(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの物理計算機中に独立する２つ以上の論理区画を設け、各論理区画でオペレーティングシステムを稼動させる論理区画式計算機において、
ハイパバイザ上に位置し、分割された各論理区画上の各システムへの通常の処理要求の振り分けを管理する処理要求配信制御部と、
ハイパバイザ上に位置し、各論理区画に対する主記憶の割当状態と、各論理区画に割当てられた主記憶領域の別論理区画からの参照可否属性、および別論理区画からの参照状態を管理し、論理区画間での稼働中ソフトウエア切り替え処理要求を受け付けた場合に、第一の論理区画に割り当てられており第二の論理区画から参照可能な主記憶領域の状態を参照可能な状態に変更する主記憶状態制御部と、
各論理区画上に位置し、第一の論理区画で使用可能であり、かつ第二の論理区画から参照可能な主記憶領域の位置情報を管理し、論理区画間での稼働中ソフトウエアの切り替え処理要求受付時に、前記参照可能主記憶領域の情報を第二の論理区画の主記憶領域へ複写をする論理区画制御部と、
上記制御部間の通信を管理する通信管理部とを有することを特徴とする論理区画式計算機。
【請求項２】
前記論理区画上のオペレーションシステムは、使用する主記憶領域の管理情報を前記ハイパバイザに通知し、他の論理区画が使用する主記憶領域の管理情報を前記ハイパバイザから取得する前記論理区画制御部を有することを特徴とする請求項１記載の論理区画式計算機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、論理区画式計算機に係り、特に複数の論理区画で動作するソフトウェアの切り替えに好適な論理区画式計算機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
１つの物理計算機上で複数のオペレーティングシステム（ゲストＯＳ）を稼動させる技術として、パイパバイザと呼ばれる制御プログラムにより、主記憶や命令プロセッサを含む物理計算機を複数の論理区画に分割し、それぞれの論理区画でゲストＯＳを稼動させる論理区画式計算機がよく知られている。
【０００３】
また、企業ビジネスの国際化やインターネットを代表とするコンピュータネットワークのグローバル化を背景として、計算機システムの長時間連続稼動（２４時間、３６５日稼動）の必要性が高まってきている。一方、計算機システムの機能拡張やそれに伴うソフトウェアの更新作業をおこなう場合には、計算機システムの一時的な中断を必要としており、これが連続稼動システム実現において主要課題となっている。このため、計算機システムでのソフトウェア保守時間の短縮や、稼働中での保守機能等の整備に対する要望が強まっている。上記の要望に対して、例えば、特開平１１−７３８２では、伝送装置の制御ファームウェアのバージョンアップについて、複数のファームウェアを同一プロセサ上で一時的にマルチタスク動作させ処理の同期が取れた時点で切替える事により可能としている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、論理区画式計算機では、主記憶装置は論理区画に分割され、それぞれの論理区画でソフトウェアは独立に実行され、ソフトウェア間で情報の交換がおこなえない。このため、論理区画間でソフトウェアの切替え動作をおこない、計算機システムの連続稼動をおこなうことができない問題があった。また、稼動しているアプリケーション（オンラインプログラム等）の関係などから、ソフトウェア切替えに伴い情報の引き継ぎが必須であり、処理の同期を取るだけでは完全な切替えは不可能である。
【０００５】
本発明の目的は、論理区画式計算機において、処理中の情報を引き継ぐ事を可能とすることで、利用者への応答時間を極力低下させないソフトウェアの切替え方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、前記目的は、論理的に分割された1つの物理計算機上で複数のソフトウェアが動作可能である論理区画式計算機において、論理区画を管理するハイパバイザ上で動作し、分割された各論理区画上の各システムへの処理要求の配信を管理する処理要求配信制御部、各論理区画に対する主記憶の割当状態と属性を管理し、他制御部に通知する割当状態制御部、各論理区画上で動作し、当該論理区画で使用可能な主記憶領域の位置情報と主記憶領域へのアクセスおよび主記憶領域間の複写を制御する論理区画制御部、およびこれらの各制御部間の通信を管理する通信管理部を設けることにより達成される。
【０００７】
また、前記目的は、前記論理区画式計算機において、分割された論理区画上で稼動するソフトウェアが、前記処理要求配信制御部と同等の他論理区画上システムへの処理要求の配信機能、前記記割当状態制御部と同等の他論理区画の主記憶情報の管理機能、また前記通信管理部と同等の各制御部間の通信管理機能を提供する事によっても達成することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による論理区画式計算機の一実施例を図面により詳細に説明する。
【０００９】
図1は、本発明の一実施形態による計算機システムの構成を示すものである。図１において、1は物理計算機、2は分割された論理区画を管理するハイパバイザ、３ａ，３ｂは分割された論理区画とその上で稼動するソフトウェアシステム、４はハイパバイザ配下に属する各論理区画への処理要求配信を管理する処理要求配信制御部、５は各論理区画間の主記憶領域の割当状態と属性を管理し、各制御部に通知する主記憶状態制御部、５１は主記憶状態制御部が主記憶管理に使用する主記憶状態管理テーブル、６は各制御部間の通信を管理する通信管理部、７ａ，７ｂは各論理区画上で動作し、当該論理区画で使用可能な主記憶領域の位置情報と主記憶領域へのアクセスおよび主記憶領域間の複写を制御する論理区画制御部、７１ａ，７１ｂは論理区画制御部の通信機能、７２ａ，７２ｂは論理区画制御部配下で当該論理区画の使用する主記憶領域を管理する主記憶管理機能、８は主記憶装置、８１ａ，８１ｂ，８２ａは各論理区画で使用する主記憶領域である。
【００１０】
図２は主記憶状態管理テーブル（５１）の内容を示すものである。主記憶状態管理テーブルには、論理区画ごとに、主記憶領域の領域区画のアドレス情報と領域の割当状態と領域の属性を格納する。ここで、領域の状態は、該主記憶領域がいずれの論理区画に割り当てられたいるかを示し、また、領域の属性は、他論理区画からの参照不可（Ｎ）／他論理区画からの参照可能（Ｙ）を示す。
【００１１】
図３は、以下に詳細に説明するが、２つの論理区画から使用される主記憶領域の情報の複写処理の概要を示すものである。７２１ａ，７２１ｂは、各論理区画制御部７ａ，７ｂの主記憶管理機能７２ａ，７２ｂが主記憶領域の管理に使用する制御テーブルである。各論理計算機の状態はハイパバイザ２により管理され各論理区画上でそれぞれ別のソフトウェアシステムが稼動する。本発明では、図１に示した処理要求配信制御部４、主記憶状態制御部５、通信管理部６、および論理区画制御部７ａ，７ｂにより、システム稼動中に１つの物理計算機システム上でオペレーティングシステムを含むソフトウェアシステムの切替えを可能とする。
【００１２】
以下に、一つの論理区画上のシステムで業務を実施している論理区画式計算機での本発明における処理の流れの実施例を、図４、図５、図６、図７を使用して説明する。図４は本発明を適用したシステムにおけるソフトウェア起動処理の概略フローの一つであり、図５は本発明を適用したシステムでのソフトウェア切替え処理におけるシステム全体の概略フローの一つである。また、図６、図７は本発明を適用したソフトウェア切替え処理における、各論理区画上での主記憶情報複写処理の流れを示す概略フローの一つである。
【００１３】
本発明では、物理計算機上で主として業務を実施するシステムを動作させる論理区画である論理区画１（３ａ）以外に、業務に使用する外部装置が接続されている別の論理区画２（３ｂ）をあらかじめ設けておく。
【００１４】
第１に、論理区画でのソフトウェア起動時の処理について説明する。まず、各論理区画上でのソフトウェア起動開始時に、当該ソフトウェアが起動した論理区画（３ａ，３ｂ）上の論理区画制御部(７ａ，７ｂ）は主記憶管理機能（７２ａ，７２ｂ）により、当該論理区画での主記憶情報を制御する制御テーブル（７２１ａ，７２１ｂ）を作成する（Ｓ４０１）。次に、論理区画制御部（７ａ，７ｂ）は通信機能（７１ａ，７１ｂ）を使用して主記憶状態制御部（５）に当該論理区画で起動したソフトウェアが使用している主記憶のアドレス情報（８１ａ，８２ａ，８１ｂ，８２ｂ）や、他制御に参照を許すかどうかの属性情報を通知する（Ｓ４０２）。この情報を通信管理部（６）を経由して受け付けた主記憶状態制御部（５）は、主記憶状態管理テーブル（５１）に新規に当該論理区画に関するエントリを追加し（Ｓ４０３）、ソフトウェア起動を完了する。この時、論理区画２（３ｂ）でのソフトウェア起動の場合、つまり、既に別の論理区画１（３ａ）でソフトウェアが稼働中の場合は（Ｓ４０４）、主記憶状態制御部（５）は、主記憶状態管理テーブル（５１）中の論理区画１（３ａ）の主記憶領域情報の内、属性が他論理区画から参照可能となっている主記憶領域情報を、論理区画２（３ｂ）へ通知する（Ｓ４０５）。論理区画２（３ｂ）の論理区画制御部（７ｂ）はこの情報を制御テーブル（７２１ｂ）に参照可能な主記憶領域情報として登録し（Ｓ４０６）、ソフトウェア起動を完了する。
【００１５】
第２にソフトウェア切替え処理について説明する。まず、ソフトウェア切替え処理の全体の流れを説明する。ソフトウェア切替えの要求を外部から受け付けると、主記憶状態制御部（５）は主記憶状態管理テーブル（５１）中の、論理区画１（３ａ）に割り当てられており、かつ論理区画２（３ｂ）から参照可能な領域の状態を参照状態に変更し（Ｓ５０１）、切替え開始通知を、通信管理部（５）を経由して論理区画（３ａ，３ｂ）の論理区画制御部（７ａ，７ｂ）へ送付する（Ｓ５０２）。また、処理要求配信制御部（４）は、外部からの通常の処理要求に対して論理区画１（３ａ）への配信に加えて、論理区画２（３ｂ）にも配信を開始する（Ｓ５０３）。切替え開始通知を受け付けた論理区画２（３ｂ）側の論理区画制御部（７ｂ）は、主記憶領域複写処理を実施する（Ｓ５０４）。この時、複写中の領域（８２ａ）に対して更新処理が発生した場合（Ｓ５０５）、論理区画１（３ａ）側の論理区画制御部（７ａ）はそのまま更新処理を実施し、論理区画２（３ｂ）側の論理区画制御部（７ｂ）では図６、図７で説明する更新対応処理を実施する（Ｓ５０６）。更新完了に際して、論理区画１（３ａ）側の論理区画制御部（７ａ）は、通信機能（７１ａ）と通信管理部（６）を経由して更新完了通知を論理区画２（３ｂ）側の論理区画制御部（７ｂ）へ送付する（Ｓ５０７）。主記憶領域（８１ｂ）の複写が完了した時点で論理区画２（３ｂ）の論理区画制御部（７ｂ）は完了通知を主記憶状態制御部（５）および処理要求配信制御部（４）に送付する（Ｓ５０８）。最後に、論理区画制御部（７ｂ）からの複写完了通知を受けて、主記憶状態管理部（５）は主記憶状態管理テーブル（５１）の状態を元に戻し（Ｓ５０９）、処理要求配信制御部（４）は論理区画１（３ａ）側への処理要求の配信を停止する（Ｓ５１０）。以上の処理により稼動システムは論理区画１（３ａ）から論理区画２（３ｂ）のソフトウェアへ切替えを完了する。
【００１６】
次に、論理区画２（３ｂ）での主記憶領域複写処理（Ｓ５０２、Ｓ５０３，Ｓ５０４）について説明する。主記憶状態制御部（５）からの切替え開始通知（Ｓ５０２）に対応して、論理区画２（３ｂ）の論理区画制御部（７ｂ）は制御テーブル（７２１ｂ）中の参照可能属性の主記憶情報が示す主記憶領域（８２ａ）から当該論理区画（３ｂ）の主記憶領域（８１ｂ）へ情報の複写を開始する（Ｓ６０１）。この複写中に複写中の領域に更新が発生した場合（Ｓ５０５、Ｓ６０２）、論理区画制御部（７ｂ）は複写処理を一時中断する（Ｓ６０３）。この時、更新要求された部分が複写の完全に完了している部分の場合（Ｓ６０４）、論理区画制御部（７ｂ）は複写が完了している自領域内（８１ｂ）の該当部分を更新する（Ｓ６０５）。逆に更新要求された部分の複写が完了していない場合（Ｓ６０４）、処理（Ｓ６０６）に示す処理を実施する。処理（Ｓ６０６）で論理区画２（３ｂ）の論理区画制御部（７ｂ）は、論理区画１（３ａ）の論理区画制御部（７ａ）からの更新完了通知（Ｓ５０７）を受け付けるまで処理を中断する（Ｓ７０１，Ｓ７０２）。更新完了通知（Ｓ５０７）を受け付けて処理を再開する際には、更新された部分が、複写途中のアドレスを含む場合（Ｓ７０３）、複写中のアドレスを更新された部分の先頭アドレスで置き換える（Ｓ７０４）。上記の更新要求に対する処理が完了すると論理区画制御部（７ｂ）は複写処理を再開する（Ｓ６０７）。最後に複写対象領域の複写が全て完了した時点で複写完了通知（Ｓ５０８）発行し複写処理を完了する。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、論理区画式計算機において、利用者への応答時間低下を極力抑えたソフトウェアの切替えを可能として、論理区画式計算機の保守効率を向上することができる。これにより本発明は保守性の高い論理区画式計算機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による計算機の構成を示すブロック。
【図２】主記憶状態の管理テーブルを説明する図である。
【図３】論理区画上での情報の複写処理を説明する図である。
【図４】論理区画上でのソフトウェア起動時のシステム動作の概略フローチャートである。
【図５】ソフトウェア切替え処理時のシステム動作の概略フローチャートである。
【図６】論理区画上での主記憶情報の複写処理の概略フローチャートである。
【図７】主記憶複写中の更新要求発生に対する処理の概略フローチャートである。
【符号の説明】
１  物理計算機
２  ハイパバイザ
３ａ  論理区画１
３ｂ  論理区画２
４  処理要求配信制御部
５  主記憶状態制御部
５１  主記憶状態管理テーブル
６  通信管理部
７ａ  論理区画１の論理区画制御部
７ｂ  論理区画２の論理区画制御部
７１ａ  論理区画１の通信機能
７１ｂ  論理区画２の通信機能
７２ａ  論理区画１の主記憶管理機能
７２ｂ  論理区画２の主記憶管理機能
８  主記憶装置
８１ａ  記憶領域１
８１ｂ  記憶領域２
８２ａ  記憶領域ａ
【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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