明け渡す信号を強制的に送出する手段とを、更に含むことを特徴とする請求項１または２記載のバス調停切替システム。
【請求項４】
互いに共通バスに接続され、ＣＰＵと前記ＣＰＵの前記共通バスに対するバスアクセスの調停をなす調停回路とを各々が有する冗長構成のプロセッサ装置のうち、運用状態にあるプロセッサ装置の調停回路を活性状態として前記ＣＰＵのバスアクセスの調停をなすようにしたバス調停切替方法であって、
運用プロセッサ装置の切替え指示に応答して、運用状態にあったプロセッサ装置が、運用状態となるプロセッサ装置の前記調停回路に対して、前記共通バスの使用権を明け渡す信号を送出するステップを含むことを特徴とするバス調停切替方法。
【請求項５】
前記切替え指示の発生時に運用状態にあったプロセッサ装置が、前記共通バスに対するアクセス中の場合には、前記アクセスの終了まで待って前記使用権を明け渡す信号を送出するステップを含むことを特徴とする請求項４記載のバス調停切替方法。
【請求項６】
前記運用状態にあるプロセッサ装置の故障を検出するステップと、この故障検出に応答して、前記共通バスの使用権を明け渡す信号を強制的に送出するステップとを、更に含むことを特徴とする請求項４または５記載のバス調停切替方法。
【請求項７】
共通バスに接続された冗長構成のプロセッサ装置を含み、これらプロセッサ装置の各々は、ＣＰＵと前記ＣＰＵの前記共通バスに対するバスアクセスの調停をなす調停回路とを有し、運用状態にあるプロセッサ装置の調停回路が活性状態とされて前記ＣＰＵのバスアクセスの調停をなすようにしたバス調停切替システムにおけるプロセッサ装置であって、
運用プロセッサ装置の切替え指示に応答して、運用状態となる他のプロセッサ装置に対して、前記共通バスの使用権を明け渡す信号を送出する手段を含むことを特徴とするプロセッサ装置。
【請求項８】
前記手段は、前記切替え指示の発生時に前記共通バスに対するアクセス中の場合には、前記アクセスの終了まで待って前記使用権を明け渡す信号を送出することを特徴とする請求項７記載のプロセッサ装置。
【請求項９】
自装置の故障を検出するステップと、この故障検出に応答して、前記共通バスの使用権を明け渡す信号を強制的に送出するステップとを、更に含むことを特徴とする請求項７または９記載のプロセッサ装置。
【請求項１０】
共通バスに接続された冗長構成のプロセッサ装置を含み、これらプロセッサ装置の各々は、ＣＰＵと前記ＣＰＵの前記共通バスに対するバスアクセスの調停をなす調停回路とを有し、運用状態にあるプロセッサ装置の調停回路が活性状態とされて前記ＣＰＵのバスアクセスの調停をなすようにしたバス調停切替システムにおけるプロセッサ装置の動作をコンピュータに実行させめるためのプログラムであって、
運用プロセッサ装置の切替え指示に応答して、運用状態となる他のプロセッサ装置に対して、前記共通バスの使用権を明け渡す信号を送出する処理を含むことを特徴とするプログラム。
【請求項１１】
前記切替え指示の発生時に前記共通バスに対するアクセス中の場合には、前記アクセスの終了まで待って前記使用権を明け渡す信号を送出する処理を含むことを特徴とする請求項１０記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はバス調停切替システム及びその方法並びにそれに用いるプロセッサ装置及びプログラムに関し、特に二重化された通信制御装置用のプロセッサ装置が共通バスにより接続されてなるシステムにおけるバス調停切替方式の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のバス調停切替システムについて図５を参照して説明する。図５において、調停装置３０は通信制御装置１及び１１（以下、単に制御装置と称す）の共通バス２０（以下、単にバスと称す）へのアクセスを調停する機能を有するものであり、そのためにマスタ調停回路３１を有している。制御装置１及び１１は通信制御装置用のプロセッサ装置であり、共にバス２０に接続されており、ＣＰＵ２，１２とスレーブ調停回路３，１３を有している。
【０００３】
制御装置１のバス２０へのアクセスを検出したスレーブ調停回路３は、要求信号であるＲＥＱＡ信号５をアクティブとし、調停装置３０のマスタ調停回路３１にバス使用権の要求を行う。同様に、制御装置１１のＣＰＵ１２からバス２０へのアクセスを検出したスレーブ調停回路１３は、要求信号であるＲＥＱＢ信号１５をアクティブとし、調停装置３０のマスタ調停回路３１にバス使用権の要求を行う。
【０００４】
このバス使用権の要求を受けたマスタ調停回路３１は、一般的に知られたラウンドロビンなどの方法により、制御装置１へのバス使用権の許可であるＧＮＴＡ信号６、または制御装置１１へのバス使用権の許可であるＧＮＴＢ信号１６のどちらか一方を、アクティブにすることによりバス２０へのアクセスの衝突が発生しないように制御する。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−０６３０４７号公報
【特許文献２】特開平７−３１９７２０号公報
【特許文献３】特開平７−３１９７２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来のバス調停切替システムにおいては、調停装置３０を制御装置１，１１とは別のユニットとして設けることが必要であり、よってシステムの規模が大きくなってしまうという欠点がある。また、調停装置３０の故障に関しては冗長構成となっていないため、直ちにシステム停止に陥ってしまい、信頼性が著しく低下するという欠点もある。
【０００７】
そこで、図５に示した調停装置３０そのものを排除して、各制御装置１，１１内に設けられている調停回路３，１３のうち、一方の調停回路を現用系として使用し、他方の調停回路を予備系として使用する構成が考えられる（図１参照）。しかしながら、現用系から予備系への切替え時に、これら両系の制御装置（ＣＰＵ）そのものによるアクセスがバス上で衝突する危険性がある。このよなバスアクセスの衝突の危険性については、本発明の実施の形態の部分で、タイミングチャート（図３）を用いて詳細に説明するので、ここでは、問題提起するに止どめるものとする。
【０００８】
なお、特許文献１〜３などを参照すると、二重化構成のプロセッサ装置（制御装置）の各々に、バスアービタ回路を内包させておき、一方を現用系とし他方を予備系としている状態で、切替え事象が発生した場合には、現用系から予備系へ切替え通知をなす技術が開示されている。これら技術におけるバスアービタ回路は、全てバスに接続された他の周辺装置などのデバイスの調停制御をなすためのものであって、上述した制御装置であるプロセッサ装置（ＣＰＵ）そのもののアクセスの調停をなすものではなく、よって、上述した危険性を解決するための技術ではない。
【０００９】
本発明の目的は、システム構成を簡素化すると共に、二重構成のプロセッサ装置のアクセスがバス上で衝突する危険性を排除して、システムの信頼性を向上可能なバス調停切替システム及びその方法並びにそれに用いるプロセッサ装置及びプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によるバス調停切替システムは、共通バスに接続された冗長構成のプロセッサ装置を含み、これらプロセッサ装置の各々は、ＣＰＵと前記ＣＰＵの前記共通バスに対するバスアクセスの調停をなす調停回路とを有し、運用状態にあるプロセッサ装置の調停回路が活性状態とされて前記ＣＰＵのバスアクセスの調停をなすようにしたバス調停切替システムであって、運用プロセッサ装置の切替え指示に応答して、運用状態にあったプロセッサ装置は、運用状態となるプロセッサ装置の前記調停回路に対して、前記共通バスの使用権を明け渡す信号を送出する手段を含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明によるバス調停切替方法は、互いに共通バスに接続され、ＣＰＵと前記ＣＰＵの前記共通バスに対するバスアクセスの調停をなす調停回路とを各々が有する冗長構成のプロセッサ装置のうち、運用状態にあるプロセッサ装置の調停回路を活性状態として前記ＣＰＵのバスアクセスの調停をなすようにしたバス調停切替方法であって、運用プロセッサ装置の切替え指示に応答して、運用状態にあったプロセッサ装置が、運用状態となるプロセッサ装置の前記調停回路に対して、前記共通バスの使用権を明け渡す信号を送出するステップを含むことを特徴とする。
【００１２】
本発明によるプロセッサ装置は、共通バスに接続された冗長構成のプロセッサ装置を含み、これらプロセッサ装置の各々は、ＣＰＵと前記ＣＰＵの前記共通バスに対するバスアクセスの調停をなす調停回路とを有し、運用状態にあるプロセッサ装置の調停回路が活性状態とされて前記ＣＰＵのバスアクセスの調停をなすようにしたバス調停切替システムにおけるプロセッサ装置であって、運用プロセッサ装置の切替え指示に応答して、運用状態となる他のプロセッサ装置に対して、前記共通バスの使用権を明け渡す信号を送出する手段を含むことを特徴とする。
【００１３】
本発明によるプログラムは、共通バスに接続された冗長構成のプロセッサ装置を含み、これらプロセッサ装置の各々は、ＣＰＵと前記ＣＰＵの前記共通バスに対するバスアクセスの調停をなす調停回路とを有し、運用状態にあるプロセッサ装置の調停回路が活性状態とされて前記ＣＰＵのバスアクセスの調停をなすようにしたバス調停切替システムにおけるプロセッサ装置の動作をコンピュータに実行させめるためのプログラムであって、運用プロセッサ装置の切替え指示に応答して、運用状態となる他のプロセッサ装置に対して、前記共通バスの使用権を明け渡す信号を送出する処理を含むことを特徴とする。
【００１４】
本発明の作用を述べる。運用プロセッサ装置の切替え指示に応答して、運用状態にあったプロセッサ装置が、運用状態となるプロセッサ装置の調停回路に対して、共通バスの使用権を明け渡す信号を送出するようにする。このバス使用権を明け渡す信号を受けたプロセッサ装置は、直ちにバス使用権を自らの制御のもとに取り戻すことにより、バス調停回路の切替えが完了する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、調停回路をプロセッサ装置に内包しているので、調停装置を別ユニットとして持つ必要がなく、システムの規模を小さくできると共に、バス使用許可信号（バス使用権を明け渡す信号）を調停回路の動作開始条件としているので、アクセスのバス上での衝突を防止できるという効果があり、また、最大アクセス時間を待つ必要もないので、調停回路切替え時の時間を短縮できるという効果もある。更に、調停回路自体を含めて切替えをなすようにしているので、調停回路の２重化による信頼性を向上できるという効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の一実施の形態の構成図であり、図１を参照すると、通信制御装置としてのプロセッサ装置である制御装置１は、ＣＰＵ２および調停回路３を有しており、バス２０に接続されている。同様に、制御装置１１もＣＰＵ１２および調停回路１３を有してバス２０に接続されている。制御装置１と制御装置１１とは冗長系を構成しており、活性化信号であるＡＣＴＡ信号４およびＡＣＴＢ信号１４によりどちらか一方を運用状態、他方を予備状態として動作させることができるようになっている。
【００１７】
調停回路３および調停回路１３は、自装置が運用状態にあるときだけ、バスの調停を行うことにより、調停回路を含めたバス切替システムを構成している。制御装置１が運用状態にある場合において、制御装置１１がバスを使用したいときには、要求信号であるＲＥＱＢ信号１５をアクティブにすることにより、バス使用権の要求を行い、これを受けて、調停回路３は許可信号であるＧＮＴＢ信号１６をアクティブにすることにより、制御装置１１にバス使用権の許可を与える。
【００１８】
逆に、制御装置１１が運用状態にある場合において、制御装置１がバスを使用したいときには、ＲＥＱＡ信号５をアクティブにすることにより、バス使用権の要求を行い、これを受けて、調停回路１３はＧＮＴＡ信号６をアクティブにすることにより、制御装置１にバス使用権の許可を与える。
【００１９】
何らかの契機で、制御装置１の運用状態から制御装置１１の運用状態への切
替えが発生した場合には、調停回路の動作は、調停回路３から調停回路１３に移行するが、切替え直前のＧＮＴＢ信号１６の状態が非アクティブであった場合には、制御装置１のバスアクセスが継続している可能性があるため、直ちに調停回路１３が調停を開始してしまうと、バス２０上でアクセスの衝突が発生してしまう危険性がある。
【００２０】
このような危険性の発生について、図３のタイミングチャートを用いて説明する。図３において、時刻Ｔ１では活性化信号であるＡＣＴＡ信号がアクティブ状態、ＡＣＴＢ信号１４が非アクティブ状態なので、制御装置１が運用状態であり、調停回路３が調停を行っている。
【００２１】
時刻Ｔ１において、制御装置１１のＣＰＵ１２からバス２０へのアクセスを検出した調停回路１３は、ＲＥＱＢ信号１５をアクティブとし調停回路３にバス使用権の要求を行う。バス使用権の要求を受けた調停回路３は、ＣＰＵ２がバスを使用していないので、時刻Ｔ２においてＧＮＴＢ信号１６をアクティブにすることにより、制御装置１１に対してバス使用権の許可を与える。
【００２２】
バス使用権の許可を受けた調停回路１３は、ＣＰＵ１２からバス４へのアクセスを通過させる。時刻Ｔ３においてバスアクセスが終了すると、調停回路１３はＲＥＱＢ信号１５を非アクティブとし、バス使用権の要求を取り下げる。これを検出した調停回路３は、ＧＮＴＢ信号１６を非アクティブとして、バスの使用権を取り戻す。時刻Ｔ５において、制御装置１のＣＰＵ２からバス４へのアクセスを検出した調停回路３は、バスの使用権を保持しているので、直ちにＣＰＵ２からバス２０へのアクセスを通過させる。
【００２３】
制御装置１のバス使用中の時刻Ｔ６において、ＡＣＴＡ信号４を非アクティブ、ＡＣＴＢ信号１４をアクティブとして運用装置の切替えが行われると、調停回路１３が調停を開始する。時刻Ｔ７においてＣＰＵ１２からのアクセスを検出した調停回路１３は、バス使用権を保持しているので、すぐにＣＰＵ１２からバス２０へのアクセスを通過させるが、切替え直前に開始された制御装置１からのアクセスが終了していない場合には、バス上でデータの衝突（図３では×印で示している）が発生してしまうという問題が発生することになるのである。
【００２４】
なお、このようなバスアクセスの衝突を防止するためには、ＡＣＴＡ信号４を非アクティブにしてから、ＡＣＴＢ信号１４をアクティブにするまでに、バスアクセスの最大時間だけ待つ方法があるが、この場合には、切替えに時間を要し、また切替えの間において運用状態にある制御装置がなくなり、システム停止となる時間が発生することになる。
【００２５】
そこで、本発明においては、何らかの契機で、制御装置１の運用状態から制御装置１１の運用状態への切替えが発生した場合には、調停回路の動作は調停回路３から調停回路１３に移行するが、切替え直前のＧＮＴＢ信号１６の状態が非アクティブであった場合、制御装置１のバスアクセスが継続している可能性があるために、ＧＮＴＢ信号１６がアクティブになるのを待ってから、調停動作を開始するようにするのである。また、逆の切替えの場合にも同様に動作するようにする。
【００２６】
図２は本発明の実施の形態における図１のシステム構成の動作を示すタイミングチャートである。図２を参照すると、時刻Ｔ１において、制御装置１１のＣＰＵ１２からバス２０へのアクセスを検出した調停回路１３は、ＲＥＱＢ信号１５をアクティブとし調停回路３にバス使用権の要求を行う。バス使用権の要求を受けた調停回路３は、ＣＰＵ２がバスを使用していないので、時刻Ｔ２においてＧＮＴＢ信号１６をアクティブにすることにより、制御装置１１に対してバス使用権の許可を与える。
【００２７】
バス使用権の許可を受けた調停回路１３は、ＣＰＵ１２からバス４へのアクセスを通過させる。時刻Ｔ３においてバスアクセスが終了すると、調停回路１３はＲＥＱＢ信号１５を非アクティブとし、バス使用権の要求を取り下げる。これを検出した調停回路３は、ＧＮＴＢ信号１６を非アクティブとして、バスの使用権を取り戻す。時刻Ｔ５において、制御装置１のＣＰＵ２からバス４へのアクセスを検出した調停回路３は、バスの使用権を保持しているので、直ちにＣＰＵ２からバス２０へのアクセスを通過させる。
【００２８】
制御装置１のバス使用中の時刻Ｔ６において、ＡＣＴＡ信号４を非アクティブとし、ＡＣＴＢ信号１４をアクティブとして、運用装置の切替えが行われるが、調停回路１３は、ＧＮＴＢ信号１６が非アクティブであることを検出してすぐには調停を有効とはしない。
【００２９】
時刻Ｔ７において、制御装置１のバスアクセスが終了すると、調停回路３にはバス調停を行う権利がないので、調停回路１３からのバス使用権の要求信号ＲＥＱＢ信号１５が非アクティブであっても、ＧＮＴＢ信号１６をアクティブとしてバス使用権を明け渡す。これを検出した調停回路１３は、時刻Ｔ８において、ＧＮＴＡ信号６を非アクティブとすることにより、バスの使用権を自らの制御のもとに取り戻すことにより、調停回路の切替えが完了することになる。
【００３０】
時刻Ｔ９において、制御装置１のＣＰＵ２が再度バス４へのアクセスを開始するので、調停回路３はＲＥＱＡ信号５をアクティブにしてバス使用権の要求を行う。これを検出した調停回路１３は、時刻Ｔ１０においてＧＮＴＡ信号６をアクティブにすることにより、制御装置１にバス使用権を許可する。
【００３１】
ここで、時刻Ｔ１１において、ＡＣＴＡ信号４をアクティブ状態とし、ＡＣＴＢ信号１４を非アクティブ状態とすることにより、制御装置の切替えを行うと、調停回路３は、既にＧＮＴＡ信号６がアクティブ状態となっているので、すぐに調停回路の切替えを行い、時刻Ｔ１２にはＲＥＱＡ信号５、ＧＮＴＢ信号１６を非アクティブとして、調停回路の切戻しが完了する。
【００３２】
図４は本発明の他の実施の形態の構成図であり、図１と同等部分は同一符号により示されており、各制御装置内に故障検出回路４０，５０をそれぞれ追加したバス調停切替システムが示されている。図４において、制御装置１には故障検出回路４０が追加され、また、調停回路３とバス２０との間に、バッファ４１が追加されている。更に、調停回路３とＧＮＴＢ信号１６との間に、セレクタ４２が追加されている。
【００３３】
故障検出回路４０では、ＣＰＵ２のウォッチドッグタイマおよび制御装置１のシステムクロック断を検出すると、バッファ４１をディスエーブルし、セレクタ４０を調停回路からの許可信号ではなく、アクティブ状態、すなわち“１”をＧＮＴＢ信号１６に出力するようにセレクタ４２を制御する。これにより、制御装置１はバス２０から切離され、ＧＮＴＢ信号１６をアクティブ状態とすることにより、故障した制御装置１がバス使用権を持ったまま、デッドロックに陥ることを防ぐことが可能となり、制御装置１１単独でシステムの運用を継続することができることになる。
【００３４】
なお、制御装置１１側における構成及び作用効果も、上述した制御装置１側と全く同等であることは明白である。すなわち、制御装置１１にも、故障回路５０、バッファ５１、セレクタ５２を、それぞれ追加しているので、制御装置１１の故障が発生した場合には、制御装置１単独でシステムの運用を継続することができることになるのである。
【００３５】
上記実施の形態における各調停回路の動作は、予めプログラムとしてその動作手順をＲＯＭなどの記録媒体に格納しておき、これをコンピュータにより読取らせて実行させるよう構成できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施の形態のシステム構成図である。
【図２】本発明の一実施の形態の動作を示すタイミングチャートである。
【図３】本発明を適用しない場合のバス上でのアクセス衝突の危険性を説明するためのタイミングチャートである。
【図４】本発明の他の実施の形態のシステム構成図である。
【図５】従来例を示すシステム構成図である。
【符号の説明】
【００３７】
１，１１  通信制御装置（プロセッサ装置）
２，１２  ＣＰＵ
３，１３  調停回路
２０  共通バス
４０，５０  故障検出回路
４１，５１  バッアァ
４２，５２  セレクタ
【図１】
2006309362.tif 000003
【図２】
2006309362.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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