JPH09330141A - 動的再構成処理における障害回復処理方式 - Google Patents

動的再構成処理における障害回復処理方式

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JPH09330141A
JPH09330141A JP8150741A JP15074196A JPH09330141A JP H09330141 A JPH09330141 A JP H09330141A JP 8150741 A JP8150741 A JP 8150741A JP 15074196 A JP15074196 A JP 15074196A JP H09330141 A JPH09330141 A JP H09330141A
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Hirochika Iinuma
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Abstract

(57)【要約】 【課題】システム稼働中における入出力構成情報の変更
処理実行中の障害発生時、入出力構成情報を変更前の状
態に回復させる、又は障害発生時点から再度、変更処理
を続行可能とし、情報処理システムの信頼性を向上させ
る。 【解決手段】ハードウェアが入出力構成情報の変更内容
を表す情報を記憶するための予備記憶領域を主記憶上に
備え、入出力構成情報の変更処理過程で障害が発生した
場合、前記予備記憶領域に格納されている変更前の情報
に基づき入出力構成情報を回復させ、変更処理を続行さ
せる手段を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、計算機システムを
停止することなく入出力装置の構成情報の変更を可能と
する動的再構成処理方式に関し、システム稼働中におけ
る入出力構成情報の変更処理実行中のハードウェア障害
発生時に、仮想計算機システムを停止することなく、入
出力構成情報を変更前の状態に回復させ、入出力構成情
報の変更処理を続行させるのに好適な仮想計算機システ
ムに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、ネットワークの機能拡大および高
速化、ワークステーション/パーソナルコンピュータの
大幅な性能向上、エンドユーザ部門の処理増大、および
分散処理技術の高度化、といった情報システムの新たな
潮流の中で情報処理システムは企業の中枢システムとし
て重要な役割を担う。一方、取り扱う業務量の拡大に伴
い入出力装置の構成変更の機会も増加している。そのた
め、24時間運転、連続運転、あるいは稼働時保守とい
った要求が高まり、情報処理システムの稼働効率を向上
させることが重要な問題になってきている。
【0003】このような要求への対応策として、従来の
情報処理システム、特に入出力経路の選択や入出力要求
の待ち行列制御をハードウェアが行う情報処理システム
では、システム稼働中の入出力変更をオペレーティング
システム(以下、OSと略す。)が主記憶上にロードさ
れている入出力構成情報を変更するためのオペレータコ
マンドをハードウェアに発行し、ハードウェアがその入
出力構成情報の変更を行うことにより実現している。し
かし、入出力構成情報の変更処理実行中にハードウェア
障害が発生した場合には、情報処理システムを一時停止
して、入出力構成情報の初期設定処理を行うことにより
入出力構成情報の回復を行っていた。
【0004】なお、この種の技術に関連のある公知文献
としては、例えば特開平1−255912号公報が挙げ
られる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来方式では、
ハードウェアが入出力構成情報の変更処理実行中に障害
を検出した場合の回復手段としては、情報処理システム
を一時停止し、再度入出力構成情報の初期設定処理を行
い、主記憶装置上のハードウェア制御領域に入出力構成
情報を読み出すしかなかった。このため、初期設定時の
構成情報を制御プログラムの制御下で動作するプログラ
ム(以下、ゲストOS)にシミュレートすることによっ
て、制御プログラム上で複数のゲストOSが動作する仮
想計算機においては、前記障害発生時に、制御プログラ
ム上の全てのゲストOSを同時に停止させることになる
という問題点がある。
【0006】一方、近年の企業における情報処理システ
ムの役割は益々重要になり、情報処理システムが停止す
ることによる社会に与える影響は大きく、システム稼働
中の入出力構成情報の変更作業における信頼性を向上さ
せることが重要である。
【0007】そこで、本発明はこのような従来の欠点を
解決するものであり、その目的とするところは、一つあ
るいは複数の情報処理装置上で仮想計算機が動作する計
算機システムにおいて、ハードウェアが入出力構成情報
の変更処理実行中に障害を検出した場合でも、仮想計算
機を停止することなく、制御プログラムの下でハードウ
ェアがそれまで行った入出力構成情報の障害回復処理を
行い、制御プログラムは変更処理の続行を可能とするこ
とができる。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の仮想計算機システムでは、ハードウェアが
入出力構成情報の変更内容を表す情報を記憶する予備記
憶領域を主記憶装置内に具備し、変更前の前記入出力構
成情報を前記予備記憶領域に格納する手段と、入出力構
成情報の変更処理実行中に障害が発生した場合に、制御
プログラムの要求に対して、前記主記憶装置上の入出力
構成情報をハードウェアに変更させる命令を新規に設定
し、ハードウェアが制御プログラムから前記命令を受け
付けた時に、前記予備記憶領域に格納されている変更内
容を表す情報に基づき入出力構成情報を変更前の状態に
回復させる手段と、制御プログラムがハードウェアから
の前記命令の処理報告内容に基づき、入出力構成情報の
変更処理を続行させるかを判断する手段とを備えたこと
を特徴とするものである。本発明においては、オペレー
タからの仮想計算機システム動作中に、各ゲストOSに
割り当てている入出力構成情報の変更が生じた場合、ハ
ードウェアは制御プログラムからの要求を受け付け、入
出力構成情報の変更を行う過程で変更内容を示す情報を
システム内の予備記憶領域に格納する。そして、入出力
構成情報の変更処理実行中に障害が発生した場合に、制
御プログラムは本発明で新設した新規命令を発行する。
本命令を受け付けると、前記予備記憶領域に格納されて
いる変更内容を表す情報に基づき、主記憶装置上の入出
力構成情報を変更前の状態に回復させる。そして、制御
プログラムはハードウェアからの前記命令の終了報告に
基づき、障害発生時からの入出力構成情報の変更処理を
続行させるかを判断する。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を、図面に
より詳細に説明する。
【0010】図1は本実施例で述べる仮想計算機システ
ムの構成を示す。
【0011】本発明の計算機システムは、入出力命令等
の命令を発行する命令プロセッサ1〜2(以下、IPと
略す)、プログラム、入出力構成情報等のハードウェア
制御領域、および仮想計算機の制御プログラム(以下、
ハイパーバイザと略す)を格納する主記憶装置3(以
下、MSと略す)、オペレータと制御プログラムの仲介
をするサービスプロセッサ5(以下、SVPと略す)、
入出力命令を実行する入出力プロセッサ6(以下、IO
Pと略す)、これらのプロセッサとMSとを結合するた
めのシステム制御装置4(以下、SCと略す)、IOP
内の各チャネル(以下、CHと略す)に接続された入出
力装置100〜109(以下、IODと略す)および前
記SVP5に接続されるファイル装置40から構成され
る。
【0012】本実施例の仮想計算機システムでは、CH
を介してIODまでの入出力経路の選択をIOPを主と
したハードウェアが実行している。このため、計算機シ
ステムは、システム稼働に先立ってSVP5のファイル
装置40に格納されている、CHとIODの物理的な接
続関係等の入出力構成を定義した入出力構成情報を、シ
ステムの電源投入時や初期設定時(マイクロプログラム
のロード等)にMS3上の特定領域であるハードウェア
制御領域に格納する。そして、入出力構成情報は、IO
PやIPにより読み出されて使用される。
【0013】図2は、図1の仮想計算機システム構成に
おいて、プログラムに主眼を置いた論理的な仮想計算機
システムの構成を示す。IOD100〜109は、ハイ
パーバイザ9の制御下で、仮想計算機A(以下、LPA
R−Aと略す)および仮想計算機B(以下、LPAR−
Bと略す)とから構成され、ゲストOS1−7とゲスト
OS2−8に接続される。ゲストOS1−7およびゲス
トOS2−8は、ハイパバイザ9を介してIOD100
〜109のそれぞれと接続している。
【0014】図3および図4は、ゲストOS1及びゲス
トOS2から見た仮想計算機システムの構成を示す。ゲ
ストOS1−7は、ハイパバイザ9がゲストOS1−7
に割り当てたIODと接続している。これは、ハイパバ
イザ9がハイパバイザ9の運用を開始する前にMS3に
設定されたハードウェア資源をゲストOS1−7および
ゲストOS2−8に割り当てた状態を示す。従来ハード
ウェア資源の割り当ては、ゲストOSが運用を開始する
ときにサービスプロセッサ5を介してオペレータからの
要求によりハイパバイザ9が行う。
【0015】図5は、図1の主記憶装置に展開された入
出力構成情報のテーブルを示す。入出力構成情報は大別
して3つのテーブルに分けられており、それぞれチャネ
ル制御情報(以下、PCW略す)、論理入出力制御装置
情報(以下、LCUWと略す)、入出力装置制御情報
(以下、UCWと略す)等から構成される。
【0016】PCWは、個々のCHに対応して設定され
ており、各CHを識別する番号(CHNO)、当該CH
に接続されるIOD数(UACNT)、当該CHの動作
タイプを識別する情報(CHTYP)およびそのCH情
報が有効か無効かを示す有効性フラグ(V)等のエント
リ情報を持っている。V=1の時は、そのエントリ情報
は有効であることを示し、V=0の時には、無効である
ことを示す。
【0017】LCUWは、CHからIODへの入出力経
路情報を保持し、ある物理的なIODを制御する1台な
いし複数台の入出力制御装置を1つの集合体で定義した
ものである。LCUWには、当該エントリ情報が有効か
無効かを示す有効性フラグ(V),LCUWをMSに格
納する際にハードウェアにより割当てられたシステム内
でユニークな番号(LCUNO),当該LCUに接続さ
れるIOD数(UCW数)、LCUを接続するチャネル
番号(CHNO)、各チャネルの番号が有効かどうかを
ビット対応に示すチャネル登録マスク(PIM),およ
び当該LCUを形成するゲストOSの番号(ゲストOS
NO)等が格納されている。V=1の時は、そのエント
リ情報は有効であることを示し、V=0の時には、無効
であることを示す。
【0018】UCWは、個々のIOD毎に設定される特
定の情報を定義したものである。当該エントリ情報が有
効か無効かを示す有効性フラグ(V)、システム内でオ
ペレータがIODを特定する装置番号(DEVNO),
ハードウェアがIOD情報をMS3に格納する際に割り
当てるシステム内でユニークな入出力装置番号(UCW
NO)、当該IODが接続されるLCUの番号(LCU
NO)、当該IODを制御するLCUを接続するチャネ
ルのうち、当該IODをアクセスできるチャネルをビッ
ト対応に指定するチャネル登録マスク(PIM),PI
Mで指定されたチャネルが使用可能か否かをビット対応
に指定するチャネル使用可能マスク(PAM)、実際に
チャネルを使用してIODをアクセスした際に、そのチ
ャネルを介して入出力装置をアクセス出来たか否かを示
す動作可能マスク(POM)等がそれぞれ格納される。
【0019】図6は、図5で説明した入出力構成情報の
変更処理を行う際に退避する、MS3上に格納される予
備記憶領域の制御テーブルを示す。当該予備記憶領域は
図5と同じく、3つの領域の情報から構成され、チャネ
ル制御情報退避情報(以下、APCWと略す)、論理入
出力制御装置退避情報(以下、ALCUWと略す)、お
よび入出力装置退避情報(以下、AUCWと略す)から
成る。APCW、ALCUW、AUCWの各情報は、I
OPの入出力構成情報の変更処理開始時、実際に変更を
行う図5に示すエントリ情報が退避されたものである。
【0020】続いて、図7および図8により、IOP障
害発生報告時のハイパーバイザによるIOPへの障害発
生動作指示の処理概要を説明する。図8は、本発明の一
実施例を示す、ハイパーバイザにおける入出力構成変更
処理のフローチャートであり、図7はハイパーバイザか
らの障害回復処理動作を示す命令形式である。
【0021】図8に示すように、ハイパーバイザはOS
から入出力構成情報の変更要求があったかどうかを常時
監視しており(ステップ8−1)、ハイパーバイザから
の入出力構成変更要求を認識すると、ハイパーバイザが
保持する矛盾検出カウンタをクリアする(ステップ8−
2)。矛盾検出カウンタは、障害回復処理を特定回数指
示した場合に、OSに対して異常終了報告を行う時に判
定するためのものである。そして、OSからの入出力構
成変更要求をシミュレートして、ハードウェアに対し
て、入出力構成変更の要求を指示する(ステップ8−
3)。その後、ハイパーバイザがIOPからの終了報告
の待ち状態に入る(ステップ8−4)。IOPから入出
力構成変更の正常終了報告を認識した場合は、OSに対
して入出力構成変更処理の正常終了を報告する(ステッ
プ8−11)。IOPから障害報告を検出するか(ステ
ップ8−5)、あるいは異常終了報告を認識(ステップ
8−6)した場合は、矛盾検出カウンタがシステムであ
らかじめ設定した特定回数に一致したかどうかを判定し
(ステップ8−7)、特定回数に一致していれば、OS
に対して当該入出力構成変更が不可能であることを報告
する(ステップ8−12)。また、矛盾検出カウンタが
特定回数に一致していない場合は、矛盾検出カウンタを
カウントアップして(ステップ8−8)、IOPに対し
て障害回復動作指示命令を発行し(ステップ8−9)、
再びIOPからの終了報告待ち状態に入る。図7に示す
ように、ハイパーバイザが発行する入出力構成情報の障
害回復指示の命令語(ECSC命令)の形式は、命令コ
ードがx(B25F)のRRE形式で特権モード命令、
つまりOSしか使用できない命令である。また、オペラ
ンドは汎用レジスタを使用し、第1オペランドの汎用レ
ジスタ番号はビット24〜27で示す。第1オペランド
(R1)の内容は、ハイパーバイザ9とIOP6との通
信を行うための命令制御テーブル(以下、SCTと略
す)と呼ばれるMS3上のアドレスを示す。SCTの形
式は、ハイパーバイザ9からIOP6への動作指示の内
容を示す動作要求テーブル(以下、SCTREQと略
す)とIOP6からハイパーバイザ9への動作応答テー
ブル(以下、SCTRSPと略す)の2つから構成され
る。SCTREQの形式は、当該SCTREQの大きさ
(LNG1)、要求する動作を示す動作コード(COM
MAND)等から構成される。例えば、本実施例では、
LNG1はx(0010)に固定であり、COMMAN
Dは本実施例では、IOPの障害回復処理動作を指示す
る時はx(FF3D)を格納するものとする。SCTR
SPの形式は、当該SCTRSPの大きさ(LNG
2)、動作完了時の完了動作状態を示す理由コード(R
C)、および動作完了時の付加情報を示す(AINF
O)等から構成される。例えば、本実施例では、LNG
2はx(0008)に固定であり、RCはx(000
1)が正常終了を示し、x(0001)以外は以上終了
を示す。
【0022】そして、IOP6からの障害回復処理報告
が正常終了報告の場合(ステップ8−10)には、再び
ハードウェアに対して、入出力構成情報の変更処理を起
動する(ステップ8−3)。この時には、ハイパーバイ
ザが保持する矛盾検出カウンタはクリアされない。従っ
て、障害回復処理および入出力構成情報変更の起動の繰
返し回数は、矛盾検出カウンタにカウントされ、当該処
理の繰返し回数が、先にシステムにおいて設定した特定
回数と一致した場合には、OSに対して、入出力構成情
報の変更が不可能であることを報告する(ステップ8−
12)。
【0023】続いて、図9により、本発明の一実施例を
示す、ハイパーバイザからIOPへの障害回復動作指示
に対するIOPにおける入出力構成変更処理を説明す
る。また、図10は、IOD104、105に関する入
出力構成情報のみを図3から抜き出した図であって、図
1の構成に対応している。以下、IOD104、105
を削除する場合の入出力構成情報変更処理例に基づき本
発明の実施例を説明する。
【0024】図9に示す通りに、IOP6はハイパーバ
イザ9から入出力構成情報の変更要求があったかを常時
監視しており(ステップ9−1)、IP1または2が入
出力構成情報の変更処理を起動すると、IOP6はハイ
パーバイザ9から入出力構成情報の変更要求を識別す
る。実際には、IP1および2とIOP6との通信手段
であるサブチャネルを介して、IP1または2からIO
P6へ起動され、IOP6は前記サブチャネル情報を基
に一般の入出力命令か入出力構成変更命令かを識別する
が、本実施例では当該処理については触れない。続い
て、IOP6は入出力構成情報の変更要求なのか、入出
力構成情報の障害回復処理要求かを判定し(ステップ9
−2)、入出力構成情報の変更要求の場合には、実際の
変更処理に先立ち、変更処理を行うべき構成情報である
PCW情報(ここでは、PCW0)、LCUW(ここで
は、LCUW0)、UCW(ここではUCW0およびU
CW1)があったことを認識し、入出力構成情報の変更
処理を開始する。ここで、変更処理前に前記構成情報に
対する変更が可能であるかをチェックし(ステップ9−
3)、入出力構成情報の変更が不可能である場合には、
ハイパーバイザに対して異常終了報告を行う(ステップ
9−15)。実際の変更処理において、関連入出力構成
情報は同時に変更することは不可能であり、各情報の変
更を順次行う。まず、IOP6は、UCW0およびUC
W1を削除しなければならないことを認識して、UCW
の更新処理を行う(ステップ9−4)。そして、図10
のUCW情報に基づいて予備記憶領域への退避を行う
(ステップ9−5)。まず、AUCW制御領域の先頭エ
ントリのVを’1’、カウントを’1’に設定する。続
いて、AUCW0のエントリ情報として、Vを’1’、
ゲストOSNOを’1’、DEVNOを’104’、U
CWNOを’0’、LCUNOを’0’、PIMを’1
1000000’、PAMを’11000000’、P
OMを’11111111’に設定する。続いて、カウ
ントの値に’1’を加えてカウントを’2’に設定し、
AUCW1のエントリ情報として、Vを’1’、ゲスト
OSNOを’1’、DEVNOを’105’、UCWN
Oを’1’、LCUNOを’0’、PIMを’1100
0000’、PAMを’11000000’、POM
を’11111111’に設定する。そして、実際のU
CW情報であるUCW0およびUCW1を削除する。続
いて、LCUWおよびPCW情報を前記予備記憶領域へ
の退避処理と同様に図10の情報を基に行い、実際の変
更処理を行う(ステップ9−7および9−10)。これ
らの入出力構成変更処理過程中において、IOPは障害
が発生したかどうかを監視しており(ステップ9−6、
9−9および9−12)、障害が発生した場合には、ハ
イパーバイザに対して障害発生の報告を行う(ステップ
9−14)。障害が発生せず、前記入出力情報の変更処
理が正常に終了した場合には、ハイパーバイザに対して
正常終了報告を行う(ステップ9−13)。続いて、I
OPがハイパーバイザからの障害回復動作の指令を認識
した場合には、先の入出力構成情報の変更処理にて、M
S上の予備記憶領域に退避した構成情報に基づき、変更
処理を行ったUCW情報、LCUW情報、PCW情報を
図10に示す情報に回復処理を行う(ステップ9−1
6)。まず、IOPは、予備記憶領域に格納した情報に
AUCW,ALCUW、およびAPCW情報を順次読み
だし、それぞれの先頭エントリのVが’1’かどうかを
判定する。’0’の場合には、当該情報に関しての回復
処理は必要でないことを認識して、別の予備記憶領域を
読み出す。先頭エントリのVが’1’の場合には、カウ
ンタの値を読みだし、当該予備記憶領域の有効エントリ
数を認識して、カウンタに一致するエントリ数を読みだ
し、変更した入出力構成情報を回復する。そして、全て
の予備記憶領域の情報を回復し終わった場合には、ハイ
パーバイザに対して、正常終了報告を行う(ステップ9
−13)。また、回復処理が正常に終了できなかった場
合には、ハイパーバイザに対して異常終了報告を行う
(ステップ9−15)。
【0025】以上、本発明を実施例に基づき具体的に説
明したが、本発明は前記実施例に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であるこ
とは言うまでもない。
【0026】
【発明の効果】本発明によれば、ハードウェアが入出力
構成情報の変更を行う前に入出力構成情報の変更前の情
報をシステム内の予備記憶領域に格納する。そして、入
出力構成変更の処理実行中に障害が発生した場合に、前
記予備記憶領域に格納されている変更前の情報に基づき
入出力構成変更の回復を行う。従って、入出力構成情報
を回復させるために、再度システムの初期設定を行い主
記憶上に入出力構成情報をロードする必要がなく、シス
テムの運転停止も不要になり、計算機システムの高性能
が向上する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例の仮想計算機システムの構成図であ
る。
【図2】図1の構成において、プログラムに主眼を置い
た論理的な仮想計算機システムの構成図である。
【図3】ゲストOS1から見た仮想計算機システムの構
成図である。
【図4】ゲストOS2から見た仮想計算機システムの構
成図である。
【図5】図1の主記憶装置に展開された、入出力構成情
報のテーブルを示す図である。
【図6】図1の主記憶装置に格納される予備記憶領域の
制御テーブルを示す図である。
【図7】ハイパーバイザからの障害回復動作を示す命令
形式を示す図である。
【図8】本発明の一実施例を示す、ハイパーバイザにお
ける入出力構成変更処理のフローチャートである。
【図9】本発明の一実施例を示す、入出力プロセッサに
おける入出力構成処理のフローチャートである。
【図10】図3の入出力構成情報中の、特定の入出力装
置に関する情報テーブルを示す図である。
【図11】本実施例における入出力構成変更処理で、図
1の主記憶装置に格納される予備記憶領域の制御テーブ
ルを示す図である。
【符号の説明】
1〜2…命令プロセッサ、3…主記憶装置、 4…
システム制御装置、5…サービスプロセッサ、6…入出
力プロセッサ、7…ゲストOS1、8…ゲストOS2、
9…ハイパーバイザ、 40…ファイル装置、1
00〜109入出力装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一つ以上の命令プロセッサ(IP)と、主
    記憶装置(MS)と、一つ以上の入出力プロセッサ(I
    OP)と、これらのプロセッサと主記憶装置とを結合す
    るシステム制御装置(SC)と、該入出力プロセッサに
    含まれる複数の入出力チャネル(CH)と、該入出力制
    御装置(IOC)に接続される一つ以上の入出力装置
    (IOD)と、入出力チャネル、入出力制御装置、入出
    力装置を構成定義する入出力構成定義情報を保持するサ
    ービスプロセッサ(SVP)から成る処理装置で、該処
    理装置上の制御プログラムの制御下で、仮想計算機シス
    テムが処理装置上で動作し、システム稼働中に入出力構
    成情報の変更を行う機能を持つ仮想計算機システムにお
    いて、前記入出力構成情報の制御情報を格納する予備記
    憶領域を前記主記憶装置上に具備し、前記入出力構成情
    報の動的再構成処理過程において、前記入出力構成情報
    を前記予備記憶領域に格納する手段と、入出力構成情報
    の変更処理実行中に前記制御プログラムが前記入出力プ
    ロセッサから障害発生報告を受付けた時に、前記制御プ
    ログラムが前記入出力プロセッサに対して、回復処理の
    動作指令を発行する手段と、前記制御プログラムより前
    記入出力プロセッサに回復処理動作指令が発行された時
    に、前記予備記憶領域に格納されている変更内容を表す
    情報に基づき入出力構成情報を変更前の状態に回復させ
    る手段と、前記入出力プロセッサによる入出力構成情報
    の回復処理後に、前記制御プログラムにより障害発生時
    からの入出力構成変更処理を続行させる手段とを備えた
    ことを特徴とする障害回復処理方式。
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