JPH08161272A - クラスタ結合型マルチプロセッサシステムにおけるローカル入出力制御方法 - Google Patents

クラスタ結合型マルチプロセッサシステムにおけるローカル入出力制御方法

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JPH08161272A
JPH08161272A JP6321738A JP32173894A JPH08161272A JP H08161272 A JPH08161272 A JP H08161272A JP 6321738 A JP6321738 A JP 6321738A JP 32173894 A JP32173894 A JP 32173894A JP H08161272 A JPH08161272 A JP H08161272A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＯＳ制御機構を持つフロントエンドクラスタ
とＯＳ制御機構を持たないバックエンドクラスタとで構
成されたクラスタ結合型マルチプロセッサシステムにお
いて、単純な入出力要求はバックエンドクラスタ内だけ
で処理する。 【構成】 アドレス変換テーブル131 及びブロックアド
レス変換テーブル132 を、フロントエンドクラスタ１か
らバックエンドクラスタ２に転送しておく。プロセスＰ
からファイルＦに対し、ファイルＦの拡張や削除ならび
にレコード排他制御などを必要としない単純な入出力要
求が発行された場合、システムコールインタフェース22
は、フロントエンドクラスタ１のＯＳ制御機構12の介在
無しに、アドレス変換テーブル241 及びブロックアドレ
ス変換テーブル242 を参照して、ローカル装置ドライバ
23に対する入出力要求を生成し、起動をかける。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、各々複数のプロセッサ
から構成されるクラスタを相互結合網により通信可能に
接続し、そのうちの１つのクラスタをＯＳ制御機構を有
するフロントエンドクラスタに定め、残りのクラスタを
ＯＳ制御機構を有しないバックエンドクラスタに定めた
クラスタ結合型マルチプロセッサシステムに関し、特に
バックエンドクラスタに接続された外部記憶装置上のフ
ァイルに対してそのバックエンドクラスタ上のプロセス
から入出力要求が発行された際の処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】マルチプロセッサシステムの一形態とし
て、図１に示すように、各々複数のプロセッサから構成
されるクラスタ１，２を相互結合網３で通信可能に接続
し、そのうちの１つのクラスタをＯＳ制御機構を有する
フロントエンドクラスタ１に定め、残りのクラスタをＯ
Ｓ制御機構を有しないバックエンドクラスタ２に定めた
クラスタ結合型マルチプロセッサシステムが提案されて
いる。なお、各クラスタ１，２は、例えば図１に示すよ
うに、複数のプロセッサ１０２−１，１０２−２とこれ
らで共有される共有メモリ１０３−１，１０３−２と他
クラスタとの間で相互結合網３を通じて情報の送受信を
行なう通信制御装置１０４−１，１０４−２とをシステ
ムバス１０１−１，１０１−２で接続した構成を有して
いる。
【０００３】そして、このようなクラスタ結合型マルチ
プロセッサシステムでは、バックエンドクラスタ２上で
動作中のプロセス（利用者プログラム）から、そのバッ
クエンドクラスタ２に接続された外部記憶装置上のファ
イルについてシステムコール要求が発行された場合、そ
のシステムコール要求をフロントエンドクラスタ１に伝
達し、このフロントエンドクラスタ１の制御の下で全て
のシステムコール要求を処理する方法が採られていた。
【０００４】図１１はこのような従来技術の説明図であ
る。同図において、バックエンドクラスタ２のプロセス
Ｐからシステムコール要求が発行されると、それがシス
テムコールインタフェース２２で受け付けられる。シス
テムコールインタフェース２２は受け付けたシステムコ
ール要求を送受信手段２１を利用して相互結合網３を通
じてフロントエンドクラスタ１に送信する。この送信さ
れたシステムコール要求は、フロントエンドクラスタ１
の送受信手段１１で受信され、ＯＳ制御機構１２に伝達
される。ＯＳ制御機構１２は送受信手段１１から伝達さ
れたシステムコール要求を処理する。そして、その処理
結果を送受信手段１１を利用して相互結合網３を通じて
要求元のバックエンドクラスタ２に返却する。システム
コール要求の処理結果は、バックエンドクラスタ２の送
受信手段２１を通じてシステムコールインタフェース２
２に戻され、このシステムコールインタフェース２２を
通じてプロセスＰにシステムコールの処理結果が通知さ
れる。
【０００５】例えば、プロセスＰから発行されたシステ
ムコール要求が、外部記憶装置４上に存在するファイル
Ｆについて「ファイルＦの先頭から１０２４バイトの位
置より５１２バイトのデータを、共有メモリのアドレス
（仮想アドレス）α以降に読み込む」という入出力要求
であった場合、ＯＳ制御機構１２は、先ず、仮想アドレ
スと実アドレスとのマッピング情報を保持するアドレス
変換テーブル１３１を参照して、上記仮想アドレスαを
実アドレスβに変換する。次に、ファイル内オフセット
と装置内のブロック番号との変換に必要な情報を格納し
たブロックアドレス変換テーブル１３２を参照して、
「ファイルＦの先頭より１０２４バイト」が外部記憶装
置４のどのブロックに相当するのかを計算する。そし
て、例えば「外部記憶装置４の先頭から１２８番目のブ
ロック」であったとすると、「外部記憶装置４の先頭か
ら１２８番目のブロックの先頭５１２バイトを、共有メ
モリのアドレス（実アドレス）β以降に読む込む」とい
うような形式の入出力要求に変換する。そして、この入
出力要求を送受信手段１１を使って相互結合網３を通じ
てバックエンドクラスタ２のローカル装置ドライバ２３
に通知する。ローカル装置ドライバ２３は、通知された
入出力要求に従って外部記憶装置４のファイルＦをアク
セスし、その結果を送受信手段２１により相互結合網３
を通じてフロントエンドクラスタ１のＯＳ制御機構１２
に通知する。ＯＳ制御機構１２は、ローカル装置ドライ
バ２３から通知された結果をシステムコール処理結果と
してバックエンドクラスタ２のシステムコールインタフ
ェース２２に相互結合網３を通じて返却する。システム
コールインタフェース２２は、このシステムコール処理
結果をプロセスＰに通知する。
【０００６】また、プロセスＰから発行されたシステム
コール要求が、ファイルＦについて「ファイルＦの先頭
から１０２４バイトの位置に、共有メモリのアドレス
（仮想アドレス）αから始まる５１２バイトのデータを
上書きする」という排他制御を必要とする入出力要求で
あった場合、ＯＳ制御機構１２は、ブロックアドレス変
換テーブル１３２を参照して計算した「ファイルＦの先
頭より１０２４バイト」に相当する「外部記憶装置の先
頭から１２８番目のブロック」の排他制御をＯＳの基本
機能であるファイル管理機能を用いて実行する。そし
て、アクセス可能であれば、「外部記憶装置４の先頭か
ら１２８番目のブロックの先頭に、共有メモリのアドレ
ス（実アドレス）βから始まる５１２バイトのデータを
書き込む」というような形式の入出力要求に変換し、バ
ックエンドクラスタ２のローカル装置ドライバ２３に通
知して入出力動作を行わせる。そして、ローカル装置ド
ライバ２３からの処理結果をシステムコール処理結果と
してシステムコールインタフェース２２に返却する。シ
ステムコールインタフェース２２はこれをプロセスＰに
通知する。
【０００７】更に、プロセスＰから発行されたシステム
コール要求が、ファイルＦのオープン要求，クローズ要
求，ファイル拡張要求，ファイル削除要求等であった場
合も、ＯＳ制御機構１２はＯＳの基本機能であるファイ
ル管理機能を使って、ローカル装置ドライバ２３を直接
に制御してファイルのオープン処理，クローズ処理，拡
張処理，削除処理等を実施し、その処理結果をシステム
コールインタフェース２２に返却する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このように従来のクラ
スタ結合型マルチプロセッサシステムにおいては、バッ
クエンドクラスタに接続された外部記憶装置上のファイ
ルに対して、そのバックエンドクラスタで動作するプロ
セスからシステムコール要求が発行された場合、常にフ
ロントエンドクラスタが介在する。このため、自クラス
タに接続された外部記憶装置上のファイルに対する入出
力要求、つまりローカル入出力要求の効率が低下すると
いう問題点があった。
【０００９】そこで本発明の目的は、クラスタ結合型マ
ルチプロセッサシステムのバックエンドクラスタにおけ
るプロセスから発行されたローカル入出力要求を効率良
く処理し得るようにすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、各々複数のプロセッサとそれらで共有さ
れる共有メモリとから構成されるクラスタを相互結合網
により通信可能に接続し、複数のクラスタのうちの１つ
のクラスタをＯＳ制御機構を持つフロントエンドクラス
タに定め、残りのクラスタをＯＳ制御機構を持たないバ
ックエンドクラスタに定めたクラスタ結合型マルチプロ
セッサシステムにおいて、前記ＯＳ制御機構が管理して
いる、仮想アドレスを実アドレスに変換するためのマッ
ピング情報を保持するアドレス変換テーブル、および、
バックエンドクラスタに接続された外部記憶装置上のフ
ァイルについてファイル内オフセットと装置内ブロック
番号との変換に必要な情報を格納したブロックアドレス
変換テーブルを、フロントエンドクラスタからバックエ
ンドクラスタに転送しておき、バックエンドクラスタ上
で実行される利用者プログラムから前記ファイルに対
し、ファイルの拡張や削除ならびにレコード排他制御な
どを必要としない単純な入出力要求が発行された場合、
そのバックエンドクラスタのシステムコールインタフェ
ースが、自バックエンドクラスタに転送されているアド
レス変換テーブルおよびブロックアドレス変換テーブル
を参照して、フロントエンドクラスタのＯＳ制御機構の
介在無しに、前記外部記憶装置に対する入出力を司るロ
ーカル装置ドライバに対する入出力要求を生成して該ロ
ーカル装置ドライバを自ら起動し、且つその処理結果を
自ら受け取って利用者プログラムに返却するようにして
いる。
【００１１】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
詳細に説明する。
【００１２】図１を参照すると、本発明を適用したクラ
スタ結合型マルチプロセッサシステムの一例は、フロン
トエンドクラスタ１と、バックエンドクラスタ２と、こ
れらを通信可能に接続する相互結合網３とで構成されて
いる。
【００１３】フロントエンドクラスタ１は、ＯＳ制御機
構を有するクラスタであり、システムに唯一存在する。
このフロントエンドクラスタ１は、本実施例の場合、複
数のプロセッサ１０２−１と、これら複数のプロセッサ
１０２−１で共有される共有メモリ１０３−１と、他の
クラスタとの間で相互結合網３を通じて情報の送受信を
行う通信制御装置１０４−１と、これらを相互に接続す
るシステムバス１０１−１とで構成されているが、この
ような構成のクラスタに限定されるものではない。共有
メモリ１０３−１には、ＯＳコードおよび利用者プログ
ラムコードが格納され、各プロセッサ１０２−１は共有
メモリ１０３−１に格納されたＯＳコードおよび利用者
プログラムコードを実行する。
【００１４】バックエンドクラスタ２は、ＯＳ制御機構
を有しないクラスタであり、システムに複数存在し得
る。バックエンドクラスタ２は、本実施例の場合、複数
のプロセッサ１０２−２と、これら複数のプロセッサ１
０２−２で共有される共有メモリ１０３−２と、他クラ
スタとの間で相互結合網３を通じて情報の送受信を行う
通信制御装置１０４−２と、これらを相互に接続するシ
ステムバス１０１−２とで構成されているが、このよう
な構成のクラスタに限定されるものではない。共有メモ
リ１０３−２には、利用者プログラムコード等の情報が
格納され、各プロセッサ１０２−２は共有メモリ１０３
−２に格納された利用者プログラムコードを実行する。
【００１５】図２は本発明の一実施例の機能ブロック図
であり、図１のクラスタ結合型マルチプロセッサシステ
ムにおけるフロントエンドクラスタ１およびバックエン
ドクラスタ２の内部構成を機能ブロック図で描いたもの
である。
【００１６】同図に示すように、フロントエンドクラス
タ１には、相互結合網３を通じて他クラスタと情報の授
受を行う送受信手段１１と、システムコール処理等を司
るＯＳ制御機構１２と、種々のテーブルの集合であるテ
ーブル群１３とが存在する。他方、バックエンドクラス
タ２には、相互結合網３を通じて他クラスタと情報の授
受を行う送受信手段２１と、自クラスタ上の何れかのプ
ロセッサ上で動作するプロセスＰから発行されるシステ
ムコール要求の受け付け等を司るシステムコールインタ
フェース２２と、自クラスタに接続された外部記憶装置
４に対する入出力処理を実行するローカル装置ドライバ
２３と、種々のテーブル等の集合であるテーブル群２４
とが存在する。
【００１７】当該クラスタ結合型マルチプロセッサシス
テムにおけるＯＳとしての制御機構はフロントエンドク
ラスタ１が持っており、フロントエンドクラスタ１およ
びバックエンドクラスタ２における利用者プログラムの
実行や停止、メモリの割り当て等は全てフロントエンド
クラスタ１が制御している。そして、フロントエンドク
ラスタ１のＯＳ制御機構１２は、バックエンドクラスタ
２における利用者プログラムの開始時、利用者プログラ
ムが使用するメモリアドレス（仮想アドレス）を実際の
主記憶上のアドレス（実アドレス）に変換するためのマ
ッピング情報を格納したテーブルであるアドレス変換テ
ーブル１３１を、送受信手段１１を使って相互結合網３
を通じてバックエンドクラスタ２に送信する。この送信
されたアドレス変換テーブル１３１は、バックエンドク
ラスタ２の送受信手段２１で受信され、テーブル群２４
に、アドレス変換テーブル２４１として保持される。
【００１８】バックエンドクラスタ２で利用者プログラ
ムがプロセスＰとして実行を開始し、外部記憶装置４上
のファイルＦを利用するために、そのオープン処理を要
求するシステムコール要求を発行すると、それがシステ
ムコールインタフェース２２で受け付けられる。
【００１９】システムコールインタフェース２２は、シ
ステムコール要求の受け付け時、例えば図３に示す処理
を実行する。先ず、受け付けたシステムコール要求の種
別に基づき、ローカルファイルに対する単純な入出力要
求か否かを判別する（Ｓ１）。ここで、ローカルファイ
ルに対する単純な入出力要求とは、ファイルの拡張や削
除ならびにレコード排他制御などを必要としない単純な
入出力のことを言う。従って、プロセスＰからファイル
Ｆについてのオープンが要求された今の例では、ステッ
プＳ１の判別結果はＮＯとなり、受け付けたシステムコ
ール要求を従来と同様に送受信手段２１を使って相互結
合網３を通じてフロントエンドクラスタ１に送信する
（Ｓ２）。
【００２０】フロントエンドクラスタ１のＯＳ制御機構
１２は、外部記憶装置４上のファイルＦについてのオー
プン処理を要求するシステムコール要求をバックエンド
クラスタ２から受け取ったとき、従来と同様のオープン
処理を実行すると共に、そのファイルＦについてファイ
ル内オフセットと装置内ブロック番号との変換に必要な
情報を格納したブロックアドレス変換テーブル１３２
を、オープン処理結果の一部として送受信手段１１を使
って相互結合網３を通じてバックエンドクラスタ２のシ
ステムコールインタフェース２２に返却する。
【００２１】システムコールインタフェース２２は、図
３のステップＳ３の処理において、フロントエンドクラ
スタ１から返却されたシステムコール処理結果に付随す
るブロックアドレス変換テーブル１３２を、ブロックア
ドレス変換テーブル２４２としてテーブル群２４に格納
する。
【００２２】その後、プロセスＰがファイルＦについて
の入出力要求、例えば「ファイルＦの先頭から１０２４
バイトの位置より５１２バイトのデータを、共有メモリ
のアドレス（仮想アドレス）α以降に読み込む」という
入出力要求であった場合、システムコールインタフェー
ス２２は、ローカルファイルに対する単純な入出力要求
であるので、図３のステップＳ４を実行する。即ち、先
ず、アドレス変換テーブル２４１を参照して、上記仮想
アドレスαを実アドレスβに変換する。次に、ブロック
アドレス変換テーブル２４２を参照して、「ファイルＦ
の先頭より１０２４バイト」が外部記憶装置４のどのブ
ロックに相当するのかを計算する。そして、例えば「外
部記憶装置４の先頭から１２８番目のブロック」であっ
たとすると、「外部記憶装置４の先頭から１２８番目の
ブロックの先頭５１２バイトを、共有メモリのアドレス
（実アドレス）β以降に読む込む」というような形式の
入出力要求に変換する（Ｓ４）。そして、この入出力要
求をローカル装置ドライバ２３に通知する（Ｓ５）。ロ
ーカル装置ドライバ２３はこの入出力要求に従って外部
記憶装置４をアクセスし、その処理結果をシステムコー
ルインタフェース２２に通知する。システムコールイン
タフェース２２はそれをプロセスＰに通知する。
【００２３】このように本実施例では、図４に模式的に
示すように、バックエンドクラスタ２の利用者プログラ
ムの開始時にアドレス変換テーブル１３１をバックエン
ドクラスタ２に転送すると共に、利用者プログラムから
のファイルオープン要求時にブロックアドレス変換テー
ブル１３２をバックエンドクラスタ２に転送しておき、
外部記憶装置４のファイルＦに対する単純な入出力要求
の場合には、バックエンドクラスタ２内だけで独立して
処理し得るようにしている。
【００２４】なお、プロセスＰが発行したシステムコー
ル要求が単純な入出力要求以外のものであった場合に
は、従来と同様にフロントエンドクラスタ１の介在の下
にその要求が処理される。例えばプロセスＰがファイル
Ｆについてファイルの拡張を伴うような入出力要求、つ
まりファイルＦの最後尾にデータを追加書き込みするよ
うな入出力を要求するシステムコール要求を発行した場
合、外部記憶装置４上の新しい領域（ブロック）をその
ファイルＦに割り当てる必要があり、この処理はＯＳの
基本機能の１つである「ファイル管理機能」を用いて実
現する必要がある為、システムコールインタフェース２
２は、受け付けたシステムコール要求をフロントエンド
クラスタ１に送信する（図３のＳ２）。ＯＳ制御機構１
２は、例えばＵＮＩＸ（登録商標）で代表されるような
ＯＳにおいて一般に採用されているようなファイルの自
動拡張機能を使い、ローカル装置ドライバ２３を直接に
制御してファイルＦの領域を拡張し、次いで、その拡張
後の領域にデータを書き込む入出力要求をローカル装置
ドライバ２３に通知してデータの書き込みを行わせる。
そして、ローカル装置ドライバ２３からの処理結果をシ
ステムコール処理結果としてバックエンドクラスタ２の
システムコールインタフェース２２に返却し、システム
コールインタフェース２２はそれをプロセスＰに通知す
る（Ｓ３）。
【００２５】また、本実施例では、外部記憶装置４上の
ファイルＦに対して単純な入出力が行われたとき、シス
テムコールインタフェース２２は、その最新のアクセス
時刻をテーブル群２４のアドレス時刻情報２４３に記録
しており、ファイルＦのクローズ要求時にその最新のア
クセス時刻をフロントエンドクラスタ１に通知するよう
にしている。
【００２６】即ち、プロセスＰからファイルＦをクロー
ズするシステムコールが要求されると、システムコール
インタフェース２２は図３のステップＳ２でそのシステ
ムコール要求をフロントエンドクラスタ１に送信する
が、その際に、ファイルＦの最新のアクセス時刻を付加
する。
【００２７】フロントエンドクラスタ１のＯＳ制御機構
１２も、自らがファイルＦの更新処理等を行ったときに
その最新のアクセス時刻をアクセス時刻管理テーブル１
３３に記録している。そして、システムコールインタフ
ェース２２からの上記のシステムコール要求の受信時に
ファイルＦのクローズ処理を実行し、その際に、付加さ
れたファイルＦの最新のアクセス時刻をアクセス時刻管
理テーブル１３３に反映する。即ち、アクセス時刻管理
テーブル１３３で管理されているファイルＦの最新のア
クセス時刻がバックエンドクラスタ２から通知された最
新のアクセス時刻より古ければ、バックエンドクラスタ
２から通知された最新のアクセス時刻で書き換える。こ
れにより、バックエンドクラスタ２に接続された外部記
憶装置４上のファイルＦの最新のアクセス時刻を、フロ
ントエンドクラスタ１で一元的に管理することができ
る。このときの様子を模擬的に示したのが図５である。
なお、最新のアクセス時刻は参照によるアクセス時刻と
更新によるアクセス時刻とで各々独立に管理される。
【００２８】一般に、ＯＳによるアクセス時刻管理は、
システムに存在するファイルについて、「最後に書き換
えられたのは何時か」，「最後に参照されたのは何時
か」等の情報を正確に記録しておくことであり、これに
より、例えば最近一週間以内に書き換えられたファイル
のみバックアップをとる、半年以上アクセスのないファ
イルは削除してディスクスペースを空ける、何者かが不
正にアクセスをしていないか監視する等が可能となる。
本発明では、単純な入出力要求の場合には、バックエン
ドクラスタ２内で独立に入出力要求が処理されるため、
フロントエンドクラスタ１はそのアクセス時刻を知るこ
とができない。そこで、本実施例では、バックエンドク
ラスタ２側でアクセス時刻情報を採取しておき、それを
フロントエンドクラスタ１に通知することにより、フロ
ントエンドクラスタ１がアクセス時刻を一元管理できる
ようにしている。
【００２９】なお、上記の実施例では、ブロックアドレ
ス変換テーブル１３２をファイルオープン要求の処理結
果に付加して送信したが、それとは別に転送するように
しても良い。またはアクセス時刻情報をファイルクロー
ズにかかるシステムコール要求に付加してバックエンド
クラスタ２からフロントエンドクラスタ１に通知するよ
うにしたが、ファイルクローズと切り離して別個に通知
するようにしても良いことは勿論のことである。
【００３０】図６は本発明の別の実施例の機能ブロック
図であり、図２と同一符号は同一部分を示し、１３４，
２４４はファイルシステム情報テーブルである。フロン
トエンドクラスタ１のファイルシステム情報テーブル１
３４は、ファイルシステム毎に設けられるもので、その
ファイルシステムに含まれるファイルをローカル入出力
機能の対象とするか否かをファイルシステム単位で記述
したテーブルである。ファイルシステム情報テーブル１
３４は、ファイルシステムをオープンした時点でフロン
トエンドクラスタ１の共有メモリ（図示せず）内にロー
ドされ、そのファイルシステムの使用を終了し、クロー
ズされるまで共有メモリ上に存在し続ける。他方、バッ
クエンドクラスタ２のファイルシステム情報テーブル２
４４は、ファイルシステム情報テーブル１３４をバック
エンドクラスタ２に転送したものである。
【００３１】図２の実施例では、全てのローカルファイ
ルをローカル入出力機能の対象とした。これにより、フ
ロントエンドクラスタ１の負担が軽減され、ローカルフ
ァイルに対する単純な入出力処理の効率が向上した。し
かし、ローカル入出力機能の対象としたローカルファイ
ルについては、単純な入出力処理についてはフロントエ
ンドクラスタ１の介在無く実行されるため、外部記憶装
置４の負荷状況をフロントエンドクラスタ１で把握する
ことができなくなる。利用者の運用形態によっては、一
部の外部記憶装置に対する入出力負荷状況は常に把握し
ておきたい場合もあるため、本実施例では、ファイルシ
ステム単位でローカル入出力機能を利用するか否かを指
定できるようにしている。ここで、ファイルシステムと
は、幾つかのファイルとそれを集めて管理するための情
報とを含んだデータの集合体を意味している。以下、図
６の実施例の動作を説明する。
【００３２】バックエンドクラスタ２で利用者プログラ
ムがプロセスＰとして実行を開始し、外部記憶装置４上
のファイルＦを利用するために、そのオープン処理を要
求するシステムコール要求を発行すると、それがシステ
ムコールインタフェース２２で受け付けられる。
【００３３】システムコールインタフェース２２は、シ
ステムコール要求の受け付け時、例えば図７に示す処理
を実行する。先ず、受け付けたシステムコール要求の種
別に基づき、ローカルファイルに対する単純な入出力要
求か否かを判別する（Ｓ１）。今の場合、プロセスＰか
らファイルＦについてのオープンが要求されたので、ス
テップＳ１の判別結果はＮＯとなり、受け付けたシステ
ムコール要求を従来と同様に送受信手段２１を使って相
互結合網３を通じてフロントエンドクラスタ１に送信す
る（Ｓ２）。
【００３４】フロントエンドクラスタ１のＯＳ制御機構
１２は、外部記憶装置４上のファイルＦについてのオー
プン処理を要求するシステムコール要求をバックエンド
クラスタ２から受け取ったとき、従来と同様のオープン
処理を実行する。そして、オープン要求されたファイル
Ｆが属するファイルシステムのファイルシステム情報テ
ーブル１３４を調べ、当該ファイルシステムがローカル
入出力機能を利用するものであれば、そのファイルＦに
ついてのブロックアドレス変換テーブル１３２およびフ
ァイルＦが属するファイルシステムのファイルシステム
情報テーブル１３４を、オープン処理結果の一部として
送受信手段１１を使って相互結合網３を通じてバックエ
ンドクラスタ２のシステムコールインタフェース２２に
返却する。他方、当該ファイルシステムがローカル入出
力機能を利用しない場合は、ブロックアドレス変換テー
ブル１３２は不要なので、ファイルＦが属するファイル
システムのファイルシステム情報テーブル１３４だけを
オープン処理結果の一部としてシステムコールインタフ
ェース２２に返却する。
【００３５】システムコールインタフェース２２は、図
７のステップＳ３の処理において、フロントエンドクラ
スタ１から返却されたシステムコール処理結果に付随す
るファイルシステム情報テーブル１３４，ブロックアド
レス変換テーブル１３２を、ファイルシステム情報テー
ブル２４４，ブロックアドレス変換テーブル２４２とし
てテーブル群２４に格納する。
【００３６】その後、プロセスＰがファイルＦについて
の単純な入出力要求を発行すると、システムコールイン
ターフェイス２２は、図７のステップＳ１で当該システ
ムコール要求がローカルファイルについての単純な入出
力要求であることを判別し、ステップＳ６へ進む。この
ステップＳ６では、テーブル群２４のファイルシステム
情報テーブル２４４を参照し、入出力要求対象のファイ
ルＦが属するファイルシステムがローカル入出力機能を
利用するものであるか否かを調べる。
【００３７】今、ファイルＦが属するファイルシステム
がローカル入出力機能を利用するものであったとする
と、システムコールインタフェース２２は、テーブル群
２４に格納されたアドレス変換テーブル２４１およびブ
ロックアドレス変換テーブル２４２を参照して、上記入
出力要求の形式の変換を行い（Ｓ４）、変換後の入出力
要求をローカル装置ドライバ２３に通知する（Ｓ５）。
ローカル装置ドライバ２３はこの入出力要求に従って外
部記憶装置４をアクセスする。
【００３８】他方、ファイルＦが属するファイルシステ
ムがローカル入出力機能を利用するものでなかった場
合、システムコールインタフェース２２は、受け付けた
システムコール要求をフロントエンドクラスタ１に送信
し（Ｓ２）、従来と同様にフロントエンドクラスタ１の
ＯＳ制御機構１２の介在の下にシステムコール要求を処
理する。
【００３９】図８は本発明の更に別の実施例の機能ブロ
ック図であり、図２および図６と同一符号は同一部分を
示し、バックエンドクラスタ２のテーブル群２４中の２
４５はファイル情報テーブルである。このファイル情報
テーブル２４５は、ファイル毎に存在し、そのファイル
がローカル入出力機能を利用するファイルか否かを指定
している。本実施例は、ローカル入出力機能を使用する
か否かの指定をファイルシステム単位ではなくファイル
単位で指定できるようにしたものである。そして、ファ
イル単位で指定する方法として、外部記憶装置４に格納
されているファイルのファイル属性情報中で、そのファ
イルをローカル入出力機能を利用するファイルであるか
否かを指定するようにしている。以下、本実施例の動作
を説明する。
【００４０】バックエンドクラスタ２で利用者プログラ
ムがプロセスＰとして実行を開始し、外部記憶装置４上
のファイルＦを利用するために、そのオープン処理を要
求するシステムコール要求を発行すると、それがシステ
ムコールインタフェース２２で受け付けられる。システ
ムコールインタフェース２２は、今までの実施例と同様
にこのシステムコール要求を送受信手段２１を使って相
互結合網３を通じてフロントエンドクラスタ１に送信す
る（図７のＳ２）。
【００４１】フロントエンドクラスタ１のＯＳ制御機構
１２は、外部記憶装置４上のファイルＦについてのオー
プン処理を要求するシステムコール要求をバックエンド
クラスタ２から受け取ったとき、従来と同様のオープン
処理を実行する。そして、送受信手段１１，相互結合網
３，送受信手段２１およびローカル装置ドライバ２３を
通じて外部記憶装置４から取得したファイルＦのファイ
ル属性情報を調べ、当該ファイルＦがローカル入出力機
能を利用するものであれば、そのファイルＦについての
ブロックアドレス変換テーブル１３２およびファイルＦ
をローカル入出力機能を利用すると指定したファイル情
報テーブル２４５を、オープン処理結果の一部として送
受信手段１１を使って相互結合網３を通じてバックエン
ドクラスタ２のシステムコールインタフェース２２に返
却する。他方、当該ファイルＦがローカル入出力機能を
利用しない場合は、ブロックアドレス変換テーブル１３
２は不要なので、ファイルＦがローカル入出力機能を利
用しないファイルであることを指定したファイル情報テ
ーブル２４５だけをオープン処理結果の一部としてシス
テムコールインタフェース２２に返却する。
【００４２】システムコールインタフェース２２は、図
７のステップＳ３の処理において、フロントエンドクラ
スタ１から返却されたシステムコール処理結果に付随す
るファイル情報テーブル２４５をテーブル群２４に格納
すると共に、ブロックアドレス変換テーブル１３２も送
られてきたときはそれをブロックアドレス変換テーブル
２４２としてテーブル群２４に格納する。
【００４３】その後、プロセスＰがファイルＦについて
の単純な入出力要求を発行すると、システムコールイン
ターフェイス２２は、図７のステップＳ１において当該
システムコール要求がローカルファイルについての単純
な入出力要求であることを判別し、ステップＳ６へ進
む。このステップＳ６では、テーブル群２４のファイル
情報テーブル２４５を参照し、入出力要求対象のファイ
ルＦがローカル入出力機能を利用するものであるか否か
を調べる。以下の動作は図６の実施例と同様である。
【００４４】このように図８の実施例によれば、ローカ
ル入出力機能を利用するファイルか否かをファイルの属
性情報の１つとして位置づけ、ファイルシステムに無関
係に設定されるため、ファイルが別のファイルシステム
に複写または移動された場合でも、もとのファイルシス
テム上に存在していたときと同様にローカル入出力機能
の使用の有無を制御できる。
【００４５】図９は本発明の更に別の実施例の機能ブロ
ック図であり、図２と同一符号は同一部分を示し、２４
はローカル障害処理手段である。この実施例では、バッ
クエンドクラスタ２に接続されている外部記憶装置４で
障害が発生したときの対処のために、バックエンドクラ
スタ２内にローカル障害処理手段２４が設けられてい
る。外部記憶装置４において障害が発生すると、それが
ローカル装置ドライバ２３で検出され、ローカル障害処
理手段２４に通知される。ローカル障害処理手段２４
は、通知された障害に対する対処方法をフロントエンド
クラスタ１の介在無しに自ら決定し、必要な障害処理を
行う。例えば、外部記憶装置４の制御部分のハードウェ
ア障害によりその装置に対する入出力が全て異常終了し
たことがローカル装置ドライバ２３から通知された場
合、ローカル障害処理手段２４は、外部記憶装置４が使
用不可能な状態になったと自ら判断し、その旨を送受信
手段２１および相互結合網３を通じてフロントエンドク
ラスタ１のＯＳ制御機構１２に通知し、外部記憶装置４
を閉塞する。
【００４６】図１０は本発明の他の実施例の機能ブロッ
ク図であり、図２と同一符号は同一部分を示し、１４は
障害処理サーバ、２５はローカル障害処理手段である。
この実施例は、バックエンドクラスタ２に接続されてい
る外部記憶装置４に障害が発生したときの対処のため
に、バックエンドクラスタ２にローカル障害処理手段２
５を設けると共に、フロントエンドクラスタ１に障害処
理サーバ１４を設けてある。外部記憶装置４に障害が発
生した場合、ローカル装置ドライバ２３はその旨を送受
信手段２１および相互結合網３を通じてフロントエンド
クラスタ１の障害処理サーバ１４に通知する。この通知
により障害処理サーバ１４が起動され、障害処理サーバ
１４は必要な障害処理を行う。例えば、ローカル装置ド
ライバ２３から外部記憶装置４のハードウェア障害によ
り全ての入出力が異常終了した旨が通知された場合、障
害処理サーバ１４は外部記憶装置４が使用不可能な状態
になったと判断し、相互結合網３を通じてバックエンド
クラスタ２のローカル障害処理手段２５に対し外部記憶
装置４の閉塞にかかる処理実行命令を与えて、外部記憶
装置４を閉塞させる。即ち、本実施例では、サーバ−ク
ライアント方式で障害処理が行われることになり、全て
のバックエンドクラスタ２で発生した障害に対する対処
を一括してフロントエンドクラスタ１で管理することが
できる。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように本発明のクラスタ結
合型マルチプロセッサシステムにおけるローカル入出力
制御方法によれば、以下のような効果を得ることができ
る。
【００４８】ファイルの拡張や削除ならびにレコード排
他制御などを必要としない単純な入出力要求について
は、フロントエンドクラスタの介在無しにバックエンド
クラスタ内だけで処理することができるため、バックエ
ンドクラスタにおけるプロセスから発行されたローカル
入出力要求を効率良く処理することができる。また、各
々のバックエンドクラスタは各々独立にローカル入出力
要求を処理するため、システム全体のスループットも向
上する。
【００４９】単純な入出力要求についてのアクセス時刻
をバックエンドクラスタで採取しておき、それをフロン
トエンドクラスタのアクセス時刻管理テーブルに反映す
るようにしたので、フロントエンドクラスタにおいてフ
ァイルに対するアクセス時刻を一元管理することができ
る。
【００５０】ローカル入出力機能を使用するか否かをフ
ァイルシステム単位で管理することができる他、ファイ
ル単位で管理することができる。特にファイル単位で管
理することにより、ファイルが別のファイルシステムに
複写または移動された場合でも、もとのファイルシステ
ム上に存在していたときと同様にローカル入出力機能の
使用の有無を制御できる。
【００５１】バックエンドクラスタに接続された外部記
憶装置の障害の処理をバックエンドクラスタ内で閉じて
実行できる他、クライアント−サーバ方式によりフロン
トエンドクラスタで一括管理することもでき、利用者の
運用形態に合致した障害処理方式を採用することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したクラスタ結合型マルチプロセ
ッサシステムの一例を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施例の機能ブロック図である。
【図３】図２の実施例のシステムコールインタフェース
の処理例を示すフローチャートである。
【図４】図２の実施例におけるローカル入出力機能の模
式図である。
【図５】図２の実施例におけるアクセス時刻管理の模式
図である。
【図６】本発明の別の実施例の機能ブロック図である。
【図７】図６の実施例のシステムコールインタフェース
の処理例を示すフローチャートである。
【図８】本発明の更に別の実施例の機能ブロック図であ
る。
【図９】本発明のまた更に別の実施例の機能ブロック図
である。
【図１０】本発明の他の実施例の機能ブロック図であ
る。
【図１１】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
１…フロントエンドクラスタ ２…バックエンドクラスタ ３…相互結合網 ４…外部記憶装置 １１，２１…送受信手段 １２…ＯＳ制御機構 １３，２４…テーブル群 ２２…システムコールインタフェース ２３…ローカル装置ドライバ １０１−１，１０１−２…システムバス １０２−１，１０２−２…プロセッサ １０３−１，１０３−２…共有メモリ １０４−１，１０４−２…通信制御装置 １３１，２４１…アドレス変換テーブル １３２，２４２…ブロックアドレス変換テーブル １３３…アクセス時刻管理テーブル ２４３…アクセス時刻情報 Ｆ…ファイル

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 各々複数のプロセッサとそれらで共有さ
    れる共有メモリとから構成されるクラスタを相互結合網
    により通信可能に接続し、複数のクラスタのうちの１つ
    のクラスタをＯＳ制御機構を持つフロントエンドクラス
    タに定め、残りのクラスタをＯＳ制御機構を持たないバ
    ックエンドクラスタに定めたクラスタ結合型マルチプロ
    セッサシステムにおいて、 前記ＯＳ制御機構が管理している、仮想アドレスを実ア
    ドレスに変換するためのマッピング情報を保持するアド
    レス変換テーブル、および、バックエンドクラスタに接
    続された外部記憶装置上のファイルについてファイル内
    オフセットと装置内ブロック番号との変換に必要な情報
    を格納したブロックアドレス変換テーブルを、フロント
    エンドクラスタからバックエンドクラスタに転送してお
    き、 バックエンドクラスタ上で実行される利用者プログラム
    から前記ファイルに対し、ファイルの拡張や削除ならび
    にレコード排他制御などを必要としない単純な入出力要
    求が発行された場合、そのバックエンドクラスタのシス
    テムコールインタフェースが、自バックエンドクラスタ
    に転送されているアドレス変換テーブルおよびブロック
    アドレス変換テーブルを参照して、フロントエンドクラ
    スタのＯＳ制御機構の介在無しに、前記外部記憶装置に
    対する入出力を司るローカル装置ドライバに対する入出
    力要求を生成して該ローカル装置ドライバを自ら起動
    し、且つその処理結果を自ら受け取って利用者プログラ
    ムに返却することを特徴とするクラスタ結合型マルチプ
    ロセッサシステムにおけるローカル入出力制御方法。
  2. 【請求項２】 バックエンドクラスタのシステムコール
    インタフェースは、自ら起動した前記ローカル装置ドラ
    イバによるファイルに対する最新のアクセス時刻を前記
    相互結合網を通じてフロントエンドクラスタに送信し、 フロントエンドクラスタのＯＳ制御機構は、この送信さ
    れてきた最新のアクセス時刻を、自ら管理しているアク
    セス時刻管理テーブルに反映することを特徴とする請求
    項１記載のクラスタ結合型マルチプロセッサシステムに
    おけるローカル入出力制御方法。
  3. 【請求項３】 バックエンドクラスタのシステムコール
    インタフェースがフロントエンドクラスタのＯＳ制御機
    構の介在無しにローカル装置ドライバを自ら起動して入
    出力するファイルの範囲を、ファイルシステム毎に存在
    するファイルシステム情報テーブルにてファイルシステ
    ム単位で設定するようにしたことを特徴とする請求項１
    記載のクラスタ結合型マルチプロセッサシステムにおけ
    るローカル入出力制御方法。
  4. 【請求項４】 バックエンドクラスタのシステムコール
    インタフェースがフロントエンドクラスタのＯＳ制御機
    構の介在無しにローカル装置ドライバを自ら起動して入
    出力するファイルの範囲を、各ファイルのファイル属性
    情報にてファイル単位で設定するようにしたことを特徴
    とする請求項１記載のクラスタ結合型マルチプロセッサ
    システムにおけるローカル入出力制御方法。
  5. 【請求項５】 前記ローカル装置ドライバが外部記憶装
    置の障害を検出したときはその旨を自バックエンドクラ
    スタ内に設けられたローカル障害処理手段に通知し、該
    ローカル障害処理手段が前記フロントエンドクラスタの
    介在無しに障害処理を実行することを特徴とする請求項
    １記載のクラスタ結合型マルチプロセッサシステムにお
    けるローカル入出力制御方法。
  6. 【請求項６】 前記ローカル装置ドライバが外部記憶装
    置の障害を検出したときその旨をフロントエンドクラス
    タに設けられた障害処理サーバに通知し、該障害処理サ
    ーバとバックエンドクラスタに設けられたローカル障害
    処理手段とによりサーバ−クライアント方式で障害処理
    を実行することを特徴とする請求項１記載のクラスタ結
    合型マルチプロセッサシステムにおけるローカル入出力
    制御方法。
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