JPH10333794A

JPH10333794A - 入出力装置の活線挿抜方法、ならびに同方法を実現する入出力装置の実装構造、及び入出力サブシステム

Info

Publication number: JPH10333794A
Application number: JP9140219A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Kutsuno; 信夫沓野; Hideyuki Yano; 秀行矢野
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-05-29
Filing date: 1997-05-29
Publication date: 1998-12-18

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、入出力装置のシステムへの接続部
に、電気的機械的な活線挿抜のための手段を付加するだ
けで、入出力バスや入出力コントローラに手を加えるこ
となく、入出力装置故障時における稼動中の交換を実現
する入出力装置の活線挿抜方法、ならびに同方法を実現
する実装構造及び入出力サブシステムを構築することを
主な特徴とする。【解決手段】システムの立ち上げ時、システム３に接
続される入出力装置１１の認識を行い、入出力装置を使
用するプログラムは、その入出力装置に対して何らかの
設定が必要な場合、そのプログラムの中で設定を行うよ
うに構成され、入出力装置は、システムとは電気的機械
的な活線挿抜のための手段（１，２）を介して接続さ
れ、入出力装置を使用するプログラムが動作していない
状態においてのみ活線挿抜を行うことを主な特徴とす
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、入出力装置の活線
挿抜方法、ならびに同方法を実現する入出力装置の実装
構造及び入出力サブシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】ディスクアレイは複数台の小型ディスク
を並べることでディスク系の性能、信頼性の向上、低コ
スト化をはかる方式である。古くからディスクを並列に
使用する方式は種々用いられてきたが、１９８８年のＰ
ａｔｔｅｒｓｏｎのＲＡＩＤ（Redundant Array of Ine
xpensive disks）としての提案を契機に大きく注目さ
れ、製品も多数出現してきている。ＲＡＩＤは低価格ワ
ークステーションやパソコン用のディスクを複数利用す
ることにより、高性能で信頼性の高いディスクを低価格
で実現するための方式である。

【０００３】具体的には、従来単一のディスクに格納さ
れていたデータを細分化して複数ディスクに巡回的に格
納し、大容量データに対しては複数ディスクが同時にデ
ータ転送を行い、小容量のデータに対しては各ディスク
に分散配置されたデータを独立にアクセスすることで転
送速度の向上ならびにスループットの向上がはかれる。
また、冗長ディスクを用い、障害発生時には正常なディ
スク上の情報から障害の発生したディスクの情報を復元
可能とする。

【０００４】上述したＲＡＩＤを実現する複数ディスク
は、複数ドライブによる冗長構成をとることにより、単
一ドライブが故障しても動作が継続するようになってい
る。各ドライブを活線挿抜が可能なように、挿抜機構は
もとより、突入電流防止、挿入抜去時のノイズ除去等電
気的機械的な仕組みを盛り込み、故障したドライブを活
線挿抜して交換が可能となっている。

【０００５】この複数のディスクを情報処理システムに
接続するためには、ディスクサブシステムとして、ディ
スクコントローラの下に複数ディスククドライブが接続
される構成をとり、冗長構成や活線挿抜を行うための論
理的制御は全てディスクコントローラで行われる。シス
テムからは、冗長構成の取り方に応じた所定の容量、通
常はドライブの容量の合計よりも冗長分だけ少ない容量
を有する通常のドライブとして認識され、単一ドライブ
の故障時も活線挿抜時も正常動作を継続しているように
みえる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従
来、ＲＡＩＤ構成をとるディスクアレイを持つ情報処理
システムにおいて、ディスク稼動中にディスク交換する
方式は存在したが、ディスク以外の入出力装置について
簡単な仕組みで稼動中に交換する方式は存在しなかっ
た。

【０００７】本発明は、ディスク以外の入出力装置の稼
動中交換、即ち活線挿抜を対象とする。上述したよう
に、ディスクアレイの場合、信頼性に対する要求から冗
長化のため高機能のディスクコントローラを持ち、独自
の仕組みを設けて活線挿抜対応も行うが、ディスク以外
の、例えば、テープ、光ディスクで構成される、ＤＡ
Ｔ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ等ファィル入出力装置は、汎用
コントローラ、汎用バスに接続され、活線挿抜のための
手段は持たない。ディスクの場合、システム動作中は間
断なくアクセスがあり、これを妨げることなく交換する
ことが要求されるが、ディスク以外の入出力装置は、特
定のアプリケーションに依存はしてもアクセスされる期
間が特定できることが多いため、このことを利用すれば
簡単な仕組みで活線挿抜を実現できるはずである。

【０００８】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、入出力装置のシステムへの接続部に電気的機械的
な活線挿抜のための手段を付加するだけで、入出力バス
や入出力コントローラに手を加えることなく、入出力装
置故障時における稼動中の交換を実現する入出力装置の
活線挿抜方法、ならびに同方法を実現する入出力装置の
実装構造を提供することを目的とする。

【０００９】また、交換後、入出力装置をシステムに認
識させることにより、故障交換のみならず、異なる入出
力装置への交換や、稼動中の増設もしくは削除も実現す
る、更には、入出力装置交換時には入出力装置に内蔵さ
れたキュッシュをフラッシュしてから交換することによ
り、キャッシュ内蔵入出力装置にも対応できる入出力サ
ブシステムを提供することも目的とする。

【００１０】

【課題を解決するたの手段】本発明の入出力装置の活線
挿抜方法は、システムの立ち上げ時、システムに接続さ
れる入出力装置の認識を行い、上記入出力装置を使用す
るプログラムは、その入出力装置に対して何らかの設定
が必要な場合、そのプログラムの中で設定を行うように
構成され、上記入出力装置は、システムとは電気的機械
的な活線挿抜のための手段を介して接続され、上記入出
力装置を使用するプログラムが動作していない状態にお
いてのみ活線挿抜を行うことを特徴とする。活線挿抜の
ための手段は、入出力装置の挿入時、グランド、電源、
通常信号、電源制御信号の順に接続され、入出力装置の
抜去時、上記とは逆に切り離されるピン接続シーケンス
を持ち、入出力装置の挿抜において、電源制御信号が接
続されると電源供給を開始し、電源制御信号が切り離さ
れると電源供給を停止する。

【００１１】また、本発明の入出力装置の活線挿抜のた
めの実装構造は、入出力装置と、入出力装置を入出力装
置接続用のバスに結合させるためのコネクタと嵌合させ
る第１のコネクタと、そのコネクタを介して得られる信
号に対応するピン配置を持つ活線挿抜のための第２のコ
ネクタが搭載される第１の基板と、上記第２のコネクタ
と嵌合する活線挿抜のための第３のコネクタと、そのコ
ネクタを介して選られる信号に対応するピン配置を持つ
第４のコネクタが搭載される第２の基板と、上記第４の
コネクタと入出力装置を接続するケーブルとを具備する
ことを特徴とする。

【００１２】更に、本発明の入出力サブシステムは、入
出力装置と、入出力装置を情報処理システム本体に接続
するために入出力バスとの間に活線挿抜のための手段を
介して接続され、この活線挿抜のための手段は、入出力
装置の挿入時と抜去時では異なるピンシーケンスを持つ
コネクタ対と、入出力装置の挿抜において、上記コネク
タ対を介したピンシーケンスに従い、電源制御のための
信号が接続されると入出力装置に対しシステムからの電
源供給を開始し、上記電源制御信号が切り離されるとシ
ステムからの電源供給を停止する電源制御制御手段とを
具備することを特徴とする。

【００１３】このことにより、入出力装置が故障した場
合に、その入出力装置を使用しているアプリケーション
プログラムを終了させ、活線挿抜により故障した入出力
装置を交換し、終了させたアプリケーションプログラム
を再起動することによって他のシステムに影響を与える
ことなく、入出力装置の交換が可能となり、高信頼性の
システム構築が可能となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施例を示すブロ
ック図である。図において、１は入出力モジュールであ
り、入出力装置の交換を行う場合の交換単位を示し、例
えば、ＤＡＴ等の入出力装置１１とアダプタ１２から成
る。アダプタ１２は、入出力装置１１に固定され、後述
するバックパネル２と活線挿抜コネクタ１５、２１によ
りコネクタ接続を行うためのキットである。装置交換時
には、入出力装置１１とともに後述するシステムの入出
力ベイから挿抜される。１３は装置側バス信号用コネク
タであり、アダプタ１２からのバス信号と入出力装置１
１からのバス信号をケーブル接続する。14は装置側電源
コネクタであり、システムから供給される電源を後述す
るバックパネル、そしてアダプタ１２を経由して入出力
装置１１へ供給する。

【００１５】２はバックパネルである。バックパネル２
はシステムに固定され、入出力モジュール１へ電源供給
を行う他、内蔵する双方向バッファによるバス信号等の
制御を行う。詳細は後述する。２１は活線挿抜用のコネ
クタであり、上述した活線挿抜用コネクタ１５と対にな
っており、活線挿抜対応としてピン長が各信号の機能単
位で異なっている。図３にその詳細が示されている。２
２は、システム側バス信号用コネクタ、２３はシステム
側電源コネクタである。システム側ジス信号コネクタ２
２はコントローラ３１からのバス信号とバックパネル２
からのバス信号をケーブル接続する。システム側電源コ
ネクタ２３はシステム本体3 内蔵の電源３２から入出力
装置１１のために供給される直流電源をバックパネル２
に供給するためのものである。

【００１６】３は情報処理システム本体であって、コン
トローラ３１と電源３１のみが示されている。コントロ
ーラ４は、情報処理システムに内蔵され、入出力装置１
１をバス信号経由でコントロールする、例えば、ＤＡＴ
コントローラチップであり、リードライトを含むフォー
マット制御他、システムとのインタフェースを司る。
尚、従来の非活線挿抜対応のシステムでは、コントロー
ラ４は入出力装置１１にダイレクトに接続される。電源
３２は入出力装置１１のためにシステムから供給される
電源である。

【００１７】図２は、図１に示すバックバネルの内部構
成を含む周辺の詳細を示すブロック図である。図中、図
１と同一番号の付されたブロックは図１のそれと同じと
する。バックパネル２は、活線挿抜コネクタ２１、コネ
クタシステム側バス信号コネクタ２２、システム側電源
コネクタ２３の他に、電源供給制御回路２４、電源スイ
ッチ２５、双方向バッファ２６、方向制御回路２７、Ａ
ＮＤ回路２８から成る。電源制御回路２４は、活線挿抜
コネクタ１５，２１が接続、あるいは切り離されたこと
を認識して電源スイッチ回路２５をコントロールする。
電源スイッチ回路２５は、電源供給制御回路２４によっ
て生成される電源供給制御信号を受けて入出力装置１１
に対する電源供給の許可、禁止を行う。

【００１８】双方向バッファ回路２６は、入出力装置１
１に対する電源投入、あるいは切断時にバスにノイズが
のった時、それを吸収するようにして誤動作防止のため
に付加される。方向制御回路２７は、双方向バッファ回
路２６の入出力をコントロールする。ＡＮＤ回路２８
は、電源供給制御回路２４により生成される制御信号お
よび電源スイッチ回路２５によるＯＮ／ＯＦＦ出力を入
力として得、ここで論理積演算を行い双方向バッアゥ回
路２６を有効にしたり無効にしたりするための制御を行
う。有効の場合、入力に対応した値を出力し、無効の場
合、ハイインピーダン状態となる。即ち、入出力モジュ
ール１を入出力ベイに挿入後、入出力装置１１に対する
電源が供給され、バスが安定した状態で有効となり、抜
去時には電源供給制御信号に反映される電源制御信号ピ
ンが抜かれた瞬間にバスが無効となる。図中、一点鎖線
で示すブロックは、バッファブロックであって、バス信
号に双方向バッファ回路２６が必要な場合のみ付加され
るものであって必須のものではない。

【００１９】尚、１６は、電源供給制御信号のアダプタ
側信号であり、この信号は、グランド（ＧＮＤ）に直接
接続されている。バックパネル2 側では図示せぬ抵抗を
経由して電源に接続されている。そのため、電源供給制
御回路２４は信号がＧＮＤになったことを検出して活線
挿抜コネクタ１５、２１の電源制御ピンが接続されたこ
とを知る。

【００２０】図３は、図１、図２に示す活線挿抜コネク
タのピン配置を示す図である。記号と名称の対応は図示
のとおりであり、ピン長は、長い方から順に、グランド
ピン、電源ピン、通常信号ピン、電源制御信号ピンとな
っている。これらピン長により、挿入時には、グラン
ド、電源、通常信号、電源制御信号の順で、抜去時に
は、電源制御信号、通常信号、電源、グランドの順で接
続もしくは切り離しされるようなピンシーケンスを持
つ。

【００２１】尚、本発明実施例では、ピン長によりピン
シーケンスを生成する方式を採用しているが、これに限
定されるものでなく、内部に論理回路で構成されるシー
ケンサを付加しても良い。

【００２２】以下、本発明実施例の動作について詳細に
述べる。

【００２３】図４は、入出力装置１１がカセット時期テ
ープ装置（ＤＡＴ）で構成され、システムに搭載される
オペレーティングシステム（ＯＳ）が米マイクロソフト
社のＷｉｎｄｏｗｓＮＴ、アプリケーションプログラム
が同社より供給されているＮＴバックアップを使用した
場合の、同入出力装置に対する動作指示のためのフロー
チャートである。

【００２４】このフローチャートを見るかぎり、電源を
立ちあげた後、アプリケーションプログラムによりＮＴ
バックアップを使用していない状態では装置に対するア
クセスがないため、この状態で装置の挿抜を行ってもシ
ステム側で認識することはできない。従って、図１、
２、３に示す構成により活線挿抜を行った場合にはハー
ドウェア上の問題がなければシステムに悪影響を与える
ことはない。更に、活線挿抜後、アプリケーションプロ
グラムを立ちあげるときに装置の状態認識、諸設定を行
うため、交換後も正常動作が可能である。

【００２５】この場合、コントローラ３１からのバス信
号は、以下に示す経路で入出力装置１１に転送される。
即ち、コントローラ３１、システム側バス信号コネクタ
２２、バックパネル２、活線挿抜コネクタ２１、１５、
アダプタ１２、装置側バス信号用コネクタ１３、入出力
装置１１である。信号の方向が逆の場合は、上記とは逆
の経路で入出力装置１１からコントローラ３１に転送さ
れる。入出力装置１１への直流電源の供給は、以下の経
路で行われる。即ち、電源３２、システム側電源コネク
タ２３、バックパネル２、活線挿抜コネクタ２１、１
５、アダプタ、装置側電源コネクタ１４、入出力装置１
１である。

【００２６】入出力装置１１を交換する場合は、図１に
破線で示す入出力モジュール１単位で行われる。従っ
て、稼動中交換時に物理的に挿抜が行われるのは活線挿
抜コネクタ１５、２１である。

【００２７】図３から明らかなように、ピン長の違いに
より、入出力モジュール１の挿入時には、グランドピ
ン、電源ピン、通常信号ピン、電源制御信号ピンの順で
接続され、入出力モジュール１の抜去時には、電源制御
信号ピン、通常信号ピン、電源ピン、グランドピンの順
で切断される。

【００２８】電源制御信号ピンが接続された後、図２に
おいて電源供給制御回路２４により電源スイッチ回路２
５がＯＮされ、入出力装置１１に直流電源が供給され
る。電源供給制御回路２４の中で電源を投入するタイミ
ングやラッシュ電流の抑制回路を付加することにより、
入出力装置１１の仕様を満足した電源制御が可能とな
る。

【００２９】入出力モジュールの抜去時には、最初に電
源制御ピンが切断される。これを電源供給制御回路２４
が検出すると直ちに電源スイッチ回路２５をＯＦＦす
る。その後、通常信号ピンが切断される。電源制御信号
ピンは、活線挿抜コネクタ２１の両端の対角線上2 点に
配置することにより、活線挿抜コネクタ２１が傾いた状
態での挿抜による、電源制御ピンと電源や通常信号ピン
の接続順序の逆転を防ぐ。電源供給制御回路２４は、対
角線上の電源制御ピンが両方接続された状態をコネクタ
接続完了とみなし、対角線上の電源制御信号ピンの一方
が切り離された状態をコネクタ切断とみなす。図３にお
いて、電源制御信号ピンを対角線上の各点に２ピン設け
ることにより、１ピンが汚れ等により電気的に接続不可
となった状態においても機能を果たすように対策してい
る。

【００３０】ところで、入出力装置１１は、挿抜時、バ
スに対しノイズをのせなければシステム側のバス信号を
コネクタを介しただけの接続で問題はないが、通常挿抜
時にはバス信号にノイズがのる場合がほとんどであり、
そのため図２に一点鎖線で示すバッファブロックがノイ
ズ対策として付加される。即ち、コントローラ３１と活
線挿抜コネクタ２１の間に双方向バッファ回路２６が挿
入される。双方向バッファ回路２６は、バックパネル２
上に搭載され、情報処理システム本体３に固定される。
バッファブロックは、電源３２から供給される電源を使
用する。従って、バッファブロックへは常に電源供給が
行われる。

【００３１】双方向バッファ回路２６は、信号の種類に
より、コントローラ３１からみて、双方向、出力、入力
に方向区分することができる。双方向バッファ回路２６
の方向制御は、方向制御回路２７によってコントロール
される。方向制御は、バス信号の中の方向を示す信号、
例えば、入出力装置１１のシステムへの接続のためにＳ
ＣＳＩバスを使用した場合、Ｉ／Ｏ信号及びその他の関
連する信号により生成される。

【００３２】入出力モジュール１の挿入時、上述したピ
ンシーケンスに基づき、グランドピン接続、電源ピン接
続、通常信号ピン接続、そして、電源スイッチ回路２５
がＯＮ、入出力装置１１に対して電源供給開始、双方向
バッファ回路２６有効として接続シーケンスを実現し、
入出力装置１１の動作が可能となる。入出力モジュール
１抜去時、電源制御信号ピンの切断、双方向バッファ回
路２６がハイインピーダンスとなって無効、電源スイッ
チ回路２５がＯＦＦ、入出力装置１１に対する電源供給
停止、そして、通常信号ピン切断、電源ピン切断、グラ
ンドピン切断から成るピンシーケンスを実行することに
より、入出力装置１１の抜去完了となる。

【００３３】上述したシーケンスにより、入出力モジュ
ール１の挿抜による入出力装置１１の電源投入、切断時
には、必ず入出力装置１１がコントローラ３１側のバス
信号から切り離された状態になる。従って、入出力装置
１１から発せられるバス信号へのノイズの影響をシステ
ム側のコントローラ３１及び同一バスに接続された他の
入出力装置が受けることはない。

【００３４】図５は、入出力装置の稼動中交換、即ち活
線挿抜による入出力装置の交換がシステムに悪影響を与
えないようにスムーズな移行を実現するために、本発明
により付加されるソフトウェアの動作手順をフローチャ
ートにて示した図である。

【００３５】活線挿抜を行う場合、その入出力装置を使
用している全てのアプリケーションプログラムを終了さ
せる必要があるが、ネットワークを介して他の情報処理
システムからその入出力装置がアクセスされている場合
等、使用しているアプリケーションプログラムが動作中
か否かわからない場合がある。この場合、所定のオペレ
ーションにより入出力装置を占有し、占有した時点で所
定の表示を行ない、この表示を確認することにより、他
のアプリケーションがその入出力装置を使用していない
ことを確認し、活線挿抜を行う。即ち、入出力装置を占
有した時点で所定の表示を行ない、次のオペレーション
が行われるまで占有は継続するが、その入出力装置に対
するアクセスは行わないようなプログラムを設け、この
プログラムを起動することによって所定のオペレーショ
ンを行って上記所定の表示を確認してから入出力装置を
活線挿抜することにより交換し、次のオペレーションを
行うものである。

【００３６】尚、活線挿抜後にオペレーティングシステ
ムに、入出力装置の認識を行わせるようなプログラムロ
ジックを付加し、活線挿抜を行った後に上述した所定の
オペレーションを行う。これは、活線挿抜後ＯＳが入出
力装置を認識することにより、故障交換のみならず、異
なる属性を持つ入出力装置への交換や、稼動中に増設も
可能とするものである。

【００３７】また、入出力装置がキャッシュを内蔵する
場合、情報処理システムが稼動中、キャッシュデータは
キャッシュ以外に反映されていない可能性があるため、
活線挿抜を行った場合、データが失われる可能性がある
ため、プログラム中に、所定のオペレーションを行うこ
とによりキャッシュをフラッシュさせるロジックも付加
する。キャッシュデータの掃き出しを確認した後、入出
力装置の交換作業を促す表示を行なう。

【００３８】図６は、入出力モジュールの情報処理シス
テム本体筐体への実装構造を示す図である。図中、図
１、図２に示すブロックと同一番号が付されたブロック
は図１、図２に示すそれと同じとする。図において、６
１は、入出力モジュール板金であり、図１に示す入出力
装置１１、アダプタ１２を定位置に固定するための板金
である。６２は、システム側板金である。システム側板
金６２は、バックパネル２が取り付けられ、システム側
シャーシ６６に固定される。６３は、装置側バス信号ケ
ーブルであり、入出力装置１１と装置側バス信号コネク
タ１３を接続するためのケーブルである。６４は、装置
側電源ケーブルであり、入出力装置１１と装置側電源コ
ネクタ１４を接続するためのケーブルである。６５は、
入出力装置取り付け部であり、ネジにより情報処理シス
テム本体３の入出力ベイ３０に固定する。

【００３９】図に示すように、入出力モジュール板金６
１により、入出力装置１１とアダプタ１２はケーブル接
続可能な一定の間隔をもって結合される。ケーブル６
３、６４は物理的に入出力装置１１のコネクタ及びコネ
クタ１３、１４に接続される。活線挿抜コネクタ１５な
らびに上述したコネクタ１３、１４は、アダプタ１２の
基板上に実装されている。入出力装置１１、アダプタ１
２、入出力モジュール板金６１、各ケーブル６３、６４
が結合されて入出力モジュール１となって装置の交換単
位となる。バックパネル２は、システムモジュール側板
金６２に取り付けられ、システム側シャーシ６６の背面
にネジ止めされる。活線挿抜コネクタ２１、システム側
バス信号用コネクタ２２、システム側電源コネクタ２３
はバックパネル２の基板上に実装されている。上述した
コネクタ２２、２３には、システム側のバス信号ケーブ
ル、電源ケーブルが接続される。システム側シャーシ６
６の前面から挿入された入出力モジュール１は、活線挿
抜コネクタ２１によりシステム側シャーシ６６の背面に
固定されたバックパネル２に接続される。

【００４０】尚、入出力装置ベイ３０には、上述した活
線挿抜対応のなされた入出力装置と、入出力バスに直結
される活線挿抜非対応の入出力装置が混在して装填され
る。これら入出力装置は、図示せぬレールを介し入出力
装置ベイ３０の所定の位置に導かれ、活線挿抜非対応の
入出力装置は取り付け板金を介して固定される。取り付
け板金は、レールと入出力装置との間に挟まれ、取り付
けネジによって情報処理システム本体筐体３に固定され
る。尚、活線挿抜対応の入出力装置は、取り付け板金は
不要であって代わりに入出力モジュール板金６１が用い
られる。取り付け板金と入出力モジュール板金６１は上
下左右の寸法を同一としているため、入出力装置ベイ３
０の間口の大きさやフロントパネルを変更することな
く、活線挿抜対応が可能となる。

【００４１】尚、例示した情報処理システム本体筐体３
には入出力ベイ３０が３セット分存在する。入出力ベイ
３０の下２カ所に同一の入出力装置（１台は活線挿抜対
応、残り１台は活線挿抜非対応）を挿入した場合、外見
上装置の区別をすることは困難である。そこで、交換作
業者から見える装置の取り付け部６５の形状を活線挿抜
対応の入出力装置と活線挿抜非対応の入出力装置とで変
える。例えば、一方を四角としたら、他方を円形にする
ことにより容易に判断できる。

【００４２】図７は治具を用いることにより入出力モジ
ュールを容易に抜去できる構造を示している。図中、図
６と同一番号の付されたコンポーネントは図６のそれと
同じとする。図中７１は治具である。治具７１は、入出
力モジュール１を入出力装置ベイ３０から取り外す場合
に使用するもので、入出力モジュール板金６１の固定ネ
ジ部６５と入出力ベイ３０部分の間に挟み込み、てこの
原理を利用して入出力モジュール１の取り外しを可能に
するものである。図において、入出力ベイ３０にある入
出力モジュール１の中で中央に位置する入出力装置が活
線挿抜対応になっているものとする。この中央に位置す
る入出力装置を取り外すため、まず、数箇所あるネジを
ゆるめ、治具７１を取り出す。次に中央の入出力モジュ
ール板金６１のネジ止め部６５と入出力ベイ３０の間に
治具７１を入れ、てこの原理で入出力モジュール１を取
り出す。このとき、図に示すように、入出力モジュール
板金６１の固定ネジ部６５は穴の大きさがネジの頭より
大きくなっている。従って、ネジをはずすことなく入出
力モジュール１の抜去が可能となる。

【００４３】尚、治具７１を入出力ベイ３０に固定した
状態では、治具７１とネジにより入出力モジュール板金
６１が固定された状態になるため、入出力モジュール１
が固定される。

【００４４】更に、入出力ベイ３０の横にＬＥＤを取り
付け、ＬＥＤの表示状態により活線挿抜対応か否かの判
断を容易にするものである。また、液晶表示をマンマシ
ン装置として持つ情報処理システムでは、表示内容に入
出力装置ベイの情報を持たせることにより活線挿抜のな
された入出力装置であるか否かが容易に判断できる。

【００４５】ＬＥＤは、内部で赤色（ＬＥＤ１）、緑色
（ＬＥＤ２）の２色が入ったものを使用する。ＬＥＤ１
のカソードをＧＮＤに接続し、アノードはバックパネル
２の基板上で電源３２に抵抗を介してプルアップする。
プロアップ信号は、ＬＥＤがＬＥＤ基板に取り付けられ
ている場合は、システム側バス信号用コネクタ２２の空
きピンからケーブル接続され、ＬＥＤ基板内でＬＥＤ２
に接続される。ＬＥＤがバックパネル２に実装されてい
る場合は内部接続される。これにより、バックパネル２
に電源が供給された時点でＬＥＤが緑色点灯する。

【００４６】また、電源供給制御信号をＬＥＤ１のカソ
ードに接続し、ＬＥＤ１のアノードをプルアップ抵抗を
介して電源に接続する。活線挿抜コネクタ１５、２１の
電源制御信号ピンの２点ともに接続されると、電源信号
は、電源電圧レベルからＧＮＤレベルになるため電流が
流れ、ＬＥＤ１が点灯する。電源制御信号ピンは、最短
ピンであるため、対角線上のピンが２点ともに接続され
るということは、他の全てのピンが接続されたことにな
る。ＬＥＤ１もＬＥＤ２と同様にＬＥＤ基板に実装され
る場合、バックパネル２上のＬＥＤ１の信号は、コント
ローラ側バス信号用コネクタ２２の空きピンからケーブ
ル接続され、ＬＥＤ基板内でＬＥＤ１に接続される。

【００４７】尚、ソフトウェアによって制御可能なＩＳ
ＡバスもしくはＰＣＩバスに実装されるＬＥＤコントロ
ール基板によりＬＥＤ制御を行なうことも考えられる。
この場合、ＬＥＤミントロール基板は、ＩＳＡバス信号
をデコードし、ＬＥＤを選択する機能と、その選択され
たＬＥＤに対して発行された点灯や消灯の状態を保持す
るレジスタから成る。このレジスタのデータ線は、プル
アップされたＬＥＤ基板上、またはバックパネル上にあ
るＬＥＤにケーブル接続される。

【００４８】アプリケーションプログラムは、入出力装
置の占有が完了した時点でＬＥＤコントロール基板に対
して占有完了のデータを送る。ＬＥＤコントロール基板
に送られたデータは、ＬＥＤコントロール基板よりＬＥ
Ｄを制御する。上述した実施例のプロアップをＬＥＤコ
ントローラに代えることによって該当ＬＥＤを点灯、点
滅あるいは消灯するものである。

【００４９】一方、入出力装置を情報処理システム本体
筐体３に取り付ける場合、活線挿抜対応については、入
出力装置自身のフロントパネルに活線挿抜対応表示のシ
ールを貼付する、入出力装置ベイ３０に挿入された情報
処理システム本体筐体の近傍に活線挿抜対応シールを貼
付する、あるいは、情報処理システム本体筐体３に、入
出力ベイと活線挿抜対応の相関を示す表のシールを貼付
しておき、活線挿抜対応をした入出力ベイ３０について
はシールに塗りつぶし、あるいは○を入れる等手書き印
字することにより、活線挿抜の対応、非対応の判断を容
易に認識することができる。このシールの例を図８に示
す。

【００５０】以上説明のように本発明は、システムの立
ち上げ時、システムに接続される入出力装置の認識を行
い、上記入出力装置を使用するプログラムは、その入出
力装置に対して何らかの設定が必要な場合、そのプログ
ラムの中で設定を行うように構成され、上記入出力装置
は、システムとは電気的機械的な活線挿抜のための手段
を介して接続され、上記入出力装置を使用するプログラ
ムが動作していない状態においてのみ活線挿抜を行うこ
とを主な特徴とするものであり、他に以下に列挙する特
徴を有する。

【００５１】(1) 活線挿抜のための手段は、入出力装置
の挿入時、グランド、電源、通常信号、電源制御信号の
順に接続され、入出力装置の抜去時、上記とは逆に切り
離されるピン接続シーケンスを持ち、入出力装置の挿抜
において、電源制御信号が接続されると電源供給を開始
し、電源制御信号が切り離されると電源供給を停止す
る。

【００５２】(2) 活線挿抜のための手段は、ピンの長さ
により上記ピンシーケンスを実現する。

【００５３】(3) 同じく活線挿抜のための手段は、論理
回路によりピンシーケンスを実現する。

【００５４】(4) 入出力サブシステムは、入出力装置
と、入出力装置を情報処理システム本体に接続するため
に入出力バスとの間に活線挿抜のための手段を介して接
続され、この活線挿抜のための手段は、入出力装置の挿
入時と抜去時では異なるピンシーケンスを持つコネクタ
対と、入出力装置の挿抜において、上記コネクタ対を介
したピンシーケンスに従い、電源制御のための信号が接
続されると入出力装置に対しシステムからの電源供給を
開始し、上記電源制御信号が切り離されるとシステムか
らの電源供給を停止する電源制御制御手段とを具備する
ことを特徴とする。

【００５５】(5) 活線挿抜のための手段は、更に電源供
給が無いときはバスをハイインピーダンス状態に設定
し、電源供給があるとき入力に応じた値を出力し、コネ
クタ対を介して接続される入出力バスの特定のビットに
より方向制御がなされる双方向バッファを備える。

【００５６】(6) 入出力装置の活線挿抜のための実装構
造は、入出力装置と、入出力装置を入出力装置接続用の
バスに結合させるためのコネクタと嵌合させる第１のコ
ネクタと、そのコネクタを介して得られる信号に対応す
るピン配置を持つ活線挿抜のための第２のコネクタが搭
載される第１の基板と、第２のコネクタと嵌合する活線
挿抜のための第３のコネクタと、そのコネクタを介して
選られる信号に対応するピン配置を持つ第４のコネクタ
が搭載される第２の基板と、第４のコネクタと入出力装
置を接続するケーブルとを具備することを特徴とする。

【００５７】(7) 第１の基板を情報処理システム本体に
固定し、第２のコネクタと第３のコネクタを挿抜するこ
とにより、入出力装置と第２の基板から成る交換単位で
ある入出力モジュールを活線挿抜する。

【００５８】(8) 情報処理システム本体が実装される筐
体は、少なくとも活線挿抜コネクタを介してバスに接続
される活線挿抜対応のなされた入出力装置と、バスに直
結される活線挿抜非対応の入出力装置とがガイドレール
を介してスロットに混在して搭載される入出力装置ベイ
を持つ。

【００５９】(9) 活線挿抜対応のなされた入出力装置と
非対応の入出力装置を入出力装置ベイに固定するために
用いられるシャーシの一部を外観上見えるように配置
し、見える部分の形状を違えることによりその入出力装
置が活線挿抜対応か否かを認識させる。

【００６０】(10)入出力装置の抜去のために専用の治具
を用い、その治具は、入出力装置が入出力装置ベイに装
填された状態で、情報処理システム本体筐体に固定する
ために用いられる板金の上から固定することにより、そ
の入出力装置に対する抜去を不可とし、治具を外すこと
によって入出力装置と情報処理システム本体筐体間にあ
る板金の固定を解除するように構成される。

【００６１】(11)第１の基板に実装される表示手段と、
この表示手段を外観上見える位置に配置し、第１の基板
に電源が供給されるとその旨表示手段を介して表示し、
表示手段を介して活線挿抜対応のなされている入出力装
置か否かを認識せしめ、判別を容易にすることができ
る。

【００６２】(12)第１の基板とは独立した表示手段を持
つ基板と、入出力接続用バスを入出力装置に接続するた
めのコネクタの空きピンと上記基板を接続するケーブル
とを具備し、第１の基板に対する電源供給がなされると
第１の基板からケーブル経由で表示手段を持つ基板にそ
の旨表示することにより活線挿抜対応のなされている入
出力装置か否かを認識せしめ、同じくキー判別を容易に
する。

【００６３】(13)活線挿抜対応の入出力装置に対し、装
置自身もしくは、入出力装置ベイに装填される近傍の情
報処理システム本体筐体に、その入出力装置が活線挿抜
対応であることを表示するシールを貼付する。

【００６４】(14)活線挿抜による入出力装置の取り付け
を行なうに際し、活線挿抜用コネクタの最短ピンが接続
された時点で表示手段による表示の内容を変更すること
により、物理的な接続の完了を認識せしめる。

【００６５】(15)あるオペレーションを実行することに
よって入出力装置を占有し、マンマシン装置を使用して
所定の表示を行い、次のオペレーションが行われるまで
占有を継続するが入出力装置に対するアクセスを行なわ
ないようにプログラムされ格納されるメモリを具備し、
プログラムを起動して所定のオペレーションをオペレー
ションを行ない、上記表示を確認して活線挿抜により入
出力装置の交換を行ない、次のオペレーションを実行す
ることを特徴とする。

【００６６】(16)所定のオペレーションを行なうことに
よりオペレーティングシステムに対して入出力装置の認
識を行なわせるようにプログラムされ記憶されるメモリ
を具備し、プログラムを実行し、活線挿抜を行なった後
に次のオペレーションを実行する。

【００６７】(17)キャッシュ内蔵の入出力装置を用いた
入出力サブシステムにおいて、所定のオペレーションを
行なうことにより、キャッシュをフラッシュさせるよう
にプログラムされ記憶されるメモリを具備し、プログラ
ムを起動することによりキャッシュ内データの掃き出し
を確認してから活線挿抜を行なう。

【００６８】(18)表示手段と、汎用インタフェースから
の制御情報を表示手段に反映させる手段と、入出力装置
を占有した時点で表示手段に対する所定の表示を行なう
ようにプログラムされ記憶されるメモリを具備し、プロ
グラムを起動することにより、汎用インタフェース経由
で表示装置に制御情報が反映され、この内容に従い活線
挿抜可能な入出力装置か否かを認識せしめる。

【００６９】このことにより、入出力装置稼動中におけ
る入出力装置の交換を実現でき、高い信頼性を持つ情報
処理システムを構築できる。

【００７０】

【発明の効果】以上説明のように本発明によれば、入出
力装置のシステムへの接続部に電気的機械的な活線挿抜
のための手段を付加するだけで、入出力バスや入出力コ
ントローラに手を加えることなく、入出力装置故障時に
おける稼動中の交換を実現する入出力装置の活線挿抜方
法、ならびに同方法を実現する実装構造を提供できる。
また、交換後、入出力装置をシステムに認識させること
により、故障交換のみならず、異なる入出力装置への交
換や、稼動中の増設もしくは削除も実現する、更には、
入出力装置交換時には入出力装置に内蔵されたキュッシ
ュをフラッシュしてから交換することにより、キャッシ
ュ内蔵入出力装置にも対応できる入出力サブシステムを
構築できる。他、以下に列挙する効果が得られる。

【００７１】(1) 活線挿抜のための手段を設けることに
より、入出力装置が故障した場合に、その入出力装置を
使用しているアプリケーションプログラムを終了させ、
活線挿抜により故障した入出力装置を交換し、終了させ
たアプリケーションプグラムを再起動することにより、
他のシステム動作に影響を与えることなく、入出力装置
を交換でき、交換後はその入出力装置も使用できるよう
になる。

【００７２】(2) バス上に他の入出力装置が接続されて
いる場合、電源供給開始あるいは停止時ノイズの影響を
受けやすいが、双方向バッファによりバスにのるノイズ
の悪影響を極力防ぐことができる。

【００７３】(3) 活線挿抜を行なう場合、その入出力装
置を使用している全てのアプリケーションプログラムを
終了させる必要があるが、ネットワークを介してたの情
報処理システムからその入出力装置を使用している場合
等、使用しているアプリケーションプログラムが動作中
であるか否かわからない場合がある。この場合、本発明
のようにアプリケーションプログラムにて所定の表示を
確認することにより、他のアプリケーションがその入出
力装置をしようしていないことが確認でき、従って活線
挿抜を行なって良いことを確認できる。

【００７４】(4) 活線挿抜後にＯＳが入出力装置を自動
認識するため、故障交換のみならず、異なる入出力装置
への交換や稼動中増設等の対応も可能となる。

【００７５】(5) 入出力装置かキャッシュを持っている
場合、情報処理システムが稼動中は、キャッシュ内のデ
ータはキャッシュ以外には反映されていない可能性があ
るため、活線挿抜を行なった場合、データが失われる恐
れがあり、本発明によればそのことが防止できる。

【００７６】(6) 入出力装置を挿入する入出力ベイの縦
横で構成される間口方向へは、活線挿抜対応のなされて
いない装置と寸法及び構造を同様にして装置の後ろ側の
延長上内に基板、ケーブル、そして板金を付加すること
により、情報処理システム本体筐体の入出力装置ベイ周
辺の間口の変更なしで活線挿抜を実現できる。

【００７７】(7) 入出力装置が情報処理システム本体筐
体の入出力装置ベイに複数収納できるとして、これら入
出力装置の中でどの装置が活線挿抜対応された装置か外
観で判断ができるため、誤って別の入出力装置を取り外
すといった危険性の回避が可能となる。

【００７８】(8) 活線挿抜による入出力装置の取り付け
を行なう場合、物理的な接続が完了したか否かの判断を
可能にするため、活線挿抜用コネクタの最短ピンが接続
された時点で表示内容を変更することにより、作業者が
入出力装置を入出力装置ベイに挿入するとき、コネクタ
接続の完了を視覚的に判断でき、適切な挿入が可能とな
り、疑似接続等を防止することができる。

【００７９】(9) 専用の治具を用いることによってユー
ザが誤操作による入出力装置の抜去を防止できる。ま
た、治具自身も入出力装置の機械的な固定に使用されて
いるため、付け忘れや紛失等を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すブロック図。

【図２】図1 におけるバックパネル周辺の詳細を示すブ
ロック図。

【図３】活線挿抜コネクタのピン配置を示す図。

【図４】本発明を実施することによりなされるＯＳとア
プリケーションの動作を示すフローチャート。

【図５】本発明により付加されるソフトウェアの動作を
示すフローチャート。

【図６】本発明の入出力装置の活線挿抜のための実装構
造を示す図。

【図７】本発明の入出力装置の活線挿抜のための実装構
造を示す図。

【図８】活線挿抜対応表示がなされ、入出力装置もしく
は、入出力装置ベイに収納された入出力装置近傍のシス
テム本体筐体に貼付されるシールの例を示す図。

【符号の説明】

１…入出力モジュール、２…バックパネル、３…情報処
理システム本体筐体、１１…入出力装置、１２…アダプ
タ、１３…装置側バス信号用コネクタ、１４…装置側電
源コネクタ、１５（２１）…活線挿抜用コネクタ、２２
…システム側バス信号用コネクタ、２３…システム側電
源コネクタ、２４…電源供給制御回路、２５…電源スイ
ッチ回路、２６…双方向バッファ回路、２７…方向制御
回路、２８…ＡＮＤ回路、３０…入出力装置ベイ、３１
…入出力コントローラ、３２…システム電源、６１…入
出力モジュール板金、６２…システム側板金、６３…装
置側バス信号ケーブル、６４…装置側電源ケーブル、６
５…入出力装置取り付け部、７１…治具。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】システムの立ち上げ時、システムに接続
される入出力装置の認識を行い、上記入出力装置を使用
するプログラムは、その入出力装置に対して何らかの設
定が必要な場合、そのプログラムの中で設定を行うよう
に構成され、上記入出力装置は、システムとは電気的、
機械的な活線挿抜のための手段を介して接続され、上記
入出力装置を使用するプログラムが動作していない状態
においてのみ活線挿抜を行うことを特徴とする入出力装
置の活線挿抜方法。
【請求項２】活線挿抜のための手段は、入出力装置の
挿入時、グランド、電源、通常信号、電源制御信号の順
に接続され、入出力装置の抜去時、上記とは逆に切り離
されるピン接続シーケンスを持ち、入出力装置の挿抜に
おいて、電源制御信号が接続されると電源供給を開始
し、電源制御信号が切り離されると電源供給を停止する
ことを特徴とする請求項１記載の入出力装置の活線挿抜
方法。
【請求項３】活線挿抜のための手段は、ピンの長さに
より上記ピンシーケンスを実現することを特徴とする請
求項２記載の入出力装置の活線挿抜方法。
【請求項４】活線挿抜のための手段は、論理回路によ
り上記ピンシーケンスを実現することを特徴とする請求
項２記載の入出力装置の活線挿抜方法。
【請求項５】入出力装置と、入出力装置を情報処理シ
ステム本体に接続するために入出力バスとの間に活線挿
抜のための手段を介して接続され、この活線挿抜のため
の手段は、入出力装置の挿入時と抜去時では異なるピン
シーケンスを持つコネクタ対と、入出力装置の挿抜にお
いて、上記コネクタ対を介したピンシーケンスに従い、
電源制御のための信号が接続されると入出力装置に対し
システムからの電源供給を開始し、上記電源制御信号が
切り離されるとシステムからの電源供給を停止する電源
制御制御手段とを具備することを特徴とする入出力サブ
システム。
【請求項６】活線挿抜のための手段は、電源供給が無
いときはバスをハイインピーダンス状態に設定し、電源
供給があるとき入力に応じた値を出力し、コネクタ対を
介して接続される入出力バスの特定のビットにより方向
制御がなされる双方向バッファを具備することを特徴と
する請求項５記載の入出力サブシステム。
【請求項７】入出力装置と、入出力装置を入出力装置
接続用のバスに結合させるためのコネクタと嵌合させる
第１のコネクタと、そのコネクタを介して得られる信号
に対応するピン配置を持つ活線挿抜のための第２のコネ
クタが搭載される第１の基板と、上記第２のコネクタと
嵌合する活線挿抜のための第３のコネクタと、そのコネ
クタを介して得られる信号に対応するピン配置を持つ第
４のコネクタが搭載される第２の基板と、上記第４のコ
ネクタと入出力装置を接続するケーブルとを具備するこ
とを特徴とする入出力装置の活線挿抜のための実装構
造。
【請求項８】上記第１の基板を情報処理システム本体
に固定し、上記第２のコネクタと第３のコネクタを挿抜
することにより、入出力装置と上記第２の基板から成る
交換単位である入出力モジュールを活線挿抜することを
特徴とする請求項７記載の入出力装置の活線挿抜のため
の実装構造。
【請求項９】情報処理システム本体が実装される筐体
は、少なくとも活線挿抜コネクタを介してバスに接続さ
れる活線挿抜対応のなされた入出力装置と、バスに直結
される活線挿抜非対応の入出力装置とがガイドレールを
介してスロットに混在して装填される入出力装置ベイを
持つことを特徴とする請求項８記載の入出力装置の活線
挿抜のための実装構造。
【請求項１０】活線挿抜対応のなされた入出力装置と
非対応の入出力装置を入出力装置ベイに固定するために
用いられるシャーシの一部を外観上見えるように配置
し、見える部分の形状を違えることによりその入出力装
置が活線挿抜対応か否かを認識させることを特徴とする
請求項９記載の入出力装置の活線挿抜のための実装構
造。
【請求項１１】入出力装置の抜去のために専用の治具
を用い、その治具は、入出力装置が入出力装置ベイに装
填された状態で、情報処理システム本体筐体に固定する
ために用いられる板金の上から固定することにより、そ
の入出力装置に対する抜去を不可とし、治具を外すこと
によって入出力装置と情報処理システム本体筐体間にあ
る板金の固定を解除することを特徴とする請求項９記載
の入出力装置の活線挿抜のための実装構造。
【請求項１２】上記第１の基板に実装される表示手段
と、この表示手段を外観上見える位置に配置し、第１の
基板に電源が供給されるとその旨表示手段を介して表示
し、表示手段を介して活線挿抜対応のなされている入出
力装置か否かを認識せしめることを特徴とする請求項９
記載の入出力装置の活線挿抜のための実装構造。
【請求項１３】第１の基板とは独立した表示手段を持
つ基板と、入出力接続用バスを入出力装置に接続するた
めのコネクタの空きピンと上記基板を接続するケーブル
とを具備し、上記第１の基板に対する電源供給がなされ
ると第１の基板から上記ケーブル経由で表示手段を持つ
基板にその旨表示することにより活線挿抜対応のなされ
ている入出力装置か否かを認識せしめることを特徴とす
る請求項１２記載の入出力装置の活線挿抜のための実装
構造。
【請求項１４】活線挿抜対応の入出力装置に対し、装
置自身もしくは、入出力装置ベイに装填される近傍の情
報処理システム本体筐体に、その入出力装置が活線挿抜
対応であることを表示するシールを貼付することを特徴
とする請求項９記載の入出力装置の活線挿抜のための実
装構造。
【請求項１５】活線挿抜による入出力装置の取り付け
を行なうに際し、活線挿抜用コネクタの最短ピンが接続
された時点で表示手段による表示の内容を変更すること
により、物理的な接続の完了を認識せしめることを特徴
とする請求項１２記載の入出力装置の活線挿抜のための
実装構造。
【請求項１６】あるオペレーションを実行することに
よって入出力装置を占有し、マンマシン装置を使用して
所定の表示を行い、次のオペレーションが行われるまで
占有を継続するが入出力装置に対するアクセスを行なわ
ないようにプログラムされ格納されるメモリを具備し、
上記プログラムを起動して所定のオペレーションをオペ
レーションを行ない、上記表示を確認して活線挿抜によ
り入出力装置の交換を行ない、次のオペレーションを実
行することを特徴とする入出力装置の活線挿抜方法。
【請求項１７】所定のオペレーションを行なうことに
よりオペレーティングシステムに対して入出力装置の認
識を行なわせるようにプログラムされ記憶されるメモリ
を具備し、上記プログラムを実行し、活線挿抜を行なっ
た後に次のオペレーションを実行することを特徴とする
請求項１６記載の入出力装置の活線挿抜方法。
【請求項１８】キャッシュ内蔵の入出力装置を用いた
入出力サブシステムにおいて、所定のオペレーションを
行なうことにより、キャッシュをフラッシュさせるよう
にプログラムされ記憶されるメモリを具備し、上記プロ
グラムを起動することによりキャッシュ内データの掃き
出しを確認してから活線挿抜を行なうことを特徴とする
請求項１６記載の入出力装置の活線挿抜方法。
【請求項１９】表示手段と、汎用インタフェースから
の制御情報を表示手段に反映させる手段と、入出力装置
を占有した時点で表示手段に対する所定の表示を行なう
ようにプログラムされ記憶されるメモリを具備し、上記
プログラムを起動することにより、汎用インタフェース
経由で表示装置に制御情報が反映され、この内容に従い
活線挿抜可能な入出力装置か否かを認識せしめることを
特徴とする請求項１６記載の入出力装置の活線挿抜方
法。