JPH06119232A - 共用データ記憶制御システム、マスター処理装置の設定方法、及びデータ複写方法 - Google Patents

共用データ記憶制御システム、マスター処理装置の設定方法、及びデータ複写方法

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JPH06119232A
JPH06119232A JP5112657A JP11265793A JPH06119232A JP H06119232 A JPH06119232 A JP H06119232A JP 5112657 A JP5112657 A JP 5112657A JP 11265793 A JP11265793 A JP 11265793A JP H06119232 A JPH06119232 A JP H06119232A
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lock
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グリム サットン ピーター
Ian J Kupfer
ジャイ カプファー イアン
Jr Glenn W Sears
ワレン スィアーズ、ジュニア グレン
Theodore Goetz
ゲーツ スィーアドーア
Robert O Dryfoos
オクス ドライフーズ ロバート
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    • G06F2201/00—Indexing scheme relating to error detection, to error correction, and to monitoring
    • G06F2201/825—Indexing scheme relating to error detection, to error correction, and to monitoring the problem or solution involving locking

Abstract

(57)【要約】 【目的】 疎結合共用ＤＡＳＤシステムに改良されたロ
ック管理機能を提供する。 【構成】 複数のプロセッサ(400,401,402) は、各々が
チャネル(407) を介してＤＡＳＤ制御装置(403,404) に
接続される。接続部はプロセッサを、ＤＡＳＤ装置(40
5,406) へのアクセスを制御するＤＡＳＤ制御装置ロッ
クボックス(408,409) にリンクする。ロックボックス
は、各々、区分可能なロック領域を含む。ロックボック
スの各々は論理的ロッキング設計を用いて区分されたロ
ックを管理するための処理ロジックを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は概して記憶アクセスを同
期するためのコンピュータ装置及び方法に関する。特
に、本発明は、疎結合プロセッサに分散ロック管理プロ
グラムの使用によって、複合体により共有される直接ア
クセス記憶装置へのアクセスを同期させるための装置及
び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータシステムは多数の構成要素
から構成される。一般的なシステムは、少なくとも１台
のプロセッサ、ある量のランダムアクセスメモリ（ＲＡ
Ｍ）、ディスプレイ、キーボード、プリンター等の入出
力デバイス、ディスクドライブ及びテープドライブ等の
永久記憶デバイスを含む。特定のコンピュータシステム
によって処理されることが可能な問題の大きさは、シス
テム構成要素の相対的な大きさによって決定される。
【０００３】数学のモデル化の問題等のある種の問題は
大量の処理能力を必要とする。毎月の顧客への請求書の
印刷等の他の問題は、大量の永久記憶容量と入出力容量
を必要とする。必要な大きさと能力をもつシステムは、
必要な構成要素を組み合わせることによって構成され
る。多重処理システムは幾つかのプロセッサ（しばし
ば”ＣＰＵ”と称される）を必要なＲＡＭ、入出力デバ
イス及び永久記憶装置と組み合わせることによって生成
される。
【０００４】マルチプロセッサは３つの相互接続設計、
即ち、密結合、疎結合、及び通信は行うが非結合、の内
の１設計を用いて一般的に接続される。密結合相互接続
アーキテクチャは、幾つかの処理装置がランダムアクセ
スメモリ及び入出力サブシステムを共有して、単一プロ
セッサを形成するアーキテクチャである。一般的な密結
合プロセッサは図１に示されている。処理装置、即ち、
ＣＰＵ１００、１０１及び１０２はシステム制御装置１
０３に接続され、システム制御装置１０３は、また、共
用メモリ１０４及び入出力プロセッサ（ＩＯＰ）１０９
に接続される。入出力プロセッサ１０９は入出力チャネ
ル１０６に接続され、入出力チャネル１０６は、また、
直接アクセス記憶装置（ＤＡＳＤ）制御装置１０７に接
続されて、最後に直接アクセス記憶装置（ＤＡＳＤ）１
０８に接続される。
【０００５】密結合の相互接続アーキテクチャは、複数
のＣＰＵが１つのメモリと入出力サブシステムを共有す
る単一プロセッサでアセンブルされるのを可能にする。
アクセスは、一般的に、共用メモリ１０４のロックを使
用してオペレーティングシステムにより制御される。し
かしながら、このアーキテクチャは、プロセッサの相互
接続ロジックの複雑さのために、高度に並行する、或い
は、大量に並行する多数のプロセッサを支援することが
できない。
【０００６】疎結合共用ＤＡＳＤシステムは、図２に例
示されている。プロセッサ２００、２０１及び２０２
は、上記のような単一プロセッサか、或いは、密結合マ
ルチプロセッサである。各プロセッサからのチャネル２
０３はＤＡＳＤ制御装置２０４に接続され、各プロセッ
サから各ＤＡＳＤ制御装置に少なくとも１本のリンクを
提供する。ＤＡＳＤ２０５はＤＡＳＤ制御装置２０４に
接続され、プロセッサの各々によってアクセスが可能で
ある。通信リンク（図示せず）がプロセッサ間に設けら
れて、プロセッサ間の通信を可能にする。
【０００７】第３の相互接続設計はプロセッサ間の通信
にのみ依存し、共用資源を設けない。このアーキテクチ
ャは図３に示されている。各プロセッサは、プロセッサ
自体のランダムアクセスメモリ、永久データ記憶装置及
び入出力システムを有する。各プロセッサ３００、３０
１及び３０２は、単一プロセッサか、或いは、密結合Ｃ
ＰＵ複合体である。ＤＡＳＤ制御装置３０３はプロセッ
サの内の１台のプロセッサだけに接続されて、ＤＡＳ
Ｄ、例えば、３０４、は１台のプロセッサ（この場合は
プロセッサ３００）だけに接続される。プロセッサ間の
通信は、ＤＡＳＤ上の共用データ又はメモリ内の共用デ
ータによるよりも、通信リンク（図示せず）を介するこ
とによってのみ生じる。
【０００８】本発明は、疎結合処理システムにおける共
用ＤＡＳＤへのアクセスの同期を向上させることを目的
としている。複数のプロセッサが同じデータに同時にア
クセスしようと試みてデータを破壊しないように、アク
セスは制御されなければならない。資源同期は、「ロッ
ク(lock)」を使用することによって一般的に処理され
る。資源ロックは、多くとも１個のプロセッサが資源ア
クセスできるものと定義できる。密結合システムにおい
て、当該ロックは、通常、指定された共用メモリロケー
ションとして定義される。疎結合システムは共用メモリ
を有さず、従って、異なるメカニズムを用いなければな
らない。
【０００９】この問題に対する従来の解決方法は、プロ
セッサ間のメッセージを用いて、共用プロセッサ間のア
クセスへの要求を通信することであった。この方法に
は、適時に生じない可能性のあるプロセッサの受信及び
メッセージの解釈に依存するという不利な点がある。
【００１０】第二の解決方法は、ＤＡＳＤメカニズム自
体にロックを画定することであった。この解決方法は、
「限定ロック機能(Limited Lock Facility) 」としてＩ
ＢＭトランザクション処理機能（ＴＰＦ）オペレーティ
ングシステム製品バージョン３．１に実施されてきた。
限定ロック機能は、ＤＡＳＤ制御装置のランダムアクセ
スメモリの一部を使用し、各ＤＡＳＤ装置にアクセスす
るためのロックのセットを維持する。制御装置は、プロ
セッサが取り付けられることが可能な複数のチャネルポ
ートを有する。各チャネルポートは、当該チャネルに接
続されるプロセッサの代わりとして、特定のＤＡＳＤの
少なくとも１部分に少なくとも１つのロックを保持して
もよい。ロックは、チャネルポートへのチャネルの物理
的接続に基づいて管理される。
【００１１】資源ロックの使用により、ロックを保持す
ることによってその資源を結合する間に単一プロセッサ
が故障するような疎結合環境で特別の問題が発生する。
共用ＤＡＳＤのもう１つの問題は、システムメッセージ
又はシステムプロトコルに応答しない「不規則な(errat
ic) 」プロセッサによって発生する。規則に従わないこ
とで、「不規則な」プロセッサはＤＡＳＤのデータ保全
性を破壊することもある。これらのロック問題によっ
て、不規則なプロセッサ又は非応答プロセッサを隔離又
はフェンスするメカニズムの必要性が生じる。
【００１２】だが、もう１つの問題のセットが、双方の
ＤＡＳＤを動作システムから切り離さずに、一方のＤＡ
ＳＤ装置からもう一方のＤＡＳＤ装置にデータを複写す
る必要性により生じる。データの複写と関連するロック
は、ＤＡＳＤ装置への書き込みと共に複写の同期を必要
とする。データ更新を不可能とせずに一方のＤＡＳＤ装
置からもう一方のＤＡＳＤ装置にデータを複写する間に
生じる問題が、図５に関連して示されている。プロセッ
サ５００は、ＤＡＳＤ５０２の複製をＤＡＳＤ５０３に
生成している。図５（Ａ）において、プロセッサ５００
はＤＡＳＤ５０２からのデータＡＸＢを含むトラックを
読み取って、そのトラックをＤＡＳＤ５０３に書き込
む。一方、プロセッサ５０１はデータ項目ＺをＤＡＳＤ
５０２から複写されるトラックに書き込む。ＤＡＳＤが
複写中であることを知って、プロセッサ５０１はデータ
ＺもＤＡＳＤ５０３に書き込む。プロセッサ５００がそ
の複写工程を完了すると、プロセッサはトラックデータ
ＡＸＢをＤＡＳＤ５０３に書き込み、プロセッサ５０１
によって先に書き込まれたデータを破壊する。
【００１３】関連する問題には、故障したＤＡＳＤ装置
のロックレコードを再生成する必要性がある。ＤＡＳＤ
装置の完全な故障又はロック空間の再生成を必要とする
部分的な故障は、ロックを再生成するために共用プロセ
ッサ間の調整を必要とする。各プロセッサは、所定のロ
ック空間でどのロックを保持するかを知っている。プロ
セッサは照会されて、結果となるデータがロック空間を
再生成するのに使用される。プロセッサの故障又は単な
るメッセージの損失によって、動作全体を破壊すること
もある。ロック空間を再生成するには、全てのプロセッ
サからのデータを必要とする。もしデータの内の１つが
欠けていれば、ロックデータは不完全であり、ロック管
理動作を継続することはできない。その場合には、シス
テム全体が再始動されなければならない。高可用性シス
テムでは、ロック再生成が確実であり、少なくとも１台
のプロセッサが故障したり応答しない場合であっても再
生成が可能であることを必要とする。
【００１４】これらの問題及び他の問題が、本発明の装
置及び方法によって提示される。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、疎結
合共用ＤＡＳＤシステムにおいて改良されたロック管理
機能を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段と作用】複数の処理ノード
及び複数のデータ記憶ノードを有する疎結合データ処理
システムのための共用データ記憶制御システムであっ
て、処理ノードの各々が少なくとも１つのデータ記憶ノ
ードに周期的にアクセスし、少なくとも１つのデータ記
憶ノードの一部へのアクセスを制限するための論理的ロ
ック手段を含み、論理的ロック手段が少なくとも１つの
処理ノードからのロック要求に応答し、論理的ロック手
段からの応答を処理するための複数の処理ノードの各々
におけるロック処理手段を含み、ロック処理手段が論理
的ロックを獲得するための接続手段とロックを待機する
タスクの中断を行うタスク中断手段とを有する、ことか
ら成る。
【００１７】共用データ記憶機能にアクセスする複数の
プロセッサを有するシステムにおいて、プロセッサによ
るアクセスを防ぐための共用データ記憶機能をフェンス
するための方法であって、データ記憶機能を共用する各
プロセッサ間に接続部を設定し、各接続されたプロセッ
サに接続トークンを割り当てるステップと、共用データ
記憶機能にアクセスするためのいかなる要求をも有効な
接続トークンに伴われことを検証し、無効なトークンを
供給するいかなるプロセッサにもエラー状態を返却する
ステップと、共用データ記憶機能に接続された各プロセ
ッサにステータス状態を決定するステップと、不規則な
ステータス状態を有するいかなるプロセッサへの接続ト
ークンも無効にするステップと、から成る。
【００１８】データ記憶装置を共用する複数の処理装置
の中でマスター処理装置を設定する方法であって、共用
記憶装置にロックトークンを設定するステップと、複数
の処理装置の各々にマスター制御の指定が必要であると
通知するステップと、複数の処理装置の各々によってロ
ックトークンの排他的制御を獲得する要求を出すステッ
プと、ロックトークンに要求するため複数のプロセッサ
の最初に排他的制御を認可するステップと、複数のプロ
セッサの他の全ての要求を待機するステップと、第１プ
ロセッサがタスク完了又はプロセッサ故障のためにロッ
クトークンの制御を解除するならば、プロセッサの次の
プロセッサに排他的制御の待機解除と認可を行うステッ
プと、から成る。
【００１９】双方のボリュームが複数のプロセッサによ
って読み出しアクセス又は書き込みアクセスが可能な
間、第１共用データ記憶ボリュームから第２共用データ
記憶ボリュームにデータを複写する方法であって、デー
タ記憶ボリュームの第１に特殊複写ロックを設定するス
テップと、第１ボリュームからトラックを読み出すこと
によって複写を開始するステップと、処理される現トラ
ックのアドレスを含むため特殊複写ロックを更新するス
テップと、第２データボリュームに既に書き込まれたト
ラックを参照するかどうかを決定するためにいかなる書
き込み要求をもテストし、もし参照するならば、書き込
み要求を第２データボリュームに対して複製し、もしト
ラックが複写される現トラックならば、複写が完了する
まで書き込み要求の処理を遅延させるステップと、から
成る。
【００２０】双方のデータ記憶装置が複数のプロセッサ
によってアクセス可能な間、第１共用データ記憶装置か
ら第２データ記憶装置へデータを複写する方法であっ
て、第２データ記憶装置のロック空間分割に複写ロック
を生成するステップと、第１データ記憶装置のセクショ
ンを読み出すステップと、どのセクションが読み出され
たかを示すため複写ロックを更新するステップと、いか
なるデータをも第２データ記憶装置に書き込む前に、複
数のプロセッサの各々に複写ロックをテストさせ、もし
ロックが使用中ならば、第２記憶装置への書き込みを防
ぐステップと、第１データ記憶装置から読み出されたセ
クションを第２データ記憶装置へ書き込むステップと、
全てのデータが第１データ記憶装置から第２データ記憶
装置へ複写されるまで、読み出しステップ、更新ステッ
プ、及び書き込みステップを繰り返すステップと、から
成る。
【００２１】ロックテーブルエントリーの損失後に共用
データ記憶装置のロックテーブルエントリーを再生成す
るための方法であって、データ制御を表すエントリーが
データ記憶装置へのアクセスを共用する複数のプロセッ
サから要求し、プロセッサの各々にロックテーブルエン
トリーを再生成する必要性を通知し、プロセッサによっ
てロックテーブル処理の停止を要求するステップと、共
用プロセッサの各々によって肯定応答を検証するステッ
プと、共用プロセッサの各々からプロセッサによって保
持されるロックのデータを要求するステップと、プロセ
ッサからの返却に基づいてロックテーブルエントリーを
再生成するステップと、ロックテーブルが再生成された
とき、複数のプロセッサの各々に通常の再開処理メッセ
ージを出すステップと、から成る。
【００２２】本発明は、制御装置の識別された部分への
アクセスを制限するような改良された論理的ロック機能
を提供する。論理的ロックが、ロックにアクセスした
り、ロックを操作するためのいかなる要求においてもな
ければならない検証済みの接続トークンに基づいて設定
される。故障したプロセッサ又は非応答プロセッサは、
複合体のもう１つのプロセッサによって取り消されたト
ークンを有する。本発明に従った論理的ロックは区分可
能であり、所定の目的のための特定のロックの指定を可
能にする。目的の中には、一個のＤＡＳＤ装置から他の
一個のＤＡＳＤ装置へのデータの複写と、共用ロックを
用いてマスタープロセッサの指定を仲裁する能力とを調
整することがある。
【００２３】本発明は、資源ロックの使用によって共用
資源を効果的に管理する技術的な問題を求める。
【００２４】
【実施例】本発明は、疎結合処理環境において共用分散
ロックメカニズムを実行する。本発明の好ましい実施例
は、図４に示されるように構成される。複数のプロセッ
サ４００、４０１及び４０２（個々のプロセッサ又は密
結合プロセッサ）は、各々がチャネル４０７を介してＤ
ＡＳＤ制御装置４０３及び４０４に接続される。接続部
はプロセッサを、ＤＡＳＤ装置４０５、４０６へのアク
セスを制御するＤＡＳＤ制御装置ロックボックス４０
９、４０８にリンクする。制御装置は、ＩＢＭ３９９０
ＤＡＳＤ制御装置等のいかなる公知のタイプであっても
よい。
【００２５】ロックボックス４０８、４０９は、各々、
区分可能なロック記憶領域（図示せず）を含む。ロック
ボックスは、１つのロックを含むことも、幾つかの特殊
な目的のロックを含むことも可能である。また、ロック
ボックスの各々は論理的ロッキング設計を用いて区分さ
れたロックを管理するための処理ロジックを含む。ロッ
クボックスの物理的構造及び動作は、ＩＢＭ技術報告(I
BM Technical Disclosure Bulletin Vol. 25, No. 7B,
3762-3764 頁、(12/82))により詳細に記載されている。
【００２６】処理の説明 本発明のロッキング機能は明示的な「接続(connect) 」
コマンド及び「切離し(disconnect)」コマンドを使用し
て、プロセッサと特定のロックとの間に論理的接続を設
定する。論理的接続によって、以下に記載されるフェン
ス（隔離）機能及びマスター制御決定機能が使用可能に
なる。
【００２７】各ロックボックス、例えば、４０８、は論
理的ロック空間への区分を可能にして、ＤＡＳＤ複写等
の特殊な目的に特定のロック空間を指定するのを可能に
する。区分を行うことで、無関係のロックレコードを走
査する必要性を取り除いて、ロックアクセスの速度が増
加する。
【００２８】要求待ち行列がロックボックス内に設けら
れて、対立する状態が解除されるときに、認可されるべ
き要求されたロックトランジション（遷移）の待ち行列
を維持する。ロックボックスは、待機したロックが認可
されると常に要求プロセッサに通知する。
【００２９】本発明のロッキング機能は非同期的に作動
して、高速の光ファイバーリンクの使用を可能にし、ロ
ックボックスを備えるＤＡＳＤ制御装置が、ロックボッ
クスが取り付けられるプロセッサから数キロメートルま
で離れて配置されるのを可能にする。
【００３０】ロックは、以下の論理に従って要求処理に
対して認可される（図６参照）。プロセッサ、例えば、
図４のプロセッサ４００は、ステップ６０２においてＤ
ＡＳＤ４０５の所定のブロックにロックを要求する。プ
ロセッサは、ステップ６０４において、そのＤＡＳＤ装
置の接続トークンを保持するかどうかを先ず決定する。
保持しないならば、ステップ６０６において接続ＣＣＷ
コマンドが出され、プロセッサはステップ６０８におい
て返却した接続トークンを待機する。ステップ６１０に
おいてロック要求は接続トークンを含んで生成され、第
１チャネル４０７を介してロックボックス４０９に送信
される。ステップ６１２においてプロセッサはロック機
能応答を受信し、ステップ６１４においてロックの認可
が成功したかをテストする。ロックが認可されれば、Ｄ
ＡＳＤ動作の処理がステップ６１６に進む。制御装置の
応答で要求が無効と示されると、要求プロセッサは制御
装置からフェンスされ、ステップ６１５において、問題
を分析するために終了しなければならないこともある。
最後に、制御装置は要求を待機し、ロックを認可しな
い。その場合は、ステップ６１８において、制御装置に
よってロックが認可されたと通知されるまで要求タスク
の作業を中断する。いったん認可されると、処理は終了
ステップ６２０まで続く。
【００３１】ロッキング機能の動作は、図７を参照して
示される。制御装置ロックボックス４０９は、ステップ
７０４においてロック要求を受信する。その要求は、ス
テップ７０６において接続トークン(Connect Token) の
テストを含むかどうか検証される。取り消された接続ト
ークンをもつ要求を含んだ無効の要求はステップ７０８
において拒絶され、処理はステップ７１６で終了する。
次にロックボックスは、ステップ７１０において、要求
されたロックが要求によってパスされたロック(Lock)Ｉ
Ｄ（識別）に基づいて使用可能かどうかを決定する。使
用可能ならば、ステップ７１２においてロック要求が認
可されて、プロセッサが通知され、ロックが動的に生成
されて、図８に示されるロック情報が収集される。ロッ
ク情報の形式は重要ではなく、特定の実施の詳細によっ
て大幅に変更してもよい。ロックＩＤフィールドはロッ
ク対立をテストするために使用され、待ち行列(Waiting
Queue) はロックの解除を待つ処理に関する情報を保持
するために使用される。
【００３２】もう１つのプロセッサが要求されたロック
ＩＤにロックを保持するためにロックが使用不可能なら
ば、ロック要求はステップ７１４で待機させられる。好
ましい実施例では、各接続されたユーザに対してロック
ＩＤあたり多くとも１個の待機したロック要求を維持す
る。
【００３３】ロックの解除は、図９に関連して示されて
いる。ステップ９０４においてロックが解除されると、
ロックボックスはステップ９０６において待機したロッ
ク要求を検査する。ステップ９０８において、要求がそ
のロックＩＤを待機するならば、ステップ９１２で待機
が解除され、ロック情報が収集されて、ステップ９１４
においてロック通知が要求プロセッサに送信される。待
機した要求がなければ、ステップ９１０においてロック
が完全に解除される。
【００３４】フェンス処理 本発明の好ましい実施例は、非応答プロセッサ及び不規
則なプロセッサをフェンスするための処理を用いる。ロ
ック機能は、従来技術のシステムに使用される単純な物
理的接続の代わりとして、プロセッサとロック機能との
間に論理的接続を行う。物理的接続は、物理的接続を介
して出される全てのコマンドが有効であると仮定する。
論理的接続は各コマンドをテストして、いかなるコマン
ドに作用する前であっても発行者が適切に識別されるの
を保証する。現在接続されたプロセッサだけがコマンド
機能を使用してもよい。
【００３５】好ましい実施例では、いかなるプロセッサ
も、非応答である、或いは、「不規則」と決定される他
のいかなるプロセッサを終了することができる。好まし
い実施例は、通信要求に応答しないプロセッサをテスト
し、オペレータコマンドに応答する。「心拍動(heartbe
at) 」の監視等の不規則な動作を検出するような他の方
法もまた使用される。ロックアクセスの取消によって、
プロセッサが共用ＤＡＳＤ複合体から取り除かれたとプ
ロセッサに信号を送ることができる。フェンス処理は以
下のように進む（図１０参照）。
【００３６】１．プロセッサは、ステップ１００４にお
いて、プロセッサが不規則になったという信号に関して
他のプロセッサからの通信をテストする。ステップ１０
０６において不規則な動作が検出されたならば、検出プ
ロセッサは、ステップ１００８において、次に、誰が不
規則と伝えられるプロセッサからの接続アクセス許可を
取り消すかをロックボックスに通知する。不規則なプロ
セッサがロック要求を出す次の時点で異常な復帰コード
を受信し、もしまだ幾らか保全性をもって作動するなら
ば、動作を異常終了させ、シャットダウンする。
【００３７】２．重要なシステムメッセージに応答する
プロセッサの故障によって、プロセッサの状態に関して
疑問が生じる。後述の移動ロック(Move Lock) 機能等の
多国間協定によるユーティリティは、全てのプロセッサ
が応答しなければ作動できない。もし応答が発生すれ
ば、ユーティリティは、進行できず、かつ前の状態に戻
ることができない状態に達することが可能である。シス
テムは、その構成要素の状態を正確に知らなければなら
ない。プロセッサのフェンスによって、複合体はシステ
ムの全ての構成要素が所定の状態にあるか、或いは、複
合体からフェンスされたかを確実に知ることができる。
これは、その構成要素のプロセッサの内の１プロセッサ
が異常終了したり、通信に応答しないとしても、処理を
続けるのを可能にする。
【００３８】マスター／スレーブ制御点処理 本発明の制御点処理は疎結合システムにおいてマスター
／スレーブ関係を設定するための簡単な方法を提供す
る。本処理は、図１１に関連して説明される。
【００３９】マスター／スレーブ関係の設定に必要な機
能は、ＤＡＳＤロッキングメカニズムにおいて特殊ロッ
ク名を使用する特殊トークンＩＤを設定する。
【００４０】１．ステップ１１０２において、マスター
／スレーブ機能の要求をトリガーし、全ての動作プロセ
ッサに通知する。 ２．ステップ１１０４において、トリガーを検出する各
プロセッサが特殊ロックを獲得しようとする。 ３．ステップ１１０６において、ロックを実際に獲得す
るプロセッサがマスタープロセッサと指定されて、他の
プロセッサからの要求がロック待ち行列に待機させられ
る。 ４．ステップ１１０８において、マスタープロセッサ
が、プロセッサの各々にアクセス可能な共用ＤＡＳＤに
おいて「フットプリントレコード(footprint record)」
を書き込む全てのプロセッサの指定された機能を制御す
る。 ５．ステップ１１１０において、マスタープロセッサが
故障すると直ちに、プロセッサ回復コードが特殊ロック
を解除させる。 ６．ステップ１１１２において、ロック待ち行列が照会
され、待ち行列の次のプロセッサがマスタープロセッサ
として指定される。ステップ１１１４において、フット
プリントレコードに基づき処理が続く。 ７．故障中のマスターは回復可能であり、複合体に再結
合しようと試みる。次にまだ進行中の機能があるなら
ば、特殊ロックを再び獲得しようと試みなければならな
い。もし機能が完了し、プロセッサがロックを獲得でき
るならば、プロセッサはフットプリントレコードを検査
して、機能が終了したことを知る。 ８．ステップ１１１５において、機能が完了すると、マ
スタープロセッサは制御点ロックを解除する。 ９．マスタープロセッサによる解除の後、待機した各プ
ロセッサにロックが順に与えられる。各プロセッサはフ
ットプリントレコードを検査して処理が終了したことを
知り、制御点ロックを解除する。
【００４１】本発明のマスタースレーブ制御点処理は、
マスター／スレーブ関係を設定したり、維持したりする
のにプロセッサ間の直接通信を必要としないという利点
がある。更に、現マスタープロセッサが故障すると、自
動フォールバックを提供する利点を有する。
【００４２】作動ＤＡＳＤを複写するための処理 本発明は、双方のＤＡＳＤ装置がオンラインである間
に、ＤＡＳＤ装置間のデータ転送を制御する新たな手段
を提供する。作動中のＤＡＳＤ装置の複写は図１２に関
連して述べられている。本発明は、ロックボックス４０
９の区分能力を用いて、ロック検査オーバーヘッドを減
少することで複写効率を高めている。ＤＡＳＤ複写ユー
ティリティは、現在使用中のシリンダー及びトラックを
識別する"From DASD（ＤＡＳＤから)"に特殊ロックを維
持する。ステップ１２０２において、この特殊ロックは
識別可能なロック区分に維持され、特殊複写ロックを見
つけるために他のロックが走査される必要はない。これ
によって現在の技術が著しく改良される。
【００４３】複写処理は"From DASD" からデータを読み
出し、"To DASD（ＤＡＳＤへ)"にデータを書き込む。好
ましい実施例の処理では、ステップ１２０４において、
プロセッサに、"From DASD" 書き込みの前に付けられる
コマンドに特殊ロックを読み出させる。特殊ロック区分
を使用することは、この読み出しが全てのロックレコー
ドを非効率的に走査せずに起こりうることを意味する。
次に、プロセッサは、次のレコードが書き込まれなけれ
ばならない場所を決定する上で参考にする、すぐに入手
可能な特殊ロックの内容を有する。先行技術のシステム
にあるように、複写ユティリティーによって既に処理さ
れた場所に書き込まれたレコードは、"From DASD" と共
に"To DASD" に書き込まれなければならない。
【００４４】代替の実施例では、ステップ１２０２で書
き込まれた特殊ロックを"To DASD"ロックボックスに再
配置する。この特殊ロックは現在書き込まれているトラ
ックの識別を含む。ステップ１２０４において、"To DA
SD" に書き込むプロセッサは、特殊ロックのステータス
をテストするためのコマンドをもった書き込みを前に付
けなければならない。書き込み要求が現在処理される同
じトラックに行われるならば、ステップ１２０８におい
て、書き込み要求が待機させられて、プロセッサに待機
が通知される。複写ユーティリティが次のトラックに移
動すると、複写ユーティリティは書き込みプロセッサに
よって次に獲得可能な特殊ロックを解除する。ロック機
能が書き込み要求にロックをプロモートし、最初に書き
込みを試みたとプロセッサに通知する。次にプロセッサ
は、ロックテスト要求後にコマンドで開始する書き込み
要求を再駆動しなければならない。
【００４５】書き込まれるレコードが複写ユーティリテ
ィが現在複写する同じトラック上にないならば、ステッ
プ１２１０において、対立はなくて、書き込みは通常ど
おり続く。ロックテーブルを読み出す必要はなく、書き
込みされるべきトラックにロックを保持しようと試みる
ことが必要なだけである。この手法は処理時間及び入出
力時間を節約する。特殊ロックを実際に読み出す必要が
ないためにプロセッサ性能が向上すると共に、ロックの
テストがロックの読み出しより速く、データ転送が少な
いために入出力性能が向上する。
【００４６】ロック空間回復処理 ロック情報が失われ、ロック空間が再び初期設定されな
ければならないときは常に、或いは、ロック情報が故障
中の制御装置で失われてもう一方の制御装置に再生成さ
れなればならないときは、ロック空間の回復は必要とさ
れる。再び初期設定された制御装置におけるロック空間
の回復は、複合体における動作プロセッサと連結して、
ロックを再生成することによって完了する。処理は以下
のステップを有する（図１３参照）。
【００４７】１．ステップ１３００において、ロック空
間再生成機能が複合体の全ての動作プロセッサで開始す
る。 ２．ステップ１３０２において、再生成は、全てのプロ
セッサに、回復中の制御装置のいかなるＤＡＳＤへのロ
ック動作をも停止させる。 ３．ステップ１３０４において、システムは、全てのプ
ロセッサが回復中の制御装置の全てのＤＡＳＤに中断ロ
ックを有するまで待ち、次に制御装置に大域要求を出し
て、いかなる残りのロック情報をもクリーンアップす
る。これはプロセッサ間で同期され、ステップ１３０６
において、いかなる非応答プロセッサもＤＡＳＤ制御装
置からフェンスされる。 ４．ステップ１３０８において、全てのプロセッサは、
ロック空間に「接続要求(Connect Requests)」の新たな
セットを出し、メモリテーブルからの情報を用いて予め
認可された全てのロックをロックすることによって、ロ
ック空間を再生成する。これは、制御装置のロック空間
に認可された全てのロックのイメージを生成させる。 ５．ステップ１３１０において、各プロセッサは、他の
全てのプロセッサに再生成処理が完了したという通知を
出す。全てのプロセッサが応答するまで処理は行われな
い。ミッシング（失われている）プロセッサが設定時間
内（好ましい実施例では120 秒) で応答しないならば、
ステップ１３１２において、プロセッサはフェンスさ
れ、その機能はプロセッサなしで続く。 ６．いったん全てのプロセッサが応答すると、プロセッ
サは待機するロック要求者のロックイメージを再生成す
るため、いかなる予め待機した要求をも再駆動すること
によってロック動作を再開することが可能であると知ら
される。次に、待機したロック要求が再書き込みされた
後、ステップ１３１４において、通常のロッキングが進
められる。
【００４８】移動ロック処理 移動ロック機能は、各動作プロセッサのメモリテーブル
の情報から新たなＤＡＳＤにおいて認可及び待機された
ロックを再生成する。以下の処理ステップが実行される
（図１４参照）。
【００４９】１．ステップ１４０２において、移動ロッ
ク機能が複合体の全てのプロセッサで開始される。 ２．ステップ１４０４において、全てのプロセッサが古
いＤＡＳＤへのロック動作を停止する。 ３．ステップ１４０６において、全てのプロセッサが、
メモリテーブルからの情報を用いて全ての予め認可され
たロックをロックすることによってロック空間を再生成
する。これは、制御装置のロック空間に全ての認可され
たロックのイメージを生成させる。 ４．ステップ１４０８において、各プロセッサはそのロ
ックエントリーの再生成を完了したと、他の全てのプロ
セッサに知らせる。全てのプロセッサが応答する、或い
は、非応答プロセッサが作動停止されるまで、処理は続
けることができない。ステップ１４１０において、ミッ
シングプロセッサ（120 秒より以上) はフェンスされ
て、その機能はプロセッサなしで続く。 ５．いったん全てのプロセッサが応答すると、プロセッ
サは、ステップ１２１４において、待機するロック要求
者のロックイメージを再生成するため、いかなる予め待
機した要求をも再駆動することによってロック動作を再
開することが可能であると知らされる。
【００５０】１台のプロセッサが設定時間内に応答でき
ない場合に複合体が取り外される必要がないために、ロ
ックの再生成と移動のための新たな処理は信頼性と使用
可能性を高める。現時点でのフェンスによって、システ
ムはそのプロセッサから保護される。
【００５１】本発明は非同期的に作動する処理を用い
る。これは、例えば、光ファイバーコネクタによって接
続される地理的に分散された制御装置の使用を可能にす
る。このＤＡＳＤ制御装置を配置的に分散する能力は、
本発明の処理がＤＡＳＤ情報の災害時回復に使用される
ことを意味する。これらの発明の技術は、主プロセシン
グ複合体が非常に大きく故障した際のバックアップシス
テムを高めるために使用される。
【００５２】
【発明の効果】本発明は上記より構成され、疎結合共用
ＤＡＳＤシステムにおいて改良されたロック管理機能が
提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】密結合多重プロセッサの構造を示すブロック図
である。
【図２】疎結合共用データ多重処理複合体の構造を示す
ブロック図である。
【図３】共用資源のない多重処理システムの構造を示す
ブロック図である。
【図４】本発明の共有分散ロックをもった疎結合システ
ムを示すブロック図である。
【図５】（Ａ）乃至（Ｃ）は、従来技術のＤＡＳＤにお
けるデータの状態の変化を示す。
【図６】本発明に従ったロック要求処理を示すフローチ
ャートである。
【図７】本発明に従った制御装置のロック認可処理を示
すフローチャートである。
【図８】ロック処理によって収集されたデータのブロッ
クレイアウトである。
【図９】本発明に従ったロック解除の処理を示すフロー
チャートである。
【図１０】本発明に従ったロックフェンスの処理を示す
フローチャートである。
【図１１】本発明に従った制御点処理を示すフローチャ
ートである。
【図１２】本発明に従ったＤＡＳＤ複写処理を示すフロ
ーチャートである。
【図１３】本発明に従ったロック再生成の処理を示すフ
ローチャートである。
【図１４】本発明に従ったロック移動の処理を示すフロ
ーチャートである。
【符号の説明】
４００、４０１、４０２ プロセッサ ４０３、４０４ ＤＡＳＤ制御装置 ４０５、４０６ ＤＡＳＤ装置 ４０７ チャネル ４０８、４０９ ＤＡＳＤ制御装置ロックボックス
フロントページの続き (72)発明者 イアン ジャイ カプファー アメリカ合衆国63017、ミズーリ州チェス ターフィールド、プラマス ドライヴ 14774 (72)発明者 グレン ワレン スィアーズ、ジュニア アメリカ合衆国12487、ニューヨーク州ア ルスター パーク、ハーデンバーグ ロー ド 50 (72)発明者 スィーアドーア ゲーツ アメリカ合衆国10536、ニューヨーク州カ トナー、ナイチンゲール ロード ４ (72)発明者 ロバート オクス ドライフーズ アメリカ合衆国06877、コネチカット州リ ッジフィールド、ビーヴァー ブルック ロード 48

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の処理ノード及び複数のデータ記憶
    ノードを有する疎結合データ処理システムのための共用
    データ記憶制御システムであって、前記処理ノードの各
    々が少なくとも１つの前記データ記憶ノードに周期的に
    アクセスし、 前記少なくとも１つの前記データ記憶ノードの一部への
    アクセスを制限するための論理的ロック手段を含み、前
    記論理的ロック手段が前記少なくとも１つの前記処理ノ
    ードからのロック要求に応答し、 前記論理的ロック手段からの前記応答を処理するための
    前記複数の処理ノードの各々におけるロック処理手段を
    含み、前記ロック処理手段が論理的ロックを獲得するた
    めの接続手段とロックを待機するタスクの中断を行うタ
    スク中断手段とを有する、 ことから成る共用データ記憶制御システム。
  2. 【請求項２】 共用データ記憶機能にアクセスする複数
    のプロセッサを有するシステムにおいて、プロセッサに
    よるアクセスを防ぐための前記共用データ記憶機能をフ
    ェンスするための方法であって、 前記データ記憶機能を共用する各プロセッサ間に接続部
    を設定し、各接続されたプロセッサに接続トークンを割
    り当てるステップと、 前記共用データ記憶機能にアクセスするためのいかなる
    要求をも有効な接続トークンに伴われことを検証し、無
    効なトークンを供給するいかなるプロセッサにもエラー
    状態を返却するステップと、 前記共用データ記憶機能に接続された各プロセッサにス
    テータス状態を決定するステップと、 不規則なステータス状態を有するいかなるプロセッサへ
    の接続トークンも無効にするステップと、 から成る共用データ機能のフェンス方法。
  3. 【請求項３】 データ記憶装置を共用する複数の処理装
    置の中でマスター処理装置を設定する方法であって、 前記共用記憶装置にロックトークンを設定するステップ
    と、 前記複数の処理装置の各々にマスター制御の指定が必要
    であると通知するステップと、 前記複数の処理装置の各々によって前記ロックトークン
    の排他的制御を獲得する要求を出すステップと、 前記ロックトークンに要求するため前記複数のプロセッ
    サの最初に排他的制御を認可するステップと、 前記複数のプロセッサの他の全ての要求を待機するステ
    ップと、 前記第１プロセッサがタスク完了又はプロセッサ故障の
    ために前記ロックトークンの制御を解除するならば、前
    記プロセッサの次のプロセッサに排他的制御の待機解除
    と認可を行うステップと、 から成るマスター処理装置の設定方法。
  4. 【請求項４】 双方のボリュームが複数のプロセッサに
    よって読み出しアクセス又は書き込みアクセスが可能な
    間、第１共用データ記憶ボリュームから第２共用データ
    記憶ボリュームにデータを複写する方法であって、 前記データ記憶ボリュームの第１に特殊複写ロックを設
    定するステップと、 前記第１ボリュームからトラックを読み出すことによっ
    て複写を開始するステップと、 処理される現トラックのアドレスを含むため前記特殊複
    写ロックを更新するステップと、 前記第２データボリュームに既に書き込まれたトラック
    を参照するかどうかを決定するためにいかなる書き込み
    要求をもテストし、もし参照するならば、前記書き込み
    要求を前記第２データボリュームに対して複製し、もし
    前記トラックが複写される現トラックならば、前記複写
    が完了するまで前記書き込み要求の処理を遅延させるス
    テップと、 から成るデータ複写方法。
  5. 【請求項５】 双方のデータ記憶装置が複数のプロセッ
    サによってアクセス可能な間、第１共用データ記憶装置
    から第２データ記憶装置へデータを複写する方法であっ
    て、 前記第２データ記憶装置のロック空間分割に複写ロック
    を生成するステップと、 前記第１データ記憶装置のセクションを読み出すステッ
    プと、 どのセクションが読み出されたかを示すため前記複写ロ
    ックを更新するステップと、 いかなるデータをも前記第２データ記憶装置に書き込む
    前に、前記複数のプロセッサの各々に前記複写ロックを
    テストさせ、もし前記ロックが使用中ならば、前記第２
    記憶装置への書き込みを防ぐステップと、 前記第１データ記憶装置から読み出された前記セクショ
    ンを前記第２データ記憶装置へ書き込むステップと、 全てのデータが前記第１データ記憶装置から前記第２デ
    ータ記憶装置へ複写されるまで、前記読み出しステッ
    プ、更新ステップ、及び書き込みステップを繰り返すス
    テップと、 から成るデータ複写方法。
  6. 【請求項６】 ロックテーブルエントリーの損失後に共
    用データ記憶装置のロックテーブルエントリーを再生成
    するための方法であって、データ制御を表す前記エント
    リーが前記データ記憶装置へのアクセスを共用する複数
    のプロセッサから要求し、 前記プロセッサの各々に前記ロックテーブルエントリー
    を再生成する必要性を通知し、前記プロセッサによって
    ロックテーブル処理の停止を要求するステップと、 前記共用プロセッサの各々によって肯定応答を検証する
    ステップと、 前記共用プロセッサの各々から前記プロセッサによって
    保持されるロックのデータを要求するステップと、 前記プロセッサからの返却に基づいて前記ロックテーブ
    ルエントリーを再生成するステップと、 前記ロックテーブルが再生成されたとき、前記複数のプ
    ロセッサの各々に通常の再開処理メッセージを出すステ
    ップと、 から成るロックテーブルエントリーの再生成方法。
  7. 【請求項７】 プロセッサが前記通知要求に応答しなか
    ったかどうかを決定するステップと、 前記プロセッサからのデータ更新を更に防ぐため前記非
    応答プロセッサをフェンスするステップと、 を更に含む請求項６に記載のロックテーブルエントリー
    の再生成方法。
JP5112657A 1992-06-16 1993-05-14 共用データ記憶制御システム、マスター処理装置の設定方法、及びデータ複写方法 Pending JPH06119232A (ja)

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US07/899,664 US5423044A (en) 1992-06-16 1992-06-16 Shared, distributed lock manager for loosely coupled processing systems
US899664 1992-06-16

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