JP3136608B2 - 入出力処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は情報処理システム内の入出力処理装置に関
し、特に入出力動作の実行時間を計測することのできる
入出力処理装置に関する。

〔従来の技術〕

近年の情報処理システムにおいては、システム自体の
大規模化に伴って、システム運転上の効率を改善するた
めに情報処理システム内の入出力装置上でのファイルの
配置や入出力装置の接続といった構成の最適化がなされ
ている。例えば、入出力動作の継続時間の測定を行い、
特定の入出力経路に負荷が集中している場合にはシステ
ム構成を変更し、全体としての性能を向上させるような
方策が取られるようになってきた。このような入出力動
作の継続時間の測定方法の具体例として、第４図に示す
ように、入出力処理装置３をただ１台だけ持つ情報処理
システムにおいて、入出力装置４内の磁気ディスク装置
に対しての書き込み動作を行う場合について説明する。

一般に、磁気ディスク装置に対する入出力動作は、ま
ずシーク動作を行ってヘッド位置を決め、ついでサーチ
動作で目的のレコードを捜し、そのあとで目的レコード
に対する読み出し／書き込みを行う。従って、中央処理
装置２から入出力処理装置３に送られるチャネルプログ
ラムは、第３図に示すように、先頭にシーク動作を指示
するCCW（Channel−Command−Word）、２番目にサーチ
動作を指示するCCW、３番目に書き込み動作を指示するC
CWを並べたものとなり、入出力処理装置３は順次各CCW
に対応した動作要求を入出力装置４に送って動作させ
る。

ところで、入出力処理装置３が実際に動作するのは動
作要求の送信時のみであり、入出力装置４からの動作終
了報告を待つ間は非動作状態となる。このような入出力
処理装置３の動作状態毎の継続時間を測定するため、第
４図の主記憶装置１内には入出力動作時間測定用のテー
ブル10が設けられている。第５図に示すように、このテ
ーブル10は、起動待ち時間、インタフェース動作時間、
インタフェース非動作時間の３つの測定の結果を格納す
る領域と、A,B2つの作業用の領域との合計５つの領域か
らなっている。このようなテーブル10を用いた時間測定
を具体的に説明する。

まず、中央処理装置２で磁気ディスクに対する入出力
命令が実行されて第３図のチャネルプログラムが発行さ
れると、入出力処理装置３は、チャネルプログラムを受
けとった時点でテーブル10を初期設定（ゼロ・クリア）
し、テーブル10の作業領域Ａに自装置内の計時手段30を
参照して現在時刻T0を格納する。続いて、入出力装置４
に対する初期起動動作を行い、入出力装置４から動作可
能のステータスを受信した時点で、そのときの時刻T1と
テーブル10の作業領域Ａ内の時刻T0との差を求め、テー
ブル10の起動待ち時間領域に格納する。

同時に、入出力処理装置３は、時刻T1をテーブル10の
２つの作業領域A,Bに格納するとともに、先頭のCCWであ
るシーク指令を入出力装置４に転送する。このシーク指
令を送る際の入出力処理装置３と入出力装置４との間の
入出力インターフェース上の動作は出力型のデータ転送
であり、入出力装置４は入出力インターフェース上でこ
のシークデータの転送を終えると入出力処理装置３に対
してインターフェース上での動作終了（チャネル終了と
いう）を報告する。ここで入出力処理装置３は、このチ
ャネル終了を受け取った時点で待期状態となるため、入
出力装置４に対しての処理をいったん終えて、同一の入
出力インタフェースに接続された他の入出力装置（図示
されない）に対する入出力動作のサービスを行うことが
出来る。また、入出力処理装置３はチャネル終了の報告
を受けた時点で現在の時刻T2とテーブル10の作業領域Ｂ
内の時刻T1との差を求め、テーブル10のインタフェース
動作時間格納領域の内容に加算する。

入出力装置４はチャネル終了を報告した後、受け取っ
たシークデータに対応した位置にヘッドを移動させ、シ
ーク動作が完了してヘッドが目的の位置にくると入出力
処理装置３に対して動作完了（デバイス終了という）を
報告してくる。入出力処理装置３は、このデバイス終了
の時点で現在の時刻T3をテーブル10の作業領域Ｂに格納
する。入出力処理装置３は、入出力装置４からのデバイ
ス終了報告に異常終了条件を検出しなければ、２番目の
CCWであるサーチ指令を入出力装置４に転送する。この
動作も入出力インタフェース上では出力型のデータ転送
であり、入出力インタフェース上でサーチデータの転送
が完了すると入出力装置４はチャネル終了を報告してく
る。入出力処理装置３は、この時の時刻T4とテーブル10
の作業領域Ｂ内の時刻T3との差を求め、テーブル10のイ
ンタフェース動作時間格納領域の値に加算する。

一方、入出力装置４は、受け取ったデータによる目的
レコードの検索を行って、目的レコードが見つかった時
点で入出力処理装置３に対してデバイス終了の報告を行
う。入出力処理装置３は、このデバイス終了報告を受け
て現在時刻T5をテーブル10の作業領域Ｂに設定し、異常
終了条件がなければ最後のCCWである書き込み動作のCCW
にチェインする。入出力装置４は、自らの磁気ディスク
装置への書き込みデータの転送が入出力インタフェース
上で完了するとチャネル終了を報告してくる。このとき
入出力処理装置３は、現在の時刻T6とテーブル10の作業
領域Ｂ内の時刻T5との差を求め、テーブル10のインタフ
ェース動作時間格納領域に加算する。

入出力装置４は、受け取ったデータのディスク媒体に
対する書き込みが完了するとデバイス終了を報告してく
る。入出力処理装置３は、このときにも現在の時刻T7と
テーブル10の作業領域Ａ内の時刻T1との差を求め、さら
にその差からインタフェース動作時間格納領域の値を減
ずることでインタフェース非動作時間（チャネルプログ
ラムの各CCWでのチャネル終了報告とデバイス終了報告
との時間間隔の合計であって、主として入出力装置４内
部での動作時間である）を求めてテーブル10のインタフ
ェース非動作時間格納領域に格納し、中央処理装置２に
対して入出力動作完了を報告する。

以上に述べた構成は入出力処理装置が１台だけの構成
であるが、大規模な情報処理システムでは、中央処理装
置２の処理能力として大きなものが要求され、入出力処
理装置３もそれに見合った性能のものが必要となるた
め、第６図のように、複数の入出力処理装置3a,3bを使
用したシステム構成をとることがなされている。以前
は、このような複数の入出力処理装置3a,3bを備えた情
報処理システムであっても、入出力装置４からのデバイ
ス終了の報告はその動作指示を行った入出力処理装置3
a,3bの何れかに対してしか行われなかった。

すなわち、デバイス終了の報告は、チャネル終了を報
告したのと同じ入出力経路に対してのみ行われていたた
め、ひとつのチャネルプログラムの実行は、最初に中央
処理装置２から指示を受けた入出力処理装置3aまたは3b
で最後まで実行され、その入出力処理装置3aまたは3bが
他の入出力装置４（図示していない）に対して入出力イ
ンタフェース上でサービスを行っていると、その完了
（チャネル終了）を待ち合わせなければならず、従って
入出力装置４側での処理が完了してもすぐにはデバイス
終了の報告ができない場合があった。一方、入出力処理
装置3a,3bにとっては、入出力装置４からのデバイス終
了は、起動を行った入出力処理装置3aまたは3bに対して
報告されるため、入出力動作の実行時間を計測するため
のテーブル10は、前述のように主記憶装置１に設置する
ことは必ずしも必要ではなく、主記憶装置１よりも高速
にアクセスできる自装置3a,3b内に設置し、入出力動作
の完了を報告する際に中央処理装置２からアクセス可能
な主記憶装置１内の領域に格納するだけで問題を生じな
かった。

ところが、近年になって入出力装置４からのデバイス
終了の報告が待たされるのを改善するために、入出力装
置４側の動作完了の報告は、その入出力装置４からみて
有効な入出力経路のうちの使用中でないどの経路を使用
して行っても良いとする動的再結合機構が提案されてい
る。この動的再結合機構の詳細は省略するが、要するに
第６図のシステムに動的結合機構を適用した場合、入出
力装置４は入出力処理装置3aから起動された入出力動作
に対するデバイス終了の報告を、入出力処理装置3aと入
出力処理装置3bとのどちらに返しても良いことになる。
このような構成においては、入出力装置４側からみると
デバイス終了の報告が待たされることは少なくなるが、
反対に入出力処理装置3a,3b側から見るとチャネル終了
を受け取った入出力装置４からのデバイス終了の報告が
どの入出力処理装置3a,3bに送られるかを予測できな
い。このため、例えばチャネルプログラムの先頭のCCW
による入出力動作が入出力処理装置3aで開始され、最後
のCCWによる動作のデバイス終了が入出力処理装置3bに
報告されたときには、動作の開始時刻は入出力処理装置
3aの計時手段30aで求められ、一方最終のCCWに対するデ
バイス終了の報告時刻は入出力処理装置3bの計時手段30
bで求められるから、入出力動作の継続時間は、入出力
処理装置3aの計時手段30aで求めた入出力動作の開始時
刻T1と、入出力処理装置3bの計時手段30bで求めた入出
力動作の終了時刻T7との差で求められることになる。従
って、入出力処理装置3aが求めた入出力動作開始時刻T1
を入出力処理装置3bでも知る必要があり、第４図のテー
ブル10を主記憶に置き、システム内のすべての入出力処
理装置から共通にアクセスできるようにする必要があ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、動的再結合機構を用いた第６図のようなシ
ステムにおいては、上記のチャネルプログラムが一方の
入出力処理装置3aに属する入出力経路を使用して実行開
始された後に、書き込み指令に対するデバイス終了が他
方の入出力処理装置3bに属する入出力経路に報告された
場合には、入出力処理装置3aの計時手段30aで得た時刻T
1と、入出力処理装置3bにデバイス終了が報告されたと
きに入出力処理装置3bの計時手段30bで得られた時刻T7
とは異なった計時手段によって求められることになり、
双方の入出力処理装置内の計時手段30a,30bが一致して
いなければ正しい測定結果を得ることができない。この
ような例としては、システムが障害状態にある入出力処
理装置3bを切り離して入出力処理装置3aのみを使用して
運用を開始した後に、修理が完了した入出力処理装置3b
を運用状態にあるシステムに組み込んだ場合をあげるこ
とができる。この場合には、入出力処理装置3aの計時手
段30aはシステムの運用開始時点から計時を続けてお
り、一方、入出力処理装置3bの計時手段30bは再びシス
テムに組み込まれた時点からの計時をしていることにな
る。このため、入出力処理装置3aの計時手段30aと入出
力処理装置3bの計時手段30bとの間には不一致が生じ、
このようなときにはチャネルプログラムの実行が開始さ
れてから終了するまでの合計時間、およびその合計時間
から各入出力処理装置上で実行されるCCWの起動からチ
ャネル終了までの時間を減じて求められるインタフェー
ス非動作時間の測定は正しく行われないという欠点があ
った。

本発明の目的は、入出力動作の継続時間の測定が常に
正確に行なえる入出力処理装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の入出力装置は、複数の入出力処理装置と中央
処理装置とからなる情報処理システムで、前記中央処理
装置から与えられたチャネルプログラムに従って前記複
数の入出力処理装置を持つ入出力経路の中から利用可能
な入出力経路を選択して入出力装置と主記憶装置との間
でデータ転送を行い、前記中央処理装置から入出力動作
の開始指示を受けてから入出力動作の完了を前記中央処
理装置に報告するまでの時間を計測することのできる入
出力処理装置であって、前記複数の入出力処理装置のそ
れぞれに独立した計時手段を設けるとともに、各入出力
処理装置には自装置の初期設定時に情報処理システム内
の他の入出力処理装置に設けられた前記計時手段の初期
化を指示する初期化指示手段を設け、自装置の計時手段
と他の入出力処理装置の計時手段とが互いに同期するよ
うに構成したことを特徴とする。

〔作用〕

このように構成された本発明においては、任意の入出
力処理装置の初期設定に伴って、初期化指示手段を用い
る場合にはシステム内の他の入出力処理装置の計時手段
が一様に初期化される。また、時刻設定手段を用いる場
合には、当該入出力処理装置の計時手段は他の入出力処
理装置の計時手段の基準となっている単一の時刻手段に
ならって設定される。従って、いずれの場合もシステム
内の各計時手段は互いに同期され、異なる計時手段から
得られる時刻データに基づく時間演算を行っても正確な
結果が得られるようにして前記目的を達成する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

本発明の第１の実施例を示す第１図において、主記憶
装置１は中央処理装置２に接続されている。この中央処
理装置２には２つの入出力処理装置3a,3bが接続され、
これら入出力処理装置3a,3bは入出力インタフェースを
介して入出力装置４に接続され、中央処理装置２の指示
に従って主記憶装置１と入出力装置４との間でデータを
転送する。

入出力処理装置3a,3bには、それぞれ内部に計時手段3
0a,30bが設けられ、これらの計時手段30a,30bは同一の
同期であるが互いに独立して更新されるものである。ま
た、入出力処理装置3a,3bには各々初期化指示手段31a,3
1bが設けられ、初期化指示手段31a,31bはそれぞれ他の
入出力処理装置3b,3aの計時手段30b,30aに接続されてお
り、自装置3a,3bの初期設定時には接続された計時手段3
0b,30aを初期化させるように構成されている。

なお、診断制御装置５は、中央処理装置２、入出力処
理装置3a,3bに障害が発生した場合にその障害情報の採
取、再試行などの障害からの回復処理、システムの縮退
運転のための障害装置のシステムからの切り離しなどの
処理を行うほかに、システムの運用開始時の構成の決
定、システム運転中の構成変更（特定装置のシステムか
らの切り離しや組み込み）の制御を行うように構成され
ている。

このように構成された本実施例においては、例えば、
システムの構成変更によって新たにシステム内に入出力
処理装置3bが組み込まれる場合、診断制御装置５からの
リセット信号を受けて入出力処理装置3bは計時手段30b
を含む自装置内部の初期化を行い、同時に初期化指示手
段31bにより他の入出力処理装置3aに対して当該装置内
の計時手段30aの内容を初期化するように指示するた
め、計時手段30a,30bは一致したものとなる。また、シ
ステムの起動時など、各入出力処理装置3a,3bの初期化
タイミングがずれて行われた場合でも、最後に初期化を
完了する入出力処理装置によってシステム内の全ての入
出力処理装置の計時手段が同期される。

このような本実施例によれば、入出力処理装置3aの計
時手段30aがシステムの起動時点から動作しているのに
対し、また入出力処理装置3bの計時手段30bはシステム
内に組み込まれた時点から計時を開始するにも拘わら
ず、入出力処理装置3bの初期化指示手段31bによりシス
テム内の全ての計時手段の内容を初期化させることがで
き、システムの運転中に構成変更があっても各計時手段
30a,30bの間の不一致を解消することができる。

従って、一方の入出力処理装置3aに属する入出力経路
を使用してチャネルプログラムが実行開始された後に、
書き込み指令に対するデバイス終了が他方の入出力処理
装置3bに属する入出力経路に報告された場合でも、入出
力処理装置3aの計時手段30aで得られた時刻T1と、デバ
イス終了が報告されたときに入出力処理装置3bの計時手
段30bで得られる時刻T7とは、異なった計時手段30a,30b
によって求められたにも拘わらず、同一の時間軸上の時
刻となり、これら時刻T1,T7を用いてチャネルプログラ
ム実行の合計時間、およびインタフェース非動作時間を
正確に測定することができる。

なお、本実施例の方式では、システム内の全ての入出
力処理装置の計時手段を一斉に初期化するため、計時作
業中の計時手段であっても初期化されることになる。こ
のため、システムの構成変更の最中に実行されていたチ
ャネルプログラムに関する動作継続時間の測定はできな
いが、本来システムの構成変更の前後での入出力系の負
荷の分散状態には大きな変化があるため、こうした際に
入出力動作の継続時間を連続して測定することは無意味
であり、実質的に問題になることはない。

次に、第２図を参照して本発明の第２の実施例につい
て説明する。本実施例の情報処理システムを構成する主
記憶装置１、中央処理装置２、２つの入出力処理装置3
a,3b、入出力装置４および診断制御装置５は前記第１の
実施例と略同様であり、簡略化のため説明を省略する。

ここで、本実施例の入出力処理装置3a,3bには、各々
前記第１の実施例と同様な計時手段3a,30bが設けられて
いるとともに、各計時手段30a,30bの内容を設定するた
めに時刻設定手段32a,32bが設けられている。この時刻
設定手段32a,32bは、それぞれ中央処理装置２内に設け
られた時刻装置20に接続されており、各々が設けられた
入出力処理装置3a,3bが初期設定された際に時刻装置20
から時刻データを読みだし、その時刻データを各々の入
出力処理装置3a,3bの計時手段30a,30bに設定するように
構成されている。

このように構成された本実施例においては、システム
の起動時あるいは構成変更の際など、各入出力処理装置
3a,3bは自装置内部の初期化を行うとともに、時刻設定
手段32a,32bにより各々の計時手段30a,30bを時刻装置20
に合わせて設定する。従って、システム内の全ての入出
力処理装置3a,3bの計時手段30a,30bは、単一の時刻装置
20を基準として常に一致したものとなる。

このような本実施例によっても各入出力処理装置3a,3
b内の計時手段30a,30bを常に一致させておくことがで
き、前述の時刻T1,T7の測定を別々の計時手段30a,30bに
よって測定した場合でも、チャネルプログラム実行の合
計時間およびインタフェース非動作時間を正確に測定で
きる。

なお、本発明は前記各実施例に限定されるものではな
く、例えば、システム内に設ける入出力処理装置は２つ
の限らず３つ以上であってもよい。また、入出力処理装
置に接続される入出力装置も２つ以上設けてもよく、シ
ステム構成は実施にあたって適宜選択すればよい。さら
に、計時手段、初期化指示手段、あるいは時刻設定手段
の具体的な回路、その他の構成等も実施時に適宜選択す
ればよい。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明の入出力処理装置によ
れば、計時手段とともに初期化指示手段または時刻設定
手段を設けたため、情報処理システム内に複数の入出力
処理装置を配置した場合でも、各入出力処理装置内の計
時手段を確実に同期させることができ、入出力動作の継
続時間の正確な測定を実現してシステムの最適化をより
正確に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示すブロック図、第２
図は本発明の第２の実施例を示すブロック図、第３図は
磁気ディスク装置に対して書き込み動作を行うためのチ
ャネルプログラムの例、第４図は従来の入出力処理装置
を含む情報処理装置のブロック図、第５図は入出力動作
の継続時間を測定するためのテーブルの構成を示す図お
よび第６図は従来の複数の入出力処理装置を含む情報処
理システムの構成図である。 １……主記憶装置、２……中央処理装置、3,3a,3b……
入出力処理装置、４……入出力装置、５……診断制御装
置、10……入出力動作時間測定用のテーブル、20……時
刻装置、30,30a,30b……計時手段、31a,31b……初期化
指示手段、32a,32b……時刻設定手段。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の入出力処理装置と中央処理装置とか
   らなる情報処理システムで、前記中央処理装置から与え
   られたチャネルプログラムに従って前記複数の入出力処
   理装置の持つ入出力経路の中から利用可能な入出力経路
   を選択して入出力装置と主記憶装置との間でデータ転送
   を行い、前記中央処理装置から入出力動作の開始指示を
   受けてから入出力動作の完了を前記中央処理装置に報告
   するまでの時間を計測することのできる入出力処理装置
   において、 前記複数の入出力処理装置のそれぞれに独立した計時手
   段を設けるとともに、各入出力処理装置には自装置の初
   期設定時に情報処理システム内の他の入出力処理装置に
   設けられた前記計時手段の初期化を指示する初期化指示
   手段を設け、自装置の計時手段と他の入出力処理装置の
   計時手段とが互いに同期するように構成したことを特徴
   とする入出力処理装置。