JPH10289167A - 計算機システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 保存される情報の瞬時性（整合性）を保証し
ながら、かつ補助記憶装置に対するディスク負荷を小さ
くしながら、主メモリに記憶されている情報を保存す
る。 【解決手段】 システムの停止が検出されたとき、シス
テムをオフライン状態にし、無停電電源装置６によっ
て、情報の保存に必要な装置に給電しながら、保存処理
装置４によって、主メモリ２に記憶されている情報を補
助記憶装置３に転送して保存させ、システム停止の理由
が解除されて、復元指示が入力されたとき、復元処理装
置５によって、論理／物理アドレス変換テーブル７をル
ックアップしながら、補助記憶装置３に保存されている
情報のうち、復元対象となっている情報を主メモリ２に
転送させて復元させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラントなどの制
御を行う計算機システムに係わり、特に停電などの事故
が発生し、再スタートがかけられたとき、事故発生時点
の制御内容から制御を開始させる計算機システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】現在、プラントなどの制御を行う制御用
計算機システムでは、アクセス頻度が高く、即応性の高
い情報を主メモリ上に配置し、これによって高い応答性
を確保して、制御対象となるプラントなどを監視、制御
するようにしている。

【０００３】この場合、このような制御用計算機システ
ムでは、停電などの事故やハードウェア、ソフトウェア
などのトラブルが発生して、制御用計算機システムがダ
ウンしてしまう恐れがあることから、制御用計算機シス
テムがダウンしても、これが稼動していたとき、主メモ
リ上にあった情報を何らかの形で保持させ、システム各
部の初期化処理をスキップさせてシステムを立ち上げる
ホット・スタート（継続スタート）がかけられたとき、
保持させていた情報を利用し、ダウン前の処理を継続さ
せる必要がある。

【０００４】そして、このような要求を満たすために、
種々の方法が提案されているが、次に述べる２つの方法
が最も有効な方法と考えられている。

【０００５】１つ目の方法は、ハードウェアによるバッ
テリ・バックアップ機能を利用して主メモリに記憶され
ている情報をそのまま、バックアップする方法であり、
この方法を使用することにより、停電などの事故が発生
して、ＣＰＵが機能を停止しても、主メモリに記憶され
ている情報をそのままの状態で保持させてホット・スタ
ートの操作が行われたとき、主メモリに記憶されている
情報を使用して、システムがダウンしたときの処理か
ら、監視処理、制御処理を開始させる。

【０００６】２つ目の方法は、予め設定されている一定
の周期毎、あるいは任意のイベントが発生する毎に、ア
プリケーション・タスクを起動させて主メモリに記憶さ
れている情報を補助記憶装置に転送させる方法であり、
この方法を使用することにより、停電などの事故が発生
して、ＣＰＵが機能を停止しても、継続スタートの操作
が行われたとき、補助記憶装置に保持されている情報を
主メモリに転送して、システムがダウンしたとき処理か
ら、監視処理、制御処理を開始させる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の問題解決方法では、次に述べるような問題が
あった。

【０００８】まず、バッテリ・バックアップ機能を使用
する方法では、バッテリの容量上の制限から、主メモリ
に記憶されている情報を長い時間、保持させることがで
きず、停電などによる電源断状態が長時間にわたるとき
には、他の対策を別途、立てなければならないという問
題があった。

【０００９】さらに、一般的な制御用計算機システムで
は、計算機本体（ＣＰＵ）のハードウェアが異常になっ
たとき、他の計算機本体を立ち上げて、システムの処理
を継続させる必要があるが、上述したバッテリ・バック
アップ機能を使用する方法では、主メモリ上に記憶され
ている情報を他の計算機本体に引き継ぐことができない
という問題があった。

【００１０】また、アプリケーション・タスクを起動さ
せて主メモリに記憶されていた情報を補助記憶装置に転
送させる方法では、保存対象となっている情報の量が多
いとき、何らかの圧縮方法、例えば保存対象となってい
る情報のうち、変化箇所のみを抽出するという圧縮方法
などを使用して、主メモリに記憶されている情報を圧縮
し、これを補助記憶装置に転送しなければならない。

【００１１】しかしながら、近年のような大容量主メモ
リ時代の制御用計算機システムでは、これらの圧縮技術
を使用し、主メモリに記憶されている情報を圧縮して、
補助記憶装置に転送すると、制御用計算機システムを復
旧させて補助記憶装置に記憶されている情報を主メモリ
上に転送させるとき、時間がかかり過ぎてしまうととも
に、補助記憶装置に対するディスク負荷が大きくなって
しまうという問題があった。

【００１２】さらに、このようなアプリケーション・タ
スクを起動させて主メモリに記憶されていた情報を補助
記憶装置に転送させる方法では、制御用計算機システム
をオンラインで稼動させるとき、主メモリ上の情報を補
助記憶装置に転送させて保存させる際、補助記憶装置に
情報を転送して保存している最中に、主メモリ上の情報
が書き換えられて、補助記憶装置に保存されている最初
の情報と、最後の情報との間に整合性が無くなってしま
うという問題があった。

【００１３】本発明は上記の事情に鑑み、請求項１で
は、電源が異常になっている状態やＯＳ（オペレーティ
ングシステム）などが異常になっている状態でも、保存
される情報の瞬時性（整合性）を保証しながら、かつ補
助記憶装置に対するディスク負荷を小さくしながら、主
メモリに記憶されている情報を保存することができ、こ
れによってホット・スタートによる立ち上げを可能にし
て、システムの継続性を大幅に向上させることができる
計算機システムを提供することを目的としている。

【００１４】また、請求項２では、主メモリ上の情報を
保存して、これを復元する際、固定値が破壊されても、
これを自動的に復旧させてシステム継続不可にならない
ようにすることができるとともに、オペレータ側の継続
可能可否判断を軽減させることができる計算機システム
を提供することを目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、請求項１では、計算機本体により主メモ
リに対する情報の書込み、情報の読出しを行いながら、
指定された処理を実行する計算機システムにおいて、フ
ァームウェアによって構成され、システムの動作を継続
するのに支障が生じたとき、オフラインで前記主メモリ
上の情報を補助記憶装置に保存する保存処理装置と、シ
ステムの復旧時に、論理／物理アドレス変換テーブルを
参照しながら、前記補助記憶装置上に保存されている情
報のうち、復元対象に指定されている情報を読み出して
前記主メモリ上に復元する復元処理装置とを備えたこと
を特徴とするものである。

【００１６】上記の構成によれば、システムの動作を継
続するのに支障が生じたとき、ファームウェアによって
構成された保存処理装置は、オフラインにて主メモリ上
の情報を補助記憶装置に保存する。システムの復旧時
に、復元処理装置は、論理／物理アドレス変換テーブル
を参照しながら、補助記憶装置上に保存されている情報
のうち、復元対象に指定されている情報を読み出して、
主メモリ上に復元する。これにより、電源が異常になっ
ている状態やＯＳ（オペレーティングシステム）などが
異常になっている状態でも、保存される情報の瞬時性
（整合性）を保証しながら、かつ補助記憶装置に対する
ディスク負荷を小さくしながら、主メモリに記憶されて
いる情報を保存し、これによってホット・スタートによ
る立ち上げを可能にして、システムの継続性を大幅に向
上させる。

【００１７】また、請求項２では、請求項１に記載の計
算機システムにおいて、前記復元処理装置は、復元対象
となっている情報を前記主メモリ上に復元する際に、予
め設定されている固定値情報テーブルの内容に基づき、
前記主メモリ上に復元された情報の固定値部分が破壊さ
れているか否かをチェックし、前記固定値部分が破壊さ
れているときには、前記固定値部分を修復してその修復
内容をオペレータに提示することを特徴とするものであ
る。

【００１８】上記の構成によれば、復元処理装置は、復
元対象となっている情報を主メモリ上に復元するとき、
固定値情報テーブルの内容に基づき、主メモリ上に復元
された情報のうち、固定値部分が破壊されているかどう
かをチェックする。固定値部分が破壊されているときに
は、固定値部分を修復して、修復内容をオペレータに提
示する。これにより、主メモリ上の情報を保存して、こ
れを復元する際、固定値が破壊されても、これを自動的
に復旧させてシステム継続不可にならないようにすると
ともに、オペレータ側の継続可能可否判断を軽減させ
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る計算機システ
ムの実施の形態を示すブロック図である。

【００２０】この図に示す計算機システム１ａは、シス
テム全体の動作を制御する計算機本体（図示は省略す
る）で使用される主メモリ２と、磁気記憶装置などによ
って構成され、主メモリ２に記憶されている情報を全て
記憶するのに必要な容量を持つ補助記憶装置３と、ファ
ームウェア（チップ内に書き込まれた不揮発性のソフト
ウェア）によって構成され、停電などの事故が発生し
て、システムが停止したとき、主メモリ２に記憶されて
いる情報を補助記憶装置３に転送させて保存させる保存
処理装置４と、ＯＳなどに管理されている論理／物理ア
ドレス変換テーブル〔仮想空間システムにおける情報の
アドレス（論理アドレス）と、ハードウェア上にある情
報のアドレス（物理アドレス）との関係を示すテーブ
ル、図３参照〕７を使用して、補助記憶装置３に保存さ
れている情報のうち、復元対象となっている情報を主メ
モリ２に転送して復元させる復元機能を有する復元処理
装置５と、瞬時停電などを含む停電が発生したとき、主
メモリ２上に記憶されている情報を補助記憶装置３に転
送して保存させる際の電源となる無停電電源装置６とを
備えている。

【００２１】そして、ハードウェアに異常が発生した
り、瞬時停電を含む停電などの事故が発生して、システ
ムの停止が検出されたときには、システムをオフライン
状態にした後、無停電電源装置６によって主メモリ２、
保存処理装置４、及び補助記憶装置３等、情報の保存に
必要な装置に給電しながら、保存処理装置４によって、
主メモリ２に記憶されている情報を補助記憶装置３に転
送して保存させる。システム停止の理由が解除されて復
元指示が入力されたときには、復元処理装置５によって
論理／物理アドレス変換テーブル７をルックアップしな
がら、補助記憶装置３に保存されている情報のうち、復
元対象となっている情報を主メモリ２に転送させて復元
させる。そして、ホット・スタートが指示されたとき、
システムダウンによって中断されていた監視処理や制御
処理を再開させる。

【００２２】次に、図２、図３に示すフローチャートを
参照しながら、この実施の形態の情報保存処理、情報復
元処理について詳細に説明する。

【００２３】まず、ハードウェアに異常が発生したり、
瞬時停電を含む停電などの事故が発生して、システムの
停止が検出され、システムがオフライン状態にされる
と、無停電電源装置６によって主メモリ２、保存処理装
置４、補助記憶装置３等、情報の保存に必要な装置に給
電が開始される。

【００２４】そして、図２のフローチャートに示すよう
に、保存処理装置４によって、主メモリ２に記憶されて
いる情報が先頭番地から順次、読み出されるとともに
（ステップＳ１）、読み出された情報が補助記憶装置３
に順次、転送されて記憶される（ステップＳ２）。主メ
モリ２に記憶されている最終番地の情報が読み出されて
補助記憶装置３に保存されたとき、情報保存動作が終了
する（ステップＳ３）。

【００２５】また、ハードウェアの異常が解除された
り、停電が復旧した後、復元指示が入力されたときに
は、図３のフローチャートに示すように、復元処理装置
５によって、ＯＳなどに管理されている論理／物理アド
レス変換テーブル７がルックアップされて、補助記憶装
置３に保存されている情報のうち、復元対象となってい
る情報（第１復元対象情報〜第（Ｎ−１）復元対象情
報）のみが順次、読み出されるとともに（ステップＳ
４、Ｓ５）、読み出された情報が主メモリ２に順次、転
送されて記憶される（ステップＳ６）。

【００２６】そして、補助記憶装置３に記憶されている
最後の復元対象情報（第Ｎ復元対象情報）が読み出され
て、主メモリ２に記憶されたとき、情報復元動作が終了
する（ステップＳ７）。

【００２７】その後、ホット・スタートが指示されたと
き、計算機本体の動作が開始され、主メモリ２に復元さ
れた情報が使用されて、システムダウンによって中断さ
れていた監視処理や制御処理が再開される。

【００２８】このように、この実施の形態では、ハード
ウェアに異常が発生したり、瞬時停電を含む停電などの
事故が発生して、システムの停止が検出されたとき、シ
ステムをオフライン状態にして、主メモリ２に記憶され
ている情報が書き換えられないようにした後、無停電電
源装置６によって、主メモリ２、保存処理装置４、補助
記憶装置３など、情報の保存に必要な装置に給電しなが
ら、保存処理装置４によって、主メモリ２に記憶されて
いる情報を補助記憶装置３に転送して保存するようにし
ているので、保存される情報の瞬時性（整合性）を保証
しながら、主メモリ２に記憶されている情報を保存する
ことができる。

【００２９】また、この実施の形態では、ハードウェア
の異常が解除されたり、停電が復旧した後に、復元指示
が入力されたときには、復元処理装置５によって、ＯＳ
などに管理されている論理／物理アドレス変換テーブル
７をルックアップして、復元対象となっている情報の論
理アドレスと、物理アドレスとの関係を考慮しながら、
補助記憶装置３に保存されている情報のうち、復元対象
となっている情報のみを抽出し、これを主メモリ２に転
送して、指定された番地に記憶させるようにしているの
で、復元指示が入力されてから復元対象となっている情
報を主メモリ２上に復元するまでの時間を短くするとと
もに、補助記憶装置３に対する計算機本体のディスク負
荷を小さくしながら、ホット・スタートによる立ち上げ
を可能にし、これによってシステムの継続性を大幅に向
上させることができる。

【００３０】図４は本発明による計算機システムの他の
実施の形態を示すブロック図である。

【００３１】この図に示す計算機システム１ｂが図１に
示す計算機システム１ａと異なる点は、復元処理装置５
の機能として、復元機能の他に、主メモリ破壊チェック
機能と、修復機能とを持たせ、これによって保存動作、
復元動作で、復元対象となっている情報の固定値が破壊
されていたとき、これを検知して、破壊されている部分
を自動的に修正するようにしたことである。

【００３２】この場合、この計算機システム１ｂでは、
次に述べる手順で、情報保存処理、情報復元処理を行
う。

【００３３】まず、ハードウェアに異常が発生したり、
瞬時停電を含む停電などの事故が発生して、システムの
停止が検出され、システムがオフライン状態にされる
と、無停電電源装置６によって、主メモリ２、保存処理
装置４、補助記憶装置３など、情報の保存に必要な装置
に給電が開始される。

【００３４】そして、図５のフローチャートに示すよう
に、保存処理装置４により主メモリ２に記憶されている
情報が先頭番地から順次、読み出されるとともに（ステ
ップＳ１０）、読み出された情報が補助記憶装置３に順
次、転送されて記憶される（ステップＳ１１）。主メモ
リ２に記憶されている最終番地の情報が読み出されて、
補助記憶装置３に保存されると、情報保存動作が終了す
る（ステップＳ１２）。

【００３５】また、ハードウェアの異常が解除された
り、停電が復旧した後に、復元指示が入力されたときに
は、図６のフローチャートに示すように復元処理装置５
により、ＯＳなどに管理されている論理／物理アドレス
変換テーブル７がルックアップされて、補助記憶装置３
に保存されている情報のうち、復元対象となっている情
報（第１復元対象情報〜第（Ｎ−１）復元対象情報）の
みが順次、読み出される（ステップＳ１３、Ｓ１４）と
共に、読み出された情報が主メモリ２に順次、転送され
て記憶される（ステップＳ１５）。

【００３６】また、この情報復元処理と並行し、復元処
理装置５によって、ＯＳに標準で装備されているコンパ
イラ、ローダ機能により、主メモリ２に記憶されていた
情報の初期値のうち、固定値部分が登録されている固定
値情報テーブル（通常、補助記憶装置３の所定の場所に
作成されているテーブル）８の内容に基づき、補助記憶
装置３から読み出されて、主メモリ２に転送されて記憶
された情報の固定値部分が破壊されているか否かがチェ
ックされる（ステップＳ１６、Ｓ１７）。破壊されてい
る場合には、固定値情報テーブル８の内容に基づき、主
メモリ２に記憶されている固定値のうち、破壊されてい
た固定値が修復されるとともに、修復内容が差異情報と
してオペレータに提示される（ステップＳ１８）。

【００３７】以下、上述した情報の復元処理、固定値の
修復処理が繰り返し行われ、補助記憶装置３に記憶され
ている最後の復元対象情報（第Ｎ復元対象情報）が読み
出されて、主メモリ２に記憶され、この情報に対する破
壊チェック処理、修復処理が完了したとき、全ての情報
復元動作が終了する（ステップＳ１９）。

【００３８】その後、ホット・スタートが指示されたと
き、計算機本体の動作が開始され、主メモリ２に復元さ
れた情報が使用されて、システムダウンによって中断さ
れていた監視処理や制御処理が再開される。

【００３９】このように、この実施の形態では、ハード
ウェアに異常が発生したり、瞬時停電を含む停電などの
事故が発生して、システムの停止が検出されたとき、シ
ステムをオフライン状態にして、主メモリ２に記憶され
ている情報が書き換えられないようにした後、無停電電
源装置６によって、主メモリ２、保存処理装置４、補助
記憶装置３など、情報の保存に必要な装置に給電しなが
ら、保存処理装置４によって、主メモリ２に記憶されて
いる情報を補助記憶装置３に転送して保存するようにし
ているので、上述した実施の形態と同様に、保存される
情報の瞬時性（整合性）を保証しながら、主メモリ２に
記憶されている情報を保存することができる。

【００４０】また、この実施の形態では、ハードウェア
の異常が解除されたり、停電が復旧したりした後、復元
指示が入力されたとき、復元処理装置５によって、ＯＳ
などに管理されている論理／物理アドレス変換テーブル
７をルックアップして、復元対象となっている情報の論
理アドレスと、物理アドレスとの関係を考慮しながら、
補助記憶装置３に保存されている情報のうち、復元対象
となっている情報のみを抽出し、これを主メモリ２に転
送して、指定された番地に記憶させるようにしているの
で、上述した実施の形態と同様に、復元指示が入力され
てから、復元対象となっている情報を主メモリ２上に復
元するまでの時間を短くするとともに、補助記憶装置３
に対する計算機本体のディスク負荷を小さくしながら、
ホット・スタートによる立ち上げを可能にし、これによ
ってシステムの継続性を大幅に向上させることができ
る。

【００４１】また、この実施の形態では、補助記憶装置
３に保存されている情報のうち、保存対象となっている
情報を主メモリ２に転送して記憶させるとき、固定値情
報テーブル８の内容に基づき、主メモリ２に復元した固
定値が破壊されているかどうかをチェックし、これが破
壊されているとき、破壊されていた固定値を修復するよ
うにしているので、主メモリ２上の情報を保存して、こ
れを復元する際、固定値が破壊されても、これを自動的
に復旧させてシステムが継続不可にならないようにする
ことができる。

【００４２】また、この実施の形態では、主メモリ２に
記憶されている情報のうち、固定値が破壊され、これを
修復したとき、修復の内容をオペレータに提示するよう
にしているので、ホット・スタートを行うかどうかなど
の判断を容易にして、オペレータ側の継続可能可否判断
を軽減させることができる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、請
求項１では、電源が異常になっている状態やＯＳ（オペ
レーティングシステム）などが異常になっている状態で
も、保存される情報の瞬時性（整合性）を保証しなが
ら、かつ補助記憶装置に対するディスク負荷を小さくし
ながら、主メモリに記憶されている情報を保存すること
ができ、これによってホット・スタートによる立ち上げ
を可能にして、システムの継続性を大幅に向上させるこ
とができる。

【００４４】また、請求項２では、主メモリ上の情報を
保存して、これを復元する際、固定値が破壊されても、
これを自動的に復旧させてシステム継続不可にならない
ようにすることができるとともに、オペレータ側の継続
可能可否判断を軽減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る計算機システムの実施の形態を示
すブロック図である。

【図２】図１に示す計算機システムの保存動作例を示す
フローチャートである。

【図３】図１に示す計算機システムの復元動作例を示す
フローチャートである。

【図４】本発明に係る計算機システムの他の実施の形態
を示すブロック図である。

【図５】図４に示す計算機システムの保存動作例を示す
フローチャートである。

【図６】図４に示す計算機システムの復元動作例を示す
フローチャートである。

【符号の説明】

１ａ、１ｂ 計算機システム ２ 主メモリ ３ 補助記憶装置 ４ 保存処理装置 ５ａ、５ｂ 復元処理装置 ６ 無停電電源装置 ７ 論理／物理アドレス変換テーブル ８ 固定値情報テーブル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 計算機本体により主メモリに対する情報
   の書込み、情報の読出しを行いながら、指定された処理
   を実行する計算機システムにおいて、 ファームウェアによって構成され、システムの動作を継
   続するのに支障が生じたとき、オフラインで前記主メモ
   リ上の情報を補助記憶装置に保存する保存処理装置と、 システムの復旧時に、論理／物理アドレス変換テーブル
   を参照しながら、前記補助記憶装置上に保存されている
   情報のうち、復元対象に指定されている情報を読み出し
   て前記主メモリ上に復元する復元処理装置と、 を備えたことを特徴とする計算機システム。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の計算機システムにおい
   て、 前記復元処理装置は、復元対象となっている情報を前記
   主メモリ上に復元する際に、予め設定されている固定値
   情報テーブルの内容に基づき、前記主メモリ上に復元さ
   れた情報の固定値部分が破壊されているか否かをチェッ
   クし、前記固定値部分が破壊されているときには、前記
   固定値部分を修復してその修復内容をオペレータに提示
   することを特徴とする計算機システム。