JP3459868B2 - メモリ障害時におけるグループ入れ替え方式 - Google Patents

メモリ障害時におけるグループ入れ替え方式

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    • G06F11/20—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主記憶装置をはじ
めとする半導体記憶装置のインタリーブ方式に関し、特
に、メモリ障害時の回避方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、主記憶装置をはじめとするコンピ
ュータの記憶装置には、アクセスを高速化するために、
並列アクセス可能なメモリ（バンク）を設け、そのバン
クに対して排他的にアドレスを付与するインタリーブ方
式が多く採用されてきた。しかし、通常、ユーザは記憶
容量を増設することが多く、様々なメモリモジュールの
組合せに対して矛盾なくアドレスを付与する必要があ
る。
【０００３】従来のインタリーブ方式は、メモリモジュ
ールの組合せに対して矛盾なくアドレスを付与すること
はできるが、実装されるモジュールの容量の組み合わせ
に制約があったり、インタリーブウェイ数が小さくなっ
たり、実現が容易でなくオーバヘッドがでるなど性能の
低下は免れなかった。
【０００４】このため本願出願人による特願平９−１０
９８２６の特許出願『異容量バンク間のインタリーブ方
式』（本願出願時未公開）が提案されている。この異容
量バンク間のインタリーブ方式は、実現可能なハードウ
ェア量および複雑さの制約のもとで、実装されるモジュ
ールの容量の組み合わせに一切制約を設けず、大きなイ
ンタリーブウェイ数を実現する方法を提供することがで
きる。
【０００５】一方、インタリーブ方式において、メモリ
障害発生時の障害回避のために様々な方法が提案されて
いる。例えば特開平１−１５６８５２号公報において
は、障害を起こしたメモリバンクをインタリーブからは
ずしインタリーブのウェイ数を少なくする方法が提案さ
れている。
【０００６】また特公昭６１−２２３３２号公報には、
テーブルを採用し、障害を起こしたメモリのサブバンク
を切り離すことができインタリーブを損なうことがない
ようにバンクおよびモジュール番号を振り直し、メモリ
モジュールを再構成する方法が提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】主記憶装置上でＯＳ
（オペレーティングシステム）を正常動作させるため、
物理アドレスの０番地から一定の連続空間をエラーフリ
ーで確保する必要がある。
【０００８】本願出願人による特願平９−１０９８２６
の特許出願では、通常、メモリが障害を起こした場合、
障害部分を含むページのみを切り離すページ閉塞を採用
し障害回避を行うが、カーネルの常駐領域ではエラーフ
リー空間確保のためページ閉塞できない。そのため障害
を含むメモリモジュール全部を切り離すしかなく、著し
い性能低下になる。
【０００９】一方、異容量バンク間のインタリーブ方式
に、特開平１−１５６８５２号公報記載の方式を採用し
ても、バンクが切り離されたうえ、インタリーブウェイ
数も少なくなる。また特公昭６１−２２３３２号公報記
載の方式を採用しても、サブバンクが切り離されたう
え、変換テーブルを参照するためアクセススピードが低
下する。どちらの方法も性能低下は免れられない。
【００１０】異容量バンク間のインタリーブ方式におい
て、カーネルの常駐領域でメモリ障害発生時に多容量の
メモリを失うことなく障害回避させる方法またはページ
閉塞を採用する方法はいまだ開示されていない。
【００１１】したがって、本発明は、上記問題点に鑑み
てなされたものであって、その目的は、メモリ障害時に
おけるグループ入れ替え方式において、カーネルの常駐
領域でメモリ障害発生時に多容量のメモリを失うことな
く障害回避させる方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、容量の異なる複数のメモリバンクを有
し、該バンクのサブバンクの組合せによって構成される
インタリーブグループがウェイ数の異なる複数グループ
形成されてなる情報処理システムの記憶装置において、
障害を検出し、該障害が記憶装置内の障害かどうか判別
する手段と、障害が記憶装置内の障害であった場合に、
障害の検出された箇所がカーネルの常駐領域かどうか判
別する手段と、カーネル常駐領域の障害であるとき、カ
ーネル常駐領域が含まれるインタリーブグループから他
のインタリーブグループにカーネル常駐領域を変更する
手段と、障害の発生したインタリーブグループにおける
サブバンク内の障害を含むページを切り離すページ閉塞
手段と、を含む。
【００１３】また、本発明は、前記インタリーブグルー
プの入れ替えを実行した場合の性能と、障害の発生した
バンクを切り離した場合の性能とをそれぞれ分析出力す
る性能分析手段と、該性能分析手段の出力に応じて、イ
ンタリーブグループの入れ替えを行うか障害の発生した
バンクの切り離しを行うかを決定する制御手段と、をさ
らに含む。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態につ
いて説明する。本発明の実施の形態に係るメモリ障害時
におけるグループ入れ替え方式は、異なる容量の複数の
バンクにまたがってインタリーブグループを構成する特
願平９−１０９８２６『異容量バンク間のインタリーブ
方式』、およびページ閉塞を採用するメモシステムにお
いて、カーネルの常駐領域でメモリ障害発生時に、障害
を含むインタリーブグループをエラーフリーなインタリ
ーブグループと入れ替えることによって、障害部分をカ
ーネル常駐領域から逃がす。入れ替え後にエラーを含む
ページにページ閉塞を行う。上記を行うことによってエ
ラーを含むメモリモジュール全体を切り離す必要がな
く、急激な性能低下を阻止することができる。
【００１５】加えて、メモリシステムのインタリーブ構
成に応じグループ入れ替え後の性能とメモリモジュール
切り離し後の性能を分析した結果を考慮し予め作られた
ルックアップテーブルを用いて、グループ入れ替えを行
うか、メモリモジュール切り離しを行うかを決定するこ
とにより性能低下度の低い方を選択することができる。
【００１６】本発明の実施の形態について図面を参照し
て説明する。
【００１７】図１は、本発明の実施の形態における異容
量バンク間のインタリーブ方式を説明する図である。図
１は、８個のメモリモジュール（バンク）からなる記憶
装置の構成を表すもので、横方向に８個のバンクのスロ
ット、高さ方向に各バンクの容量を示す。図１に示した
例では、バンクスロット０と１に容量４のバンク、バン
クスロット２と３に容量２、バンクスロット４〜７に容
量１のバンクがそれぞれ実装されている状態を表してい
る。サブバンクは、容量１のメモリブロックのことをい
い、メモリモジュールはサブバンク容量の公約数容量を
持つ。なお、実際のサブバンクの容量には制限はない
が、説明便宜上容量の単位を１メガバイト（ＭＢ）とす
る。
【００１８】図１では、４つのインタリーブグループに
分かれており、インタリーブグループ０には、サブバン
ク番号０からサブバンク７までの８ＭＢ分、インタリー
ブグループ１には、サブバンク８から１１までの４ＭＢ
分、以下同様の手順を繰り返し、グループ番号の順に、
サブバンク０から連続するアドレスを割り振る。この結
果、サブバンク０から８ＭＢ分のアドレス領域のインタ
リーブウェイ数が最大の８ウェイ、つづく４ＭＢが４ウ
ェイ、残りの４ＭＢが２ウェイずつとなることがわか
る。
【００１９】次にメモリのサブバンク１で障害が発生し
た場合を、図２を参照して説明する。グループ０、サブ
バンク０〜７はカーネルが常駐するので、エラーフリー
空間でなければならない。
【００２０】しかし、メモリのサブバンク１で障害が発
生すると、ページ閉塞では、エラーフリー空間を提供で
きないので、図２に示すように、バンク１全体を切り離
さなければならない。この場合、４ＭＢ分のメモリが切
り離されることになり、性能が急激に低下する。
【００２１】図３は、メモリ障害時におけるグループ入
れ替え方式で、グループ０とグループ１を入れ替え後の
構成を示す。障害発生部であるサブバンクを含む前のグ
ループ０は、前グループ１と入れ替えられ、前グループ
０が新グループ１に、前グループ１が新グループ０にな
る。
【００２２】前グループ０に常駐していたＯＳは、新グ
ループ０に移される。障害を含む新グループ１のサブバ
ンク１では障害部分をページ閉塞する。通常、ページ
は、サブバンクに比べると非常に小さく、ページのみの
切り離しでは性能低下はほぼない。
【００２３】
【実施例】つづいて、本発明の詳細について実施例を、
図面を参照して説明する。
【００２４】図４は、本発明の一実施例が採用する異容
量バンク間のインタリーブ方式の回路構成を示す図であ
る。その機能、動作を順を追って説明する。
【００２５】メモリアドレスレジスタ４０１に有効なア
ドレスがセットされると、その出力はインタリーブ論理
４０２へ送られる。インタリーブ論理４０２には、各グ
ループの開始アドレスとサブバンク数がパラメータとし
て与えられる。ここであたえられる開始アドレスは、グ
ループ入れ替え後の各インタリーブグループの最初のサ
ブバンク番号、サブバンク数は新グループに属するサブ
バンク数で、ソフトウェア演算の結果をそれぞれ与え
る。
【００２６】サブバンク容量は各グループ内では１種類
のみであり、サブバンク数が決まると当該グループのメ
モリ容量は決まる。開始アドレスの割当てにあたって
は、図３のグループ入れ替え後のグループ０のサブバン
ク開始アドレスを８とし、以下グループ９→１０→１１
の順にアドレスの隙間や重なりがないように行われるも
のとする。設定はソフトウェアまたはハードウェアによ
り立上げ時や構成変更時に行われる。
【００２７】インタリーブ論理４０２は、アクセス要求
されたメモリアドレスを受け取ると、これを各インタリ
ーブグループに割り当てられたアドレス範囲と比較して
グループ番号を決定し、さらにグループ内のどのサブバ
ンクにあたるかを計算して、起動すべきバンク番号とバ
ンク内アドレスとを出力する。インタリーブ論理の詳細
については特願平９−１０９８２６の記載が参照され
る。この特願平９−１０９８２６にはインタリーブ論理
の構成が詳説されている。
【００２８】インタリーブ論理により決定されたバンク
番号は、図３で説明した論理バンク番号であり、実際に
バンクをアクセスするに当たっては、実装位置に対応し
た物理バンク番号に変換する必要がある。このためのバ
ンク番号変換テーブルを４０３に示す。このバンク番号
変換テーブル４０３の出力が実際にアクセスされる物理
バンクを示し、そのバンクに対してタイミング信号など
の各種制御信号が送出されアクセスが実行される。
【００２９】なお、図４では、煩雑さを避けるため、選
択された物理バンク番号の用途としてはバンク間で読み
出しデータを選択する選択信号のみを表現しているが、
実際にはアドレスストローブ信号などバンクに対するい
ろいろな制御信号や図４の範囲に含まれないバンクビジ
ー管理など、個別バンクに対応した論理への入力信号と
して広く分配されるべきものである。
【００３０】必ずしも上記のようにグループを入れ替え
るわけではなく、グループ入れ替え後とバンク切り離し
後の性能を分析しその結果によって対応する手段を採用
することもできる。
【００３１】図５は、グループの入れ替えを行うかどう
か分析する動作を含む障害検出からのフローチャートで
あり、その判断行程を図を追って説明する。
【００３２】まずハードウェアが何らかの障害を検出す
ると、その障害がどのような障害であるか検索する（ス
テップ５０１）。
【００３３】メモリの障害かどうかを分析し（ステップ
５０１）、メモリ以外の障害と判断された場合、他の方
式によってハードウェアまたはソフトウェアで何らかの
対処がなされる（ステップ５０３）。
【００３４】メモリ障害なら、次に、その障害部分のサ
ブブロックアドレスを検索する（ステップ５０４）。
【００３５】そのアドレスがカーネル駐在領域かどうか
分析し（ステップ５０５）、カーネル領域以外ならペー
ジ閉塞が行われる（ステップ５０６）。
【００３６】カーネル領域の場合、障害を含むサブバン
クアドレスのほか、検索されるインタリーブ構成に必要
な情報と、性能分析ルックアップテーブル５０８をもと
に、グループ入れ替えが行われるかどうか決定される
（ステップ５０９）。
【００３７】もしグループ入れ替えが行われるのであれ
ば、グループ入れ替え用データを演算し（ステップ５１
０）、グループ入れ替えを出力する（ステップ５１
１）。もし性能分析ルックアップテーブルの結果、グル
ープ入れ替えが行われないのであれば、バンク切り離し
用演算が行われ（ステップ５１２）、バンク切り離しが
出力される（ステップ５１３）。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
カーネル常駐領域で発生したメモリ障害の回避方法とし
て、グループ入れ代えを行い障害部分をエラーフリー空
間から逃れさせ、ページ閉塞を行う方法と、メモリモジ
ュール切り離しを行う方法と、のどちらか性能低下が小
さい方法を選択することができるため、異容量バンク間
のインタリーブ方式を採用した高性能な記憶装置を実現
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の異容量バンク間のインタリーブ方式を
示す図である。
【図２】エラーフリー部でメモリ障害時のバンク切り離
しを示す図である。
【図３】本発明のメモリ障害時におけるグループ入れ替
え方式を示す図である。
【図４】本発明の一実施例の異容量バンク間のインタリ
ーブ方式の構成を示す図である。
【図５】グループの入れ替えを行うかどうか分析する動
作を説明するための図である。
【符号の説明】
４−１ メモリアドレスレジスタ ４−２ インタリーブ論理
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−301842（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−49249（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−81453（ＪＰ，Ａ) 欧州特許629952（ＥＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06F 12/16 G06F 12/06

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】容量の異なる複数のメモリバンクを有し、
    該バンクのサブバンクの組合せによって構成されるイン
    タリーブグループがウェイ数の異なる複数グループ形成
    されてなる情報処理システムの記憶装置において、 障害を検出し、該障害が記憶装置内の障害かどうか判別
    する手段と、障害が記憶装置内の障害であった場合に、障害の検出さ
    れた 箇所がカーネルの常駐領域かどうか判別する手段
    と、 カーネル常駐領域の障害であるとき、カーネル常駐領域
    が含まれるインタリーブグループから他のインタリーブ
    グループにカーネル常駐領域を変更する手段と、障害の発生したインタリーブグループにおけるサブバン
    ク内の障害を含むページを切り離すページ閉塞手段と 、
    を含むことを特徴とするメモリ障害時におけるグループ
    入れ替え方式。
  2. 【請求項２】前記インタリーブグループの入れ替えを実
    行した場合の性能と、障害の発生したバンクを切り離し
    た場合の性能とをそれぞれ分析出力する性能分析手段
    と、 該性能分析手段の出力に応じて、インタリーブグループ
    の入れ替えを行うか障害の発生したバンクの 切り離しを
    行うかを決定する制御手段と、をさらに含むことを特徴
    とする請求項１記載のメモリ障害時におけるグループ入
    れ替え方式。
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