專利名稱：監(jiān)視計(jì)時(shí)器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種監(jiān)視計(jì)時(shí)器系統(tǒng)，其通常被用作為在工業(yè)計(jì)算機(jī)或容錯(cuò)計(jì)算機(jī)中用于軟件/硬件的錯(cuò)誤監(jiān)視功能。
監(jiān)視計(jì)時(shí)器功能被用作為檢測從程序的錯(cuò)誤或從任何其它原因造成的計(jì)算機(jī)的停止，特別是該計(jì)算機(jī)是必定不可停止的類型，例如工業(yè)計(jì)算機(jī)或用于控制機(jī)器或生產(chǎn)的控制器。
近幾年，監(jiān)視計(jì)時(shí)器功能通常被使用并且有時(shí)包含在單片CPU的大規(guī)模集成電路中。這是因?yàn)樗怯?jì)算機(jī)正常操作的一個(gè)定義，即，“計(jì)算機(jī)在固定時(shí)間內(nèi)對監(jiān)視計(jì)時(shí)器清零＝程序正常工作”。但是，如果由于一個(gè)程序錯(cuò)誤使得程序的執(zhí)行進(jìn)入到一個(gè)包括對監(jiān)視計(jì)時(shí)器清零的永久循環(huán)中，則由于這不滿足該定義，因此該錯(cuò)誤不能被檢測。
另外，有時(shí)在由于一些硬件錯(cuò)誤使得異常值被用作為要被計(jì)算的數(shù)值的情況下，由于該數(shù)值可能被系統(tǒng)所采用使得系統(tǒng)以不同的方式運(yùn)作。因此，需要以高精度檢測上述的這種計(jì)算機(jī)的異常操作。
滿足這一要求的解決措施例如公開在日本專利特開平4-241642中，其中當(dāng)使用一過去狀態(tài)指示寄存器的“檢測點(diǎn)被清零”和用于檢測系統(tǒng)的異常操作的“監(jiān)視計(jì)時(shí)器清零”被滿足時(shí)，則確定系統(tǒng)正常操作。
根據(jù)上述系統(tǒng)，1.“程序的執(zhí)行條件”沒有被精確地定義，2.在時(shí)間上檢測點(diǎn)通過的次序沒有被檢測，以及3.由于使用包括過去狀態(tài)指示寄存器設(shè)置命令和監(jiān)視計(jì)時(shí)器清零命令在內(nèi)的多個(gè)命令，使得程序的的設(shè)計(jì)復(fù)雜化。
因此，上述文檔的系統(tǒng)缺點(diǎn)在于，它不能夠檢測永久循環(huán)，該循環(huán)中包括設(shè)置檢測點(diǎn)的過去狀態(tài)指示寄存器設(shè)置命令和監(jiān)視計(jì)時(shí)器清零命令。該系統(tǒng)的缺點(diǎn)還在于，在設(shè)計(jì)程序時(shí)，程序員不容易使用該系統(tǒng)之處在于，不明確應(yīng)當(dāng)從監(jiān)視計(jì)時(shí)器清零命令提供給用于檢測點(diǎn)的過去狀態(tài)指示寄存器設(shè)置命令的時(shí)間差，以及程序必須用條件分支等等來設(shè)計(jì)，使得用于執(zhí)行過去狀態(tài)指示寄存器設(shè)置命令的程序路徑和包括監(jiān)視計(jì)時(shí)器清零命令的另一個(gè)程序路徑可能相互重合。
并且，由于在每個(gè)檢測點(diǎn)執(zhí)行檢測，因此該系統(tǒng)缺點(diǎn)在于它不能夠象在容錯(cuò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中那樣允許多個(gè)計(jì)算機(jī)之間的比較(因?yàn)闄z測點(diǎn)數(shù)值的設(shè)置和檢測點(diǎn)的確認(rèn)是相互分開的)。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種具有高度可靠的異常檢測功能的監(jiān)視計(jì)時(shí)器系統(tǒng)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明，系統(tǒng)的異常被檢測，作為根據(jù)程序的執(zhí)行條件而分配的數(shù)值的變化。
更具體來說，在此提供一種包括計(jì)數(shù)器的監(jiān)視計(jì)時(shí)器系統(tǒng)，當(dāng)該計(jì)數(shù)器溢出時(shí)，其用于復(fù)位整個(gè)計(jì)算機(jī)，其中包括執(zhí)行條件存儲(chǔ)裝置，其用于從計(jì)算機(jī)的處理器接收根據(jù)程序的執(zhí)行條件定義的執(zhí)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，并在該計(jì)數(shù)器溢出之前存儲(chǔ)該執(zhí)行狀態(tài)數(shù)據(jù)；以及比較裝置，用于把存儲(chǔ)在執(zhí)行條件存儲(chǔ)裝置和表示程序的狀態(tài)序列的狀態(tài)序列數(shù)據(jù)相比較，并產(chǎn)生一個(gè)用于在該比較出現(xiàn)不一致時(shí)復(fù)位整個(gè)計(jì)算機(jī)的復(fù)位信號(hào)。
當(dāng)該程序的狀態(tài)序列被預(yù)先確定時(shí)，該監(jiān)視計(jì)時(shí)器系統(tǒng)還可以包括狀態(tài)序列存儲(chǔ)裝置，用于預(yù)先存儲(chǔ)表示該程序的狀態(tài)序列的狀態(tài)序列數(shù)據(jù)；以及讀出裝置，用于順序讀出存儲(chǔ)在該狀態(tài)序列存儲(chǔ)裝置中的狀態(tài)序列數(shù)據(jù)。
利用監(jiān)視計(jì)時(shí)器系統(tǒng)，可以獲得如下優(yōu)點(diǎn)。
如果程序的執(zhí)行進(jìn)入到一個(gè)永久循環(huán)或類似情況，則該計(jì)算機(jī)停止一段固定的時(shí)間，接著整個(gè)計(jì)算機(jī)被復(fù)位并重新啟動(dòng)其正常操作。從而，利用該監(jiān)視計(jì)時(shí)器系統(tǒng)可以構(gòu)成一個(gè)容錯(cuò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
另外，由于一個(gè)數(shù)值被分配給程序的每個(gè)執(zhí)行條件，并且當(dāng)監(jiān)視計(jì)時(shí)器的計(jì)數(shù)器被清零時(shí)，該監(jiān)視計(jì)時(shí)器的數(shù)值被比較以檢測該計(jì)算機(jī)是否處于一個(gè)預(yù)先確定的狀態(tài)過渡條件，它不但可以檢測計(jì)算機(jī)是否處于停止?fàn)顟B(tài)，而且還可以檢測計(jì)算機(jī)是否陷入一個(gè)程序操作的異常流程中。
當(dāng)涉及多個(gè)非減活計(jì)算機(jī)(non-deactivating computer)或容錯(cuò)計(jì)算機(jī)并且在它們之間使用相同的程序時(shí)，由于它們關(guān)于時(shí)間的操作條件相互類似，僅僅通過比較該程序的一個(gè)操作條件的數(shù)值就可以檢測任何計(jì)算機(jī)的異常操作。
在程序的調(diào)試時(shí)，該監(jiān)視計(jì)時(shí)器系統(tǒng)還可以被用于確認(rèn)/檢測該預(yù)先估計(jì)的程序執(zhí)行條件被輸入的情況。
為了處理程序的可變狀態(tài)過渡條件，該監(jiān)視計(jì)時(shí)器系統(tǒng)還包括狀態(tài)機(jī)構(gòu)，用于從存儲(chǔ)在執(zhí)行狀態(tài)存儲(chǔ)裝置中的執(zhí)行狀態(tài)數(shù)據(jù)產(chǎn)生對應(yīng)于程序的狀態(tài)過渡條件的狀態(tài)序列數(shù)據(jù)。
為了檢測包括該計(jì)算機(jī)的多個(gè)計(jì)算機(jī)之間的錯(cuò)誤，該監(jiān)視計(jì)時(shí)器系統(tǒng)還可以包括選擇裝置，用于有選擇地把發(fā)送來的時(shí)序數(shù)據(jù)從另一個(gè)計(jì)算機(jī)輸入到該比較裝置。這樣可以檢測多個(gè)非減活計(jì)算機(jī)中的哪一個(gè)計(jì)算機(jī)被陷入異常狀態(tài)中。
從下文結(jié)合附圖的描述和所附權(quán)利要求中，本發(fā)明的上述和其他目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚，其中附圖中相同的部件或元件由相同的參考標(biāo)號(hào)所表示。


圖1為示出一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)的框圖，其中包括根據(jù)本發(fā)明的監(jiān)視計(jì)時(shí)器系統(tǒng)；圖2為示出應(yīng)用本發(fā)明的監(jiān)視計(jì)時(shí)器系統(tǒng)的框圖；圖3為示出圖2中所示的監(jiān)視計(jì)時(shí)器大規(guī)模集成電路的主要操作的時(shí)序圖；圖4為示出圖2的監(jiān)視計(jì)時(shí)器系統(tǒng)的具體操作的時(shí)序圖；圖5為示出圖2的監(jiān)視計(jì)時(shí)器系統(tǒng)的不同操作的類似視圖；圖6為示出對圖2的監(jiān)視計(jì)時(shí)器系統(tǒng)的一種改進(jìn)的框圖；圖7為示出另一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)的框圖，其中包括應(yīng)用本發(fā)明的另一種監(jiān)視計(jì)時(shí)器系統(tǒng)；以及圖8為示出圖7中所示的監(jiān)視計(jì)時(shí)器LSI(大規(guī)模集成電路)的具體結(jié)構(gòu)的框圖。
首先參照圖1，其中示出一種包含根據(jù)本發(fā)明的監(jiān)視計(jì)時(shí)器系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。所示的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有通常的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，包括微處理器(在下文中稱為CPU(中央處理單元))1、存儲(chǔ)器(MEM)2、外部輸入/輸出單元(在下文中稱為I/O單元；I/O)3、以及互聯(lián)該元件的總線系統(tǒng)BUS。該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)還包括具有監(jiān)視計(jì)時(shí)器功能的LSI(大規(guī)模集成電路；WDT-LSI)4。
CPU1從存儲(chǔ)器2中提取程序并翻譯和執(zhí)行該程序。根據(jù)該程序的命令，CPU1提取、處理和/或輸出來自或到達(dá)存儲(chǔ)器2和/或I/O單元3的數(shù)據(jù)。對于程序的不同執(zhí)行條件(例如，初始化處理、輸入處理、運(yùn)算處理、輸出處理等等)，唯一確定的不同數(shù)值被定義。
監(jiān)視計(jì)時(shí)器LSI4包括稱為監(jiān)視定時(shí)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)器7，其在下文中參照圖2具體描述，并具有在監(jiān)視定時(shí)計(jì)數(shù)器7的計(jì)數(shù)值溢出時(shí)復(fù)位整個(gè)計(jì)算機(jī)的功能。換句話說，在該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，監(jiān)視定時(shí)計(jì)數(shù)器7可以被在每個(gè)固定時(shí)間之后清零，并且當(dāng)這種監(jiān)視定時(shí)計(jì)數(shù)器7的清零不被執(zhí)行時(shí)，因?yàn)檫@判斷該計(jì)算機(jī)異常操作，從而該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)被重新啟動(dòng)，。
為此目的，根據(jù)程序的執(zhí)行，CPU1以這種時(shí)間間隔把監(jiān)視定時(shí)計(jì)數(shù)器7不溢出的程序執(zhí)行狀況通知給監(jiān)視計(jì)時(shí)器LSI4。
另外，在該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，監(jiān)視定時(shí)計(jì)數(shù)器7僅僅當(dāng)CPU1根據(jù)時(shí)間序列預(yù)先把作為序列設(shè)置的唯一數(shù)值寫入到監(jiān)視計(jì)時(shí)器LSI4中時(shí)被清零。
相應(yīng)地，CPU1根據(jù)程序的執(zhí)行條件確定要被寫入監(jiān)視計(jì)時(shí)器LSI4中的數(shù)值，并在監(jiān)視定時(shí)計(jì)數(shù)器7溢出之前把該數(shù)值寫入到監(jiān)視計(jì)時(shí)器LSI4中，從而表明該系統(tǒng)的正常操作。另外，當(dāng)要被寫入監(jiān)視計(jì)時(shí)器LSI4中的數(shù)值不同于預(yù)先確定的序列時(shí)，不能用現(xiàn)有技術(shù)檢測的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的異常性可以得到檢測。
從而，該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)例如在于1.可以檢測不能由常規(guī)的監(jiān)視計(jì)時(shí)器功能所檢測的失控，即“程序在一個(gè)包括對監(jiān)視計(jì)時(shí)器LSI的存取的循環(huán)中執(zhí)行永久循環(huán)”；2.可以檢測執(zhí)行與預(yù)先確定的順序不同的操作的情況(可以執(zhí)行原因的分析)；以及
3.由于一數(shù)值是從程序的執(zhí)行條件確定的，因此可以掌握不能被現(xiàn)有技術(shù)所掌握的整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的狀態(tài)。從而，可以檢測形成容錯(cuò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)在狀態(tài)上的一致性。
現(xiàn)在參照圖2，其中具體示出監(jiān)視計(jì)時(shí)器LSI4的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。該監(jiān)視計(jì)時(shí)器LSI4包括用于存儲(chǔ)來自CPU1的寫入數(shù)值的寄存器5，該數(shù)值即對程序的執(zhí)行條件唯一確定的數(shù)值；ROM(只讀存儲(chǔ)器)6，其中存儲(chǔ)預(yù)先確定的狀態(tài)序列；監(jiān)視定時(shí)計(jì)數(shù)器(WDTC)7；狀態(tài)計(jì)數(shù)器(S_CNT)8，其用于存儲(chǔ)狀態(tài)序列的ROM6；比較器9，其用于把存儲(chǔ)狀態(tài)序列的ROM6的數(shù)據(jù)與寄存器5的執(zhí)行狀態(tài)數(shù)據(jù)相互比較；“或”電路(OR)10，其用于輸出一個(gè)復(fù)位信號(hào)；以及控制器(CTRL)11，其用于控制整個(gè)監(jiān)視計(jì)時(shí)器LSI4。
在來自CPU1的執(zhí)行狀態(tài)數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)到寄存器5中之后，監(jiān)視計(jì)時(shí)器LSI4從由狀態(tài)計(jì)數(shù)器8指定的用于狀態(tài)序列存儲(chǔ)的ROM6的地址進(jìn)行讀取，并通過比較器9把從用于狀態(tài)序列存儲(chǔ)的ROM6讀出的狀態(tài)序列數(shù)據(jù)與寄存器5的存儲(chǔ)內(nèi)容相比較，該內(nèi)容是來自CPU1的執(zhí)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，然后把該狀態(tài)計(jì)數(shù)器8增加1。如果狀態(tài)計(jì)數(shù)器8超過地址的上限數(shù)值時(shí)，則它被初始化為一個(gè)規(guī)定的地址值(其可以任意設(shè)置)。如果比較表明該被比較數(shù)據(jù)互不相同，則監(jiān)視計(jì)時(shí)器LSI4對該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的所有其它部件復(fù)位，使得該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以從其初始狀態(tài)重新執(zhí)行操作。
從而，如果發(fā)生與預(yù)先確定的狀態(tài)過渡次序不同的情況，則該監(jiān)視計(jì)時(shí)器LSI4可以確定該系統(tǒng)異常操作。
當(dāng)監(jiān)視定時(shí)計(jì)數(shù)器7溢出時(shí)，監(jiān)視計(jì)時(shí)器LSI4輸出一個(gè)復(fù)位信號(hào)，以復(fù)位整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。但是，如果控制器11檢測來自CPU1的寫入和來自CPU1的執(zhí)行狀態(tài)數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)到寄存器5中時(shí)，則控制器11復(fù)位該監(jiān)視定時(shí)計(jì)數(shù)器7，從而，復(fù)位信號(hào)的發(fā)送被推遲。與執(zhí)行狀態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到寄存器5同時(shí)，控制器11把一個(gè)作為ROM6的地址的數(shù)值輸出到狀態(tài)計(jì)數(shù)器8以進(jìn)行對ROM6的讀訪問，并且比較器9把這樣從ROM6讀出的狀態(tài)序列數(shù)據(jù)與寄存器5的執(zhí)行狀態(tài)數(shù)據(jù)相比較。如果比較表明它們相一致，則狀態(tài)計(jì)數(shù)器8被增加，但是如果比較表明它們之間不一致，則一個(gè)復(fù)位信號(hào)被輸出以復(fù)位整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
圖1和圖2中所示的CPU1、存儲(chǔ)器2和I/O單元3是本領(lǐng)域內(nèi)的專業(yè)技術(shù)人員所公知的并且不直接與本發(fā)明有關(guān)，因此，它們具體結(jié)構(gòu)的描述在此省略。
下面描述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的操作。
首先，參照圖3的時(shí)序圖描述監(jiān)視計(jì)時(shí)器LSI4的操作。通常當(dāng)不執(zhí)行對監(jiān)視計(jì)時(shí)器LSI4的清零或?qū)懭霑r(shí)，監(jiān)視計(jì)時(shí)器LSI4執(zhí)行增加監(jiān)視定時(shí)計(jì)數(shù)器7的監(jiān)視計(jì)時(shí)器操作，該監(jiān)視定時(shí)計(jì)數(shù)器7是一個(gè)具有從外部提供的時(shí)鐘信號(hào)的內(nèi)部計(jì)數(shù)器。因此，如果在固定的x秒內(nèi)不發(fā)生對監(jiān)視計(jì)時(shí)器LSI4的寫入(對每個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)該x秒，作為對該系統(tǒng)唯一的數(shù)值)，即，如果在x秒內(nèi)沒有從CPU1接收到寫入(WR)信號(hào)，則監(jiān)視定時(shí)計(jì)數(shù)器7溢出，并且從監(jiān)視計(jì)時(shí)器LSI4發(fā)出一個(gè)復(fù)位信號(hào)。
另一方面，根據(jù)圖4和5的時(shí)序圖執(zhí)行把執(zhí)行狀態(tài)寫入到監(jiān)視計(jì)時(shí)器LSI4的寫入操作(監(jiān)視定時(shí)計(jì)數(shù)器7的清零操作)。特別地，對來自CPU1的程序執(zhí)行條件的寫入操作被通過CPU-WR信號(hào)和BUS信號(hào)報(bào)告給監(jiān)視計(jì)時(shí)器LSI4。在接收到該信號(hào)時(shí)，圖2的控制器11把總線系統(tǒng)BUS上的數(shù)值裝載到寄存器5中，并且同時(shí)對監(jiān)視定時(shí)計(jì)數(shù)器7清零。此后，比較器9把來自ROM6的狀態(tài)序列數(shù)據(jù)(表示程序預(yù)定的執(zhí)行條件)與寄存器5的數(shù)據(jù)相互比較，以檢測它們是否互為相等。如果比較結(jié)果表明不一致，則監(jiān)視計(jì)時(shí)器LSI4發(fā)出一個(gè)用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的復(fù)位信號(hào)，并且把狀態(tài)計(jì)數(shù)器8清零。另一方面，如果比較結(jié)果表明相一致，則不輸出復(fù)位信號(hào)，并且增加狀態(tài)計(jì)數(shù)器8。
由于監(jiān)視計(jì)時(shí)器LSI4具有上述的這種監(jiān)視計(jì)時(shí)器功能，如果由CPU1所執(zhí)行的程序進(jìn)入到一個(gè)永久循環(huán)或類似情況，并且該系統(tǒng)停止一段固定的時(shí)間，則整個(gè)系統(tǒng)被復(fù)位從而重新啟動(dòng)其正常操作。相應(yīng)地，可以構(gòu)造一種非減活計(jì)算機(jī)或容錯(cuò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
另外，由于該監(jiān)視計(jì)時(shí)器LSI4被造成使得一個(gè)數(shù)值被分配給該程序的每個(gè)執(zhí)行條件，并且當(dāng)監(jiān)視計(jì)時(shí)器被清零時(shí)，該監(jiān)視計(jì)時(shí)器的數(shù)值被比較以確定該系統(tǒng)是否處于預(yù)先確定的狀態(tài)過渡條件，不但可以檢測系統(tǒng)是否處于停止?fàn)顟B(tài)，而且可以檢測該系統(tǒng)是否陷入程序操作的異常流程中。
相應(yīng)地，該監(jiān)視計(jì)時(shí)器LSI4還具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，其中涉及多個(gè)非減活計(jì)算機(jī)或容錯(cuò)計(jì)算機(jī)并且它們之間使用相同的程序，由于它們對于時(shí)間的操作狀態(tài)相互類似，因此通過僅僅比較該程序的一個(gè)操作條件的數(shù)值就可以檢測計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的異常操作(在本例中，該異常操作是可能造成硬件錯(cuò)誤的發(fā)生等情況的程序差異)。另外，在程序的調(diào)試時(shí)，監(jiān)視計(jì)時(shí)器LSI4還可以被用作為確認(rèn)/檢測進(jìn)入預(yù)先估計(jì)的程序執(zhí)行條件的情況。
應(yīng)當(dāng)指出，盡管在上述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，監(jiān)視計(jì)時(shí)器LSI4僅僅把一個(gè)復(fù)位信號(hào)輸出到整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其中這被用作為如上文所述的這種調(diào)試功能，但是還可以向CPU1等輸出一個(gè)信號(hào)作為中斷信號(hào)。
另外，由于用于狀態(tài)序列存儲(chǔ)的ROM6可以僅僅執(zhí)行預(yù)先確定的操作，作為程序執(zhí)行條件的變化，該程序的執(zhí)行條件可以被粗略地掌握。因此，可以采用另一種結(jié)構(gòu)，其中形成狀態(tài)機(jī)構(gòu)，并且執(zhí)行與由該狀態(tài)機(jī)構(gòu)所產(chǎn)生的狀態(tài)的比較。
剛才描述的這種結(jié)構(gòu)在圖6中示出。參照圖6，所示的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是對上文參照圖1描述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一種變型，但是在監(jiān)視計(jì)時(shí)器LSI4的結(jié)構(gòu)上不同于圖1中的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。具體來說，圖6中所示的監(jiān)視計(jì)時(shí)器LSI4包括一狀態(tài)機(jī)構(gòu)12取代圖2的用于狀態(tài)序列存儲(chǔ)的ROM6，用于狀態(tài)存儲(chǔ)的寄存器和內(nèi)部觸發(fā)器的狀態(tài)被輸入該ROM6中。特別地，包括在圖2中示出的用于狀態(tài)序列存儲(chǔ)的ROM6的監(jiān)視計(jì)時(shí)器LSI4具有一個(gè)問題，即程序的執(zhí)行條件僅僅為該過渡條件作準(zhǔn)備，該過渡條件包括在ROM6的內(nèi)容的重復(fù)中。但是，當(dāng)采用狀態(tài)機(jī)構(gòu)12時(shí)，對應(yīng)于程序的任意狀態(tài)過渡條件的狀態(tài)序列數(shù)據(jù)可以在合適的時(shí)間從存儲(chǔ)在寄存器5中的執(zhí)行狀態(tài)數(shù)據(jù)中產(chǎn)生。
按這種方式，圖6中所示的監(jiān)視計(jì)時(shí)器LSI4的優(yōu)點(diǎn)在于它可以靈活地處理程序的狀態(tài)過渡條件。
在圖6中所示的監(jiān)視計(jì)時(shí)器LSI4中，該狀態(tài)機(jī)構(gòu)12可以是另一個(gè)CPU和另一個(gè)程序或另一個(gè)序列發(fā)生器。還可以用RAM代替監(jiān)視計(jì)時(shí)器LSI4的內(nèi)部ROM6，而程序執(zhí)行條件被利用另一個(gè)CPU/序列發(fā)生器動(dòng)態(tài)改變。
在圖2或6中所示的監(jiān)視計(jì)時(shí)器LSI4中，利用監(jiān)視計(jì)時(shí)器LSI4可以獲得包括程序條件的監(jiān)視計(jì)時(shí)器功能被包括在單個(gè)非減活計(jì)算機(jī)中的結(jié)構(gòu)。但是，由于程序的執(zhí)行條件存儲(chǔ)裝置被確定，其中涉及多個(gè)非減活計(jì)算機(jī)，因此可以檢測出哪一個(gè)非減活計(jì)算機(jī)處于異常狀態(tài)。
另一方面，通過取消監(jiān)視計(jì)時(shí)器LSI4的ROM6并使用來自另一個(gè)監(jiān)視計(jì)時(shí)器LSI的程序執(zhí)行狀態(tài)存儲(chǔ)寄存器的輸入可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)非減活計(jì)算機(jī)或容錯(cuò)計(jì)算機(jī)之間錯(cuò)誤的檢測。
具有這種剛才描述的結(jié)構(gòu)的容錯(cuò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在圖7和8中示出。參照圖7和8，盡管在圖7和8中僅僅示出一個(gè)非減活計(jì)算機(jī)，但是所示的容錯(cuò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括n(n是自然數(shù))個(gè)非減活計(jì)算機(jī)，并且用于非減活計(jì)算機(jī)的錯(cuò)誤檢測控制是從圖7和8所示的計(jì)算機(jī)的監(jiān)視計(jì)時(shí)器LSI4形成的。在該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，盡管可以按照上述的監(jiān)視計(jì)時(shí)器LSI4中的ROM6的形式存儲(chǔ)程序的不同執(zhí)行條件，但是還可以采取另一種更加靈活的結(jié)構(gòu)，其中來自其他非減活計(jì)算機(jī)和本非減活計(jì)算機(jī)的被寫入在監(jiān)視計(jì)時(shí)器LSI4中的程序執(zhí)行條件的數(shù)值被相互比較，以由多數(shù)的判定來檢測一個(gè)有故障的計(jì)算機(jī)。
在該例子中，如圖8中所示，在數(shù)值被從CPU1寫入到監(jiān)視計(jì)時(shí)器LSI4的用于狀態(tài)存儲(chǔ)的寄存器5時(shí)變?yōu)楦唠娖降募拇嫫鲉?dòng)信號(hào)被輸入到選擇器13。然后，不在執(zhí)行對在上文中與圖1和6的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相結(jié)合描述的寄存器5進(jìn)行寫入的這一時(shí)間點(diǎn)上執(zhí)行該數(shù)值的比較，但是當(dāng)?shù)竭_(dá)監(jiān)視計(jì)時(shí)器LSI4的所有n個(gè)寄存器啟動(dòng)信號(hào)的電平變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，由多數(shù)非減活計(jì)算機(jī)所表現(xiàn)的程序的執(zhí)行條件被用作為正常值，以實(shí)現(xiàn)通過比較器9進(jìn)行的比較。因此，如果執(zhí)行寫入，而該寄存器啟動(dòng)信號(hào)已經(jīng)處于高電平，則盡管該監(jiān)視定時(shí)計(jì)數(shù)器7被清零，該數(shù)值也不被裝載到寄存器5中，而CPU等等被停止，從而另外提供同步功能。
相應(yīng)地，包括n個(gè)非減活計(jì)算機(jī)的容錯(cuò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以提供有監(jiān)視計(jì)時(shí)器功能和用于檢查程序的執(zhí)行條件的功能。
另外，由于該容錯(cuò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不需要預(yù)先確定程序的執(zhí)行條件存儲(chǔ)裝置的時(shí)序，因?yàn)榭梢詫?shí)現(xiàn)采用由大多數(shù)的判定所確定的數(shù)值，因此獲得這種協(xié)同和獨(dú)特的效果，即，在使用頻繁修改的程序時(shí)不需要ROM的交換，以及較高的檢測異常操作的能力。
盡管已經(jīng)利用專業(yè)術(shù)語對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是這種描述僅僅是說明性的，并且應(yīng)當(dāng)知道可以作出各種改變和變化而不脫離隨附權(quán)利要求的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種包括計(jì)數(shù)器的監(jiān)視計(jì)時(shí)器系統(tǒng)，當(dāng)所述計(jì)數(shù)器溢出時(shí)，其用于復(fù)位整個(gè)計(jì)算機(jī)，其中包括執(zhí)行條件存儲(chǔ)裝置，其用于從所述計(jì)算機(jī)的處理器接收根據(jù)程序的執(zhí)行條件定義的執(zhí)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，并在所述計(jì)數(shù)器溢出之前存儲(chǔ)該執(zhí)行狀態(tài)數(shù)據(jù)；以及比較裝置，用于把存儲(chǔ)在所述執(zhí)行條件存儲(chǔ)裝置和表示程序的狀態(tài)序列的狀態(tài)序列數(shù)據(jù)相比較，并產(chǎn)生一個(gè)用于在該比較出現(xiàn)不一致時(shí)復(fù)位整個(gè)計(jì)算機(jī)的復(fù)位信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)視計(jì)時(shí)器系統(tǒng)，其特征在于，還包括狀態(tài)序列存儲(chǔ)裝置，用于預(yù)先存儲(chǔ)表示該程序的狀態(tài)序列的狀態(tài)序列數(shù)據(jù)；以及讀出裝置，用于順序讀出存儲(chǔ)在所述狀態(tài)序列存儲(chǔ)裝置中的狀態(tài)序列數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)視計(jì)時(shí)器系統(tǒng)，其特征在于，還包括狀態(tài)機(jī)構(gòu)，其用于從存儲(chǔ)在所述執(zhí)行狀態(tài)存儲(chǔ)裝置中的執(zhí)行狀態(tài)數(shù)據(jù)產(chǎn)生對應(yīng)于程序的狀態(tài)過渡條件的狀態(tài)序列數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)視計(jì)時(shí)器系統(tǒng)，其特征在于，還包括選擇裝置，用于有選擇地把發(fā)送來的時(shí)序數(shù)據(jù)從另一個(gè)計(jì)算機(jī)輸入到所述比較裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有異常檢測功能的監(jiān)視計(jì)時(shí)器系統(tǒng)。在該監(jiān)視計(jì)時(shí)器系統(tǒng)中,檢測計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的異常情況。為此目的,寄存器接收根據(jù)來自計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理器或CPU的程序執(zhí)行條件確定的執(zhí)行狀態(tài)數(shù)據(jù),并在監(jiān)視計(jì)時(shí)器系統(tǒng)溢出前存儲(chǔ)該執(zhí)行狀態(tài)數(shù)據(jù)。比較器把存儲(chǔ)在該寄存器的執(zhí)行條件數(shù)據(jù)與預(yù)先存儲(chǔ)在ROM中表示程序的狀態(tài)序列的狀態(tài)序列數(shù)據(jù)相互比較,并產(chǎn)生一個(gè)用于在該比較出現(xiàn)不一致時(shí)復(fù)位該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G06F11/28GK1258042SQ99126399
公開日2000年6月28日 申請日期1999年12月21日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月22日
發(fā)明者山下敦也 申請人:日本電氣株式會(huì)社