JP2000293390A

JP2000293390A - 多重化情報処理システム

Info

Publication number: JP2000293390A
Application number: JP11094743A
Authority: JP
Inventors: Satoru Kokuni; 哲小國
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-04-01
Filing date: 1999-04-01
Publication date: 2000-10-20

Abstract

(57)【要約】【課題】コストの増大、性能の低下を招くことなく、
多重化情報処理システムを実現する。【解決手段】情報処理システム１００、２００の命令
処理装置１１０、１１１、２１０、２１１、ＩＯ接続装
置１１２、２１２が、互いに自他情報処理システムのシ
ステム制御装置／主記憶装置１２０、１３０と２２０、
２３０を共有して二重化システムを構成する。各命令処
理装置もとくはＩＯ接続装置では、主記憶装置への読出
し要求は自システム内のシステム制御装置に対して行
い、書込み要求は両方のシステム内のシステム制御装置
に対して行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、命令処理装置、シ
ステム制御装置及び主記憶装置などを備える情報処理シ
ステムにおいて、システム制御装置と主記憶装置を多重
化することにより可用性や性能を高める多重化情報処理
システムの構築に関する。

【０００２】

【従来の技術】情報処理システムは命令処理装置、ＩＯ
接続装置、システム制御装置及び主記憶装置などで構成
されるが、可用性や性能の向上のために、通常、システ
ム制御装置及び主記憶装置を二重化する方式がとられ
る。

【０００３】図１１は、従来技術に基づく命令処理装
置、ＩＯ接続装置、システム制御装置及び主記憶装置を
備える二重化情報処理システムの構成例を示す。命令処
理装置１０、１１及びＩＯ接続装置１２はシステム制御
装置／主記憶装置２０、３０に接続される。システム制
御装置／主記憶装置２０、３０は二重化され、主記憶装
置３０−１、２０−２には同じデータが格納されてい
る。また、一般にシステム制御装置２０−１、２０−２
内には主記憶装置３０−１、３０−２の写しを格納する
キャッシュ記憶（図示せず）が備わっている。命令処理
装置１０、１１やＩＯ接続装置１２からは、主記憶装置
への書込み要求がシステム制御装置２０−１と２０−２
の両方に発行され、これにより主記憶装置３０−１、３
０−２あるいはシステム制御装置２０−１、２０−２内
にあるキャッシュ記憶のデータは一致するようになって
いる。ここでいうデータの一致は、キャッシュ記憶がシ
ステム制御装置２０−１、２０−２内にあり、該キャッ
シュ記憶に最新のデータがあって、主記憶装置３０−
１、３０−２に旧データがある場合には、システム制御
装置２０−１、２０−２内のキャッシュ記憶の最新デー
タ同士が一致することをいう。

【０００４】命令処理装置１０、１１やＩＯ接続装置１
２がシステム制御装置／主記憶装置２０、３０にある同
一データに書込みあるいは読み出しを行うため、複数の
これらの動作が順序制御されなくてはならない。しか
も、この場合はシステム制御装置／主記憶装置２０、３
０が二重化されているため、順序制御は両者で一致しな
くてはならない。これを達成するための最も簡便な方法
は以下のようなものである。各命令処理装置１０、１１
あるいはＩＯ接続装置１２からシステム制御装置２０−
１、２０−２へ、書込み動作を同時に行う。その際に、
システム制御装置２０−１と２０−２が書込み動作を受
け付け可能かどうかを確認して、いずれかが受け付け不
能であれば受け付け可能になるまで待つ。書込みを受け
付けたシステム制御装置２０−１、２０−２は、受け付
けてから固定時間以内にキャッシュ記憶あるいは主記憶
装置３０−１、３０−２に書込みを反映させる。そし
て、その固定時間までに受け付けた読出し動作に対して
は書込み前のデータを、固定時間以後に受け付けた読出
し動作に対しては書込み後のデータを、読出し要求のあ
った命令処理装置１０、１１あるいはＩＯ接続装置３０
に返す。

【０００５】ここで、システム制御装置／主記憶装置２
０−１、３０−１もしくは２０−２、３０−２で障害が
発生し、もはや動作不能となった場合には、障害が発生
した方のシステム制御装置／主記憶装置は停止し、他方
のシステム制御装置／主記憶装置のみで情報処理システ
ムの動作を維持することになる。このような従来の情報
処理システムでは、システム制御装置／主記憶装置を二
重化することで、一重化の場合に比べ可用性を高めるた
めにコストが犠牲となっている。

【０００６】また、命令処理装置１０、１１からシステ
ム制御装置／主記憶装置２０、３０に読出し動作を行う
場合、命令処理装置１０からの読出し要求はシステム制
御装置／主記憶装置２０−１、３０−１から、命令処理
装置１０からの読出し要求はシステム制御装置／主記憶
装置２０−２、３０−２のみからとすることにより、命
令処理装置１０、１１からシステム制御装置／主記憶装
置２０−１、３０−１もしくは２０−２、３０−２に行
われる読出しの回数を低減することができる。読出し回
数の低減により、命令処理装置１０、１１からシステム
制御装置／主記憶装置２０−１、３０−１もしくは２０
−２、３０−２に行われる読出しが同時に起こる可能性
を小さくし、同時に起こった場合に発生する待ち時間を
低減することができ、結果として性能を向上させること
ができる。

【０００７】しかしながら、障害が発生した場合には、
読出しはシステム制御装置／主記憶装置２０−１、３０
−１と２０−２、３０−２内の正常動作する一方のみに
集中するため、性能が低下してしまう。この性能低下を
避けるためには、常時稼働用の２組のシステム制御装置
／主記憶装置２０−１、３０−１と２０−２、３０−２
に加えて、さらにもう１組のシステム制御装置／主記憶
装置が待機系として必要となる。

【０００８】なお、従来の関連する発明としては、例え
ば、特開平６−１７５８６８号公報や米国特許 4,342,0
79号がある。特開平６−１７５８６８号公報は計算機シ
ステムを二重化した場合の相互に故障を監視する機能に
関する発明である。また、米国特許 4,342,079号は計算
機システムのメモリシステムを二重化したシステムに関
する発明である。これらは、計算機システムを構成する
各要素を二重化することによって可用性を高めているも
のであり、二重化によりコストの増大は避けられない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、情報処理シ
ステムにおいて、上述のように、可用性を高めるために
システム制御装置／主記憶装置を二重化することで引き
起こされるコストの増大と、性能向上のために複数の命
令処理装置からの読出しを二重化のシステム制御装置／
主記憶装置のいずれか一方ずつに振り分ける場合に、障
害発生時に読出しが一方のシステム制御装置／主記憶装
置に集中することによる性能低下の課題を解決すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の情報処
理システム間で、各々の情報処理システムが本来備えて
いるシステム制御装置／主記憶装置を共有することで、
冗長なシステム制御装置／主記憶装置の多重化を行うこ
となく、多重化と同等の可用性を実現するものである。

【００１１】また、本発明は、情報処理システム内のシ
ステム制御装置と主記憶装置を複数に均質に分割し、そ
の分割単位１個分のシステム制御装置／主記憶装置を待
機系として冗長に備えることで、障害発生時に性能の低
下を招くことなく、また待機系を具備する際のコストを
低減するものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面により説明する。図１は本発明を適用した二重化
情報処理システムの第１の実施形態を示すブロック図で
ある。図において、情報処理システム１００は、命令処
理装置１１０、１１１、ＩＯ接続装置１１２、システム
制御装置１２０及び主記憶装置１３０から構成される。
情報処理システム２００も同様に、命令処理装置２１
０、２１１、ＩＯ接続装置２１２、システム制御装置２
２０及び主記憶装置２３０から構成される。命令処理装
置は、ここでは各システム毎に２台としたが、台数は特
に２台に限定するものではない。何台であってもよい。
また、ここでは省略したが、システム制御装置１２０、
２２０内にはキャッシュ記憶が備わっている。

【００１３】一方の情報処理システム１００では、命令
処理装置１１０、１１１、ＩＯ接続装置１１２とシステ
ム制御装置／主記憶装置１２０、１３０が接続され、他
方の情報処理システム２００では、命令処理装置２１
０、２１１、ＩＯ接続装置２１２とシステム制御装置／
主記憶装置２２０、２３０が接続されている。これら情
報処理システム１００、２００自体は従来と同様であ
る。ここでは、さらに一方の情報処理システム１００の
命令処理装置１１０、１１１、ＩＯ接続装置１１２が他
方の情報処理システム２００のシステム制御装置／主記
憶装置２２０、２３０と接続され、他方の情報処理シス
テム２００の命令処理装置２１０、２１１、ＩＯ接続装
置２１２が一方の情報処理システム１００のシステム制
御装置／主記憶装置１２０、１３０と接続される。これ
により、各情報処理システム１００、２００内の命令処
理装置１１０、１１１、２１０、２１１とＩＯ接続装置
１１２、２１２では書込みはシステム制御装置／主記憶
装置１２０、１３０と２２０、２３０の両方に対して行
い、読出しは各々の情報処理システム１００、２００内
のシステム制御装置／主記憶装置１２０、１３０もしく
は２２０、２３０に対して行うことが可能になる。ま
た、システム制御装置／主記憶装置１２０、１３０もし
くは２２０、２３０のいずれかで障害が発生した場合で
も、正常動作する側のシステム制御装置／主記憶装置を
用いて、各情報処理システム１００、２００内の命令処
理装置１１０、１１１、２１０、２１１やＩＯ接続装置
１１２、２１２からの読出し・書込み要求に応えること
で、システムをダウンさせることがない。しかも、シス
テム制御装置／主記憶装置１２０、１３０と２２０、２
３０は元々情報処理システム１００と２００の各々で必
要なものであるから、二重化によるコスト増大はわずか
である。さらに、図１は情報処理システム１００と２０
０で二重化システムを構成する実施形態であるが、情報
処理システムを３組以上で多重化システムを構成するこ
とも可能である。

【００１４】図２は、本実施形態に適用される主記憶装
置１３０、２３０の記憶領域の構成例を示す。主記憶装
置１３０、２３０は情報処理システム１００と２００の
両方のシステムのデータを記憶する必要があるため、そ
れに必要な記憶領域を備える必要がある。図２におい
て、２０１０が情報処理システム１００用の記憶領域、
２０２０が情報処理システム２００用の記憶領域、２０
３０が両システムで共通の記憶領域である。実アドレス
は、各情報処理システム内で固有のアドレスをメモリ上
の番地に割り振ったものであり、物理アドレスは、主記
憶装置の番地に物理的に割り振ったものである。情報処
理システム１００、２００の命令処理装置１１０、１１
１、２１０、２１１やＩＯ接続装置１１２、２１２は各
々、物理アドレスを意識することなく実アドレスによ
り、システム制御装置１２０及び／又は２２０に対し
て、主記憶装置１３０及び／又は２３０内の自システム
用記憶領域２０１０もしくは２０２０への書込み／読出
し動作を要求する。システム制御装置１２０、２２０
は、この実アドレスを物理アドレスに変換し、主記憶装
置１３０、２３０をアクセスする。なお、共通記憶領域
２０２０は、情報処理システム１００、２００の間で通
信などのために利用するものである。

【００１５】図３は、図１の一方の情報処理システム１
００におけるシステム制御装置１２０の内部の詳細構成
例を示す。他の情報処理システム２００のシステム制御
装置２２０の内部構成も同様である。図３において、選
択回路１２０ｊ、１２０ｋ、システム制御装置１２０ｍ
には他の情報処理システム２００の命令処理装置２１
０、２１１、ＩＯ接続装置２１２に対する信号線も接続
されるが、複雑になるので省略してある。

【００１６】情報処理システム１００と２００立上げ時
に、システムＩＤ格納レジスタ１２０ｂにシステム固有
の値を設定しておく。設定の方法は、サービスプロセッ
サ（ＳＶＰ）などからスキャンによる方法と、命令処理
装置１１０、１１１、２１０ないし２１１からシステム
制御装置１２０ないし２２０に所定のコマンドを送信す
ることで行う方法がある。後者の方法では、システムＩ
Ｄ格納レジスタ設定コマンドをコマンドパス１２０ｓ経
由で送り、その際に設定するシステムＩＤをストアデー
タパス１２０ｐ経由で送ると、システム制御回路１２０
ｍによりシステムＩＤ格納レジスタ１２０ｂに値を設定
する。

【００１７】次に、アドレス変換表１２０ｅに実アドレ
スとシステムＩＤとから物理アドレスへの変換対を登録
する。図２に示したように、実アドレスはシステム内で
固有のアドレスをメモリ上の番地に割り振ったものであ
り、物理アドレスは主記憶装置の番地に割り振ったもの
である。本実施形態のように、複数システムが主記憶装
置を共有する場合には、システム間毎に同一の実アドレ
スを使用することになるため、これらを異なる物理アド
レスに割り振ることで主記憶装置上で区別することがで
きる。逆に、システム間の通信のために、同じく図２に
示すように主記憶装置上の所定番地を共有にすることで
通信手段に用いることが可能になる。この場合、キャッ
シュへのアクセスに実アドレスとシステムＩＤで行って
いる場合には、データの不一致がおこらないように、共
有する番地に対し、１種類の実アドレスとシステムＩＤ
でアクセスするようにするか、共有の領域に対してはキ
ャッシュを使用しないようにするする（メモリダイレク
トアクセスコマンド等のコマンドで区別するなど）必要
がある。

【００１８】変換対の登録は、ＳＶＰからのスキャンに
よる方法と命令処理装置から設定する方法がある。後者
の方法では、上記システムＩＤ格納レジスタ１２０ｂへ
の設定方法と同様に、アドレス変換表登録コマンドをコ
マンドパス１２０ｓ経由で送り、その際に設定する変換
対の内、実アドレスをアドレスパス１２０ｒ経由で送
り、物理アドレスをストアデータパス１２０ｐ経由で送
る。これにより、システム制御回路１２０ｍがアドレス
変換表１２０ｅに物理アドレスを登録する。

【００１９】命令処理装置１１０、１１１、２１０、２
１１あるいはＩＯ接続装置１１２、２１２とは、システ
ム制御装置１２０との間のパス毎に設定可能となってい
る。これにより、命令処理装置１１０、１１１、２１
０、２１１あるいはＩＯ接続装置１１２、２１２を各々
どのシステムに接続するかを柔軟に設定可能である。ま
た、システムの数を２以外の１あるいは３以上にするこ
とも可能である。

【００２０】以上の設定後にシステムを稼動させること
ができる。読出し、書込みは、従来の計算機システムと
同様に、読出しあるいは書込みコマンドをコマンドパス
１２０ｓ経由で送り、実アドレスをアドレスパス１２０
ｒ経由で送り、さらに、書き込みの場合にはストアデー
タをストアデータパス１２０ｐ経由で送る。コマンドは
システム制御回路１２０ｍで処理され、実アドレスとシ
ステムＩＤがアドレス変換表１２０ｅで物理アドレスに
変換される。この変換とは平行して実アドレスとシステ
ムＩＤでキャッシュディレクトリ１２０ｆの参照が行わ
れる。キャッシュ動作に関しては、従来のキャッシュと
同様であるので説明を省略するが、キャッシュヒット判
定回路１２０ｇでのヒット判定にはシステムＩＤも使用
される点が従来のキャッシュと異なる。つまり、キャッ
シュ１２０ｈに登録されているデータがいずれのシステ
ムに属しているかを判別するために、システムＩＤがキ
ャッシュディレクトリ１２０ｆ内の各登録データに付加
されている。キャッシュヒット判定回路１２０ｇでヒッ
トした場合には主記憶へのアクセスは行われず、キャッ
シュ１２０ｈのみで読出し、書込みが行われる。キャッ
シュヒット判定回路１２０ｈでミスした場合には、シス
テム制御回路１２０ｍの制御下で、変換によって得られ
た物理アドレスを用いて主記憶装置１３０にアクセスす
る。

【００２１】上記動作から分かるように、各命令処理装
置、ＩＯ接続装置は、各々がアクセスしたいシステムＩ
ＤをシステムＩＤ格納レジスタ１２０ｂに格納すること
で、他のシステムの主記憶装置にアクセスすることがで
きるようになる。

【００２２】次に、障害発生後の回復過程について述べ
る。図４は回復過程の処理フローを示した図である。シ
ステムは、（１）二重化状態、（２）一重化状態、及び
（３）書込み二重化状態の３つの状態を持つ。（１）は
正常な二重化状態で、読出し、書込みとも、二重化され
たシステム制御装置／主記憶装置１２０、１３０と２２
０、２３０のいずれでも行うことができる（４０１
０）。故障が起こると、障害を起こした側のシステム制
御装置／主記憶装置はシステムから切り離され、システ
ムは（２）の一重化状態となる（４０２０）。この状態
では、総ての読出し、書込み要求は、正常であるシステ
ム制御装置／主記憶装置１２０、１３０もしくは２２
０、２３０に対して行われる。故障部位の交換が行われ
ると、システムは（３）の書込み二重化状態となる（４
０３０）。この状態では、書込み要求に関しては、交換
されたシステム制御装置／主記憶装置（回復系と呼ぶこ
とにする）と正常であったシステム制御装置／主記憶装
置（現行系）の両方のシステム制御装置／主記憶装置に
対して行われるが、読出しは、回復系に対しては行わな
い。

【００２３】書込み二重化状態で、いずれかの命令処理
装置１台が、全データを現行系から回復系に転送を行
う。転送の際にはロック付き読出しを行い、読出したデ
ータを同じアドレスに書き込む。実際には読出しは現行
系に対してのみ行われ、この時に、ロック付きであるた
め、この後の書込みが行われるまでは、他の命令処理装
置とＩＯ接続装置はアクセスが禁止される。その後の書
込みは現行系と回復系に対して行われる。現行系に対し
ては書込みを必ずしも必要としない。ロックの解除を行
うのみでもよい。本方式ではデータの転送単位は自由に
決めることができる。適度な大きさを単位としてデータ
転送を行えばよい。書込みに関しては、回復系と現行系
の両方に対して行われるので、本方式によりデータが回
復系と現行系とで一致を保証することができる。すなわ
ち、回復系から現行系への転送が行われていない間に書
き込まれた部分は、その後の転送で上書きされ、その転
送時点で最新のデータとなり、その後は書き込みは常に
行われるため、常に最新データに保たれる。データ転送
中はロック付きで転送をおこなっている命令処理装置以
外はアクセスできないため、データが書き換えられるこ
とはないので問題ない。

【００２４】このようにして全データの転送が終了する
と、システムは（１）の二重化状態となり、障害が回復
したことになる（４０４０）。以後、読出し、書込みと
も、二重化されたシステム制御装置／主記憶装置のいず
れでも行うことができる。

【００２５】なお、上記（３）の書込み二重化状態で、
データ転送を行っている命令処理装置が障害を起こす可
能性がある。障害が起こった場合でも、他の命令処理装
置が代わってデータ転送を行うことで、回復過程を続け
ることができる。

【００２６】システムによっては、命令処理装置が１台
しかない場合がある。この場合にデータ転送を当該命令
処理装置が行うと、その間は通常のユーザプログラムを
実行できなくなってしまう。それを解決する方法の一つ
は、データ転送を行う時間を細かく分割し（数マイクロ
秒程度）、通常のユーザプログラムの実行と時分割で使
用する方法である。あるいは、データ転送をシステム制
御装置が行う方法もある。この場合、システム制御装置
間でデータ転送用にデータバスと制御信号を接続する必
要がある。これについては以下で述べる。

【００２７】図５は、本発明を適用した情報処理システ
ムの第２の実施形態を示すブロック図である。本情報処
理システムは、命令処理装置３１０、３１１と、ＩＯ接
続装置３１２と、システム制御装置３２０〜３２４と、
主記憶装置３３０〜３３４から構成される。命令処理装
置は、ここでは２台としたが、台数は特に２台に限定す
るものではなく、何台であってもよい。

【００２８】命令処理装置３１０、３１１、ＩＯ接続装
置３１２は、各々、システム制御装置／主記憶装置３２
０〜３２４、３３０〜３３４に接続されている。通常の
動作では、システム制御装置／主記憶装置３２４、３３
４のみが待機系となっている。現用系のシステム制御装
置／主記憶装置は３２０、３３０と３２１、３３１、及
び、３２２、３３２と３２３、３３３で二重化されてお
り、主記憶装置の３３０と３３１、３３２と３３３には
同じデータを格納している。命令処理装置３１０、３１
１、ＩＯ接続装置３１２は、書込みはシステム制御装置
／主記憶装置３２０、３３０と３２１、３３１、もしく
は３２２、３３２と３２３、３３３の両方に行うが、読
出しは３２０、３３０か３２１、３３１、もしくは３２
２、３３２か３２３、３３３の一方からしか行わない。
主記憶装置３３０、３３１に格納されるデータと、主記
憶装置３３２、３３３に格納されるデータは、通常アド
レスにより決定される。多くの場合、システム制御装置
／主記憶装置と命令処理装置の間で転送する単位、これ
をブロックと呼ぶと、アドレスが連続する２個のブロッ
クは、一方が主記憶装置３３０及び３３１に格納される
とすると、他方は主記憶装置３３２及び３３３に格納さ
れる方式をとる。すなわち、インタリーブ方式をとる。

【００２９】システム制御装置／主記憶装置３２０〜３
２３、３３０〜３３３のいずれかで障害がおこった場
合、待機系となっていたシステム制御装置／主記憶装置
３２４、３３４が、それにとってかわる。この際、待機
系であった主記憶装置３３４内にはデータが格納されて
いないため、正常なシステム制御装置／主記憶装置３２
０、３３０か３２１、３３１、もしくは３２２、３３２
か３２３、３３３により命令処理装置３１０もしくは３
１１を介してデータの転送が行われる。この方法につい
ては、図４を用いて第１の実施形態で説明したのでここ
では省略する。

【００３０】データ転送は、図６に示すように、システ
ム制御装置／主記憶装置３２０〜３２４、３３０〜３３
４同士を完全結合することによって直接転送する方法も
ある。この場合、完全結合によるコスト増大と引き換え
に、データ転送のために、ある命令処理装置が占有され
ることによるシステム性能の低下を防ぐことができる。
なお、図６は簡単化のため、システム制御装置と主記憶
装置を同一ブロックで表わしたものである。

【００３１】本実施形態では、障害発生後の回復過程に
おいて、システム制御装置間のデータ転送によりデータ
の回復を行うため、第１の実施形態で述べた回復過程と
は異なる以下に示すような方式が適していると考える。

【００３２】図７は、図６のシステム構成をベースに回
復過程を説明するための概略システム構成を表したもの
である。命令処理装置７１０、７１１はキャッシュを有
しており、また、該キャッシュの各エントリの状態を保
持するキャッシュディレクトリを有する。マルチプロセ
ッサにおけるデータの一致保証を行うための機構は、一
般的によく知られており、例えば、図８に示すように、
キャッシュの各エントリを３状態、すなわち、無効状態
（Ｉnvalid）、読出しのみしか行えない状態（Ｒead Ｏ
nly）、読出し／書込み両方が行える状態（Ｒead／Ｗri
te）で管理する。

【００３３】システム制御装置７２０、７２１は、各命
令処理装置７１０、７１１が持つのと同じようにキャッ
シュを有する。これをメモリキャッシュと呼び、各エン
トリの状態を保持するメモリキャッシュディレクトリで
は、命令処理装置が有するキャッシュと同様に３状態を
保持する。これを用いて回復過程を行う。ここで、シス
テム制御装置７２０を現行系、システム制御装置７２１
を回復系とする。

【００３４】回復過程の書込み二重化状態で、現行系の
システム制御装置７２０は、メモリキャッシュをアドレ
ス順に、まず、Ｒead／Ｗrite状態にする。これにとも
なって、各命令処理装置７１０、７１１のキャッシュ
に、当該データが存在する場合には、無効化される。こ
の無効化の際に、Ｒead／Ｗrite状態で保持しているキ
ャッシュがあれば、そのキャッシュ内のデータがシステ
ム制御装置７２０内のメモリキャッシュと主記憶装置７
３０に転送されてから無効化される。メモリキャッシュ
でＲead／Ｗrite状態となったデータは、回復系のシス
テム制御装置７２１に送られ、現行系のメモリキャッシ
ュでは無効状態もしくはＲead Ｏnly状態にする。回復
系では無効化を行い、この際、主記憶装置７３１への格
納を行う。こうして、全データについて転送を行ったの
ち、システムを二重化状態にする。

【００３５】本実施形態は、従来システムでは命令処理
装置内のキャッシュが３状態をもつことで、キャッシュ
間のデータ一致制御を行っていたところへ、ごく少量の
メモリキャッシュの概念を導入することで、従来方式と
同様に一致制御で特別な方式をもつことなく回復過程で
のデータ転送を行うことができるというものである。し
たがって、ここでは、ごく一般的なキャッシュ一致制御
方式を例に説明したが、それ以外の方式、例えばシステ
ム制御装置内に２次キャッシュを持つ場合、あるいは、
一致制御にスヌープを用いる方式、ディレクトリを用い
る方式（例えば、Ｊohn ＬＨennesy ＆Ｄavid ＡＰa
tterson：“Ｃomputer Ａrchitecturea Ｑuantitative
Ａpproach”参照）等のあらゆる方式に対し、命令処理
装置を１台余分に接続したという考え方で、少量のメモ
リキャッシュを導入することで回復過程でのデータ転送
を行うことができる。

【００３６】また、本実施形態では、図５、図６に示し
たように、現用系はシステム制御装置／主記憶装置が３
２０、３３０と３２１、３３１、もしくは３２２、３３
２と３２３、３３３で二分割され、二重化されたシステ
ム制御装置／主記憶装置となっているため、待機系は分
割単位の１個分で十分であり、分割しないで待機系を設
置する場合に比べコストを低減することができ、かつ、
可用性を損なうことはない。ここでは二分割としたが、
何分割でも問題はない。分割数が大きい程、待機系を設
置するコストは小さくなる。

【００３７】図９は本発明を適用した情報処理システム
の第３の実施形態を示すブロック図である。情報処理シ
ステム４００と５００があり、各々、命令処理装置４１
０〜４１３５１０〜５１３、ＩＯ接続装置４１４と４１
５、５１４と５１５、システム制御装置４２０と４２
１、５２０と５２１、主記憶装置４３０と４３１、５３
０と５３１、システム接続装置４４０と４４１、５４０
と５４１から構成される。命令処理装置はここでは各シ
ステム毎に４台としたが、台数は特に４台に限定するも
のではなく、何台であってもよい。各情報処理システム
４００、５００において、システム制御装置、主記憶装
置およびシステム接続装置は二重化されている。主記憶
装置内の領域割当ては基本的に第１の実施形態と同様で
ある。システム接続装置４４０、４４１、５４０、５４
１の役割は、第１の実施形態では命令処理装置が直接他
の情報処理システムに各々接続されていたのに対し、本
実施例ではこれらの接続をすべて一括して行うことにあ
る。こうすることで、情報処理システム間を接続する命
令処理装置の台数に依存することなく、１本にまとめる
ことができる。さらに、多種多様な情報処理システムが
全て、このシステム接続装置と接続する共通のインタフ
ェースを有することで、相互接続を可能にする。このイ
ンタフェースはシステム接続装置に何本備えていてもよ
い。

【００３８】例えば、図１０に示すように、情報処理シ
ステム１０１０、１０２０、１０３０の間で、１０１０
と１０２０間と、１０２０と１０３０間で接続を行う。
情報処理システム１０１０、１０２０、１０３０は、図
９の情報処理システム４００、５００などのイメージで
ある。ここで、情報処理システム１０２０の性能が相対
的に高いと単位時間当たりに発生する書込みは多くな
り、これにより、情報処理システム１０２０の全ての書
込みが、性能の比較的低い情報処理システム１０１０に
向かうと、書込み動作が待たされる可能性がある。しか
し、さらに情報処理システム１０２０を情報処理システ
ム１０３０に接続し、情報処理システム１０２０の書込
みの内の半分を情報処理システム１０１０に、残りが情
報処理システム１０３０となるように、例えば、各シス
テム内の主記憶のアドレス領域で分けることにより、書
込みを分散させることができる。これにより、情報処理
システム１０２０の書込み動作が待たされることを低減
することができる。これの意味するところは、第１の実
施形態では、情報処理システムの性能と接続するための
インタフェースを考慮すると基本的に同一のシステム間
を接続すべきであるが、第３の実施形態では、インタフ
ェースの共通化を行うことができ、処理を分散させるこ
とで、異なる、特に性能に差のあるシステム同士を接続
し、性能を犠牲にすることなく可用性を高めることがで
きる。その上、システム制御装置が多重となることによ
るコストの増大を低減することができる。

【００３９】

【発明の効果】以上から明らかであるように、本発明に
よれば、可用性を高めるためにシステム制御装置／主記
憶装置を多重化することで引き起こされるコストを低減
することができ、あるいは、障害発生時に読出しが一方
のシステム制御装置／主記憶装置に集中することによる
性能低下を無くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した情報処理システムの第１の実
施形態を示すブロック図である。

【図２】本発明を適用した情報処理システムの第１の実
施形態の主記憶装置内の領域分割を示す図である。

【図３】本発明を適用した情報処理システムの第１の実
施形態のシステム制御装置の詳細構成を示す図である。

【図４】本発明を適用した情報処理システムでのデータ
回復過程の処理フロー図である。

【図５】本発明を適用した情報処理システムの第２の実
施形態を示すブロック図である。

【図６】本発明を適用した第２の実施形態でシステム制
御装置を完全結合したシステム構成を示す図である。

【図７】本発明を適用した情報処理システムの第２の実
施形態でのデータ回復過程を説明する図である。

【図８】キャッシュ一致制御の一般的な状態遷移を示す
図である。

【図９】本発明を適用した情報処理システムの第３の実
施形態を示すブロック図である。

【図１０】本発明を適用した情報処理システムの第３の
実施形態でのシステム間接続の一例を示す図である。

【図１１】従来の情報処理システムを示す図である。

【符号の説明】

１００、２００情報処理システム１１０、１１１、２１０、２１１命令処理装置１１２、２１２ＩＯ接続装置１２０、２２０システム制御装置１３０、２３０主記憶装置３１０、３１１命令処理装置３１２ＩＯ接続装置３２０〜３２４システム制御装置３３０〜３３４主記憶装置４００、５００情報処理システム４１０〜４１３、５１０〜５１３命令処理装置４１４、４１５、５１４、５１５ＩＯ接続装置４２０、４２１、５２０、５２１システム制御装置４３０、４３１、５３０、５３１主記憶装置４４０、４４１、５４０、５４１システム接続装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】命令処理装置、ＩＯ接続装置、システム
制御装置及び主記憶装置から構成される情報処理システ
ムが複数組、互いの情報処理システムのシステム制御装
置及び主記憶装置を共有し、命令処理装置もしくはＩＯ
接続装置では、主記憶装置の読出し要求は自情報処理シ
ステム内のシステム制御装置に対して行い、書込み要求
は各情報処理システム内のシステム制御装置に対して行
うことを特徴とする多重化情報処理システム。
【請求項２】命令処理装置、ＩＯ接続装置、システム
制御装置及び主記憶装置から構成される情報処理システ
ムにおいて、システム制御装置及び主記憶装置を複数に
分割し、各分割単位にシステム制御装置及び主記憶装置
を多重化構成とし、且つ、１分割単位のシステム制御装
置及び主記憶装置を待機系として備え、命令処理装置も
しくはＩＯ接続装置では、主記憶装置の読出し要求は多
重化構成の一つのシステム制御装置に対して行い、書込
み要求は多重化構成の各システム制御装置に対して行う
ことを特徴とする多重化情報処理システム。
【請求項３】命令処理装置、ＩＯ接続装置、システム
間接続装置、システム制御装置及び主記憶装置から構成
される情報処理システムが複数組、それぞれシステム間
接続装置を介して接続されて、互いの情報処理システム
のシステム制御装置及び主記憶装置を共有し、命令処理
装置もしくはＩＯ接続装置では、主記憶装置の読出し要
求は自情報処理システム内のシステム制御装置に対して
行い、書込み要求は各情報処理システム内のシステム制
御装置に対して行うことを特徴とする多重化情報処理シ
ステム。