JP2929967B2

JP2929967B2 - ファイルシステム

Info

Publication number: JP2929967B2
Application number: JP7087447A
Authority: JP
Inventors: 茂雄山崎
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1995-03-20
Filing date: 1995-03-20
Publication date: 1999-08-03
Anticipated expiration: 2014-08-03
Also published as: JPH08263354A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、共有ファイル装置を複
数のファイル制御装置で共有するファイルシステムに関
し、特に共有ファイル装置に対する信頼性の高い制御を
可能とするファイルシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数のファイル制御装置によって
共有ファイル装置をアクセスするファイルシステムとし
ては、例えば特開平２−１１３３２１号に開示されるシ
ステムが存在する。このファイルシステムにおいては、
共有ファイル装置自身が排他制御機構を備えており、フ
ァイル制御装置どうしは共有ファイル装置を排他制御す
るための制御データを交換する手段を備えていない。

【０００３】また、他のファイルシステムとしては、例
えば図８に示すような構成のシステムが存在する。この
ファイルシステムでは、図示のように、共有ファイル装
置８０３に２台のファイル制御装置８０１，８０２が接
続され、ファイル制御装置８０１，８０２によって共有
ファイル装置８０３を共有使用することができるように
構成されている。また、共有ファイル装置８０３に対す
る排他制御を行なうための制御データを格納する共有メ
モリ８０４が備えられている。

【０００４】図８のファイルシステムでは、ファイル制
御装置８０１，８０２の何れからでも共有メモリ８０４
をアクセスすることができる。この共有メモリ８０４に
は、例えば、現時点でどのファイル制御装置が共有ファ
イル装置を占有しているかを示す制御データが格納され
る。ファイル制御装置８０１，８０２は共有ファイル装
置８０３にアクセスする際、この共有メモリ８０４に格
納された制御データによって排他制御される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、コンピュー
タシステムのファイル装置の中核をなす磁気ディスク装
置は、近年において、急速にその小形化が進んだことに
より、排他制御機構を備えない構成のものが主流となっ
ている。このため、上述した従来の共有ファイル装置に
備えられた排他制御機構に依存してファイル制御装置が
ファイルアクセスの制御を行なう方法では、現在主流と
なっている磁気ディスク装置を利用したファイルシステ
ムを構築することが難しくなっている。

【０００６】また、図８に示すような従来のファイルシ
ステムでは、単一の共有メモリに依存して複数のファイ
ル制御装置が共有ファイル装置の制御情報を共有する構
成であるため、共有メモリの故障が即ファイルシステム
全体の障害につながるといった問題があった。すなわ
ち、図８に示すファイルシステムでは、複数のファイル
制御装置による冗長構成によってその可用性を向上させ
るための構成であるが、システムとしての信頼性に欠け
るといった欠点があった。また、図８に示すファイルシ
ステムでは、ファイル制御装置から独立した外部装置と
して共有メモリを備えているので、各ファイル制御装置
と共有メモリ間のインタフェース等が必要となり、その
結果システム全体の部品点数が増えるといった欠点もあ
った。

【０００７】本発明は、上記従来の欠点を解消し、共有
ファイル装置の制御情報を格納する共有メモリをファイ
ル制御装置ごとに分散することにより、共有ファイル装
置の排他制御に利用される共有メモリの障害に対してシ
ステム全体がダウンすることのない信頼性の高いファイ
ルシステムを提供することを目的とする。

【０００８】また、本発明の他の目的は、上記目的に加
え、現在主流となっている排他制御機構を持たない磁気
ディスク装置を利用して構築することができるファイル
システムを提供することにある。さらに本発明の他の目
的は、ファイルシステム全体の部品点数を削減でき、か
つ生産工程を簡略化することができるファイルシステム
を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、共有ファイル装置を複数のファイル制御
装置で共有するファイルシステムにおいて、前記複数の
ファイル制御装置相互間のデータ転送を行なうためのデ
ータ転送手段を備え、前記各ファイル制御装置は、前記
データ転送手段を介して前記各ファイル制御装置による
共有が可能な前記共有ファイル装置に対する排他制御を
行なうための制御情報を格納する記憶手段と、前記記憶
手段及び前記データ転送手段の使用権を獲得した前記フ
ァイル制御装置に対して前記各記憶手段及び前記データ
転送手段を占有的に使用させるようにデータパスの切換
制御を行なうデータパス切換手段と、前記記憶手段及び
前記データ転送手段に対する使用権獲得に際して、他の
ファイル制御装置との間で予め設定された優先順位に従
って使用権の調停を行ない、前記データパス切換手段を
制御することにより使用権を獲得した前記ファイル制御
手段に前記各記憶手段及び前記データ転送手段を占有的
に使用させる調停手段とを備える構成としている。

【００１０】他の好ましい態様によれば、ファイル制御
装置の調停手段は、自装置からの使用権獲得要求又は他
のファイル制御装置からの使用権獲得要求があった時
に、他の調停手段と予め設定された優先順位に従って使
用権の調停を行なうと共に、使用権調停の結果を自装置
及び他のファイル制御装置に通知し、通知を受けた前記
ファイル制御装置の各調停手段は、使用権を獲得した前
記ファイル制御手段に前記各記憶手段及び前記データ転
送手段を占有的に使用させるために前記データパス切換
手段を制御する構成としている。

【００１１】また、上記の目的を達成するため、本発明
には、共有ファイル装置を複数のファイル制御装置で共
有するファイルシステムにおいて、前記複数のファイル
制御装置相互間のデータ転送を行なうためのデータ転送
手段を備え、前記各ファイル制御手段は、前記データ転
送手段を介して前記各ファイル制御装置による共有が可
能な前記共有ファイル装置に対する排他制御を行なうた
めの制御情報を格納する記憶手段と、前記記憶手段及び
前記データ転送手段の使用権を獲得した前記ファイル制
御装置に対して前記各記憶手段及び前記データ転送手段
を占有的に使用させるようにデータパスの切換制御を行
なうデータパス切換手段と、前記記憶手段及び前記デー
タ転送手段に対する使用権獲得要求を記憶して各ファイ
ル制御装置に対して出力する要求手段と、前記要求手段
から出力された前記使用権獲得要求と、他のファイル制
御装置の使用権獲得の有無を調べて、他のファイル制御
装置との間で予め設定された優先順位に従って前記記憶
手段及び前記データ転送手段に対する使用権の調停を行
ない、前記データパス切換手段を制御することにより使
用権を獲得した前記ファイル制御手段に前記各記憶手段
及び前記データ転送手段を占有的に使用させる調停手段
とを備える構成としている。

【００１２】好ましい態様によれば、ファイル制御装置
の調停手段は、前記要求手段からの使用権獲得要求と他
のファイル制御装置の調停手段からの使用権獲得情報を
検査し、自装置の前記要求手段からの使用権獲得要求が
肯定で、他のファイル制御装置からの使用権獲得情報が
否定である場合に、自装置の使用権を獲得し、自装置及
び他装置に対して使用権獲得情報を通知する構成として
いる。また、さらに他の態様によれば、ファイル制御装
置の調停手段は、自装置に使用権を獲得した場合に、前
記要求手段からの使用権要求をリセットし、かつ自装置
からの使用権の開放要求によって前記使用権獲得情報を
リセットする構成としている。

【００１３】さらに他の好ましい態様では、前記ファイ
ル制御装置の調停手段は、前記要求手段からの使用権獲
得要求と他のファイル制御装置の調停手段からの使用権
獲得情報を検査し、自装置の前記要求手段からの使用権
獲得要求が肯定で、かつ他のファイル制御装置からの使
用権獲得情報が肯定である場合に、前記他のファイル制
御装置からの使用権獲得情報がリセットされるまで待ち
合わせる構成としている。

【００１４】さらに他の好ましい態様では、各ファイル
制御装置は、使用権を獲得した際に、前記記憶手段に書
き込む制御情報を一時的に記憶するバッファ手段と、前
記バッファ手段から出力される前記制御情報のデータ誤
りを検査し、誤りの有無を通知するデータ検査手段と、
自装置の前記データ検査手段の検査結果及び他のファイ
ル制御装置の前記データ検査手段の検査結果がデータ誤
り無しの場合に、前記バッファ手段の制御情報を前記記
憶手段に書き込み、自装置の前記データ検査手段の検査
結果又は他のファイル制御装置の前記データ検査手段の
検査結果がデータ誤り有りの場合に、前記バッファ手段
の制御情報を前記記憶手段に書き込まないように制御す
るデータ制御手段を備える構成としている。さらに、各
ファイル制御装置は、自装置の前記バッファ手段から出
力される前記制御情報又は前記他のファイル制御装置の
前記バッファ手段から出力される前記制御情報のうちの
一つを選択して、前記データ検査手段に入力するデータ
選択手段を備える構成としている。

【００１５】

【作用】本発明によれば、使用権要求を受け付ける
と、調停手段は、データ転送手段を通して他装置の調停
手段と通信することにより、他のファイル制御装置から
の記憶手段に対するアクセス要求の有無を判別し、デー
タ転送手段を通して他装置の調停手段と協調することに
より、予め定められた優先順位に従って、記憶手段及び
データ転送手段の使用権の調停を行なう。使用権獲得に
成功すると、調停手段の制御によりデータパス切換手段
が、記憶手段及びデータ転送手段ｇ使用権を獲得した制
御下となるようにデータパスの切り換える。使用権を獲
得したファイル制御装置は、他の装置が共有ファイル装
置を占有しているか否かを記憶手段の制御情報から判別
し、他のファイル制御装置に占有されていなければ、制
御情報を前記記憶手段に書き込む。この一連の共有メモ
リに対する読み出し、書込みは、調停制御のもとに実行
されるため、ファイル制御装置が共有ファイル装置を同
時に占有することなく、その排他制御を実現できる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。図１は本発明の一実施例によるファ
イルシステムの構成を示すブロック図である。図１にお
いて、本実施例のファイルシステムは、共有ファイル装
置４０及びその共有ファイル装置４０を共有する２台の
ファイル制御装置１０，２０とで構成される。そして、
各ファイル制御装置１０，２０は、それぞれ共有ファイ
ル装置４０のアクセスを制御するファイル制御部４１，
４２によって共有ファイル装置４０と接続されている。

【００１７】ファイル制御装置１０，２０は、それぞれ
の装置全体を制御する制御ファームウェアを実行するＭ
ＰＵ（マイクロプロセッシングユニット）１１，２１
と、ＭＰＵ１１，２１からの要求に応じて、共有メモリ
及びデータ転送路の使用権獲得のための調停処理を行な
う調停回路１２，２２と、調停回路１２，２２の制御に
よりデータパスの切り換えを行なう切換回路１３，２３
及び排他制御に関する制御データを記録する制御データ
メモリ１４，２４と、ファイル制御部４１，４２で構成
される。

【００１８】また、制御データメモリ１４，２４には、
ファイル制御装置１０とファイル制御装置２０が共有す
る必要のある制御データが格納されており、いわゆるフ
ァイル制御装置１０，２０に対する共有メモリを構成し
ている。さらに、制御データメモリ１４，２４には、常
に同一のデータが保持されている。このため、仮に何れ
か一方のファイル制御装置に障害が発生しても、他方の
ファイル制御装置が共有制御データを保持しているの
で、障害系のファイル制御装置を閉塞することにより、
ファイルシステムの運用を維持することができるように
なっている。

【００１９】次に、上記第１実施例による共有メモリに
対してアクセスを行なう場合の動作について図２の調停
回路の処理を示すフローチャートを参照して説明する。
なお、２台のファイル制御装置１０，２０は全く等価で
あり、以下ファイル制御装置１０を中心としてその動作
を説明する。

【００２０】ファイル制御装置１０のＭＰＵ１１が共有
メモリを形成する制御データメモリ１４及び制御データ
メモリ２４のデータをアクセスする場合、ＭＰＵ１１は
自装置の調停回路１２に対して制御データメモリ１４及
び制御データメモリ２４とデータ転送路３２の使用権を
要求する。

【００２１】ＭＰＵ１１からの使用権要求を受け付ける
と（ステップ２０１）、調停回路１２は、調停制御イン
タフェース３１を通して他装置２０の調停回路２２と通
信することにより、ファイル制御装置２０のＭＰＵ２１
からの共有メモリ（制御データメモリ１４，２４）に対
するアクセス要求の有無を判別する（ステップ２０
２）。また、調停回路１２は、同時に調停回路２２に対
してＭＰＵ１１からの共有メモリアクセス要求を通知す
る（ステップ２０３）。

【００２２】調停回路１２は、上記のように、調停制御
インタフェース３１を通して他装置の調停回路２２と協
調することにより、予め定められた優先順位に従って、
共有メモリ（制御データメモリ１４及び制御データメモ
リ２４）及びデータ転送路３２の使用権の調停を行なう
（ステップ２０４）。

【００２３】例えば、同時にファイル制御装置１０とフ
ァイル制御装置２０から共有メモリとデータ転送路の使
用権の要求が発生した時に、ファイル制御装置１０に優
先的に共有メモリ及びデータ転送路の使用権を与えると
いった優先順位が予め設定されている場合には、調停回
路１２は調停回路２２と協調してその設定された優先順
位に基づいて共有メモリとデータ転送路の使用権の獲得
調停を行なう。

【００２４】また、調停回路１２は、その調停結果（使
用権獲得の成功の有無）をＭＰＵ１１に割込み又は信号
線の駆動等の方法によって通知する（ステップ２０
５）。この時、ファイル制御装置２０のＭＰＵ２１が同
時に共有メモリとデータ転送路３２の使用権を調停回路
２２に要求していれば、上述した調停回路１２と同様の
処理によって、調停回路２２は優先順位に基づいて調停
結果をＭＰＵ２１に通知する。例えば、同時の使用権要
求に対してファイル制御装置１０に優先度が与えられて
いる場合、ＭＰＵ１１が使用権を獲得した時点で、調停
回路２２はからＭＰＵ２１に使用権の拒否が通知され
る。

【００２５】以上の結果、ＭＰＵ１１が共有メモリを構
成する制御データメモリ１４と制御データメモリ２４及
びデータ転送路３２の使用権獲得に成功すると（ステッ
プ２０６）、調停回路１２の制御により切換回路１３
が、また調停回路１２と協調して動作する調停回路２２
の制御により切換回路２３が、それぞれ制御データメモ
リ１４と制御データメモリ２４及びデータ転送路３２を
ＭＰＵ１１の制御下に設定するようにデータパスの切り
換える（ステップ２０７）。また、ステップ２０４にお
ける調停の結果、使用権を獲得できない場合（ステップ
２０６）、ステップ２０４からの処理を使用権が獲得で
きるまで繰り返す。

【００２６】調停回路１２からの通知により、共有メモ
リである制御データメモリ１４と制御データメモリ２４
及びデータ転送路３２の使用権の獲得成功を知ったＭＰ
Ｕ１１は、必要とするメモリアクセス、例えば共有ファ
イル装置４０に対する排他制御データの更新であれば、
ファイル制御装置２０が目的の共有ファイル装置４０を
占有しているか否かを制御データメモリ１４の制御デー
タから判別する。ファイル制御装置２０に占有されてい
なければ、制御データメモリ１４と制御データメモリ２
４に共有ファイル装置４０をファイル制御装置１０が占
有する旨の制御データ（使用中を示すデータ）を書き込
む。

【００２７】制御データメモリ１４と制御データメモリ
２４に使用中を示すデータを書き込んだ後、ＭＰＵ１１
は、制御データメモリ１４と制御データメモリ２４に対
する使用権を一旦開放して、共有ファイル装置４０に対
するアクセスを実行する。そして、共有ファイル装置４
０のアクセスを終了した後、再度上述したように共有メ
モリの使用権を獲得して、制御データメモリ１４と制御
データメモリ２４に共有ファイル装置４０の使用を終了
した旨の制御データを書き込む。

【００２８】この一連の共有メモリに対する読み出し、
書込みは、前述した調停制御のもとに実行されるため、
ファイル制御装置１０とファイル制御装置２０が共有フ
ァイル装置４０を同時に占有することなく、その排他制
御を実現できる。

【００２９】また、共有メモリである制御データメモリ
１４と制御データメモリ２４には、排他制御のデータの
他に、例えば、共有ファイル装置の障害情報等、ファイ
ルシステムとして各ファイル制御装置が共有する必要の
あるデータを、以上説明した一連のメモリ管理システム
のもとで矛盾することなく格納、管理することが可能と
なる。

【００３０】ＭＰＵ１１は、必要なメモリアクセスを全
て終了すると、調停回路１２に制御データメモリ１４と
制御データメモリ２４及びデータ転送路３２の使用権の
開放を指示する。調停回路１２はＭＰＵ１１からの使用
権の開放指示を判別し（ステップ２０８）、使用権の開
放指示を受け付けると切換回路１３に対してデータパス
の開放を指示する（ステップ２０９）。同時に、調停制
御インタフェース３１を介して調停回路２２にＭＰＵ１
１による制御データメモリ１４と制御データメモリ２４
とデータ転送路３２の使用権の終結を通知し（ステップ
２１０）、新たな使用権要求に備える。

【００３１】以上、２台のファイル制御装置からなるフ
ァイルシステムについて本発明を適用した第１実施例を
説明したが、３台以上のファイル制御装置を有するファ
イルシステムについても本発明を適用することができる
のは言うまでもない。

【００３２】図３に本発明の第２実施例によるファイル
システムの構成を示す。図３において、図１の第１実施
例と共通の構成には、同一の符号を付している。ファイ
ル制御装置１０ａ，２０ａは、ＭＰＵ１１，２１と、Ｍ
ＰＵ１１，２１からの要求に応じて、共有メモリ及びデ
ータ転送路の使用権獲得のための調停処理を行なう調停
回路１２２，２２２と、ＭＰＵ１１，２１と調停回路１
２２，２２２との間で各種信号の受け渡しを行なう要求
回路１２１，２２１と、調停回路１２２，２２２の制御
によりデータパスの切り換えを行なう切換回路１３，２
３及び排他制御に関する制御データを記録する制御デー
タメモリ１４，２４と、ファイル制御装置４１，４２で
構成される。ここでは、第１実施例と共通する構成に同
一の符号を付しており、その同一符号の構成については
説明を省略する。

【００３３】次に、図４の調停回路の処理内容を示すフ
ローチャートと図５のタイミングチャートを参照して第
２実施例の動作を説明する。

【００３４】ここで、第２実施例のファイルシステム
は、その共有メモり及びデータ転送路の使用権（以下、
共有メモリ使用権と称する）の優先順位がファイル制御
装置１０ａに与えられるように予め設定されているもの
とする。また、ファイル制御装置１０ａのＭＰＵ１１と
ファイル制御装置２０ａのＭＰＵ２１が、同時に共有メ
モリ使用権を要求した場合を仮定する。

【００３５】この時、ＭＰＵ１１とＭＰＵ２１は、共有
メモリ使用権を要求を表明するため、それぞれ要求回路
１２１と要求回路２２１に要求信号Ｓ１，Ｓ３及び要求
信号Ｓ２，Ｓ４のセットを命令する。

【００３６】この状態を図５の時刻Ｔ１に示す。要求回
路１２１及び要求回路２２１は、それぞれ要求信号Ｓ
１，Ｓ３及び要求信号Ｓ２，Ｓ４を同時にセットする
が、要求信号Ｓ３と要求信号Ｓ４は、装置１０ａ，２０
ａ間で伝搬されるため、要求信号Ｓ１，要求信号Ｓ２に
比べてある範囲の遅延時間ｔ２（伝送路分）だけ遅れて
ファイル制御装置２０ａの調停回路２２２及びファイル
制御装置１０ａの調停回路１２２に伝搬される。この状
態を図５の時刻Ｔ２に示す。

【００３７】ここで、調停回路１２２は、要求信号を受
け付けると（ステップ４０１）、要求信号Ｓ１の入力が
あった時点（図５の時刻Ｔ１）から、予め要求信号Ｓ
３、要求信号Ｓ４の伝搬遅延時間ｔ２及びこれと同様の
値をとる獲得信号Ｓ５、獲得信号Ｓ６の伝搬遅延時間を
考慮した一定の遅延定数値ｔ１だけ待った後、要求信号
Ｓ１と獲得信号Ｓ６の状態を検査する（ステップ４０
２）。

【００３８】本実施例では、前述の通り、共有メモリ使
用権の優先度を予めファイル制御装置１０ａに与えるよ
うに予め設定しているため、調停回路１２２は、図５の
時刻Ｔ３において、獲得信号Ｓ６の否定及び要求信号Ｓ
１の肯定を検出することにより、ファイル制御装置１０
ａが共有メモリ使用権を獲得したことを知る。

【００３９】共有メモリ使用権の獲得に成功すると（ス
テップ４０３）、調停回路１２２は、獲得信号Ｓ５をセ
ットする（ステップ４０５）と共に、要求リセット信号
Ｓ７を介して要求信号Ｓ１と要求信号Ｓ３のリセットを
要求回路１２１に指示する（図５の時刻Ｔ４）（ステッ
プ４０６）。調停回路１２２は、また、ＭＰＵ１１に対
して共有メモリ使用権の獲得の成功を通知する（ステッ
プ４０７）。

【００４０】一方、ファイル制御装置２０ａの調停回路
２２２は、時刻Ｔ１において、要求信号Ｓ２がセットさ
れたことを知ると、調停回路１２２と同様遅延定数値ｔ
１だけ待った後、要求信号Ｓ２と獲得信号Ｓ５及びファ
イル制御装置２０ａより共有メモリ使用権の優先度の高
いファイル制御装置１０ａの要求信号Ｓ３を検査する
（図５の時刻Ｔ３）。

【００４１】この時、優先度の高い要求信号Ｓ３が肯定
されていることを検出した調停回路２２２は、共有メモ
リ使用権の獲得を失敗したと判断し、獲得信号Ｓ６をセ
ットせず、かつ要求信号Ｓ２，Ｓ４のリセットも指示せ
ず、ファイル制御装置１０ａが共有メモリの使用を終了
するまで待ち合わせる（図５の時刻Ｔ４からＴ５の区
間）。すなわち、相手（ファイル制御装置１０ａ）の獲
得信号がリセットされるまで待ち合わせる（ステップ４
０４）。

【００４２】使用権獲得に成功すると、調停回路１２２
の制御により切換回路１３が、制御データメモリ１４と
制御データメモリ２４及びデータ転送路をＭＰＵ１１の
制御下に設定するようにデータパスの切り換える（ステ
ップ４０８）。

【００４３】これにより、ＭＰＵ１１は、調停回路１２
２からの通知により共有メモリ使用権の獲得成功を知る
と、必要な共有メモリの操作が完了するまで使用権を保
留し、この間ＭＰＵ２１に対しては、共有メモリ（制御
データメモリ１４，２４）へのアクセスが禁止される。
ＭＰＵ１１は、第１実施例で述べたように、必要とする
メモリアクセス、例えば共有ファイル装置４０に対する
排他制御データの更新であれば、ファイル制御装置２０
ａが目的の共有ファイル装置４０を占有しているか否か
を制御データメモリ１４の制御データから判別する。

【００４４】ファイル制御装置２０に占有されていなけ
れば、制御データメモリ１４と制御データメモリ２４に
共有ファイル装置４０をファイル制御装置１０ａが占有
する旨の制御データ（使用中を示すデータ）を書き込
む。

【００４５】ＭＰＵ１１は、共有メモリの使用を完了す
ると、調停回路１２２に対して３獲得信号Ｓ５リセット
を命令することで、共有メモリ使用権の開放を表明す
る。ＭＰＵ１１からの使用権開放の指示を受けると（ス
テップ４０９）、調停回路１２２は、獲得信号Ｓ５をリ
セットする（ステップ４１０）。この状態を図５の時刻
Ｔ５に示す。

【００４６】この時、ファイル制御装置２０ａの調停回
路２２２は、獲得信号Ｓ５が否定されたことにより、再
び調停を開始し、前述のように、時刻Ｔ５からＴ６ま
で、遅延定数値ｔ１だけ待った後、再度要求信号Ｓ２，
要求信号Ｓ３及び獲得信号３Ｓ５検査する。この時、要
求信号Ｓ２が肯定され、かつ要求信号Ｓ３と獲得信号Ｓ
５が否定されているため、ファイル制御装置２０ａが共
有メモリ使用権の獲得に成功したと判定し、獲得信号Ｓ
６をセットして、ファイル制御装置１０ａの調停回路１
２２に通知する（図５の時刻Ｔ６）。

【００４７】引き続き、調停回路２２２は、要求リセッ
ト信号Ｓ８により要求回路２２１に要求信号Ｓ２，Ｓ４
のリセットを指示し、ＭＰＵ２１に対しては共有メモリ
使用権獲得の成功が通知される。ＭＰＵ２１は、前述の
ＭＰＵ１１と同様、必要な共有メモリの操作を完了して
調停回路２２２に獲得信号Ｓ６のリセットを命令するま
で、共有メモリ使用権を維持する。

【００４８】また、この間、ＭＰＵ１１が再度共有メモ
リ使用権を要求して、要求回路１２１に要求信号Ｓ１，
Ｓ３のセットを命令したとする（図５の時刻Ｔ６）。要
求信号Ｓ１がセットされたことを検出した調停回路１２
２は、前述の通り、遅延定数値ｔ１だけ待った後、要求
信号Ｓ１と獲得信号Ｓ６を検査する（図５の時刻Ｔ
７）。

【００４９】この時、調停回路１２２は、獲得信号Ｓ６
の肯定により、共有メモリ使用権の獲得に失敗したこと
を判断し、図５の時刻Ｔ４〜Ｔ５の区間でファイル制御
装置２０ａの調停回路２２２が獲得信号Ｓ５の否定を待
ち合わせたように、獲得信号Ｓ６の否定（リセット）を
待ち合わせる（ステップ４０４）。

【００５０】ファイル制御装置が３台以上で構成するフ
ァイルシステムにおいても、共有メモリ使用権の優先度
及び遅延定数値ｔ１の値を適切に設定することで、全く
同様の作用及び効果を実現することが可能である。

【００５１】本発明の第３実施例によるファイルシステ
ムについて説明する。図６は本発明の第３実施例による
ファイルシステムの構成を示すブロック図である。図６
において、ファイル制御装置１０ｂ、２０ｂは、それぞ
れＭＰＵ１１，２１と、調停回路１２，２２と、制御デ
ータメモリ１４，２４と、データバッファ１３１，２３
１と、セレクタ１３２，２３２と、検査回路１３３，２
３３と、制御回路１３４，２３４とで構成される。

【００５２】データバッファ１３１，２３１には、それ
ぞれＭＰＵ１１，２１が制御データメモリ１４，２４に
書き込む制御データが一時的に格納される。セレクタ１
３２，２３２は、データバッファ１３１，２３１からの
制御データを切り換えて制御データメモリ１４，２４に
出力する。検査回路１３３，２３３は、ぞれぞれデータ
バッファ１３１，２３１に格納されたデータ誤りを検査
する。制御回路１３４，２３４は、制御データメモリ１
４，２４に対する制御データの書き込みを制御する。な
お、第１実施例と共通する構成に同一の符号を付してお
り、その同一符号の構成については説明を省略する。

【００５３】データバッファ１３１，２３１は、検査回
路１３３，２３３によってデータの誤りを検査するため
に設けられている。また、ＭＰＵ１１，２１による共有
メモリに対する書込み命令の実行の際に待ち時間が生
じ、ＭＰＵ１１，２１の性能低下を招くが、このこのデ
ータバッファ１３１，２３１を設けることによってその
ようなＭＰＵ１１，２１の性能低下を防ぐことができ
る。

【００５４】ここで、ファイル制御装置１０ｂが第１実
施例で示した処理によって共有メモリの使用権を獲得し
たものと仮定して説明を進める。また、図７に制御回路
の処理内容を説明するフローチャートを示す。共有メモ
リの使用権を獲得したファイル制御装置１０ｂのＭＰＵ
１１は、データバッファ１３１に共有メモリである制御
データメモリ１４及び制御データメモリ２４に書き込む
制御データをセットした後、制御回路１３４に制御デー
タの制御データメモリ１４と制御データメモリ２４への
書込み位置（アドレス）を与えることにより、データバ
ッファ１３１の制御データの書込みを命令する。

【００５５】この書込み位置情報と書込み命令は、制御
インタフェース３２５を介して制御回路２３４にも通知
される。書込み位置情報と書込み命令を受け付けると
（ステップ７０１）、制御回路１３４と制御回路２３４
は、それぞれ検査回路１３３と検査回路２３３に対して
データセレクタ１３２及びデータセレクタ２３２を介し
て入力されるデータバッファ１３１のデータの誤り検査
を指示する（ステップ７０２）。

【００５６】なお、この時、データセレクタ１３２とデ
ータセレクタ２３２は、調停回路１１，２１の制御によ
り、予めデータバッファ１３１ないしデータバス３２１
からの入力データを選択出力するように指示されている
ものとする。

【００５７】検査回路１３３及び検査回路２３３は、そ
れぞれの入力データを検査し、誤りを検出した場合、制
御インタフェース３２３及び制御インタフェース３２４
を通して、誤りの検出結果を制御回路１３４及び制御回
路２３４に通知する。

【００５８】制御回路１３４及び制御回路２３４は、検
査回路１３３及び検査回路２３３の何れもデータの誤り
を検出しない時にのみ、それぞれ制御データメモリ１４
及び制御データメモリ２４の与えられた書き込み位置
に、データバッファ１３１のデータをデータセレクタ１
３２とデータセレクタ２３２及びデータバス３２１を介
して書き込む（ステップ７０３，７０４）。

【００５９】検査回路１３３及び検査回路２３３の何れ
か一方が、データ誤りを検出すると、制御データメモリ
１４と制御データメモリ２４の何れのデータをも書き込
まず、以前の誤りのないデータを保護すると同時に、制
御回路１３４はファイル制御装置１０ｂのＭＰＵ１１に
対して書込み失敗を通知する（ステップ７０５）。

【００６０】また、ファイル制御装置２０ｂが共有メモ
リとデータ転送路の使用権を獲得した場合には、前述し
たと同様の方法により、データバッファ２３１から制御
データメモリ２４と制御データメモリ１４に信頼性の高
い書込みを行なうことができる。当然、３台以上のファ
イル制御装置から構成されるファイルシステムにおいて
も同様に適用することが可能である。

【００６１】以上好ましい実施例をあげて本発明を説明
したが、本発明は必ずしも上記実施例に限定されるもの
ではない。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように本発明のファイルシ
ステムによれば、制御情報を格納する共有メモリとして
の記憶手段を各ファイル制御装置ごとに分散して各ファ
イル制御装置ごとに共通するデータを持つように構成
し、かつ使用権獲得に際して、他のファイル制御装置と
の間で予め設定された優先順位に従って使用権の調停を
行ない、データパス切換手段を制御して使用権を獲得し
たファイル制御手段に各記憶手段及びデータ転送手段を
占有的に使用させる調停手段を備えることにより、何れ
かのファイル制御装置の記憶手段に障害が生じても、障
害が発生したファイル制御装置のみを閉塞して他のファ
イル制御装置によるシステム運用を続行することができ
る。従って、共有ファイル装置の排他制御に利用される
共有メモリの障害に対してシステム全体がダウンするこ
とのない信頼性の高いファイルシステムを構築すること
ができる。

【００６３】また、現在主流となっている排他制御機構
を持たない磁気ディスク装置を利用してファイルシステ
ムを構築することができると共に、外部装置として独立
した共有メモリを設ける従来のシステムに比べてインタ
フェース等の部品が不要となるため、システム全体の部
品点数を削減でき、かつ生産工程を簡略化することがで
きる。

【００６４】また、各ファイル制御装置が、使用権を獲
得した際に記憶手段に書き込む制御情報を一時的に記憶
するバッファ手段と、バッファ手段の制御情報のデータ
誤りを検査するデータ検査手段と、データ検査に基づい
てバッファ手段からの制御情報の記憶手段への書き込み
を制御するデータ制御手段を備えることにより、極めて
信頼性の高い制御情報書込みを実現することができ、シ
ステム全体の信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例によるファイルシステム
の構成を示すブロック図である。

【図２】第１実施例によるファイルシステムの調停回
路の処理内容を説明するフローチャートである。

【図３】本発明の第２実施例によるファイルシステム
の構成を示すブロック図である。

【図４】第２実施例によるファイルシステムの調停回
路の処理内容を説明するフローチャートである。

【図５】第２実施例によるファイルシステムの各種信
号の状態を示すタイミングチャートである。

【図６】本発明の第３実施例によるファイルシステム
の構成を示すブロック図である。

【図７】第３実施例によるファイルシステムの制御回
路の処理内容を説明するフローチャートである。

【図８】従来の共有メモリによる共有ファイル装置の
制御を行なうファイルシステムの一例を示すブロック図
である。

【符号の説明】

１０，１０ａ，１０ｂ，２０，２０ａ，２０ｂファイ
ル制御装置１１，２１ＭＰＵ１２，２２調停回路１３，２３切換回路１４，２４制御データメモリ３２データ転送路１２１，２２１要求回路１２２，２２２調停回路Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４要求信号Ｓ５，Ｓ６獲得信号Ｓ７，Ｓ８要求リセット信号１３１，２３１データバッファ１３２，２３２データセレクタ１３３，２３３検査回路１３４，２３４制御回路３２１，３２２データバス３２３，３２４，３２５制御インタフェース

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】共有ファイル装置を複数のファイル制御
装置で共有するファイルシステムにおいて、前記複数のファイル制御装置相互間のデータ転送を行な
うためのデータ転送手段を備え、前記各ファイル制御装置は、前記データ転送手段の使用権獲得後に、当該データ転送
手段を介して前記各ファイル制御装置による共有が可能
な前記共有ファイル装置に対する排他制御を行なうため
の制御情報を格納する記憶手段と、前記記憶手段及び前記データ転送手段の使用権を獲得し
た前記ファイル制御装置に対して前記各記憶手段及び前
記データ転送手段を占有的に使用させるようにデータパ
スの切換制御を行なうデータパス切換手段と、前記記憶手段及び前記データ転送手段に対する使用権獲
得に際して、他のファイル制御装置との間で予め設定さ
れた優先順位に従って使用権の調停を行ない、前記デー
タパス切換手段を制御することにより使用権を獲得した
前記ファイル制御手段に前記各記憶手段及び前記データ
転送手段を占有的に使用させる調停手段とを備えること
を特徴とするファイルシステム。
【請求項２】ファイル制御装置の調停手段は、自装置
からの使用権獲得要求又は他のファイル制御装置からの
使用権獲得要求があった時に、他の調停手段と予め設定
された優先順位に従って使用権の調停を行なうと共に、
使用権調停の結果を自装置及び他のファイル制御装置に
通知し、通知を受けた前記ファイル制御装置の各調停手段は、使
用権を獲得した前記ファイル制御手段に前記各記憶手段
及び前記データ転送手段を占有的に使用させるために前
記データパス切換手段を制御することを特徴とする請求
項１に記載のファイルシステム。
【請求項３】共有ファイル装置を複数のファイル制御
装置で共有するファイルシステムにおいて、前記複数のファイル制御装置相互間のデータ転送を行な
うためのデータ転送手段を備え、前記各ファイル制御手段は、前記データ転送手段の使用権獲得後に、当該データ転送
手段を介して前記各ファイル制御装置による共有が可能
な前記共有ファイル装置に対する排他制御を行なうため
の制御情報を格納する記憶手段と、前記記憶手段及び前記データ転送手段の使用権を獲得し
た前記ファイル制御装置に対して前記各記憶手段及び前
記データ転送手段を占有的に使用させるようにデータパ
スの切換制御を行なうデータパス切換手段と、前記記憶手段及び前記データ転送手段に対する使用権獲
得要求を記億して各ファイル制御装置に対して出力する
要求手段と、前記要求手段から出力された前記使用権獲得要求と、他
のファイル制御装置の使用権獲得の有無を調べて、他の
ファイル制御装置との間で予め設定された優先順位に従
って前記記憶手段及び前記データ転送手段に対する使用
権の調停を行ない、前記データパス切換手段を制御する
ことにより使用権を獲得した前記ファイル制御手段に前
記各記憶手段及び前記データ転送手段を占有的に使用さ
せる調停手段とを備えることを特徴とするファイルシス
テム。
【請求項４】前記ファイル制御装置の調停手段は、前
記要求手段からの使用権獲得要求と他のファイル制御装
置の調停手段からの使用権獲得情報を検査し、自装置の
前記要求手段からの使用権獲得要求が肯定で、他のファ
イル制御装置からの使用権獲得情報が否定である場合
に、自装置の使用権を獲得し、自装置及び他装置に対し
て使用権獲得情報を通知することを特徴とする請求項３
に記載のファイルシステム。
【請求項５】前記ファイル制御装置の調停手段は、自
装置に使用権を獲得した場合に、前記要求手段からの使
用権要求をリセットし、かつ自装置からの使用権の開放
要求によって前記使用権獲得情報をリセットすることを
特徴とする請求項４に記載のファイルシステム。
【請求項６】前記ファイル制御装置の調停手段は、前
記要求手段からの使用権獲得要求と他のファイル制御装
置の調停手段からの使用権獲得情報を検査し、自装置の
前記要求手段からの使用権獲得要求が肯定で、かつ他の
ファイル制御装置からの使用権獲得情報が肯定である場
合に、前記他のファイル制御装置からの使用権獲得情報
がリセットされるまで待ち合わせることを特徴とする請
求項４又は５に記載のファイルシステム。
【請求項７】各ファイル制御装置は、使用権を獲得した際に、前記記憶手段に書き込む制御情
報を一時的に記憶するバッファ手段と、前記バッファ手段から出力される前記制御情報のデータ
誤りを検査し、誤りの有無を通知するデータ検査手段
と、自装置の前記データ検査手段の検査結果及び他のファイ
ル制御装置の前記データ検査手段の検査結果がデータ誤
り無しの場合に、前記バッファ手段の制御情報を前記記
憶手段に書き込み、自装置の前記データ検査手段の検査
結果又は他のファイル制御装置の前記データ検査手段の
検査結果がデータ誤り有りの場合に、前記バッファ手段
の制御情報を前記記憶手段に書き込まずに以前の制御情
報を保護するように制御するデータ制御手段を備えるこ
とを特徴とする請求項１又は請求項３に記載のファイル
システム。
【請求項８】各ファイル制御装置は、自装置の前記バ
ッファ手段から出力される前記制御情報又は前記他のフ
ァイル制御装置の前記バッファ手段から出力される前記
制御情報のうちの一つを選択して、前記データ検査手段
に入力するデータ選択手段を備えることを特徴とする請
求項７に記載のファイルシステム。