JP2008033449A - System and method for sharing input/output transfer device and program - Google Patents
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本発明はコンピュータシステムを複数の論理区画に分割し、複数の論理区画でI/Oカード等の入出力転送装置を共有する入出力転送装置の共有方式と共有方法、及びプログラムに関し、特に、I/Oカードや制御ドライバ側の変更設計をする必要のない入出力転送装置の共有方式、入出力転送装置の共有方法、及びプログラムに関する。 The present invention relates to an input / output transfer apparatus sharing method and method, and a program, in which a computer system is divided into a plurality of logical partitions, and an input / output transfer apparatus such as an I / O card is shared by the plurality of logical partitions. The present invention relates to an input / output transfer apparatus sharing method, an input / output transfer apparatus sharing method, and a program that do not require a change design on the O / card or control driver side.
最近のコンピュータ業界の動向として、TCO(TotalCost of Ownership)を削減するために、1筐体を複数のリソースに分割して複数の論理区画を構築する論理分割が盛んに研究、開発されている。
その中の一つとして、I/Oカードの数で論理分割の数が制限されないように、複数の論理ホストでI/Oカードを共有する発明が提案されている(特許文献1参照)。
As a recent trend in the computer industry, in order to reduce TCO (TotalCost of Ownership), logical partitioning in which one housing is divided into a plurality of resources to construct a plurality of logical partitions has been actively researched and developed.
As one of them, an invention has been proposed in which an I / O card is shared by a plurality of logical hosts so that the number of logical partitions is not limited by the number of I / O cards (see Patent Document 1).
この従来技術で、I/Oカードを複数の論理区画で共有する場合、各論理区画のI/O命令を同一上のI/Oカードで排他制御するために、HW(Hard Ware)やドライバ制御に論理区画IDを付加している。例えば、特許文献1では、ノードコントローラの論理区画調停部が共有するI/Oスロットについて、使用中の場合どちらの論理区画かを表に保持し管理している。
With this conventional technology, when an I / O card is shared by a plurality of logical partitions, the hardware control (HW) or driver control is performed to exclusively control the I / O instructions of each logical partition with the same I / O card. Is added with a logical partition ID. For example, in
上記従来の技術は、入出力転送装置を共有する際に、専用HWや専用ドライバを設計しなければならないので、開発コストと開発期間を必要とするという課題がある。 The above conventional technique has a problem of requiring development cost and development period because it is necessary to design a dedicated HW and a dedicated driver when sharing the input / output transfer device.
本発明の目的は上記課題を解決した、入出力転送装置の共有方式、入出力転送装置の共有方法、及びプログラムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an input / output transfer device sharing method, an input / output transfer device sharing method, and a program, which have solved the above-described problems.
本発明の第1の入出力転送装置の共有方式は、処理装置を含む複数の論理区画が、外部記憶装置を接続した入出力転送装置を共有する方式であって、それぞれに前記外部記憶装置の記憶域を排他的に分割した論理デバイスが接続された複数の論理チャネルの前記各論理区画への割り当てを識別する情報と前記入出力転送装置を識別する情報とを記憶する共有記憶部を備え、前記各論理区画の処理装置が前記割り当てられた論理チャネルを通じて前記論理デバイスにアクセスする。 A first input / output transfer device sharing method according to the present invention is a method in which a plurality of logical partitions including processing devices share an input / output transfer device to which an external storage device is connected. A shared storage unit that stores information for identifying the allocation of the plurality of logical channels to which the logical devices obtained by exclusively dividing the storage area are assigned to each logical partition and information for identifying the input / output transfer device; The processing device of each logical partition accesses the logical device through the assigned logical channel.
本発明の第2の入出力転送装置の共有方式は、前記第1の入出力転送装置の共有方式であって、前記各論理区画に、前記処理装置に実行させ、前記入出力転送装置や前記外部記憶装置を制御するファームウェアを備え、前記ファームウェアが、各処理装置と前記入出力転送装置の組である物理チャネルに対応した第1のモジュールと、前記論理チャネルに対応した複数の第2のモジュールを含み、前記共有記憶部には、前記各論理区画の識別に対応して、前記第1のモジュール識別情報と割り当てられた論理チャネルに対応した前記第2のモジュールの識別情報と前記入出力装置の実装スロット識別情報と前記入出力転送装置を制御する共通のドライバの識別情報を含むI/Oパス情報を記憶し、前記処理装置が、前記ファームウェア及び前記ドライバを初期起動する際に前記I/Oパス情報を参照し、前記第1のモジュールと前記第2のモジュール間、前記第2のモジュールと前記ドライバ間にそれぞれモジュール間通信パスを事前に設定する手段を備え、前記第1のモジュールが、前記物理チャネルを指定した前記論理デバイスへのI/O要求に呼応して、前記通信パスを使用し、宛先の論理デバイスに対応した論理チャネル対応の前記第2のモジュールと前記ドライバを通じ前記割り当てられた論理チャネルにI/Oを指示する。 The sharing method of the second input / output transfer device of the present invention is the sharing method of the first input / output transfer device, and causes each of the logical partitions to execute the processing device so that the input / output transfer device and the Firmware for controlling an external storage device, wherein the firmware includes a first module corresponding to a physical channel that is a set of each processing device and the input / output transfer device, and a plurality of second modules corresponding to the logical channel The shared storage unit includes the first module identification information, the second module identification information corresponding to the assigned logical channel, and the input / output device corresponding to the identification of each logical partition. Mounting slot identification information and I / O path information including identification information of a common driver that controls the input / output transfer device is stored. When the driver is initially started, the I / O path information is referred to, and an inter-module communication path is set in advance between the first module and the second module and between the second module and the driver. And the first module uses the communication path in response to an I / O request to the logical device designating the physical channel, and corresponds to the logical channel corresponding to the destination logical device. Instruct I / O to the assigned logical channel through the second module and the driver.
本発明の第3の入出力転送装置の共有方式は、前記第2の入出力転送装置の共有方式であって、前記ファームウェアが、論理区画が占有する論理デバイスの初期化要求を受けると、対応する前記第1のモジュールが、対象の全ての論理デバイスに対応した論理チャネル対応の前記第2のモジュールと前記ドライバを通じ論理チャネルに論理デバイスの初期化を指示する手段と、初期化できた論理デバイスを占有デバイス情報記憶部に記憶する手段を有する。 The sharing method of the third input / output transfer device of the present invention is the sharing method of the second input / output transfer device, and when the firmware receives an initialization request for a logical device occupied by a logical partition, The first module to be instructed to initialize the logical device to the logical channel through the driver, the second module corresponding to the logical channel corresponding to all the target logical devices, and the logical device that has been initialized. Is stored in the occupied device information storage unit.
本発明の第4の入出力転送装置の共有方式は、前記第3の入出力転送装置の共有方式であって、前記ファームウェアが、前記物理チャネルを指定したリセット指示を受けると、前記物理チャネルに属する論理チャネルの内、前記占有デバイス情報記憶部に論理デバイスが記憶された論理チャネルを通じ、占有した論理デバイスのみをリセットする手段を有する。 A fourth input / output transfer device sharing method according to the present invention is the third input / output transfer device sharing method, and when the firmware receives a reset instruction designating the physical channel, Among the logical channels to which it belongs, there is means for resetting only the occupied logical device through the logical channel in which the logical device is stored in the occupied device information storage unit.
本発明の第5の入出力転送装置の共有方式は、前記第1乃至第4の何れかの入出力転送装置の共有方式であって、前記処理装置をI/O要求するホスト側の処理装置とは別の入出力処理装置とする。 A fifth input / output transfer apparatus sharing method according to the present invention is a sharing method of any of the first to fourth input / output transfer apparatuses, and is a host-side processing apparatus that makes an I / O request to the processing apparatus. I / O processing device different from the above.
本発明の第1の入出力転送装置の共有方法は、処理装置を含む複数の論理区画が、外部記憶装置を接続した入出力転送装置を共有する方法であって、それぞれに前記外部記憶装置の記憶域を排他的に分割した論理デバイスが接続された複数の論理チャネルの前記各論理区画への割り当てを識別する情報と前記入出力転送装置を識別する情報とを共有記憶部に記憶する手順と、前記各論理区画が前記割り当てられた論理チャネルを通じて前記論理デバイスにアクセスする手順を有する。 The first input / output transfer device sharing method of the present invention is a method in which a plurality of logical partitions including processing devices share an input / output transfer device to which an external storage device is connected. A procedure for storing, in a shared storage unit, information for identifying assignment of a plurality of logical channels to which logical devices whose storage areas are exclusively divided are connected to each logical partition and information for identifying the input / output transfer device; , Each logical partition having access to the logical device through the assigned logical channel.
本発明の第2の入出力転送装置の共有方法は、前記第1の入出力転送装置の共有方法であって、前記各論理区画に、前記入出力転送装置や前記外部記憶装置を制御するファームウェア手順を有し、前記ファームウェア手順が、前記処理装置と前記入出力転送装置の組である物理チャネルに対応した第1の手順と、前記論理チャネルに対応した複数の第2の手順を含み、前記記憶する手順を、前記各論理区画の識別に対応して、前記第1の手順の識別情報と割り当てられた論理チャネルに対応した前記第2の手順の識別情報と前記入出力転送装置の実装スロット識別情報と前記入出力転送装置を制御する共通のドライバ手順の識別情報を含むI/Oパス情報を記憶する手順とし、前記各論理区画に、前記ファームウェア手順及び前記ドライバ手順を初期起動する際に前記I/Oパス情報を参照し、前記第1の手順と前記複数の第2の手順間、及び前記第2の手順と前記ドライバ手順間にそれぞれ通信パスを事前に設定する手順を有し、前記第1の手順は、前記物理チャネルを指定した前記論理デバイスへのI/O要求に呼応して、前記通信パスを使用し、宛先の論理デバイスに対応した論理チャネル対応の前記第2の手順と前記ドライバ手順とを通じ前記割り当てられた論理チャネルにI/Oを指示する。 A second input / output transfer device sharing method according to the present invention is the first input / output transfer device sharing method, wherein firmware for controlling the input / output transfer device and the external storage device in each logical partition is provided. The firmware procedure includes a first procedure corresponding to a physical channel that is a set of the processing device and the input / output transfer device, and a plurality of second procedures corresponding to the logical channel, The procedure to be stored corresponds to the identification of each logical partition, the identification information of the first procedure, the identification information of the second procedure corresponding to the assigned logical channel, and the mounting slot of the input / output transfer device A procedure for storing I / O path information including identification information and identification information of a common driver procedure for controlling the input / output transfer device is provided, and the firmware procedure and the driver procedure are stored in each logical partition. The communication path is set in advance between the first procedure and the plurality of second procedures and between the second procedure and the driver procedure by referring to the I / O path information when initially starting The first procedure uses the communication path in response to an I / O request to the logical device that designates the physical channel, and supports a logical channel corresponding to a destination logical device. I / O is instructed to the assigned logical channel through the second procedure and the driver procedure.
本発明の第3の入出力転送装置の共有方法は、前記第2の入出力転送装置の共有方法であって、前記ファームウェア手順が、論理区画が占有する論理デバイスの初期化要求を受けると、対応する前記第1のモジュールが、対象の全ての論理デバイスに対応した論理チャネル対応の前記第2の手順と前記ドライバ手順を通じ対応論理チャネルに論理デバイスの初期化を指示する手順と、初期化できた論理デバイスを占有デバイス情報記憶部に記憶する手順を有する。 A third input / output transfer apparatus sharing method according to the present invention is the second input / output transfer apparatus sharing method, wherein when the firmware procedure receives an initialization request for a logical device occupied by a logical partition, The corresponding first module can be initialized with the second procedure corresponding to the logical channel corresponding to all the target logical devices and the procedure for instructing the corresponding logical channel to initialize the logical device through the driver procedure. The logical device is stored in the occupied device information storage unit.
本発明の第4の入出力転送装置の共有方法は、前記第3の入出力転送装置の共有方法であって、前記ファームウェア手順が、前記物理チャネルを指定したリセット指示を受けると、前記物理チャネルに属する論理チャネルの内、前記占有デバイス情報記憶部に論理デバイスが記憶された論理チャネルを通じ、占有した論理デバイスのみをリセットする手順を有する。 A fourth input / output transfer apparatus sharing method according to the present invention is the third input / output transfer apparatus sharing method, wherein when the firmware procedure receives a reset instruction designating the physical channel, the physical channel Among the logical channels belonging to, the procedure of resetting only the occupied logical device through the logical channel in which the logical device is stored in the occupied device information storage unit.
本発明の第1のプログラムは、処理装置を含む複数の論理区画で共有する入出力転送装置に接続された外部記憶装置の記憶域を排他的に分割した論理デバイスがそれぞれに接続された、複数の論理チャネルの前記各論理区画への割り当てを識別する情報と前記入出力転送装置を識別する情報とを共有記憶部に記憶する手順と、前記各論理区画が前記割り当てられた論理チャネルを通じて前記論理デバイスにアクセスする手順とを、各論理区画の処理装置に実行させる。 The first program of the present invention includes a plurality of logical devices each of which is obtained by exclusively dividing a storage area of an external storage device connected to an input / output transfer device shared by a plurality of logical partitions including a processing device. A procedure for storing in the shared storage unit information for identifying the allocation of the logical channel to each logical partition and information for identifying the I / O transfer device, and the logical partition through the allocated logical channel The procedure for accessing the device is executed by the processing device of each logical partition.
本発明の第2のプログラムは、前記第1のプログラムであって、前記入出力転送装置や前記外部記憶装置を制御する手順であって、前記処理装置と前記入出力転送装置の組である物理チャネルに対応した第1の手順と、前記制御する手順であって、前記論理チャネルに対応した複数の第2の手順と、前記入出力転送装置を制御するドライバ手順と、前記各論理区画の識別に対応して、前記第1の手順の識別情報と割り当てられた論理チャネルに対応した前記第2の手順の識別情報と前記入出力転送装置の実装スロット識別情報と前記入出力転送装置を制御する共通のドライバ手順の識別情報を含むI/Oパス情報を記憶する手順と、前記制御する手順及び前記ドライバ手順を初期起動する際に前記I/Oパス情報を参照し、前記第1の手順と前記第2の手順間、前記第2の手順と前記ドライバ手順間にそれぞれ通信パスを事前に設定する手順と、前記物理チャネルを指定した前記論理デバイスへのI/O要求に呼応して、前記通信パスを使用し、宛先の論理デバイスに対応した論理チャネル対応の前記第2の手順と前記ドライバ手順とを通じ前記割り当てられた論理チャネルにI/Oを指示する手順とを、各論理区画の処理装置に実行させる。 A second program of the present invention is the first program, a procedure for controlling the input / output transfer device and the external storage device, and is a physical set that is a set of the processing device and the input / output transfer device. A first procedure corresponding to a channel, a procedure for controlling, a plurality of second procedures corresponding to the logical channel, a driver procedure for controlling the input / output transfer device, and identification of each logical partition Corresponding to the identification information of the first procedure, the identification information of the second procedure corresponding to the assigned logical channel, the mounting slot identification information of the input / output transfer device, and the input / output transfer device. A procedure for storing I / O path information including identification information of a common driver procedure, the control procedure and the first procedure by referring to the I / O path information when initially starting the driver procedure; In response to an I / O request to the logical device that specifies the physical channel, a procedure for setting a communication path in advance between the second procedure, the second procedure, and the driver procedure. Processing of each logical partition using the communication path, the second procedure corresponding to the logical channel corresponding to the destination logical device, and the procedure for instructing the allocated logical channel through the driver procedure. Let the device run.
本発明の第3のプログラムは、前記第2のプログラムであって、自論理区画が占有する論理デバイスの初期化要求を受けると、対象の全ての論理デバイスに対応した論理チャネル対応の前記第2の手順に論理デバイスの初期化を指示し、初期化できた論理デバイスを占有デバイス情報記憶部に記憶する前記第1の手順と、前記ドライバ手順を通じ対応論理チャネルに論理デバイスの初期化を指示する前記第2の手順とを、各論理区画の処理装置に実行させる。 The third program of the present invention is the second program, and upon receiving an initialization request for a logical device occupied by its own logical partition, the second program corresponding to the logical channel corresponding to all the target logical devices. Instruct the initialization of the logical device to the procedure, and instruct the initialization of the logical device to the corresponding logical channel through the first procedure for storing the initialized logical device in the occupied device information storage unit and the driver procedure. The processing unit of each logical partition is caused to execute the second procedure.
本発明の第4のプログラムは、前記第3のプログラムであって、物理チャネルリセット指示を受けると、物理チャネルに属する論理チャネルの内、前記占有デバイス情報記憶部に論理デバイスが記憶された論理チャネルを通じ、占有した論理デバイスのみをリセットする前記第1の手順を、各論理区画の処理装置に実行させる。 The fourth program of the present invention is the third program, and when a physical channel reset instruction is received, among the logical channels belonging to the physical channel, the logical channel in which the logical device is stored in the occupied device information storage unit Then, the processing unit of each logical partition is caused to execute the first procedure for resetting only the occupied logical device.
本発明は、入出力転送装置を共有する際に、専用HWや専用ドライバを設計しなくてもよいので、開発コストと開発期間が削減できるという効果を持つ。 The present invention does not need to design a dedicated HW or a dedicated driver when sharing an input / output transfer device, and thus has an effect of reducing development cost and development period.
次に、本発明の第1の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明の第1の実施の形態のコンピュータシステムの構成を示すブロック図である。図1を参照すると、第1の実施の形態のコンピュータシステムは、物理ホスト装置1と、I/O制御装置2と、DISKアレイ3とを含む。
Next, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the computer system according to the first embodiment of this invention. Referring to FIG. 1, the computer system according to the first embodiment includes a
物理ホスト装置1は、HW層としては、CPU11とCPU12と共有メモリのメモリ13とメモリ14とを含む。
The
物理ホスト装置1の物理メモリ空間は、メモリ13とメモリ14との領域に分割される。OS101は、メモリ13に格納され、CPU11とメモリ13とを使用する。OS102は、メモリ14に格納され、CPU12とメモリ14とを使用する。メモリ13、および、メモリ14は、それぞれOS101、OS102に固定的に割り当てられた領域の他に、両者がアクセス可能な共有領域も含む。
The physical memory space of the
I/O制御装置2は、HW層としては、I/OプロセッサであるIOP21、22と、メモリ23、24と、I/Oカード29−2(入出力転送装置の1種。たとえばFCカード)とを含む。FW204(ファームウェア)は、メモリ23に格納され、IOP21により実行される。FW205(ファームウェア)は、メモリ24に格納され、IOP22により実行される。ドライバ203は、メモリ23(メモリ24でもよい)の共有領域に格納され、I/Oカード29−2を制御する。
As the HW layer, the I /
物理ホスト装置1、および、I/O制御装置2は、論理区画#1、#2に分割される。論理区画#1は、論理ホスト#1(OS101)に占有され、物理チャネル#1、#2を含む。物理チャネル#2は、FW204(従って、HW層のIOP21、メモリ23)、および、ドライバ203(したがって、H/W層のI/Oカード29−2)から構成される。
The
区画#2は、論理ホスト#2(OS102)に占有され、物理チャネル#3、#4を含む。物理チャネル#3は、FW205(したがって、HW層のIOP22、メモリ24)、および、ドライバ203(したがって、H/W層のI/Oカード29−2)から構成される。すなわち、I/Oカード29−2は、論理区画#1(論理ホスト#1)、論理区画#2(論理ホスト#2)で共有される。
DISKアレイ3は、コントローラ31と、物理DISK32とを含む。コントローラ31は、論理チャネル(#1)311〜論理チャネル(#4)314による制御を行う。物理DISK32は、論理DISK(#1)〜論理DISK(#4)324に分割されアクセスされる。論理チャネル(#1)311〜論理チャネル(#4)314は、それぞれ、論理DISK(#1)321〜論理DISK(#4)324に1対1で対応する。
The DISK
論理DISK(#1)321〜論理DISK(#4)324の各論理DISKはDISKアレイ3の記憶域(アドレス空間)を排他的に4つに分割したものである。
Each logical DISK of the logical DISK (# 1) 321 to logical DISK (# 4) 324 is obtained by dividing the storage area (address space) of the
また、論理チャネル#1〜#4は2グループに分割される。論理チャネル#1〜#2は論理区画#1に割り当てられ、論理チャネル#3〜#4は、論理区画#2に割り当てられる。
Also,
論理ホスト#1、#2は、それぞれ、物理チャネル#2、#3を介してドライバ203に対して、I/O命令を発行する。
The
ここで、論理ホスト#1のOS101、論理ホスト#2のOS102は、それぞれ、論理チャネル#1〜#2に接続された論理DISK(#1)321〜論理DISK(#2)322、論理チャネル#3〜#4に接続された論理DISK(#3)323〜論理DISK(#4)324の排他制御を行っている。
Here, the
従って、論理ホスト#1(論理ホスト#2)は、論理区画#2(論理区画#1)と競合することなく物理チャネル#2(物理チャネル#3)から論理チャネル#1〜#2(論理チャネル#3〜#4)にI/O命令を発行することができる。OS101、102は、物理チャネル単位で初期化またはリセットを論理区画を意識せずに発行することができる。
Therefore, the logical host # 1 (logical host # 2) does not compete with the logical partition # 2 (logical partition # 1), and the physical channel # 2 (physical channel # 3) to the
FW204は、IOP21に実行され、物理チャネル#2(ドライバ203)から、論理チャネル#1、#2にI/O命令を発行する。FW205は、IOP22に実行され、物理チャネル#3(ドライバ203)から論理チャネル#3、#4にI/O命令を発行する。
The
OS101は、論理DISK(#1)321、論理DISK(#2)322を占有し、OS102は、論理DISK(#3)323、論理DISK(#4)324を占有する。
The
図2は、論理分割されるベースとなるコンピュータシステムの一構成例を示したブロック図である。図2を参照すると、コンピュータシステムは、ホスト及びI/O制御装置4とDISKアレイ3とを含む。ホスト及びI/O制御装置4のシステムバス20には、CPU11、CPU12、IOP21、IOP22が接続される。メモリコントローラ25にはCPU11、12にアサインされるメモリ13、14の他、IOP21、22にアサインされるメモリ23、24が接続される。
FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of a computer system serving as a base to be logically divided. Referring to FIG. 2, the computer system includes a host and I /
システムバス20にはバス制御回路26が接続される。バス制御回路26は、システムバス20とI/Oバス27間のバスブリッジとシステムバス20のバスビジー等の管理部と、I/Oバス27のバスビジー等の管理部を有し、システムバス20とI/Oバス27間のデータの受け渡しを行う。
A
I/Oバス27はPCIバス等である。I/Oバス27には、例えば、スロット#1〜#3の3スロットを持つバススロット272が接続されている。
The I /
入出力制御回路273は、バス制御回路26がIOPからのトランザクションデータを送出するとその宛先を解釈し対応するスロットに転送する。
When the
バススロット272のスロット#1、#3にはそれぞれI/Oカード29−1、I/Oカード29−3が実装されている。これらのカードは例えばSCSIカードである。バススロット272のスロット#2には、共有されるI/Oカード29−2が実装されている。このカードは例えばFC(ファイバーチャネル)カードである。FCカードは、デバイス(外部記憶装置)側のコントローラ31との物理インタフェースはシリアル伝送を行うファイバーかメタルワイヤであるが、コントローラ31との上位層インタフェースはSCSI(Small Computer System Interface)である。
An I / O card 29-1 and an I / O card 29-3 are mounted in
ここで、SCSIカードについて熟考してみると、SCSIカードに複数種類のデバイスを接続し、SCSIカードドライバが複数のデバイスドライバを要求元としコマンドを受取り、コマンド対応のデータ転送を並行して行いうることに気付く。また転送終了等のステータスはドライバかカードHWで要求元に対応付けて管理されていることが洞察される。したがって、I/Oカード29−2及びドライバ203もこの様なSCSIカード機能を踏襲し備えていることが洞察される。
Here, when considering the SCSI card, a plurality of types of devices can be connected to the SCSI card, and the SCSI card driver can receive a command using a plurality of device drivers as request sources, and can perform data transfer corresponding to the command in parallel. I notice that. Further, it is insighted that the status such as transfer end is managed in association with the request source by the driver or the card HW. Therefore, it is insighted that the I / O card 29-2 and the
図3は、I/Oカード29−2の構成を示すブロック図である。ホストインタフェース部291は、バススロット272に接続され、ドライバ203が発行するI/Oカード29−2宛の指示を受信する。また、I/Oライト時の書き込みデータを受信し、I/Oリード時のデータを送信する。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the I / O card 29-2. The
コマンドバッファ293にはホストインタフェース部291が受信したコマンド(I/O命令等)が格納される。データバッファ部294にはホストインタフェース部291が受信したI/Oライトデータや、デバイスインタフェース部292が受信したI/Oリードデータ等が格納される。
The
制御部296はドライバ203が発行するI/Oカード29−2宛の指示を解釈し、その結果に応じステータスレジスタ295の読み出しやコマンドバッファ293の書き込み、データバッファ部294の関連レジスタ(メモリアドレスレジスタ、転送カウントレジスタ等)の書き込みを行う。またコマンドをデバイスインタフェース部292を通じコントローラ31の宛先論理チャネルに送出する。
The
制御部296は、I/Oライト時にライトデータをメモリから読み出しデータバッファ部294に格納する。即ち、I/Oバス27の使用を要求し、バスマスタとなるとメモリ読み出しを行う。また、I/Oリード時にリードデータをデバイスインタフェース部292、伝送メディアを通じコントローラ31の対象の論理チャネルから受信しデータバッファ部294に格納する。データが所定量格納されるとI/Oバス27の使用を要求し、許可されバスマスタとなるとデータをメモリに書き込む。
The
ここで、コマンドバッファ293に格納された、コマンド(I/O命令等)毎にデータのバッファリング動作が行われる。即ち、コマンドバッファ293の各コマンドには宛先の論理チャネル番号を含まれ、これにデータバッファ部294の各データバッファが紐付けされる。
Here, a data buffering operation is performed for each command (I / O instruction or the like) stored in the
宛先の論理チャネル番号が異なるI/Oリードコマンドが相前後して発行されても、データバッファや関連レジスタがそれぞれに紐付けされ、送信元の論理チャネルに対応したバッファに格納され、コマンド単位のデータ転送動作が保証されることを洞察できる。 Even if I / O read commands with different destination logical channel numbers are issued one after the other, the data buffer and related registers are linked to each other and stored in the buffer corresponding to the logical channel of the transmission source. You can gain insight that data transfer operations are guaranteed.
また、ドライバ203は、ステータスレジスタ295を読み出し、コマンド毎のデータ転送状態を確認できる。
The
図4に、I/O制御装置2のソフトウェア層の構成を示す。FW204は、論理区画#1のPCモジュール(物理チャネル対応モジュール)2041とLCモジュール(論理チャネル対応モジュール)20421〜20422からなる。ここでPCモジュール2041は物理チャネル#2に対応したモジュールで、LCモジュール20421は論理チャネル#1に対応したモジュールで、LCモジュール20422は論理チャネル#2に対応したモジュールである。
FIG. 4 shows the configuration of the software layer of the I /
コントローラ31にはFW或いはHWによる複数の論理チャネルが存在し、論理チャネルには論理DISK等の論理デバイスが排他的に割り当てられる。前記LCモジュールのそれぞれが各論理チャネルに対応している。
The
同様に、FW205は、区画#2のPCモジュール2051とLCモジュール20521〜20522からなる。
Similarly, the
I/Oパス情報記憶部231には、IOP番号と共有するスロット番号を含み例えばメモリ23の共有領域に設定される。図5にその内容例を示す。番号#1のIOPとはIOP21であり、番号#2のIOPとはIOP22のことである。
The I / O path
IOP21から、スロット#1のSCSIカード、スロット#2のFCカード(I/Oカード29−2)にアクセス可能であり、これらのカードを制御するドライバはドライバX1、ドライバ203であることを示している。
It is possible to access the SCSI card in
また、物理チャネル#2はPCモジュール2041とLCモジュール20421〜20422(したがってIOP21とメモリ23)と、ドライバ203(したがってスロット#2(FCカード))で構成されていることを示している。
The
また、IOP番号の#1、#2は、論理区画番号でもあり、論理区画#1には、LCモジュール20421〜20422が属しており、論理チャネル#1〜#2が割り当られていることを示している。
In addition,
IOP22から、スロット#3のSCSIカード、スロット#2のFCカード(I/Oカード29−2)にアクセス可能であり、これらのカードを制御するドライバはドライバX2、ドライバ203であることを示している。
また、物理チャネル#3はPCモジュール2051とLCモジュール20521〜20522(したがってIOP22とメモリ24)と、ドライバ203(したがってスロット#2(FCカード))で構成されていることを示している。また、論理区画#2にはLCモジュール20521〜20522が属しており、論理チャネル#3〜#4が割当られていることを示している。
It is possible to access the SCSI card in
The
デバイス占有情報記憶部232には、各LCモジュールが占有する論理DISK等の論理デバイス指定情報を含み、例えばメモリ23の共有領域に設定される。図6にその内容例を示す。LCモジュール20421に対応する論理チャネル#1には、論理DISK#1が接続されていることを示している。他のLCモジュールについても同様である。
The device occupation
次に、本発明の実施の形態の動作について図面を参照して説明する。図7は、本発明の第1の実施形態の動作を示すフローチャートである。図7を参照すると、IOP21は、起動指示により、FW204をメモリ23に(図示しない不揮発性の記憶手段から)ロードする(ステップS1)。
Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the first exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7, the
IOP21は、FW204をロード後、メモリ23上の共有領域にあるI/Oパス情報記憶部231を参照し、該当するPCモジュール2041とLCモジュール20421間、LCモジュール20421とドライバ203間、PCモジュール2041とLCモジュール20422間、LCモジュール20422とドライバ203間、それぞれのモジュール間通信経路を事前に設定しておく。例えば、I/O処理要求情報受け渡し用と処理結果情報返信用の各エリアを双方の共有記憶域に設定することでプロセス間通信経路を設定しておく(ステップS2)。
After loading the
次に、IOP21は、PCモジュール2041とLCモジュール20421、20422とドライバ203を起動する。各モジュールやドライバはプロセスタイムを割り当てられると自モジュールに対する処理要求の監視動作を行う(ステップS3)。
Next, the
その後、OS101が起動されると、OS101は、OS内部で管理しているデバイス(外部記憶装置)管理情報から、占有する論理DISK(#1)321と論理DISK(#2)322に対して、初期化を行う。またこの際、物理チャネル#2を指定する(ステップS4)。
After that, when the
初期化は、初期化指示をPCモジュール2041が受け、PCモジュール2041は、LCモジュール20421〜20422に指示する(ステップS5)。該当するLCモジュールは、ドライバ203に対して、初期化指示を占有する論理DISK(#1)321、論理DISK(#2)322に発行する。
For initialization, the
初期化指示はI/Oカード29−2を通じてコントローラ31に指示される。またこの時、該当LCモジュールは、占有した論理DISKの名称(識別)をデバイス占有情報記憶部232に登録する(ステップS6)。
The initialization instruction is instructed to the
次に、OS101が、IOP21にI/O命令を発行し、DISKアレイ3等をアクセスする動作について説明する。OS101の要求が論理DISKアクセス要求であれば(ステップS7)、OS101は物理チャネル#2を指定し、論理DISK(#1)321にI/O命令を発行し(ステップS8)、PCモジュール2041がI/O処理を開始し、PCモジュール2041、LCモジュール20421がそれぞれ既設定のプロセス間通信経路を使って、一気にドライバ203までI/O指示を伝える(ステップS9)。
Next, an operation in which the
ドライバ203は、I/Oカード29−2を通じ、DISKアレイ3のコントローラ31に対し、論理チャネル#1へのI/O指示を出力する(ステップS10)。次に、コントローラ31は、論理チャネル#1へのI/O指示を論理DISK(#1)321へのI/O指示として、物理DISK32をアクセスする。コントローラ31は前記アクセスする際に論理DISK(#1)321に対するアドレスや指示を物理DISK32へのアドレスや指示に変換しアクセスする(ステップS11)。
The
OS101の要求がチャネル#2のリセット要求であれば(ステップS7)、OS101は、物理チャネル#2を指定しチャネルリセット指示のI/O命令を発行する(ステップS12)。PCモジュール2041は、デバイス占有情報記憶部232に登録された該当LCモジュールだけにリセット指示を行なう。指示されたLCモジュールが、対応の論理チャネルを通じ論理DISKのリセットを行う(ステップS13)。
If the request from
他区画のIOP22も同様に動作を行う。ただし、ドライバ203が既に起動されていた場合は何も行わない。
The IOP 22 in the other section performs the same operation. However, if the
以上説明した様に、本発明によれば、I/Oカード当りの最大論理チャネル数を論理区画で分割し、また、FW起動時にモジュール間、モジュール−ドライバ間の通信経路(I/Oパス)を設定し以降I/Oパス情報記憶部231の参照を行うことなくI/O要求処理しており共有するI/Oカードの制御のオーバーヘッドの増加が少ないので、論理分割を行わないときのI/Oカードの性能と同等であるという効果を有する。
As described above, according to the present invention, the maximum number of logical channels per I / O card is divided into logical partitions, and communication paths (I / O paths) between modules and between modules and drivers when FW is activated. After that, I / O request processing is performed without referring to the I / O path
また、占有したデバイスの情報を保持しているので、OS(Operating System)は、物理チャネルに対して他の区画に影響せずに初期化とリセットを行え、OSの仕様変更を必要としないという効果を有する。 Also, since the information of the occupied device is held, the OS (Operating System) can be initialized and reset without affecting other partitions for the physical channel, and the specification of the OS is not required. Has an effect.
また、本発明は、入出力転送装置を共有する際に、専用HWや専用ドライバを設計しなくてもよいので、開発コストと開発期間が削減できるという効果を持つ。 Further, the present invention has an effect that the development cost and the development period can be reduced because it is not necessary to design a dedicated HW or a dedicated driver when sharing the input / output transfer device.
次に、本発明の第2の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図8は第2の実施形態の入出力転送装置共有方式や方法を含む論理分割されたコンピュータシステムの構成を示すブロック図である。 Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of a logically divided computer system including the input / output transfer apparatus sharing method and method of the second embodiment.
ホスト及びI/O制御装置4AはHW層として、CPU11、メモリ13、CPU12、メモリ14、I/Oカード29−2を含む。CPU11とメモリ13のHWリソースに、OS101とFW204を搭載し、更にI/Oカード29−2とこれを制御するドライバ203を共有することで論理区画#1を実現している。
The host and I / O control device 4A includes a
OS101とFW204はメモリ13にロードされ、ドライバ203はメモリ13の共有エリアにロードされ、CPU11により実行される。
The
同様に、CPU12とメモリ14のHWリソースに、OS102とFW205を搭載し、更にI/Oカード29−2とドライバ203を共有することで論理区画#2を実現している。OS102とFW205はメモリ14にロードされ、共有ドライバ203はメモリ13の共有エリアにロードされ、CPU12により実行される。DISKアレイ3の構成は前記第1の実施形態と同様につき説明を省略する。
Similarly, the
論理区画#1、#2のベースとなるホスト及びI/O制御装置4Aは例えば、図9に示す様な構成とすればよい。具体的には、図2のホスト及びI/O制御装置4のIOP21、22やメモリ23、24を含まない構成であり、メモリ23、24にロードしていたFW204、205やドライバ203は、メモリ13、14にロードし、IOP21、22が実行していた処理をCPU11、12が実行するようにすればよい。
For example, the host and the I / O control device 4A as the bases of the
本実施形態により、IOP等の入出力処理装置をCPUとは別に持たないコンピュータシステムを論理分割し複数の論理区画とする場合にも、本発明を適用することが出来る。 According to the present embodiment, the present invention can also be applied to a case where a computer system that does not have an input / output processing device such as an IOP or the like is logically divided into a plurality of logical partitions.
以上の実施形態の説明では、各論理区画が共有する入出力転送装置として、I/Oカード29−2(FCカード)の例で説明したが、共有する入出力転送装置は他のインタフェースカードであってもよい。 In the above description of the embodiment, the example of the I / O card 29-2 (FC card) is described as the input / output transfer device shared by each logical partition. However, the shared input / output transfer device is another interface card. There may be.
また、共有する入出力転送装置と接続する外部記憶装置をDISKアレイ3とし、論理デバイスを前記DISKアレイ3の記憶領域を排他的に分割した論理ディスクとする例について説明したが、前記外部記憶装置はDISKアレイ3に限定されるものでなく、記憶域(アドレス空間)を排他的に分割しそれぞれを論理デバイスとして扱える外部記憶装置であればよい。
Further, the example in which the external storage device connected to the shared input / output transfer device is the
また、共有する入出力転送装置と接続する外部記憶装置が一体化していても本発明は適用できることは言うまででもない。例えば、I/Oカード29−2が電子ディスクカード等の様に電子ディスク部を含むカードの場合は、電子ディスクカードのインタフェース部を共有する入出力転送装置とし、電子ディスク部を外部記憶装置とすればよい。 Further, it goes without saying that the present invention can be applied even if an external storage device connected to a shared input / output transfer device is integrated. For example, when the I / O card 29-2 is a card including an electronic disk unit, such as an electronic disk card, the input / output transfer device shares the interface unit of the electronic disk card, and the electronic disk unit is connected to an external storage device. do it.
本発明は、論理区画に分割されるコンピュータシステムに対して適用できる。 The present invention can be applied to a computer system that is divided into logical partitions.
1 物理ホスト装置
11、12 CPU
13、14 メモリ
101、102 OS
2 I/O制御装置
20 システムバス
21、22 IOP
23、24 メモリ
231 I/Oパス情報記憶部
232 デバイス占有情報記憶部
25 メモリコントローラ
26 バス制御回路
27 I/Oバス
272 バススロット
273 入出力制御回路
29−1、29−2、29−3 I/Oカード
203 ドライバ
204、205 FW
2041、2051 PCモジュール
20421〜20422、20521〜20522 LCモジュール
291 ホストインタフェース部
292 デバイスインタフェース部
293 コマンドバッファ
294 データバッファ部
295 ステータスレジスタ
296 制御部
3 DISKアレイ
31 コントローラ
32 物理DISK
321 論理DISK(#1)
322 論理DISK(#2)
323 論理DISK(#3)
324 論理DISK(#4)
4、4A ホスト及びI/O制御装置
1
13, 14
2 I /
23, 24 Memory 231 I / O path
2041, 2051 PC module 20421-20422, 20521-20522
321 Logical DISK (# 1)
322 Logical DISK (# 2)
323 Logical DISK (# 3)
324 Logical DISK (# 4)
4, 4A Host and I / O control device
Claims (13)
それぞれに前記外部記憶装置の記憶域を排他的に分割した論理デバイスが接続された複数の論理チャネルの前記各論理区画への割り当てを識別する情報と前記入出力転送装置を識別する情報とを記憶する共有記憶部を備え、
前記各論理区画の処理装置が前記割り当てられた論理チャネルを通じて前記論理デバイスにアクセスすることを特徴とする入出力転送装置の共有方式。 A method in which a plurality of logical partitions including processing devices share an input / output transfer device connected to an external storage device,
Information for identifying allocation to each logical partition of a plurality of logical channels to which logical devices obtained by exclusively dividing the storage area of the external storage device are connected and information for identifying the I / O transfer device are stored With a shared storage
A method of sharing an input / output transfer apparatus, wherein the processing device of each logical partition accesses the logical device through the assigned logical channel.
前記ファームウェアが、各処理装置と前記入出力転送装置の組である物理チャネルに対応した第1のモジュールと、前記論理チャネルに対応した複数の第2のモジュールを含み、前記共有記憶部には、前記各論理区画の識別に対応して、前記第1のモジュール識別情報と割り当てられた論理チャネルに対応した前記第2のモジュールの識別情報と前記入出力装置の実装スロット識別情報と前記入出力転送装置を制御する共通のドライバの識別情報を含むI/Oパス情報を記憶し、
前記処理装置が、前記ファームウェア及び前記ドライバを初期起動する際に前記I/Oパス情報を参照し、前記第1のモジュールと前記第2のモジュール間、前記第2のモジュールと前記ドライバ間にそれぞれモジュール間通信パスを事前に設定する手段を備え、
前記第1のモジュールが、前記物理チャネルを指定した前記論理デバイスへのI/O要求に呼応して、前記通信パスを使用し、宛先の論理デバイスに対応した論理チャネル対応の前記第2のモジュールと前記ドライバを通じ前記割り当てられた論理チャネルにI/Oを指示することを特徴とする請求項1に記載の入出力転送装置の共有方式。 Each logical partition is provided with firmware that causes the processing device to execute and control the input / output transfer device and the external storage device,
The firmware includes a first module corresponding to a physical channel that is a set of each processing device and the input / output transfer device, and a plurality of second modules corresponding to the logical channel, and the shared storage unit includes: Corresponding to the identification of each logical partition, the first module identification information, the identification information of the second module corresponding to the assigned logical channel, the mounting slot identification information of the input / output device, and the input / output transfer Storing I / O path information including identification information of a common driver that controls the device;
When the processing device initially starts the firmware and the driver, the processing device refers to the I / O path information, between the first module and the second module, and between the second module and the driver. A means for setting the inter-module communication path in advance is provided.
The first module uses the communication path in response to an I / O request to the logical device designating the physical channel, and the second module supports the logical channel corresponding to the destination logical device. 2. The sharing method for an input / output transfer apparatus according to claim 1, wherein I / O is instructed to the assigned logical channel through the driver.
それぞれに前記外部記憶装置の記憶域を排他的に分割した論理デバイスが接続された複数の論理チャネルの前記各論理区画への割り当てを識別する情報と前記入出力転送装置を識別する情報とを共有記憶部に記憶する手順と、
前記各論理区画が前記割り当てられた論理チャネルを通じて前記論理デバイスにアクセスする手順を有することを特徴とする入出力転送装置の共有方法。 A method in which a plurality of logical partitions including processing devices share an input / output transfer device connected to an external storage device,
Sharing information for identifying the allocation of each of the plurality of logical channels to which the logical devices obtained by exclusively dividing the storage area of the external storage device to each logical partition and information for identifying the I / O transfer device are shared A procedure for storing in the storage unit;
A method for sharing an I / O transfer apparatus, comprising the steps of: each logical partition accessing the logical device through the assigned logical channel.
前記ファームウェア手順が、前記処理装置と前記入出力転送装置の組である物理チャネルに対応した第1の手順と、前記論理チャネルに対応した複数の第2の手順を含み、
前記記憶する手順を、前記各論理区画の識別に対応して、前記第1の手順の識別情報と割り当てられた論理チャネルに対応した前記第2の手順の識別情報と前記入出力転送装置の実装スロット識別情報と前記入出力転送装置を制御する共通のドライバ手順の識別情報を含むI/Oパス情報を記憶する手順とし、
前記各論理区画に、前記ファームウェア手順及び前記ドライバ手順を初期起動する際に前記I/Oパス情報を参照し、前記第1の手順と前記複数の第2の手順間、及び前記第2の手順と前記ドライバ手順間にそれぞれ通信パスを事前に設定する手順を有し、
前記第1の手順は、前記物理チャネルを指定した前記論理デバイスへのI/O要求に呼応して、前記通信パスを使用し、宛先の論理デバイスに対応した論理チャネル対応の前記第2の手順と前記ドライバ手順とを通じ前記割り当てられた論理チャネルにI/Oを指示することを特徴とする請求項6に記載の入出力転送装置の共有方法。 Each logical partition has a firmware procedure for controlling the input / output transfer device and the external storage device,
The firmware procedure includes a first procedure corresponding to a physical channel that is a set of the processing device and the input / output transfer device, and a plurality of second procedures corresponding to the logical channel,
The procedure to be stored corresponds to the identification of each logical partition, the identification information of the first procedure, the identification information of the second procedure corresponding to the assigned logical channel, and the implementation of the input / output transfer device A procedure for storing I / O path information including slot identification information and identification information of a common driver procedure for controlling the input / output transfer device,
Refer to the I / O path information when initially starting the firmware procedure and the driver procedure for each logical partition, and between the first procedure and the plurality of second procedures, and the second procedure. And a procedure for setting a communication path in advance between each of the driver procedures,
The first procedure uses the communication path in response to an I / O request to the logical device that specifies the physical channel, and the second procedure supports a logical channel corresponding to a destination logical device. 7. The method according to claim 6, wherein I / O is instructed to the assigned logical channel through the driver procedure.
前記各論理区画が前記割り当てられた論理チャネルを通じて前記論理デバイスにアクセスする手順とを、
各論理区画の処理装置に実行させるためのプログラム。 To each logical partition of a plurality of logical channels, each of which is connected to a logical device that is exclusively divided from the storage area of the external storage device connected to the input / output transfer device shared by the plurality of logical partitions including the processing device Storing the information for identifying the allocation and the information for identifying the input / output transfer device in the shared storage unit;
Each logical partition accessing the logical device through the assigned logical channel;
A program to be executed by the processing unit of each logical partition.
前記入出力転送装置や前記外部記憶装置を制御する手順であって、前記処理装置と前記入出力転送装置の組である物理チャネルに対応した第1の手順と、
前記制御する手順であって、前記論理チャネルに対応した複数の第2の手順と、
前記入出力転送装置を制御するドライバ手順と、
前記各論理区画の識別に対応して、前記第1の手順の識別情報と割り当てられた論理チャネルに対応した前記第2の手順の識別情報と前記入出力転送装置の実装スロット識別情報と前記入出力転送装置を制御する共通のドライバ手順の識別情報を含むI/Oパス情報を記憶する手順と、
前記制御する手順及び前記ドライバ手順を初期起動する際に前記I/Oパス情報を参照し、前記第1の手順と前記第2の手順間、前記第2の手順と前記ドライバ手順間にそれぞれ通信パスを事前に設定する手順と、
前記物理チャネルを指定した前記論理デバイスへのI/O要求に呼応して、前記通信パスを使用し、宛先の論理デバイスに対応した論理チャネル対応の前記第2の手順と前記ドライバ手順とを通じ前記割り当てられた論理チャネルにI/Oを指示する手順とを、
各論理区画の処理装置に実行させるためのプログラム。 The program according to claim 10,
A procedure for controlling the input / output transfer device and the external storage device, the first procedure corresponding to a physical channel that is a set of the processing device and the input / output transfer device;
A plurality of second procedures corresponding to the logical channel, the controlling procedure;
A driver procedure for controlling the input / output transfer device;
Corresponding to the identification of each logical partition, the identification information of the first procedure, the identification information of the second procedure corresponding to the assigned logical channel, the mounting slot identification information of the input / output transfer device, and the input A procedure for storing I / O path information including identification information of a common driver procedure for controlling the output transfer device;
Refer to the I / O path information when initially starting the control procedure and the driver procedure, and communicate between the first procedure and the second procedure, and between the second procedure and the driver procedure, respectively. Steps to pre-set the path,
In response to an I / O request to the logical device specifying the physical channel, the communication path is used, and the second procedure and the driver procedure corresponding to the logical channel corresponding to the destination logical device are used. Instructing I / O to the assigned logical channel;
A program to be executed by the processing unit of each logical partition.
自論理区画が占有する論理デバイスの初期化要求を受けると、対象の全ての論理デバイスに対応した論理チャネル対応の前記第2の手順に論理デバイスの初期化を指示し、初期化できた論理デバイスを占有デバイス情報記憶部に記憶する前記第1の手順と、
前記ドライバ手順を通じ対応論理チャネルに論理デバイスの初期化を指示する前記第2の手順とを、
各論理区画の処理装置に実行させるためのプログラム。 The program according to claim 11,
When receiving an initialization request for a logical device occupied by the own logical partition, the logical device is instructed to initialize the logical device to the second procedure corresponding to the logical channel corresponding to all the target logical devices, and the logical device has been initialized. The first procedure for storing the device in the occupied device information storage unit;
The second procedure instructing the corresponding logical channel to initialize the logical device through the driver procedure;
A program to be executed by the processing unit of each logical partition.
物理チャネルリセット指示を受けると、物理チャネルに属する論理チャネルの内、前記占有デバイス情報記憶部に論理デバイスが記憶された論理チャネルを通じ、占有した論理デバイスのみをリセットする前記第1の手順を、
各論理区画の処理装置に実行させるためのプログラム。
A program according to claim 12,
When receiving a physical channel reset instruction, the first procedure of resetting only the occupied logical device through the logical channel in which the logical device is stored in the occupied device information storage unit among the logical channels belonging to the physical channel,
A program to be executed by the processing unit of each logical partition.
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