JP2735801B2 - 入出力制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、入出力装置を上位装置
からの命令に基づいて制御する入出力制御装置に関し、
特に入出力装置の異常発生時には異常のある入出力装置
に代えて使用される予備用入出力装置の制御を含む監視
制御の改善に関する。

【０００２】近年の計算機システムにおける高信頼化の
要求に伴い、入出力サブシステムでの高信頼化が要求さ
れている。このため、予備用入出力装置を有する入出力
サブシステムが提供されている。この入出力サブシステ
ムでは予備用入出力装置は通常時には使用されず、他の
現用の入出力装置に読み取りエラーや故障等の異常が発
生したときに初めて使用される。

【０００３】このとき予備用入出力装置が正常に動作し
て予備用入出力装置としての役割を果たすためには、事
前に予備用入出力装置の正常／異常を監視し、ハードエ
ラーや読み取りエラー等の予防保守情報を上位装置に提
供する手段を入出力サブシステムにおいて持つ必要があ
る。

【０００４】

【従来の技術】異常のある入出力装置に代えて予備用入
出力装置を上位装置に提供する入出力制御装置として、
従来よりアレー形記憶装置であるアレー型磁気ディスク
制御装置が知られている。このアレー型磁気ディスク制
御装置は、上位装置とのインタフェース制御部、下位装
置とのインタフェース制御部、プロセッサ及び各種レジ
スタを有し、下位装置として複数台のデータディスク装
置、１台のパリティ用ディスク装置及び１台の予備用デ
ィスク装置が接続され、これらを同期回転制御してい
る。

【０００５】アレー型磁気ディスク制御装置は複数台の
データディスク装置及びパリティ用ディスク装置の各々
からデータ及びパリティを並行して読み出し、データの
異常の有無を検査する。データに異常がない通常時はデ
ータはこのまま上位装置に転送される。

【０００６】しかし、データに異常有りと検出されたと
きは、アレー型磁気ディスク装置は異常のあるデータを
読み出した１台のディスク装置以外の、残りの正常なデ
ータディスク装置とパリティディスク装置から読み出さ
れたデータ及びパリティに基づいて、正しいデータを復
元して上位装置に転送する。

【０００７】現用の入出力装置であるデータディスク装
置の１台又はパリティ用ディスク装置に何らかの理由で
読み取りエラーや故障等の異常が規定回数以上発生した
ときは、その段階で残りの正常なデータディスク装置と
パリティ用ディスク装置から、異常なデータディスク装
置又は異常なパリティ用ディスク装置に書かれている全
てのデータを自動的に予備用ディスク装置に復元し、こ
の後は現用入出力装置として異常発生ディスク装置に代
えて使用することにより、所要の処理動作を続行させ、
システムダウンを防止することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、予備用ディス
ク装置自体にハードエラーや読み取りエラーがあって
も、そのことが上位装置には全くわからず、異常発生デ
ィスク装置に代えて初めて予備用ディスク装置を入出力
装置として使用するときに、予備用ディスク装置自体の
ハードエラーや読み取りエラー等が発見され、予備用デ
ィスク装置としての役割を果たせないことがある。

【０００９】そこで、従来複数のユニットからなる通常
系と、通常系のユニットの予備ユニットを有する装置に
おいて、予備ユニットに対し通常系の任意のユニットと
同一の入力信号を与え、予備ユニットと上記任意のユニ
ットの両出力信号を比較することにより、予備ユニット
を監視する方式が知られている（特開昭５６−７２３５
９号公報）。しかし、この監視方式は通常系の現用ユニ
ットと同時に常時予備ユニットを稼動する必要があるた
め、前記した入出力制御装置では制御する入出力装置が
実質的に１台増えることと等価であり、上位装置の負荷
が大きい。

【００１０】また、入出力制御装置の異常を時間監視タ
イムテーブルに従って監視する方式（特開昭６２−２１
２８５６号公報）も知られているが、このものは予備用
入出力装置に対しての異常を監視するものではなく、ま
た処理の空き時間を利用したものでもない。更に、従来
より中央処理装置（ＣＰＵ）が現用と予備用の二重化構
成された装置において、予備系のＣＰＵでもソフトウェ
アを走行させて実動作に近い形態で診断を行なう監視方
式（特開平２−９３９５３号公報）及び予備系のＣＰＵ
を一定周期で診断を行なう監視方式（特開昭６２−９０
０６８号公報）なども従来より知られている。しかし、
上記のＣＰＵが二重化された装置の各監視方式はいずれ
も処理の空き時間を利用して予備ＣＰＵの監視を行なう
ものではない。

【００１１】本発明は以上の点に鑑みてなされたもの
で、予備用入出力装置及び／又は現用の入出力装置の状
態を監視する際、上位装置からの命令の処理実行を行な
っていない処理空き時間を利用し、特に予備用ディスク
装置（入出力装置）を使用しないときであっても、電源
を常時投入して予備用ディスク装置を常時レディ状態に
しておき、予備用ディスク装置を含めた各装置の異常判
定が行える入出力制御装置及びＰＣ形記憶システムを提
供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、複数台のデータディスク装置（７００〜７０７）、
１台のパリティ用ディスク装置（７０８）及び１台の予
備用ディスク装置（７０９）を１つの論理デバイスとす
る複数の論理デバイスが下位装置として夫々接続された
下位装置インタフェース制御部（６３）と、上位装置
（５０）から発行された前記複数の論理デバイスのう
ち、任意の一の論理デバイスの動作命令を受けるチャネ
ルインタフェース制御部（６１）と、前記下位装置イン
タフェース制御部（６３）を介して前記複数の論理デバ
イスの各複数台のデータディスク装置（７００〜７０
７）、パリティ用ディスク装置（７０８）及び予備用デ
ィスク装置（７０９）を夫々回転同期制御する回転同期
制御部（６６）と、前記データディスク装置及びパリテ
ィ用ディスク装置（７００〜７０８）がハードエラー及
び読み取りエラーのない正常なときは、これらデータデ
ィスク装置及びパリティ用ディスク装置（７００〜７０
８）を選択し、異常があるときは残りの正常なデータデ
ィスク装置及び／又はパリティ用ディスク装置と前記予
備用ディスク装置（７０９）とを選択し、上位装置（５
０）から前記チャネルインタフェース制御部（６１）を
介して入力された命令に基づき、該選択したディスク装
置に対して書き込み又は読み出し制御する動作制御部
（６２ａ）と、前記上位装置（５０）から前記チャネル
インタフェース制御部（６１）を介して入力される命令
の処理実行を該動作制御部（６２ａ）が行なっていない
処理空き時間に前記下位装置インタフェース制御部（６
３）を介して選択した一の論理デバイス中のデータディ
スク装置（７００〜７０７）及びパリティ用ディスク装
置（７０８）又は予備用ディスク装置（７０９）が正常
動作するか否か判定する判定制御部（６２ｂ）と、前記
下位装置インタフェース制御部（６３）を介して選択さ
れた論理デバイス中のデータディスク装置、パリティ用
ディスク装置及び予備用ディスク装置の夫々に対して電
源を投入し、常時該予備用ディスク装置（７０９）をレ
ディ状態とする電力供給手段と、該判定制御部（６２
ｂ）により異常と判定された時、その異常に関する情報
を、予防保守情報として後に前記上位装置（５０）へ通
知するために一時格納する予防保守情報格納用レジスタ
（６４）とを有する入出力制御装置である。

【００１３】また、請求項８に記載の発明は、それぞれ
データを格納する複数のディスク装置及び当該データか
ら作成され冗長データを格納するディスク装置とを含む
複数台のディスク装置（３０）と、一台の予備用ディス
ク装置（３１）とを含んで成る論理ディスクが接続され
る下位装置インタフェース制御部（２６）とを有し、該
下位装置インタフェース制御部は、上位装置（１０）に
接続され、前記上位装置（１０）から発行された前記複
数台のディスク装置（３０）及び前記予備用ディスク装
置（３１）への動作命令を受ける上位装置インタフェー
ス制御部（２１）と、該上位装置インタフェース制御部
を介して上位装置から入力されコマンドに基づき、前記
データを格納するディスク装置の読み出し及び書き込み
動作を制御し、前記データを格納する複数のディスク装
置と前記冗長データを格納するディスク装置が正常でハ
ードエラー及び読み出しエラーが発見されないときに前
記データを格納する複数のディスク装置と前記冗長デー
タを格納するディスク装置を制御し、更にエラーが発見
されたときに他の正常なデータを格納するディスク装置
及び／又は冗長データを格納するディスク装置及び予備
用ディスク装置を制御する動作制御部と、前記論理ディ
スク中の複数のディスク装置及び予備用ディスク装置の
それぞれに対し電力を供給し各ディスク装置をレディ状
態に保持する電力供給手段と、を備えること、を特徴と
するアレイ型ディスク制御装置である。

【００１４】

【作用】請求項１に記載の発明では、判定制御部が、上
位装置からの命令の処理の実行を行っていない処理空き
時間を利用して、各ディスク装置が正常動作するか否か
を判定する。電力供給手段は、各ディスク装置に電源を
投入し、使用していない予備用ディスク装置をレディ状
態としておく。また、予防保守情報格納用レジスタに、
異常に関する情報を一時格納しておく。

【００１５】この結果、本発明によれば、上位装置が入
出力装置や予備用入出力装置自体のハードエラーや読み
取りエラーを通常時に確認することができる。このた
め、異常発生のある予備用入出力装置を通常時に修理又
は交換しておくことができ、よって現用入出力装置に読
み取りエラーや故障等の異常が発生し、予備用入出力装
置を初めて上位装置から使用するときにも、予備用入出
力装置を直ちに正常動作させることができる。

【００１６】請求項８に記載の発明では、動作制御部は
各ディスク装置の動作状態を常に監視している。電力供
給手段は各ディスク装置に電源を投入し、使用していな
い予備用ディスク装置をレディ状態としておく。よっ
て、上記請求項１と同様の効果が得られる。

【００１７】

【実施例】本発明をより詳細に説明するために、以下添
付図面に従って説明する。図１は本発明の原理構成図を
示す。図１において、入出力制御装置２０は上位装置イ
ンタフェース制御部２１、検査手段２２、制御手段２
３、判定手段２４、予防保守情報格納用レジスタ２５、
下位装置インタフェース制御部２６及びパトロール用タ
イマレジスタ２７を有する。上位装置インタフェース制
御部２１は上位装置１０から発行された命令を受信す
る。下位装置インタフェース制御部２６は複数台の入出
力装置３０と１台の予備用入出力装置３１に夫々接続さ
れている。検査手段２２は入出力装置３０よりデータ及
び誤り検出符号を並行して読み出し、読み出したデータ
と誤り検出符号とを用いて誤り検査を行ない、入出力装
置３０のデータの正常性を検査する。

【００１８】制御手段２３は、検査手段２２の検査結果
がすべての入出力装置３０の読み出しデータが正常であ
ることを示しているときは、入出力装置３０のみを選択
し、上位装置１０からの命令に従い、入出力制御装置３
０の動作を制御する。従って、このときは予備用入出力
装置３１は使用されない。

【００１９】一方、検査手段２２の検査結果が複数台の
入出力装置３０のうち１台の入出力装置の読み出しデー
タに異常があり、これが規定回数を越えた場合、下位装
置インタフェース制御部２６は異常発生した入出力装置
以外の残りの正常な入出力装置から読み出されるデータ
及び誤り検出符号から、異常発生入出力装置に書き込ま
れている全てのデータを復元し、復元したデータを予備
用入出力装置３１に書き込む。従って、以後、予備用入
出力装置３１は異常発生入出力装置の代わりに現用の入
出力装置として使用される。

【００２０】判定手段２４は上位装置１０から上位装置
インタフェース制御部２１を介して入力される命令の処
理実行を制御手段２３が行なっていない処理空き時間
に、下位装置インタフェース制御部２６を介して入出力
装置及び予備用入出力装置３１又は予備用入出力装置３
１を選択し、選択した入出力装置３０及び予備用入出力
装置３１又は予備用入出力装置３１が正常動作するか否
か判定する。

【００２１】判定手段２４により異常と判定された時
は、その異常に関する情報が予防保守情報格納用レジス
タ２５に格納される。予防保守情報として後に上位装置
１０へ通知するためである。また、前記判定手段２４が
判定を行なう処理空き時間は、パトロール用タイマレジ
スタ２７の計数値から判定される。

【００２２】上記の判定手段２４は予備用入出力装置３
１に対してデータの書き込み、あるいはシーク動作終了
後に予備用入出力装置３１から送出される信号がハード
エラーを示しているときは異常と判定する。また、判定
手段２４は予備用入出力装置３１に対してデータの読み
出しを実行し、その読み出しデータに読み取りエラーが
あるときは異常と判定する。

【００２３】かかる構成の入出力制御装置２０によれ
ば、予備用入出力装置３１が使用されないときであって
も、処理空き時間を利用して予備用入出力装置３１の異
常の有無を検出できる。また、予備用入出力装置３１に
異常があるときは予防保守情報格納用レジスタ２５から
の予防保守情報が上位装置１０に通知されるので、上位
装置１０はその予防保守情報に基づき予防用入出力装置
３１自体のハードエラーや読み取りエラーを確認でき
る。

【００２４】また、入出力制御装置２０によれば、予備
用入出力装置３１に限らず、入出力装置３０の異常の有
無も検出できる。この場合、判定手段２４は入出力装置
３０に対してシーク動作を実行した後、入出力装置３０
からハードエラー信号が入力されたとき異常と判定す
る。

【００２５】この入出力制御装置２０は例えば図２に２
０₁ ，２０₂ で示す如く２組設け、上位装置１０を共有
し、かつ、複数の論理デバイス４０₀ 〜４０_N を共有す
るようにしてもよい。ここで、論理デバイス４０₀ 〜４
０_N の各々は複数台の入出力装置３０と１台の予備用入
出力装置３１とからなる。

【００２６】かかる構成によれば、入出力制御装置２０
₁ と２０₂ が、上位装置１０よりの命令に基づき夫々異
なる論理デバイスを同時に選択して制御することができ
る。次に図３の一実施例について説明する。同図中、ア
レー型磁気ディスク制御装置６０は前記入出力制御装置
２０に相当する。アレー型磁気ディスク制御装置６０は
上位装置インタフェース制御部２１に相当するチャネル
インタフェース制御部６１、動作制御部６２ａ、判定制
御部６２ｂ、下位装置インタフェース制御部２６に相当
する下位装置インタフェース制御部６３、予防保守情報
格納用レジスタ６４、パトロール用タイマレジスタ６５
及び回転同期制御部６６を有する。

【００２７】動作制御部６２ａは前記した検査手段２
２、制御手段２３を構成する回路部で、判定制御部６２
ｂは前記した判定手段２４を構成する回路部で、いずれ
もプロセッサ６２１、コントロールストレージ６２２、
システムリセットタイマレジスタ６２３、動作時間監視
タイマレジスタ６２４、シークアドレスレジスタ６２
５、論理デバイスアドレスレジスタ６２６、エラー検出
フラグレジスタ６２７及びデータ転送制御部６２８から
なる。

【００２８】プロセッサ６２１はマイクロプログラム制
御方式のアレー型磁気ディスク制御装置６０全体を制御
する。また、コントロールストレージ６２２はプロセッ
サ６２１のインストラクションコードが格納されてお
り、またファームウェア制御用テーブルとしても使われ
る。

【００２９】データ転送制御部６２８はチャネルインタ
フェース制御部６１と下位装置インタフェース制御部６
３との間のデータ転送を制御し、また転送データのパリ
ティを生成し、それを下位装置インタフェース制御部６
３へ転送する。下位装置インタフェース制御部６３は♯
０〜♯９のディスク制御部６３０〜６３９を有する。ま
た、チャネルインタフェース制御部６１は制御レジスタ
群を有しており、上位装置５０との間で双方向のデータ
通信を行なう。上位装置５０は中央処理装置（ＣＰＵ）
で構成されている。また、回転同期制御部６６は後述の
論理デバイス７０₀ 〜７０_N 内の各１０台の磁気ディス
ク装置の磁気ディスクを同期回転させている。

【００３０】一方、ディスク制御部６３０〜６３９はＮ
＋１個の論理デバイス７０₀ 〜７０ _N に夫々接続されて
いる。論理デバイス７０₀ 〜７０_N は夫々同一構成で、
１０台の磁気ディスク装置７００〜７０９からなる。こ
のうち、磁気ディスク装置７００〜７０７はデータディ
スク装置で、磁気ディスクにデータが予め書き込まれて
おり、また任意に書き込み、読み出し可能な構成とされ
ている。

【００３１】また、磁気ディスク装置７０８はパリティ
用ディスク装置で、記録再生する磁気ディスク（以下、
これをパリティディスクという）にデータディスク装置
７００〜７０７に書き込まれたデータのパリティビット
が書き込まれている。更に、磁気ディスク装置７０９は
予備用ディスク装置で、記録再生する磁気ディスク（以
下、これを予備ディスクという）にデータ又はパリティ
は初期時には書き込まれていない。論理デバイス７０₀
〜７０_N は同時刻では１台の論理デバイスのみアレー型
磁気ディスク制御装置６０で制御される。

【００３２】なお、図３に示すアレー型磁気ディスク制
御装置６０は、図２に示したように２台並列に設けら
れ、上位装置５０を共有し、かつ、論理デバイス７０₀
〜７０ _N を夫々制御できるように接続されている。この
ような構成のアレー型磁気ディスク制御装置６０は、上
位装置５０からの命令に基づくデータを例えば８バイト
同時に、データディスク装置７００〜７０７に書き込
み、かつ、それらのデータのパリティもパリティ用ディ
スク装置７０８に書き込み、またそれらを読み出すよう
にしているため、データの転送スピードを１台の磁気デ
ィスク装置を使用した場合に比し高速にできるという特
長がある。

【００３３】しかも、上位装置５０からの命令実行時に
上記の９台のディスク装置７００〜７０８のいずれかで
読み取りエラーや故障の異常が発生したことがわかった
場合、その異常発生のあるディスク装置の内容を残りの
正常な８台のディスク装置のデータから磁気ディスクサ
ブシステム内で自動的に復元して予備用ディスク装置７
０９に復元データを書き込むことができるため、信頼性
が高いという特長がある。

【００３４】例えば、８台の磁気ディスクに書き込まれ
ているデータをＤ₀ 〜Ｄ₇ 、１台のパリティ用ディスク
装置７０８のパリティディスクに書き込まれているパリ
ティをＰ₀ とし、このうちデータディスク装置７０２の
磁気ディスクで異常が発生した場合、読み取れないデー
タＤ₂ を、正常に読み取りができた他のデータＤ₀ ，Ｄ
₁ ，Ｄ₃ 〜Ｄ₇ 及びパリティＰ₀ から復元する。そし
て、データディスク装置７０２で規定回数以上の異常が
発生した場合、データディスク装置７０２に書き込まれ
ている全てのデータを残りの正常な８台のディスク装置
の中から磁気ディスクサブシステム内で自動的に復元し
て予備ディスクに書き込み、以後データディスク装置７
０２の代りに予備用ディスク装置７０９が用いられる。

【００３５】このようなアレー型磁気ディスク制御装置
６０を用いた入出力サブシステムにおいて、主として上
位装置５０からの命令の非実行時に行なう各実施例の動
作について説明する。まず、本発明の第１実施例の動作
について図４と共に説明する。本実施例は、図３中のシ
ステムリセットタイマレジスタ６２３、動作時間監視タ
イマレジスタ６２４、シークアドレスレジスタ６２５、
論理デバイスアドレスレジスタ６２６及びエラー検出フ
ラグレジスタ６２７は使用せず、予備用ディスク装置７
０９のパトロール動作だけを実行する。図４において、
まずプロセッサ６２１は上位装置５０からの命令が有る
かどうか判定する（ステップ８１）。ここで、中央処理
装置（ＣＰＵ）を含む上位装置５０がアレー型磁気ディ
スク制御装置６０を介して一つの論理デバイスにデータ
の書き込み、読み出し等の命令を発行すると、アレー型
磁気ディスク制御装置６０はディスク制御部６３０〜６
３９を介してディスク装置７００〜７０８の９台の磁気
ディスクに同時にデータ及びパリティの書き込み、読み
出しを実行する。

【００３６】すなわち、プロセッサ６２１は１つの命令
を実行する毎に図４に示すように上位装置５０からの命
令が有るかどうかチェックし（ステップ８１）、上記の
命令を検出すると、次にパトロール動作によりエラーを
検出した論理デバイスへの命令かどうか判定する（ステ
ップ８２）。通常は否であるので、上位装置５０からの
命令を実行し（ステップ８３）ステップ８１へ戻る。

【００３７】ここで、データが例えば８バイトであるも
のとすると、書き込み時は各１バイトのデータがディス
ク制御部６３０〜６３７を介してデータディスク装置７
００〜７０７へ並列に出力され、また、これら８バイト
のデータからデータ転送制御部６２８で生成されたパリ
ティがディスク制御部６３８を介してパリティ用ディス
ク装置７０８へ出力される。読み出し時はディスク装置
７００〜７０８で再生されたデータ及びパリティがディ
スク制御部６３０〜６３８を介してデータ制御転送部６
２８へ入力される。

【００３８】一方、ステップ８１で上位装置５０からの
命令が無いと判定されたときは、上位装置５０に対し割
込み処理が必要か否か判定する（ステップ８４）。例え
ばコマンドチェインのため、シーク終了後のデバイスか
らのデバイスエンド通知に基づく上位装置５０に対する
割込み処理などの割込み処理が必要か否か判定する。

【００３９】割り込みが必要な場合は上位装置５０に対
して割込み処理を実行する（ステップ８５）。割り込み
が不要な場合はパトロール用タイマレジスタ６５の読み
出し（ステップ８６）、インクリメント（ステップ８
７）、格納（ステップ８８）を順次行ない、パトロール
用タイマレジスタ６５の上記インクリメント後の値が所
定値を越えたか（すなわち規定時間に相当する値を越え
たか）否かの判定を行なう（ステップ８９）。ステップ
８９で所定値を越えていないと判定された場合は再びス
テップ８１へ戻る。

【００４０】一方、ステップ８９で所定値を越えている
と判定されたときは、ステップ９０へ進み、予備用ディ
スク装置７０９に対してパトロール動作を実行する（ス
テップ９０）。具体的には、プロセッサ６２１が自分で
予め定めた特定パターンのデータを発生し、それをデー
タ転送制御部６２８を介してディスク制御部６３９に入
力し、ここでエラー検出コードを特定パターンのデータ
に基づいて生成して上記特定パターンのデータに付加す
る。そして、これらの特定パターンのデータ及びエラー
検出 コードを論理デバイスアドレスレジスタ６２６で
指定された論理デバイス中の予備用ディスク装置６３９
の１トラックに書き込み、それを読み出す。

【００４１】予備用ディスク装置６３９は上記のパトロ
ール動作（リード、ライト動作）が正常に行なわれなか
ったときはハードエラー信号をディスク制御部６３９へ
送出する。また、リード動作により予備用ディスクから
読み出し出力されたデータ及びエラー検出コードはディ
スク制御部６３９を介してデータ転送制御部６２８へ入
力される。プロセッサ６２１は上記のハードエラー信号
の入力の有無及び上記読み出しデータ等の読み取りエラ
ーがあったか否かによりパトロール動作が正常終了した
か否か判定する（ステップ９１）。エラーが無かったと
きはプロセッサ６２１は正常終了と判定して、コントロ
ールストレージ６２２内にあるパトロール動作によるエ
ラー検出フラグをリセットする（ステップ９２）。

【００４２】一方、ステップ９１でエラー発生と判定し
たときは、プロセッサ６２１は例えばシークが正常に終
了しないなどのハードエラー、あるいは読み取りエラー
等のエラー状態の詳細情報を収集して予防保守情報格納
用レジスタ６４へ格納し（ステップ９３）、コントロー
ルストレージ６２２内にあるパトロール動作によるエラ
ー検出フラグをセットする（ステップ９４）。

【００４３】ステップ９２又は９４の処理が終了する
と、ステップ８１に戻る。以下、上記と同様にして上位
装置５０からの命令が無い処理空き時間に（ステップ８
１）、パトロール用タイマレジスタ６５により判定され
る規定時間毎に（ステップ８６〜８９）、各論理デバイ
スの予備用ディスク装置７０９の予備ディスクの１トラ
ックに対して上記の特定パターンのデータ及びエラー検
出コードの書込みと読み出し及びエラー検出等が行なわ
れていく（ステップ９０）。

【００４４】論理デバイス７０_N の最初の１トラックへ
の上記の書込みと読み出しが終了すると、次に論理デバ
イス７０₀ の予備用ディスク装置７０９の予備ディスク
の次の１トラックに対して上記の特定パターンのデータ
及びエラー検出コードの書き込みと読み出し及びエラー
検出等が行なわれる。以下、上記と同様の動作が繰り返
される。

【００４５】その後、パトロール動作によりエラーが検
出された予備ディスクが属する論理デバイスに対して上
位装置５０から命令が発行されたときに（ステップ８
１，８２）、プロセッサ６２１は予防保守情報格納用レ
ジスタ６４から格納してある予防保守情報を読み出し
て、それをチャネルインタフェース制御部６１を介して
上位装置５０に送出し、予備用ディスク装置のエラー情
報を通知した後（ステップ９５）、ステップ８１に戻
る。

【００４６】これにより、本実施例によれば、予備用デ
ィスク装置７０９自体にハードエラーや読み取りエラー
等があった場合には、アレー型磁気ディスク制御装置６
０から通知される予防保守情報に基づき、事前に予備用
ディスク装置７０９自体のハードエラーや読み取りエラ
ー等に対する修理や交換が実施可能となる。これによ
り、予備用ディスク装置７０９を異常が発生したディス
ク装置の代わりとして使用する際に、予備用ディスク装
置７０９を直ちに使用できる。

【００４７】次に本発明の第２実施例の動作について、
図５及び図６のフローチャートと共に説明する。本実施
例は予備用ディスク装置７０９に対するパトロール動作
だけでなく、現用の入出力装置であるデータディスク装
置７００〜７０７及びパリティ用ディスク装置７０８に
対してもパトロール動作を実行するようにしたものであ
る。

【００４８】図５において、まずアレー型磁気ディスク
制御装置６０に電源が投入されると、図５のステップ１
０１にてパワーオンシーケンスが実行される。このパワ
ーオンシーケンスにより前記した各種レジスタ６４，６
５，６２３〜６２７の初期化などが行なわれる。また、
上記電源投入により、論理デバイス７０₀ 〜７０_N に電
源が投入され、予備用ディスク装置７０９も他のディス
ク装置７００〜７０８と同様に電源が投入される。

【００４９】続いて、プロセッサ６２１は上位装置５０
からの命令が有るかどうか判定する（ステップ１０
２）。ここで、中央処理装置（ＣＰＵ）を含む上位装置
５０がアレー型磁気ディスク制御装置６０を介して一つ
の論理デバイスにデータの書き込み、読み出し等の命令
を発行すると、アレー型磁気ディスク制御装置６０はデ
ィスク制御部６３０〜６３９を介してディスク装置７０
０〜７０８の９台の磁気ディスクに同時にデータ及びパ
リティの書き込み、読み出しを実行する。

【００５０】すなわち、プロセッサ６２１は１つの命令
を実行する毎に図５に示すように上位装置５０からの命
令が有るかどうかチェックし（ステップ１０２）、上記
の命令を検出すると、次にパトロール動作によりエラー
を検出した論理デバイスへの命令かどうか判定する（ス
テップ１０３）。通常は否であるので、上位装置５０か
らの命令を実行し（ステップ１０４）、動作時間監視タ
イマレジスタ６２４を初期化した後（ステップ１０
５）、ステップ１０２へ戻る。

【００５１】一方、ステップ１０２で上位装置５０から
の命令が無いと判定されたときは、上位装置５０に対
し、コントロールユニットエンド（ＣＵ Ｅｎｄ）、デ
バイスエンド等の割込み処理が必要か否か判定する（ス
テップ１０６）。割り込みが必要な場合は上位装置５０
に対して割込み処理を実行する（ステップ１０７）。割
り込みが不要な場合はパトロール用タイマレジスタ６５
のインクリメント（ステップ１０８）、システムリセッ
トタイマレジスタ６２３のインクリメント（ステップ１
０９）を順次行ない、システムリセットタイマレジスタ
６２３の値が１０分に相当する所定値を越えたか否かの
判定（ステップ１１０）と、パトロール用タイマレジス
タ６５の値が所定値を越えたか（すなわち規定時間であ
る１秒に相当する値を越えたか）否かの判定（ステップ
１１１）とを順次行なう。ステップ１１０及び１１１の
いずれも所定値を越えていない場合は再びステップ１０
２へ戻る。上記のパトロール用タイマレジスタ６５によ
り定められる１秒は、後述する如く、論理デバイスの選
択周期であり、これは上位装置５０からの命令処理に支
障をきたさないように、経験により定められた時間であ
る。

【００５２】一方、ステップ１１０及び１１１のいずれ
の判定時も所定値を越えていると判定されたときは、ス
テップ１１２へ進み、保守パネル上に設けられたハード
ウェアスイッチの設定又は上位装置５０からの命令によ
り、パトロール動作が禁止されているかの判定を行な
う。パトロール動作が禁止されている場合はステップ１
０２へ戻り、他方、パトロール動作が禁止されていない
通常の場合は、上位装置５０からの命令に対し、コント
ロールユニットビジー（Ｃｕ Ｂｕｓｙ）を返すモード
をセットし（ステップ１１３）、その後パトロール動作
実行用論理デバイスアドレスレジスタ６２６の内容を読
み出し（ステップ１１４）、当該論理デバイスを選択す
る（ステップ１１５）。

【００５３】続いて、当該論理デバイスが使用可能状態
か判定する（ステップ１１６）。これは当該論理デバイ
スの電源が入っていなくても、ステップ１１５による論
理デバイスの選択は行なわれるので、当該論理デバイス
からのステータスをプロセッサ６２１が見て当該論理デ
バイスが使用可能状態かをチェックするのである。当該
論理デバイスが使用可能状態であるときは当該論理デバ
イスが他系から使用中か判定される（ステップ１１
７）。すなわち、図２に示したようにアレー型磁気ディ
スク制御装置６０が２台若しくはそれ以上同時に使用さ
れているような場合において、当該論理デバイスが他系
のアレー型磁気ディスク制御装置により既に使用中のと
きは使用できないからである。

【００５４】当該論理デバイスが使用可能状態でないと
き（ステップ１１６）、又は当該論理デバイスが他系か
ら使用中のとき（ステップ１１７）は、当該論理デバイ
スの選択状態を解除し（ステップ１１８）、パトロール
動作実行用論理デバイスアドレスレジスタ６２６をイン
クリメントして格納する（ステップ１１９）。すなわ
ち、当該論理デバイスの選択をあきらめて、次の論理デ
バイスを選択するようにする。その後、パトロール用タ
イマレジスタ６５及び動作時間監視タイマレジスタ６２
４を夫々初期化して（ステップ１２０）、ステップ１０
２へ戻る。

【００５５】他方、当該論理デバイスが使用可能状態
で、かつ、他系から使用中でないとき（ステップ１１
６，１１７）は、図６のステップ１２１へ進み、当該論
理デバイス内の物理デバイス（すなわち、データディス
ク装置７００〜７０７、パリティ用ディスク装置７０８
及び予備用ディスク装置７０９）の状態を読み取る（ス
テップ１２１）。

【００５６】続いて、当該論理デバイスに対して２０秒
の間にコマンドが実行されたか否か判定される（ステッ
プ１２２）。「２０秒」か否かは動作時間監視タイマレ
ジスタ６２４の値が、２０秒に相当する値（回数）にな
ったか否かで判断する。また、「２０秒」の値自体は経
験値で、必ずしもこの時間に限定されるものではない。

【００５７】２０秒間の間にコマンドが実行されないと
きは、パトロール動作モードを論理デバイスモードとす
る（ステップ１２３）。この論理デバイスモードは、現
用のデータディスク装置７００〜７０７及びパリティ用
ディスク装置７０８及び予備用ディスク装置７０９を使
用するモードである。このモードに切換わると、次にパ
トロール動作実行用シークアドレスレジスタ６２５をイ
ンクリメントした後（ステップ１２４）、上記の論理デ
バイス（すなわち、ディスク装置７００〜７０９）の夫
々のヘッドを現在の位置から一旦一定距離移動して再び
元の位置に戻すシーク動作を実行する（ステップ１２
５）。このシーク動作は、パトロールシーク動作であっ
て、ヘッドを長時間一定位置に静止しておくと、ヘッド
にゴミが付着し、記録再生動作に悪影響を与えるので、
ゴミのヘッドへの付着を防止するために行なわれる。

【００５８】上記のパトロールシーク動作が正常に終了
しない場合は、正常終了しないディスク装置から対応す
るディスク制御部へハードエラー信号が送出される。そ
こで、プロセッサ６２１はこのハードエラー信号の入力
の有無からエラー発生の有無を検出し（ステップ１２
６）、エラー検出時は後述のステップ１３８の処理を実
行し、エラー非検出時は後述のステップ１４０の処理を
実行する。

【００５９】他方、２０秒の間にコマンドが実行された
とステップ１２２で判定されたときは、予備用ディスク
装置７０９が動作可能状態（待機状態）かを確認した後
（ステップ１２７）、パトロール動作モードを物理デバ
イスモードとする（ステップ１２８）。この物理デバイ
スモードは予備用ディスク装置７０９のみを使用するモ
ードである。このモードに切換わると、次にパトロール
動作実行用シークアドレスレジスタ６２５をインクリメ
ントした後（ステップ１２９）、予備用ディスク装置７
０９に対しシーク動作を実行する（ステップ１３０）。

【００６０】このシーク動作はライト時に予め行なわれ
るシーク動作であって、本実施例の対象とする予備用デ
ィスク装置７０９がライト時及びリード時の夫々に先立
ってヘッドを一定距離移動させるシーク動作が構造的に
必要であるためである。しかし、このシーク動作によ
り、前記パトロールシークと同様にヘッドへのゴミの付
着も防止される。このシーク動作が正常に終了しなかっ
た場合は予備用ディスク装置７０９がディスク制御部６
３９へハードエラー信号を送出する。そこで、次のステ
ップ１３１ではこのハードエラー信号が入力されるとき
はエラー発生と判断し、ハードエラー信号が入力されな
いときは正常と判定する。

【００６１】正常の場合は予備用ディスク装置７０９に
対して前記した特定パターンのデータとエラー検出コー
ドのライト動作を実行する（ステップ１３２）。予備用
ディスク装置６３９は上記のライト動作が正常に行なわ
れなかったときはシーク動作と同様にハードエラー信号
をディスク制御部６３９へ送出するので、プロセッサ６
２１はこのハードエラー信号の入力の有無からエラー発
生か否かをチェックする（ステップ１３３）。続いて、
エラーが無いときはリード動作に先立つシーク動作を予
備用ディスク装置１３４に対して実行し（ステップ１３
４）、上記エラー検出コード及びデータを書き込んだ１
トラックの先頭位置にヘッドを移動した後、ハードエラ
ー信号の有無によりエラー発生か否かをチェックし（ス
テップ１３５）、エラーが無いときはリード動作を実行
し（ステップ１３６）、上記のデータ及びエラー検出コ
ードを再生する。

【００６２】このリード動作終了時にハードエラーが有
るときはハードエラー信号がディスク制御部６３９に供
給される。また、リード動作により予備 ディスクから
読み出し出力されたデータ及びエラー検出コードはディ
スク制御部６３９を介してデータ転送制御部６２８へ入
力される。プロセッサ６２１は上記のハードエラー信号
の入力の有無及び読み取りエ ラーがあったか否か判定
する（ステップ１３７）。エラーが無かったときはプロ
セッサ６２１は正常終了と判定して、エラー検出フラグ
レジスタ６２７のエラー検出フラグをリセットする（ス
テップ１４０）。

【００６３】一方、ステップ１２６，１３１，１３３，
１３５又は１３７でエラー発生と判定したときは、プロ
セッサ６２１は例えばシークが正常に終了しないなどの
ハードエラー、あるいは読み取りエラー等のエラー状態
の詳細情報を収集して予防保守情報格納用レジスタ６４
へ格納し（ステップ１３８）、エラー検出フラグレジス
タ６２７のエラー検出フラグをセットする（ステップ１
３９）。

【００６４】ステップ１３９又は１４０の処理が終了す
ると、又はステップ１２７で予備用ディスク装置７０９
がパトロール動作可能な状態にないと判定されたとき
は、Ｃｕ Ｂｕｓｙ状態を解除した後（ステップ１４
１）、図４のステップ１１８〜１２０により現在の論理
デバイスの選択状態を解除した後パトロール動作実行用
論理デバイスアドレスレジスタ６２６をインクリメント
して次の論理デバイスを指定し、またパトロール用タイ
マレジスタ６５及び動作時間監視タイマレジスタ１２０
を夫々初期化した後ステップ１０２へ戻る。

【００６５】以下、上記と同様にして上位装置５０から
の命令が無い処理空き時間に（ステップ１０２）、パト
ロール用タイマレジスタ６５により判定される規定時間
（通常１秒）毎に（ステップ１１１）、各論理デバイス
の予備用ディスク装置７０９の予備ディスクの１トラッ
クに対して上記の特定パターンのデータ及びエラー検出
コードの書込みと読み出し及びエラー検出等が行なわれ
ていく（ステップ１２９〜１３７）。

【００６６】論理デバイス７０_N の予備用ディスク装置
７０９の最初の１トラックへの上記の書込みと読み出し
が終了すると、次に論理デバイス７０₀ の予備用ディス
ク装置７０９の予備ディスクの次の１トラックに対して
上記の特定パターンのデータ及びエラー検出コードの書
き込みと読み出し及びエラー検出等が行なわれる。以
下、上記と同様の動作が繰り返される。

【００６７】ここで、１秒後に論理デバイスが選択され
たときに予備ディスクにデータが書き込み及び読み出し
されるトラックは、前回のトラックの隣接トラックでは
なく、一定トラック数離れたトラックとされている。す
なわち、予備ディスクの記録面を複数のゾーンに分割
し、その各分割ゾーンの代表トラックにデータが書き込
まれるようにステップ１２９におけるシークアドレスレ
ジスタ６２５のインクリメント数が予め定められてい
る。これにより、短時間で予備ディスクの正常性の判定
ができる。

【００６８】その後、パトロール動作によりエラーが検
出された予備ディスクが属する論理デバイスに対して上
位装置５０から命令が発行されたときに（ステップ１０
２，１０３）、プロセッサ６２１は予防保守情報格納用
レジスタ６４から格納してある予防保守情報を読み出し
て、それをチャネルインタフェース制御部６１を介して
上位装置５０に送出し、予備用ディスク装置のエラー情
報を通知した後（ステップ１４２）、エラー検出フラグ
レジスタ６２７内のパトロール動作によるエラー検出フ
ラグをリセットし（ステップ１４３）、ステップ１０２
に戻る。

【００６９】これにより、本実施例によれば、予備用デ
ィスク装置７０９自体にハードエラーや読み取りエラー
等があった場合は勿論のこと、現用の データディスク
装置７００〜７０７、パリティ用ディスク装置にハード
エラーがあった場合もアレー型磁気ディスク制御装置６
０から通知される予防保守情報に基づき、事前にハード
エラーや読み取りエラー等に対する修理や交換が実施可
能となる。

【００７０】なお、本発明は上記の実施例に限定される
ものではなく、例えばパトロール用タイマレジスタ６５
及び予防保守情報格納用レジスタ６４はハードウェアで
なくともよく、プロセッサ６２１がファームウェアによ
ってタイマ機能を実行したり、コントロールストレージ
６２２内に予防保守情報を格納してもよい。

【００７１】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る入出力制御
装置は、複数台の入出力装置と１台の予備用入出力装置
からなる論理デバイスに接続され、論理デバイス内の複
数台の入出力装置と同時に制御して上位装置からのデー
タの書き込みや読み出しを並行して行なうために、高速
のデータ転送に適しており、また異常発生のある１台の
入出力装置の代りに使用される予備用入出力装置を電源
投入により常に監視してその予防保守情報を上位装置に
提供するようにしているため、高信頼性であり、高信頼
化が特に要求される計算機システムに適用して好適であ
る。

【００７２】また、上記効果を有するアレー形記憶シス
テムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本原理構成を示す図である。

【図２】上位装置及び複数の論理デバイスを共有する２
台の入出力制御装置の構成図である。

【図３】本発明になる入出力制御装置の一実施例の構成
図である。

【図４】本発明の第１実施例の動作説明用フローチャー
トである。

【図５】本発明の第２実施例の動作説明用フローチャー
ト（その１）である。

【図６】本発明の第２実施例の動作説明用フローチャー
ト（その２）である。

【符号の説明】

１０ 上位装置 ２０ 入出力制御装置 ２１ 上位装置インタフェース制御部 ２２ 検査手段 ２３ 制御手段 ２４ 判定手段 ２５ 予防保守情報格納用レジスタ ２６ 下位装置インタフェース制御部 ２７ パトロール用タイマレジスタ ３０ 入出力装置 ３１ 予備用入出力装置

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上位装置との間で転送されるデータと当
   該データから作成した冗長データとがそれぞれ格納され
   る複数台のディスク装置（３０）と、一台の予備用ディ
   スク装置（３１）とを含んで成る論理デバイスが接続さ
   れる下位装置インタフェース制御部（２６）と、 上位装置（１０）に接続され、前記上位装置（１０）か
   ら発行された前記複数台のディスク装置（３０）及び前
   記予備用ディスク装置（３１）への動作命令を受けるチ
   ャネルインタフェース制御部（２１）と、 前記複数台のディスク装置（３０）と前記予備用ディス
   ク装置（３１）を制御する制御手段（２３）と、 前記データを格納する論理デバイスに含まれる複数台の
   ディスク装置の全てが正常な場合には前記データを格納
   する複数台のディスク装置を選択し、 前記データを格納する論理デバイスに含まれる複数台の
   ディスク装置のいずれかに異常がある場合には当該複数
   台のディスク装置のうちの正常なディスク装置及び予備
   用ディスク装置を選択し、 上位装置から前記上位インタフェース制御部を介して入
   力された命令に基づき、該選択したディスク装置に対す
   る書込み及び読み出しを制御する動作制御部と、を備え
   る入出力制御装置であって、 前記下位装置インタフェース制御部を介して選択された
   論理デバイスに含まれる複数台のディスク装置及び予備
   用ディスク装置のそれぞれに対し電力を供給し、常時該
   予備用ディスク装置をレディ状態に保持する電力供給手
   段と、 前記上位装置から前記上位インタフェース制御部を介し
   て入力される命令の処理実行を該動作制御部が行ってい
   ない処理空き時間に前記下位装置インタフェース制御部
   を介して選択した一の論理デバイスに含まれる予備用デ
   ィスク装置が正常に動作するか否かを判断する判定制御
   部と、 該判定制御部により異常と判定された場合は、その異常
   に関する情報を予防保守情報として後に前記上位装置へ
   通知するために、一時格納する予防保守情報格納用レジ
   スタと、 を備えることを特徴とする入出力制御装置。
2. 【請求項２】 前記判定制御部は、前記予備用ディスク
   装置に対し、データの書き込みを実行した後、該予備用
   ディスク装置からのハードエラー信号に基づいて異常判
   定することを特徴とする請求項１記載の入出力制御装
   置。
3. 【請求項３】 前記判定制御部は、前記予備用ディスク
   装置に対しデータを書き込んだ後読み出しを実行し、該
   予備用ディスク装置からの読み取りエラー信号に基づい
   て異常判定することを特徴とする請求項１記載の入出力
   制御装置。
4. 【請求項４】 前記判定制御部は、前記予備用ディスク
   装置に対しシーク動作を実行した後、該予備用ディスク
   装置からのハードエラー信号に基づいてエラー判定する
   ことを特徴とする請求項１記載の入出力制御装置。
5. 【請求項５】 前記判定制御部は、前記選択した一の論
   理デバイスに対する前記上位装置からの命令実行後所定
   時間経過した場合に、前記判定動作を行なうことを特徴
   とする請求項１記載の入出力制御装置。
6. 【請求項６】 前記判定制御部は、前記選択した一の論
   理デバイスに対し、前記上位装置からの命令実行後所定
   時間の間にコマンドが実行されないとき、前記選択した
   一の論理デバイスの前記データディスク装置及びパリテ
   ィ用ディスク装置の各ヘッドを夫々一定距離移動するパ
   トロールシーク動作後、ハードエラーの有無から異常の
   有無を判定することを特徴とする請求項１記載の入出力
   制御装置。
7. 【請求項７】 前記判定制御部は前記予備用ディスク装
   置に対し、ヘッドを一定距離移動する第１のシーク動作
   を実行して正常終了したときは、該予備用ディスク装置
   によりデータの書き込み動作を実行させ、該データの書
   き込み動作が正常終了したときは、該予備用ディスク装
   置に対し、第２のシーク動作を実行させた後、前記デー
   タの読み出し動作を実行させ、前記第１のシーク動作、
   書き込み動作、第２のシーク動作及び読み出し動作のい
   ずれかで該予備用ディスク装置からエラー信号が入力さ
   れたときは異常判定をすることを特徴とする請求項１記
   載の入出力制御装置。