JP2012168846A - サーバ装置、処理実行方法およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】資源分割プログラム26は、OS起動前に、BIOSが生成したリソーステーブルを書き換え、プロセッサ・コア2〜5を、OS用のプロセッサ・コア2及び3と特定処理専用のプロセッサ・コア4及び5とに分割し、物理メモリ6を、OS用メモリ21と特定処理専用メモリ25とに分割する。プロセッサ負荷の高い特定の処理を実行した場合に、即時応答が要求されると、プロセッサ負荷の高い特定の処理が、OSから資源分割されたプロセッサ・コア4及び5、並びに特定処理専用メモリ25上で実行される。これにより、OSが動作するプロセッサ負荷の上昇を抑え、応答遅延を防止し得る。
【選択図】図1
Description
<第1の実施形態>
図1は、本発明の第1の実施形態に係るサーバ装置1の構成を示すブロック図である。同図に示すように、本発明の第1の実施形態に係るサーバ装置1は、4つのプロセッサ・コア2〜5(物理プロセッサ番号「0」、「6」、「2」、「4」)を具備し、Windows(登録商標)のOS(Operating System)が起動するオープンサーバ装置である。なお、サーバ装置1における4つのプロセッサ・コアは、マルチプロセッサにて実現されていてもよいし、マルチコアにて実現されていてもよい。
ここでいう「オープンサーバ装置」は、Windows(登録商標)やLinux(登録商標)等のオープンOSが起動するサーバ装置である。ただし、本発明の適用範囲は、オープンサーバ装置に限らない。すなわち、本発明はオープンOSに限らず様々なOSの起動するサーバ装置に適用可能である。
コンソール用コントローラ11には、ディスプレイ81、キーボード82、マウス83等の入出力デバイスが接続される。ネットワークアダプタ12は、通信用のアダプタである。
サーバ装置1では、電源をONされて起動すると、BIOSが動作する。そして、BIOSは、ハードウェアの診断を実施した後、プロセッサ・コア2〜5や物理メモリ6などのハードウェア資源情報を記述したリソーステーブルをBIOSメモリ20上に生成する。
図1に示したように、サーバ装置1は、4つのプロセッサ・コア2、3、4、5を具備する。そこで、BIOSは、図3(A)に示すように、プロセッサエントリとして、4つのエントリ41、42、43、44を生成する。各エントリ41、42、43、44には、エントリタイプと、物理プロセッサ番号と、ブートフラグが記載される。なお、ここでは、物理プロセッサ番号「0」はプロセッサ・コア2、物理プロセッサ番号「2」はプロセッサ・コア4、物理プロセッサ番号「4」はプロセッサ・コア5、物理プロセッサ番号「6」はプロセッサ・コア3にそれぞれ対応している。
ここでは、物理メモリ6が4GBの場合の例を示している。なお、システムアドレスマップのエントリに含まれる情報は、図5に示すように、領域の開始アドレス51と、領域の長さ52と、領域の属性53とから構成されている。属性「1」はメインメモリとしてOSで使用可能なメモリ領域を示し、属性「2」はリザーブ用のメモリ領域を示し、属性「3」は割込制御用メモリ領域を示し、属性「4」は割込制御用不揮発メモリ領域を示す。なお、サーバ装置1におけるシステムアドレスマップのエントリ数は、同図に示すエントリ数に限らず、様々なエントリ数を取り得る。
同図に示すように、特定処理専用メモリ25は、特定処理用資源管理テーブル70と、指示受信バッファ71と、結果送信バッファ72と、特定処理FW領域73と、特定処理FWワークメモリ74とからなる。
同図に示すように、特定処理用資源管理テーブル70は、ヘッダ部60と、プロセッサエントリ61、62と、特定処理メモリエントリ63と、IO割込エントリ64と、IOボード情報エントリ65と、特定処理実行FW開始アドレスエントリ66とからなる。
OS23が起動すると、OS23にインストールされた(すなわち、OS23の一部を構成する)プロセッサ間通信ドライバ28は、OS23が設定したプロセッサ間通信用IOボード15へアクセスするための制御情報を、特定処理用資源管理テーブル70のIOボード情報エントリ65に書き込む。
特定処理実行管理プログラム27は、特定処理の要求元のオペレータ又は業務プログラム24に対して処理結果を通知する。
まず、図8を参照して、一般のオープンサーバ装置の電源ONからシステム起動完了までの動作を説明する。
次に、BIOSは、ディスク13(ディスクA)の先頭ブロックにあるマスターブートレコードであるブロック「0」を読み込んで、ブートストラップローダを実行する(ステップS3)。
OS起動プログラム22は、BIOSが生成したリソーステーブルを参照してOSを起動する(ステップS5)。
図10は、本発明の第1の実施形態に係るサーバ装置1において、電源ONからシステム起動完了までの動作を示すフローチャートである。
まず、資源分割プログラム26は、BIOSによりプロセッサ間通信用IOボード15の割込信号Aに割り当てられた割込アドレス及び割込番号と、プロセッサ間通信用IOボード15の物理スイッチ18に設定された、特定処理専用に確保するプロセッサ・コアの数と物理メモリ容量の情報とを取得する(ステップS10)。
ステップS11で4個のプロセッサ・コアのうち2個のプロセッサ・コアを特定処理専用に確保する場合、資源分割プログラム26は、図3(A)に示すハードウェア資源情報中のプロセッサエントリから2つのプロセッサエントリを削除して、図3(B)のように書き換える。
次に、資源分割プログラム26は、ディスク13(ディスクA)のブロック「6」〜ブロック「14」(図11(B)において符号37で示す)から特定処理実行FWを読み込んで、特定処理専用メモリ25に書き込む(ステップS13)。
次に、ディスク13(ディスクA)の先頭ブロック(図11の符号31)のデータが格納されているブロック「1」(図11の符号35)を読み出して、オリジナルの(一般のサーバ装置で実行されるブートストラップローダと同様の)ブートストラップローダを実行する(ステップS15)。
図13において、特定処理実行FW19は、特定処理用資源管理テーブル70(図7)のプロセッサエントリ61、62の情報と自身が動作しているプロセッサ・コアの物理プロセッサ番号とを比較して、自身が動作しているプロセッサ・コアがスレーブプロセッサか否かを判定する(ステップS20)。
一方、マスタープロセッサであると判定した場合(ステップS20:No)、特定処理実行FW19は、特定処理用資源管理テーブル70のヘッダ部60にある特定処理起動通知エリアの読み込みを行い(ステップS21)、FW起動通知が来るのを待ち合わせる(ステップS22)。
図14において、オペレータ又は他の業務プログラムから特定処理の処理要求が来たとき、特定処理実行管理プログラム27はプロセッサ間通信ドライバ28に特定処理実行FW19への処理要求発行を指示する(ステップS40)。
当該指示を受けたプロセッサ間通信ドライバ28は、特定処理実行管理プログラム27から受け取った特定処理実行FW19に対する指示情報を特定処理専用メモリ25上の指示受信バッファ71に書き込み、プロセッサ間通信用IOボード15のIO割込信号A制御部16にIO割込信号Aを発行させる。
処理の実行結果を受け取った特定処理実行管理プログラム27は、特定処理の要求元に特定処理の処理結果を通知する(ステップS45)。
そして、サーバ装置1は、プロセッサやメモリの増設や、処理能力の高い高価なバーチャルマシン・システム等のサーバ装置の導入を行うことなく、上記のように、OSが動作するプロセッサの負荷上昇を抑えつつ、即時処理を要求される処理やプロセッサ負荷の高い処理を実行可能である。
また、サーバ装置のスペックの制限によりサーバ装置1では、プロセッサやメモリの増設ができない場合でも、上記のように、OSが動作するプロセッサの負荷上昇を抑えつつ、即時処理を要求される処理やプロセッサ負荷の高い処理を実行可能である。
次に、本発明の他の実施形態について説明する。図15は、本発明の第2の実施形態を示している。この第2の実施形態におけるサーバ装置2は、その基本的構成は第1の実施形態におけるサーバ装置1と同様であるが、プロセッサ間通信用IOボード15を除いた構成となっている。なお、図15において、図1の各部に対応して同様の機能を有する部分には、同一符号を付して、その説明を省略する。
また、「コンピュータシステム」は、WWWシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
2〜5:プロセッサ・コア
6:物理メモリ
7:メモリハブ
8:IOハブ
10:ディスク用IOボード
11:コンソール用コントローラ
12:ネットワークアダプタ
13、14:ディスク
15:プロセッサ間通信用IOボード
16:IO割込信号A制御部
17:IO割込信号B制御部
18:物理スイッチ
19:特定処理実行FW
20:BIOSメモリ
21:OS用メモリ
22:OS起動プログラム
24:業務プログラム
25:特定処理専用メモリ
26:資源分割プログラム
27:特定処理実行管理プログラム
28:プロセッサ間通信ドライバ
Claims (5)
- 複数のプロセッサ・コアを具備してオペレーティング・システムを起動するサーバ装置であって、
前記オペレーティング・システムが起動される前に、前記オペレーティング・システムからプロセッサ・コア及びメモリのハードウェア資源を分割し、前記分割したハードウェア資源を特定処理専用として確保する資源分割手段と、
前記資源分割手段により確保された特定処理専用のハードウェア資源上で動作する特定処理実行手段と、
前記資源分割手段により確保された特定処理専用のハードウェア資源に、前記オペレーティング・システム上からアクセスする機能を提供するプロセッサ間通信手段と、
前記オペレーティング・システム上で動作し、要求に応じて前記プロセッサ間通信手段を使って前記特定処理実行手段に特定の処理を実行させ、実行結果に応答する特定処理実行管理手段と
を備えたことを特徴とするサーバ装置。 - 前記資源分割手段は、前記オペレーティング・システムが起動される前に、リソーステーブルを書き換えて、前記オペレーティング・システムから前記特定処理専用のハードウェア資源を確保することを特徴とする請求項1に記載のサーバ装置。
- 前記プロセッサ間通信手段は、前記オペレーティング・システムが使用するハードウェア資源用と前記特定処理の実行のためのハードウェア資源用の2つの割込信号用の割込み信号制御部を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のサーバ装置。
- 複数のプロセッサ・コアを具備してオペレーティング・システムを起動するサーバ装置の実行方法であって、
前記オペレーティング・システムが起動される前に、前記オペレーティング・システムからプロセッサ・コア及びメモリのハードウェア資源を分割し、前記分割したハードウェア資源を特定処理専用として確保しておき、
前記特定処理専用として確保されたハードウェア資源に、前記オペレーティング・システム上からアクセスする機能を設け、
要求に応じて、前記特定処理専用として確保された特定処理専用のハードウェア資源上で特定処理を実行させる
ことを特徴とする処理実行方法。 - 複数のプロセッサ・コアを具備してオペレーティング・システムを起動するサーバ装置で、前記オペレーティング・システムが起動される前に、前記オペレーティング・システムからプロセッサ・コア及びメモリのハードウェア資源を分割し、前記分割したハードウェア資源を特定処理専用として確保するためのプログラムであって、
リソーステーブルから特定処理専用として確保すべきプロセッサ・コアのエントリを削除して、特定処理専用のプロセッサ・コアとして確保するステップと、
物理メモリの一部をオペレーティング・システムから使用不可として、特定処理専用のメモリとして確保するステップと
を含むことを特徴とするプログラム。
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