JPH0713874A - 多重化記憶システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 記憶システム稼働中の多重化回復コピーを実
行可能とし、また、障害によって多重化が失われるアド
レス範囲を限定して、多重化が失われているデータ量を
減少させ、失われている時間を短縮し、スループットの
向上を図る。 【構成】 上位装置１と上位装置２は、記憶装置１０
２、２０２により二重化された記憶システムに接続され
ている。読み出し禁止ビット１０４、２０４によりコピ
ー先の（データが失われている）記憶装置からの読み出
しを禁止し書き込みのみを許可することができる。コピ
ー処理時、ロックアドレス１０５、２０５とリクエスト
アドレスとを比較器１０６、２０６により比較すること
により、コピー処理の間、指定したアドレスに対するア
クセスを保留させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記憶システムに係り、
特に、多重化された記憶システムの障害の復旧処理のた
め、多重化記憶システムを構成する記憶装置間における
コピーを効率的に行うことのできる多重化記憶装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】多重化された記憶システムを構成する記
憶装置間でコピーを行い多重化を回復する記憶システム
に関する従来技術として、例えば、特開平３−４０１５
２号公報、特開平３−４８９５５号公報、特開平３−１
３１９４７号公報等に記載された技術が知られている。

【０００３】一般に、多重化記憶システムにおける多重
化回復のためのコピー処理は、ある記憶ブロックのデー
タをコピー元の記憶装置から読み出し、その読み出しデ
ータをコピー先の記憶装置に書き込むことにより行われ
る。このような記憶システムは、コピー元の記憶装置か
らデータを読み出してからコピー先の記憶装置へのデー
タの書き込みの実行が行われるまでの間に、通常の書き
込みリクエストが発生し、このリクエストが実行される
と、これによって、コピー先の記憶装置内に更新された
新しいデータが、コピー元から読み出された古いデータ
により上書きされて誤ったデータが書き込まれるという
問題点を有している。

【０００４】このような問題点に対して、前記特開平３
−４８９５５号公報に記載の従来技術は、コピーを開始
してから当該記憶装置へのコピーまでの間に、上位装置
からの通常の書き込みリクエストが、コピーを行おうと
する記憶装置のブロックに対して発行された場合、当該
ブロックに対するコピー処理を停止する制御を行うこと
により前述の問題点を解決するというものである。

【０００５】なお、コピー実行中の通常リクエストの処
理について、前述の公報に記載された従来技術では明ら
かにされていない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来技術は、
コピーされる側の記憶装置の記憶ブロックのそれぞれに
対する書き込みが行われたか否かを記憶しておき、それ
らの記憶ブロックに対するコピーが実行されるとき、前
記書き込みが行われたか否かの記憶を参照してコピーを
実行するか否かの判断を行う必要があり、これを実現す
るために、そのための記憶素子を記憶システム内に搭載
しなければならず、また、その制御が複雑になるという
問題点を有している。

【０００７】本発明の目的は、前述した従来技術の問題
点を解決し、単純なハードウェアにより記憶システム稼
働中の多重化回復コピーを実行することができ、また、
障害によって多重化が失われるアドレス範囲を限定し
て、多重化が失われているデータ量を減少させ、失われ
ている時間を短縮し、記憶システムに対するスループッ
トの向上を図ることのできるのできる信頼性の高い多重
化記憶システムを提供することにある。

【０００８】本発明の他の目的は、さらに多重化記憶シ
ステムのハードウェアを削減し、ソフトウェアによる多
重化回復コピーの実行を可能として、多重化回復処理に
柔軟性を持たせた多重化記憶システムを提供することに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によれば前記目的
は、多重化記憶システムを構成するそれぞれの記憶装置
が動作可能か否かを示す情報を格納する第１の手段と、
それぞれの記憶装置からのデータの読み出しを許可する
か否かを示す情報を格納する第２の手段と、指定された
アドレス範囲に対するリクエストを指示があるまで保留
させるロック手段とを備え、前記記憶システムの読み出
し処理時、どの記憶装置が格納しているデータを使用す
るかを前記第１及び第２の手段に保持された情報に従っ
て決定し、記憶装置間のコピー処理時、コピー対象とな
る記憶ブロックに対するリクエストを前記ロック手段に
よって保留させた状態で記憶装置間のコピーを行うよう
にすることにより達成される。

【００１０】また、前記目的は、前記第１の手段に、記
憶装置毎の所与のアドレス分割単位毎の複数の情報を格
納するようにすることにより達成される。

【００１１】前記目的は、さらに、読み出し処理におい
て、前記第２の手段により読み出しが許可されている記
憶装置の一つを選択してその記憶装置からの読み出し処
理を行わせ、その間、他の記憶装置に別のリクエストを
並行して処理させるようにすることにより達成される。

【００１２】前記目的は、さらに、前記記憶装置間のコ
ピー処理を、記憶システムに接続された上位装置の制御
の下に行わせるようにすることにより達成される。

【００１３】

【作用】本発明は、第１の手段を備えることにより、障
害が発生した記憶装置に対するアクセスを抑止し誤動作
を防止することができ、また、第１の手段及び第２の手
段の作用により、障害等により有効なデータが格納され
ていない記憶装置からの読み出しを防止することができ
る。また、書き込み処理は、読み出し禁止にかかわらず
行うことができるので、コピー中に発行された書き込み
リクエストもコピー先の記憶装置に正しく反映させるこ
とができる。

【００１４】いま、ある記憶ブロックに対するコピー処
理に際して、コピー元の記憶装置からの読み出しを実行
してからコピー先の記憶装置への書き込みを実行するま
での間に通常の書き込みリクエストが実行されると、コ
ピー元記憶装置に対しては当該記憶ブロックの更新が正
しく行われるがコピー先記憶装置には前記通常の書き込
みで更新されたデータがコピー元から読み出された古い
データで上書きされてしまい誤ったデータが記憶されて
しまい、誤動作を生じることになる。

【００１５】前記ロック手段は、この誤動作を防止する
ために設けられたものであり、コピー元の記憶装置から
のデータ読み出しからコピー先記憶装置へのデータの書
き込みまでの間、通常のリクエスト処理を保留させ、コ
ピーデータの書き込み終了後に保留を解除して通常リク
エストの処理を行わせる制御を行う。

【００１６】本発明は、前記第１の手段を前記記憶装置
のアドレス分割単位毎に動作可能か否かを示す複数の情
報を格納とすることにより、記憶装置の特定のアドレス
範囲について動作不能及び読み出し禁止を設定すること
ができ、これにより、実際に動作不能となった部分以外
の部分について、記憶システムを多重化されたままの状
態で使用することができる。この場合、アドレス範囲の
分割単位は、回路基板等の実装単位に関連付けることが
できる。

【００１７】また、本発明は、第１の手段及び第２の手
段の情報により、１つのリクエストを処理している間に
他のリクエストの処理を並行して行うことができる。

【００１８】さらに、本発明は、多重化回復のためのコ
ピー処理を記憶システムに接続された上位装置によって
行うことが可能であり、記憶システム側に多重化回復の
ためのコピー制御を行う機構を必要としない。

【００１９】

【実施例】以下、本発明による多重化記憶システムの実
施例を図面により詳細に説明する。

【００２０】図１は本発明の第１の実施例の構成を示す
ブロック図、図２はコピー動作を説明するフローチャー
トである。図１において、１、２は上位装置、１５、２
５はリクエスト制御装置、３１はコピーバッファ、１０
１、２０１は記憶装置に対する制御装置、１０２、２０
２は記憶装置、１０３、２０３は第１の手段を構成する
動作可能ビット格納レジスタ、１０４、２０４は第２の
手段を構成する読み出し禁止ビット格納レジスタ、１０
５、２０５はロックアドレスレジスタ、１０６、２０６
は比較器、１６、２６、３２、１０７、１０８、２０
７、１０８はセレクタである。

【００２１】図１に示す本発明の第１の実施例は、本発
明による多重化記憶システムを構成する記憶装置１０
２、２０２と、これらを制御する制御装置１０１、２０
１と、上位装置１、２からのリクエストを制御するリク
エスト制御装置１５、２５と、コピーするデータを蓄積
するコピーバッファ３１と、記憶装置１０２、２０２が
動作可能か否かを示す動作可能ビットが格納されるレジ
スタ１０３、２０３と、記憶装置１０２、２０２からの
読み出しの禁止を示す読み出し禁止ビットが格納される
レジスタ１０４、２０４と、指定されたアドレス範囲に
対するリクエストを指示があるまで保留させることを示
すロックアドレスを保持するレジスタ１０５、２０５
と、前述のロックを制御する比較器１０６、２０６とを
備えて構成されている。

【００２２】図１に示す本発明の第１の実施例におい
て、記憶システムは、上位装置１、２からのリクエスト
を指示する信号として、リクエスト信号１１、２１と、
アドレス信号１２、２２と、書き込みデータ信号１３、
２３とを受け、読み出しデータとして、読み出しデータ
信号１４、２４を出力する。

【００２３】リクエスト制御装置１５、２５は、上位装
置１、２からのリクエストを受け、制御信号１７、１
８、２７、２８により、制御装置１０１、１０２に対し
てその動作を指示する。記憶装置１０２、２０２は、本
発明の実施例による記憶システムのデータを保持するも
のであり、制御装置１０１、２０１の制御により、デー
タの読み出し及び書き込みの動作を実行する。

【００２４】動作可能ビット格納レジスタ１０３、２０
３は、それぞれ記憶装置１０２、記憶装置２０２が動作
可能であるか否かを示すビットを格納しており、以後の
説明では、このビットの値をＡ１、Ａ２と呼ぶことにす
る。また、読み出し禁止ビット格納レジスタ１０４、２
０４は、それぞれ記憶装置１０２、記憶装置２０２から
の読み出し動作の禁止を示すビットを格納しており、以
後の説明では、このビットの値をＰ１、Ｐ２と呼ぶこと
にする。

【００２５】セレクタ１０７、１０８、２０７、２０８
は、アドレス信号１２、２２及び書き込みデータ信号１
９、２９を、記憶装置１０１及び２０１がリクエスト元
である上位装置１、２のどちらからのリクエストを処理
しているかによって切り替えるためのものである。ま
た、ロックアドレスレジスタ１０５、２０５及びアドレ
ス比較器１０６、２０６は、指定されたアドレス範囲に
対するリクエストを指示があるまで保留させるロック手
段を構成している。

【００２６】次に、前述のように構成される本発明の第
１の実施例の動作を、読み出し、書き込み、多重化回復
コピーのそれぞれについて、順に説明する。

【００２７】（読み出し動作）図１において、いま、上
位装置１または２から読み出しリクエストが発行される
ものとする。リクエスト制御装置１５または２５は、こ
のリクエストにより、記憶装置１０２、２０２のうち対
応する動作可能ビットＡ１、Ａ２が“１”で読み出し禁
止ビットＰ１、Ｐ２が“０”となっている記憶装置のう
ちどちらかを選択し、その記憶装置の制御装置１０１ま
たは２０１に読み出し動作を指示する。

【００２８】制御装置１０１または１０２は、記憶装置
１０２または２０２が空いていて、かつ、リクエストア
ドレスがロックアドレスと等しくないという条件が成立
するまで待ち、この条件が成立した後、セレクタ１０７
または２０７によりアドレスを選択して記憶装置を起動
する。

【００２９】リクエスト制御装置１５または２５は、こ
れにより読み出されたデータをセレクタ１６または２６
により選択して、上位装置に渡す。

【００３０】なお、この読み出し動作は、上位装置１、
２から同時に発行されるリクエストに対し、並行して実
行することができる。

【００３１】（書き込み動作）上位装置１または上位装
置２から書き込みのリクエストが発行されると、リクエ
スト制御装置１５または２５は、記憶装置１０２、２０
２のうち対応する動作可能ビットＡ１、Ａ２の値が
“１”である全ての記憶装置に対応する制御装置に書き
込みを指示する。この指示を受けた制御装置１０１、２
０１は、それぞれ、記憶装置１０２または２０２が空い
ていて、かつ、リクエストアドレスがロックアドレスと
等しくないという条件が成立するまで待ち、この条件が
成立した後、セレクタ１０７、１０８、２０７、２０８
により、アドレス及び書き込みデータを選択して記憶装
置を起動する。これにより書き込み処理が実行される。

【００３２】（多重化回復コピー動作）通常の動作時、
図１に示す記憶システムは、Ａ１＝Ａ２＝“１”、Ｐ１
＝Ｐ２＝“０”の状態とされている。このような状態
で、例えば、記憶装置１０２側に障害が発生したとす
る。この場合、制御装置１０１はＡ１を“０”に変更す
る。その後、記憶装置１０２が修理されると、記憶装置
１０２の初期化が行われ、Ａ１＝“１”、Ｐ１＝“１”
が設定される。記憶システムは、前述の障害から修理終
了までの間、記憶装置２０２で処理を継続している。

【００３３】記憶装置１０２の初期化が行われた時点
で、記憶装置１０２のデータはクリアされており、２つ
の記憶装置間でデータを一致させるため記憶装置２０２
から１０２に対してデータのコピーを行う必要が生じ
る。

【００３４】このコピー動作は、リクエスト制御装置１
５の制御により実行される。以下、その動作を図２に示
すフローを参照して説明する。

【００３５】（１）まず、リクエスト制御装置１５は、
記憶装置の先頭アドレス、この例の場合、アドレスａを
処理アドレスとして取り込み、制御装置１０１、２０１
にアドレスａに対するロックを指示する。これにより、
制御装置１０１、２０１は、ロックアドレスレジスタ１
０５、２０５にアドレスａをセットする（ステップ４０
１、４０２）。

【００３６】（２）次に、リクエスト制御装置１５は、
制御装置２０１に対してアドレスａの読み出しを指示す
る（ステップ４０３）。

【００３７】（３）制御装置２０１は、アドレスａから
記憶装置のアクセス単位分までのデータをデータを読み
出し、そのデータ１４をコピーバッファ３１に格納する
（ステップ４０４）。

【００３８】（４）リクエスト制御装置１５は、コピー
バッファ３１の内容を読み出し、セレクタ３２を介して
書き込みデータ１９として出力する（ステップ４０
５）。

【００３９】（５）リクエスト制御装置１５は、制御装
置１０１に対してアドレスａへの書き込みを指示する。
これにより、制御装置１０１は、記憶装置１０２のアド
レスａからアクセス単位までにデータの書き込みを行う
（ステップ４０６）。

【００４０】（６）この書き込みの終了後、リクエスト
制御装置１５は、制御装置１０１、２０１に対してアド
レスａのロックの解除を指示する（ステップ４０７）。

【００４１】（７）リクエスト制御装置１５は、アドレ
スａに記憶装置のアクセス単位を加えたアドレスを次の
処理アドレスａとし、そのアドレスａが記憶装置の最後
のアドレスより小さいか否かをチェックする。アドレス
ａが記憶装置の最後のアドレスより小さい場合、記憶装
置２０２から記憶装置１０２への全てのデータのコピー
が終了していないことを意味しているので、リクエスト
制御装置１５は、ステップ４０２からの処理を繰返し行
ってコピー動作を続ける（ステップ４０８、４０９）。

【００４２】（８）ステップ４０９のチェックで、アド
レスａが記憶装置の最後のアドレスより大きい場合、全
てのコピー処理が終了し、記憶装置１０２と記憶装置２
０２の内容が一致したことになる。その後、リクエスト
制御装置１５は、制御装置１０１に対して読み出し禁止
ビットＰ１をリセットする指示を行う、これにより、Ａ
１＝１、Ｐ１＝０となり、記憶システムの二重化が回復
する（ステップ４１０）。

【００４３】前述した本発明の第１の実施例によれば、
単純なハードウェアにより記憶システム稼働中の多重化
回復のためのコピーを実行することができる。

【００４４】前述した本発明の第１の実施例は、記憶シ
ステム内に２つの記憶装置を設け、障害回復後の多重化
回復のためのコピー動作を記憶装置全体に対して行うと
したが、本発明は、各記憶装置を複数の記憶領域に分
け、それらの各記憶領域対応に障害回復後の多重化回復
のためのコピー動作を行わせるようにすることができ
る。この場合、図１において、動作可能ビット格納レジ
スタ１０３、２０３及び読み出し禁止ビット格納レジス
タ１０４、２０４をそれぞれ複数のビットアレイを格納
できるものとし、それぞれのビットを記憶装置のアドレ
スの所定の分割単位毎に割り当てるように構成すればよ
い。

【００４５】この場合の読み出し、書き込み及び多重化
回復の動作は、動作可能ビット及び読み出し禁止ビット
のアクセス時に読み込みまたは書き込みを行うアドレス
に対応したビットを使用して行われる点で前述した本発
明の第１の実施例の場合と異なり、それ以外は第１の実
施例の場合と同一である。

【００４６】この場合、障害によって多重化が失われる
アドレス範囲を限定して、多重化が失われているデータ
量を減少させ、データが失われている時間を短縮し、記
憶システムのスループットの向上を図ることができる。

【００４７】図３は本発明の第２の実施例の構成を示す
ブロック図、図４はコピー動作を説明するフローチャー
トである。図３において、４１は命令実行制御部、４３
は主記憶装置である。

【００４８】図３に示す本発明の第２の実施例は、多重
化回復のためのコピー動作を上位装置に行わせるように
したもので、記憶システムは、前述した本発明の第１の
実施例からコピーバッファ３１とセレクタ３２とが除か
れて構成されている。

【００４９】この本発明の第２の実施例におけるデータ
の読み出し及び書き込みの動作は、前述した本発明の第
１の実施例の場合と同一である。そして、多重化の回復
のためのコピー動作は、上位装置からの多重化回復命令
として行われ、図示例の場合、上位装置１内の命令レジ
スタＩＲ４２にロードされた多重化回復命令を命令実行
制御部４１が実行することにより行われる。

【００５０】以下、このコピー動作を、前述した本発明
の第１の実施例の場合と同様に、記憶装置１０２側に障
害が発生し、その後、記憶装置１０２が修理されたもの
として、図４に示すフローを参照して説明する。

【００５１】（１）まず、命令実行制御部４１は、記憶
装置の先頭アドレス、この例の場合、アドレスａを処理
アドレスとして取り込み、制御装置１０１、２０１にア
ドレスａに対するロックを指示する。これにより、制御
装置１０１、２０１は、ロックアドレスレジスタ１０
５、２０５にアドレスａをセットする（ステップ５０
１、５０２）。

【００５２】（２）次に、命令実行制御部４１は、制御
装置２０１に対してアドレスａの読み出しを指示する。
この指示により読み出されたデータは、一旦、主記憶装
置４３に書き込まれる（ステップ５０３）。

【００５３】（３）命令実行制御部４１は、リクエスト
制御装置１５を介して、制御装置１０１に対してアドレ
スａへの書き込みを指示する。これにより、制御装置１
０１は、記憶装置１０２のアドレスａからアクセス単位
までに、前述で主記憶装置４３に書き込んだデータを読
み出し、そのデータの書き込みを行う（ステップ５０
４）。

【００５４】（４）この書き込みの終了後、命令実行制
御部４１は、リクエスト制御装置１５を介して、制御装
置１０１、２０１に対してアドレスａのロックの解除を
指示する（ステップ５０５）。

【００５５】（５）命令実行制御部４１は、アドレスａ
に記憶装置のアクセス単位を加えたアドレスを次の処理
アドレスａとし、そのアドレスａが記憶装置の最後のア
ドレスより小さいか否かをチェックする。アドレスａが
記憶装置の最後のアドレスより小さい場合、記憶装置２
０２から記憶装置１０２への全てのデータのコピーが終
了していないことを意味しているので、命令実行制御部
４１は、ステップ５０２からの処理を繰返し行ってコピ
ー動作を続ける（ステップ５０６、５０７）。

【００５６】（６）ステップ５０７のチェックで、アド
レスａが記憶装置の最後のアドレスより大きい場合、全
てのコピー処理が終了し、記憶装置１０２と記憶装置２
０２の内容が一致したことになる。その後、命令実行制
御部４１は、制御装置１０１に対して読み出し禁止ビッ
トＰ１をリセットする指示を行う。これにより、Ａ１＝
１、Ｐ１＝０となり、記憶システムの二重化が回復する
（ステップ４１０）。

【００５７】前述した本発明の第２の実施例によれば、
多重化回復のためのコピーの処理を、上位装置の中央処
理装置によって行うことが可能であり、記憶システム側
に多重化回復のためのコピーの制御を行う機構を必要と
せず、多重化回復処理に柔軟性を持たせることができ
る。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、単
純なハードウェアで記憶システム稼働中の多重化回復の
ためのコピーを行うことができ、システムの信頼性の向
上を図ることができ、システムのスループットの向上を
図ることができ、さらに、ハードウェアの削減を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の構成を示すブロック図
である。

【図２】コピー動作を説明するフローチャートである。

【図３】本発明の第２の実施例の構成を示すブロック図
である。

【図４】コピー動作を説明するフローチャートである。

【符号の説明】

１、２ 上位装置 １５、２５ リクエスト制御装置 ３１ コピーバッファ １０１、２０１ 記憶装置を制御する制御装置 １０２、２０２ 記憶装置 １０３、２０３ 動作可能ビット格納レジスタ １０４、２０４ 読み出し禁止ビット格納レジスタ １０５、２０５ ロックアドレスレジスタ １０６、２０６ アドレス比較器 １６、２６、３２、１０７、１０８、２０７、１０８
セレクタ ４１ 命令実行制御部 ４３ 主記憶装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の記憶装置に同一の情報を格納する
   多重化記憶システムにおいて、それぞれの記憶装置が動
   作可能か否かを示す情報を格納する第１の手段と、それ
   ぞれの記憶装置からの読み出しを許可するか否かを示す
   情報を格納する第２の手段と、指定されたアドレス範囲
   に対するリクエストを指示があるまで保留させるロック
   手段とを備え、前記記憶システムの読み出し処理時、ど
   の記憶装置が格納しているデータを使用するかを前記第
   １及び第２の手段に保持された情報に従って決定し、記
   憶装置間のコピー処理時、コピー対象となる記憶ブロッ
   クに対するリクエストを前記ロック手段によって保留さ
   せた状態で記憶装置間のコピーを行うことを特徴とする
   多重化記憶システム。
2. 【請求項２】 前記第１の手段が、前記記憶装置のアド
   レス分割単位毎に動作可能か否かを示す複数の情報を格
   納していることを特徴とする請求項１記載の多重化記憶
   装置。