JPH0844681A - 複数の処理装置により共用される資源の集中管理 - Google Patents
複数の処理装置により共用される資源の集中管理Info
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- JPH0844681A JPH0844681A JP7077593A JP7759395A JPH0844681A JP H0844681 A JPH0844681 A JP H0844681A JP 7077593 A JP7077593 A JP 7077593A JP 7759395 A JP7759395 A JP 7759395A JP H0844681 A JPH0844681 A JP H0844681A
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- G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
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- G06F13/16—Handling requests for interconnection or transfer for access to memory bus
- G06F13/18—Handling requests for interconnection or transfer for access to memory bus based on priority control
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 複数のプロセッサが共通の資源に対するアク
セスおよび制御を共用する場合において、資源を効率よ
く共用し、デッドロック状態の発生を避ける。 【構成】 ディスクドライブユニットあるいはバスなど
の複数の資源に対するアクセスおよび制御を共用する複
数のプロセッサを含むコンピュータシステム用の資源割
付ロジック。資源割付ロジックはプロセッサから受信し
た要求の実行を調整し、効率の悪い資源の共用やデッド
ロック状態の発生を避けている。資源割付ロジックは各
プロセッサごとに「要求」キューを保持し、全ての要求
の速やかで公正な処理を図っている。要求キューには、
対応するプロセッサから受信した各要求に対応するエン
トリと、エントリに対応する要求によって要求されてい
る資源の識別名が入っている。
セスおよび制御を共用する場合において、資源を効率よ
く共用し、デッドロック状態の発生を避ける。 【構成】 ディスクドライブユニットあるいはバスなど
の複数の資源に対するアクセスおよび制御を共用する複
数のプロセッサを含むコンピュータシステム用の資源割
付ロジック。資源割付ロジックはプロセッサから受信し
た要求の実行を調整し、効率の悪い資源の共用やデッド
ロック状態の発生を避けている。資源割付ロジックは各
プロセッサごとに「要求」キューを保持し、全ての要求
の速やかで公正な処理を図っている。要求キューには、
対応するプロセッサから受信した各要求に対応するエン
トリと、エントリに対応する要求によって要求されてい
る資源の識別名が入っている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ディスクアレイ式記憶
システムに関し、特に、アレイ内のディスクドライブへ
のアクセスを共用する複数のディスクアレイコントロー
ラの動作を管理する方法に関するものである。
システムに関し、特に、アレイ内のディスクドライブへ
のアクセスを共用する複数のディスクアレイコントロー
ラの動作を管理する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年パーソナルコンピュータやワークス
テーションに使用されている５．２５インチや３．５イ
ンチのディスクドライブなどの小型で安いディスクドラ
イブを複数並行に接続して成るディスクアレイ式記憶装
置が、コンピュータシステムにおける情報を不揮発的に
格納する手段として広く使用されている。このディスク
アレイはホストシステムには単一の大型・高速ディスク
として認識されるが、単一の大型磁気ディスクに比べパ
フォーマンス、信頼性、電力消費量、スケーラビィティ
の点で優れた改良がなされている。
テーションに使用されている５．２５インチや３．５イ
ンチのディスクドライブなどの小型で安いディスクドラ
イブを複数並行に接続して成るディスクアレイ式記憶装
置が、コンピュータシステムにおける情報を不揮発的に
格納する手段として広く使用されている。このディスク
アレイはホストシステムには単一の大型・高速ディスク
として認識されるが、単一の大型磁気ディスクに比べパ
フォーマンス、信頼性、電力消費量、スケーラビィティ
の点で優れた改良がなされている。
【０００３】最も一般的なＲＡＩＤ（廉価ディスクの二
重化アレイ）ディスクアレイ式記憶システムは、データ
を記憶するためのいくつかのドライブと、パリティ情報
を格納するためのもう一つのディスクドライブを有す
る。従って、データあるいはパリティを格納するドライ
ブの内のいずれか一台のドライブが故障しても、失われ
たデータあるいはパリティ情報を再構築できる。読み出
し・書き込み、パリティ生成・パリティチェック、また
データ復元・データ再構築を行うにあたり複数のドライ
ブ間の動作を調整するために、多くのＲＡＩＤディスク
アレイ式記憶システムは専用のハードウェアコントロー
ラを有している。このコントローラによりホストシステ
ムがアレイ動作の管理をしなくてすむようにしている。
コントローラをもう一台追加、つまり、二重化ディスク
アレイコントローラ（ＲＤＡＣ）を設けることも可能
で、これにより、コントローラの故障によるデータに対
するアクセスの喪失の可能性を減少できる。
重化アレイ）ディスクアレイ式記憶システムは、データ
を記憶するためのいくつかのドライブと、パリティ情報
を格納するためのもう一つのディスクドライブを有す
る。従って、データあるいはパリティを格納するドライ
ブの内のいずれか一台のドライブが故障しても、失われ
たデータあるいはパリティ情報を再構築できる。読み出
し・書き込み、パリティ生成・パリティチェック、また
データ復元・データ再構築を行うにあたり複数のドライ
ブ間の動作を調整するために、多くのＲＡＩＤディスク
アレイ式記憶システムは専用のハードウェアコントロー
ラを有している。このコントローラによりホストシステ
ムがアレイ動作の管理をしなくてすむようにしている。
コントローラをもう一台追加、つまり、二重化ディスク
アレイコントローラ（ＲＤＡＣ）を設けることも可能
で、これにより、コントローラの故障によるデータに対
するアクセスの喪失の可能性を減少できる。
【０００４】図１は二重化ディスクアレイコントローラ
１１と１３を包含するディスクアレイ式記憶システムの
ブロック図を示す。アレイコントローラはＳＣＳＩホス
トバス１５を介してホストシステム１７に接続されてい
る。同様に、アレイコントローラ１３はＳＣＳＩホスト
バス１９を介してホストシステム２１に接続されてい
る。ホストシステム１７と２１は多重プロセッサ式コン
ピュータシステムにおける異なるプロセッサでもよい。
各アレイコントローラは、５本のＳＣＳＩバス５１〜５
５を介して、１０台のディスクドライブ３１〜３５と４
１〜４５にアクセスする。バス５１〜５５の各々のバス
には２台のディスクドライブが存在する。ディスクアレ
イコントローラ１１、１３は次の構成のいずれかにより
動作する。 （１）アクティブＲＤＡＣとパッシブＲＤＡＣ アクティブＲＤＡＣに指定された１台のアレイコントロ
ーラにより全てのアレイ動作が制御される。第二コント
ローラ、つまり、パッシブコントローラはホットスペア
として設けられており、第一コントローラが故障したと
きにアレイ動作の制御を行う。
１１と１３を包含するディスクアレイ式記憶システムの
ブロック図を示す。アレイコントローラはＳＣＳＩホス
トバス１５を介してホストシステム１７に接続されてい
る。同様に、アレイコントローラ１３はＳＣＳＩホスト
バス１９を介してホストシステム２１に接続されてい
る。ホストシステム１７と２１は多重プロセッサ式コン
ピュータシステムにおける異なるプロセッサでもよい。
各アレイコントローラは、５本のＳＣＳＩバス５１〜５
５を介して、１０台のディスクドライブ３１〜３５と４
１〜４５にアクセスする。バス５１〜５５の各々のバス
には２台のディスクドライブが存在する。ディスクアレ
イコントローラ１１、１３は次の構成のいずれかにより
動作する。 （１）アクティブＲＤＡＣとパッシブＲＤＡＣ アクティブＲＤＡＣに指定された１台のアレイコントロ
ーラにより全てのアレイ動作が制御される。第二コント
ローラ、つまり、パッシブコントローラはホットスペア
として設けられており、第一コントローラが故障したと
きにアレイ動作の制御を行う。
【０００５】（２）アクティブＲＤＡＣとアクティブＲ
ＤＡＣ − アレイドライブへの非同時アクセス１つの
コントローラが第一グループの共用資源（ディスクドラ
イブ、共用バス）に対して主たる責任を有し、第二グル
ープの資源に対しては待機を旨とする責任を有する。第
二コントローラは第二グループの資源に対して主たる責
任を有し、第一グループの資源に対しては待機を旨とす
る責任を有する。例えば、ディスクアレイコントローラ
１１はディスクドライブ３１〜３５に対して主たる責任
を有し、ディスクアレイコントローラ１３はディスクド
ライブ４１〜４５に対して主たる責任を有する。
ＤＡＣ − アレイドライブへの非同時アクセス１つの
コントローラが第一グループの共用資源（ディスクドラ
イブ、共用バス）に対して主たる責任を有し、第二グル
ープの資源に対しては待機を旨とする責任を有する。第
二コントローラは第二グループの資源に対して主たる責
任を有し、第一グループの資源に対しては待機を旨とす
る責任を有する。例えば、ディスクアレイコントローラ
１１はディスクドライブ３１〜３５に対して主たる責任
を有し、ディスクアレイコントローラ１３はディスクド
ライブ４１〜４５に対して主たる責任を有する。
【０００６】（３）アクティブＲＤＡＣとアクティブＲ
ＤＡＣ − アレイドライブへの同時アクセス各アレイ
コントローラがアレイ内の全ての資源に対して同等のア
クセスおよび制御を行う。
ＤＡＣ − アレイドライブへの同時アクセス各アレイ
コントローラがアレイ内の全ての資源に対して同等のア
クセスおよび制御を行う。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、各アレイコン
トローラに対して、共用資源に対するアクセスおよび制
御を同等とすると、効率の悪い資源の共用あるいはデッ
ドロックの発生をもたらす。例えば、あるモードの動作
では、アレイコントローラの一つがサブグループのチャ
ンネル資源を占有することを必要とする。必要な資源を
同時に処理することができないと、全ての資源が獲得で
きるまでそのコントローラによる妨害が発生する。複数
のコントローラがある環境においては、与えられたトラ
ンザクションに必要な資源の全てではなく一部しか獲得
できないと、効率の悪い資源の共用あるいは共用資源を
獲得する上でのデッドロックが発生したりする。
トローラに対して、共用資源に対するアクセスおよび制
御を同等とすると、効率の悪い資源の共用あるいはデッ
ドロックの発生をもたらす。例えば、あるモードの動作
では、アレイコントローラの一つがサブグループのチャ
ンネル資源を占有することを必要とする。必要な資源を
同時に処理することができないと、全ての資源が獲得で
きるまでそのコントローラによる妨害が発生する。複数
のコントローラがある環境においては、与えられたトラ
ンザクションに必要な資源の全てではなく一部しか獲得
できないと、効率の悪い資源の共用あるいは共用資源を
獲得する上でのデッドロックが発生したりする。
【０００８】同様に、データの冗長性を生成する上でハ
ードウェア的な支援を提供するアレイコントローラは、
一度に２つ以上のドライブから同時にデータを転送する
ことを必要とする。それら複数のドライブまたはホスト
からデータを受け取ると、そのデータはＲＡＩＤを介し
てストライプ処理するＡＳＩＣに渡され、データの冗長
性情報を生成する。データの冗長性情報はコントローラ
のバッファに格納されるか、即座にドライブに渡されて
格納される。データは複数のデータ資源から同時にＲＡ
ＩＤを介してストライプ処理するＡＳＩＣに渡されるの
で、各コントローラは複数の選択されたドライブチャン
ネルに同時にアクセスする必要がある。従って、それら
ドライブチャンネルへのアクセスを調整する手段が存在
しないと、デッドロックが発生する可能性がある。
ードウェア的な支援を提供するアレイコントローラは、
一度に２つ以上のドライブから同時にデータを転送する
ことを必要とする。それら複数のドライブまたはホスト
からデータを受け取ると、そのデータはＲＡＩＤを介し
てストライプ処理するＡＳＩＣに渡され、データの冗長
性情報を生成する。データの冗長性情報はコントローラ
のバッファに格納されるか、即座にドライブに渡されて
格納される。データは複数のデータ資源から同時にＲＡ
ＩＤを介してストライプ処理するＡＳＩＣに渡されるの
で、各コントローラは複数の選択されたドライブチャン
ネルに同時にアクセスする必要がある。従って、それら
ドライブチャンネルへのアクセスを調整する手段が存在
しないと、デッドロックが発生する可能性がある。
【０００９】次に２つの例を挙げて、ディスクアレイコ
ントローラが２台ある環境におけるデッドロック状態に
ついて説明する。
ントローラが２台ある環境におけるデッドロック状態に
ついて説明する。
【００１０】［デッドロック例１］図１を参照して説明
する。ディスクアレイコントローラ１１、１３が５本の
ＳＣＳＩバス５１〜５５とそれらのＳＣＳＩバスに接続
された１０台のドライブを共用しているのが分かる。デ
ィスクアレイコントローラ１１は入出力動作を実行して
ディスクドライブ３１、３３からデータを転送するよう
要求されたとする。これと同時に、ディスクアレイコン
トローラ１３は入出力動作を実行してディスクドライブ
４１、４３からデータを転送するよう要求されたとす
る。両ディスクコントローラは、次のようにそれらのド
ライブにアクセスを試みる。
する。ディスクアレイコントローラ１１、１３が５本の
ＳＣＳＩバス５１〜５５とそれらのＳＣＳＩバスに接続
された１０台のドライブを共用しているのが分かる。デ
ィスクアレイコントローラ１１は入出力動作を実行して
ディスクドライブ３１、３３からデータを転送するよう
要求されたとする。これと同時に、ディスクアレイコン
トローラ１３は入出力動作を実行してディスクドライブ
４１、４３からデータを転送するよう要求されたとす
る。両ディスクコントローラは、次のようにそれらのド
ライブにアクセスを試みる。
【００１１】・アレイコントローラ１１は、バス５１と
ディスクドライブ３１を獲得し、バス５３とディスクド
ライブ３３は獲得できない状態にある。
ディスクドライブ３１を獲得し、バス５３とディスクド
ライブ３３は獲得できない状態にある。
【００１２】・アレイコントローラ１３は、バス５３と
ディスクドライブ４３を獲得し、バス５１とディスクド
ライブ４１を獲得するための仲裁を継続する。
ディスクドライブ４３を獲得し、バス５１とディスクド
ライブ４１を獲得するための仲裁を継続する。
【００１３】コントローラ１１はＳＣＳＩバス５１を使
用中とし、ＳＣＳＩバス５３（コントローラ１３により
保有されている）上のディスクドライブ３３が解放され
るのを待っている。コントローラ１３はＳＣＳＩバス５
３を使用中とし、ＳＣＳＩバス５１（コントローラ１１
により保有されている）上のディスクドライブ４１が解
放されるのを待っている。
用中とし、ＳＣＳＩバス５３（コントローラ１３により
保有されている）上のディスクドライブ３３が解放され
るのを待っている。コントローラ１３はＳＣＳＩバス５
３を使用中とし、ＳＣＳＩバス５１（コントローラ１１
により保有されている）上のディスクドライブ４１が解
放されるのを待っている。
【００１４】［デッドロック例２］複数のコントローラ
が同じホストバスに接続されているとデッドロックが発
生する可能性がある。これが発生するのはホストＳＣＳ
Ｉバス１５とホストＳＣＳＩバス１９が物理的に同じＳ
ＣＳＩバス（図２において符号２７で示す）の場合であ
る。コントローラ１１は、ＳＣＳＩバス５１上のディス
クドライブ３１からホスト１７へのデータの転送をする
ための入出力動作を実行するよう要求されているとす
る。これと同時に、コントローラ１３は、ＳＣＳＩバス
５１上のディスクドライブ４１からホスト２１へのデー
タの転送をするための入出力動作を実行するよう要求さ
れているとする。両コントローラは必要とする資源への
アクセスを次のように同時に試みる。
が同じホストバスに接続されているとデッドロックが発
生する可能性がある。これが発生するのはホストＳＣＳ
Ｉバス１５とホストＳＣＳＩバス１９が物理的に同じＳ
ＣＳＩバス（図２において符号２７で示す）の場合であ
る。コントローラ１１は、ＳＣＳＩバス５１上のディス
クドライブ３１からホスト１７へのデータの転送をする
ための入出力動作を実行するよう要求されているとす
る。これと同時に、コントローラ１３は、ＳＣＳＩバス
５１上のディスクドライブ４１からホスト２１へのデー
タの転送をするための入出力動作を実行するよう要求さ
れているとする。両コントローラは必要とする資源への
アクセスを次のように同時に試みる。
【００１５】・アレイコントローラ１１は単一のホスト
ＳＣＳＩバス（符号２７で示す）を獲得し、ＳＣＳＩバ
ス５１とディスクドライブ３１を獲得できない状態にあ
る。・アレイコントローラ１３はＳＣＳＩバス５１とデ
ィスクドライブ４１を獲得し、ホストＳＣＳＩバス１５
を獲得できない状態にある。
ＳＣＳＩバス（符号２７で示す）を獲得し、ＳＣＳＩバ
ス５１とディスクドライブ３１を獲得できない状態にあ
る。・アレイコントローラ１３はＳＣＳＩバス５１とデ
ィスクドライブ４１を獲得し、ホストＳＣＳＩバス１５
を獲得できない状態にある。
【００１６】コントローラ１１はホストＳＣＳＩバス２
７を使用中とし、ディスクドライブ３１に接続するため
にＳＣＳＩバス５１（コントローラ１３により保有され
ている）へのアクセスができるようになるのを待ってい
る。コントローラ１３はＳＣＳＩバス５１を使用中とし
ており、ホストＳＣＳＩバス２７（コントローラ１１に
より保有されている）へのアクセスができるようになる
のを待っている。
７を使用中とし、ディスクドライブ３１に接続するため
にＳＣＳＩバス５１（コントローラ１３により保有され
ている）へのアクセスができるようになるのを待ってい
る。コントローラ１３はＳＣＳＩバス５１を使用中とし
ており、ホストＳＣＳＩバス２７（コントローラ１１に
より保有されている）へのアクセスができるようになる
のを待っている。
【００１７】効率の悪い資源の共用やデッドロック状態
の発生を避けるために、共通の資源に対するアクセスお
よび制御を共用する複数のコントローラの動作を調整す
る方法および構造が必要である。
の発生を避けるために、共通の資源に対するアクセスお
よび制御を共用する複数のコントローラの動作を調整す
る方法および構造が必要である。
【００１８】本発明の目的は、従って、共通の資源に対
するアクセスおよび制御を共用する複数のコントローラ
の動作を調整する新しい有用な方法を提供することであ
る。本発明の別の目的は、共用資源を有するシステムに
おいて発生する効率の悪い資源の共用やデッドロック状
態の発生を減らしたりあるいは避けるための方法および
構造を提供することである。
するアクセスおよび制御を共用する複数のコントローラ
の動作を調整する新しい有用な方法を提供することであ
る。本発明の別の目的は、共用資源を有するシステムに
おいて発生する効率の悪い資源の共用やデッドロック状
態の発生を減らしたりあるいは避けるための方法および
構造を提供することである。
【００１９】本発明の別の目的は、複数のアクティブア
レイコントローラを包含する新しい有用なディスクアレ
イ式記憶システムを提供することである。
レイコントローラを包含する新しい有用なディスクアレ
イ式記憶システムを提供することである。
【００２０】本発明の別の目的は、ディスクアレイ内に
おいて共通の資源に対するアクセスおよび制御を共用す
る複数のコントローラの動作を調整する方法を提供する
ことである。
おいて共通の資源に対するアクセスおよび制御を共用す
る複数のコントローラの動作を調整する方法を提供する
ことである。
【００２１】本発明の更に別の目的は、複数のアクティ
ブコントローラを包含するディスクアレイシステムにお
いて、コントロール間の競合を避けるための新しい有用
な方法を提供することである。
ブコントローラを包含するディスクアレイシステムにお
いて、コントロール間の競合を避けるための新しい有用
な方法を提供することである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】本発明の方法は、効率の
悪い資源の共用やデッドロック状態の発生を避けるため
に、コンピュータシステム内の共通の資源に対するアク
セスおよび制御を共用する複数の要求元から受信した要
求の実行を調整することを特徴とする。本方法は次のス
テップを包含する。（Ａ）「要求」キューを確立するス
テップ、ここで前記要求キューは要求元から受信した各
要求に対応するエントリを包含し、各エントリは前記エ
ントリに対応する要求により要求された資源の識別名を
包含する。（Ｂ）「利用可能資源」ステータスアレイを
保持するステップ、ここで前記利用可能資源ステータス
アレイは、現在どの要求元によっても使用されておら
ず、また、現在どの要求元によっても将来における使用
を予約されていない各資源ごとのエントリを包含する。
（Ｃ）前記要求キュー内の各エントリを前記利用可能資
源ステータスアレイ内のエントリと順次比較し、前記要
求キュー内のエントリであって、前記利用可能資源ステ
ータスアレイ内に入っている全ての資源を識別するエン
トリを検出するステップ。（Ｄ）ステップＣで検出され
た前記エントリと関連する資源に対する制御を、ステッ
プＣで検出されたエントリに対応する要求を出している
要求元に与えるステップ。（Ｅ）ステップＣで識別され
たエントリに対応する要求を実行するステップ。
悪い資源の共用やデッドロック状態の発生を避けるため
に、コンピュータシステム内の共通の資源に対するアク
セスおよび制御を共用する複数の要求元から受信した要
求の実行を調整することを特徴とする。本方法は次のス
テップを包含する。（Ａ）「要求」キューを確立するス
テップ、ここで前記要求キューは要求元から受信した各
要求に対応するエントリを包含し、各エントリは前記エ
ントリに対応する要求により要求された資源の識別名を
包含する。（Ｂ）「利用可能資源」ステータスアレイを
保持するステップ、ここで前記利用可能資源ステータス
アレイは、現在どの要求元によっても使用されておら
ず、また、現在どの要求元によっても将来における使用
を予約されていない各資源ごとのエントリを包含する。
（Ｃ）前記要求キュー内の各エントリを前記利用可能資
源ステータスアレイ内のエントリと順次比較し、前記要
求キュー内のエントリであって、前記利用可能資源ステ
ータスアレイ内に入っている全ての資源を識別するエン
トリを検出するステップ。（Ｄ）ステップＣで検出され
た前記エントリと関連する資源に対する制御を、ステッ
プＣで検出されたエントリに対応する要求を出している
要求元に与えるステップ。（Ｅ）ステップＣで識別され
たエントリに対応する要求を実行するステップ。
【００２３】本発明の方法はディスクアレイサブシステ
ムに組み込まれており、このサブシステムは、ディスク
アレイ内の複数のディスクドライブ、制御バス、アドレ
スバス、データバスに対するアクセスおよび制御を共用
する複数のアレイコントローラを包含する。
ムに組み込まれており、このサブシステムは、ディスク
アレイ内の複数のディスクドライブ、制御バス、アドレ
スバス、データバスに対するアクセスおよび制御を共用
する複数のアレイコントローラを包含する。
【００２４】
【作用】本発明の方法では、処理を許可された要求に関
連する資源は、その要求が実行されている間、利用可能
資源ステータスアレイから削除される。処理を許可され
た要求の実行が完了したら、それらの資源は再び利用可
能資源ステータスアレイに戻され、他の資源要求での利
用が可能となる。
連する資源は、その要求が実行されている間、利用可能
資源ステータスアレイから削除される。処理を許可され
た要求の実行が完了したら、それらの資源は再び利用可
能資源ステータスアレイに戻され、他の資源要求での利
用が可能となる。
【００２５】また、ホストコンピュータシステムから受
信した入出力要求のエントリが入っている要求キューが
各アレイコントローラごとに保持されており、各要求キ
ュー内のエントリを交互に調べ、利用可能資源ステータ
スアレイ内に入っている全ての資源を識別するいずれか
の要求キュー内のエントリを検出する。更に、各要求キ
ューには他の要求キューに対する各要求キューの相対的
なエージを示すリストエージが入っており、また、要求
キュー内の各エントリには同じ要求キュー内の他のエン
トリに対する各エントリの相対的なエージを示す要求エ
ージが入っており、どの入出力要求を実行するかを識別
するために要求キューを調べる場合、要求キューおよび
要求キューのエントリの相対エージに基づいて優先順位
を各エントリにつける。
信した入出力要求のエントリが入っている要求キューが
各アレイコントローラごとに保持されており、各要求キ
ュー内のエントリを交互に調べ、利用可能資源ステータ
スアレイ内に入っている全ての資源を識別するいずれか
の要求キュー内のエントリを検出する。更に、各要求キ
ューには他の要求キューに対する各要求キューの相対的
なエージを示すリストエージが入っており、また、要求
キュー内の各エントリには同じ要求キュー内の他のエン
トリに対する各エントリの相対的なエージを示す要求エ
ージが入っており、どの入出力要求を実行するかを識別
するために要求キューを調べる場合、要求キューおよび
要求キューのエントリの相対エージに基づいて優先順位
を各エントリにつける。
【００２６】
【実施例】本発明の好適な実施例に係る２台のアクティ
ブコントローラを包含するディスクアレイシステムをブ
ロック図の形で図３に示す。図１のディスクアレイシス
テムのブロック図で示す構造に加え、図３のシステムは
アレイコントローラ１１、１３間を接続する専用通信リ
ンク５７、およびそれらコントローラの各々に組み込ま
れている特定用途向けＩＣであるコントローラ間通信チ
ップ（それぞれ符号６１、６３で示す）を包含する。
ブコントローラを包含するディスクアレイシステムをブ
ロック図の形で図３に示す。図１のディスクアレイシス
テムのブロック図で示す構造に加え、図３のシステムは
アレイコントローラ１１、１３間を接続する専用通信リ
ンク５７、およびそれらコントローラの各々に組み込ま
れている特定用途向けＩＣであるコントローラ間通信チ
ップ（それぞれ符号６１、６３で示す）を包含する。
【００２７】通信リンク５７とコントローラ間通信チッ
プは２台のディスクアレイコントローラ間の通信、資源
利用に関する調停および資源の割り付けを行う。
プは２台のディスクアレイコントローラ間の通信、資源
利用に関する調停および資源の割り付けを行う。
【００２８】［コントローラ間通信チップ］図３に示す
ディスクアレイシステムに包含された２台のアクティブ
アレイコントローラ１１、１３の各々に組み込まれてい
るコントローラ間通信チップのブロック図を図４に示
す。コントローラ間通信チップ（以後ＩＣＯＮチップと
呼ぶ）は、２台のディスクアレイコントローラ間の高速
シリアル通信および資源利用に関する調停・資源割付を
実行すのに必要な機能を全て有する。ディスクアレイシ
ステムにおいてＩＣＯＮチップを用いる主たる目的は二
重化ディスクアレイコントローラを利用することにあ
る。二重化コントローラ構成は２台のコントローラ間で
資源（ディスクドライブやＳＣＳＩバス）を共用するの
で、デッドロックを防止したりシステムパフォーマンス
を最大にするために、これら共通資源の利用を調停する
方法が必要となる。ＩＣＯＮチップは、デッドロックを
防止したりシステムパフォーマンスを最大にする資源割
付アルゴリズムをハードウェア的に実現している。資源
利用に関する調停・割付の実行に加え、ＩＣＯＮチップ
はまたディスクアレイコントローラ間での総称的複数バ
イトのメッセージの送受信手段も提供する。ＩＣＯＮチ
ップは次のロジックモジュールを包含する。
ディスクアレイシステムに包含された２台のアクティブ
アレイコントローラ１１、１３の各々に組み込まれてい
るコントローラ間通信チップのブロック図を図４に示
す。コントローラ間通信チップ（以後ＩＣＯＮチップと
呼ぶ）は、２台のディスクアレイコントローラ間の高速
シリアル通信および資源利用に関する調停・資源割付を
実行すのに必要な機能を全て有する。ディスクアレイシ
ステムにおいてＩＣＯＮチップを用いる主たる目的は二
重化ディスクアレイコントローラを利用することにあ
る。二重化コントローラ構成は２台のコントローラ間で
資源（ディスクドライブやＳＣＳＩバス）を共用するの
で、デッドロックを防止したりシステムパフォーマンス
を最大にするために、これら共通資源の利用を調停する
方法が必要となる。ＩＣＯＮチップは、デッドロックを
防止したりシステムパフォーマンスを最大にする資源割
付アルゴリズムをハードウェア的に実現している。資源
利用に関する調停・割付の実行に加え、ＩＣＯＮチップ
はまたディスクアレイコントローラ間での総称的複数バ
イトのメッセージの送受信手段も提供する。ＩＣＯＮチ
ップは次のロジックモジュールを包含する。
【００２９】［マイクロプロセッサインターフェイスコ
ントロールロジック１００］本マイクロプロセッサイン
ターフェイスブロックを介して外部マイクロプロセッサ
はＩＣＯＮチップの状態を構成したりモニタしたりでき
る。構成情報やステータス情報はＩＣＯＮチップ内のレ
ジスタに保持されている。構成、制御、およびステータ
スの各レジスタは、広範囲にわたる機能性および診断動
作をオペレーティングソフトウェアに提供するようにな
っている。割込マスキングや制御もこの機能ブロックに
包含されている。
ントロールロジック１００］本マイクロプロセッサイン
ターフェイスブロックを介して外部マイクロプロセッサ
はＩＣＯＮチップの状態を構成したりモニタしたりでき
る。構成情報やステータス情報はＩＣＯＮチップ内のレ
ジスタに保持されている。構成、制御、およびステータ
スの各レジスタは、広範囲にわたる機能性および診断動
作をオペレーティングソフトウェアに提供するようにな
っている。割込マスキングや制御もこの機能ブロックに
包含されている。
【００３０】［コントローラ間通信ロジック２００］本
コントローラ間通信ブロックにはコントローラ間通信イ
ンターフェイスを実現するのに必要な構造およびロジッ
クが全て入っている。本ブロックには次のような構造お
よびロジックが包含されている：送信状態シーケンサ２
０１、受信状態シーケンサ２０３、メッセージ送信バッ
ファ２０５、メッセージ受信バッファ２０７、ステータ
ス送信レジスタ２０９、ステータス受信バッファ２１
１。これらのモジュールは協調して動作し、２つ独立し
た単方向通信チャンネルを形成する。データパケットの
直列化・非直列化は送信状態シーケンサ２０１、受信状
態シーケンサ２０３モジュールで行われる。送信状態シ
ーケンサからのシリアルデータ出力は受信状態シーケン
サモジュールに供給され、完全な診断データが出力され
る。
コントローラ間通信ブロックにはコントローラ間通信イ
ンターフェイスを実現するのに必要な構造およびロジッ
クが全て入っている。本ブロックには次のような構造お
よびロジックが包含されている：送信状態シーケンサ２
０１、受信状態シーケンサ２０３、メッセージ送信バッ
ファ２０５、メッセージ受信バッファ２０７、ステータ
ス送信レジスタ２０９、ステータス受信バッファ２１
１。これらのモジュールは協調して動作し、２つ独立し
た単方向通信チャンネルを形成する。データパケットの
直列化・非直列化は送信状態シーケンサ２０１、受信状
態シーケンサ２０３モジュールで行われる。送信状態シ
ーケンサからのシリアルデータ出力は受信状態シーケン
サモジュールに供給され、完全な診断データが出力され
る。
【００３１】コントロール間通信ブロックは、２台のデ
ィスクアレイコントローラ間での総称的なメッセージお
よびステータスの送信、または、特定の資源要求・資源
付与・資源解放メッセージの送信を行うのに使用する。
ィスクアレイコントローラ間での総称的なメッセージお
よびステータスの送信、または、特定の資源要求・資源
付与・資源解放メッセージの送信を行うのに使用する。
【００３２】対をなすＩＣＯＮチップ間の通信には６種
類の信号を使用する。これらの信号を次に定義する。
類の信号を使用する。これらの信号を次に定義する。
【００３３】 ［資源割付ロジック３００］本資源割付ブロックには、
２台のディスクアレイコントローラ（マスタおよびスレ
ーブディスクアレイコントローラと呼ぶ）間で最大８個
の共用資源を管理するのに必要な全ての構造およびロジ
ックが入っている。これらの構造およびロジックは資源
アロケータ３０１、２組の資源解放ＦＩＦＯ（マスタ／
スレーブ）３０７、３０９、２組の資源付与済みＦＩＦ
Ｏ（マスタ／スレーブ）３１１、３１３、割付済み資源
ブロック３１５と利用可能資源ブロック３１７から成る
スコアボードを包含する。
２台のディスクアレイコントローラ（マスタおよびスレ
ーブディスクアレイコントローラと呼ぶ）間で最大８個
の共用資源を管理するのに必要な全ての構造およびロジ
ックが入っている。これらの構造およびロジックは資源
アロケータ３０１、２組の資源解放ＦＩＦＯ（マスタ／
スレーブ）３０７、３０９、２組の資源付与済みＦＩＦ
Ｏ（マスタ／スレーブ）３１１、３１３、割付済み資源
ブロック３１５と利用可能資源ブロック３１７から成る
スコアボードを包含する。
【００３４】本ブロックの主要要素は資源アロケータ３
０１である。本ブロックはインテリジェント資源割付ア
ルゴリズムをハードウェア的に実現している。本ブロッ
クにおけるその他のデータ構造は全て資源アロケータに
より直接制御およびモニタされている。マスタコントロ
ーラのＩＣＯＮチップにある資源アロケータは、資源要
求リスト、資源解放ＦＩＦＯ、資源スコアボードの状態
を常にモニタしており、どちらのコントローラへどのよ
うにして、また、いつ資源を割り付けるかを判断する。
スレーブコントローラのＩＣＯＮチップある資源アロケ
ータは診断試験中以外は作動していない。
０１である。本ブロックはインテリジェント資源割付ア
ルゴリズムをハードウェア的に実現している。本ブロッ
クにおけるその他のデータ構造は全て資源アロケータに
より直接制御およびモニタされている。マスタコントロ
ーラのＩＣＯＮチップにある資源アロケータは、資源要
求リスト、資源解放ＦＩＦＯ、資源スコアボードの状態
を常にモニタしており、どちらのコントローラへどのよ
うにして、また、いつ資源を割り付けるかを判断する。
スレーブコントローラのＩＣＯＮチップある資源アロケ
ータは診断試験中以外は作動していない。
【００３５】［コントローラ機能ロジック４００］本コ
ントローラ機能ロジックは、ディスクアレイコントロー
ラの設計上の集積レベルを高めるために、いくつかの基
板レベルのロジック機能を提供する。
ントローラ機能ロジックは、ディスクアレイコントロー
ラの設計上の集積レベルを高めるために、いくつかの基
板レベルのロジック機能を提供する。
【００３６】［通信リンクとプロトコル］本発明は単純
な通信リンクとプロトコルを資源を共用する装置間に確
立し、また、共用される資源の管理に使用されるユニー
クな調停アルゴリズムを提供する。
な通信リンクとプロトコルを資源を共用する装置間に確
立し、また、共用される資源の管理に使用されるユニー
クな調停アルゴリズムを提供する。
【００３７】通信リンクとプロトコルは資源アービタ
へ、または、資源アービタから資源の要求、付与、解放
を行うために使用される。プロトコルを確立するには、
資源を共用する装置間で１台のマスタ装置と１台もしく
は複数のスレーブ装置をどれにするか決める必要があ
る。マスタとスレーブを区別するのは、単にアクティブ
な資源割付ロジック３００を見つけるのに必要なだけで
ある。各コントローラは資源割付ロジックを包含する
が、このロジックはマスタコントローラにおいてのみア
クティブとなる。以下の説明において、言及された資源
割付ロジック３００とその構成要素は、アクティブな資
源割付ロジックとその構成要素のことである。システム
動作については、マスタ装置とスレーブ装置はピアツー
ピアの関係を保持する。
へ、または、資源アービタから資源の要求、付与、解放
を行うために使用される。プロトコルを確立するには、
資源を共用する装置間で１台のマスタ装置と１台もしく
は複数のスレーブ装置をどれにするか決める必要があ
る。マスタとスレーブを区別するのは、単にアクティブ
な資源割付ロジック３００を見つけるのに必要なだけで
ある。各コントローラは資源割付ロジックを包含する
が、このロジックはマスタコントローラにおいてのみア
クティブとなる。以下の説明において、言及された資源
割付ロジック３００とその構成要素は、アクティブな資
源割付ロジックとその構成要素のことである。システム
動作については、マスタ装置とスレーブ装置はピアツー
ピアの関係を保持する。
【００３８】マスタ装置における資源アロケータ３０１
はアクティブとなる。装置は与えられた動作に必要な資
源のリストをコンパイルして資源要求を生成する。その
資源要求は次に資源割付ロジック３００に渡される。資
源割付ロジック３００はシステム内の各装置ごとの要求
リストを保持しており、全ての要求にすばやくまた公平
に応えるようにしている。割付ロジックがある特定の要
求を満足できる状態になると、要求元の装置に対して要
求されている資源を付与する旨通知する。資源要求を承
諾された装置は、その装置が解放するまで、付与された
資源にアクセスし続ける。資源の解放は解放メッセージ
を資源アロケータに送信することによって行われ、解放
された資源は他の資源要求による使用に供される。
はアクティブとなる。装置は与えられた動作に必要な資
源のリストをコンパイルして資源要求を生成する。その
資源要求は次に資源割付ロジック３００に渡される。資
源割付ロジック３００はシステム内の各装置ごとの要求
リストを保持しており、全ての要求にすばやくまた公平
に応えるようにしている。割付ロジックがある特定の要
求を満足できる状態になると、要求元の装置に対して要
求されている資源を付与する旨通知する。資源要求を承
諾された装置は、その装置が解放するまで、付与された
資源にアクセスし続ける。資源の解放は解放メッセージ
を資源アロケータに送信することによって行われ、解放
された資源は他の資源要求による使用に供される。
【００３９】スレーブ装置が関係する全ての資源要求・
資源付与・資源解放は、マスタ装置（アクティブな資源
割付ロジックが存在する）とスレーブ装置間で上述のイ
ンターフェイスを介して装置間メッセージ（メッセージ
タイプとデータフィールドを含む）を送信することによ
り行われる。マスタ装置のみが関係する全ての資源要求
・資源付与・資源解放は、マスタ装置内においてのみ行
われる。
資源付与・資源解放は、マスタ装置（アクティブな資源
割付ロジックが存在する）とスレーブ装置間で上述のイ
ンターフェイスを介して装置間メッセージ（メッセージ
タイプとデータフィールドを含む）を送信することによ
り行われる。マスタ装置のみが関係する全ての資源要求
・資源付与・資源解放は、マスタ装置内においてのみ行
われる。
【００４０】［共用資源管理アルゴリズム］任意に指定
されたマスタ装置にある資源割当ロジック３００は、任
意の台数の装置間で使用する任意の数量の共用資源を管
理するための資源割当アルゴリズムと関連するデータ構
造を包含する。資源を共用するためのデータ構造とアル
ゴリズムについて次に説明する。
されたマスタ装置にある資源割当ロジック３００は、任
意の台数の装置間で使用する任意の数量の共用資源を管
理するための資源割当アルゴリズムと関連するデータ構
造を包含する。資源を共用するためのデータ構造とアル
ゴリズムについて次に説明する。
【００４１】［データ構造］共用資源の管理を必要とす
る各装置のために、任意の深さの要求キュー、つまり、
資源キューのリストがマスタ装置により保持されている
（マスタ要求リスト３０３およびスレーブ要求リスト３
０５）。２つのカウント値、リストエージ（他の要求キ
ューに対するある装置の要求キューの相対的なエージを
示す）および要求エージ（単一の装置の要求キュー内の
最も古いエントリの同じ要求キュー内の他のエントリに
対する相対的なエージを示す）が、装置の要求キューの
各々と関連付けられている。装置の要求キューのそれぞ
れと関連付けられているカウント値に加え、２つのブー
ルフラグも保持されている。これらのブールフラグは要
求停滞フラグとリスト停滞フラグである。要求停滞が真
の場合、これは装置の最も古い資源要求の相対エージが
プログラム可能なしきい値を超えたことを示している。
リスト停滞が真の場合、これは他の装置の要求キューに
対するある装置の要求キューの相対エージがプログラム
可能なしきい値を超えたことを示している。停滞（要求
またはリスト）は全ての装置間で相互排除となる。つま
り、ある与えられた時点では１台の装置しか停滞状態に
ならない。
る各装置のために、任意の深さの要求キュー、つまり、
資源キューのリストがマスタ装置により保持されている
（マスタ要求リスト３０３およびスレーブ要求リスト３
０５）。２つのカウント値、リストエージ（他の要求キ
ューに対するある装置の要求キューの相対的なエージを
示す）および要求エージ（単一の装置の要求キュー内の
最も古いエントリの同じ要求キュー内の他のエントリに
対する相対的なエージを示す）が、装置の要求キューの
各々と関連付けられている。装置の要求キューのそれぞ
れと関連付けられているカウント値に加え、２つのブー
ルフラグも保持されている。これらのブールフラグは要
求停滞フラグとリスト停滞フラグである。要求停滞が真
の場合、これは装置の最も古い資源要求の相対エージが
プログラム可能なしきい値を超えたことを示している。
リスト停滞が真の場合、これは他の装置の要求キューに
対するある装置の要求キューの相対エージがプログラム
可能なしきい値を超えたことを示している。停滞（要求
またはリスト）は全ての装置間で相互排除となる。つま
り、ある与えられた時点では１台の装置しか停滞状態に
ならない。
【００４２】マスタ装置もまた「利用可能資源」と「予
約済み資源」を追跡することによって資源割付および資
源予約の現在の状態を保持する。「利用可能資源」は、
どの資源がどの装置からも現在使用されてないか、ま
た、将来の割付用として現在予約されてないかを資源割
付アルゴリズムに示している。「利用可能資源」構造
（利用可能資源ブロック３１７）に入っている資源は、
従って、どれも割付可能である。「予約済み資源」は、
装置の内の１台が停滞状態（要求停滞またはリスト停滞
が真）に入ったのことによりどの資源が将来の割付用に
予約されたかを資源割付アルゴリズムに示す。ある装置
が停滞状態に入ると、停滞要求に含まれている資源は、
「利用可能資源」構造から即座に削除されるか、あるい
は、現在割り付けられている資源については、それらの
資源が解放されるか資源プールに戻された時点で、「予
約済み資源」構造（予約済み資源ブロック３１５）に入
れられる。停滞（要求またはリスト）は全ての装置間で
相互排除となる。つまり、ある与えられた時点では１台
の装置しか停滞状態にならない。資源割付アルゴリズム
により使用された最後の２つのデータ構造は、現在選択
されている装置（総称的にＴＵＲＮおよびＬＩＳＴＳＥ
ＬＥＣＴと名づけられており、その資源要求キューを探
索させて利用可能な資源と一致する資源がないか捜させ
ている装置）を指すポインタである。
約済み資源」を追跡することによって資源割付および資
源予約の現在の状態を保持する。「利用可能資源」は、
どの資源がどの装置からも現在使用されてないか、ま
た、将来の割付用として現在予約されてないかを資源割
付アルゴリズムに示している。「利用可能資源」構造
（利用可能資源ブロック３１７）に入っている資源は、
従って、どれも割付可能である。「予約済み資源」は、
装置の内の１台が停滞状態（要求停滞またはリスト停滞
が真）に入ったのことによりどの資源が将来の割付用に
予約されたかを資源割付アルゴリズムに示す。ある装置
が停滞状態に入ると、停滞要求に含まれている資源は、
「利用可能資源」構造から即座に削除されるか、あるい
は、現在割り付けられている資源については、それらの
資源が解放されるか資源プールに戻された時点で、「予
約済み資源」構造（予約済み資源ブロック３１５）に入
れられる。停滞（要求またはリスト）は全ての装置間で
相互排除となる。つまり、ある与えられた時点では１台
の装置しか停滞状態にならない。資源割付アルゴリズム
により使用された最後の２つのデータ構造は、現在選択
されている装置（総称的にＴＵＲＮおよびＬＩＳＴＳＥ
ＬＥＣＴと名づけられており、その資源要求キューを探
索させて利用可能な資源と一致する資源がないか捜させ
ている装置）を指すポインタである。
【００４３】［アルゴリズム］資源割付の公平さは以上
に定義したデータ構造を用いて提供される。上述のよう
に、要求停滞フラグは、資源要求を承諾する場合、単一
の装置内での公平さを確実にするために使用される。例
えば、資源をランダムに利用可能な場合を考えてみる。
この場合、問題を検出・訂正するメカニズムが存在して
ないと、ほとんどの資源を２個づつのグループで要求す
る装置は、同じ資源プールから５資源づつのグループで
資源を要求するその装置自身の要求が処理を渇望する事
態をもたらす。要求エージ数と関連するしきい値を用い
ることにより、単一の装置内の資源要求が処理待ちを渇
望したり、また、無期限に処理されないままになるとい
うことはなくなる。
に定義したデータ構造を用いて提供される。上述のよう
に、要求停滞フラグは、資源要求を承諾する場合、単一
の装置内での公平さを確実にするために使用される。例
えば、資源をランダムに利用可能な場合を考えてみる。
この場合、問題を検出・訂正するメカニズムが存在して
ないと、ほとんどの資源を２個づつのグループで要求す
る装置は、同じ資源プールから５資源づつのグループで
資源を要求するその装置自身の要求が処理を渇望する事
態をもたらす。要求エージ数と関連するしきい値を用い
ることにより、単一の装置内の資源要求が処理待ちを渇
望したり、また、無期限に処理されないままになるとい
うことはなくなる。
【００４４】リスト停滞フラグは、資源要求を承諾する
場合、装置間での公平さを確実にするために使用され
る。例えば、資源を２個づつのグループで要求する装置
は、同じ資源プールから５資源づつのグループで資源を
要求するそのシステム内の他の装置が処理を渇望する事
態をもたらす。リストエージ数と関連するしきい値を用
いることにより、全ての装置の要求が公平に処理され、
また、ある特定の装置が資源要求を渇望するという事態
を避けられる。
場合、装置間での公平さを確実にするために使用され
る。例えば、資源を２個づつのグループで要求する装置
は、同じ資源プールから５資源づつのグループで資源を
要求するそのシステム内の他の装置が処理を渇望する事
態をもたらす。リストエージ数と関連するしきい値を用
いることにより、全ての装置の要求が公平に処理され、
また、ある特定の装置が資源要求を渇望するという事態
を避けられる。
【００４５】資源割付アルゴリズムについて２つの動作
モードが定義されている。それらは通常モードと停滞モ
ードである。通常動作モードでは、どの装置も停滞状態
に入ることはなく、アルゴリズムはＴＵＲＮポインタを
ラウンドロビン方式で使用する。これにより、装置の要
求キューのそれぞれを順次調査し、付与可能（資源の利
用可能性に基づく）な資源を付与する。資源の付与にあ
たっては、要求エントリの相対エージに基づいた装置の
要求キュー内の優先順位に従う。停滞モードに遷移する
と（装置が停滞状態に入る）、ＴＵＲＮポインタは停滞
装置に設定され、資源割付アルゴリズムは停滞状態をも
たらした要求の承諾を優先する。具体的には、停滞要求
に包含されている資源を予約し、他の装置がこれらの資
源を付与されることがないようにする。ＴＵＲＮポイン
タは停滞装置に対して有効に働いたままであるが、他の
装置の要求キューや停滞装置の要求キュー内の他のエン
トリは、現在どの資源が利用可能か、また、予約されて
いるかを二次リストポインタ（ＬＩＳＴＳＥＬＥＣＴ）
を用いて調べながら、一致する資源の探索を継続する。
モードが定義されている。それらは通常モードと停滞モ
ードである。通常動作モードでは、どの装置も停滞状態
に入ることはなく、アルゴリズムはＴＵＲＮポインタを
ラウンドロビン方式で使用する。これにより、装置の要
求キューのそれぞれを順次調査し、付与可能（資源の利
用可能性に基づく）な資源を付与する。資源の付与にあ
たっては、要求エントリの相対エージに基づいた装置の
要求キュー内の優先順位に従う。停滞モードに遷移する
と（装置が停滞状態に入る）、ＴＵＲＮポインタは停滞
装置に設定され、資源割付アルゴリズムは停滞状態をも
たらした要求の承諾を優先する。具体的には、停滞要求
に包含されている資源を予約し、他の装置がこれらの資
源を付与されることがないようにする。ＴＵＲＮポイン
タは停滞装置に対して有効に働いたままであるが、他の
装置の要求キューや停滞装置の要求キュー内の他のエン
トリは、現在どの資源が利用可能か、また、予約されて
いるかを二次リストポインタ（ＬＩＳＴＳＥＬＥＣＴ）
を用いて調べながら、一致する資源の探索を継続する。
【００４６】実際の資源付与動作は、付与された資源を
「利用可能資源」構造から削除する動作、「予約済み資
源」構造のクリア動作（資源付与が停滞要求に対してな
された場合）を含む。資源解放動作は単に「利用可能資
源」構造を更新することによってなされる。
「利用可能資源」構造から削除する動作、「予約済み資
源」構造のクリア動作（資源付与が停滞要求に対してな
された場合）を含む。資源解放動作は単に「利用可能資
源」構造を更新することによってなされる。
【００４７】［特定の資源アルゴリズムの実現］次に示
すのは、以下のような特性を有するマスタ装置と単一の
スレーブ装置の場合について実現した「Ｃ」プログラミ
ング言語を用いたアルゴリズムである。 ・両装置の資源要求キュー深さ＝４ ・両装置間で共用する資源数＝８ 先に述べたように、装置数、共用資源数、キュー深さは
全く任意である。このアルゴリズムの有する機能性は資
源を共用する装置であってマスタと指定された装置にお
いて実現される。記述は、承諾する処理要求を捜すのに
使用する任意のコントローラからの処理ポーリングにつ
いてである。解放動作は、単に、解放する資源を利用可
能チャンネル変数に割り付けることにより行われる。
すのは、以下のような特性を有するマスタ装置と単一の
スレーブ装置の場合について実現した「Ｃ」プログラミ
ング言語を用いたアルゴリズムである。 ・両装置の資源要求キュー深さ＝４ ・両装置間で共用する資源数＝８ 先に述べたように、装置数、共用資源数、キュー深さは
全く任意である。このアルゴリズムの有する機能性は資
源を共用する装置であってマスタと指定された装置にお
いて実現される。記述は、承諾する処理要求を捜すのに
使用する任意のコントローラからの処理ポーリングにつ
いてである。解放動作は、単に、解放する資源を利用可
能チャンネル変数に割り付けることにより行われる。
【００４８】この実現例では「Ｃ」プログラミング言語
を使用しているが、任意の形式で実現できる。換言すれ
ば、他のプログラミング言語を使用したり、ステートマ
シンによるハードウエア的実現等も可能である。
を使用しているが、任意の形式で実現できる。換言すれ
ば、他のプログラミング言語を使用したり、ステートマ
シンによるハードウエア的実現等も可能である。
【００４９】
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
【表５】
【表６】 上記のアルゴリズムで使用した用語の説明・定義を以下
に示す。
に示す。
【００５０】ｓｅｒｖｉｃｅ＿ｌｏｏｐｓ（処理ループ
数） −− 任意のある一時点において未処理のままに
しておける要求の数。
数） −− 任意のある一時点において未処理のままに
しておける要求の数。
【００５１】ｍａｓｔｅｒ＿ｒｅｑｕｅｓｔ＿ｓｔａｇ
ｎａｔｉｏｎ（マスタ要求の停滞）−− マスタＩＣＯ
ＮチップがマスタＩＣＯＮの要求を処理しないでスレー
ブＩＣＯＮの要求ばかりを処理しすぎた場合に入る状
態。（ＩＣＯＮ間公正パラメータ） ｍａｓｔｅｒ＿ｌｉｓｔ＿ｓｔａｇｎａｔｉｏｎ（マス
タリストの停滞） −− マスタＩＣＯＮの要求リスト
上の要求のエージが、マスタＩＣＯＮの要求キューにお
いて処理されている他の要求に相関させて構成可能なし
きい値を超えた場合に入る状態。（これはＩＣＯＮ間の
リスト要求の公正を図るのに使用される。これにより、
たくさんの資源を必要とする要求は、少ない資源しか必
要としないたくさんの要求の後に待機しているので、マ
スタＩＣＯＮのリスト内での処理の渇望が発生するのを
確実に避けている。） ｓｌａｖｅ＿ｒｅｑｕｅｓｔ＿ｓｔａｇｎａｔｉｏｎ
（スレーブ要求の停滞）−− マスタＩＣＯＮチップが
スレーブＩＣＯＮの要求を処理しないでマスタＩＣＯＮ
の要求ばかりを処理しすぎた場合に入る状態。（ＩＣＯ
Ｎ間公正パラメータ） ｓｌａｖｅ＿ｌｉｓｔ＿ｓｔａｇｎａｔｉｏｎ（スレー
ブリストの停滞） −− スレーブＩＣＯＮの要求リス
ト上の要求のエージが、スレーブＩＣＯＮの要求キュー
において処理されている他の要求に相関させて構成可能
なしきい値を超えた場合に入る状態。（これはＩＣＯＮ
間のリスト要求の公正を図るのに使用される。これによ
り、たくさんの資源を必要とする要求は、少ない資源し
か必要としないたくさんの要求の後に待機しているの
で、スレーブＩＣＯＮのリスト内での処理の渇望が発生
するのを確実に避けている。） ｌａｓｔ＿ｓｅｒｖｉｃｅｄ（前回処理） −− 最近
受けた処理サービスが最も少ないコントローラに対して
処理サービスを提供する上での公正さを提供するメカニ
ズム。
ｎａｔｉｏｎ（マスタ要求の停滞）−− マスタＩＣＯ
ＮチップがマスタＩＣＯＮの要求を処理しないでスレー
ブＩＣＯＮの要求ばかりを処理しすぎた場合に入る状
態。（ＩＣＯＮ間公正パラメータ） ｍａｓｔｅｒ＿ｌｉｓｔ＿ｓｔａｇｎａｔｉｏｎ（マス
タリストの停滞） −− マスタＩＣＯＮの要求リスト
上の要求のエージが、マスタＩＣＯＮの要求キューにお
いて処理されている他の要求に相関させて構成可能なし
きい値を超えた場合に入る状態。（これはＩＣＯＮ間の
リスト要求の公正を図るのに使用される。これにより、
たくさんの資源を必要とする要求は、少ない資源しか必
要としないたくさんの要求の後に待機しているので、マ
スタＩＣＯＮのリスト内での処理の渇望が発生するのを
確実に避けている。） ｓｌａｖｅ＿ｒｅｑｕｅｓｔ＿ｓｔａｇｎａｔｉｏｎ
（スレーブ要求の停滞）−− マスタＩＣＯＮチップが
スレーブＩＣＯＮの要求を処理しないでマスタＩＣＯＮ
の要求ばかりを処理しすぎた場合に入る状態。（ＩＣＯ
Ｎ間公正パラメータ） ｓｌａｖｅ＿ｌｉｓｔ＿ｓｔａｇｎａｔｉｏｎ（スレー
ブリストの停滞） −− スレーブＩＣＯＮの要求リス
ト上の要求のエージが、スレーブＩＣＯＮの要求キュー
において処理されている他の要求に相関させて構成可能
なしきい値を超えた場合に入る状態。（これはＩＣＯＮ
間のリスト要求の公正を図るのに使用される。これによ
り、たくさんの資源を必要とする要求は、少ない資源し
か必要としないたくさんの要求の後に待機しているの
で、スレーブＩＣＯＮのリスト内での処理の渇望が発生
するのを確実に避けている。） ｌａｓｔ＿ｓｅｒｖｉｃｅｄ（前回処理） −− 最近
受けた処理サービスが最も少ないコントローラに対して
処理サービスを提供する上での公正さを提供するメカニ
ズム。
【００５２】ｔｕｒｎ（番） −− 要求を処理すると
き最初にどのリストを見るかを示す。
き最初にどのリストを見るかを示す。
【００５３】ｍａｓｔｅｒ＿ｌｉｓｔ＿ａｇｅ（マスタ
リストエージ） −− スレーブのリストからの要求の
うち処理された要求の数と比較した時のマスタ用の要求
リストの相対エージ。スレーブからの要求のいくつかが
処理された後、最悪の場合でもマスタは処理サービスを
受けることを保証するのに使用される。マスタリストエ
ージがしきい値を超えると、ｍａｓｔｅｒ＿ｒｅｑｕｅ
ｓｔ＿ｓｔａｇｎａｔｉｏｎ状態に入る。
リストエージ） −− スレーブのリストからの要求の
うち処理された要求の数と比較した時のマスタ用の要求
リストの相対エージ。スレーブからの要求のいくつかが
処理された後、最悪の場合でもマスタは処理サービスを
受けることを保証するのに使用される。マスタリストエ
ージがしきい値を超えると、ｍａｓｔｅｒ＿ｒｅｑｕｅ
ｓｔ＿ｓｔａｇｎａｔｉｏｎ状態に入る。
【００５４】ｍａｓｔｅｒ＿ｒｅｑｕｅｓｔ＿ａｇｅ
（マスタ要求エージ） −− マスタのリストからの要
求のうち処理された要求の数と比較した時のマスタリス
トの最も古いメンバの相対エージ。マスタリスト内のい
くつか他の要求が処理された後、最悪の場合でもマスタ
リストにおける最も古い要求は処理されることを保証す
るのに使用される。マスタ要求エージがしきい値を超え
ると、ｍａｓｔｅｒ＿ｌｉｓｔ＿ｓｔａｇｎａｔｉｏｎ
状態に入る。
（マスタ要求エージ） −− マスタのリストからの要
求のうち処理された要求の数と比較した時のマスタリス
トの最も古いメンバの相対エージ。マスタリスト内のい
くつか他の要求が処理された後、最悪の場合でもマスタ
リストにおける最も古い要求は処理されることを保証す
るのに使用される。マスタ要求エージがしきい値を超え
ると、ｍａｓｔｅｒ＿ｌｉｓｔ＿ｓｔａｇｎａｔｉｏｎ
状態に入る。
【００５５】ｓｌａｖｅ＿ｌｉｓｔ＿ａｇｅ（スレーブ
リストエージ） −− マスタのリストからの要求のう
ち処理された要求の数と比較した時のスレーブ用の要求
リストの相対エージ。マスタからの要求のいくつかが処
理された後、最悪の場合でもスレーブは処理サービスを
受けることを保証するのに使用される。スレーブリスト
エージがしきい値を超えると、ｓｌａｖｅ＿ｒｅｑｕｅ
ｓｔ＿ｓｔａｇｎａｔｉｏｎ状態に入る。
リストエージ） −− マスタのリストからの要求のう
ち処理された要求の数と比較した時のスレーブ用の要求
リストの相対エージ。マスタからの要求のいくつかが処
理された後、最悪の場合でもスレーブは処理サービスを
受けることを保証するのに使用される。スレーブリスト
エージがしきい値を超えると、ｓｌａｖｅ＿ｒｅｑｕｅ
ｓｔ＿ｓｔａｇｎａｔｉｏｎ状態に入る。
【００５６】ｓｌａｖｅ＿ｒｅｑｕｅｓｔ＿ａｇｅ（ス
レーブ要求エージ） −− スレーブのリストからの要
求のうち処理された要求の数と比較した時のスレーブリ
ストの最も古いメンバの相対エージ。スレーブリスト内
のいくつか他の要求が処理された後、最悪の場合でもス
レーブリストにおける最も古い要求は処理されることを
保証するのに使用される。スレーブ要求エージがしきい
値を超えると、ｓｌａｖｅ＿ｌｉｓｔ＿ｓｔａｇｎａｔ
ｉｏｎ状態に入る。
レーブ要求エージ） −− スレーブのリストからの要
求のうち処理された要求の数と比較した時のスレーブリ
ストの最も古いメンバの相対エージ。スレーブリスト内
のいくつか他の要求が処理された後、最悪の場合でもス
レーブリストにおける最も古い要求は処理されることを
保証するのに使用される。スレーブ要求エージがしきい
値を超えると、ｓｌａｖｅ＿ｌｉｓｔ＿ｓｔａｇｎａｔ
ｉｏｎ状態に入る。
【００５７】上記のアルゴリズムと本発明に関する先の
説明は、アレイ内のディスクドライブユニット、バス、
およびその他の資源へのアクセスを共用する複数のディ
スクアレイコントローラの動作を管理する方法を示すも
のであることは、当業者には容易に理解できるものであ
る。
説明は、アレイ内のディスクドライブユニット、バス、
およびその他の資源へのアクセスを共用する複数のディ
スクアレイコントローラの動作を管理する方法を示すも
のであることは、当業者には容易に理解できるものであ
る。
【００５８】本発明の好適な実施例について説明した
が、添付した「特許請求の範囲」の範囲内で各種変更を
加えてもよいことは理解できるであろう。
が、添付した「特許請求の範囲」の範囲内で各種変更を
加えてもよいことは理解できるであろう。
【００５９】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、複数のコントローラが共通の資源に対するアクセス
および制御を共用する場合、資源を効率よく共用でき、
また、デッドロック状態の発生を避けることができる。
ば、複数のコントローラが共通の資源に対するアクセス
および制御を共用する場合、資源を効率よく共用でき、
また、デッドロック状態の発生を避けることができる。
【図１】 ２本のＳＣＳＩホストバス、２台のディスク
アレイコントローラ、およびこれら２台のコントローラ
により共用された５本のＳＣＳＩバスを介してアクセス
される１０台のディスクドライブを包含するディスクア
レイシステムを表すブロック図である。
アレイコントローラ、およびこれら２台のコントローラ
により共用された５本のＳＣＳＩバスを介してアクセス
される１０台のディスクドライブを包含するディスクア
レイシステムを表すブロック図である。
【図２】 共通のＳＣＳＩホストバスに接続された２台
のディスクアレイコントローラ、およびこれら２台のコ
ントローラにより共用された５本のＳＣＳＩバスを介し
てアクセスされる１０台のディスクドライブを包含する
ディスクアレイシステムを表すブロック図である。
のディスクアレイコントローラ、およびこれら２台のコ
ントローラにより共用された５本のＳＣＳＩバスを介し
てアクセスされる１０台のディスクドライブを包含する
ディスクアレイシステムを表すブロック図である。
【図３】 ２台の活動ディスクアレイコントローラと、
これらコントローラ間の通信を行ったり資源利用に関す
る調停および資源の割り付けを行うためのそれらコント
ローラ間の通信リンクとを包含するディスクアレイシス
テムを表すブロック図である。
これらコントローラ間の通信を行ったり資源利用に関す
る調停および資源の割り付けを行うためのそれらコント
ローラ間の通信リンクとを包含するディスクアレイシス
テムを表すブロック図である。
【図４】 図３の各ディスクアレイコントローラに組み
込まれ、これら２台の活動ディスクアレイコントローラ
間の通信を行ったり資源利用に関する調停および資源割
り付けを行うＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）である
ＩＣＯＮ（コントローラ間通信チップ）のブロック図で
ある。
込まれ、これら２台の活動ディスクアレイコントローラ
間の通信を行ったり資源利用に関する調停および資源割
り付けを行うＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）である
ＩＣＯＮ（コントローラ間通信チップ）のブロック図で
ある。
Claims (13)
- 【請求項１】 複数の要求元と複数の資源を包含し、前
記要求元は前記資源に対するアクセスおよび制御を共用
するコンピュータシステムにおいて、効率の悪い資源の
共用やデッドロック状態の発生を避けるために、要求元
から受信した入出力要求の実行を調整する方法であっ
て、 （Ａ）前記要求元から受信した各入出力要求に対応し、
各々が該入出力要求により要求された資源の識別名を包
含するエントリを有してなる要求キューを確立するステ
ップと、 （Ｂ）現在どの要求元によっても使用されておらず、ま
た、現在どの要求元によっても将来における使用を予約
されていないような各資源ごとのエントリを包含する利
用可能資源ステータスアレイを保持するステップと、 （Ｃ）前記要求キュー内の各エントリを前記利用可能資
源ステータスアレイ内のエントリと順次比較し、前記利
用可能資源ステータスアレイ内に入っている全ての資源
を識別する前記要求キュー内のエントリを検出するステ
ップと、 （Ｄ）ステップＣで検出された前記エントリと関連する
資源に対する制御を、ステップＣで検出されたエントリ
に対応する入出力要求を出している要求元に与えるステ
ップと、 （Ｅ）ステップＣで識別されたエントリに対応する入出
力要求を実行するステップ、とから成ることを特徴とす
る入出力要求の実行を調整する方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の入出力要求の実行を調
整する方法であって、ステップＣが完了したらステップ
Ｃで検出された前記エントリに関連する各資源について
のエントリを前記利用可能資源ステータスアレイから削
除するステップを更に有して成る入出力要求の実行を調
整する方法。 - 【請求項３】 請求項２に記載の入出力要求の実行を調
整する方法であって、ステップＥが完了したらステップ
Ｃで検出された前記エントリに関連する各資源について
のエントリを前記利用可能資源ステータスアレイに戻す
ステップを更に有して成る入出力要求の実行を調整する
方法。 - 【請求項４】 請求項１に記載の入出力要求の実行を調
整する方法であって、前記要求キューの各エントリが、
要求キューの各エントリの要求キューの他のエントリに
対する相対エージを示す要求エージを包含し、該相対エ
ージに基づいて要求キューのエントリに優先順位を付与
するステップを更に有して成ることを特徴とする入出力
要求の実行を調整する方法。 - 【請求項５】 請求項１に記載の入出力要求の実行を調
整する方法であって、 前記資源はディスクアレイ内のディスクドライブを包含
し、 前記要求元は前記ディスクドライブに対するアクセスお
よび制御を共用するディスクアレイコントローラから成
ることを特徴とする入出力要求の実行を調整する方法。 - 【請求項６】 請求項１に記載の入出力要求の実行を調
整する方法であって、 前記資源は前記コンピュータシステム内のバスを包含す
ることを特徴とする入出力要求の実行を調整する方法。 - 【請求項７】 請求項１に記載の入出力要求の実行を調
整する方法であって、 前記要求キュー内の各エントリが、要求キューの各エン
トリの要求キューの他のエントリに対する相対エージを
示す要求エージを更に包含し、 所定の要求エージ値を超える要求エージを有する任意の
エントリを識別するために前記要求エージを調査するス
テップと、 前記所定の要求エージ値を超える要求エージを有する前
記エントリに関連する各資源についてのエントリを前記
利用可能資源ステータスアレイから削除して、前記所定
の要求エージ値を超える要求エージを有するエントリに
関連する要求元および要求で使用する資源を予約するス
テップとを更に有して成ることを特徴とする入出力要求
の実行を調整する方法。 - 【請求項８】 請求項１に記載の入出力要求の実行を調
整する方法であって、 前記コンピュータシステムにおける各要求元ごとに要求
キューが保持され、前記要求キュー内の各エントリを前
記利用可能資源ステータスアレイ内のエントリと順次比
較する前記ステップは、各要求キュー内のエントリを交
互に調べ、前記利用可能資源ステータスアレイ内に入っ
ている全ての資源を識別する前記要求キュー内のエント
リを検出するステップを包含することを特徴とする入出
力要求の実行を調整する方法。 - 【請求項９】 請求項１に記載の入出力要求の実行を調
整する方法であって、 前記要求元は前記コンピュータシステムにおけるディス
クアレイサブシステム内のディスクアレイコントローラ
であり、 前記資源は前記ディスクアレイサブシステム内のディス
クドライブおよびバスであることを特徴とする入出力要
求の実行を調整する方法。 - 【請求項１０】 第１および第２ディスクアレイコント
ローラと、前記プロセッサ各々の制御下にある複数のデ
ィスクドライブおよびバスを包含するディスクアレイシ
ステムにおいて前記プロセッサの動作を調整し、入出力
要求の実行を調整する方法であって、 （Ａ）前記ディスクアレイシステムによって受信された
入出力要求に対応し、各々が該入出力要求により要求さ
れたディスクドライブとバスの識別名を包含するエント
リを有してなる要求キューを各ディスクアレイコントロ
ーラごとに確立するステップと、 （Ｂ）現在どのディスクアレイコントローラによっても
使用されておらず、また、現在どのディスクアレイコン
トローラによっても将来における使用を予約されていな
いディスクドライブおよびバスごとのエントリを包含す
る利用可能資源ステータスアレイを保持するステップ
と、 （Ｃ）前記要求キュー内の各エントリを前記利用可能資
源ステータスアレイ内のエントリと順次比較し、前記利
用可能資源ステータスアレイ内に入っている全ての資源
を識別する前記要求キュー内のエントリを検出するステ
ップと、 （Ｄ）ステップＣで検出された前記エントリと関連する
ディスクドライブおよびバスに対する制御を、ステップ
Ｃで検出されたエントリに対応する要求キューと関連す
るディスクアレイコントローラに与えるステップと、 （Ｅ）ステップＣで識別されたエントリに対応する入出
力要求を実行するステップとから成ることを特徴とする
入出力要求の実行を調整する方法。 - 【請求項１１】 請求項１０に記載の入出力要求の実行
を調整する方法であって、 前記要求キュー内の各エントリが、前記要求キューの各
エントリの要求キューの他のエントリに対する相対エー
ジを示す要求エージを更に包含し、 所定の要求エージ値を超える要求エージを有する任意の
エントリを識別するために前記要求エージを調査するス
テップと、 前記所定の要求エージ値を超える要求エージを有する前
記エントリに関連する各資源についてのエントリを前記
利用可能資源ステータスアレイから削除して、前記所定
の要求エージ値を超える要求エージを有するエントリに
関連するディスクアレイコントローラおよび入出力要求
で使用するディスクドライブを予約するステップとを更
に有して成ることを特徴とする入出力要求の実行を調整
する方法。 - 【請求項１２】 請求項１０に記載の入出力要求の実行
を調整する方法であって、 前記要求キュー内の各エントリを前記利用可能資源ステ
ータスアレイ内のエントリと順次比較する前記ステップ
は、各要求キュー内のエントリを交互に調べ、前記利用
可能資源ステータスアレイ内に入っている全ての資源を
識別する前記要求キュー内のエントリを検出するステッ
プを包含することを特徴とする入出力要求の実行を調整
する方法。 - 【請求項１３】 請求項１０に記載の入出力要求の実行
を調整する方法であって、 各要求キューは、更に、要求キューにおける最も古いエ
ントリのエージを示すリストエージを含み、 前記要求キュー内の各エントリを前記利用可能資源ステ
ータスアレイ内のエントリと順次比較する前記ステップ
は、所定のリストエージ値を超えるリストエージを有す
る任意の要求キューを識別するために前記リストエージ
を調査するステップと、 要求キューが前記所定のリストエージを超えるリストエ
ージを有すると識別された場合、要求キューのリストエ
ージが前記所定のリストエージ値より小さくなるまで、
前記所定のリストエージを超えるリストエージを有する
と識別された要求キュー内のエントリを順次比較するス
テップとを包含することを特徴とする入出力要求の実行
を調整する方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US22340594A | 1994-04-04 | 1994-04-04 | |
| US08/223,405 | 1994-04-04 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0844681A true JPH0844681A (ja) | 1996-02-16 |
Family
ID=22836356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7077593A Pending JPH0844681A (ja) | 1994-04-04 | 1995-04-03 | 複数の処理装置により共用される資源の集中管理 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6009275A (ja) |
| EP (2) | EP1016957B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0844681A (ja) |
| DE (1) | DE69521549T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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