JP3490212B2 - 情報処理装置の入出力チャネル拡張方法 - Google Patents

情報処理装置の入出力チャネル拡張方法

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JP3490212B2
JP3490212B2 JP08491996A JP8491996A JP3490212B2 JP 3490212 B2 JP3490212 B2 JP 3490212B2 JP 08491996 A JP08491996 A JP 08491996A JP 8491996 A JP8491996 A JP 8491996A JP 3490212 B2 JP3490212 B2 JP 3490212B2
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、情報処理装置の入
出力チャネル拡張方法に係り、特に実計算機上で複数の
仮想計算機が動作する情報処理装置における入出力チャ
ネルの拡張方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、単一の情報処理装置上で複数の
オペレーティングシステム(以下OSという)を動作さ
せる方法として、仮想計算機(以下、VM又はLPAR
という)と呼ばれる手法が用いられる。これは、仮想計
算機制御プログラム(以下、ハイパバイザという)と呼
ばれる制御プログラムを実情報処理装置上で動作させ、
このハイパバイザの制御の下で複数のLPARを生成
し、更に、この各々のLPARの上で独立したOSを動
作させる方法である。複数のLPARを単一の実情報処
理装置(実計算機)上で動作させるために、ハイパバイ
ザには、該実情報処理装置のハードウェア資源を各々の
LPARに共用させて使用させる機能が付加されてい
る。このハードウェア資源を各々のLPARに共用させ
る方法としては、ハイパバイザの制御の下に時分割でハ
ードウェア資源を割り当てる方法、又はハードウェア資
源を論理的に分割して各々のLPARに占有的に割り当
てる方法、又は、前述の二つの方法を混在させて割り当
てる方法等がある。
【0003】一方、情報処理装置の入出力オペレーショ
ンの従来技術としては、拡張チャネルシステム(以下、
ECSという)が知られている。ECSでは、複数の入
出力装置と一対一に対応する複数のサブチャネルを持
ち、該サブチャネルと入出力装置の間の入出力オペレー
ションに伴う入出力コマンド及びデータの転送経路はチ
ャネルパス選択回路を介して決定され、該入出力オペレ
ーションを起動するプログラムが関知することなく転送
経路が決定される。各サブチャネルは、対応する入出力
装置の入出力装置番号と当該入出力装置が接続されてい
る入出力チャネルの物理チャネルパス番号とを含む入出
力構成情報を保持しており、該サブチャネルの入出力構
成情報の初期情報は、サービスプロセッサ(以下、SV
Pという)の保持する記憶装置に格納されている。情報
処理装置のイニシャライズ処理において、SVPの記憶
装置内の入出力構成情報が主記憶装置内のユーザプログ
ラムがアクセス出来ない領域であるハードウェアシステ
ム領域(以下、HSAという)にロードされ、入出力オ
ペレーションの制御に使用される。
【0004】仮想計算機システムにおける入出力オペレ
ーションをECSの制御の下で行う場合、1つの入出力
装置に対して複数のサブチャネルが生成され、複数のL
PARのそれぞれに対し入出力装置とサブチャネルが一
対一に対応するように制御される。この時、1つの入出
力装置に対応するそれぞれのサブチャネルには、仮想計
算機IDに相当するLPAR識別IDを入出力構成情報
の1つとして持つことになる。
【0005】図2は、従来技術の実計算機システムの構
成例を示したブロック図であり、1台のサービスプロセ
ッサ(SVP)10と1台の実主記憶装置(以下、MS
という)20と2台の実中央処理装置(以下、PIPと
いう)30,40及び1台の実入出力処理装置(以下、
IOPという)50で構成された例である。IOP50
には、複数の入出力チャネル(チャネルパスともいい、
以下、CHPという)60が接続され、これらのCHP
60に複数の入出力装置(以下、DEV)90が接続さ
れる。PIP30,40が発行する入出力オペレーショ
ンを、IOP50を通してそれぞれCHPが独立に実行
し、MS20とDEV90との間のデータの授受が制御
される。
【0006】ここで、IOP50は、DEV90と一対
一に対応する複数のサブチャネル(以下、SCHとい
う)51およびDEV90に接続された複数のCHP6
0の中のどのCHPを使用するかを選択する経路選択回
路52を有する。各SCHには、対応するDEVのデバ
イス番号と当該DEVが接続されるCHPのチャネルパ
ス番号を含む入出力構成情報が保持される。このIOP
50とCHP60を統括してチャネルシステムと称して
いる。
【0007】MS20は、ハードウェアが使用し、ユー
ザプログラムからはアクセス不能なハードウェアシステ
ム領域(HSA)21とユーザプログラムが使用出来る
プログラム領域22の2つの領域とからなる。HSA2
1は、各SCHが保持する入出力構成情報を格納すると
ころの構成情報格納領域211を備え、システムを立ち
あげる際、SVP10が、当該SVP10の記憶装置1
1内に保持している入出力構成情報をHSA21上にロ
ードし、各SCHの入出力構成情報の初期値として入出
力オペレーションで使用する。
【0008】図3は、実計算機システム上に仮想計算機
システムを構築した時の従来技術の概念を示したブロッ
ク図であり、図2に示した1台のMS20と2台のPI
P30,40と1台のIOP50から成る単一の実計算
機システム上に、1台の論理記憶装置(以下、LMSと
いう)と2台の論理中央処理装置(以下、LIPとい
う)と1台の論理入出力処理装置(以下、LIOPとい
う)とから成る仮想計算機であるところのLPARが2
システム(以下、LPAR1,LPAR2という)構築
されている例を示したものである。MS20のHSA2
1には、入出力構成情報を格納する構成情報格納領域2
11の他に、ハイパバイザが使用するハイパバイザ領域
212を有する。
【0009】2台のPIP30,40上ではハイパバイ
ザが走行し、それぞれのLPAR1,LPAR2は、該
ハイパバイザの制御の下でそれぞれ独立に動作する。そ
れぞれのLPAR1,LPAR2に属するLIPの処理
機能は、ハイパバイザの制御の下で、2台のPIP3
0,40のハードウェア資源を時分割で与えられる事に
より実現され、図3では、LPAR1に対しては2台の
LIP0,LIP1が割り当てられており、同様にLP
AR2に対しても2台のLIP0,LIP1が割り当て
られている。それぞれのLPAR1,LPAR2に属す
るLMSの記憶機能は、ハイパバイザの制御の下で、M
S20のプログラム領域22を論理的に分割して各々の
LPARに占有的に割り当てる事により実現されるか、
又は、MS20上のプログラム領域22に作成される仮
想記憶領域を論理的に分割して各々のLPARに占有的
に割り当てる事により実現され、図3では、LPAR1
に対しては1つのLMSが割り当てられており、LPA
R2に対しても1つのLMSを割り当てられ、各LPA
Rが占有して使用する。それぞれのLPAR1,LPA
R2に属するLIOPの入出力オペレーション機能は、
ハイパバイザの制御の下でIOP50に接続されている
SCH群とCHP群を論理的に分割して各々のLPAR
に占有的に割り当てる事により実現され、LPAR1に
対しては1台のLIOPが割り当てられており、該LI
OPには複数のCHPが接続され、同様に、LPAR2
に対しても1台のLIOPが割り当てられ、該LIOP
には別の複数のCHPが接続されている。
【0010】ここで、チャネルシステム100を構成す
るIOP50の最大入出力チャネル数(CHP数)は、
該実情報処理装置のハードウェアアーキテクチャ、即
ち、入出力構成情報の中で定義されるCHPの指定デー
タ長により規定される。例えば、入出力構成情報のCH
Pの指定データ長が8ビットであれば、IOP50の最
大入出力チャネル数は256チャネルである。
【0011】図3に示した従来技術の各LPARに対す
るIOPの論理分割では、LPAR1とLPAR2の割
り当て入出力チャネル数のトータル入出力チャネル数
(トータルCHP数)は、実IOP50として設置され
ている入出力チャネル数のハードウェアアーキテクチャ
で規定された最大入出力チャネル数が上限であるという
制限が存在する。例えば、上述の如く実情報処理装置の
ハードウェアアーキテクチャで規定された入出力構成情
報中のCHPの指定データ長が8ビットであれば、LP
AR1とLPAR2での指定可能なトータルの最大入出
力チャネル数も256チャネルである。
【0012】仮に、図3に示す実計算機システム上に仮
想計算機システムを構築した構成の実情報処理装置のS
VPの記憶装置内に保持される入出力構成情報を複数に
して、該複数の入出力構成情報を、情報処理装置の立ち
上げ時に同時にHSAにロードして256以上の入出力
チャネルを定義しようとしても、LPAR1とLPAR
2に対してIOP、CHPが論理分割して割り当てられ
ているため、前記複数の入出力構成情報のそれぞれには
同一のチャネルパスIDが存在してしまい、実情報処理
装置が入出力オペレーションを実行しようとする際、前
記複数の入出力構成情報のどれを選択すべきかを判断す
る手立てが無く、結果として、仮に複数の入出力構成情
報を同時に使用したとしても、指定可能な最大入出力チ
ャネル数は、IOPとして設置されている入出力チャネ
ル数のハードウェアアーキテクチャで規定された最大入
出力チャネル数が上限であるという制限が存在してい
た。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】以上述べた如く、従来
技術によるIOP、CHPを論理分割して各LPARに
割り当てる方式では、ハードウェアアーキテクチャで規
定された最大入出力チャネル数を超える数のCHPを使
用して入出力オペレーションを行うことは不可能であっ
た。
【0014】このハードウェアアーキテクチャで規定さ
れた最大入出力チャネル数を超える数のCHPを使用し
て入出力オペレーションを行うことが出来ないという制
限は、PIPの絶えざる性能向上やメモリチップの価格
低下に起因してシステムに搭載されるMS容量の増加と
連動して、LPARのデータ処理能力も増大し続けてい
る現在、システムに接続するDEVの数を増やすことに
対する障壁となり、LPAR上で動作する入出力負荷の
大きい処理を行うプログラム等で性能を十分に発揮でき
ない原因ともなっており、結果として、複数のLPAR
上でそれぞれ動作する個々のOSの性能を充分に引き出
せないという問題点を有していた。
【0015】又、実情報処理装置のハードウェアアーキ
テクチャで規定された最大入出力チャネル数を、チャネ
ルパスIDを指定するデータ幅を広くする事により、指
定出来るチャネルパスIDの最大数を増やし、結果とし
て、複数のLPARへの割り当て入出力チャネルのトー
タル入出力チャネル数を増やすという手法も当然考えら
れるが、この手法は、実情報処理装置のハードウェアア
ーキテクチャを変更しなければならず、変更前の実情報
処理装置のハードウェアアーキテクチャ上で動作してい
たプログラムが、そのままでは動作しなくなるという欠
点を有し、プログラムの互換性保持の観点からは大きな
問題を有する。
【0016】更に、実情報処理装置のハードウェアアー
キテクチャで規定されたチャネルパスIDを指定するデ
ータ幅を広くする為には、チャネルパスIDを転送する
為の信号線の追加及びCHP選択制御のハードウェア論
理を変更する必要が有り、結果として、膨大なハードウ
ェア論理の変更/追加が必要となり、情報処理装置の開
発及び製造コストが大幅に増加するという工業製品を製
造する上での工業的問題が存在し、この工業的問題も無
視し得ない大きな問題であった。
【0017】本発明の目的は、実情報処理装置のCHP
指定ハードウェアアーキテクチャを変更せず、且つ、L
PAR上で動作するプログラムの互換性をも保持し、更
に、実情報処理装置のCHP指定ハードウェアアーキテ
クチャで規定されたチャネルパスIDのデータ幅の追加
をすること無しに、情報処理装置のハードウェア論理の
飛躍的増加を抑えた入出力チャネルの拡張方法を実現
し、工業的コストを抑え、システムの拡張性に柔軟な、
入出力チャネルの拡張方法を提供することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、中央処理装置、主記憶装置、入出力チャ
ネル、該入出力チャネルを制御する入出力処理装置、入
出力チャネルに接続される入出力装置及びサービスプロ
セッサを備え、仮想計算機制御プログラムの制御下で複
数の仮想計算機が動作する情報処理装置において、入出
力チャネルとそれに接続する入出力装置の対応をとる入
出力構成情報を複数保持し、前記複数の入出力構成情報
のそれぞれに対応して、それぞれ異なる入出力チャネル
と該入出力チャネルを制御する入出力処理装置からなる
複数のチャネルシステムを構築し、前記入出力構成情報
と仮想計算機を対応づけて、前記複数のチャネルシステ
ムのそれぞれの入出力チャネルを、複数の仮想計算機か
ら同時並行的にアクティブせしめるようにしたことであ
る。
【0019】具体的には、前記サービスプロセッサは、
入出力チャネルとそれに接続する入出力装置の対応をと
る複数の入出力構成情報を保持するための記憶装置を持
ち、複数の入出力構成情報のそれぞれに対し、情報処理
装置の基本ハードウェアアーキテクチャで規定された最
大数のチャネルパスIDを定義する。そして、該複数の
入出力構成情報のそれぞれに対し、それぞれ異なるチャ
ネルシステムを対応づけた複数のチャネルシステムを設
ける。複数の仮想計算機は、それぞれの仮想計算機の識
別子である仮想計算機IDを持ち、複数の入出力構成情
報は、それぞれ入出力構成情報の識別子である入出力構
成情報IDを持つ。
【0020】情報処理装置のイニシャライズ処理におい
て、前記サービスプロセッサの記憶装置内の複数の入出
力構成情報を主記憶装置内のハードウェアシステム領域
にロードする。ハードウェアシステム領域は、該ロード
された複数の入出力構成情報をそれぞれ格納する入出力
構成情報領域に加えて、前記仮想計算機の識別子である
仮想計算機IDとそれぞれの入出力構成情報の識別子で
ある入出力構成情報IDとの対応をとる入出力構成情報
ID格納域、更に、それぞれの入出力構成情報IDに対
応する入出力構成情報領域アドレス格納域を有する。
【0021】仮想計算機が、仮想計算機IDとチャネル
パスIDとを含む入出力処理要求を発行すると、当該仮
想計算機IDに基づき対応する入出力構成情報IDを取
り出し、該入出力構成情報IDを用いて前記入出力構成
情報領域アドレス格納域内の目的とする入出力構成情報
領域アドレスを取り出し、該取り出された入出力構成情
報領域アドレスを用いて入出力構成情報領域を参照する
ことにより目的とする入出力構成情報を特定する。そし
て、該特定された入出力構成情報と当該入出力構成情報
ID及びチャネルパスIDとを用いて、複数のチャネル
システムから1つのチャネルシステムを選択し、該選択
されたチャネルシステムに接続されている複数の入出力
装置から1つの入出力装置を選択してアクセスする。
【0022】前記アクセスに対する入出力装置の応答と
して、該入出力構成情報IDとチャネルパスIDが返送
される。該入出力装置からの応答としての入出力構成情
報IDとチャネルパスIDとに基づき、該入出力装置番
号に対応する前記入出力構成情報ID格納域をアクセス
し、前記入出力構成情報IDに対応する仮想計算機ID
を取り出し、取り出された仮想計算機IDに対応する仮
想計算機を選択し、該仮想計算機に対して前記のチャネ
ルパスIDに基づいて応答を行なう。
【0023】仮想計算機制御プログラムが、主記憶装置
内のハードウェアシステム領域をアクセス可能な命令を
発行し、前記入出力構成情報ID格納域と入出力構成情
報領域アドレス格納域及び入出力構成情報領域の内容を
変更することによって、動的に仮想計算機IDと入出力
構成情報IDの対応の変更や入出力装置の構成の変更も
可能である。
【0024】上記構成により、それぞれの仮想計算機の
識別子の仮想計算機IDと入出力構成情報IDの対応を
とることが可能となり、複数の仮想計算機(LPAR)
のそれぞれで、実情報処理装置の基本ハードウェアアー
キテクチャで規定された最大数の入出力チャネルが使用
可能となる。その結果、入出力チャネルを構成している
実情報処理装置の基本ハードウェアアーキテクチャを変
更せずに、情報処理装置全体では、該情報処理装置の基
本ハードウェアアーキテクチャで規定する最大入出力チ
ャネル数を超える入出力チャネルを、複数のLPARか
ら同時並行的に、アクティブにアクセスできる。更に、
LPAR上で動作するプログラムの互換性も保持され、
該情報処理装置のハードウェアアーキテクチャで規定さ
れたチャネルパスIDのデータ幅の追加が不要となる。
【0025】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面を
用いて詳細に説明する。図1は、本発明の入出力チャネ
ル拡張方法を適用した一実施例である仮想計算機システ
ムの構成例の概念を示した図である。図1に於いて、S
VP10はその内部に記憶装置11を内蔵し、該記憶装
置11内には、実情報処理装置の基本ハードウェアアー
キテクチャで規定された入出力構成情報が複数保持され
ている。本実施例では入出力構成情報(0)111及び
入出力構成情報(1)112の二つが保持されていると
する。SVP10は、信号線を介してオペレータコンソ
ールと操作パネルのオペレータ端末1に接続されてお
り、実情報処理装置の操作と制御を司る。SVP10
は、更に、信号線を介して実情報処理装置に接続されて
おり、該実情報処理装置を構成している各装置との通信
が可能な構成をとっている。
【0026】実情報処理装置は、1台のMS20、2台
のPIP(0)30とPIP(1)40、2台のIOP
(0)50とIOP(1)70、該2台のIOP50,
70にそれぞれ接続されて各々が複数のCHPからなる
CHP群60,80、及びCHP群60,80に接続さ
れるDEV群90から構成されている。
【0027】IOP(0)50は、DEV群90と各D
EVと一対一に対応する複数のSCHからなるSCH群
51及びDEV群90に接続されたCHP群60の中の
どのCHPを使用するかを選択する経路選択回路52を
有する。同様に、IOP(1)70は、DEV群90の
各DEVと一対一に対応するSCH群71及びDEV群
90に接続されたCHP群80の中のどのCHPを使用
するかを選択する経路選択回路72を有する。IOP
(0)50とCHP群60で第1のチャネルシステム
を、IOP(1)70とCHP群80で第2のチャネル
システム200を構成し、それぞれのチャネルシステム
100,200は、入出力構成情報(0)111、入出
力構成情報(1)112でそれぞれ対応づけられる。
【0028】図1の実施例では、このような実情報処理
装置上に、LPAR1とLPAR2からなる仮想計算機
システムが構築されている。ここで、PIP(0)30
は、LIP(0)31とLIP(0)32とに分割さ
れ、それぞれLPAR1とLPAR2に割り当てられて
いる。同様に、PIP(1)40は、LIP(1)41
とLIP(1)42とに分割され、それぞれLPAR1
とLPAR2に割り当てられている。チャネルシステム
100,200を構成する2台のIOP50,70のう
ち、IOP(0)50がLPAR1に割り当てられてお
り、該IOP(0)50内のSCH群51には、経路選
択回路52により一方のCHP群60を介して、LPA
R1に割り当てられている複数のDEVが接続されてい
る。更に、IOP(1)70がLPAR2に割り当てら
れ、該IOP(1)70内のSCH群71には、経路選
択回路72により他方のCHP群80を介して、LPA
R2に割り当てられている複数のDEVが接続されてい
る。
【0029】RMS20は、、ハードウェアが使用し、
ユーザプログラムからはアクセス不能なHSA21とユ
ーザプログラムが使用できるプログラム領域22からな
る。そのうち、プログラム領域22は、LMS221と
LMS222とに分割され、それぞれLPAR1とLP
AR2に割り当てられている。HSA21は、ハイパバ
イザが格納されているハイパバイザ領域212、SVP
10の記憶装置11上の入出力構成情報111,112
が格納される入出力構成情報格納域(0)215と入出
力構成情報格納域(1)216、更に、該入出力構成情
報格納域(0)215及び入出力構成情報格納域(1)
216のアドレスを格納するための入出力構成情報格納
域アドレスアレイ214、ハイパバイザによって制御さ
れる複数のLPAR(ここではLPAR1,LPAR
2)のそれぞれの仮想計算機IDと複数の入出力構成情
報(ここでは構成情報(0)、構成情報(1))のそれ
ぞれの入出力構成情報IDの対応をとる個別情報を格納
するLPAR個別情報格納域213などから構成され
る。
【0030】以上、本発明を適用した一実施例である仮
想計算機システムの論理構成を説明した。ここで、実情
報処理装置の基本ハードウェアアーキテクチャで規定さ
れた入出力構成情報111,112のCHP指定データ
長がそれぞれ8ビットであれば、該入出力構成情報11
1,112の一方に対応づけられているチャネルシステ
ム100のCHP群60の最大入出力チャネル数は25
6チャネルまで、同様に、入出力構成情報111,11
2の他方に対応づけられているチャネルシステム200
のCHP群80の最大入出力チャネル数も256チャネ
ルまでそれぞれ指定可能である。したがって、LPAR
1とLPAR2のそれぞれで、該実情報処理装置の基本
ハードウェアアーキテクチャで規定された最大数の入出
力チャネル、即ち、256チャネルづつ使用可能であ
る。その結果、LPAR1とLPAR2からなる仮想計
算機システム全体では、該情報処理装置の基本ハードウ
ェアアーキテクチャで規定される最大入出力チャネル数
256の2倍の512チャネルを、LPAR1とLPA
R2から同時に並行にアクティブできることになる。
【0031】次に、SVP10の記憶装置11内に格納
されている入出力構成情報111,112をMS20の
HSA21内の入出力構成情報格納域215,216に
ロードする手順の一例について説明する。
【0032】システムの立ち上げに先立ち、オペレータ
は、オペレータコンソール及び操作パネルのオペレータ
端末1を使用して、SVP10の記憶装置11に保持さ
れている複数の入出力構成情報から異なる入出力構成情
報IDを持つ入出力構成情報(0)111及び入出力構
成情報(1)112の選択操作を行う。該操作を指示さ
れたSVP320は、システムの立ち上げ処理の一環と
して、前記オペレータによって選択・指示されている入
出力構成情報(0)111及び入出力構成情報(1)1
12を一旦MS20内の作業用領域にロードし、該ロー
ドを完了すると、入出力構成情報(0)111及び入出
力構成情報(1)112をハードウェアが使用する形式
に変換しながらHSA21の入出力構成情報格納域
(0)215及び入出力構成情報格納域(1)216に
それぞれロードする。このHSA21への入出力構成情
報111,112のロードが完了した後で、HSA21
内の入出力構成情報格納域アドレスアレイ214のエン
トリA0及びA1に、該入出力構成情報111,112
の格納先である入出力構成情報格納域(0)215及び
入出力構成情報格納域(1)216のアドレスをそれぞ
れ登録する。
【0033】次に、ハイパバイザによって制御される複
数のLPAR(ここではLPAR1とLPAR2)のそ
れぞれの仮想計算機IDと入出力構成情報IDの対応を
とる個別情報を保持するLPAR個別情報格納域213
に格納する当該LPAR個別情報の作成手順を図5及び
図6を用いて説明する。
【0034】図5は、本発明の入出力チャネル拡張方法
を適用した場合の、複数のLPAR(LPAR1、LP
AR2)のそれぞれの仮想計算機IDと複数の入出力構
成情報(構成情報(0)、構成情報(1))のそれぞれ
の入出力構成情報IDの対応をとる個別情報を保持する
LPAR個別情報格納域に、当該LPAR個別情報を格
納する命令の概略を示した図であり、図6は、該命令の
実行によって得られる結果を示した図である。
【0035】MS20におけるHSA21のハイパバイ
ザ領域212で動作する仮想計算機制御プログラムであ
るとことろのハイパバイザは、それぞれのLPAR(L
PAR1、LPAR2)を動作可能状態にする前に、図
5に示す形式を持つ命令500を発行する。該命令50
0は、命令コードフィールド501とオペランドアドレ
スフィールド502から構成され、該オペランドアドレ
スフィールド502で指定されたアドレスに置かれるオ
ペランド510は、LPAR識別子(仮想計算機ID)
が格納されるフィールド511とそれぞれのLPARに
対応する入出力構成情報IDを格納するリスト520の
アドレスを指定するLPAR個別情報アドレスフィール
ド512から構成される。
【0036】HSA21のハイパバイザ領域212で動
作するハイパバイザが、LPAR1を動作可能状態にす
る前に、図5に示す形式を持つ命令500を、該命令の
オペランド510であるLPAR識別子511をLPA
R1に対応して“1”とし、同時にLPAR個別情報ア
ドレスフィールド512で指定される入出力構成情報I
D格納リスト520の対応する入出力構成情報IDエン
トリを入出力構成情報(0)111に対応して“0”に
設定して発行する。その時、該命令500を発行したハ
イパバイザが走行しているPIP(0)30又はPIP
(1)40は、HSA21のLPAR個別情報格納域2
13のLPAR1に対応するエントリ(ここではL0と
する)に、図6の表の項番1で示すLPAR識別子
“1”と入出力構成情報ID“0”のLPAR個別情報
を設定する。LPAR2に対しても同様に、HSA21
のハイパバイザ領域212で動作するハイパバイザが、
該LPAR2を動作可能状態にする前に、図5に示す形
式の命令500を、該命令のオペランド510であるL
PAR識別子511をLPAR2に対応して“2”と
し、同時にLPAR個別情報アドレスフィールド512
で指定される入出力構成情報ID格納リスト520の対
応する入出力構成情報IDエントリを入出力構成情報
(1)512に対応して“1”に設定して発行すること
により、該命令を発行したハイパバイザが走行している
PIP(0)30又はPIP(1)40は、HSA21
のLPAR個別情報格納域213のLPAR2に対応す
るエントリ(ここではL1とする)に、図6の表の項番
2で示すLPAR識別子“2と入出力構成情報ID
“1”のLPAR個別情報を設定する。
【0037】なお、ハイパバイザがLPAR1,LPA
R2に加え、例えばLPAR3をあらたに動作可能状態
にする場合は、該LPAR3のLPAR識別子“3”と
それに対応づけられる入出力構成情報(0)111ある
いは入出力構成情報(1)112の入出力構成情報ID
“0”あるいは“1”が、HSA21のLPAR個別情
報格納域213のLPAR3に対応するエントリに設定
される。この場合、LPAR1とLPAR2とLPAR
3全体で、入出力構成情報(0)111と入出力構成情
報(1)112のそれぞれの基本ハードウェアアーキテ
クチャで規定される最大入出力チャネル(例えば256
チャネル)の2倍のチャネル(例えば512チャネル)
をアクティブできる。一般に、情報処理装置の基本ハー
ドウェアアーキテクチャで規定する最大入出力チャネル
数を超える入出力チャネルを、複数のLPARからアク
タィブできる。
【0038】また、ハイパバイザが、図5の命令を発行
して、入出力構成情報IDとLPAR識別子の対応づけ
を変更することにより、複数のLPARを動的に異なる
チャネルシステムと対応づけることができる。
【0039】次に図4を参照して、1つのLPARが入
出力処理要求を発行した場合の入出力チャネルの選択手
順を説明する。図4は、1つのLPARがLPAR識別
IDを伴って入出力処理要求を発行した場合の、HSA
21内の所定領域の参照手順を説明した図である。
【0040】あるLPARが入出力処理要求を発行した
場合、そのLPARに割り当てられている仮想計算機I
DであるLPAR識別IDの値“i”が該入出力処理要
求に付随して送出され、該LPAR識別IDの値“i”
を用いてLPAR個別情報格納域213のi番目のエン
トリであるエントリLiを参照する。該LPAR個別情
報格納域213のエントリLiは、当該LPARに関す
る複数のLPAR個別情報を格納する複数のエントリか
らなり、その1つのエントリの構成情報識別IDエント
リに、入出力構成情報領域アドレスアレイ214の対応
するエントリをポイントする値であるところの“j”が
設定されている。この構成情報識別IDエントリの
“j”の値を用いて入出力構成情報領域アドレスアレイ
214のj番目のエントリであるエントリAjを参照
し、該エントリAjの内容を得る。該入出力構成情報領
域アドレスアレイ214のエントリAjの内容は、入出
力構成情報格納域のj番目のエントリであるエントリC
jのアドレスを保持している。したがって、この入出力
構成情報領域アドレスアレイ214のエントリAjの内
容を用いて、入出力構成情報格納域のj番目のエントリ
であるエントリCjを参照して、当該入出力処理要求を
発行したLPARに対応づけられている入出力構成情報
(j)を得る。
【0041】以上に説明した手順を、図1、図6に示す
実施例に対応させて、以下に詳述する。いま、LPAR
1が入出力処理要求を発行した場合、そのLPARに割
り当てられている仮想計算機IDであるLPAR識別I
Dの値の“1”が該入出力処理要求に付随して送出さ
れ、該LPAR識別IDの値“1”を用いてLPAR個
別情報格納域213の1番目のエントリであるエントリ
L0を参照する。このLPAR個別情報格納域213の
エントリL0には、LPAR1に関する複数のLPAR
個別情報が格納されており、その一つの入出力構成情報
IDエントリに、入出力構成情報領域アドレスアレイ2
14の対応するエントリをポイントする値であるところ
の“0”が設定されている。この入出力構成情報IDの
“0”の値を用いて入出力構成情報領域アドレスアレイ
214の1番目のエントリであるエントリA0を参照
し、該エントリA0の内容を得る。この入出力構成情報
領域アドレスアレイ224のエントリA0の内容は、入
出力構成情報格納域の1番目のエントリC0のアドレ
ス、即ち、入出力構成情報格納域(0)215のアドレ
スを保持している。
【0042】次に、この入出力構成情報領域アドレスア
レイ214のエントリA0の内容により、入出力構成情
報格納域(0)215を参照する。そして、入出力構成
情報(0)に対応するチャネルシステムの識別IDを
得、ここでは該チャネルシステムの識別IDが“0”で
あるとすると、チャネルシステム100に入出力処理要
求を送出する。
【0043】IOP(0)50を制御するチャネルシス
テム100は、IOP(0)50に、LPAR1が指定
したサブチャネル番号と入出力構成情報格納域(0)2
15のアドレスを送信する。IOP(0)50は、指定
されたサブチャネルの入出力構成情報を入出力構成情報
格納域(0)215から読み出し、該読み出したサブチ
ャネルの入出力構成情報の中から1つ又は複数のチャネ
ルパスIDを取り出し、該取り出したチャネルパスID
を経路選択回路52に投入する。IOP(0)50の経
路選択回路52は、該投入されたチャネルパスIDを用
いて使用可能なCHPの選択を行い、該選択されたIO
P(0)50に属するCHPを介して複数のDEVの内
の1つのDEVまでの経路を決定し、DEV起動をかけ
ることで、目的とするDEVに対して入出力オペレーシ
ョンを起動する。
【0044】同様に、LPAR2が入出力処理要求を発
行した場合、そのLPARに割り当てられている仮想計
算機IDであるLPAR識別IDの値の“2”が該入出
力処理要求に付随して送出され、該LPAR識別IDの
値“2”を用いてLPAR個別情報格納域213の2番
目のエントリであるエントリL1を参照する。このLP
AR個別情報格納域213のエントリL1には、LPA
R2に関する複数のLPAR個別情報が格納されてお
り、その1つの入出力構成情報IDエントリに、入出力
構成情報領域アドレスアレイ214の対応するエントリ
をポイントする値であるところの“1”が設定されてい
る。この入出力構成情報IDエントリの“1”の値を用
いて、入出力構成情報領域アドレスアレイ214の2番
目のエントリであるエントリA1を参照し、該エントリ
A1の内容を得る。この入出力構成情報領域アドレスア
レイ214のエントリA1の内容は、入出力構成情報格
納域(1)216のアドレスを保持している。
【0045】この入出力構成情報領域アドレスアレイ2
14のエントリA1の内容により、入出力構成情報格納
域(1)216を参照し、入出力構成情報(1)に対応
するチャネルシステムの識別IDを得、該チャネルシス
テムの識別IDが“1”であるとすると、チャネルシス
テム200に入出力処理要求を送出する。
【0046】IOP(1)70を制御するチャネルシス
テム200は、該IOP(1)70に、LPAR2が指
定したサブチャネル番号と入出力構成情報領域(1)2
16のアドレスを送信する。IOP(1)70は、指定
されたサブチャネルの入出力構成情報を入出力構成情報
格納域(1)216から読み出し、該読み出したサブチ
ャネルの入出力構成情報の中から1つ又は複数のチャネ
ルパスIDを取り出し、該取り出したチャネルパスID
を経路選択回路72に投入する。IOP(1)70の経
路選択回路72は、該投入されたチャネルパスIDを用
いて使用可能なCHPの選択を行い、該選択されたIO
P(1)70に属するCHPを介して複数のDEVの内
の1つのDEVまでの経路を決定し、DEV起動をかけ
ることで、目的とするDEVに対して入出力オペレーシ
ョンを起動する。
【0047】以上説明した如く、図1の実施例では、L
PAR1とLPAR2のそれぞれのLPARに割り当て
られた2つの入出力構成情報を独立して持たせ、それぞ
れの入出力構成情報に対応するチャネルシステム10
0,200毎に、実情報処理装置の基本ハードウェアア
ーキテクチャで規定された最大データ幅まで指定可能な
数だけのCHP群60,80を持たせることにより、L
PAR1とLPAR2のそれぞれで、実情報処理装置の
基本ハードウェアアーキテクチャで規定されたチャネル
パスIDの最大データ幅(例えば、8ビット)迄の入出
力チャネルを使用可能とする事が出来る。その結果、入
出力チャネルを構成している実情報処理装置の基本ハー
ドウェアアーキテクチャを変更せずに、情報処理装置全
体では、該情報処理装置の基本ハードウェアアーキテク
チャで規定する最大入出力チャネル数の2倍の入出力チ
ャネルを、LPAR1とLPAR2から同時並行的にア
クセスが可能となる。これは、LPARが3以上でも同
様である。また、入出力構成情報を3以上とし、対応す
るチャネルシステムを増やせば、基本ハードウェアアー
キテクチャで規定する最大入出力チャネル数の3倍以上
の入出力チャネルを複数のLPARからアクセス可能と
なる。
【0048】なお、本実施例では、主記憶上にて制御を
構成する入出力チャネルの拡張方式と論理分割方式を例
示したが、ハードウェア論理での制御及び構成からなる
入出力チャネルの拡張方式と論理分割方式で実現しても
良いことは言うまでもなく、更に両方の方式を混在させ
た入出力チャネルの拡張方式と論理分割方式で実現して
も良いことは言うまでもない。
【0049】
【発明の効果】本発明によれば、仮想計算機毎に異なる
IOPのチャネルシステムを割り当て、LPARの識別
IDを用いて、チャネルシステムを選択することによ
り、実情報処理装置のハードウェアアーキテクチャを変
更せず、LPAR上で動作するプログラムの互換性をも
保持しながら、ハードウェアアーキテクチャを超えるチ
ャネル数を持つ仮想計算機システムを構築することがで
き、工業的コストを抑え、システムの拡張性を柔軟に
し、仮想計算機システムの規模と性能を格段に向上させ
ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の入出力チャネル拡張方法を適用した仮
想計算機システムの構成例の概念を示すブロック図であ
る。
【図2】従来技術の単一実計算機システムの構成概念を
示すブロック図である。
【図3】従来技術により図1に示したの実計算機システ
ム上に仮想計算機システムを構築した時の概念を示すブ
ロック図である。
【図4】図1においてLPARがLPAR識別IDを伴
って入出力処理要求を発行した場合のHSA内の参照手
順を示した図である。
【図5】本発明を適用した場合のLPAR個別情報格納
域に複数の仮想計算機IDと入出力構成情報IDの対応
をとる個別情報を格納する命令の概略を示した図であ
る。
【図6】図5に示した命令の実行によって得られる仮想
計算機IDと入出力構成情報IDの対応を示した図であ
る。
【符号の説明】
10 サービスプロセッサ 111,112 入出力構成情報 20 実記憶装置 21 ハードウェアシステム領域 222 ハイパバイザ領域 223 LPAR個別情報格納域 224 入出力構成情報領域アドレスアレイ 225,226 入出力構成情報格納域 30,40 実中央処理装置 50,70 実入出力処理装置 51,71 サブチャネル群 52,72 経路選択回路 60,80 入出力チャネル群 90 入出力装置群 100,200 チャネルシステム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 喜一 神奈川県秦野市堀山下1番地 株式会社 日立製作所 汎用コンピュータ事業部 内 (56)参考文献 特開 平6−4446(JP,A) 特開 平8−83233(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06F 13/10 330 G06F 13/14 310 JICSTファイル(JOIS)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中央処理装置、記憶装置、入出力チャネ
    ル、該入出力チャネルを制御する入出力処理装置、入出
    力チャネルに接続される入出力装置を備え、記憶装置に
    格納される仮想計算機制御プログラムの制御下で複数の
    仮想計算機が動作する情報処理装置における入出力チャ
    ネルの拡張方法であって、 基本ハードウエアアーキテ
    クチャで規定される最大数の入出力チャネルと当該入出
    力チャネルに接続される入出力装置との対応を定義可能
    な入出力構成情報を複数、前記記憶装置に保持し、 前
    記複数の入出力構成情報のそれぞれに対応して、基本ハ
    ードウエアアーキテクチャで規定される最大数までの異
    なる入出力チャネルがそれぞれ使用可能な複数の入出力
    処理装置を備え、 前記複数の入出力構成情報と前記複数の仮想計算機とを
    対応つけることにより、前記基本ハードウエアアーキテ
    クチャで規定される最大入出力チャネル数を超える入出
    力チャネルを複数の仮想計算機から同時並列的にアクテ
    ィブ可能とすることを特徴とする情報処理装置の入出力
    チャネル拡張方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の情報処理装置の入出力チ
    ャネルの拡張方法において、仮想計算機制御プログラム
    により入出力構成情報と仮想計算機の対応づけを変更し
    て、それぞれの仮想計算機が動的に異なる入出力処理装
    置の入出力チャネルをアクティブせしめることを特徴と
    する情報処理装置の入出力チャネル拡張方法。
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