JP3028544B2 - 分散処理システムの負荷分散方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は分散処理システムの負荷分散方式に関し、特
に、主記憶領域上の情報の退避，復元を高速に行なうこ
とができ、且つ分散処理システム全体としてのスループ
ットを向上させることができる分散処理システムの負荷
分散方式に関する。

〔従来の技術〕

従来、複数の計算機システムから構成される分散処理
システムに於いては、自計算機システムの主記憶領域に
不足が生じた場合、現在実行している処理以外の処理に
割り当てられている記憶領域の内容の一部を、自計算機
システムの二次記憶装置或いは他計算機システムの二次
記憶装置に退避させるようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述したように、従来の分散処理システムに於いて
は、主記憶領域に不足が生じた場合、磁気的な変換等が
必要な二次記憶装置に主記憶領域上の情報を退避させる
ようにしているため、退避処理を高速に行なうことがで
きず、また、退避させた情報を主記憶領域に復元する復
元処理も高速に行なうことができないという問題点があ
る。

本発明の目的は主記憶領域上の情報の退避，復元を高
速に行なうことができるようにすることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は主記憶領域上の情報の退避，復元を高速に行
なえるようにすると共に、分散処理システム全体として
のスループットを向上できるようにするため、 通信可能な複数の計算機システムから構成される分散
処理システムに於いて、 複数の処理それぞれに関する情報を保持する第１の主
記憶部と、 該第１の主記憶部に情報が保持されている処理それぞ
れの状態を保持する第１の処理状態保持部と、 前記第１の主記憶部に保持されている各情報と前記第
１の処理状態保持部に状態が保持されている各処理との
対応関係を示す情報を保持する第１の主記憶管理部と、 自計算機システムから他計算機システムに前記複数の
処理の内の一部を退避させる際、退避先の計算機システ
ムを選択する退避先探索手段と、 該退避先探索手段が退避先の計算機システムを選択す
ることにより、前記第１の主記憶管理部を参照して前記
第１の主記憶部に保持されている情報の内の前記退避さ
せる処理に関する情報を選択し、選択した情報を前記退
避先探索手段が選択した計算機システムに送信すると共
に、前記第１の処理状態保持部及び第１の主記憶管理部
の内容を更新する退避手段と、 該退避手段により他計算機システムに退避させた処理
の実行を再開する際、前記第１の処理状態保持部を参照
して退避させた処理を探し出し、探し出した処理に関す
る情報の返送要求を退避先の計算機システムに送信する
と共に、前記返送要求に応答して他計算機システムから
返送された情報を前記第１の主記憶部に格納し、前記第
１の主記憶管理部及び第１の処理状態保持部の内容を更
新する復元手段とを含む計算機システムと、 複数の処理それぞれに関する情報を保持する第２の主
記憶部と、 該第２の主記憶部に情報が保持されている処理それぞ
れの状態を保持する第２の処理状態保持部と、 前記第２の主記憶部に保持されている各情報と前記第
２の処理状態保持部に状態が保持されている各処理との
対応関係を示す情報を保持する第２の主記憶管理部と、 他計算機システムの前記退避手段から送信された情報
を前記第２の主記憶部に格納すると共に、前記第２の主
記憶管理部及び第２の処理状態保持部の内容を更新する
退避受入手段と、 他計算機システムからの返送要求に応答して前記第２
の主記憶部に保持されている前記返送要求によって要求
された情報を要求元の計算機システムに返送すると共
に、前記第２の主記憶管理部及び第２の処理状態保持部
の内容を更新する返信手段と、 前記第２の主記憶部に格納されている情報に対応する
処理の内、他計算機システムから退避させられた情報に
対応する処理を自計算機システム固有の資源に対するア
クセス要求があるまで継続実行する実行管理手段を設け
たものである。

〔作 用〕

自計算機システムで実行している処理を他計算機シス
テムに退避させる場合、退避先探索手段は複数存在する
他計算機システムの中から退避先の計算機システムを選
択し、退避手段は第１の主記憶管理部を参照して第１の
主記憶部に保持されている情報の内から退避させる処理
に対応する情報を選択し、選択した情報を退避先探索手
段が選択した退避先の計算機システムに送信する。ま
た、退避手段は第１の主記憶管理部及び第１の処理状態
保持部の内容を更新する。

上記退避先の計算機システム内の退避受入手段は退避
させる処理に対応した情報が送られてくることにより、
その情報を第２の主記憶部に格納すると共に、第２の主
記憶管理部及び第２の処理状態保持部の内容を更新す
る。

また、退避元の計算機システム内の復元手段は他計算
機システムに退避させた処理を再開する際、第１の処理
状態保持部を参照して他計算機システムに退避させた処
理を探し出し、探し出した処理に関する情報の返送要求
を退避先の計算機システムに送信する。返送要求を受け
た退避先の計算機システムの返送手段はそれによって要
求された情報を要求元の計算機システムに返送する。要
求元の計算機システム内の復元手段は退避先の計算機シ
ステムから情報が返送されると、それを第１の主記憶部
に格納すると共に第１の主記憶管理部及び第１の処理状
態保持部の内容を更新する。

また、実行管理手段は自計算機システム内の第２の主
記憶部に他計算機システムから退避させられた情報と対
応する処理を、その処理が自計算機システム固有の資源
に対するアクセス要求を出すまで継続実行する。

〔実施例〕

次に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。

第１図は本発明の前提となる技術のブロック図であ
り、複数の計算機システム1,2−１〜２−ｎから構成さ
れている。計算機システム１は実行管理手段11と、計算
機システム１が関係する処理の状態等を保持する処理状
態保持部12と、主記憶部14と、主記憶部14に保持されて
いる情報と処理状態保持部12に状態等が保持されている
処理との対応関係を示す情報を保持している主記憶管理
部13と、実行管理手段11からの探索指示に応答して他計
算機システム２−１〜２−ｎに退避の可，不可の問い合
わせを行なうことにより退避先の計算機システムを探索
する退避先探索手段15と、実行管理手段11からの退避指
示に応答して退避指示のあった処理に関する主記憶部14
の内容（例えば、プログラム，タスクコントロールブロ
ック等）を退避先探索手段15が探索した計算機システム
に退避させる退避手段16と、実行管理手段11からの復元
指示に応答して退避先の計算機システムに返送要求を送
出し、退避先の計算機システムに退避させてある情報を
主記憶部14に復元する復元手段17と、通信手段18とを含
んでいる。また、計算機システム２−１は処理状態保持
部22と、主記憶管理部23と、主記憶部24と、退避先探索
手段15からの退避の可，不可の問い合わせに対して応答
する退避受諾手段25と、退避手段16により退避された主
記憶部14の内容を主記憶部24に格納する退避受入手段26
と、復元手段17からの返送要求によって要求された情報
を復求元の計算機システム１に返送する返送手段27と、
通信手段28とを含んでいる。尚、計算機システム２−１
〜２−ｎは全て同一の構成を有している。

第２図は計算機システム１に設けられている処理状態
保持部12の構成例を示した図であり、計算機システム１
が関係する各処理の状態201と、各処理の識別子202と、
退避先の計算機システムのシステム名203とが保持され
る。尚、計算機システム１が関係する処理の状態として
は実行K,実行U,退避及び停止があり、実行Ｋは計算機シ
ステム１固有の資源に関係した処理の実行中であること
を、実行Ｕは計算機システム１固有の資源に関連のない
処理の実行中であることを、退避は他計算機システムに
退避されていることを、停止は何らかの原因で処理が停
止状態にあることを示している。第２図の例は識別子
「123」を有する処理がシステム名「MACHINE2−１」を
有する計算機システム（この例では計算機システム２−
１とする）に退避され、識別子「333」を有する処理が
計算機システム１固有の資源に関係した処理を実行し、
識別子「787」を有する処理が停止中であることを示し
ている。

第３図は計算機システム２−１に設けられている処理
状態保持部22の構成例を示した図であり、計算機システ
ム２−１が関係する処理の状態301と、各処理の識別子3
02と、退避元の計算機システムのシステム名303と、退
避元の計算機システムに於いて与えられている識別子を
示す遠隔識別子304と、退避元の計算機システムに於け
る状態を示す遠隔状態305とを保持する。尚、計算機シ
ステム２−１に関係する処理の状態としては実行K,実行
U,格納及び停止があり、格納は他計算機システムから退
避された処理を受入れていることを示している。第３図
の例では識別子「987」を有する処理がシステム名「MAC
HINE1」を有する計算機システム（この例では計算機シ
ステム１とする）から退避された処理であり、その処理
の計算機システム１での識別子が「123」、退避時の状
態が「実行Ｕ」となっていることを示し、識別子「77
7」を有する処理が計算機システム２−１固有の資源に
関係した処理を実行していることを示し、識別子「11
1」を有する処理が停止中であることを示している。

次に、動作について図面を参照しつつ説明する。

今、例えば、計算機システム１に於いて複数の処理が
実行されている状態で、一時的に主記憶部14に不足が生
じたとする。

主記憶部14に不足が生じると、実行管理手段11は処理
状態保持部12に状態等が保持されている処理の内から現
在CPU時間が割り当てられていない処理を１つ選択す
る。次いで、実行管理手段11は主記憶管理部13を参照
し、選択した処理に割り当てられているメモリ量を求
め、その後、退避先探索手段15に求めたメモリ量を含む
探索指示を加える。

探索指示が加えられることにより、退避先探索手段15
は通信手段18を介して各計算機システム２−１〜２−ｎ
に対して退避の可，不可の問い合わせを、退避可の応答
を受信するまで順次送出する。この退避の可，不可の問
い合わせには実行管理手段11から加えられたメモリ量が
含まれている。

計算機システム１から計算機システム２−１に送出さ
れた退避の可，不可の問い合わせは通信手段18,28を介
して退避受諾手段25に加えられる。退避受諾手段25は上
記問い合わせが加えられると、退避可能か否かを処理状
態保持部22及び主記憶管理部23を参照して判断する。即
ち、上記問い合わせに含まれているメモリ量の情報を退
避させるのに十分な空きが主記憶部24に存在し、且つ処
理状態保持部22に退避される処理に関する情報を格納す
るのに十分な領域が存在する場合のみ退避可と判断し、
それ以外の場合は退避不可と判断する。そして、退避可
と判断した場合は、退避受諾手段25は通信手段28を介し
て計算機システム１に退避可を示す応答を、退避不可と
判断した場合は退避不可を示す応答を送出する。

計算機システム２−１から出力された退避可，不可を
示す応答は通信手段28,18を介して退避先探索手段15に
加えられる。退避先探索手段15は退避不可の応答を受け
た場合は次の計算機システムに対して前述したと同様の
問い合わせを行ない、退避可の応答を受けた場合は退避
可であることを示す情報と退避可の応答を出力した計算
機システム（退避先の計算機システム）のシステム名と
を実行管理手段11に加える。

今、例えば、計算機システム２−１から退避先探索手
段15に退避可の応答が加えられたとすると、退避先探索
手段15は退避可を示す情報と計算機システム２−１のシ
ステム名「MACHINE2−１」とを実行管理手段11に加える
ことになる。これにより、実行管理手段11は既に求めて
ある退避対象の処理（例えば、識別子「123」を有する
処理とする）の状態201を第２図に示すように「退避」
にすると共に、システム名203を「MACHINE2−１」とす
る。その後、実行管理手段11は退避対象の処理の識別子
「123」と、退避先の計算機システムのシステム名「MAC
HINE2−１」と、「退避」に書替える前の状態201、即ち
退避時の状態201（例えば「実行Ｕ」とする）とを含む
退避指示を退避手段16に加える。

退避手段16は上記退避指示が加えられると、処理の識
別子とその処理に割り当てられている主記憶部14の領域
とが対応して格納されている主記憶管理部13を参照し、
識別子「123」を有する処理に割り当てられている主記
憶部14上の領域を得る。その後、退避手段16は上記領域
に保持されている識別子「123」を有する処理に関係す
る情報，識別子「123」及び退避時の状態「実行Ｕ」と
を通信手段18を介して退避先の計算機システム２−１に
送出すると共に主記憶管理部13の内容を更新する。

計算機システム１から送出された上記各情報は通信手
段28を介して退避受入手段26に加えられる。これによ
り、退避受入手段26は計算機システム１から送られてき
た識別子「123」を有する処理に計算機システム２−１
に於ける識別子（例えば「987」とする）を与え、第３
図に示すように処理状態保持部22の状態301に「格納」
を、識別子302に「987」を、システム名303に退避元の
計算機システム１のシステム名「MACHINE1」を、遠隔識
別子304に計算機システム１に於ける識別子「123」を、
遠隔状態305に「実行Ｕ」を格納すると共に、計算機シ
ステム１から送られてきた識別子「123」を有する処理
に関する情報を主記憶部24に格納し、その管理情報を主
記憶管理部23に置く。

次に、計算機システム２−１に退避させた識別子「12
3」を有する処理に関する情報を主記憶部14上に復元
し、その処理の実行を再開する場合の動作を説明する。

計算機システム１の実行管理手段11は主記憶部14の領
域不足が解消すると、処理状態保持部12を参照して他計
算機システムに関連する情報を退避させた処理及び退避
先の計算機システムを求める。この例の場合、退避させ
た処理として識別子「123」を有する処理が、退避先の
計算機システムとしてシステム名「MACHINE2−１」を有
する計算機システム２−１が求められる。その後、実行
管理手段11は識別子「123」とシステム名「MACHINE2−
１」を含む復元指示を復元手段17に加える。

復元手段17は復元指示が加えられることにより、シス
テム名「MACHINE2−１」を有する計算機システム２−１
に通信手段18を介して識別子「123」を含む返送要求を
送出する。

この返送要求は通信手段28を介して返送手段27に加え
られる。返送手段27は返送要求に含まれている識別子
「123」及び要求元の計算機システム１のシステム名「M
ACHINE1」をキーにして処理状態保持部22を検索し、遠
隔識別子305が「123」で、システム名303が「MACHINE
1」となっている処理の識別子302,遠隔状態305を探し出
す。この例の場合、識別子「987」及び遠隔状態「実行
Ｕ」が探出される。識別子「987」及び遠隔状態「実行
Ｕ」を探し出すと、返送手段27は主記憶管理部23を参照
し、識別子「987」を有する処理に割り当てられている
主記憶部24上の領域を求め、その領域に保持されている
情報及び遠隔状態「実行Ｕ」を通信手段28を介して計算
機システム１に返送する。その後、返送手段27は対応す
る処理状態保持部22の内容及び主記憶部24の内容を消去
する。

計算機システム２−１から出力された情報及び遠隔状
態「実行Ｕ」は通信手段18を介して復元手段17に加えら
れる。これにより、復元手段17は返送された情報を主記
憶部14に格納すると共にその管理情報を主記憶管理部13
上に置き、その後実行管理手段11に遠隔状態「実行Ｕ」
を含む復元処理完了通知を加える。

実行管理手段11は復元処理完了通知が加えられること
により、識別子「123」を有する処理の状態201を「実行
Ｕ」に戻すと共にシステム名203を消去する。

以上で復元処理は完了し、復元された処理は計算機シ
ステム１で実行が再開される。

尚、上述した説明に於いては計算機システム１のみに
実行管理手段11,退避先探索手段15,退避手段16を設け、
計算機システム１で主記憶領域の不足が生じた場合の
み、他計算機システム２−１〜２−ｎの主記憶部に情報
を退避させるようにしたが、他の計算機システム２−１
〜２−ｎにも同様の手段を設け、各計算機システム２−
１〜２−ｎを相互に通信可能とすることにより、各計算
機システム２−１〜２−ｎで主記憶領域の不足が生じた
場合にも他の計算機システムに情報を退避させることが
可能となる。

第４図は本発明の実施例のブロック図であり、複数の
計算機システム1,2−１′〜２−ｎ′から構成されてい
る。計算機システム１は第１図に示した計算機システム
１と同様の構成を有し、計算機システム２−１′は第１
図の計算機システム２−１の構成に実行管理手段21を追
加した構成を有している。尚、計算機システム２−１′
〜２−ｎ′は全て同様の構成を有している。

次に本実施例の動作を説明する。

今、例えば、計算機システム１に於いて複数の処理が
実行されている状態で一時的に負荷の増大が生じたとす
る。

計算機システム１に負荷の増大が生じると、実行管理
手段11は処理状態保持部12に状態等が保持されている処
理の内から現在CPU時間が割り当てられていない処理を
１つ選択し、前述したと同様にして選択した処理に関す
る主記憶部14に保持されてる情報を退避先の計算機シス
テムに退避させる。今、例えば、識別子「123」を有す
る処理に関する情報が計算機システム２−１′に退避さ
れたとする。

計算機システム２−１′内の実行管理手段21は計算機
システム１から退避された識別子「123」を有する処理
の遠隔状態が「実行Ｕ」である場合は、その処理が計算
機システム２−１′固有の資源に関係ないため、退避さ
れた処理を継続実行する。その後、処理が進展して、計
算機システム２−１′固有の資源に対するアクセス要求
が発生すると、実行管理手段21は遠隔状態305を「実行
Ｋ」にし、その処理を停止する。また、識別子「123」
を有する処理の遠隔状態304が「停止」，「実行Ｋ」の
場合はその処理を実行しない。

その後、計算機システム１の負荷が低減した場合、実
行管理手段11は処理状態保持部12を参照して退避させた
処理及び退避先の計算機システムを求め、前述したと同
様にして退避させた処理に関する情報を主記憶部14上に
復元する。

尚、上述した実施例に於いては、計算機システム１の
みに退避先探索手段15,退避手段16及び復元手段17を設
け、計算機システム１の負荷が増大した場合のみ、他の
計算機システムに情報を退避させ、処理を継続させるよ
うにしたが、各計算機システム２−１′〜２−ｎ′に同
様の手段を設け、各計算機システム２−１′〜２−ｎ′
を相互に通信可能にすることにより、各計算機システム
間で動的に負荷分散を行なうことが可能となり、分散処
理システム全体としてのスループットを向上させること
ができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、計算機システムの主
記憶部の間で復元，退避を行なうものであるので、二次
記憶装置に対して復元，退避を行なっていた従来例に比
較して退避，復元処理を高速化することが可能になる効
果がある。また、更に、本発明は退避された処理を継続
実行する実行管理手段を備えたものであり、退避先の計
算機システムで処理が継続して行なわれるので、分散処
理システム全体としてのスループットを向上させること
ができる効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の前提となる技術のブロック図、 第２図は処理状態保持部12の内容例を示す図、 第３図は処理状態保持部22の内容例を示す図及び、 第４図は本発明の実施例のブロック図である。 図に於いて、1,2−１〜２−n,2−１′〜２−ｎ′……計
算機システム、11,21……実行管理手段、12,22……処理
状態保持部、13,23……主記憶管理部、14,24……主記憶
部、15……退避先探索手段、16……退避手段、17……復
元手段、18,28……通信手段、25……退避受諾手段、26
……退避受入手段、27……返送手段。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】通信可能な複数の計算機システムから構成
   される分散処理システムに於いて、 複数の処理それぞれに関する情報を保持する第１の主記
   憶部と、 該第１の主記憶部に情報が保持されている処理それぞれ
   の状態を保持する第１の処理状態保持部と、 前記第１の主記憶部に保持されている各情報と前記第１
   の処理状態保持部に状態が保持されている各処理との対
   応関係を示す情報を保持する第１の主記憶管理部と、 自計算機システムから他計算機システムに前記複数の処
   理の内の一部を退避させる際、退避先の計算機システム
   を選択する退避先探索手段と、 該退避先探索手段が退避先の計算機システムを選択する
   ことにより、前記第１の主記憶管理部を参照して前記第
   １の主記憶部に保持されている情報の内の前記退避させ
   る処理に関する情報を選択し、選択した情報を前記退避
   先探索手段が選択した計算機システムに送信すると共
   に、前記第１の処理状態保持部及び第１の主記憶管理部
   の内容を更新する退避手段と、 該退避手段により他計算機システムに退避させた処理の
   実行を再開する際、前記第１の処理状態保持部を参照し
   て退避させた処理を探し出し、探し出した処理に関する
   情報の返送要求を退避先の計算機システムに送信すると
   共に、前記返送要求に応答して他計算機システムから返
   送された情報を前記第１の主記憶部に格納し、前記第１
   の主記憶管理部及び第１の処理状態保持部の内容を更新
   する復元手段とを含む計算機システムと、 複数の処理それぞれに関する情報を保持する第２の主記
   憶部と、 該第２の主記憶部に情報が保持されている処理それぞれ
   の状態を保持する第２の処理状態保持部と、 前記第２の主記憶部に保持されている各情報と前記第２
   の処理状態保持部に状態が保持されている各処理との対
   応関係を示す情報を保持する第２の主記憶管理部と、 他計算機システムの前記退避手段から送信された情報を
   前記第２の主記憶部に格納すると共に、前記第２の主記
   憶管理部及び第２の処理状態保持部の内容を更新する退
   避受入手段と、 他計算機システムからの返送要求に応答して前記第２の
   主記憶部に保持されている前記返送要求によって要求さ
   れた情報を要求元の計算機システムに返送すると共に、
   前記第２の主記憶管理部及び第２の処理状態保持部の内
   容を更新する返送手段と、 前記第２の主記憶部に格納されている情報に対応する処
   理の内、他計算機システムから退避させられた情報に対
   応する処理を自計算機システム固有の資源に対するアク
   セス要求があるまで継続実行する実行管理手段とを含む
   計算機システムとを設けたことを特徴とする分散処理シ
   ステムの負荷分散方式。