JPH06187184A - ２重系システムの入出力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 並列運転方式の２重系コンピュータシステム
に関し、ＩＯ待ちが少ない高速ＩＯ制御できるととも
に、異常時の入出力制御を適切に実行する入出力制御装
置を得ることを目的としている。 【構成】 Ａ系ＣＰＵのデータ入出力制御バス、Ｂ系Ｃ
ＰＵのデータ入出力制御バス、ＩＯ（入出力）制御部、
ＩＯ（入出力）バス、ＩＯバスに接続されるデバイスか
ら構成される。ＩＯ（入出力）制御部はＡ系ＣＰＵ，Ｂ
系ＣＰＵのコマンドを比較し制御信号を生成するコマン
ド同期／ＷＲＩＴＥ制御部、Ａ／Ｂ系ＣＰＵから送出さ
れたコマンドを蓄積・判断しＩＯバスを制御するコマン
ド蓄積／ＩＯバス制御部からなる。 【効果】 両系のコマンドはそれぞれ実行するので系切
り替え制御が不用である。ＩＯシーケンス番号やリクエ
ストの履歴を含んで比較することにより異常状態である
系が標準状態からはなれていることにより判断でき、か
つ履歴をＣＰＵにアップロードすることにより詳細なエ
ラー解析が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、並列運転方式の２重
系コンピュータシステムに関し、特に入出力制御方式に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば図７は、「特開平０２−２２７３
９ＣＰＵ２重化方式」に示された入出力制御装置の構成
を示すブロック図である。図８は入出力制御（以下ＩＯ
制御と称す）の動作を示す流れ図である。図７において
１１はＡ系ＣＰＵ、１２はＢ系ＣＰＵ、１３１１，１３
２１，１３３１はそれぞれ第１，第２，第３のＩＯ制御
部、１３１２，１３２２，１３３２はそれぞれ第１，第
２，第３のＩＯデバイス、１４は系切り替え制御部でＩ
Ｏ制御部１３１１，１３２１，１３３１や両系ＣＰＵ１
１，１２からの障害状況を監視し、障害の発生した系の
ＣＰＵに対するアクセス禁止命令をＩＯ制御部１３１
１，１３２１，１３３１に発行する。

【０００３】次に動作について図８の流れ図にもとづい
て説明する。処理要求のないときは、ＩＯ制御部１３１
１，１３２１，１３３１ではＡ系ＣＰＵ及びＢ系ＣＰＵ
からのコマンド要求待ち（Ｓ１）となっている。この待
合せ処理によって、両系のＣＰＵの同期化が行なわれ
る。両系のＣＰＵは同一の動作を行なっているため、コ
マンドは一致しているはずである。上記両者間で不一致
が検出（Ｓ２）された場合は何らかの異常が発生したと
考え系切り替え制御部１４にその旨を通知（Ｓ５）す
る。両系のコマンドが一致した場合はＩＯデバイス１３
１２，１３２２，１３３２を制御（Ｓ３）し、処理結果
をＣＰＵへ通知（Ｓ４）する。その後、再びＣＰＵから
のコマンド待ち（Ｓ１）となる。系切り替え制御部１４
は、両系ＣＰＵ１１，１２または、ＩＯ制御部１３１
１，１３２１，１３３１より異常を通知された時には、
どちらの系の異常であるかを判断し、ＩＯ制御部１３１
１，１３２１，１３３１に対して異常系アクセス禁止命
令を発行する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の２重系システム
でのＩＯ制御装置は以上のように動作しているので、必
ずＩＯ待ちが必要であり高速なＩＯ制御ができずシステ
ム性能のボトルネックとなる。また両系から送出された
コマンドの一致により動作の正常，異常を判断している
ので不一致時は異常であることはわかるがどちらの系が
異常であるかはこのシステムだけではわからないので系
切り替え制御は適切に実行できない。

【０００５】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、ＩＯ待ちを最小限として高速な
ＩＯ制御ができるとともに、異常時のＩＯ制御を適切に
実行する制御装置を得ることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る入出力制
御装置は、 １．ＩＯ制御は例えば、ＩＯデバイスとして、磁気ディ
スク等のファイル装置への出力コマンド（ＷＲＩＴＥ
系）時は、両方のＣＰＵにとってファイルの内容は常に
同じでなくてはならないので、両系からのコマンドの同
期をとる必要があるが、入力命令はデータ収集等に使用
されることから、両系からのコマンドは同期をとらずそ
のまま実行する。またＷＲＩＴＥ系コマンドはコマンド
に付加されたＩＤ（系情報）により選択され主系のコマ
ンドのみがＩＯ装置へ届く。 ２．各ＩＯリクエスト（ＩＯコマンド）にはそれぞれシ
ーケンシャルな番号を与えこれをＩＯリクエストと共に
一定数記憶し両系のＩＯ履歴の比較や正常時の標準状態
との比較を行なう。 ３．シーケンシャル番号の同期はシステムリセット後や
パワーオン後両系のＣＰＵから「シーケンシャル番号生
成開始」コマンドが送出されることにより行なわれる。
また異常検知後はこの「シーケンシャル番号生成開始」
コマンドが両系から送出されるまではすべてのＩＯコマ
ンドはエラーとして各ＣＰＵに通知される。

【０００７】

【作用】

１．両系のコマンドはそれぞれ実行するので系切り替え
制御が不用である。 ２．ＩＯシーケンス番号やリクエストの履歴を含んで比
較することにより異常状態である系が標準状態からはな
れていることにより判断でき、かつ履歴を中央処理装置
（以下ＣＰＵと称す）にアップロードすることにより詳
細なエラー解析が可能となる。 ３．両系のコマンドの同期は「シーケンシャル番号生成
開始」コマンドとファイル装置へのＷＲＩＴＥ系コマン
ドでのみ行なわれるのでＩＯ待ちが少なくなり高速であ
る。

【０００８】

【実施例】以下、この発明について図面を参照して説明
する。図１はこの発明による入出力制御装置の一実施例
を示すブロック構成図で、１１はＡ系ＣＰＵ，１２はＢ
系ＣＰＵ、２３はＡ系ＣＰＵのデータ入出力制御バス，
２４はＢ系ＣＰＵのデータ入出力制御バス、２５は前記
Ａ系，Ｂ系ＣＰＵからの入出力命令の解読、同期処理、
履歴処理等を行なうために、図示していないマイクロプ
ロセッサを内蔵したＩＯ（入出力）制御部、２６はＩＯ
（入出力）バス、２７，２８，２９はそれぞれＩＯバス
に持続されるデバイスである。

【０００９】図２は図１においてＩＯ制御部２５として
示された部分の詳細ブロック図で、２３はＡ系ＣＰＵの
データ入出力制御バス、２４はＢ系ＣＰＵのデータ入出
力制御バス、２５１１，２５１２はそれぞれＡ系，Ｂ系
のためのＣＰＵインタフェース部、２５２１，２５２２
はＣＰＵインタフェースから送出されたコマンド・デー
タを伝えるための信号線、２５４１，２５４２はそれぞ
れ２５１１，２５１２の各ＣＰＵインタフェース部へデ
ータ・情報を伝えるための信号線、２５５はＡ系ＣＰ
Ｕ，Ｂ系ＣＰＵのコマンドを比較し制御信号を生成する
コマンド同期／ＷＲＩＴＥ制御部、２５５１，２５５２
はＷＲＩＴＥコマンドの有効／無効等の各種ステータス
を示す信号、２５６はコマンド同期信号、２５７１，２
５７２は各系ＣＰＵから送出されたコマンドを蓄積・判
断しＩＯバスを制御するコマンド蓄積／ＩＯバス制御
部、２５８１，２５８２はＩＯバスを制御するデータ制
御線、２６はＩＯ（入出力）バスである。２５９１，２
５９２は、それぞれＡ系、Ｂ系のＣＰＵインタフェース
部２５１１，２５１２へステータス信号を返す信号線で
ある。

【００１０】図３は２５５コマンド同期／ＷＲＩＴＥ制
御部の動作を説明する流れ図、図４は２５７１，２５７
２コマンド蓄積／ＩＯバス制御部の動作を説明する流れ
図、図５はＩＯデータのチェックを説明する流れ図であ
る。

【００１１】次に動作について説明する。Ａ系ＣＰＵ１
１，Ｂ系ＣＰＵ１２はそれぞれデータ入出力制御バス２
３，２４を使用してＩＯ制御部２５にコマンド・データ
を送る。ＩＯ制御部２５は送出すべきデータ・コマンド
を選択しＩＯバス２６を駆動する。２７，２８，２９の
ＩＯデバイスはＩＯバス上のアドレス・コマンドを監視
しそれに対応するＩＯデバイスが動作することになる。

【００１２】図２，図３を用いてＩＯ制御部２５の「コ
マンド同期」動作について説明する。ＣＰＵ１１，１２
から送出されたコマンド・データはＣＰＵインタフェー
ス部２５１１，２５１２に入力される。ＣＰＵインタフ
ェース部２５１１，２５１２はコマンド部分をコマンド
同期／ＷＲＩＴＥ制御部２５５へ送る。図３はこのコマ
ンド同期／ＷＲＩＴＥ制御部２５５の動作を示したもの
で、電源投入後、リセット動作後、あるいは、出力系コ
マンドを受信後に動作が開始する。このときコマンド同
期／ＷＲＩＴＥ制御部２５５の内部状態は初期化されて
いる。

【００１３】まず処理Ｓ３１でＡ系ＣＰＵ１１またはＢ
系ＣＰＵ１２から出力系コマンドを受信したかどうかを
チェックする。出力系コマンド受信でなければ、処理Ｓ
３２でＡ系ＣＰＵ１１およびＢ系ＣＰＵ１２の両方から
「シーケンス番号生成開始」コマンドを受信したかどう
かをチェックするＡ系およびＢ系の両方からの「シーケ
ンス番号生成開始」コマンドを受信したら処理３３で
「同期完了」ステータスをＡ系ＣＰＵ１１，Ｂ系ＣＰＵ
１２に信号線２５９１，２５９２により通知する。この
通知により各ＣＰＵは、ＩＯコマンドの発行を開始す
る。

【００１４】次に処理３４で、コマンド蓄積／ＩＯバス
制御部２５５へ機動開始を指示する信号線２５６を駆動
して動作開始を指示する。

【００１５】以上で初期状態での同期動作は完了する。
以降は、出力系コマンドの受信、「異常発生」時にのみ
コマンド同期はとられない。また「ＷＲＩＴＥ制御」を
除いてＡ系／Ｂ系の区別なくコマンドは実行される。

【００１６】出力系コマンドの受信時のコマンド同期／
ＷＲＩＴＥ制御部２５５の動作は、次のように行なわれ
る。Ｓ３１でＡ系またはＢ系より出力コマンドを受信し
たことが判ると、処理Ｓ３５で受信した方の系に対する
ステータス信号線（Ａ系の時は２５５１，Ｂ系の時は２
５５２）のＷＡＩＴフラグを駆動しておく。ついでＳ３
７で両系より出力系コマンドの受信を待ち、受信したら
処理Ｓ３７で、処理Ｓ３５で立てたＷＡＩＴフラグをリ
セットして、出力系コマンドの実行を開始可能とする。

【００１７】図４はコマンド蓄積／ＩＯバス制御部２５
７１，２５７２の動作を示した流れ図で「ＷＲＩＴＥ制
御」を説明する図である。電源投入後あるいはリセット
後に動作が開始する。このときコマンド蓄積／ＩＯバス
制御部２５７１，２５７２の内部状態は初期化されてい
る。まず処理Ｓ４１でコマンド同期／ＷＲＩＴＥ制御部
２５５から動作開始コマンドを受信したかをチェックす
る。受信したら処理Ｓ４２のコマンド受信待ち状態には
いる。コマンドを受信したら処理Ｓ４３でコマンドにシ
ーケンス番号を付加したものをバッファに蓄える。この
蓄積データ内容は同期／ＷＲＩＴＥ制御部２５５及び各
系のＣＰＵに送ることができる。シーケンス番号はコマ
ンド受信毎に増加する。処理Ｓ４４ではコマンド同期／
ＷＲＩＴＥ制御部２５５から信号線２５５１，２５５２
で伝えられたステータス情報によりコマンドに対するス
テータスをチェックする。異常があれば異常処理へ実行
を移す。正常であれば次に処理４５でＷＡＩＴフラグが
立っているかどうかをチェックし、立っていれば、出力
系コマンドの同期待ちのためＷＡＩＴする。立っていな
ければ、処理Ｓ４６でＩＯデバイスに対しデータの入出
力を実行する。この時データ入出力はコマンド同期／Ｗ
ＲＩＴＥ制御部２５５から信号線２５５１，２５５２で
伝えられる「ＷＲＩＴＥ許可」信号を参照し「ＷＲＩＴ
Ｅ禁止」であれば出力動作は抑止される。これによりバ
ックアップ系ＣＰＵが実出力するのが防止される。ただ
しデータ入力は正常に実行できるのでバックアップ系も
データの不足なくデータ処理できる。

【００１８】図５はコマンド同期／ＷＲＩＴＥ制御部２
５５のコマンドチェック処理についてその動作を流れ図
にしたものである。この処理は図３で示したコマンド同
期の後でコマンド入力毎に実行される。コマンド入力を
タイミングとして処理Ｓ５１が始まる。ここでコマンド
蓄積／ＩＯバス制御部２５７１，２５７２から蓄積デー
タの読み込みをデータ信号線２５４１，２５４２を経由
して行なう。次に処理Ｓ５２でデータのチェックを行な
う。チェックとしてはＡ系コマンドとＢ系コマンドの比
較、シーケンス番号のチェック、またはシステムとして
ＩＯアクセス手順を定めておきこれに当てはまらないア
クセスをＣＰＵが要求したら「異常発生」とするなどの
方法がある。正常の場合はそのまま次のコマンド入力待
ち（図５では「終り」）へ処理が移る。異常の場合は処
理Ｓ５３で両系ＣＰＵに信号線２５９１，２５９２でＩ
Ｏ異常が発生したことを通知する。次に処理５４で２５
７１，２５７２のコマンド蓄積／ＩＯバス制御部へ信号
線２５５１，２５５２で伝える。

【００１９】実施例２．なお、上記実施例ではＩＯ制御
部２５を専用ハードウェアとソフトウェアの構成にて示
したがＩＯ制御専用のフロントエンドプロセッサと考え
れば小規模計算機システムにてこれを代用することがで
きる。この構成を示したのが図６である。この図で以前
の図と同一番号の要素は同様の動作を行なう。６１，６
２はＩＯ制御を行なうフロントエンドプロセッサであり
ＩＯ制御を行なう。６３は６１，６２の動作を監視する
ＣＰＵで専用データ線６３１，６３２でＩＯ制御フロン
トエンドプロセッサ６１，６２のＩＯコマンド蓄積デー
タをチェックし、異常を検知したら異常発生ＩＯ制御フ
ロントエンドプロセッサの動作停止、各系ＣＰＵへの通
知などの異常処理を行なう。

【００２０】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば両系か
らのコマンドは同期をとらずそのまま実行する。ただし
ＷＲＩＴＥ系コマンドはコマンドに付加されたＩＤによ
り選択され主系のコマンドのみがＩＯ装置へ届く、各Ｉ
Ｏリクエストにはそれぞれシーケンシャルな番号を与え
これをＩＯリクエストと共に一定数記憶し両系のＩＯ履
歴の比較や正常時の標準状態との比較を行なう、シーケ
ンシャル番号の同期はシステムリセット後やパワーオン
後両系のＣＰＵから「シーケンシャル番号生成開始」コ
マンドが送出されることにより行なわれる、また異常検
知後はこの「シーケンシャル番号生成開始」コマンドが
両系から送出されるまではすべてのＩＯコマンドはエラ
ーとして各ＣＰＵに通知されるように構成したので両系
のコマンドはそれぞれ実行するので系切り替え制御が不
用であるＩＯシーケンス番号やリクエストの履歴を含ん
で比較することにより異常状態である系が標準状態から
はなれていることにより判断でき、かつ履歴をＣＰＵア
ップロードすることにより詳細なエラー解析が可能とな
り、両系のコマンドの同期は入力系コマンドでは行なわ
れないのでＩＯ待ちが少なく高速である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例によるＩＯ制御装置のブロ
ック構成図である。

【図２】図１において２５のＩＯ制御部として示された
部分の詳細ブロック図である。

【図３】図２において２５５コマンド同期／ＷＲＩＴＥ
制御部として示された部分の動作を説明する流れ図であ
る。

【図４】図２において２５７１，２５７２コマンド蓄積
／ＩＯバス制御部として示された部分の動作を説明する
流れ図である。

【図５】図２においてコマンド同期／ＷＲＩＴＥ制御部
２５５として示された部分のコマンドチェック処理につ
いてその動作を流れ図にしたものである。

【図６】実施例２の構成を示すブロック図である。

【図７】従来の「ＣＰＵ２重化方式」による入出力制御
方式の構成を示すブロック図である。

【図８】図７の入出力制御の動作を示す流れ図である。

【符号の説明】

１１ Ａ系ＣＰＵ １２ Ｂ系ＣＰＵ ２３ Ａ系ＣＰＵのデータ入出力制御バス ２４ Ｂ系ＣＰＵのデータ入出力制御バス ２５ ＩＯ（入出力）制御部 ２６ ＩＯ（入出力）バス ２７ ＩＯバスに接続されるデバイス ２８ ＩＯバスに接続されるデバイス ２９ ＩＯバスに接続されるデバイス ２５１１ Ａ系のためのＣＰＵインタフェース部 ２５１２ Ｂ系のためのＣＰＵインタフェース部 ２５２１ Ａ系ＣＰＵインタフェースから送出されたコ
マンド・データを伝えるための信号線 ２５２２ Ｂ系ＣＰＵインタフェースから送出されたコ
マンド・データを伝えるための信号線 ２５４１ ２５１１のＣＰＵインタフェース部へデータ
・情報を伝えるための信号線 ２５４２ ２５１２のＣＰＵインタフェース部へデータ
・情報を伝えるための信号線 ２５５ Ａ系ＣＰＵ，Ｂ系ＣＰＵのコマンドを比較し制
御信号を生成するコマンド同期／ＷＲＩＴＥ制御部 ２５５１ Ａ系ＣＰＵのコマンドについてのステータス
を伝達する信号線 ２５５２ Ｂ系ＣＰＵのコマンドについてのステータス
を伝達する信号線 ２５６ コマンド同期信号 ２５７１ Ａ系ＣＰＵから送出されたコマンドを蓄積・
判断しＩＯバスを制御するコマンド蓄積／ＩＯバス制御
部 ２５７２ Ｂ系ＣＰＵから送出されたコマンドを蓄積・
判断しＩＯバスを制御するコマンド蓄積／ＩＯバス制御
部 ２５８１ ２５７１から送出されるＩＯバスを制御する
データ制御線 ２５８２ ２５７２から送出されるＩＯバスを制御する
データ制御線 ２５９１ Ａ系ＣＰＵインタフェース部へステータス信
号を返す信号線 ２５９２ Ｂ系ＣＰＵインタフェース部へステータス信
号を返す信号線 ６１ Ａ系ＣＰＵのＩＯ制御を行なうフロントエンドプ
ロセッサ ６２ Ｂ系ＣＰＵのＩＯ制御を行なうフロントエンドプ
ロセッサ ６３ ６１，６２の動作を監視するＣＰＵ ６３１ Ａ系フロントエンドプロセッサ監視用専用デー
タ線 ６３２ Ｂ系フロントエンドプロセッサ監視用専用デー
タ線

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主系となる中央処理装置と従系となる中
   央処理装置を備えて２重系を構成したシステムにおい
   て、前記主系及び従系の中央処理装置から発行される系
   情報を備えた入出力コマンドと、このコマンドを主系、
   従系に拘り無くすべて実行するとともに、出力系コマン
   ドは、前記主系の中央処理装置のコマンドのみを、入出
   力装置に発行する手段を備えたことを特徴とする入出力
   制御装置。
2. 【請求項２】 主系となる中央処理装置と従系となる中
   央処理装置を備えて２重系を構成したシステムにおい
   て、前記主系及び従系からの入出力コマンドを受けて、
   このコマンドに対してシーケンス番号を付与すると共
   に、記憶しておく手段と、この記憶された情報を読み出
   す手段とを備えたことを特徴とする入出力制御装置。
3. 【請求項３】 前記シーケンス番号は、前記主系の中央
   処理装置と前記従系の中央処理装置との同期をとるコマ
   ンドの受信後に開始することを特徴とする請求項２に記
   載の入出力制御装置。