(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のプロセッサを共有ディスクにより結合した疎結合マルチプロセッサシステムにおける前記共有ディスクへの入出力要求を制御する入出力制御装置であって、前記入出力制御装置は、入出力要求記憶部と、入出力待ち記憶部と、前記共有ディスク装置ごとに設定される抑止率を解析し入出力要求抑止情報記憶テーブルへ記憶する入出力要求抑止率設定装置と、前記入出力要求抑止情報記憶テーブルを参照し、前記入出力要求抑止情報記憶テーブル内の抑止フラグがオンならば前記入出力要求を前記入出力待ち記憶部へ記憶し、前記抑止フラグがオフならば前記入出力要求を前記入出力待ち記憶部から取り出し前記入出力要求記憶部へ格納し、前記入出力要求記憶部内の前記入出力要求を取り出し処理を行う入出力処理手段と、前記入出力要求抑止情報記憶テーブルを参照し前記入出力要求抑止情報記憶テーブル内の抑止率に従い前記抑止フラグの制御を行う入出力要求抑止解除手段とから構成することを特徴とする入出力制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の入出力制御装置と、前記入出力制御装置により制御される共有ディスクと、前記入出力制御装置を制御する複数のプロセッサとメモリから構成されることを特徴とするマルチプロセッサシステム。
【請求項３】
複数のプロセッサを共有ディスクにより結合した疎結合マルチプロセッサシステムにおける前記共有ディスクへの入出力要求を制御する入出力制御装置における入出力制御方法であって、
前記入出力制御装置は、入出力要求記憶部と、入出力待ち記憶部と、前記共有ディスク装置ごとに設定される抑止率を解析し入出力要求抑止情報記憶テーブルへ記憶するステップと、前記入出力要求抑止情報記憶テーブルを参照し、前記入出力要求抑止情報記憶テーブル内の抑止フラグがオンならば前記入出力要求を前記入出力待ち記憶部へ記憶し、前記抑止フラグがオフならば前記入出力要求を前記入出力待ち記憶部から取り出し前記入出力要求記憶部へ格納し、前記入出力要求記憶部内の前記入出力要求を取り出し処理を行うステップと、前記入出力要求抑止情報記憶テーブルを参照し前記入出力要求抑止情報記憶テーブル内の抑止率に従い前記抑止フラグの制御を行うステップとから構成することを特徴とする入出力制御装方法。
【請求項４】
複数のプロセッサを共有ディスクにより結合した疎結合マルチプロセッサシステムにおける前記共有ディスクへの入出力要求を制御する入出力制御装置を構成するコンピュータに、
入出力要求記憶部と、入出力待ち記憶部と、前記共有ディスク装置ごとに設定される抑止率を解析し入出力要求抑止情報記憶テーブルへ記憶する処理と、前記入出力要求抑止情報記憶テーブルを参照し、前記入出力要求抑止情報記憶テーブル内の抑止フラグがオンならば前記入出力要求を前記入出力待ち記憶部へ記憶し、前記抑止フラグがオフならば前記入出力要求を前記入出力待ち記憶部から取り出し前記入出力要求記憶部へ格納し、前記入出力要求記憶部内の前記入出力要求を取り出し処理を行う処理と、前記入出力要求抑止情報記憶テーブルを参照し前記入出力要求抑止情報記憶テーブル内の抑止率に従い前記抑止フラグの制御を行う処理を実行させるプログラムを記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は疎結合マルチプロセッサシステムに関し、特にディスク入出力制御方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、疎結合マルチプロセッサシステムにおいて、ディスクを共有している一方の系のディスク入出力要求は他の系を考慮することなく発行されていた。
【０００３】
特開平９−２５１３５１号公報「共有外部記憶装置」には、すべての計算機からのコマンドを平等に処理することによって、最大レスポンス時間と最低スループットを保証することができる共有外部記憶装置が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来、疎結合マルチプロセッサシステムにおいて、ディスクを共有している一方の系のディスク入出力要求が、他方の系のディスク入出力性能への影響を及ぼしていた。
【０００５】
特開平９−２５１３５１号公報「共有外部記憶装置」は、すべての計算機からのコマンドを平等に処理するものであり、特定の計算機からの要求を所定の比率に抑えることはできない。
【０００６】
本発明の目的は、疎結合マルチプロセッサシステムに置いて、ディスクを共有している一方の系のディスク入出力要求をあらかじめ設定した範囲に抑制し、他方の系のディスク入出力性能への影響を、極力減少させる機能を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明第一の入出力制御装置は、複数のプロセッサを共有ディスクにより結合した疎結合マルチプロセッサシステムにおける前記共有ディスクへの入出力要求を制御する入出力制御装置であって、前記入出力制御装置は、入出力要求記憶部と、入出力待ち記憶部と、前記共有ディスク装置ごとに設定される抑止率を解析し入出力要求抑止情報記憶テーブルへ記憶する入出力要求抑止率設定装置と、前記入出力要求抑止情報記憶テーブルを参照し、前記入出力要求抑止情報記憶テーブル内の抑止フラグがオンならば前記入出力要求を前記入出力待ち記憶部へ記憶し、前記抑止フラグがオフならば前記入出力要求を前記入出力待ち記憶部から取り出し前記入出力要求記憶部へ格納し、前記入出力要求記憶部内の前記入出力要求を取り出し処理を行う入出力処理手段と、前記入出力要求抑止情報記憶テーブルを参照し前記入出力要求抑止情報記憶テーブル内の抑止率に従い前記抑止フラグの制御を行う入出力要求抑止解除手段とから構成する。
【０００９】
本発明のマルチプロセッサシステムは、本発明第一の入出力制御装置と、前記入出力制御装置により制御される共有ディスクと、前記入出力制御装置を制御する複数のプロセッサとメモリから構成される。
【００１０】
本発明第一の入出力制御方法は、複数のプロセッサを共有ディスクにより結合した疎結合マルチプロセッサシステムにおける前記共有ディスクへの入出力要求を制御する入出力制御装置における入出力制御方法であって、前記入出力制御装置は、入出力要求記憶部と、入出力待ち記憶部と、前記共有ディスク装置ごとに設定される抑止率を解析し入出力要求抑止情報記憶テーブルへ記憶するステップと、前記入出力要求抑止情報記憶テーブルを参照し、前記入出力要求抑止情報記憶テーブル内の抑止フラグがオンならば前記入出力要求を前記入出力待ち記憶部へ記憶し、前記抑止フラグがオフならば前記入出力要求を前記入出力待ち記憶部から取り出し前記入出力要求記憶部へ格納し、前記入出力要求記憶部内の前記入出力要求を取り出し処理を行うステップと、前記入出力要求抑止情報記憶テーブルを参照し前記入出力要求抑止情報記憶テーブル内の抑止率に従い前記抑止フラグの制御を行うステップを有する。
【００１２】
複数のプロセッサを共有ディスクにより結合した疎結合マルチプロセッサシステムにおける前記共有ディスクへの入出力要求を制御する入出力制御装置を構成するコンピュータに、入出力要求記憶部と、入出力待ち記憶部と、前記共有ディスク装置ごとに設定される抑止率を解析し入出力要求抑止情報記憶テーブルへ記憶する処理と、前記入出力要求抑止情報記憶テーブルを参照し、前記入出力要求抑止情報記憶テーブル内の抑止フラグがオンならば前記入出力要求を前記入出力待ち記憶部へ記憶し、前記抑止フラグがオフならば前記入出力要求を前記入出力待ち記憶部から取り出し前記入出力要求記憶部へ格納し、前記入出力要求記憶部内の前記入出力要求を取り出し処理を行う処理と、前記入出力要求抑止情報記憶テーブルを参照し前記入出力要求抑止情報記憶テーブル内の抑止率に従い前記抑止フラグの制御を行う処理をコンピュータに実行させるプログラムを記録した記録媒体。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明第一の実施の形態の疎結合マルチプロセッサシステムの構成を示すブロック図である。本発明の疎結合マルチプロセッサシステムは、０系処理装置２ａ、１系処理装置２ｂ、入出力制御装置１と複数の共有ディスク３から構成されている。０系処理装置２ａ、１系処理装置２ｂはそれぞれ、プログラムやデータを記憶し、処理を実行するＥＰＵ・ＭＥＭ２２とＥＰＵ・ＭＥＭ２２からの指示を受けて入出力制御装置１へ入出力処理要求を発行する入出力要求発行手段２１から構成されている。入出力制御装置１は、入出力要求を処理する入出力処理手段１２、入出力要求抑止率設定装置１４、入出力要求抑止解除手段１３、入出力要求記憶部１５と入出力待ち記憶部１６から構成されている。
【００１５】
入出力要求抑止率設定装置１４は、ディスク装置毎に設定される抑止率を解析し、結果を入出力要求抑止制御情報記憶部１４２に設定する入出力要求抑止率設定手段１４１と、設定された情報を記憶し、入出力制御装置１に参照せしめる入出力要求抑止制御情報記憶部１４２を備えている。入出力要求抑止制御情報記憶部１４２は入出力要求抑止情報記憶テーブル１４３を格納する。
【００１６】
次に入出力要求抑止情報記憶テーブル１４３について説明する。図４は、本発明第一の実施の形態の入出力要求抑止情報記憶テーブル１４３の構成を示す図である。入出力要求抑止情報記憶テーブル１４３は、各共有ディスク装置３ごとに、それぞれの装置名、抑止率、抑止フラグ（Ａ１）、抑止時間（Ａ２）、非抑止時間（Ａ３）を記録してある。入出力要求抑止率設定装置１４によって作成された入出力要求抑止情報記憶テーブル１４３は、入出力要求抑止制御情報記憶部１４２に記憶され、入出力処理手段１２と入出力要求抑止解除手段１３によって参照される。
【００１７】
入出力処理手段１２は、入出力要求抑止制御情報記憶部１４２内の入出力要求抑止情報記憶テーブル１４３を参照し、現在、入出力要求処理中の共有ディスク３が、制御対象の共有ディスク３であり、かつ抑止フラグＡ１がＯＮかＯＦＦかを判断する。抑止フラグ（Ａ１）がＯＮの場合には、入出力待ちキュー１６２へ登録する。抑止フラグがＯＦＦであれば、入出力待ちキュー１６２から入出力要求キュー１５１へ登録する。入出力要求は、入出力待ちキュー１６２に登録された順に入出力要求キューに登録される。入出力要求は、入出力要求キュー１５１に登録された順に入出力要求を処理される。
【００１８】
入出力要求抑止解除手段１３は、入出力要求抑止情報記憶テーブル１４３を参照し、指定された装置毎の抑止率（％）を参照して、これを１００ミリ秒の実時間に対する抑止の実時間に変換する。例えば、３０％であれば、３０ミリ秒となる。このように計算された結果に基づき、記憶部の当装置テーブルに、一定時間で抑止フラッグのＯＮ、ＯＦＦを繰り返す。入出力処理手段１２は、このフラグを参照し、抑止フラグがＯＮの時は、ディスク入出力処理要求を処理せず入出力待ちキュー１６２へ登録する。抑止フラグがＯＦＦであれば、入出力待ちキュー１６２から入出力要求キュー１５１へ登録しディスク入出力処理要求を処理する事により、所要の抑止機能を果たすものである。つまり、装置毎に記憶されている抑止率から１００ミリ秒（可変）に対応して抑止実時間（例えば３０％であれば３０ミリ秒）を計算しタイマ起動によって、３０ミリ秒間は当制御情報記憶部の当該装置に対応する抑止フラグ（Ａ１）をＯＮにし、７０ミリ秒間は同抑止フラグ（Ａ１）をＯＦＦにした後、入出力処理手段１２を起動する動作を反復する。
【００１９】
次に、本発明の実施の形態の動作について図面を参照して説明する。
次に、図２を参照して入出力処理手段１２の動作を説明する。図２は、本発明第一の実施の形態の入出力処理処理手段１２の動作を示すフローチャートである。図５は、本発明第一の実施の形態の入出力要求キュー１５１と入出力待ちキュー１６２の構成を示す図である。入出力待ちキュー１６２に溜まっている要求は、条件が整うと入出力要求キュー１５１へ移される。
【００２０】
入出力要求発行手段２１より、入出力要求を受け付けるか、又は、入出力要求抑止解除手段１３より起動を受けた入出力処理手段１２は、入出力要求抑止情報記憶テーブル１４３を参照し、入出力要求対象の装置が入出力要求抑止情報記憶テーブル１４３に登録されているか否かを判断する。（ステップＡ−１）。登録されていない場合は、入出力要求を入出力要求キュー１５１へ登録する（ステップＡ−６）。入出力要求対象の装置が登録されている場合は、入出力要求抑止情報記憶テーブル１４３の抑止フラグ（Ａ１）のＯＮ／ＯＦＦを判定する（ステップＡ−２）。ＯＦＦの場合は、入出力待ちキュー１６２内の入出力要求を入出力要求キュー１５１に登録しスリープする（ステップＡ−４）。ＯＮであれば入出力待ちキューへ登録しスリープする（ステップＡ−３）。入出力要求キュー１５１に登録されたディスク入出力処理は順番に処理される（ステップＡ−５）。スリープした後、入出力要求を受け付けるか、又は、入出力要求抑止解除手段１３より起動により起動される。
【００２１】
次に、入出力要求抑止解除手段１３の動作について説明する。入出力要求抑止解除手段１３は、システム稼働時は常に起動しており、図３記載の動作を繰り返す。図３は、本発明第一の実施の形態の入出力要求抑止解除手段１３の動作を示すフローチャートである。
【００２２】
図３において、入出力要求抑止情報記憶テーブル１４３を参照し（ステップＢー１）、入出力要求抑止情報記憶テーブル１４３の入出力要求対象のディクスの抑止フラグ（Ａ１）がＯＦＦであれば（ステップＢー２）、ＯＮに変更し（ステップＢー７）、非抑止時間Ａ３を入出力要求抑止解除手段１３自身のタイマによる起動時刻（ＯＳのプログラム起動機能の時刻）にセットしてスリープする（ステップＢー８）。
【００２３】
抑止フラグＡ１がＯＮの場合は（ステップＢー２）、抑止フラグ（Ａ１）をＯＦＦにし（ステップＢー３）、抑止時間（Ａ２）をタイマ起動時刻にセットし（ステップＢー４）、入出力処理手段１２をＯＳのプロセス起動マクロを使用して起動して（ステップＢー５）処理を終了しスリープする（ステップＢー６）。
【００２４】
スリープした後、タイマ起動時刻になるとＯＳのプログラム起動機能により起動される。
【００２５】
上述のように、入出力処理手段１２と入出力要求抑止解除手段１３が入出力要求抑止制御情報記憶部１４２を介して互いに上記の処理を連携して動作する事により、指定された抑止時間（率）の間は、本発明の手段を動作させた系のディスク入出力が抑止される。
【００２６】
本発明の実施例では、入出力抑止率を１００ミリ秒を基本として説明したが、これは自由に設定可能である。また、抑止率設定装置を、抑止率変更の必要な都度動作させる事により、状況に応じて、入出力要求抑止情報記憶テーブル１４３の内容を変更し、入出力抑止率をシステム動作中に変更する事が可能である。
【００２７】
次に、本発明の第二の実施例について図面を参照して詳細に説明する。図６は、本発明第二の実施の形態の入出力制御装置１ｂの入出力処理の構成を示す図である。図６を参照すると、入出力処理手段ｂ１２ｂが、図２に示された実施例における入出力処理手段１２の構成に加え、入出力抑止解除時間の制御方式を備える点で異なる。すなわち、入出力処理手段ｂ１２ｂは、抑止／非抑止の時間割合に応じて、入出力要求抑止情報記憶テーブル１４３の抑止フラグ（Ａ１）を制御する初期化装置１２１、抑止時間制御手段１２２、非抑止時間制御手段１２３、抑止時間タイマ１２４、非抑止時間タイマ１２５を内部に組み込んでいる。すなわち装置を起動する外部のイベントが途絶した場合でも、抑止中の入出力要求が、抑止時間を経過した場合に、遅滞なく入出力処理する方式を装備している。
【００２８】
本実施例の動作を図７を利用して詳細に説明する。図７は、本発明第二の実施の形態の入出力処理処理手段ｂ１２ｂの動作を示すフローチャートである。入出力処理手段ｂ１２ｂは、入出力要求抑止情報記憶テーブル１４３を参照し、入出力要求対象の装置が入出力要求抑止情報記憶テーブル１４３に登録されているか否かを判断する。（ステップＣ−１）。登録されていない場合は、入出力要求を入出力要求キューへ登録し処理する（ステップＣ−２１）。
【００２９】
入出力要求対象の装置が登録されている場合は、ステップＣ−２以下の処理を実行する。初期化装置１２１では、入出力要求対象の装置に対する最初の要求か最初フラグを参照し判断し（ステップＣ−２）、最初でなければステップＣ−５へいき、最初ならば最初フラグを最初ではない状態（最初フラグＯＦＦ）に設定し（ステップＣ−３）、抑止状態の抑止フラグ（Ａ１）をＯＮにする処理を行う（ステップＣ−４）。
【００３０】
次に、抑止フラグがＯＮならば、ステップＣ−６からＣ−９の処理を行い、抑止フラグがＯＦＦならば、ステップＣ−９と、ステップＣ−１１からＣ−１４の処理を行う（ステップＣ−５）。
【００３１】
以後、抑止フラグの制御は抑止時間制御手段１２２、非抑止時間制御手段１２３によって行われる。抑止時間制御手段１２２では、抑止時間タイマ１２４の残り時間を判断し（ステップＣ−６）、抑止時間が過ぎていなければ、当該入出力を入出力待ちキュー１６２に登録して処理を完了する（ステップＣ−１０）。抑止タイマの時間が経過している場合は、抑止フラグ（Ａ１）をＯＦＦにし（すなわち非抑止中の状態に変更し）（ステップＣ−７）、非抑止タイマ時間をセットした、（ステップＣ−８）当該の入出力要求を入出力待ちキュー１６２から入出力要求キュー１５１に登録し、入出力要求を処理する（ステップＣ−９）。
【００３２】
非抑止時間制御手段１２３では、非抑止時間タイマ１２５の残り時間を判断し（ステップＣ−１１）、非抑止時間が過ぎていなければ、当該の入出力要求を入出力要求キュー１５１に登録し（ステップＣ−９）、抑止フラグをＯＮにし、すなわち抑止中の状態に変更し（ステップＣ−１２）、抑止時間をセットした（ステップＣ−１３）、後、当該の入出力要求を、入出力待ちキュー１６２に登録する（ステップＣ−１４）。
【００３３】
上述の各ステップの処理はコンピュータ９０のプログラムとして実現可能である。図８は上述の各ステップをコンピュータ９０に実行させるプログラムが格納された記録媒体９１を示す図である。
【００３４】
【発明の効果】
本発明の効果は、ディスクを共有する、ＯＳの異なる複数のシステム間において、一方の系からの入出力要求を一定の割合で抑止できる為、もう一方の系の運用が安定的に行えるという点にある。その理由は以下の通り。ディスクを共有する複数システムにおいては、ＯＳが独立している為、共有したディスクの入出力を統合して制御する事は不可能であり、他方の系からの性能上の影響を排除する事は困難である。これを回避する為には、複数のシステムからの入出力要求を制御する為の手段を、ＯＳの外側の共通部分（例えばディスク制御装置等）に設ける必要があるが、実現が大変難しいか、コストが掛かりすぎる欠点がある。本発明はこの難点を簡便に解決できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明第一の実施の形態の疎結合マルチプロセッサシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明第一の実施の形態の入出力処理処理手段１２の動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明第一の実施の形態の入出力要求抑止解除手段１３の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明第一の実施の形態の入出力要求抑止情報記憶テーブル１４３の構成を示す図である。
【図５】本発明第一の実施の形態の入出力要求キュー１５１と入出力待ちキュー１６２の構成を示す図である。
【図６】本発明第二の実施の形態の入出力制御装置１ｂの入出力処理の構成を示す図である。
【図７】本発明第二の実施の形態の入出力処理処理手段ｂ１２ｂの動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の各ステップをコンピュータ９０に実行させるプログラムが格納された記録媒体９１を示す図である。
【符号の説明】
１    入出力制御装置
１ｂ    入出力制御装置
２ａ    ０系処理装置
２ｂ    １系処理装置
３    共有ディスク装置
１２    入出力処理手段
１２ｂ    入出力処理手段ｂ
１３    入出力要求抑止解除手段
１４    入出力要求抑止率設定装置
１５    入出力要求記憶部
１６    入出力待ち記憶部
２１    入出力要求発行手段
２２    ＥＰＵ・ＭＥＭ
９０    コンピュータ
９１    記録媒体
１２１    初期化装置
１２２    抑止時間制御手段
１２３    非抑止時間制御手段
１２４    抑止時間タイマ
１２５    非抑止時間タイマ
１５１    入出力要求キュー
１６２    入出力待ちキュー
１４１    入出力要求抑止率設定手段
１４２    入出力要求抑止制御情報記憶部
１４３    入出力要求抑止情報記憶テーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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