JPH096546A - ディスク制御システム - Google Patents

ディスク制御システム

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JPH096546A
JPH096546A JP7151737A JP15173795A JPH096546A JP H096546 A JPH096546 A JP H096546A JP 7151737 A JP7151737 A JP 7151737A JP 15173795 A JP15173795 A JP 15173795A JP H096546 A JPH096546 A JP H096546A
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JP
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disk
write
write request
checkpoint
operating system
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JP7151737A
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Kuniyasu Shimizu
邦保 清水
Hideaki Hirayama
秀昭 平山
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Priority to KR1019960021421A priority patent/KR100238925B1/ko
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    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07—Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/14—Error detection or correction of the data by redundancy in operations
    • G06F11/1402—Saving, restoring, recovering or retrying
    • G06F11/1415—Saving, restoring, recovering or retrying at system level
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Abstract

(57)【要約】 【目的】チェックポイント取得に伴う処理の遅延を排除
することにより高速なディスクアクセスを可能とするデ
ィスク制御システムを提供する。 【構成】ディスクへの書き込み要求およびその書き込み
データを不揮発性メモリ３に記録する書込要求記録部１
１と、不揮発性メモリ３に記録された書き込み要求にし
たがってその書き込みデータをディスク装置４に書き込
むディスク書込部１４とを具備し、オペレーティングシ
ステム１５がディスク装置４への書き込みを要求してき
たときに、その書き込み要求と書き込みデータとを不揮
発性メモリ３に記録するとともにオペレーティングシス
テム１５に書き込み完了を通知し、オペレーティングシ
ステム１５とは非同期に、チェックポイントが取得済み
の書き込み要求に対応する書き込みデータのみを適宜不
揮発性メモリ３からディスク装置４へ書き込んでいくこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はチェックポイント方式に
より耐故障性を実現するコンピュータシステムに適用し
て好適なディスク制御システムに係り、特にチェックポ
イント取得に伴う処理の遅延を排除することにより高速
なディスクアクセスを可能とするディスク制御システム
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、チェックポイント方式のコンピュ
ータシステムにおいては、チェックポイントが取得され
るまではディスクアクセスを抑止して、チェックポイン
ト取得後にディスクに対する入出力をまとめて行なって
いた。これは、最終チェックポイント以降に発行された
ディスクへのアクセス要求を、次のチェックポイントが
取得される前にディスクに反映させてしまうと、故障の
発生などにより最終チェックポイントからシステムをリ
スタートする際に、その最終チェックポイント時点の状
態にディスクを復元することができなくなってしまうた
めである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、チェ
ックポイント方式のコンピュータシステムにおいては、
チェックポイントが取得されるまではディスクアクセス
を禁止して、チェックポイント取得後にディスクに対す
るアクセスをまとめて行なっていたため、ディスクアク
セスのレイテンシを悪化させてしまうといった問題があ
った。
【０００４】本発明は上記実情に鑑みなされたものであ
り、チェックポイント取得に伴う処理の遅延を排除する
ことにより高速なディスクアクセスを可能とするディス
ク制御システムを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のディスク制御シ
ステムは、チェックポイントを取得しながら処理を進め
ていき、障害が発生したときに最終チェックポイントか
らリスタートするチェックポイント方式のコンピュータ
システムに適用されるディスクシステムにおいて、不揮
発性メモリと、ディスクへの書き込み要求およびその書
き込みデータを上記不揮発性メモリに記録する手段と、
上記不揮発性メモリに記録された書き込み要求にしたが
ってその書き込みデータをディスクに書き込む手段とを
具備し、オペレーティングシステムがディスクへの書き
込みを要求してきたときに、その書き込み要求と書き込
みデータとを上記不揮発性メモリに記録するとともに上
記オペレーティングシステムに書き込み完了を通知し、
上記オペレーティングシステムとは非同期に、最終チェ
ックポイントの取得の前に発生した書き込み要求に対応
する書き込みデータのみを適宜上記不揮発性メモリから
ディスクへ書き込んでいくことを特徴とする。
【０００６】また、本発明のディスク制御システムは、
上記不揮発性メモリに記録された書き込み要求およびそ
の書き込みデータのうち、最終チェックポイントの取得
の後に発生した書き込み要求およびその書き込みデータ
のみをすべて破棄する手段をさらに設け、上記コンピュ
ータシステムに障害が発生したときに、最終チェックポ
イントの取得の前に発生した書き込み要求に対応する書
き込みデータのみを上記不揮発性メモリからディスクへ
書き込んでいくことによりディスクを最終チェックポイ
ント取得時の状態に復元することを特徴とする。
【０００７】また、本発明のディスク制御システムは、
上記コンピュータシステムが、チェックポイント機能の
作動有無を切り替える手段を具備し、チェックポイント
機能が作動していない状態でオペレーティングシステム
がディスクへの書き込みを要求してきたときに、その書
き込み要求と書き込みデータとを上記不揮発性メモリに
記録するとともに上記オペレーティングシステムに書き
込み完了を通知し、上記オペレーティングシステムとは
非同期に、上記不揮発性メモリに記録された書き込み要
求に対応する書き込みデータを適宜上記不揮発性メモリ
からディスクへ書き込んでいくことを特徴とする。
【０００８】また、本発明のディスク制御システムは、
オペレーティングシステムがディスクの読み出しを要求
した場合、上記不揮発性メモリに記録された書き込み要
求のうちで、ディスク上の格納位置が一致するものがあ
れば、その書き込みデータをオペレーティングシステム
に渡し、なければそのデータをディスクから読み出す手
段を具備したことを特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明のディスク制御システムによれば、たと
えばオペレーティングシステムからディスクへの書き込
みを要求されたときに、その書き込み要求と書き込みデ
ータとを不揮発性メモリに記録して、書き込みの要求元
であるオペレーティングシステムには、その書き込みが
完了した旨の通知を即座に返送する。
【００１０】また、本発明のディスク制御システムは、
この不揮発性メモリに記録された書き込み要求のうち、
最終チェックポイントの取得の前に発生した書き込み要
求の書き込みデータのみを適宜ディスクへ書き込んでい
く。
【００１１】ここで、このコンピュータシステムになん
らかの障害が発生した場合を考える。その時、不揮発性
メモリには、最終チェックポイントの取得前に発生した
書き込み要求と、最終チェックポイントの取得の後に発
生した書き込み要求とが混在して記録されていたものと
仮定する。
【００１２】これらの情報は、不揮発メモリに記録され
ているので、コンピュータシステムに電源遮断のような
障害が発生しても内容が破壊されることはない。この場
合、コンピュータシステムは、まず障害発生前の最終チ
ェックポイントにシステムの状態を復元すべく動作し、
その復元後にその時点からのリトライを開始することに
なる。
【００１３】このとき、本発明のディスク制御システム
は、まず不揮発性メモリに記録された書き込み要求およ
びその書き込みデータのうち、最終チェックポイントの
取得の後に発生した書き込み要求およびその書き込みデ
ータをすべて破棄する。そして、逐次発生するオペレー
ティングシステムからのディスクへの書き込み要求の処
理と並行して、最終チェックポイントの取得の前に発生
した書き込み要求に対応した書き込みデータをディスク
に書き込んでいく。
【００１４】また、ディスクへの読み出し要求には、不
揮発性メモリ上に記録された書き込み要求をまず調べる
ことで、通常のディスクへのアクセスと同じように一貫
性を保つことができる。
【００１５】これにより、耐障害性を確保しつつ、チェ
ックポイント取得に伴う処理の遅延を排除することがで
き、ディスクアクセスのレイテンシを向上させることが
できる。
【００１６】
【実施例】以下図面を参照して本発明の一実施例を説明
する。図１の（ａ）は同実施例に係るディスク制御シス
テムを適用するチェックポイント方式のコンピュータシ
ステムの概略構成を示す図である。
【００１７】このようなコンピュータシステムでは、耐
障害性を確保するために、たとえばプロセッサ１がメモ
リ２を更新する際に、その更新履歴をログファイル（図
示せず）に記録する。そして、プロセッサ１のコンテク
スト情報およびキャッシュの内容をメモリに反映するこ
とにより、リスタート可能な状態をメモリ２上に作成
し、そのログファイルをリセットする。このリスタート
可能な状態がチェックポイントである。また、このコン
ピュータシステムは、補助記憶装置として不揮発性メモ
リ３とディスク装置４とを備えている。
【００１８】図１の（２）は、同実施例に係るディスク
制御システムの概略構成を示すブロック図である。図１
の（２）に示すように、同実施例に係るディスク制御シ
ステム１０は、書込要求記録部１１、書込要求確定部１
２、書き込み要求破棄部１３およびディスク書込部１４
を具備してなる。
【００１９】書込要求記録部１１は、オペレーティング
システム１５からのディスク装置４への書き込み要求
を、その書き込みデータとともに不揮発性メモリ３に記
録するところである。書込要求確定部１２は、新しくチ
ェックポイントが取得された際に、不揮発性メモリ３に
記録された書き込み要求のうち、不揮発性メモリ３に記
録されてから今までの間にチェックポイントが取得され
たことのない書き込み要求について、その書き込みを確
定させた状態とするものである。なお、ここでいう確定
とは、その書き込み要求に対応した書き込みデータを、
たとえ計算機に障害が発生しても、最終的にはディスク
装置４へ書き込むことをシステムとして保証することで
ある。
【００２０】また、書込要求破棄部１３は、たとえば故
障発生にともなうリスタート時などに、不揮発性メモリ
３に記録された書き込み要求のうち、不揮発性メモリ３
に記録されてから今までの間にチェックポイントが取得
されたことのない書き込み要求、すなわち未だ確定され
た状態となっていない要求を破棄するところである。デ
ィスク書込部１４は、システムの稼働状態やその優先度
などにより適宜稼働され、不揮発性メモリ３に記録され
た書き込み要求のうち、確定された状態となっている書
き込み要求にしたがってその書き込みデータをディスク
装置４に書き込む。
【００２１】ここで、図２乃至図５を参照して同実施例
の動作を説明する。図２乃至図５は同実施例の動作を説
明するための概念図である。まず、図２を参照してオペ
レーティングシステム１５からディスク装置４への書き
込み要求を受け取った際の動作を説明する。
【００２２】同実施例のディスク制御システム１０は、
オペレーティングシステム１５からディスク装置４への
書き込み要求を受け取ると（図２の（１））、書込要求
記録部１１がこの書き込み要求およびその書込データを
不揮発性メモリ３の未確定キュー３１に記録する（図２
の（２））。この不揮発性メモリ３は、未確定キュー３
１および確定キュー３２からなり、未確定キュー３１に
は最終のチェックポイントの取得の後に発生した書き込
み要求およびその書き込みデータを、確定キュー３２に
は最終チェックポイントの取得の前に発生した書き込み
要求およびその書き込みデータをそれぞれ格納する。
【００２３】そして、ディスク制御システム１０は、こ
の書込要求記録部１１による書き込み要求の不揮発性メ
モリ３の未確定キュー３１に記録した時点で、オペレー
ティングシステム１５に「書き込み終了」を通知する。
これにより、要求側であるオペレーティングシステム１
５は、ディスク装置４への書き込み時間を大幅に短縮す
ることができることになる。
【００２４】次に、図３を参照してチェックポイントが
取得された際の動作を説明する。図２に示した状態で、
チェックポイントが取得されたとすると、ディスク制御
システム１０は、まず、書込要求確定部１２により未確
定キュー３１に格納された書き込み要求およびその書き
込みデータを確定キュー３２に移動させる（図３の
（１））。この不揮発性メモリ３に記録された書き込み
要求およびその書き込みデータは、ポインタによるリン
クによって管理され、この未確定キュー３１から確定キ
ュー３２への移動は、そのリンク情報の更新により、す
なわち、物理的なデータの移動を発生させずに行なわれ
る。
【００２５】そして、この後、ディスク書込部１４が、
この確定キュー３２に格納された書き込み要求にしたが
って、その書き込みデータをディスク装置４に書き込む
（図３の（２））。なお、このディスク書込部１４によ
るディスク装置４への書き込みは、システムの稼働状態
やその優先度などにより適宜稼働される。
【００２６】ここで、図４および図５を参照してシステ
ムに障害が発生した際の動作を説明する。ここでは、図
４に示すように、未確定キュー３１に６ｄ〜６ｆの３つ
の書き込み要求が格納され、確定キュー３２に６ａ〜６
ｃの３つの書き込み要求が格納されている状態で障害が
発生したものとする。
【００２７】この場合、コンピュータシステムは、まず
障害発生前の最終チェックポイントにシステムの状態を
復元すべく動作し、その復元後にその時点からのリトラ
イを開始することになる。
【００２８】このとき、ディスク制御システム１０は、
書込要求破棄部１３により、不揮発性メモリ３の未確定
キュー３１に格納された書込要求５ｄ〜５ｆをすべて廃
棄する。この書込要求５ｄ〜５ｆは、上述したリスター
トによりオペレーティングシステム１５から再度要求さ
れるためである。この処理後の状態を示したのが図５で
ある。
【００２９】一方、確定キュー３２に格納された書込要
求５ａ〜５ｃは、最終チェックポイントに戻った際にも
有効なデータであるので、ディスク書込部１４によりデ
ィスク装置４への書き込みを続行する。
【００３０】これにより、耐障害性を確保しつつ、チェ
ックポイント取得に伴う処理の遅延を排除することがで
き、ディスクアクセスのレイテンシを向上させることが
できる。
【００３１】また、これまでオペレーティングシステム
からディスクへの書き込みを要求された場合についての
説明を行なったが、ここでオペレーティングシステムか
ら読み出しを要求された場合を考えてみる。
【００３２】このとき、ディスク制御システム１０は、
不揮発性メモリ３に読み出すべきデータが存在するかど
うかを検査し、存在したときには不揮発性メモリ３から
データを読み出すことによりこの読み出し処理を終了す
る。そして、不揮発性メモリ３上にデータが存在しない
ときにのみ、ディスク装置４へのアクセスを実施する。
なお、このときにディスク装置４から読み出したデータ
を不揮発性メモリ３に格納しておくことも、システムに
よっては有効となり、不揮発性メモリ３への格納有無を
選択可能としておけば、より柔軟な運用が行なえること
となる。
【００３３】また、チェックポイントの取得有無を設定
可能なコンピュータシステムにおいて、チェックポイン
トの取得が行なわれていないような場合であっても、不
揮発性メモリ３での確定または未確定の区別なくディス
ク装置４への書き込みをオペレーションシステムと非同
期で適宜実施することにより、上述と同様、ディスクア
クセスの高速化を図ることが可能となる。
【００３４】
【発明の効果】以上詳述したように本発明のディスク制
御システムによれば、ディスクに対する書き込み要求を
不揮発性メモリに記録した時点で要求元に対し書き込み
完了を通知するため、チェックポイント取得に伴う処理
の遅延を排除し、また、この不揮発性メモリ内の書き込
み要求についてもチェックポイントの取得を管理するた
めに、耐障害性を確保しつつディスクアクセスのレイテ
ンシを飛躍的に向上させることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係るディスク制御システムを
適用するチェックポイント方式のコンピュータシステム
の概略構成を示す図、および同実施例に係るディスク制
御システムの概略構成を示すブロック図。
【図２】同実施例に係るオペレーティングシステムから
ディスク装置への書き込み要求を受け取った際の動作を
説明するための概念図。
【図３】同実施例に係るチェックポイントが取得された
際の動作を説明するための概念図。
【図４】同実施例に係るシステムに障害が発生した際の
動作を説明するための概念図。
【図５】同実施例に係るシステムに障害が発生した際の
動作を説明するための概念図。
【符号の説明】
１…プロセッサ、２…メインメモリ、３…不揮発性メモ
リ、４…ディスク装置、５…バス、１０…ディスク制御
システム、１１…書込要求記録部、１２…書込要求確定
部、１３…書込要求破棄部、ディスク書込部、３１…未
確定キュー、３２…確定キュー、６ａ，６ｂ，６ｃ…書
き込み要求。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 チェックポイントを取得しながら処理を
    進めていき、障害が発生したときに最終チェックポイン
    トからリスタートするチェックポイント方式のコンピュ
    ータシステムに適用されるディスク制御システムにおい
    て、 不揮発性メモリと、ディスクへの書き込み要求およびそ
    の書き込みデータを上記不揮発性メモリに記録する手段
    と、上記不揮発性メモリに記録された書き込み要求にし
    たがってその書き込みデータをディスクに書き込む手段
    とを具備し、オペレーティングシステムがディスクへの
    書き込みを要求してきたときに、その書き込み要求と書
    き込みデータとを上記不揮発性メモリに記録するととも
    に上記オペレーティングシステムに書き込み完了を通知
    し、上記オペレーティングシステムとは非同期に、最終
    チェックポイントの取得の前に発生した書き込み要求に
    対応する書き込みデータのみを適宜上記不揮発性メモリ
    からディスクへ書き込んでいくことを特徴とするディス
    ク制御システム。
  2. 【請求項２】 上記不揮発性メモリに記録された書き込
    み要求およびその書き込みデータのうち、最終チェック
    ポイントの取得の後に発生した書き込み要求およびその
    書き込みデータのみをすべて破棄する手段をさらに設
    け、上記コンピュータシステムに障害が発生したとき
    に、最終チェックポイントの取得の前に発生した書き込
    み要求に対応する書き込みデータのみを上記不揮発性メ
    モリからディスクへ書き込んでいくことによりディスク
    を最終チェックポイント取得時の状態に復元することを
    特徴とする請求項１記載のディスク制御システム。
  3. 【請求項３】 上記コンピュータシステムは、チェック
    ポイント機能の作動有無を切り替える手段を具備し、チ
    ェックポイント機能が作動していない状態でオペレーテ
    ィングシステムがディスクへの書き込みを要求してきた
    ときに、その書き込み要求と書き込みデータとを上記不
    揮発性メモリに記録するとともに上記オペレーティング
    システムに書き込み完了を通知し、上記オペレーティン
    グシステムとは非同期に、上記不揮発性メモリに記録さ
    れた書き込み要求に対応する書き込みデータを適宜上記
    不揮発性メモリからディスクへ書き込んでいくことを特
    徴とする請求項１記載のディスク制御システム。
  4. 【請求項４】 オペレーティングシステムがディスクの
    読み出しを要求した場合、上記不揮発性メモリに記録さ
    れた書き込み要求のうちで、ディスク上の格納位置が一
    致するものがあれば、その書き込みデータをオペレーテ
    ィングシステムに渡し、なければそのデータをディスク
    から読み出す手段を具備したことを特徴とする請求項
    １、２または３記載のディスク制御システム。
JP7151737A 1995-06-19 1995-06-19 ディスク制御システム Pending JPH096546A (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7151737A JPH096546A (ja) 1995-06-19 1995-06-19 ディスク制御システム
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JP7151737A JPH096546A (ja) 1995-06-19 1995-06-19 ディスク制御システム

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JPH096546A true JPH096546A (ja) 1997-01-10

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ID=15525196

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EP (1) EP0751462B1 (ja)
JP (1) JPH096546A (ja)
KR (1) KR100238925B1 (ja)
CN (1) CN1130641C (ja)
DE (1) DE69622647T2 (ja)

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