JPH0467209B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は高信頼性データ処理システムを構築す
る場合でデータ格納部がDASDの如き大記憶装置
を使用するとき、データを二重に格納している二
重化ボリウム方式に係り、特にDASDに同一のデ
ータを二重書込みするときの管理方式に関するも
のである。

〔従来技術と問題点〕

高信頼性のデータ処理システムではデータの確
保のためにデータを二重に格納している。例えば
データ格納部がDASDの如き大記憶装置を使用す
る場合でもやはり二重に格納されている。

従来のデータ処理装置では、第１図に示す如
く、アダプタ２、ダスド４，５……で一方のデー
タ格納部を構成し、アダプタ３、ダスド６，７…
…で他方のデータ格納部を構成し、CPU１でデ
ータ処理を行うときに必要なデータをこの２つの
データ格納部に二重に格納し、システムの高信頼
性を確保している。

このような従来のデータ処理装置では、CPU
１からデータを例えばダスド４，６に二重に格納
するとき、ダスド４，６上に管理領域８Ａ，８Ｂ
を用意しておき、格納先とバイト長を記憶してい
る。そしてデータを例えばダスド４，６にライト
している途中にこのシステムがストツプしてその
後に立上つた場合、CPU１はそれらの管理簿よ
りダスドのどこの部分にデータのライトが行われ
ていたのかを知り、これにもとづき両方のダスド
４，６のデータ９Ａ，９Ｂの記入のおくれている
方を追加記入し、データが二重化するように構成
していた。

ところがこのような装置では、ダスド上に管理
データが記入されているので、この管理データの
アクセス毎にダスドに対するIOアクセスが必要
となる。その結果データ処理全体としてみた場
合、この管理データのアクセスがオーバーヘツド
になり、データ処理効率が低下するという欠点が
ある。

〔発明の目的〕

本発明の目的はこのような欠点を改善するため
に、ボリウム二重化のために必要な管理データを
ダスド上に設けないようにした二重化ボリウム管
理方式を提供することである。

〔発明の構成〕

この目的を達成するために本発明の二重化ボリ
ウム管理方式では、プロセツサと該プロセツサよ
り送出されるデータを格納する第１のダスド装置
とこの第１のダスド装置に格納されるデータと同
一のデータを格納する第２のダスド装置を有する
二重化ボリウム装置において、プロセツサに対し
て並列接続された２個のアダプタに、アダプタメ
モリ書込手段と、ダスド書込手段と、ダスドより
高速のそれぞれ別のアダプタメモリを設け、これ
らのアダプタメモリにダスド装置の更新するレコ
ード位置の情報及び更新中・更新済情報を有する
更新履歴情報を記入するようにし、このときダス
ド書込手段より出力されるダスド書込情報にもと
づきアダプタメモリ書込手段がアダプタメモリに
ダスドへの更新履歴情報を格納するようにし、ま
たダスドに対してデータ書込の正常終了のCPU
への報告後に行われるダスドへのリード制御のと
きに、アダプタメモリに先のデータ書込みを示す
更新済情報を記入するようにしたことを特徴とす
る。

〔発明の実施例〕

本発明の一実施例を第２図にもとづき説明す
る。

図中、他図と同符号部は同一部分を示し、１
０，１１はアダプタメモリである。

アダプタメモリ１０はアダプタ２に設けられ、
アダプタメモリ１１はアダプタ３に設けられ、例
えば半導体ICで構成する高速アクセス可能なメ
モリである。

従つてCPU１から例えばダスド５，７に対し
て同一のデータ９Ａ，９Ｂをライトするときにア
ダプタ２，３にダスド５，７における格納エリア
とバイト長を記入しておく。このライトの途中で
システムがストツプし、その後立上つたとき、
OSの管理の下にCPU１はアダプタメモリ１０，
１１を読出してそのデータ９Ａ，９Ｂの格納先を
知り、これにもとづきダスド５，７をアクセスし
てデータ９Ａ，９Ｂの格納状態を比較し、これら
を二重化することになる。

このときアダプタメモリ１０，１１はダスドの
場合と異なりアクセス時間が非常に短いので、
CPU１におけるオーバーヘツドの恐れはない。
このように例えば半導体ICにより構成されたア
ダプタメモリに二重化ボリウムの更新履歴情報を
格納することによりCPU１の負担をかるくし、
データ処理効率を向上することができる。

尚、アダプタメモリにデバイスと同等のインタ
フエースを持たせることにより、媒体上に情報を
格納した場合との機能差をなくすことができる。

本発明におけるアダプタメモリの使用例につい
て更らに説明する。

第３図に示す如く、二重化ボリウムの更新領域
Ｗにデータをライトする場合、CPU１はダスド
装置に対してシリンダ、ヘツド、セクタとバイト
長を出力してライトすべき範囲を依頼する。しか
し、この更新範囲をOSが管理するとすれば、OS
は実行指示を出力するのみでヘツドやセクタまで
管理しないので、フアイルを更新する場合フアイ
ル全体の領域である第３図のＡで示す更新可能性
の範囲で更新領域が保持されることになる。従つ
てシステムがストツプ後、ライト中のデータがど
のような形で二重化されているのかということを
CPUが確認するため、ダスドの更新範囲を読出
すとすれば、実際の更新指示範囲が、第３図に示
す如く、更新可能性のある範囲Ａに比較して狭い
範囲であるにもかかわらず、OSの管理はＡとい
う広い領域のため、このＡがコピーされることに
なる。その結果コピー部分のチエツクに不必要部
分が多くなり実際的ではない。もし、OSに上記
の如く更新依頼されたコマンドのデータをスキヤ
ンして具体的な更新範囲Ｗを調べさせた場合に
は、CPUのオーバーヘツドが、増えることにな
り、データ処理速度が低下することになる。

したがつて、ダスドに更新データを記入するハ
ード自身がその更新データ情報をアダプタメモリ
に記入することが合理的である。

このために、本発明では、第４図に示す如く、
アダプタ２１に高速のアダプタメモリ２２を設け
るとともにアダプタメモリ書込部２３にダスド書
込制御部２４からダスド書込情報を報告する。

即ち、アダプタ２１にデコーダ２５を設け、こ
のデコーダ２５に判別回路２６と、監視コマンド
受信回路２７、ライトコマンド受信回路２８、更
新信号受信回路２９等を設ける。

CPU１がダスドに対してデータをライトする
とき、監視コマンド（アダプタメモリの制御開始
を指示するコマンドであつて、これに続くコマン
ド群の情報を解析することで、具体的に更新する
レコード位置が判明される）が送出され次にシリ
ンダ情報、ヘツド情報、セクタ情報、データ長等
で構成される更新履歴情報（更新するレコード位
置の情報）が記入された位置付コマンドとライト
コマンドが送出されてくる。なお、この位置付コ
マンド内に記入されたシリンダ情報、ヘツド情
報、セクタ情報、データ長がレコード位置の情報
である。デコーダ２５はこの監視コマンドが送出
されたときダスド書込制御部２４に対してアダプ
タメモリ書込部に更新範囲の書込みを指示させ、
更新履歴情報を抽出してこれをアダプタメモリ書
込部に送出させる。これによりアダプタメモリ２
２に、具体的に更新履歴情報が格納され、かくし
てダスド上の限定された更新履歴領域が記憶され
ることになる。従つてあとでCPU２０が各アダ
プタメモリよりこの更新履歴領域を読出すことに
より、必要最小限度のデータを入手してこれによ
り高速にデータの二重化状態をチエツクすること
ができる。

このようにして、アダプタメモリにハードが自
動的に、具体的に更新履歴領域をセツトすること
ができる。

本発明のアダプタメモリに対してさらに他のデ
ータの記入を説明する。

ソフトウエアで二重化ボリウムの管理を行うた
め、２台のデイスクへの書込みが、それぞれ正常
に終了した時点で始めて更新完了となる。したが
つて、本来両方のデイスクアクセスが共に正常終
了したことをCPUで確認したあと、再度両方の
デイスクのアダプタメモリにそれぞれ更新完了表
示を行えばよいことになる。しかし、この再度ア
ダプタメモリに完了表示を書く処理自体がオーバ
ーヘツドとなるので、次に当該デイスクへ読み込
み要求（リード）が来た時に、そのリードアクセ
スのついでに、アダプタメモリ上に先程の更新は
完了した旨の表示を行う〔リードの場合は、どち
らか一方のデイスクにアクセスするので、そのデ
イスクのアダプタメモリに完了表示と版数（毎回
アダプタメモリに書く毎に＋１する版数で、読み
取り時に最新情報を検索する目的で版数管理す
る）を書き込む〕。

二重化ボリウムの制御において、ライトすると
きのみ履歴情報を更新すると再立上げ時に正常に
ライトが終了したのか、エラー等で中断したのか
の区別ができず、必らず更新範囲をコピーするこ
とになる。

例えば、第２図において、CPU１からダスド
５，７に対してデータ９Ａ，９Ｂのライトを行わ
せてこれらのライトが正常に終了したことが
CPU１に対して報告された後にシステムがスト
ツプし、再立上げが行われたとき、アダプタメモ
リ１０，１１にはこのデータ９Ａ，９Ｂが正常に
ライトされたのか、途中でストツプしたのか、そ
れとも記入開始直前にストツプされたのか何も記
入されていないので、CPU１はダスド５，７に
どのような状態で記入されているのかが確認でき
ないため無条件にコピーをしなければならない。
従つて正常に書込みが終了している場合に無駄な
コピーをとることになる。

その理由は次の通りである。ソフトウエアで二
重化ボリウムの管理を行うため、２台のデイスク
への書き込みが、それぞれ正常に終了した時点で
始めて更新完了となる。したがつて、ハードが一
方のデイスクの完了をCPUに報告する時に、ア
ダプタメモリもついでに更新完了状態にすること
はできない。あくまでも２台のデイスクの完了同
期をCPUが確認した上で、改めて完了表示を行
う必要がある。またハードがアダプタメモリに記
入すること等の手段で、勝手に完了表示を行えな
いもう一つの理由は、例えばチヤネルの障害で書
き込むデータを主記憶からデイスクへ転送中にパ
リテイエラーが発生すると、デイスク側へは単に
データ転送の打ち切りを指示するのみで、CPU
側にはチヤネルエラーとしてアクセス失敗の報告
を行う。この場合、二重化ボリウムとしては片方
のデイスクへの書き込み失敗情報であるが、デイ
スク側から見ると特に障害の認識はできず、打ち
切られたデータまでをデイスク上に書き込み、正
常に更新が完了したように認識してしまう。した
がつて、この場合、デイスク側で勝手に更新完了
表示が行われると、反対に等価性保証上問題とな
る。

とことでライトが正常に終了したとき、これを
アダプタメモリ上の管理簿にこれを記入すればよ
いが、そのためのみにアダプタメモリにこの終了
状態を記入するのは、改めて更新済情報をアダプ
タメモリに記入するためＩ／Ｏ起動命令を発行し
直すことが必要となり、このため、前記の如く、
CPU１のオーバーヘツドになる。

従つてこの発明では、ライトが正常に終了した
とき、その次に同じボリウムにリードアクセスが
行われときにOSの管理の下でCPUが更新済情報
を出力してこれをアダプタメモリに記入するよう
にする。

即ち、第４図に示す如く、CPU２０にライト
終了検出部３０とリード検出部３１を設けてお
く。そしてダスドに対してライトを行つてこれが
正常に終わつたことがCPU２０に対し報告され
たとき、ライト終了検出部３０がこれを検出す
る。そしてそのダスドに対してリードが行われた
ときこれをリード検出部３１が検出する。これに
よりCPU２０はOSの管理の下にアダプタメモリ
に対してこのとき送出されるリードコマンドの先
に「更新ずみ」という内容のアダプタメモリライ
トコマンドを一緒に送出する。これによりアダプ
タメモリは、先のライトのときに記入されていた
データライト更新中表示が更新済表示に書替えら
れることになる。ところで更新中表示の場合は、
更新範囲をコピーして両方のダスドの等価性を保
証することが必要になる。しかし更新済みであれ
ば、既に等価性が保証されていることになるの
で、コピー処理をする必要がなく、二重化状態に
あることを示している。したがつてシステムがス
トツプしたのち再立上げがあつても、アダプタメ
モリには従来のようにデータライト更新中表示の
代わりに更新ずみ表示を行うことができるので、
システム立上げ時にCPU２０は余分なコピーを
行う必要がなくなる。

本発明は、ソフトウエアとハードウエアが連係
して、かつソフトウエア主導で二重化ボリウムを
実現するものである。したがつて、あくまでも２
台のデイスクへ更新要求を発行するのはCPUで
あり、またそれら両方のアクセスの完了同期をと
るのもやはりCPUである。アダプタメモリの役
割は、この更新するデータの等価性を保証するた
めに、それぞれのデイスクを更新する情報（更新
履歴情報）を格納する場所である。かつデイスク
のアクセス速度に比較し、格段に早いアクセス速
度を持つ。さらに、もう一つの特徴は、ハードが
実際にライトした位置を更新履歴情報として自動
的にハードが格納することになる。この機能がな
ければ、CPUとしては、実際にライトするレコ
ード位置がわからず（調べるにはトレースによる
オーバーヘツドが問題となる）、したがつて、更
新する可能性がある範囲として、当該フアイルの
エクステント情報（フアイルの先頭位置からの終
了位置まで全部）を更新情報として採用せざるを
えず、この場合はシステムダウン等による更新場
所のコピー処理で、かなり広い範囲のコピーを行
うこととなつてしまう。

この問題を解決するのがアダプタメモリであ
る。

〔発明の効果〕

本発明によればアダプタにそれぞれ高速アクセ
ス可能なアダプタメモリを設けてこれに二重化ボ
リウム管理情報を記憶させたので、CPUはダス
ドにアクセスするよりもはるかに高速にこれらを
アクセスしてその更新履歴情報を得ることがで
き、CPUのオーバーヘツドを大幅に軽くするこ
とができる。しかもこのアダプタメリには更新
中・更新済情報を有する更新履歴情報が記入され
ているのでさらにCPUの負担を減少でき、デー
タ処理速度を高めることができる。すなわち単純
に両ボリウムの内容を前面的にコピーするのでは
なく、更新していた箇所を部分的にコピーするだ
けで瞬時に等価性を保証することを高速に実現で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の二重化ボリウム構成図、第２図
は本発明の一実施例概略構成図、第３図はデータ
更新領域説明図、第４図は本発明の具体的構成説
明図である。 図中、１はCPU、２，３はアダプタ、４〜７
はダスド、１０，１１はアダプタメモリを示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ プロセツサと該プロセツサより送出されるデ
   ータを格納する第１のダスド装置とこの第１のダ
   スド装置に格納されるデータと同一のデータを格
   納する第２のダスド装置を有する二重化ボリウム
   装置において、 プロセツサに対して並列接続された２個のアダ
   プタに、アダプタメモリ書込手段と、ダスド書込
   手段と、ダスドより高速のそれぞれ別のアダプタ
   メモリを設け、 これらのアダプタメモリにダスド装置の更新す
   るレコード位置の情報及び更新中・更新済情報を
   有する更新履歴情報を記入するようにし、このと
   きダスド書込手段より出力されるダスド書込情報
   にもとづきアダプタメモリ書込手段がアダプタメ
   モリにダスドへの更新履歴情報を格納するように
   し、またダスドに対してデータ書込の正常終了の
   CPUへの報告後に行われるダスドへのリード制
   御のときに、アダプタメモリに先のデータ書込み
   を示す更新済情報を記入するようにしたことを特
   徴とする二重化ボリウム管理方式。