JP3394189B2 - 任意プロセッサのプログラム・データ無中断更新システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は，それぞれ二重化構
成である複数の中央演算処理装置を有する通信・情報処
理システムに係わり，特に個々の中央演算処理装置が，
運用中のまま任意の中央演算処理装置のプログラムとデ
ータを新しいものへ置換することを実現する任意のプロ
セッサのプログラム・データ無中断更新システムに関す
る。 【０００２】 【従来の技術】従来の複数の中央演算処理装置を有する
通信・情報処理システムにおいては，任意の中央演算処
理装置の処理プログラムやデータを新しいものへ置換す
る際に，その対象である中央演算処理装置の現用系に対
してプロセッサ間通信を行い，新プログラム・新データ
への変更を行っていた。新プログラム・新データへの変
更を行うことは，それについてはじめて運転を開始する
ことになるので，その運転の失敗に備えて，旧プログラ
ム・旧データを予備系（予備系とは，システムから論理
的に切り離されたそれ自身の単独運転で，通常他の中央
演算処理装置との間で通信を行えない状態をいう）とし
て保持しておき，失敗した場合には，この予備系を現用
系に切り替えて運転復旧をするようにしていた。 【０００３】また，新プログラム・新データへの変更の
対象となる中央演算処理装置の予備系に対して，新プロ
グラム・新データでの運転を実施しようとすることは，
変更対象先が予備系になっていることから，新プログラ
ム・新データを準備している他の中央演算処理装置との
プロセッサ間通信が確立できず，この方法では実現でき
ない。 【０００４】このように，従来の複数の中央演算処理装
置を有する通信・情報処理のマルチプロセッサシステム
では，プログラムやデータの更新を任意の中央演算処理
装置の予備系に対して直接行うことはできず，この新プ
ログラム・新データへの置換が失敗した場合には，その
中央演算処理装置の運用を一旦停止して，旧プログラム
ファイルと旧データファイルを保持していた予備系を現
用系に切り替えて，運転復旧を行う必要があった。 【０００５】以下，従来技術について図３および図４を
用いて説明する。 【０００６】図３は従来のマルチプロセッサシステムの
構成例とプログラム・データ更新を説明する図，図４は
従来のプログラム・データ更新のフローチャートであ
る。 【０００７】マルチプロセッサシステムは３つ以上の中
央演算処理装置を有することもよくあるが，ここではそ
の複数の中央演算処理装置のうち，異なる中央演算処理
装置の任意の２つを取り上げて説明するものである。 【０００８】図３において，９１（９２も同様）は，あ
る１つの中央演算処理装置（以下，中央演算処理装置Ａ
という）を表し，９３，９４は中央演算処理装置Ａ９１
とは別の中央演算処理装置で，プログラムファイルおよ
びデータを新しいものへと置換する対象となる装置（以
下，中央演算処理装置Ｂという）を表す。この２つの中
央演算処理装置Ａと，中央演算処理装置Ｂとは，プロセ
ッサ間接続バス９８により接続されている。 【０００９】中央演算処理装置Ａ９１，中央演算処理装
置Ｂ９３，９４のそれぞれの主記憶装置９５，９６，９
７上には，それぞれソフトウェア９１０，９３０，９４
０が存在する。ソフトウェア９１０，９３０，９４０
は，複数の機能プログラムから構成されるが，ここで
は，以下に説明する従来技術に関係するプログラムにつ
いてのみを示す。 【００１０】ソフトウェア９１０は，他の中央演算処理
装置，すなわち中央演算処理装置Ｂ９３，９４用の新プ
ログラム・新データ９１３を有し，プログラム変更制御
プログラム９１１とデータ変更制御・管理プログラム９
１２のそれぞれにより，中央演算処理装置Ｂ９３，９４
のプログラムとデータの更新を制御しているものであ
る。 【００１１】中央演算処理装置Ｂのデータまたはプログ
ラムとデータを更新する際の処理の流れを，図４を用い
て説明する。 【００１２】中央演算処理装置Ｂ９３，９４が，共に現
用系として旧プログラム・旧データで通常運転中に（ス
テップＳ１１），中央演算処理装置Ａ９１で新プログラ
ム・新データの準備ができたら（ステップＳ１２），中
央演算処理装置Ｂの片系（中央演算処理装置Ｂ９４）を
予備系に変更し，中央演算処理装置Ｂ９４予備系を切り
離して独立運転とし，他の中央演算処理装置Ｂ９３だけ
を現用系として運転中とする（ステップＳ１３，Ｓ１
４）。 【００１３】次に，中央演算処理装置Ｂ９３現用系へ，
中央演算処理装置Ａ９１現用系から新データまたは新プ
ログラム・新データを転送する（ステップＳ１５）。こ
れらを中央演算処理装置Ｂ９３現用系に組み込み，新デ
ータまたは新プログラム・新データにて運転を開始する
（ステップＳ１６）。運転が成功した場合には，中央演
算処理装置Ｂ９４予備系に，現用系が持つ新データまた
は新プログラム・新データのコピーを引き渡し（ステッ
プＳ１７），中央演算処理装置Ｂ９４予備系も現用系に
組み入れて，二重化装置の同期運転を開始する（ステッ
プＳ１８）。 【００１４】新データまたは新プログラム・新データに
よる運転に失敗した場合には，中央演算処理装置Ｂ９３
現用系の運転を停止して，中央演算処理装置Ｂ９４予備
系で保持していた旧プログラムと旧データでの運転を現
用系に切り替えて，復旧運転を開始させ（ステップＳ１
９），新プログラム・新データの見直しを行う（ステッ
プＳ２０）。 【００１５】このように，中央演算処理装置Ｂのデータ
またはプログラムとデータを更新するためには，必要フ
ァイルを単に送っただけでは，新しいプログラムや新し
いデータでの処理には切り替わらない。もし，このよう
な処理を無理に実行したとすると，中央演算処理装置Ａ
と中央演算処理装置Ｂとのプロセッサ間通信で同期処理
ができない等の問題を生じ，システム全体に悪影響を及
ぼす危険がある。 【００１６】このため，まず旧プログラム・旧データで
運転中の中央演算処理装置Ｂ９４を予備系とし，一時的
に中央演算処理装置Ｂ９４予備系の運転を切り離して，
中央演算処理装置Ｂ９３現用系にて，中央演算処理装置
Ａ９１から新データまたは新プログラム・新データが配
送されるのを受ける必要がある。その後に新プログラム
と新データで再開して，システム全体に組み込む。ここ
で，受け取った新プログラムと新データで再開した運転
が失敗した場合には，中央演算処理装置Ｂ９３現用系の
運転を停止して，予備系として保持していた旧プログラ
ムと旧データでの運転を現用系に切り替えて，運転復旧
させる。 【００１７】このように，従来の技術では，任意の中央
演算処理装置のデータやプログラムを更改するために
は，必ずその中央演算処理装置での運転中プログラムを
一旦予備系運転として切り離し，失敗した際には，一時
停止して，予備系の旧データと旧プログラムで新たに運
転復旧し直さなくてはならない。 【００１８】 【発明が解決しようとする課題】前述したように従来の
技術では，任意の中央演算処理装置の運転プログラムフ
ァイルとデータを新しいものへ置換するためには，その
中央演算処理装置の片系を予備系として切り離し，新し
いプログラムファイルとデータを現用系で受信してい
た。もし，この新しいプログラムファイルとデータでの
運転が失敗した場合には，この新しい運転中のプログラ
ムを一旦停止させ，旧プログラムによる運転復旧に再び
切り替えさせなければならない点が課題である。 【００１９】また，プログラムファイル等の入れ替え対
象を中央演算処理装置の予備系とし，その予備系に対し
てプログラムファイル等の入れ替えを実施することは，
その対象が予備系であるため，他の中央演算処理装置か
らのプロセッサ間通信が正しく動作できず，無理にファ
イル転送を行おうとすると運転プログラムに問題が生じ
る点が課題である。 【００２０】 【課題を解決するための手段】本発明は，前述の課題を
解決するために，図１に示すような手段を持つ。図１
は，本発明におけるマルチプロセッサシステムの構成例
とプログラム・データ更新を説明する図である。マルチ
プロセッサシステムは３つ以上の中央演算処理装置を有
することもあるが，ここではその複数の中央演算処理装
置のうち，異なる中央演算処理装置の任意の２つを取り
上げて説明する。 【００２１】図１において，１は中央演算処理装置Ａを
示し，現用系である。中央演算処理装置Ａとして他の現
用系または予備系の中央演算処理装置Ａ２も有している
が，この装置Ａ２は，装置Ａ１と同様な機能を持つもの
であるため，以下では装置Ａ１のみを説明する。中央演
算処理装置Ｂも，現用系（中央演算処理装置Ｂ３）と予
備系（中央演算処理装置Ｂ４）の二重化構成になってお
り，これらはすべて，必要に応じてプログラム変更制御
プログラムとデータ変更制御・管理プログラムの機能に
より現用系と予備系の切り替えが可能になっている。ま
た，中央演算処理装置Ａと中央演算処理装置Ｂは，プロ
セッサ間接続バス５によって接続されている。 【００２２】中央演算処理装置１，３，４のそれぞれの
主記憶装置１０，３０，４０上には，それぞれソフトウ
ェア１１，３１，４１が存在する。これらソフトウェア
１１，３１，４１は複数の機能プログラムから構成され
るが，ここでは，本発明に関係するプログラムだけを示
す。 【００２３】ソフトウェア１１は，他中央演算処理装置
である中央演算処理装置Ｂ３，４用の新プログラム・新
データ１５を有し，それぞれプログラム変更制御プログ
ラム１２とデータ変更制御・管理プログラム１３によ
り，中央演算処理装置Ｂ３，４が用いるプログラムとデ
ータの更新を制御する。また，中央演算処理装置Ｂ３，
４においても，それぞれ，プログラム変更制御プログラ
ム３２，４２とデータ変更制御・管理プログラム３３，
４３を有している。 【００２４】プログラム変更制御プログラム１２とデー
タ変更制御・管理プログラム１３は，データ選択送受信
部１４を持つ。プログラム変更制御プログラム３２，４
２とデータ変更制御・管理プログラム３３，４３も，同
様にデータ選択送受信部３４，４４を持つ。 【００２５】データ選択送受信部１４は，自中央演算処
理装置の現用系（中央演算処理装置Ａ１現用系）と他中
央演算処理装置の現用系（中央演算処理装置Ｂ３現用
系）とのプロセッサ間データ選択転送・選択受信機能
と，自中央演算処理装置の現用系（中央演算処理装置Ａ
１現用系）と他中央演算処理装置の予備系（他中央演算
処理装置Ｂ４予備系）とのプロセッサ間データ転送機能
を持ち，また必要なときに転送先の他の中央演算処理装
置Ｂの現用系と予備系を切り替えて使うことができる機
能を持つ。データ選択送受信部３４，４４は，新プログ
ラム・新データの受信側である中央演算処理装置Ｂ３，
４において選択受信の機能を行使できる。 【００２６】これは通常，中央演算処理装置の予備系
は，システムに悪影響を及ぼさぬようにシステムから切
り離されたそれ自身の単独運転であり，他の中央演算処
理装置との間でプロセッサ間通信を行えない状態である
が，新プログラム・新データへの更新の時に限り，その
新プログラム・新データの選択受信機能を起動するプロ
グラム処理を走らせることで実現する。 【００２７】この手順は，次のようになる。最初，中央
演算処理装置Ｂ３，４は，双方とも現用系として通常運
転しているものとする。 【００２８】 新プログラム・新データを選択送信す
る中央演算処理装置Ａ１から，受信する中央演算処理装
置Ｂ４に対して，それを予備系に切り替える前に，新プ
ログラム・新データを送信することを通知する。 【００２９】 通知を受けた中央演算処理装置Ｂ４
は，データ選択送受信部４４を起動するプログラム処理
を走らせてから予備系に切り替わる。この時点でその予
備系は新プログラム・新データの更新に対してのみ，そ
れを選択受信できるようになる。 【００３０】 中央演算処理装置Ｂ４で新プログラム
・新データの選択受信が完了すると，データ選択送受信
部４４は停止し，通常の予備系（システムから切り離さ
れたそれ自身の単独運転）に戻る。 【００３１】このような手順によって，中央演算処理装
置Ｂ３，４のプログラムやデータを新しいものへ変更す
る際には，例えば，中央演算処理装置Ｂ３を片系だけの
運転中（現用系）にしておき，もう一方の中央演算処理
装置Ｂ４を予備系にし，データ選択送受信部１４，４４
によって，この予備系の中央演算処理装置Ｂ４から新プ
ログラム・新データに置き換え，再び同期運転に戻すこ
とにより，中央演算処理装置Ｂの運転を止めることな
く，またシステム全体の運転に悪影響を及ぼすことな
く，中央演算処理装置Ｂ４，次に中央演算処理装置Ｂ３
の運転プログラムおよびデータを順次新しいものへ無中
断で更新できる。 【００３２】しかも，新プログラム・新データの運転が
うまく行かないときは，中央演算処理装置Ｂ３が旧プロ
グラム・旧データにより現用系として運転を継続してい
るため，従来のように一旦停止する必要はなく，失敗し
た新ファイルをすぐに見直すだけでよい。 【００３３】以上のように，本発明は，中央演算処理装
置の現用系装置と予備系装置の二重化構成を持ち，それ
ぞれの現用系／予備系を切り替えてプロセッサ間ファイ
ル選択送受信機能を行使するデータ選択送受信部を有す
ることにより，前述のように，新プログラム・新データ
での運転開始に失敗した場合でも，システム運転中のま
ま，任意の中央演算処理装置上で動作するプログラムフ
ァイルとデータを新しいものへ置換することが可能であ
る。言い換えると，新プログラム・新データでの運転
を，実際にサービスを提供しているシステムに影響を与
えることなく試行できる作用がある。 【００３４】 【発明の実施の形態】以下，本発明の実施の形態を図１
および図２を用いて説明する。図１では，新プログラム
・新データを別プロセッサ間で，それぞれ現用系と予備
系との間でプロセッサ間通信により，予備系側に選択転
送し，選択受信したことを示す。新プログラム・新デー
タの更改先である予備系にて再開運転が正常に完了する
と，予備系と現用系を切り替えて，新たな予備系も新プ
ログラム・新データに更改し，その後，予備系を現用系
に組み入れて，新プログラム・新データの運転が通常運
転である二重化同期運転になる。 【００３５】中央演算処理装置Ｂのプログラムとデータ
を新しいものへと，無中断で更新するまでの処理を，図
２の処理フローチャートを用いて説明する。 【００３６】中央演算処理装置Ｂ３，Ｂ４が，共に現用
系として旧プログラム・旧データによる通常運転中に
（ステップＳ１），中央演算処理装置Ｂ３，４のプログ
ラムやデータを新しいものへ変更するには，まず，図１
において，中央演算処理装置Ａ１現用系に他中央演算処
理装置（中央演算処理装置Ｂ３，４）用の新プログラム
・新データ１５をプログラム変更制御プログラム１２と
データ変更制御・管理プログラム１３により準備する
（ステップＳ２）。 【００３７】中央演算処理装置Ｂ４に対して，新プログ
ラム・新データの送信を通知する（ステップＳ３）。中
央演算処理装置Ｂの片系だけ，すなわち中央演算処理装
置Ｂ３を運転中（現用系）にしておき，もう一方の中央
演算処理装置Ｂ４では，データ選択送受信部４４を起動
してから予備系に変更する（ステップＳ４）。 【００３８】中央演算処理装置Ａ１（中央演算処理装置
Ａは両系が現用系でも片系が現用系でもよい）から，デ
ータ選択送受信部１４により，新プログラム４６と新デ
ータ４７を選択転送し，中央演算処理装置Ｂ４予備系は
これを新プログラム４６・新データ４７として選択受信
して，データ選択送受信部４４を停止する（ステップＳ
５）。 【００３９】次に，新プログラム・新データにて中央演
算処理装置Ｂ４予備系のソフトウェア４１を再開運転
（試運転）させる（ステップＳ６）。この再開運転が正
常に完了したら，中央演算処理装置Ｂ４予備系を現用系
に，中央演算処理装置Ｂ３現用系を予備系に切り替える
（ステップＳ７）。この時点で中央演算処理装置Ｂ４が
新プログラム４６・新データ４７による現用系としての
運転を開始する。そして，同様に予備系となった中央演
算処理装置Ｂ３の旧プログラム３６，旧データ３７を，
中央演算処理装置Ｂ４からの転送または中央演算処理装
置Ａ１からの選択転送により，他中央演算処理装置用の
新プログラム・新データ１５で置き換え，その後に再び
中央演算処理装置Ｂ３予備系も現用系にして（ステップ
Ｓ８），中央演算処理装置Ｂ３，４を二重化装置の同期
運転に戻す。 【００４０】新プログラム・新データにて中央演算処理
装置Ｂ４予備系の再開運転が失敗した場合には，新プロ
グラム４６・新データ４７の見直しを行い（ステップＳ
９），原因となった箇所を修正して，再度新しい新プロ
グラム・新データの準備を行う（ステップＳ２）。 【００４１】以上の処理から明らかなように，もし中央
演算処理装置Ｂ４予備系の新プログラム・新データでの
運転が失敗した場合にも，中央演算処理装置Ｂ３現用系
を停止する必要はない。これは，中央演算処理装置Ｂ３
現用系側では，旧プログラム３６・旧データ３７での運
転によりサービスを継続して提供しているからである。
そして，中央演算処理装置Ｂ４予備系での新プログラム
４６・新データ４７での運転が正常に動作していること
を確認してから，この中央演算処理装置Ｂ４予備系を現
用系に切り替えるからである。 【００４２】よって，新プログラム・新データへの置換
の間，中央演算処理装置Ｂ４予備系において，仮に新プ
ログラム４６・新データ４７での運転開始に失敗したと
しても，中央演算処理装置Ｂ３現用系の運転を止めるこ
となく，新プログラム・新データの見直しを行って，中
央演算処理装置Ｂの運転プログラムおよびデータを，最
終的に新しいものへと無中断で更新できることになる。 【００４３】以上の実施の形態の説明では，二重化構成
の各中央演算処理装置Ａ，Ｂが，それぞれ両系とも現用
系として動作できる場合の例を説明したが，一方が現用
系であれば他方が必ず予備系というように，両系の現用
／予備が排他的であるようなシステムにおいても，同様
に本発明を適用することが可能である。 【００４４】 【発明の効果】以上の説明のように，本発明において
は，各々の中央演算処理装置が二重化であり，新しいプ
ログラムとデータへの置換の対象とする任意の中央演算
処理装置の予備系側とその新しいプログラムとデータを
供給する別の中央演算処理装置の現用系側とのプロセッ
サ間通信の選択データ送信・選択データ受信の実現によ
り，通信・情報処理システムの個々の中央演算処理装置
を運用中のまま，任意の中央演算処理装置上で動作する
新しいプログラムとデータへの置換を実現できる効果が
ある。 【００４５】新プログラム・新データでの運転を切り離
した予備系の中央演算処理装置で開始できることによ
り，新ファイルでサービスを開始する前に，新プログラ
ム・新データでの運転を事前に確認でき，運用サービス
は無中断でありその信頼性を高める効果がある。また，
新プログラム・新データでの運転に失敗した場合でも，
運用中のサービスには影響を与えず，その現用系の中央
演算処理装置も無中断であり，サービス異常発生を未然
に検出できる効果がある。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明におけるマルチプロセッサシステムの構
成例とプログラム・データ更新を説明する図である。 【図２】本発明におけるプログラム・データを無中断で
更新する処理フローチャートである。 【図３】従来のマルチプロセッサシステムの構成例とプ
ログラム・データ更新を説明する図である。 【図４】従来のプログラム・データ更新の処理フローチ
ャートである。 【符号の説明】 １，２ 中央演算処理装置Ａ ３，４ 中央演算処理装置Ｂ ５ プロセッサ間接続バス １０，３０，４０ 主記憶装置 １１，３１，４１ ソフトウェア １２，３２，４２ プログラム変更制御プログラム １３，３３，４３ データ変更制御・管理プログラム １４ データ選択送受信部 １５ 他中央演算処理装置用の新プログラム・新データ ３６ 旧プログラム ３７ 旧データ ４６ 新プログラム ４７ 新データ

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06F 11/00 G06F 11/16 - 11/20 G06F 15/16 - 15/177 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 それぞれ二重化構成である複数の中央演
   算処理装置を有する通信・情報処理システムにおいて， 各々の中央演算処理装置上で実行される処理プログラム
   とそのプログラムが参照するデータをシステム運用中の
   まま新しいプログラムとデータへの変更を実施する際
   に， 任意の中央演算処理装置の現用系装置から，別の任意の
   中央演算処理装置の現用系と予備系とを自在に切り替え
   る手段と， 置換する新プログラム・新データを準備した任意の第１
   の中央演算処理装置の現用系装置から，新プログラム・
   新データへの更新対象である別の任意の第２の中央演算
   処理装置の現用系装置に対して，それを予備系に切り替
   える前に，新プログラム・新データを送信することを通
   知する手段と， 前記通知を受けた第２の中央演算処理装置において新プ
   ログラム・新データの選択受信をできるようにしてから
   当該第２の中央演算処理装置を予備系装置に変更する手
   段と， 前記第１の中央演算処理装置の現用系装置から前記準備
   した新プログラム・新データ を選択して送信する手段
   と，前記第２の 中央演算処理装置の予備系装置で，新プログ
   ラム・新データの受信以外に他の中央演算処理装置との
   間でプロセッサ間通信を行えない状態で，前記送信され
   た新プログラム・新データを選択受信する手段とを備え
   ることを特徴とする任意プロセッサのプログラム・デー
   タ無中断更新システム。