JP2015114847A - Information processor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、情報処理装置に関するものである。 The present invention relates to an information processing apparatus.
要素領域に書き込まれた値が、期待値か否かを検査することによって、要素領域の異常を検出し、異常を検出した場合に、要素領域の修復を行うことで、容易且つ確実にCPUの異常を検出して修復できる情報処理装置が開示されている(例えば、特許文献1参照)。 By checking whether or not the value written in the element area is an expected value, an abnormality in the element area is detected. When an abnormality is detected, the element area is repaired, so that the CPU can easily and reliably An information processing apparatus that can detect and repair an abnormality is disclosed (for example, see Patent Document 1).
近年、CPUの故障検出方式として、LSDC(Lock Step Dual Core)方式が主流になりつつある。LSDC方式では、2つのCPU(Central Processing Unit)に同じ演算を実行させて各CPUの出力データを比較し、これらの出力データが相違する場合に、CPUの故障を検出する。 In recent years, the LSDC (Lock Step Dual Core) system is becoming mainstream as a CPU failure detection system. In the LSDC method, two CPUs (Central Processing Units) execute the same calculation and compare the output data of the CPUs. If these output data are different, a CPU failure is detected.
情報処理装置において、CPUの故障により出力データが異常となっても、故障検出後のソフトウェア処理時に、異常データがマスクされることで、システムの制御継続性に影響を及ぼさない場合が多数存在する。 In an information processing apparatus, even if output data becomes abnormal due to a failure of the CPU, there are many cases where the abnormal data is masked during software processing after the failure is detected so that the control continuity of the system is not affected. .
しかし、LSDC方式による故障検出では、常時CPUの出力データが監視され、2つの出力データの相違が検出される度に、情報処理装置は、エラー処理を行う。本来故障検出の対象とならない(マスクされる)異常データも故障検出の対象となってしまうため、過剰なエラー処理により、情報処理装置におけるシステムの制御継続性が低下するという問題がある。 However, in failure detection by the LSDC method, the output data of the CPU is constantly monitored, and the information processing apparatus performs error processing each time a difference between the two output data is detected. Since abnormal data that is not originally subject to failure detection (masked) is also subject to failure detection, there is a problem in that control continuity of the system in the information processing apparatus is reduced due to excessive error processing.
制御継続性を高めるためのTMR(Triple Modular Redundancy)は、3つのCPUによる多数決論理を採用するため、大きなハードウェアオーバーヘッドを必要とする。 TMR (Triple Modular Redundancy) for enhancing control continuity employs a majority logic by three CPUs, and thus requires a large hardware overhead.
特許文献1には、過剰なエラー処理を抑制する技術について、開示されていない。 Patent Document 1 does not disclose a technique for suppressing excessive error processing.
上記課題に鑑み、システムの制御継続性を向上させた情報処理装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object is to provide an information processing apparatus with improved control continuity of a system.
上記目的を達成するため、一実施形態において、情報処理装置は、
複数のCPUと、
前記複数のCPUの出力データの相違を検出する検出部と、
前記検出部で検出された相違データの書き込み先が、前記複数のマイコンの外部に影響を及ぼすメモリ、レジスタであるか否かを判定する判定部と、
前記相違データをそれぞれのCPUに対応した規定のメモリ領域に書き込む書き込み回路と、を有し、
前記書き込み先が、前記マイコンの外部に影響を及ぼさないメモリ、レジスタである場合、前記複数のCPUに、前記指定メモリに書き込まれた相違データに基づいて処理を継続させ、
前記書き込み先が、前記マイコンの外部に影響を及ぼすメモリ、レジスタである場合、エラー処理を行う、
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, in one embodiment, an information processing apparatus includes:
Multiple CPUs;
A detection unit for detecting a difference in output data of the plurality of CPUs;
A determination unit that determines whether the write destination of the difference data detected by the detection unit is a memory or a register that affects the outside of the plurality of microcomputers;
A write circuit for writing the difference data in a prescribed memory area corresponding to each CPU,
When the write destination is a memory or a register that does not affect the outside of the microcomputer, the plurality of CPUs are allowed to continue processing based on the difference data written to the designated memory,
If the write destination is a memory or register that affects the outside of the microcomputer, error processing is performed.
It is characterized by that.
本実施の形態によれば、システムの制御継続性を向上させた情報処理装置を提供することができる。 According to the present embodiment, it is possible to provide an information processing apparatus with improved control continuity of the system.
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。 Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted.
<情報処理装置の構成>
図1に、本実施の形態に係る情報処理装置100の概略構成の一例を示す。
<Configuration of information processing apparatus>
FIG. 1 shows an example of a schematic configuration of an
情報処理装置100は、比較器(検出部)110、書き込み先監視回路(判定部)120、相違データ書き込み回路130、第1CPU140(マスタ)、第2CPU150(チェッカ)、データバス、アドレスバス、等を含む。第1CPU140は、第1ローカルRAM141(内部メモリ)を含む。第2CPU150は、第2ローカルRAM151(内部メモリ)を含む。
The
比較器110と、相違データ書き込み回路130と、複数のCPU(第1CPU140、第2CPU150)とにより、LSDC方式での故障検出が行われる。第1CPU140から出力される出力データと第2CPU150から出力される出力データとが、比較器110により比較され、これらの出力データが相違する場合に、エラー処理が行われる。
The comparator 110, the difference
第1ローカルRAM141は、第1CPU140内に設けられ、第2ローカルRAM151は、第2CPU150内に設けられる。第1ローカルRAM141及び第2ローカルRAM151には、データが記憶される。
The first
比較器110は、第1CPU140から出力される出力データと、第2CPU150から出力される出力データとを比較し、これらの出力データの相違を検出する。比較器110は、比較結果を、CPU故障判定信号(OK信号/NG信号)として、書き込み先監視回路120へ出力する。例えば、両出力データが一致すれば、比較器110はCPU故障判定信号としてOK信号を出力し、両出力データが一致しなければ、比較器110はCPU故障判定信号としてNG信号を出力する。なお、本明細書において、両出力データが一致する場合の各CPUから出力される出力データを「一致データ」、両出力データが一致しない場合の各CPUから出力される出力データを「相違データ」と呼ぶ。
The comparator 110 compares the output data output from the
以下、出力データの相違が検出される場合について説明する。 Hereinafter, a case where a difference in output data is detected will be described.
書き込み先監視回路120は、アドレスバスを監視し、比較器110により検出された相違データの書き込み先が、各CPUの外部に影響を及ぼすメモリ領域(外部メモリ)であるか否か、を判定する。
The write
書き込み先監視回路120は、判定結果を、外部影響判定信号(OK信号/NG信号)として、相違データ書き込み回路130へ出力し、又、判定結果を、CPU故障外部通知信号(OK信号/NG信号)として、外部へ通知する。
The write
例えば、外部影響のあるメモリ領域であれば、書き込み先監視回路120は外部影響判定信号として、NG信号を相違データ書き込み回路130へ出力し、CPU故障外部通知信号として、NG信号を外部へ通知する。CPU故障外部通知信号として、NG信号が外部へ通知される場合、情報処理装置100は、エラー処理(フェールセーフ処理)を行う。
For example, if the memory area has an external influence, the write
例えば、外部影響のないメモリ領域であれば、書き込み先監視回路120は外部影響判定信号として、OK信号を相違データ書き込み回路130へ出力し、CPU故障外部通知信号として、OK信号を外部に通知する。
For example, if the memory area has no external influence, the write
相違データ書き込み回路130は、相違データの書き込み先が、各CPUの外部に影響を及ぼさない領域である場合(外部影響判定信号として、OK信号が相違データ書き込み回路130へ出力される場合)、対応する書き込み先(内部メモリ)に相違データを書き込む。この場合、相違データ書き込み回路130は、第1ローカルRAM141の対応するメモリ領域と、第2ローカルRAM151の対応するメモリ領域とに、それぞれ異なるデータ(相違データ)を、書き込む。
The different
第1CPU140及び第2CPU150は、各ローカルRAMに書き込まれた相違データに基づいて、故障検出時(相違データ検出時)までに行っていた処理を、そのまま継続して行う。なお、各ローカルRAMがオーバーフローしない場合、第1CPU140及び第2CPU150は、独立して動作し、該処理を継続するが、各ローカルRAMがオーバーフローする場合、情報処理装置100は、フェールセーフ処理を行う。
Based on the difference data written in each local RAM, the
本実施の形態に係る情報処理装置100によれば、CPU故障(各CPUの出力データの不一致)が検出されても、故障検出時に行われている各CPUの処理が、該故障の影響を受けない処理(例えば、I/Oレジスタへの書き込み命令実行、RAMのDMA領域への書き込み命令実行、等)であれば、そのまま、各CPUに処理を継続させることができる。即ち、マイコンの外部に故障の影響が伝播する場合(システムの制御継続性に影響する場合)のみを、故障検出の対象とすることで、不必要な各CPUの処理停止を抑制し、過剰なエラー処理を減らすことができる。該情報処理装置100を、車両(EV(Electric Vehicle)、HV(Hybrid Vehicle)、等)に搭載することで、車両の可用性等を高めることができる。
According to the
<情報処理装置のフローチャート>
次に、図2に示すフローチャートを用いて、各CPUの外部に故障の影響が伝播する場合のみを、故障検出の対象として、フェールセーフ処理を行う情報処理装置100の処理の流れについて説明する。
<Flowchart of information processing apparatus>
Next, the flow of processing of the
ステップS801において、情報処理装置100は、通常の、LSDCモードで動作する。
In step S801, the
ステップS802において、比較器110は、各CPUから出力される出力データを比較し、これらの出力データの相違を検出する。比較器110が出力データの相違を検出する(出力データが一致しない)場合(Yes)、ステップS803へ進む。比較器110が出力データの相違を検出しない(出力データが一致する)場合(No)、ステップS808へ進む。 In step S802, the comparator 110 compares the output data output from each CPU and detects a difference between these output data. If the comparator 110 detects a difference in the output data (the output data does not match) (Yes), the process proceeds to step S803. When the comparator 110 does not detect a difference in output data (the output data matches) (No), the process proceeds to step S808.
ステップS803において、書き込み先監視回路120は、相違データの書き込み先が、各CPUの外部に影響を及ぼす領域であるか否かを判定する。
In step S803, the write
相違データの書き込み先が、マイコンの外部に影響を及ぼす書き込み先ではない場合(No)、ステップS804へ進む。この際、書き込み先監視回路120から出力される外部影響判定信号は、OK信号となる。
If the write destination of the difference data is not a write destination that affects the outside of the microcomputer (No), the process proceeds to step S804. At this time, the external influence determination signal output from the write
相違データの書き込み先が、各CPUの外部に影響を及ぼす書き込み先である場合(Yes)、ステップS807へ進む。この際、書き込み先監視回路120から出力されるCPU故障外部通知信号は、NG信号となる。
When the write destination of the difference data is a write destination that affects the outside of each CPU (Yes), the process proceeds to step S807. At this time, the CPU failure external notification signal output from the write
ステップS803における処理により、後のソフトウェア処理時に、マスクされる異常データ(相違データ)を、CPU故障検出の対象としないことが可能になる。従って、最終的な処理結果に影響がない相違データを検出しても、エラー処理によって、故障検出時までに行われていた各CPUの処理を停止させなくて済むため、システムの制御継続性を向上させることができる。 By the processing in step S803, it is possible to prevent the abnormal data (difference data) to be masked from being subject to CPU failure detection during subsequent software processing. Therefore, even if the difference data that does not affect the final processing result is detected, it is not necessary to stop the processing of each CPU that has been performed until the failure is detected by error processing. Can be improved.
ステップS804において、相違データ書き込み回路130は、独立動作用のメモリ(第1ローカルRAM111、第2ローカルRAM121)の対応する書き込み先に、相違データを書き込む。相違データ書き込み回路130は、各ローカルRAMの対応するメモリ領域に、それぞれ異なる相違データを、書き込む。
In step S804, the difference
例えば、相違データ書き込み回路130は、第1ローカルRAM141のメモリ領域に、相違データを、書き込み、相違データ書き込み回路130は、第2ローカルRAM151のメモリ領域に、相違データを、書き込む。
For example, the different
ステップS805において、情報処理装置100は、独立動作用のメモリが、オーバーフローしているか否かを判定する。独立動作用のメモリが、オーバーフローしていない場合(No)、ステップS806へ進む。独立動作用のメモリが、オーバーフローしている場合(Yes)、ステップS807へ進む。
In step S805, the
ステップS806において、情報処理装置100は、独立動作モードで動作する。第1CPU140は、第1ローカルRAM141に書き込まれた相違データに基づいて、そのまま処理を継続する(第1CPU140の処理は停止しない)。又、第2CPU150は、第2ローカルRAM151に書き込まれた相違データに基づいて、そのまま処理を継続する(第2CPU150の処理は停止しない)。
In step S806, the
つまり、相違データの書き込み先が、各CPU(第1CPU140、第2CPU150)の外部に影響を及ぼす書き込み先ではない場合、各CPUは、フェールセーフ処理へ移行せず、故障検出時までに行われていた処理を、そのまま継続することができる。
That is, when the write destination of the difference data is not a write destination that affects the outside of each CPU (the
各CPUは、再び該当する相違データへの書込み処理が実行されるまで、それぞれの処理を独立して継続する。比較器110により再びデータ相違が検出されると、ステップS802からの処理を繰り返す(例えば、再び独立動作モードとして動作する、再びCPU故障外部通知信号として、NG信号が外部に通知される場合、フェールセーフ処理へと移行する、等)。 Each CPU continues each process independently until the writing process to the corresponding difference data is executed again. When the data difference is detected again by the comparator 110, the processing from step S802 is repeated (for example, when the NG signal is notified to the outside again as the CPU failure external notification signal that operates as the independent operation mode again) Transition to safe processing, etc.).
ステップS807において、情報処理装置100は、外部通知等(CPU故障外部通知信号として、NG信号が外部に通知される、等)により、フェール処理へ移行する。
In step S807, the
ステップS808において、比較器110により出力データの相違が検出されていないため、情報処理装置100は、その時点で独立動作モードであるか否かを判定する。独立動作モードであった場合(Yes)、ステップS809へ進む。独立動作モードではなかった場合(No)、ステップS801へと戻り、情報処理装置100は、LSDCモードで動作を続ける。
In step S808, since the difference in the output data is not detected by the comparator 110, the
ステップS809において、既知の相違データだった場合(Yes)、二つのCPUは同じ状態に戻ったと判断でき、ステップS810へ進む。既知の相違データに対する書き込みではなかった場合(No)、ステップS806へ進み独立動作モードの処理を継続する。 If it is known difference data in step S809 (Yes), it can be determined that the two CPUs have returned to the same state, and the process proceeds to step S810. If it is not writing to the known difference data (No), the process proceeds to step S806 and the processing of the independent operation mode is continued.
ステップS810において、相違データ書き込み回路130は、既知の相違データに対し、書き込みデータが一致しているため、各ローカルRAM(第1ローカルRAM141、第2ローカルRAM151)を開放し、元のメモリ領域に、該当データを、書き込む。
In step S810, the difference
ステップS811において、情報処理装置100は、全データが、一致したか否かを判定する。つまり、全てのCPUにおいて、各ローカルRAMのメモリ領域に保持されていた既知の相違データに対し、各CPUの出力データが、一致したか否かを判定する。
In step S811, the
全データが、一致したと判定する場合(Yes)、ステップS801へ進み、情報処理装置100は、独立動作モードでの動作を停止し、LSDCモードでの動作へ復帰する。全データが、一致していないと判定する場合(No)、ステップS806へ進み、情報処理装置100は、独立動作モードで処理を継続する。
If it is determined that all the data match (Yes), the process proceeds to step S801, and the
上述の処理によれば、CPUの出力データの相違を検出した時、そのデータの書き込み先がマイコンの外部に影響を及ぼすメモリ領域である場合のみ、故障検出の対象とすることができる。これにより、各CPUの故障検出時まで行われていた処理を停止させずに、過剰なエラー処理を低減させ、システムの制御継続性を向上させた情報処理装置を実現できる。 According to the above-described processing, when a difference in output data of the CPU is detected, it is possible to make a failure detection target only when the data write destination is a memory area that affects the outside of the microcomputer. As a result, it is possible to realize an information processing apparatus that reduces excessive error processing and improves system control continuity without stopping processing that has been performed until the failure of each CPU is detected.
以上、本発明を実施するための形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was explained in full detail, this invention is not limited to this specific embodiment, In the range of the summary of this invention described in the claim, various Can be modified or changed.
100 情報処理装置
110 比較器(検出部)
120 書き込み先監視回路(判定部)
130 相違データ書き込み回路
140,150 第1CPU、第2CPU(CPU)
141,151 第1ローカルRAM、第2ローカルRAM(内部メモリ)
100 Information processing apparatus 110 Comparator (detection unit)
120 Write destination monitoring circuit (determination unit)
130 Difference data writing circuit 140,150 1st CPU, 2nd CPU (CPU)
141, 151 First local RAM, second local RAM (internal memory)
Claims (1)
前記複数のCPUの出力データの相違を検出する検出部と、
前記検出部で検出された相違データの書き込み先が、前記複数のマイコンの外部に影響を及ぼすメモリ、レジスタであるか否かを判定する判定部と、
前記相違データをそれぞれのCPUに対応した規定のメモリ領域に書き込む書き込み回路と、を有し、
前記書き込み先が、前記マイコンの外部に影響を及ぼさないメモリ、レジスタである場合、前記複数のCPUに、前記指定メモリに書き込まれた相違データに基づいて処理を継続させ、
前記書き込み先が、前記マイコンの外部に影響を及ぼすメモリ、レジスタである場合、エラー処理を行う、情報処理装置。 Multiple CPUs;
A detection unit for detecting a difference in output data of the plurality of CPUs;
A determination unit that determines whether the write destination of the difference data detected by the detection unit is a memory or a register that affects the outside of the plurality of microcomputers;
A write circuit for writing the difference data in a prescribed memory area corresponding to each CPU,
When the write destination is a memory or a register that does not affect the outside of the microcomputer, the plurality of CPUs are allowed to continue processing based on the difference data written to the designated memory,
An information processing apparatus that performs error processing when the write destination is a memory or a register that affects the outside of the microcomputer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013256496A JP2015114847A (en) | 2013-12-11 | 2013-12-11 | Information processor |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2013256496A JP2015114847A (en) | 2013-12-11 | 2013-12-11 | Information processor |
Publications (1)
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JP2013256496A Pending JP2015114847A (en) | 2013-12-11 | 2013-12-11 | Information processor |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110462603A (en) * | 2017-03-28 | 2019-11-15 | 株式会社电装 | Microcomputer |
-
2013
- 2013-12-11 JP JP2013256496A patent/JP2015114847A/en active Pending
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CN110462603A (en) * | 2017-03-28 | 2019-11-15 | 株式会社电装 | Microcomputer |
CN110462603B (en) * | 2017-03-28 | 2023-09-22 | 株式会社电装 | Microcomputer |
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