JP3760278B2 - Multiplexing system - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
【0001】
本発明は、実行系および待機系を有する多重化システムに係り、特に、実行系から待機系に共有データを転送して、待機系が共有データのパターンをチェックし、系を相互に監視し健全性を確認する多重化システムの制御に関する。
【従来の技術】
【0002】
実行系および待機系を有する従来の二重化システムにおいては、実行系の電源断時に、電源が正常に動作している待機系に系を切替え、待機系からの指示や指令により、プラントまたは制御対象への運転,監視動作を継続していた。
【0003】
また、ローカルメモリの一部を共有メモリとして割り当て、実行系CPU装置が、共有メモリに書き込むデータを専用一致化バス(DCMバス)を経由して待機系CPU装置に転送し、両系の共有データを一致化する二重化システムの一致化方式を利用して、待機系のCPU装置が、実行系CPU装置の共有メモリ内データパターンをチェックし、互いに健全性をチェックしていた。
【0004】
待機系CPU装置が、実行系の健全性をチェックする手段として、待機系のソフトウエアが、実行系CPU装置に対して共有データを転送するように転送要求信号を発行し、実行系共有メモリ内のデータパターンを取得していた。これらのソフトウエアによる転送要求は、データ取得の必要に応じてなされている。
【0005】
さらに、メモリバックアップ動作として、実行系の停電時または電源スイッチ操作による電源遮断時に、停電予告信号(POP信号)に基づいて生成するメモリ保護要求信号に応じて、メモリバスを電気的に切離し、外部リフレッシュ制御部が、セルフリフレッシュ動作を起動し、メモリをバックアップするメモリ内容保持方式が知られている。
【0006】
この方式では、停電時に、実行系CPU装置が、ローカルメモリのデータバックアップ処理および停電処理を実行し、実行系の電源装置からの停電信号(PAVL信号)が、DCM制御部の動作を停止させてDCMバスを電気的に切離すまでは、DCMバスを経由する待機系からの転送要求に応じて、共有メモリ内データを待機系CPU装置に転送する動作を継続する。
【0007】
なお、停電時の二重化システムの停電処理に関する技術として、特開平6−318160号公報は、実行系プロセッサが、実行系電源断による停電予告信号出力に基づいて、割り込み処理として停電処理を実行し、内部レジスタ情報を含む共有データを待機系に転送するとともに、実行系を停止状態に遷移させる方式を示している。しかし、電源スイッチ操作ミスによる両系電源ダウン対策を示していない。
【0008】
また、特開平9−305424号公報は、実行系CPU装置が、共有メモリに書き込むデータをDCMバスを経由して待機系CPU装置に転送し、両系の共有データを一致化する二重化システムの一致化方式を示している。
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
図8は、従来の二重化システムにおけるCPU装置100の内部構成を示すブロック図である。二重化システムの実行系CPU装置100は、プログラムやデータを格納するローカルメモリ110と、待機系へのデータ転送を制御するバッファ122を備えるDCM制御部120と、実行系CPU装置100と待機系CPU装置200とを接続する共通バスであるDCMバス300と、ローカルメモリ110とDCM制御部120とを接続するメモリバス112と、電源装置010からの停電予告信号011に基づいてメモリバス112を接続/遮断する指令信号を出力するタイミング生成回路140と、停電時にメモリバス112を切離した後にDRAM,SDRAMなどのローカルメモリ110のバックアップ手段としてセルフリフレッシュ動作を制御する外部リフレッシュ制御部160と、CPU装置100内部への各指令および制御動作を実行するプロセッサ150とから構成される。
【0010】
プロセッサ150は、CPU装置100内のローカルメモリ110全エリアに対して、読み出し/書き込みできる。
【0011】
待機系CPU装置200は、ローカルメモリ110内の一部エリアに対して、プロセッサ150を介さず、DCMバス300およびDCM制御部120を経由して、データの読み出し/書き込みができる。
【0012】
ローカルメモリ110は、メモリの一部の領域を上限アドレス,下限アドレス値として設定した後、プロセッサ150から本領域すなわち共有メモリ111に書き込むと、DCM制御部120のバッファ122にデータが格納され、DCM制御部120は、格納されたデータを待機系のCPU装置200に転送し、両系の共有メモリ111内のデータを一致化させる機能を備えている。
【0013】
図9は、従来の二重化システムにおける停電後の動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【0014】
実行系停電時の電源断に伴いAC入力013が断たれた後、実行系電源装置010は、停電予告信号011をCPU装置100に出力し、一定時間後に停電信号012を出力する。停電信号012出力までは、電源装置010内のコンデンサに蓄えられている電荷でCPU装置100に対して電源を供給できるが、停電信号012出力後は、電源装置010からの電源電圧が低下するため、しばらくすると、CPU装置100に電源を供給できなくなり、動作不可能となる。
【0015】
CPU装置100が、停電予告信号011を検出すると、タイミング生成回路140は、一定時間後にメモリ保護要求信号141を出力する。メモリ保護要求信号141により、DCM制御部120とローカルメモリ110とを接続するメモリバス112を電気的に切離し、外部リフレッシュ制御部160に接続を切替える。
【0016】
外部リフレッシュ制御部160は、切替え後、セルフリフレッシュ動作を起動し、ローカルメモリ110内の内容保持動作を実行する。また、プロセッサ150は、停電予告信号011を割り込み信号として受信すると、停止処理する。
【0017】
さらに、一定時間後にCPU装置100は、停電信号012を検出すると、DCM制御部120内の切替えスイッチをOFFし、DCM制御部120とDCMバス300とを切離す。
【0018】
DCMバス300切離し後は、待機系CPU装置200と電気的に遮断されることになり、待機系への共有メモリ111内データ転送は、不可能となる。
【0019】
共有メモリ111内のデータの転送方式には、2つの方式がある。第一の方式は、ローカルメモリ110内の共有メモリ111に実行系CPU装置100プロセッサ150が、ソフトウエア処理内容に基づき、データを書き込んだ場合に、待機系に対して書き込んだデータを転送する方式である。第二の方式は、実行系CPU装置100のDCM制御部120が、他系CPU装置200からDCMバス300を経由して転送要求信号301または転送要求パターン301を受信した場合に、実行系ローカルメモリ110の共有メモリ111内データを待機系に転送する方式である。
【0020】
第二の方式については、待機系CPU装置200のソフトウエアは、実行系CPU装置100の共有メモリ111内データ取得のために転送要求信号301(またはデータパターン)を発行し、DCM制御部120が、転送要求信号301を受信すると、マスタ動作となり、ローカルメモリ110内の共有メモリ111内のデータを読み込み、読み込んだデータをDCMバス300経由で待機系に転送して書き込む。
【0021】
しかし、この従来方式では、実行系電源装置010が遮断された後に、待機系電源装置020が遮断された場合に、両系電源ダウンとなり、プラントまたは制御対象への運転を停止させてしまうという問題があった。
【0022】
また、待機系のCPU装置200のソフトウエア処理が、実行系電源装置010の停電予告信号011を監視していた場合、停電予告信号011の検出に基づいて転送要求信号301を発行することを止める方式を採用しても、発行周期やタイミングによっては、メモリバス112切離しによる不定データ期間中に、待機系CPU装置200から転送要求信号301が重なり、実行系DCM制御部120が共有メモリ111への読み出し動作を実行するため、不定データを待機系CPU装置200に転送してしまうという問題があった。
【0023】
さらに、実行系CPU装置100のプロセッサ150は、停電予告信号011を割り込み信号として受信した時に、割り込み処理(停止処理)を実行するため、割り込み処理発生で制御処理能力低下などによる影響を招くので、その改善が求められている。
【0024】
このように、従来の実行系における停電を原因とする電源遮断時に、待機系の電源が正常な場合は、制御を正常に引き継ぎできるが、待機系の電源が遮断されている場合には、両系の電源がオフするため、両系電源ダウンとなり、制御を継続できなくなってしまう。
【0025】
これらのケースは、電源スイッチ操作ミスにより発生する可能性もある。
【0026】
また、実行系電源装置が停電信号によってDCMバスを遮断する前のタイミングに、不定データ期間が存在する。この期間は、メモリ保護要求信号によりメモリバスを切離すと発生する。この期間中に、待機系CPU装置からの共有メモリ内データ取得のための転送要求タイミングと、実行系CPU装置内の前記不定データ期間とが、重なった場合、実行系の不定データを待機系CPU装置に転送する。その結果、待機系CPU装置は、誤ったデータパターンを受け取り、一致化データの不整合によるエラーと誤検出してしまう。
【0027】
待機系が実行系の停電予告信号を監視する手段を採用しても、待機系のソフトウエア処理が、停電予告信号を検出したタイミングに基づいて転送要求信号を発行すると、不定データ期間との重なりを完全に回避することが困難であり、それらを解決する方式が必要である。
【0028】
本発明の目的は、実行系の電源遮断時に、多重化システムの全系電源ダウンを回避するために、電源スイッチ操作ミスなどがあっても、待機系の電源が誤って遮断されないように電源を保護する手段を備えた多重化システムを提供することである。
【0029】
本発明の他の目的は、実行系の電源遮断,DCMバスやメモリバスの異常発生,実行系の計画切替え動作などを原因として不定データ期間が存在する場合、共有メモリ内の不定データ転送を防止する手段を備えた多重化システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0030】
本発明は、上記目的を達成するために、それぞれにCPU装置および少なくとも1台の電源装置を含む実行系と待機系とからなる多重化システムにおいて、各系のCPU装置が、自系電源および相手系電源の状態を監視し電源保護制御信号を出力する他系監視部を備え、各系の電源装置が、少なくとも自系電源スイッチの操作状況および電源保護制御信号に応じてAC入力を遮断する電源遮断スイッチを含む電源保護部を備え、電源保護制御信号が、相手系電源が切れている時には電源スイッチの操作状況にかかわらず自系電源遮断スイッチをONに保持させる制御信号である多重化システムを提案する。
【0031】
他系監視部は、自系電源装置を制御するコントロールレジスタと、自系停電予告信号状態および相手系停電予告信号状態が反映されるステータスレジスタとを含み、電源保護部は、電源スイッチと相手系停電予告信号と他系監視部からの電源保護制御信号との論理積を演算するAND回路と、AND回路の出力に応じてAC入力を遮断する電源遮断スイッチとを含む。
【0032】
本発明は、上記他の目的を達成するために、それぞれにCPU装置および少なくとも1台の電源装置を含む実行系と待機系とからなる多重化システムであって、実行系から一致化バス(DCMバス)を経由して待機系に共有データを転送し全系のメモリ内容を一致化させる共有データ一致化回路(DCM制御部)を備え、待機系CPU装置が実行系CPU装置内の共有データを取得するために一致化バス(DCMバス)を経由して転送要求信号を発行し、実行系CPU装置から待機系CPU装置に共有データを転送しメモリ内容を一致化させる多重化システムにおいて、実行系のDCM制御部が、実行系の停電,異常,計画切替えなどの事象により不定データが転送される期間に待機系から転送要求があった場合に、一致化バス(DCMバス)を経由して待機系に対し実行系が不定データ期間中であることを示す応答コマンドを出力する制御部である多重化システムを提案する。
【0033】
待機系CPU装置は、実行系の系切替え処理中に転送要求信号を発行した後に実行系から受信した前記応答コマンドにより、系切替え時に一致化させるために転送している前記共有データが不整合となり得る期間中の転送要求であると判定した場合に、前記一致化動作を停止する。
【0034】
DCM制御部は、電源装置からの電源断を示す停電予告信号とDCMバス上の一致化動作状態とを監視する他系監視部を備え、他系監視部は、実行系電源断に伴い電源装置から出力される停電予告信号に基づいてDCMバスの一致化動作状態を監視し、待機系からの転送要求により共有データを転送してDCMバスが占有状態であると判断した場合、一致化動作が終了するまでは待機し、一致化動作が終了したと判定した後に実行系のメモリバックアップ動作に移行し、メモリバックアップ動作への切替えと一致化動作とを同期化させる監視部である。
【0035】
本発明は、また、それぞれにCPU装置および少なくとも1台の電源装置を含む実行系と待機系とからなる多重化システムであって、実行系から一致化バス ( DCMバス ) を経由して待機系に共有データを転送し全系のメモリ内容を一致化させる共有データ一致化回路 ( DCM制御部 ) を備え、待機系CPU装置が実行系CPU装置内の共有データを取得するために一致化バス ( DCMバス ) を経由して転送要求信号を発行し、実行系CPU装置から待機系CPU装置に共有データを転送しメモリ内容を一致化させる多重化システムにおいて、実行系CPU装置が、実行系の停電,異常,計画切替えなどの事象に起因する停電予告信号に基づいてDCMバスを切離す指令信号をDCM制御部に出力すると同時にメモリ保護要求信号を出力してDCM制御部とメモリとを接続するメモリバスを切離し、DCM制御部が、メモリバックアップ動作に移行する前のタイミングで相手系を遮断し、DCMバス切離し後に転送要求をした相手系に対して無応答とするCPU装置である多重化システムを提案する。
【0036】
待機系CPU装置は、実行系の系切替え処理中に転送要求信号を発行した後に実行系からの無応答により、系切替え時に一致化させるために転送している前記共有データが不整合となり得る期間中の転送要求であると判定した場合、前記一致化動作を停止する。
【0037】
DCM制御部は、電源装置からの電源断を示す停電予告信号とDCMバス上の一致化動作状態とを監視する他系監視部を備え、他系監視部が、実行系電源断に伴い電源装置から出力される停電予告信号に基づいてDCMバスの一致化動作状態を監視し、待機系からの転送要求により共有データを転送してDCMバスが占有状態であると判断した場合、一致化動作が終了するまでは待機し、一致化動作が終了したと判定した後に実行系のメモリバックアップ動作に移行し、メモリバックアップ動作への切替えと一致化動作とを同期化させる監視部である。
【0038】
本発明によれば、多重化システムのそれぞれの系に電源を有し、実行系の電源装置の電源が遮断された状態で待機系に切替えようとする場合に、待機系の電源スイッチにより待機系の電源が遮断されないように保護する機構を備えたので、操作ミスや人為的ミスなどによる全系の同時電源ダウンを防止できる。
【0039】
また、ソフトウエア処理により電源状態を監視し、停電予告状態を検出したらCPU装置内部を調停し、電源リセットおよび保護を制御ができるので、従来の割り込み方式と比較して、ソフトウエア処理を優先し、通常の制御処理への影響をなくすることができる。
【0040】
さらに、健全性を確認するために健全性データを互いに転送する二重化システムにおいて、待機系CPU装置のソフトウエア処理により実行系から健全性データを取得するため一致化バス ( DCMバス ) を経由して転送要求信号を発行し、実行系の停電,バス異常,系計画切替え発生時に不定データが転送されようとする場合、一致化バス ( DCMバス ) を経由して待機系に停電,バス異常,系計画切替え発生に対応した応答コマンドで報告し、不定データを待機系に転送してしまうことをハードウエア的に防止できる。
【0041】
したがって、待機系CPU装置が、実行系CPU装置から転送された予期しない不定データを受信しないので、一致化データの不整合による実行系CPU装置およびDCMバス上のエラーとして誤検出することがなくなり、多重化システムで相互を正常に監視できる。
【発明の実施の形態】
【0042】
次に、図1ないし図7を参照して、本発明による多重化システムの実施形態を説明する。
【0043】
ここでは二重化システムを例として本発明を説明するが、本発明は、三重化以上の多重化システムにおいても有効である。その場合に、二重化システムにおける両系電源ダウン事象は、全系電源ダウン事象ということになる。
【0044】
また、各系の電源装置は、多重化されていてもよい。すなわち、実行系または待機系のいずれの系も、複数台の電源装置を含んでいる場合がある。
【実施形態1】
【0045】
図1は、本発明による二重化システムの実施形態の全体構成を示す系統図である。図2は、本発明による二重化システムの実施形態1における電源装置010およびCPU装置100の内部構成を示すブロック図である。二重化システムの実行系CPU装置100は、プログラムやデータを格納するローカルメモリ110と、待機系へのデータ転送を制御するバッファ122を備えるDCM制御部120と、実行系CPU装置100と待機系CPU装置200とを接続する共通バスであるDCMバス300と、ローカルメモリ110とDCM制御部120とを接続するメモリバス112と、電源装置010からの停電予告信号011に基づいてメモリバス112を接続/遮断する指令信号を出力するタイミング生成回路140と、停電時にメモリバス112を切離した後にDRAM,SDRAMなどのローカルメモリ110のバックアップ手段としてセルフリフレッシュ動作を制御する外部リフレッシュ制御部160と、CPU装置100内部への各指令および制御動作を実行するプロセッサ150とから構成される。
【0046】
プロセッサ150は、CPU装置100内のローカルメモリ110全エリアに対して、読み出し/書き込みできる。
【0047】
待機系CPU装置200は、ローカルメモリ110内の一部エリアに対して、プロセッサ150を介さず、DCMバス300およびDCM制御部120を経由して、データの読み出し/書き込みができる。
【0048】
ローカルメモリ110は、メモリの一部の領域を上限アドレス,下限アドレス値として設定した後、プロセッサ150から本領域すなわち共有メモリ111に書き込むと、DCM制御部120のバッファ122にデータが格納され、DCM制御部120は、格納されたデータを待機系のCPU装置200に転送し、両系の共有メモリ111内のデータを一致化させる機能を備えている。
【0049】
本実施形態の電源装置010の構成および出力信号(停電予告信号011,停電信号012)の出力タイミングや、CPU装置100内の基本的構成は、図8の従来回路とかなり共通している。
【0050】
しかし、本実施形態1は、DCM制御部120内に他系監視部121を追加して設置し、電源装置010内に電源保護部015を新たに設けた点が、従来と大きく異なる。
【0051】
他系監視部121は、自系電源装置010を制御するコントロールレジスタ124と、自系停電予告信号011状態(自系POP)および相手系停電予告信号021状態(相手系POP)が反映されるステータスレジスタ125とからなり、それらは、CPU装置100のソフトウエア処理に基づくプロセッサ150からの指示により操作される。
【0052】
電源装置010内の電源保護部015は、手動操作される電源スイッチ014と相手系停電予告信号021と他系監視部121からの電源保護制御信号との論理積を演算するAND回路019と、AND回路19の出力に応じてAC入力013を遮断する電源遮断スイッチ017と、電荷を保持するコンデンサ18とを含んでおり、定常状態において、CPU装置100に電源電圧VCC016を供給する。
【0053】
したがって、自系(実行系)の電源スイッチ014の操作などによる電源断時においても、待機系電源装置020の電源遮断を防ぎ、両系電源ダウンを防止できる。
【0054】
実行系CPU装置100のソフトウエアは、他系監視部121内のステータスレジスタ125を監視する。例えば、実行系電源装置010の電源スイッチ014を押して電源を遮断する時、待機系電源装置020の電源が、生きている状態の場合、他系監視部121のステータスレジスタ125においては、実行系POP=‘OFF’待機系POP=‘ON’となり、ソフトウエアがこの状態を検出した場合には、実行系電源断処理に入る。
【0055】
具体的には、コントロールレジスタ124に対してソフトウエアが、自系電源CTL=‘リセット’と設定すると、電源保護制御信号126が‘H’となり、相手系停電予告信号021が、OFF(待機系電源正常)であるから、AND回路019により電源遮断スイッチ017が、切離される。
【0056】
結果として、AC入力013に基づいて生成される電源電圧VCC016が、コンデンサ018の放電後に供給されなくなり、電源が完全に遮断されたことになる。
【0057】
これに対して、待機系の電源が切れている時に実行系電源を遮断しようとしても、AND回路019においてAND条件が成立しないので、ハードウエア的に電源遮断スイッチ017が切離されなくなり、実行系の電源スイッチ014を切ろうとしても、電源電圧VCC016は、供給され続ける。
【0058】
待機系CPU装置200のソフトウエアは、同様に他系監視部221を監視し、上記状態において、ステータスレジスタ225が、待機系POP=‘ON’実行系POP=‘OFF’であると検出した場合には、待機系電源保護処理に入る。
【0059】
具体的には、コントロールレジスタ224に対してソフトウエアが、自系電源CTL=‘保護’と設定すると、電源保護制御信号226が‘L’となり、相手系電源予告信号011が、ON(実行系電源断)であるから、AND回路029により電源遮断スイッチ027が、保護され、電源遮断スイッチ027が、ハードウエア的に切離されることはない。したがって、待機系の電源電圧VCC026は、供給され続ける。
【0060】
本実施形態1によれば、両系に対する電源断状態の監視および自系電源装置に対するリセット/保護指示を実行でき、ソフトウエア的にCPU装置内部を調停しながら、実行系の電源遮断時に、二重化システムの両系電源ダウンを回避するために、待機系の電源が誤って遮断されないように電源を保護することができる。
【0061】
片系電源が、遮断されている場合にもう片系の電源を切ることは、両系電源ダウンにつながり、システムの停止を招き重大な事故を発生させるおそれがあるが、本発明により電源装置内部に設けた保護機構によりハードウエア的にAC入力が、電源スイッチの手動操作などにより遮断されることがなくなり、人為的なミスによるシステムダウンを防止できる。
【実施形態2】
【0062】
図3は、本発明による二重化システムの実施形態2におけるCPU装置100の内部構成を示すブロック図である。
【0063】
他系監視部121の内部構成は、基本的には実施形態1と同じであるが、待機系CPU装置200からの転送要求信号301と動作状態とを監視する手段を備えている点が、異なる。したがって、従来問題となっていた不定データ期間中に待機系から転送要求信号301を受信した場合に不定データを転送してしまうことをハードウエア的に防止できる。
【0064】
図4は、本発明による二重化システムの実施形態2における停電後の動作タイミングを示すタイミングチャートである。図5は、本発明による二重化システムの実施形態2における停電後の他系監視部の処理手順を示すフローチャートである。
【0065】
図3,図4,図5を参照して、実行系の電源断時におけるDCM制御部120内の他系監視部121の動作を説明する。
【0066】
(A) 停電によりAC入力013が断たれた後、実行系CPU装置100のソフトウエアは、電源装置010からの停電予告信号011の状態を監視する。実行系CPU装置100のソフトウエアは、停電予告信号011を検出した場合、他系監視部121内の自系電源制御指令を発行し、他系監視部121は、以下の動作を実行する。
【0067】
(B) DCM制御部120内の他系監視部121は、待機系CPU装置200のソフトウエア処理により発行されてDCMバス300上でなされる一致化動作をハードウエア的に監視する。
【0068】
もし、待機系からの転送要求に基づき待機系へのデータ転送がなされていると判断した場合は、転送(アクセスサイクル)が終了するまで待機し、転送(アクセスサイクル)が終了したことを検出した時点で、電源装置010への電源リセット指令信号を電源装置010に出力すると同時に、電源保護制御信号126をタイミング生成回路140に出力する。
【0069】
ただし、プロセッサ150が、停電予告信号011の検出から電源保護制御信号126を出力するまでには、一定時間の間隔を必要とする。
【0070】
CPU装置100のプロセッサ150が、実行系電源断を検出した場合に、停電処理(停止/退避処理)を実行するようなシステムにおいては、停電予告信号011検出後にメモリにアクセスする必要があるからである。
【0071】
具体的には、停電時にプロセッサ150内のレジスタ値およびキャッシュ内データなどをローカルメモリ110に退避させたり、CPU装置100以外のI/Oからの停電処理によるメモリアクセス,共有メモリ111へのいわゆる死に様情報などのデータの書き込み,待機系CPU装置200への転送報告処理などが発生するので、これらの処理を確実に実行するためにメモリバス112を切離すまで、ある一定の処理時間が必要となるからである。
【0072】
本実施形態2では、これらのタイミング管理をするために、他系監視部121内には、タイマユニットを備え、タイマユニットにより計測した時間以降に電源保護制御信号126を出力するように制御する手段を備えた。
【0073】
ここで設定する時間は、ソフトウエアの処理時間に依存し、ハードウエア側とソフトウエア側間との約束で定める。ソフトウエアの処理としては、必ず停電,退避処理をこの時間内に完了していなければならない。
【0074】
(C) タイミング生成回路140は、停電予告信号011入力後に電源保護制御信号126を検出すると、メモリ保護要求信号141を出力し、メモリバス112を切離し、外部リフレッシュ制御部160によるリフレッシュ動作に移行させる。
【0075】
この時点までには、共有メモリ111への書き込みによる一致化動作は、停止させているが、DCM制御部120内のバッファ122には、待機系CPU装置200に転送すべきデータが存在するために、それ以降は、DCM制御部120が、これらのデータを電源装置011からの停電信号012出力のタイミングまで継続して一致化させる。
【0076】
(D) (C)以降のタイミングで待機系のソフトウエア処理による転送要求信号301を受信した場合は、DCM制御部120内の他系監視部121は、待機系CPU装置200に対して、実行系が停電による不定期間中であることを示す応答コマンドを発行する。
【0077】
したがって、待機系のCPU装置200は、転送要求が、不定データ期間中になされたと判断し、一致化動作を停止する。
【0078】
待機系CPU装置200が、エラーコマンドを受信した後のエラー処理については、上位プロセッサにエラーを報告するなど手順が考えられるが、本発明は、その手順には限定されない。
【0079】
また、本実施形態2では、停電時の応答手順について説明したが、本発明は、停電時の動作に限定されない。計画切替えによる応答手段についても、同様に、実行系が切替え中であることを示す応答コマンドを待機系CPU装置200に報告すると、待機系CPU装置200は、その応答結果に基づいて実行系の状態を判断し、一致化動作を停止する。
【0080】
(E) DCM制御部120内の他系監視部121が、電源装置010からの停電信号012を検出した後、DCMバス300を切離す指令を出力する。したがって、DCM制御部120は、待機系のCPU装置200と完全に切離す状態とする。
【0081】
本実施形態2においては、待機系からの転送要求によるデータ転送の途中でメモリバス112を切離さないように、電源保護制御信号126をタイミング生成回路140に出力し、一致化動作終了時点でメモリバス112を外部リフレッシュ制御部160に切替え、リフレッシュ動作を実施する手段と、実施形態1のように両系電源断を防止する手段と、メモリバス112切離し後にDCM制御部120内のバッファ122に格納されるデータのみを転送し、他系CPU装置200から発行される転送要求信号301を不定データ期間中に受信した場合には、エラーコマンドで応答し、実行系CPU装置100が、不定データ期間中であることを待機系CPU装置200に報告する手段を設けたので、実行系電源断が発生した場合に、待機系電源装置020を電源遮断から保護し、両系電源ダウンを防止できる。
【0082】
さらに、待機系CPU装置200のソフトウエアが、メモリバス112切離し期間中に、共有メモリ111内のデータ転送要求を出した場合でも、待機系CPU装置200が、実行系CPU装置100からエラー応答を受信すると、待機系CPU装置200への不定データの転送をハードウエア的に防止できる。
【0083】
従来方式のような割り込みを使用せず、ソフトウエアが、他系監視部121のステータスレジスタを読み出し、電源断を判定するので、ソフトウエア処理を優先し、制御処理に対する影響を少なくできる。
【実施形態3】
【0084】
図3は、本発明による二重化システムの実施形態3におけるCPU装置100の内部構成を示すブロック図である。
【0085】
他系監視部121の内部構成は、基本的には実施形態1と同じであるが、待機系CPU装置200からの転送要求信号301と動作状態とを監視する機能を備えている点が、異なる。したがって、従来方式で問題となっていた不定データ期間中に待機系から転送要求信号301を受信した場合に不定データを転送してしまうことをハードウエア的に防止できる。
【0086】
図6は、本発明による二重化システムの実施形態3における停電後の動作タイミングを示すタイミングチャートである。図7は、本発明による二重化システムの実施形態3における停電後の他系監視部の処理手順を示すフローチャートである。
【0087】
図3,図6,図7を参照して、実行系の電源断時におけるDCM制御部120内の他系監視部121の動作を説明する。
【0088】
(A) 停電によるAC入力013が断たれた後、実行系CPU装置100のソフトウエアは、電源装置010からの停電予告信号011の状態を監視する。実行系CPU装置100のソフトウエアは、停電予告信号011を検出した場合、他系監視部121内の自系電源制御指令を発行し、他系監視部121は、以下のように動作する。
【0089】
(B) DCM制御部120内の他系監視部121は、待機系CPU装置200のソフトウエア処理により発行されてDCMバス300上でなされる一致化動作をハードウエア的に監視する。
【0090】
もし、待機系からの転送要求に基づき待機系へのデータ転送がなされていると判断した場合は、転送(アクセスサイクル)が終了するまで待機し、転送(アクセスサイクル)が終了したことを検出した時点で、電源装置010への電源リセット指令信号を電源装置010に出力すると同時に、停電保護制御信号126をタイミング生成回路140に出力し、DCMバス300を切離す。
【0091】
本実施形態3では、停電時の手順について説明したが、本発明は、停電時の動作に限定されない。メモリバス112またはDCMバス300のバス異常発生時にも、同様に、DCMバス300を切離す処理を実施できる。
【0092】
(C) タイミング生成回路140は、停電予告信号011入力後に電源保護制御信号126を検出すると、メモリ保護要求信号141を出力し、メモリバス112を切離し、外部リフレッシュ制御部160によるリフレッシュ動作に移行させる。
【0093】
この時点までには、共有メモリ111への書き込みによる一致化動作は、停止していなければならない。
【0094】
また、DCM制御部120内のバッファ122に格納されているデータを待機系まで転送する動作を上記(B)のDCMバス300遮断タイミングまでに実行しなければならない。
【0095】
(D) (C)以降のタイミングで待機系からの転送要求信号301を受信した場合は、DCMバス300が、電気的に切離された状態になっているので、DCM制御部120内の他系監視部121は、待機系からの転送要求を認識することはない。
【0096】
待機系CPU装置200は、無応答を検出すると、実行系の停電時の不定データ期間中およびバス異常発生時に転送を要求したと判断し、一致化動作を停止する。
【0097】
この一連の処理の後、待機系CPU装置200が実行するエラー処理については、上位プロセッサにエラーを報告するなどの手順が考えられるが、本発明は、それらの手順に限定されない。
【0098】
このように、本実施形態3においては、待機系からの転送要求によるデータ転送の途中でメモリバス112を切離さないように、電源保護制御信号126をタイミング生成回路140に出力し、一致化動作終了時点でDCMバス300を切離し、同時にメモリバス112を外部リフレッシュ制御部160に切替えリフレッシュ動作を実施する手段と、実施形態1のように両系電源ダウンを防止する手段とを設けたので、実行系電源断が発生した場合、待機系電源装置020を電源遮断から保護し、待機系CPU装置200のソフトウエアが、共有メモリ111内のデータ転送要求をメモリバス112の切離し期間中に出した場合に、待機系CPU装置200が、実行系CPU装置100からの無応答を検出して、待機系CPU装置200に不定データが転送されることをハードウエア的に防止できる。
【0099】
本実施形態3では、従来方式のような割り込みを使用せずに、ソフトウエアが、他系監視部121のステータスを読み出し電源断を判定するので、ソフトウエア処理を優先し、制御処理に対する影響を少なくできる。
【発明の効果】
【0100】
本発明によれば、多重化システムのそれぞれの系に電源を有し、実行系の電源装置の電源が遮断された状態で待機系に切替えようとする場合に、待機系の電源スイッチにより待機系の電源が遮断されないように保護する機構を備えたので、操作ミスや人為的ミスなどによる全系の同時電源ダウンを防止できる。
【0101】
また、ソフトウエア処理により電源状態を監視し、停電予告状態を検出したらCPU装置内部を調停し、電源リセットおよび保護を制御ができるので、従来の割り込み方式と比較して、ソフトウエア処理を優先し、通常の制御処理への影響をなくすることができる。
【0102】
さらに、健全性を確認するために健全性データを互いに転送する二重化システムにおいて、待機系CPU装置のソフトウエア処理により実行系から健全性データを取得するため転送要求信号を発行し、実行系の停電,バス異常,系計画切替え発生時に不定データが転送されようとする場合、待機系に停電,バス異常,系計画切替え発生に対応した応答コマンドで報告し、不定データを待機系に転送してしまうことをハードウエア的に防止できる。
【0103】
したがって、待機系CPU装置が、実行系CPU装置から転送された予期しない不定データを受信しないので、一致化データの不整合による実行系CPU装置およびDCMバス上のエラーとして誤検出することがなくなり、多重化システムで相互を正常に監視できる。
【図面の簡単な説明】
【0104】
【図1】 本発明による二重化システムの実施形態の全体構成を示す系統図である。
【図2】 本発明による二重化システムの実施形態1における電源装置010およびCPU装置100の内部構成を示すブロック図である。
【図3】 本発明による二重化システムの実施形態2および実施形態3におけるCPU装置100の内部構成を示すブロック図である。
【図4】 本発明による二重化システムの実施形態2における停電後の動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【図5】 本発明による二重化システムの実施形態2における停電後の他系監視部の処理手順を示すフローチャートである。
【図6】 本発明による二重化システムの実施形態3における停電後の動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【図7】 本発明による二重化システムの実施形態3における停電後の他系監視部の処理手順を示すフローチャートである。
【図8】 従来の二重化システムにおけるCPU装置100の内部構成を示すブロック図である。
【図9】 従来の二重化システムにおける停電後の動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【0105】
010 実行系電源装置
011 実行系停電予告信号
012 実行系停電信号
013 実行系AC入力
014 実行系電源スイッチ
015 実行系電源保護部
016 実行系電源電圧
017 実行系電源遮断スイッチ
018 実行系コンデンサ
019 実行系AND回路
020 待機系電源装置
021 待機系停電予告信号
022 待機系停電信号
023 待機系AC入力
024 待機系電源スイッチ
025 待機系電源保護部
026 待機系電源電圧
027 待機系電源遮断スイッチ
028 待機系コンデンサ
029 待機系AND回路
100 実行系CPU装置
110 実行系ローカルメモリ
111 実行系共有メモリ
112 実行系メモリバス
120 実行系共有データ一致化回路(DCM制御部)
121 実行系他系監視部
122 実行系バッファ
124 実行系コントロールレジスタ
125 実行系ステータスレジスタ
126 実行系電源保護制御信号
140 実行系タイミング生成回路
141 実行系メモリ保護要求信号
150 実行系プロセッサ
160 実行系外部リフレッシュ制御部
200 待機系CPU装置
210 待機系ローカルメモリ
211 待機系共有メモリ
212 待機系メモリバス
220 待機系共有データ一致化回路(DCM制御部)
221 待機系他系監視部
222 待機系バッファ
224 待機系コントロールレジスタ
225 待機系ステータスレジスタ
226 待機系電源保護制御信号
240 待機系タイミング生成回路
241 待機系メモリ保護要求信号
250 待機系プロセッサ
260 待機系外部リフレッシュ制御部
300 DCMバス
301 転送要求信号BACKGROUND OF THE INVENTION
[0001]
The present invention relates to a multiplexing system having an execution system and a standby system. In particular, the shared data is transferred from the execution system to the standby system, the standby system checks the pattern of the shared data, and monitors the system mutually to be sound. The present invention relates to the control of a multiplexing system that confirms the performance.
[Prior art]
[0002]
In a conventional redundant system having an active system and a standby system, when the power of the active system is cut off, the system is switched to the standby system where the power supply is operating normally, and an instruction or command from the standby system is sent to the plant or control target. Operation and monitoring operations were continued.
[0003]
Also, a part of the local memory is allocated as shared memory, and the execution system CPU device transfers the data to be written to the shared memory to the standby system CPU device via the dedicated matching bus (DCM bus), and the shared data of both systems The standby CPU device checks the data pattern in the shared memory of the executing CPU device and checks the soundness of each other using the matching method of the duplex system that matches the two.
[0004]
As a means for the standby CPU device to check the soundness of the execution system, the standby software issues a transfer request signal so as to transfer the shared data to the execution system CPU device, and in the execution system shared memory. The data pattern was acquired. Transfer requests by these software are made as necessary for data acquisition.
[0005]
further,As memory backup operation,In the event of a power failure in the active system or when the power switch is turned off, the memory bus is electrically disconnected according to the memory protection request signal generated based on the power failure warning signal (POP signal), and the external refresh controller Memory content retention method that starts operation and backs up memoryIt has been known.
[0006]
In this method, at the time of a power failure, the execution CPU device performs data backup processing and power failure processing of the local memory, and a power failure signal (PAVL signal) from the execution power supply device stops the operation of the DCM control unit. Until the DCM bus is electrically disconnected, the operation of transferring the data in the shared memory to the standby CPU device is continued in response to a transfer request from the standby system via the DCM bus.
[0007]
As a technique related to the power failure processing of the duplex system at the time of a power failure, Japanese Patent Laid-Open No. 6-318160 discloses that an execution system processor performs a power failure processing as an interrupt processing based on a power failure warning signal output due to an interruption of the execution system power supply, A method is shown in which shared data including internal register information is transferred to a standby system and the execution system is shifted to a stopped state. However, it does not show a countermeasure for power down of both systems due to power switch operation mistake.
[0008]
Japanese Laid-Open Patent Publication No. 9-305424 discloses a duplication system matching in which the execution system CPU device transfers data to be written to the shared memory to the standby system CPU device via the DCM bus, and makes the shared data of both systems coincide. Shows the conversion method.
[Problems to be solved by the invention]
[0009]
FIG. 8 is a block diagram showing an internal configuration of the
[0010]
The
[0011]
The
[0012]
The
[0013]
FIG. 9 is a timing chart showing the operation timing after a power failure in the conventional duplex system.
[0014]
After the
[0015]
When the
[0016]
After the switching, the external refresh control unit 160 starts a self-refresh operation and executes a content holding operation in the
[0017]
Furthermore, when the
[0018]
After the
[0019]
There are two methods for transferring data in the shared
[0020]
For the second method, the software of the
[0021]
However, in this conventional method, when the standby
[0022]
Further, when the software processing of the standby
[0023]
Further, since the
[0024]
In this way, when the standby power supply is normal when power is cut off due to a power failure in the conventional running system, control can be taken over normally, but when the standby power supply is shut off, both Since the power supply of the system is turned off, the power supply of both systems is down, and control cannot be continued.
[0025]
These cases may also occur due to a power switch operation error.
[0026]
In addition, there is an indefinite data period at a timing before the active power supply apparatus shuts off the DCM bus by a power failure signal. This period occurs when the memory bus is disconnected by a memory protection request signal. If the transfer request timing for acquiring data in the shared memory from the standby CPU device and the indefinite data period in the execution CPU device overlap during this period, the indefinite data in the execution system is transferred to the standby CPU. Transfer to device. As a result, the standby CPU device receives an incorrect data pattern and erroneously detects an error due to inconsistency of the matched data.
[0027]
Even if the standby system adopts means to monitor the power failure warning signal of the active system, the standby software processing is based on the timing when the power failure warning signal is detected.Transfer request signalIs issued, it is difficult to completely avoid the overlap with the indefinite data period, and a method for solving them is required.
[0028]
The purpose of the present invention is to prevent the standby system power from being accidentally shut down even if there is a power switch operation error, etc., in order to avoid power down of the entire system of the multiplexed system when the power of the active system is shut down. It is to provide a multiplexing system with means for protecting.
[0029]
Another object of the present invention is to prevent indefinite data transfer in the shared memory when there is an indefinite data period due to power-off of the execution system, occurrence of an abnormality in the DCM bus or memory bus, plan switching operation of the execution system, etc. It is an object of the present invention to provide a multiplexing system having means for performing the above.
[Means for Solving the Problems]
[0030]
In order to achieve the above object, the present invention provides a multiplexed system comprising an execution system and a standby system each including a CPU device and at least one power supply device. A power supply unit that monitors the state of the system power supply and outputs a power protection control signal, and that powers each system shuts off the AC input according to at least the operation status of the power switch of the own system and the power protection control signal. A multiplexing system that has a power protection unit including a shut-off switch, and the power protection control signal is a control signal that keeps the own power shut-off switch ON regardless of the operation status of the power switch when the partner power is off suggest.
[0031]
The other system monitoring unit includes a control register for controlling the own system power supply device and a status register reflecting the own system power failure warning signal status and the other system power failure warning signal status. The power protection unit includes the power switch and the other system. An AND circuit that calculates the logical product of the power failure notice signal and the power protection control signal from the other system monitoring unit, and a power cutoff switch that shuts off the AC input according to the output of the AND circuit.
[0032]
In order to achieve the above-mentioned other objects, the present invention is a multiplexing system comprising an execution system and a standby system each including a CPU device and at least one power supply device. A shared data matching circuit (DCM control unit) that transfers the shared data to the standby system via the bus and matches the memory contents of the entire system, and the standby CPU device receives the shared data in the execution CPU device. In a multiplexing system that issues a transfer request signal via a matching bus (DCM bus) to acquire, transfers shared data from the execution CPU device to the standby CPU device, and matches the memory contents, the execution system The DCM controller ofIf there is a transfer request from the standby system during the period when undefined data is transferred due to an event such as a power failure, abnormality, or plan change in the active system,For the standby system via the matching bus (DCM bus)Outputs a response command indicating that the running system is in an indefinite data periodA multiplexing system as a control unit is proposed.
[0033]
The standby system CPU device issues an execution system after issuing a transfer request signal during the system switching process of the execution system.Received from theAt system switchover by response commandThe shared data being transferred for matchingIf it is determined that it is a transfer request during a period that may be inconsistent,The matching operation is stopped.
[0034]
The DCM control unit has a power failure warning signal indicating power failure from the power supply and the DCM bus.Match operation status andThe other system monitoring unit monitors the DCM bus based on the power failure warning signal output from the power supply device when the running system power supply is cut off.Matching behaviorWhen the status is monitored and the shared data is transferred by the transfer request from the standby system and it is determined that the DCM bus is occupied,Matching behaviorWait until is finished,Matching behaviorAfter determining that the process has been completed, the system shifts to the memory backup operation of the active system and switches to the memory backup operation.Matching behaviorIt is the monitoring part which synchronizes.
[0035]
The present invention also providesA multiplexing system comprising an execution system and a standby system each including a CPU device and at least one power supply device, the matching bus from the execution system ( DCM bus ) Shared data matching circuit that transfers shared data to the standby system via the network and matches the memory contents of all systems ( DCM controller ) A matching bus for the standby CPU device to acquire shared data in the executing CPU device ( DCM bus ) In a multiplexing system that issues a transfer request signal via the CPU, transfers the shared data from the active CPU device to the standby CPU device, and matches the memory contents,The execution system CPU device isBased on a power failure warning signal caused by an event such as a power failure, abnormality, or plan change in the running systemA command signal for disconnecting the DCM bus is output to the DCM control unit, and at the same time, a memory protection request signal is output to disconnect the memory bus connecting the DCM control unit and the memory, before the DCM control unit shifts to the memory backup operation. We propose a multiplexing system that is a CPU device that shuts off the partner system at the timing and makes no response to the partner system that requested the transfer after disconnecting the DCM bus.
[0036]
The standby system CPU device is a period in which the shared data that is being transferred to be matched at the time of system switching may become inconsistent due to no response from the executing system after issuing a transfer request signal during system switching processing of the executing system If it is determined that the request is a middle transfer request, the matching operation is stopped.
[0037]
The DCM control unit includes an other-system monitoring unit that monitors a power failure notice signal indicating a power-off from the power supply device and a matching operation state on the DCM bus. The matching operation state of the DCM bus is monitored based on the power failure warning signal output from the network, and when the shared data is transferred by the transfer request from the standby system and it is determined that the DCM bus is occupied, the matching operation is performed. This is a monitoring unit that waits until the process is completed, shifts to the memory backup operation of the execution system after determining that the matching operation is completed, and synchronizes the switching to the memory backup operation and the matching operation.
[0038]
According to the present invention, when each multiplex system has a power source and the power source of the active system power supply is switched off to the standby system, the standby system is switched by the standby system power switch. Since it is equipped with a mechanism that protects the power supply from being shut off, it is possible to prevent simultaneous power-down of the entire system due to operational mistakes or human error.
[0039]
In addition, the power supply status is monitored by software processing, and if a power failure notice state is detected, the CPU device can be arbitrated to control power reset and protection, so software processing has priority over conventional interrupt methods. The influence on the normal control processing can be eliminated.
[0040]
Furthermore, in a redundant system that transfers soundness data to each other to check soundness, to obtain soundness data from the execution system by software processing of the standby CPU deviceMatching bus ( DCM bus ) ViaWhen a transfer request signal is issued and undefined data is about to be transferred when a power failure, bus failure, or system plan switchover occurs,Matching bus ( DCM bus ) ViaIt is possible to prevent hardware from reporting to the standby system with a response command corresponding to power failure, bus abnormality, system plan switching occurrence, and transferring indefinite data to the standby system.
[0041]
Therefore, since the standby CPU device does not receive the unexpected indefinite data transferred from the execution system CPU device, it is not erroneously detected as an error on the execution system CPU device and the DCM bus due to the mismatch of the matching data. Mutual system can monitor each other normally.
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0042]
Next, an embodiment of a multiplexing system according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0043]
Here, the present invention will be described by taking a duplex system as an example, but the present invention is also effective in a multiplexing system of triple or higher. In that case, the dual system power down event in the redundant system is an all system power down event.
[0044]
Further, the power supply devices of each system may be multiplexed. That is, either the active system or the standby system may include a plurality of power supply devices.
Embodiment 1
[0045]
FIG. 1 is a system diagram showing the overall configuration of an embodiment of a duplex system according to the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing the internal configuration of the
[0046]
The
[0047]
The
[0048]
The
[0049]
The configuration of the
[0050]
However, the first embodiment is greatly different from the conventional one in that an additional
[0051]
The other
[0052]
Power supply unit 010InsideThe power protection unit 015 calculates the logical product of the manually operated
[0053]
Therefore, even when the power supply is cut off due to the operation of the
[0054]
The software of the execution
[0055]
Specifically, when the software sets the own power supply CTL = 'reset' to the
[0056]
As a result, the power supply voltage VCC016 generated based on the
[0057]
On the other hand, even if an attempt is made to shut off the execution system power supply when the standby system power is off, the AND condition is not satisfied in the AND
[0058]
Similarly, the software of the standby
[0059]
Specifically, when the software sets the own power supply CTL = 'protection' for the control register 224, the power supply protection control signal 226 becomes 'L' and the counterpart power
[0060]
According to the first embodiment, it is possible to monitor the power-off state for both systems and execute the reset / protection instruction for the local power supply device. In order to avoid power down of both systems of the system, the power supply can be protected so that the power supply of the standby system is not cut off accidentally.
[0061]
If the power of one system is shut off, turning off the power of the other system will lead to the power of both systems going down, causing the system to stop and causing a serious accident. Due to the protection mechanism provided in FIG. 2, AC input is not blocked by hardware by manual operation of the power switch, and system down due to human error can be prevented.
Embodiment 2
[0062]
FIG. 3 is a block diagram showing an internal configuration of the
[0063]
The internal configuration of the other
[0064]
FIG. 4 is a timing chart showing operation timing after a power failure in the second embodiment of the duplex system according to the present invention. FIG. 5 is a flowchart showing the processing procedure of the other system monitoring unit after a power failure in the second embodiment of the duplex system according to the present invention.
[0065]
The operation of the other
[0066]
(A) After the
[0067]
(B) The other
[0068]
If it is determined that data transfer to the standby system has been made based on the transfer request from the standby system, the system waits until the transfer (access cycle) is completed, and detects that the transfer (access cycle) is completed. At the time, a power supply reset command signal for the
[0069]
However, a certain time interval is required until the
[0070]
In a system that executes a power failure process (stop / save process) when the
[0071]
Specifically, the register value in the
[0072]
In the second embodiment, in order to manage these timings, the other
[0073]
The time set here depends on the processing time of the software and is determined by the promise between the hardware side and the software side. As software processing, power failure and evacuation processing must be completed within this time.
[0074]
(C) When the power generation protection control signal 126 is detected after the power
[0075]
Up to this point, the matching operation by writing to the shared
[0076]
(D) When the transfer request signal 301 by the standby software processing is received at the timing after (C), the other
[0077]
Therefore, the
[0078]
For the error processing after the
[0079]
Moreover, although the response procedure at the time of a power failure was demonstrated in this Embodiment 2, this invention is not limited to the operation | movement at the time of a power failure. Similarly, when a response command indicating that the execution system is being switched is reported to the
[0080]
(E) After detecting the
[0081]
In the second embodiment, according to a transfer request from the standby systemdata transferThe power protection control signal 126 is output to the
[0082]
Further, even when the software of the
[0083]
Since the software reads the status register of the other
Embodiment 3
[0084]
FIG. 3 is a block diagram showing an internal configuration of the
[0085]
The internal configuration of the other
[0086]
FIG. 6 is a timing chart showing the operation timing after a power failure in Embodiment 3 of the duplex system according to the present invention. FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure of the other system monitoring unit after a power failure in the third embodiment of the duplex system according to the present invention.
[0087]
The operation of the other
[0088]
(A) After the
[0089]
(B) The other
[0090]
If it is determined that data transfer to the standby system has been made based on the transfer request from the standby system, the system waits until the transfer (access cycle) is completed, and detects that the transfer (access cycle) is completed. At the time, a power reset command signal to the
[0091]
In the third embodiment, the procedure at the time of a power failure has been described, but the present invention is not limited to the operation at the time of a power failure. Similarly, when the bus abnormality of the memory bus 112 or the
[0092]
(C) When the power generation protection control signal 126 is detected after the power
[0093]
By this time, the matching operation by writing to the shared
[0094]
In addition, the operation of transferring the data stored in the buffer 122 in the
[0095]
(D) When the transfer request signal 301 is received from the standby system at a timing subsequent to (C), the
[0096]
When the standby
[0097]
For the error processing executed by the
[0098]
As described above, in the third embodiment, a transfer request from the standby system is used.data transferThe power protection control signal 126 is output to the
[0099]
In the third embodiment, the software reads the status of the other-
【The invention's effect】
[0100]
According to the present invention, when each multiplex system has a power source and the power source of the active system power supply is switched off to the standby system, the standby system is switched by the standby system power switch. Since it is equipped with a mechanism that protects the power supply from being shut off, it is possible to prevent simultaneous power-down of the entire system due to operational mistakes or human error.
[0101]
In addition, the power supply status is monitored by software processing, and if a power failure notice state is detected, the CPU device can be arbitrated to control power reset and protection, so software processing has priority over conventional interrupt methods. The influence on the normal control processing can be eliminated.
[0102]
Furthermore, in a duplex system that transfers soundness data to each other to check soundness, a transfer request signal is issued to acquire soundness data from the execution system through software processing of the standby CPU device, and the power failure of the execution system When undefined data is about to be transferred when a bus error or system plan change occurs, it is reported to the standby system with a response command corresponding to a power failure, bus error or system plan switch, and the undefined data is transferred to the standby system. This can be prevented by hardware.
[0103]
Therefore, since the standby CPU device does not receive the unexpected indefinite data transferred from the execution system CPU device, it is not erroneously detected as an error on the execution system CPU device and the DCM bus due to the mismatch of the matching data. Mutual system can monitor each other normally.
[Brief description of the drawings]
[0104]
FIG. 1 is a system diagram showing the overall configuration of an embodiment of a duplex system according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of a
FIG. 3 is a block diagram showing an internal configuration of a
FIG. 4 is a timing chart showing operation timing after a power failure in Embodiment 2 of the duplex system according to the present invention.
FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure of another system monitoring unit after a power failure in Embodiment 2 of the duplex system according to the present invention.
FIG. 6 is a timing chart showing the operation timing after a power failure in the third embodiment of the duplex system according to the present invention.
FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure of another system monitoring unit after a power failure in Embodiment 3 of the duplex system according to the present invention.
FIG. 8 is a block diagram showing an internal configuration of a
FIG. 9 is a timing chart showing operation timing after a power failure in a conventional duplex system.
[Explanation of symbols]
[0105]
010 Execution system power supply device
011 Power outage warning signal
012 Execution system power failure signal
013 Execution system AC input
014 Execution system power switch
015 Execution system power supply protection unit
016 Execution system power supply voltage
017 Execution system power cutoff switch
018 Execution system capacitor
019 execution system AND circuit
020 Standby power supply
021 Standby power failure warning signal
022 Standby power failure signal
023 Standby AC input
024 Standby power switch
025 Standby power protection unit
026 Standby power supply voltage
027 Standby power cutoff switch
028 Standby capacitor
029 Standby AND circuit
100 Execution system CPU device
110 Execution system local memory
111 Execution system shared memory
112 Execution system memory bus
120 Execution system shared data matching circuit (DCM control unit)
121 Execution system other system monitoring part
122 Execution system buffer
124 execution control register
125 Execution status register
126 Execution system power protection control signal
140 Execution System Timing Generation Circuit
141 Execution system memory protection request signal
150 Execution system processor
160 Execution system external refresh control unit
200 Standby CPU device
210 Standby local memory
211 Standby shared memory
212 Standby memory bus
220 Standby system shared data matching circuit (DCM control unit)
221 Standby system monitoring system
222 Standby buffer
224 Standby control register
225 Standby status register
226 Standby power protection control signal
240 Standby system timing generation circuit
241 Standby memory protection request signal
250 Standby processor
260 Standby external refresh control unit
300 DCM bus
301 Transfer request signal
Claims (6)
前記実行系のDCM制御部が、前記実行系の停電,異常,計画切替えなどの事象により不定データが転送される期間に前記待機系から転送要求があった場合に、前記一致化バス(DCMバス)を経由して待機系に対し実行系が不定データ期間中であることを示す応答コマンドを出力する制御部であることを特徴とする多重化システム。A multiplexing system comprising an execution system and a standby system each including a CPU device and at least one power supply device, wherein shared data is transferred from the execution system to the standby system via a matching bus (DCM bus). A shared data matching circuit (DCM control unit) that transfers and matches the memory contents of all systems is provided, and the matching CPU (DCM bus) is used by the standby CPU device to acquire the shared data in the executing CPU device. In a multiplexing system that issues a transfer request signal via the CPU, transfers the shared data from the active CPU device to the standby CPU device, and matches the memory contents,
When there is a transfer request from the standby system during a period in which indefinite data is transferred due to an event such as a power failure, abnormality, or plan switching of the execution system, the execution system DCM controller ), And a control unit that outputs a response command indicating that the execution system is in an indefinite data period to the standby system.
前記待機系CPU装置が、前記実行系の系切替え処理中に転送要求信号を発行した後に実行系から受信した前記応答コマンドにより、系切替え時に一致化させるために転送している前記共有データが不整合となり得る期間中の転送要求であると判定した場合に、前記一致化動作を停止するCPU装置であることを特徴とする多重化システム。The multiplexing system according to claim 1, wherein
When the standby CPU device issues a transfer request signal during the system switching process of the executing system and the response command received from the executing system determines that the shared data being transferred for matching at the time of system switching is invalid. A multiplexing system, which is a CPU device that stops the matching operation when it is determined that the transfer request is during a period that can be matched.
前記DCM制御部が、前記電源装置からの電源断を示す停電予告信号と前記DCMバス上の一致化動作状態とを監視する他系監視部を備え、
前記他系監視部が、実行系電源断に伴い電源装置から出力される停電予告信号に基づいてDCMバスの一致化動作状態を監視し、待機系からの転送要求により共有データを転送してDCMバスが占有状態であると判断した場合、前記一致化動作が終了するまでは待機し、前記一致化動作が終了したと判定した後に実行系のメモリバックアップ動作に移行し、メモリバックアップ動作への切替えと一致化動作とを同期化させる監視部であることを特徴とする多重化システム。The multiplexing system according to claim 1 or 2,
The DCM control unit includes an other system monitoring unit that monitors a power failure notice signal indicating power failure from the power supply device and the matching operation state on the DCM bus,
The other system monitoring unit monitors the matching operation state of the DCM bus based on the power failure warning signal output from the power supply device when the execution system power supply is cut off, and transfers the shared data in response to a transfer request from the standby system. If it is determined that the bus is occupied, it waits until the matching operation is completed, and after determining that the matching operation is completed, it shifts to the memory backup operation of the execution system and switches to the memory backup operation. A multiplexing system characterized by being a monitoring unit that synchronizes the matching operation.
前記実行系CPU装置が、前記実行系の停電,異常,計画切替えなどの事象に起因する停電予告信号に基づいてDCMバスを切離す指令信号をDCM制御部に出力すると同時にメモリ保護要求信号を出力してDCM制御部とメモリとを接続するメモリバスを切離し、前記DCM制御部が、メモリバックアップ動作に移行する前のタイミングで相手系を遮断し、DCMバス切離し後に転送要求をした相手系に対して無応答とするCPU装置であることを特徴とする多重化システム。 A multiplexing system comprising an execution system and a standby system each including a CPU device and at least one power supply device, wherein shared data is transferred from the execution system to the standby system via a matching bus ( DCM bus ). A shared data matching circuit ( DCM control unit ) that transfers and matches the memory contents of all systems is provided, and the matching CPU ( DCM bus ) is used for the standby CPU device to acquire shared data in the executing CPU device In a multiplexing system that issues a transfer request signal via the CPU, transfers the shared data from the active CPU device to the standby CPU device, and matches the memory contents,
The execution system CPU device outputs a command signal for disconnecting the DCM bus to the DCM control unit based on a power failure warning signal caused by an event such as a power failure, abnormality or plan change of the execution system, and simultaneously outputs a memory protection request signal Disconnecting the memory bus connecting the DCM control unit and the memory, the DCM control unit shuts off the partner system at the timing before transitioning to the memory backup operation, and for the partner system that requested the transfer after disconnecting the DCM bus And a non-response CPU device.
前記待機系CPU装置が、前記実行系の系切替え処理中に転送要求信号を発行した後に実行系からの無応答により、系切替え時に一致化させるために転送している前記共有データが不整合となり得る期間中の転送要求であると判定した場合、前記一致化動作を停止するCPU装置であることを特徴とする多重化システム。After the standby system CPU device issues a transfer request signal during the system switching process of the execution system, the shared data being transferred to match at the time of system switching becomes inconsistent due to no response from the execution system. A multiplexing system, which is a CPU device that stops the matching operation when it is determined that the request is a transfer request during an acquisition period.
前記DCM制御部が、前記電源装置からの電源断を示す停電予告信号と前記DCMバス上の一致化動作状態とを監視する他系監視部を備え、The DCM control unit includes an other system monitoring unit that monitors a power failure notice signal indicating power failure from the power supply device and the matching operation state on the DCM bus,
前記他系監視部が、実行系電源断に伴い電源装置から出力される停電予告信号に基づいてDCMバスの一致化動作状態を監視し、待機系からの転送要求により共有データを転送してDCMバスが占有状態であると判断した場合、前記一致化動作が終了するまでは待機The other system monitoring unit monitors the matching operation state of the DCM bus based on the power failure warning signal output from the power supply device when the execution system power supply is cut off, and transfers the shared data in response to a transfer request from the standby system. When it is determined that the bus is occupied, it waits until the matching operation is completed. し、前記一致化動作が終了したと判定した後に実行系のメモリバックアップ動作に移行し、メモリバックアップ動作への切替えと一致化動作とを同期化させる監視部であることを特徴とする多重化システム。And a monitoring unit which shifts to the memory backup operation of the execution system after determining that the matching operation is completed, and synchronizes the switching to the memory backup operation and the matching operation. .
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