データ処理システムにおけるミラー化された一対のデータ記憶ユニットの状態を決定する方法及び装置
【目的】 システム再初期化におけるミラー対となったデータ記憶ユニットの状態を決定するための拡張された方法及び装置を提供すること。
【構成】 一対のミラー化記憶ユニット（１２１，１３１）を有するデータ処理システムはシステムメモリにこのミラー化ユニット対の状態レコードを維持する。このシステムの再初期化において状態を決定しうるようにこの状態情報がこれらミラー化対の夫々のユニットおよび別のロケーションに記憶される。状態が変化すると、オペレーティングシステムが、まだ機能中の記憶ユニットおよび上記別のロケーションにその新しい状態を書込む。不明瞭な状況を防止するために限定された状態変化のみを可能にする。システム初期化時にこのシステムが記憶ユニットに記憶された状態情報を読取る。いずれのユニットも読取り不能のときにシステムは応答しないユニットから読取られるべき状態について別の状態レコードからとり出した状態を用いる。これら２つのユニットからのこの状態対は結果状態を含む状態取出しテーブルの固有の入力にインデクスする。
【構成】 一対のミラー化記憶ユニット（１２１，１３１）を有するデータ処理システムはシステムメモリにこのミラー化ユニット対の状態レコードを維持する。このシステムの再初期化において状態を決定しうるようにこの状態情報がこれらミラー化対の夫々のユニットおよび別のロケーションに記憶される。状態が変化すると、オペレーティングシステムが、まだ機能中の記憶ユニットおよび上記別のロケーションにその新しい状態を書込む。不明瞭な状況を防止するために限定された状態変化のみを可能にする。システム初期化時にこのシステムが記憶ユニットに記憶された状態情報を読取る。いずれのユニットも読取り不能のときにシステムは応答しないユニットから読取られるべき状態について別の状態レコードからとり出した状態を用いる。これら２つのユニットからのこの状態対は結果状態を含む状態取出しテーブルの固有の入力にインデクスする。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は冗長データ記憶ユニット内にコンピュータデータのミラーコピーを維持することに関し、より詳細には、システムの再初期化時にどのユニットに現在のデータが含まれているかを決定することに関する。
【０００２】
【従来の技術及び課題】現代のコンピュータシステムのデータ記憶量の増大要求には大容量のデータ記憶装置が必要である。そのような装置は通常、磁気ディスクドライブであるが、それは故障し易い多くの部品を含む機械的な複雑なものである。一般のコンピュータシステムはそのようなユニットを数個含んでいる。ユーザのデータ記憶容量要求の増大に伴い、システムの含むそのような記憶ユニットの数が増大する。１個の記憶ユニットの故障でもシステムにとっては非常に致命的なことになりうる。多くのシステムはその故障したユニットが修理または交換され、失われたデータが回復されるまで動作することが出来ない。記憶ユニットの数の増加は１個のユニットの故障する確率を増大させ、システム故障を生じさせる。これと同時にコンピュータのユーザはそれらのシステムの一貫した使用可能性により大きく依存することになる。それ故、１つの記憶ユニットの故障があってもシステム動作を維持し、その故障条件が修正されたとき正常の動作モードにシステムをもどすための改善された方法が重要となる。
【０００３】この問題を解決するための方法の一つが「ミラー」法である。この方法はオリジナルと同一のデータを含む、記憶装置の重複セットを維持するものである。この重複セットは、オリジナルセット内の１つのユニットが故障したとき、システムにデータを与えるタスクを行うために使用可能なものである。一つのシステムはすべての記憶されたデータの重複セット（完全ミラー化）またはそのデータのいくつかのサブセットの重複セット（部分ミラー化）を有することが出来る。コンピュータユーザが改善されたシステムの信頼性および使用可能性を必要とするとき、このミラーが重要になってきている。
【０００４】ミラー記憶手段を含むシステムのユーザはその記憶手段から信頼性について最高のものを期待する。ミラーの本質は、１個の記憶ユニットが故障したとき他のユニットがその代りに使用しうるという事であるから、システムは必然的に一対のミラーユニットの一方のみが機能するように動作しうるものでなくてはならない。ミラー対となった両ユニットが機能しており、現在のデータを含んでいるときは、これらユニットは同期していると云われる。ミラー対となった記憶ユニットの一方が故障し、他方が動作を続行するとすれば、故障したユニットのデータは直ちに古くなってしまう。ユニットの「故障」とはデータがそのユニットから読取られ、あるいはそこに書込むことが出来なくなることを意味する。これは、記憶ユニット自体が動作しないこと、あるいはＩ／Ｏプロセッサのようなそのシステムの他の要素が機能しなくなることを意味すると解釈してもよい。故障した記憶ユニットの動作を回復すると、例えば制御論理を含む回路カードが交換されるときのように記憶媒体のデータをそのまま残すことになる。
【０００５】ミラー対となったディスクユニットが同期しなくなったときにシステムは動作しうるから、ミラー対の状態、すなわちその内のどれが現在データを含んでいるかを知る必要がある。システムが何らかの理由で電源異常となったとき、電源が回復しシステム自体が再初期化するときにその記憶ユニットの状態を再構成することが出来なくてはならない。システムを停止して故障した記憶ユニットを修理し、または交換するとすれば、再初期化によりそのオペレーティングシステムは修理または交換されたユニットに含まれるデータは信頼しえないことを確認し、それらユニットを再同期化させるプロセスを開始し、それにより修理または交換されたユニットを故障しなかったユニットのそれと一致させることが出来なくてはならない。
【０００６】ミラー対となった記憶ユニットの状態を知る一つの方法は両ユニットに状態情報を記憶させることである。再初期化によりシステムがこの状態情報を読みとる。両ユニットが機能しており、また両ユニットの記憶した状態情報が互いに同期している場合には、このシステムはその状態を決定する。オペレーティングシステムの他の装置がすべて適正に動作してシステム自体が完全に動作している間に一方の記憶ユニットが故障した場合、このオペレーティングシステムは故障していないユニットのみが現在のデータを有することを確認し、その新しい状態情報を無故障のユニットに記録する。修理後に再初期化されるとき、無故障のユニットの状態情報は、それのみが現在のデータを有し、そのとき故障したユニットの状態レコードは両ユニットが同期したことを示すか何らかの未知の状態を示す。オペレーティングシステムはこの場合、無故障のユニットのみが現在データを含むことを決定しうる。
【０００７】しかしながら、システムの再初期化中にミラー対となったユニットの一方について、他方が応答しない内に両ユニットが同期されていることをリポートすることは一般にない。この場合、システムはミラー対の状態を確実に決定することが出来ない。両ユニットがシステム電源低下時に対応するユニットにより同期化されたと主張されることがありうる。しかし、この状態は、例えばＡユニットが故障し、その古くなったデータを失うことなく修理され、システムが再初期化され、そしてＢユニットが応答しないような場合に生じうる。再初期化中に応答しないことは必ずしも記憶ユニットが破壊されたことを意味しない。電源スイッチがオフとなるか、あるいは任意の数の他の状況がそのユニットの応答を妨害することがありうるのであり、特に修理がシステム電源低下中に失われる場合がそれに当る。
【０００８】上記の状況ではオペレーティングシステムは状態決定を行うことが出来ないか、あるいは多分正しくない状態決定を行うものと考えられる。オペレーティングシステムが状態決定を行うことが出来ない場合には一般にユーザに正しい状態を質問することになる。多数の記憶ユニットがあるために、そして物理的ロケーションに対する論理アドレスの関連づけは必ずしも明らかである必要はないから、ユーザへの質問は状態決定のためには非常に信頼性の低い方法である。ユーザは期待するような信頼性と使用可能性をもたないから、状態を予想すること、または状態を知らないことは、ミラー型または障害許容コンピュータシステムについては明らかに望ましくない。
【０００９】それ故本発明の目的はミラー対となったデータ記憶ユニットの状態を決定するための拡張された方法および装置を提供することである。
【００１０】本発明の他の目的は複数の装置に故障が生じたときミラー対となったデータ記憶ユニットの状態を決定するための拡張された方法および装置を提供することである。
【００１１】本発明の他の目的はデータ処理システムのミラー型記憶ユニットの状態を追跡する情報に、より大きい冗長度と信頼性を与えることである。
【００１２】本発明の他の目的は人為的エラーの少い、ミラー対型データ記憶ユニットの状態を決定するための方法および装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段及び作用】一対のミラー型記憶ユニットを有するデータ処理システムはシステムメモリにこのユニット対の状態のレコード（「状態レコード」）を維持する。システムが再初期化されるときの状態を決定することが出来るように、この状態情報は夫々のユニットに１個ずつの別の状態レコードにも記憶される。ミラー対の状態は別のロケーション内の別の状態レコードにも記憶される。好適な実施例では、この別の状態レコードは不揮発性ＲＡＭに記憶される。状態が変化するとき、オペレーティングシステムが新しい状態を、まだ機能している記憶ユニットおよび上記別の状態レコードに書込む、不明瞭な状況を防止するために、限定された状態変化のみを可能にする。
【００１４】システムが再初期化されるとき、システムが記憶ユニットに記憶された状態情報を読みとる。いずれのユニットも読取れない場合にはシステムは別のレコードから状態を取り出し、それを応答しないユニットから読取られたものとして置き換える。２つのユニットから読取られた（または別の状態レコードから置換えられた）一対の状態は状態とり出しテーブルに固有の入力をインデクスする。これら２つのとり出された状態でインデクスされるロケーションに含まれる入力がこれらミラー対となった記憶ユニットの正しい現在状態であり、これはシステム動作用にメモリにロードされる。
【００１５】好適な実施例ではシステムは多数のミラー対となった記憶ユニットを含む。その一対は「ロードソース」でありシステムの再初期化に必要なデータを含む。ロードソース対の夫々のユニットは「入出力装置構成テーブル」と呼ばれる状態レコードを含む。ロードソースユニットの入出力装置構成テーブルはそのシステムのすべての記憶ユニットの状態を含む。上記別の状態レコードはロードソース対の状態を含むが、他の記憶ユニットの状態は含まない。システムが再初期化されるとき、システムは前述のようにロードソース対の状態を決定する。ロードソース対の状態が既知となると、残りの装置の状態を任意の現在ロードソースユニットの入出力装置構成テーブルから直接に得ることが出来る。
【００１６】
【実施例】本発明の好適な実施例のコンピュータシステム１００の主たる要素のブロック図を図１に示す。図４〜１０に示すように適当にプログラムされたシステムプロセッサ１０１はシステムバス１０２を介して１個以上のＩ／Ｏプロセッサ１２０，１３０と通信を行う。メインメモリ１０３はシステムバス１０２に接続されると共にシステムプロセッサ１０１に直接に接続される。通常の動作において入出力装置構成テーブル１０６及び状態導出テーブル１１６を含むオペレーティングシステム１０５はメインメモリ１０３にある。システムクリティカルデータを含む不揮発性ＲＡＭ１０４がシステムプロセッサ１０１に接続されている。不揮発性ＲＡＭ１０４はロードソースユニットのミラー対ユニット状態の別の状態レコード１１５を含む。別の状態レコード１１５はシステムシリアル番号１０７、ロードソースユニット１０９のミラーユニット状態、ロードソースユニットＡ１００のＩ／Ｏアドレス、およびロードソースユニットＢ１１１のＩ／Ｏアドレスを含む。不揮発性ＲＡＭ１０４は不揮発性ＲＡＭ回路カード自体のシリアル番号１０８を更に含んでもよい。Ｉ／Ｏプロセッサ１２０，１３０は１個以上の記憶ユニット１２１，１２２，１３１，１３２に与えられる。この実施例では記憶ユニット１２１，１２２，１３１，１３２は磁気ディスクドライブユニットであるが、光ディスク、テープ等の他の記憶ユニットでもよい。記憶ユニットＡ１２１とＢ１３１は１つのミラー対を構成し、同一のデータを記憶している。この実施例ではユニットＡ１２１とＢ１３１はＩ／Ｏプロセッサ１２０と１３０に夫々与えられてシステムの冗長度を大きくしている。しかしながら、これらユニットは同一のプロセッサに与えることも出来る。２個のＩ／Ｏプロセッサ１２０，１３０を示しているがこのシステムは３個以上のＩ／Ｏシステムを含むことも、また１個のＩ／Ｏプロセッサを含むことも出来る。また、一つのＩ／Ｏプロセッサに与えられる記憶ユニットの数は可変である。この実施例ではコンピュータシステム１００はＩＢＭ ＡＳ／４００コンピュータシステムであるが、他のシステムを用いてもよい。
【００１７】夫々の記憶ユニット１２１，１２２，１３１，１３２は論理識別子１４０、システムシリアル番号１４１および入出力装置構成テーブルである状態レコード１４３を含む。識別子１４０はシステムに対しディスクユニットを識別する。システムシリアル番号１４１はそのユニットが与えられるシステムのシリアル番号である。他の実施例ではこれらディスクユニットは不揮発性ＲＡＭ回路カード１０４のシリアル番号１４２を更に含む。
【００１８】入出力装置構成テーブルの詳細を図２に示す。これは記憶ユニットの構成と状態を識別する情報を含む。各記憶ユニットはシステムに与えられるすべての記憶ユニットについての入力を有する、完全な入出力装置構成テーブルを含む。このテーブルの各レコード２０１，２０２は一対のミラー化されたディスクユニットまたは１個のミラー化されないユニットに対応する。このテーブルはそれらの対またはミラー化されないユニットの論理ユニット番号２１０でインデクスされる。この実施例では論理ユニット番号１はロードソース対またはユニットについて保存される。他の論理ユニット番号は任意である。この論理ユニット番号は宛先ＡまたはＢと連結されるとき一つのディスクユニットの論理識別子１４０を構成する。論理ユニット番号２１０に加えて、各レコードは図２に示すように、共通データサブレコード２１１、この対のユニットＡに固有のデータについてのサブレコード２１２およびユニットＢに固有のデータのサブレコード２１３の３つのサブレコードに分割される。共通データサブレコード２１１はミラー化フラグ２１５とミラー化ユニット状態２１４を含む。ミラー化フラグ２１５は１ビットフィールドであり、そのレコードが一対のミラー化されたディスクユニット用であるか１個のミラー化されないユニット用であるかを示すために用いられる。「１」はそのレコードが一対のミラー化ユニットであることを示す。ミラー化ユニット状態２１４は１バイトフィールドでありミラー対の現在の状態を示す。ミラー化フラグが「０」（ミラー化されない）にセットされると、ミラーユニット状態は無視される。図２の例では論理ユニット番号１用のレコード２０１がミラー対となったディスクユニットであることであり、その現在の状態は両ユニットが正常に動作していることを示しており、論理ユニット番号３のレコード２０２は１個のミラー化されないユニットについてのものである。各ユニット番号はそれ自体の入力を入出力装置構成テーブルにミラー対の一方であるかどうかを示すために有しているから、特定のシステムにおけるディスクユニットのすべて、あるいはいくつかをミラー化することが出来、あるいは全くミラー化しないことも出来る。ユニットＡとＢの夫々についてのサブレコード２１２，２１３はＩ／Ｏアドレスフィールド２１６，２１８および夫々のディスクユニットのユニットシリアル番号２１７，２１９を含む。レコードがレコード２０２について示すように１個のミラー化されないディスクユニットについてのものである場合には、そのユニットについての情報はユニットＡ′のサブレコード２１２に記憶され、ユニットＢのサブレコード２１３は用いられない。サブレコード２１１，２１２，２１３は他の目的に使用される他のフィールドを含むことが出来る。
【００１９】入出力装置構成テーブルのミラー化されたユニットの状態フィールド２１４内には５個の状態が記憶出来る。これら状態およびそれらに関連する意味は次の通りである。
ＡＢＯＫ ミラー対となったＡとＢユニットが現在データと同期する。
ＡＯＫ Ａユニットのみが現在データを含み、Ｂユニットは信頼性がない。
ＢＯＫ Ｂユニットのみが現在データを含み、Ａユニットは信頼性がない。
ＡＯＫＲＢ Ａユニットが現在データを含み、ＢユニットはＡユニットとの再同期化処理中である。
ＢＯＫＲＡ Ｂユニットが現在データを含み、ＡユニットがＢユニットとの再同期化処理中である。
このシステムはミラーユニット状態フィールドにおける「未知」状態を記憶しない。
【００２０】通常のシステム動作中、オペレーティングシステムはメインメモリ１０３（図１）内に入出力装置構成テーブルのコピーを維持し、それに対し、記憶ユニットに関する状態情報が必要なときにシステムが照合を行う。記憶ユニットの状態に変化があるときには、その新しい状態がメモリ内の入出力装置構成テーブルおよび夫々の動作記憶ユニットの入出力装置構成テーブルに書込まれる。この状態変化にロードソースディスクユニットが含まれる場合には、その新しい状態は不揮発性ＲＡＭ１０４にも書込まれる。システムが不確定な状態にならないようにするため次のルールを状態変化のときに参照しなければならない。
１． システムは一対のミラー化ユニットの両方をバックレベルさせてはならない。両ユニットが故障した場合にはシステム自体を停止させる。この場合、最後に故障したユニットが現在データを含む。
２． システムは故障したディスクユニットに新しいミラー状態を書込まない。
３． 次の状態変化のみを許す：ＡＢＯＫからＡＯＫに （Ｂユニット故障）
ＡＢＯＫからＢＯＫに （Ａユニット故障）
ＡＯＫＲＢからＡＯＫに （Ｂユニットの再同期化が不能）
ＢＯＫＲＡからＢＯＫに （Ａユニットの再同期化が不能）
ＡＯＫからＡＯＫＲＢに （Ｂユニットの再同期化スタート）
ＢＯＫからＢＯＫＲＡに （Ａユニットの再同期化スタート）
ＡＯＫＲＢからＡＢＯＫに （Ｂユニットの再同期化成功）
ＢＯＫＲＡからＡＢＯＫに （Ａユニットの再同期化成功）
コンピュータシステム１００が再初期化されるとき、システムはまず２個のロードソースユニットおよび不揮発性ＲＡＭのミラー化状態データからロードソース対のミラー化ユニット状態をとり出す。一つの状態をこれらロードソースユニットの夫々と関連づける。一つのロードソースと「関連」づけられた状態は読取り可能であればそのユニットに記憶された状態であり、記憶ユニットに記憶された状態が読取り出来ないときは不揮発性ＲＡＭ１０４内の別の状態レコード１１５に記憶される状態である。Ａユニットに関連した状態とＢユニットに関連した状態の対に対応してミラー化ロードソース対の固有の結果的状態がある。この結果状態はロードソース対の真の状態であり、図３の入出力装置構成テーブル３０１により限定される。メインメモリ１０３内のオペレーティングシステム１０５の１１６に記憶される入出力装置構成テーブル３０１はロードソースユニットＡに関連する入力３０２とロードソースユニットＢに関連する入力３０３を必要とする。システムはこのテーブルのユニットＡに関連する状態に対応する列とユニットＢに関連する状態に対応する行の入力をアクセスすることによりミラーロードソース対の状態をとり出す。「未知」入力状態３０４，３０５はディスクユニットまたは不揮発性ＲＡＭから読取られず、ディスクユニットまたは不揮発性ＲＡＭのいずれも読取出来ないときにのみ用いられる。「＊」印を付したこのテーブルの入力は可能ではない。「 *ＡＯＫ」および「 *ＢＯＫ」の入力はディスクユニットから読取られる状態を用いるときには可能でないが、応答しないディスクユニットについて不揮発性ＲＡＭから読出される状態を用いるときは可能である。「**ＡＯＫ」と「**ＢＯＫ」の入力はＢが故障のときＢＯＫＲＡからＡＢＯＫへの状態変化について、またはＡが故障のときＡＯＫＲＢからＡＢＯＫへの状態変化についてのみ生じる。コンピュータシステム１００はこの２段階変化を認識し処理する。
【００２１】ユニットＡが状態ＡＢＯＫを含み、ユニットＢが応答せず、そして不揮発性ＲＡＭが状態ＢＯＫを含む場合の入出力装置構成テーブル３０１の使用の一例として、システムは不揮発性ＲＡＭから読取られた状態ＢＯＫをＢユニットから読取られている状態と置き換える。これら値をこのテーブルに入れると、その結果の状態は列ＡＢＯＫと行ＢＯＫに含まれる。この結果状態はＢＯＫである。これはＡユニットが故障し、そしてそのデータが古くなり、システム電源が低下し、Ａユニットが動作を再開し、Ｂユニットがシステム再初期化時に応答しないときに生じる状態である。
【００２２】図４〜１０は本発明による再初期化手順（ＩＰＬ）の段階の詳細を示すものである。図４は入出力装置構成タスクを示す。このプロセスはロードソースユニットの内の一方４０２から記憶ユニットの論理識別子を読取ることによりはじまる。この初期段階でアクセスされるこのロードソースユニットをここでは１次ロードソースユニットと呼ぶ。この実施例ではこの１次ロードソースユニットははじめにポールに応答するユニットであり、論理ＡまたはＢユニットである。このプロセスは次に１次ロードソースユニットから４０３においてメインメモリに入出力装置構成テーブル（ＤＣＴ）をロードする。次に４０４ですべてのユニットの状態を決定するためにループに入る。記憶ユニットはラインに入るときランダムパターンでリポートする。このプロセスは各ユニットが４０８でリポートするのを待ち、４０９でこのリポートを行うユニットの論理識別子を得、そしてこのユニットがミラー対の一方４０５であるとき４１０で検索ミラー化ユニット状態ルーチンを呼び出す。
【００２３】この検索ミラー化ユニット状態ルーチン４１０はそのときシステムについて使用可能な情報にもとづき、リポートをするユニットの状態をもどす。ルーチン４１０からの復帰において、両ロードソースユニットが４１１においてリポートしていれば、また呼出されたサブルーチンがロードソース対についての状態をもどして４１１で１次ロードソースが現在のデータを含まないときには、システムは４１３において、別のロードソースユニットを用いてその再初期化手順を再びスタートする。そうでない場合にはループ４０４にもどる。
【００２４】ルーチン４１０の詳細を図５に示す。このルーチンは４２１でこのユニットがロードソースユニットであればロードソース状態獲得（Get Load Source State)ルーチン４２２に分岐する。そうでなければ入出力装置構成検査テーブルルーチン４２３を呼び出す。このルーチン４２３が４２４においてＤＣＴ有効であればルーチン４１０が４２５においＤＣＴに記憶されたミラー化対の状態値をもどし、そうでなければ４２６で未知の状態にもどす。
【００２５】４２２で呼び出されるロードソース状態獲得ルーチンを図６に示す。これは次に４３１でＮＶＲＡＭ検査ルーチンを、４３２でディスクユニットＡについて記憶状態獲得ルーチンを、４３３でディスクＢの記憶状態獲得ルーチンを呼び出し、記憶状態獲得ルーチンに対する２回の呼び出しからもどされる状態からロードソース状態をとり出すために状態導出テーブル３０１にアクセスする。これらもどされた状態値はロードソースユニットＡとＢに関連する状態である。
【００２６】ＮＶＲＡＭ検査ルーチンを図７に示す。このルーチンは単純な有効性チェックを行いＮＶＲＡＭが使用可能であるかどうかを示すフラグをセットする。この検査を行う一つの理由は不揮発性ＲＡＭユニット（この場合、回路カード）が交換されており、そのためロードソースユニットの状態を決定するためにＮＶＲＡＭについて応答するのに不充分であることがあるからである。このルーチンは４４１でＮＶＲＡＭ内のデータと１次ロードソースディスクユニットから読取られるデータと比較する。４４２においてＮＶＲＡＭと１次ロードソースユニットが同一のシステムシリアル番号を含まないとされ、あるいは４４３で１次ロードソースユニットと同一のＩ／Ｏアドレスを含まないとされるとき、このＮＶＲＡＭは使用可能とはされない。更にＮＶＲＡＭが４４４でロードソースユニットの状態について無効値を含むならば、それは使用し得ない。
【００２７】４３２と４３３の記憶状態獲得ルーチンを図８に示す。特定のディスクユニットがリポートを行った場合、このルーチンは４５１で、４５２でリポートしていればそのディスクユニットから読取られた状態をもどすように分岐する。このユニットがリポートしなかったならば、ＮＶＲＡＭが使用可能であるかどうかを４５３でチェックする。ＮＶＲＡＭが使用可能であれば４５５でＮＶＲＡＭに記憶された状態をもどし、そうでなければ４５４で「未知状態」をもどす。
【００２８】４２３で呼び出されるＤＣＴ検査ルーチンを図９に示す。このルーチンはＤＣＴが使用可能かどうかを示すフラグをセットする。ロードソースがミラー対でない場合、このルーチンは４６１で直ちにＤＣＴ使用可能にセットするため分岐する。そうでなければ４６２でロードソース状態獲得ルーチンを呼び出して１次ロードソース装置の状態を得る。これは、メモリにＤＣＴテーブルをはじめにロードした装置である。このロードソース状態獲得ルーチンが、１次ロードソース装置が現在データを有することを示す状態にもどると、このプロセスは４６３においてＤＣＴ使用可能をセットするために分岐する。そうでなければＤＣＴを使用不能にセットする。次にその呼び出しルーチンにもどる。
【００２９】図４に示す入出力装置構成タスクは不定に続く。それと同時に、図１０に示すメインＩＰＬタスクがスタートする。４７１でこのＩＰＬタスクの第１部分が完了した後にこのタスクは、すべての要求された記憶ユニットすなわちこのシステムの記憶されたデータのすべてについての現在データを含む少くとも１個の記憶ユニットがリポートを行ったかどうかを４７２でチェックする。もしそうであれば、ＩＰＬは４７３で続行可能とされ、そうでなければエラー処理ルーチンが呼び出される。
【００３０】例えば、システムがすべての点で機能しており、そして両ロードソースユニットが現在データを含むがＢユニットの電源が切られたとすると、このシステムは次の処理を行う。すなわち、入出力装置構成タスクに入り、ユニットＡから識別子、システムシリアル番号およびＤＣＴを４０２と４０３で読取る。４０５でユニットＡはミラーであるから、４１０で検索ミラー化ユニット状態ルーチンを呼び出す。これは４２１でロードソース状態獲得ルーチン４２２を呼び出す。ロードソース状態獲得ルーチンは４３１でＮＶＲＡＭ検査ルーチンを呼び出し、これがＮＶＲＡＭを有効にセットしてもどる。次に４３２でユニットＡについての記憶状態獲得ルーチンを呼び出して、これがＡＢＯＫ状態にもどる。次にユニットＢの記憶状態獲得ルーチンを４３３で呼び出す。ユニットＢは４５１でリポートしていないから、そしてＮＶＲＡＭは４５３で使用可能とされるから、ＡＢＯＫであるＮＶＲＡＭに状態をもどす。ロードソース状態獲得ルーチンがＡＢＯＫである状態取出しテーブルの結果状態を４３４で調べる。次にミラー化ユニット状態検索ルーチン（図５）にもどり、そしてこれが入出力装置構成タスク（図４）にもどる。両ロードソースユニットは４１１においてリポートしていないから、このタスクは４０４でループにもどり、４０８で次のユニットのリポートを待つ。充分な時間の経過後に、４７１で他のワークを行っていたメインＩＰＬタスクは４７２でシステムのすべてのデータについて少くとも１つの現在ユニットがあるかどうかを検査する。Ａユニットは現在として決定されたから４７３でＩＰＬの続行を可能にする。
【００３１】この実施例では、任意の数の記憶ユニットをミラー化しうるようにシステム設計がなされる。例えばこれらユニットのいくつかをミラー化しロードソースユニットをミラー化しないことも可能である。しかしながら、これは、再初期化時にミラー化状態情報の唯一のソースが１個のロードソースユニットとなり、ミラー化記憶手段により与えられる冗長度の多くを失うことを意味する。
【００３２】すべてのディスクユニットに一つの入出力装置構成テーブルが記憶される。ロードソースユニット以外のユニットにおけるこのテーブルのコピーは上記の再初期化手順では用いられず、保存目的にのみ存在する。他の実施例では不揮発性ＲＡＭに記憶されるロードソース状態の代りにＤＣＴのこれらコピーを用いることが出来る。更に他の実施例ではすべての他のユニットの状態情報についてＤＣＴを用いるのではなく、ロードソースユニットの状態を決定するために用いられると同じ手順を用いて夫々のミラー化ディスクユニット対の状態を個々に決定することが出来る。これらユニットはオンラインとされてランダムにリポートを行うから、更に他の実施例ではまずミラー化対がリポートを行うものに状態決定手順を適用し、次に、残りのミラー対の状態を決定するために第１のリポートを行うミラー対の現在のユニットの内の一方の入出力装置構成テーブルからの状態情報を用いる。
【００３３】本発明の好適な実施例においては不揮発性ＲＡＭに別の状態レコードを記憶する。このレコードは、システムの電源低下のときデータが持続されれば、２つのロードソースユニット以外の任意のロケーションに記憶しうる。例えばそれはロードソースユニットと同一形式の第３のディスク記憶ユニット、テープ、あるいはコンピュータシステム１００とは遠く離れた、あるいは直接に接続される他のコンピュータシステムにも記憶しうる。
【００３４】更に他の実施例では不揮発性ＲＡＭのシリアル番号はそのＲＡＭ自体に、そしてディスクユニットに記憶しうる。これらシリアル番号は不揮発性ＲＡＭの検査において他の冗長度レベルについてＮＶＲＡＭ検査ルーチンにおいて比較される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のミラー化記憶要素を使用するシステムのブロック図。
【図２】記憶ユニットの内の１つまたはメインメモリに含まれる入出力装置構成テーブルを示す図。
【図３】本発明により一対のミラー化記憶ユニットの状態を決定するために用いられる状態取出しテーブルを示す図。
【図４】入出力装置構成タスクのルーチンを示すフローチャート。
【図５】図４におけるミラー化ユニット状態検索ルーチンを示すフローチャート。
【図６】図５におけるロードソース状態を呼出すルーチンを示すフローチャート。
【図７】図６におけるＮＶＲＡＭ検査ルーチンを示すフローチャート。
【図８】図６におけるユニットＡ，Ｂの記憶状態を獲得するルーチンを示すフローチャート。
【図９】図５におけるＤＣＴ検査ルーチンを示すフローチャート。
【図１０】主ＩＰＬタスクのルーチンを示すフローチャート。
【符号の説明】
１００ コンピュータシステム
１０１ システムプロセッサ
１０２ システムバス
１０３ メインメモリ
１０４ 不揮発性ＲＡＭ
１０６ 入出力装置構成テーブル
１０７ システムシリアル番号
１０８ 不揮発性ＲＡＭ回路カード
１０９，１１０，１１１ ロードソースユニット
１１６ 状態取出しテーブル
１２０，１３０ Ｉ／Ｏプロセッサ
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は冗長データ記憶ユニット内にコンピュータデータのミラーコピーを維持することに関し、より詳細には、システムの再初期化時にどのユニットに現在のデータが含まれているかを決定することに関する。
【０００２】
【従来の技術及び課題】現代のコンピュータシステムのデータ記憶量の増大要求には大容量のデータ記憶装置が必要である。そのような装置は通常、磁気ディスクドライブであるが、それは故障し易い多くの部品を含む機械的な複雑なものである。一般のコンピュータシステムはそのようなユニットを数個含んでいる。ユーザのデータ記憶容量要求の増大に伴い、システムの含むそのような記憶ユニットの数が増大する。１個の記憶ユニットの故障でもシステムにとっては非常に致命的なことになりうる。多くのシステムはその故障したユニットが修理または交換され、失われたデータが回復されるまで動作することが出来ない。記憶ユニットの数の増加は１個のユニットの故障する確率を増大させ、システム故障を生じさせる。これと同時にコンピュータのユーザはそれらのシステムの一貫した使用可能性により大きく依存することになる。それ故、１つの記憶ユニットの故障があってもシステム動作を維持し、その故障条件が修正されたとき正常の動作モードにシステムをもどすための改善された方法が重要となる。
【０００３】この問題を解決するための方法の一つが「ミラー」法である。この方法はオリジナルと同一のデータを含む、記憶装置の重複セットを維持するものである。この重複セットは、オリジナルセット内の１つのユニットが故障したとき、システムにデータを与えるタスクを行うために使用可能なものである。一つのシステムはすべての記憶されたデータの重複セット（完全ミラー化）またはそのデータのいくつかのサブセットの重複セット（部分ミラー化）を有することが出来る。コンピュータユーザが改善されたシステムの信頼性および使用可能性を必要とするとき、このミラーが重要になってきている。
【０００４】ミラー記憶手段を含むシステムのユーザはその記憶手段から信頼性について最高のものを期待する。ミラーの本質は、１個の記憶ユニットが故障したとき他のユニットがその代りに使用しうるという事であるから、システムは必然的に一対のミラーユニットの一方のみが機能するように動作しうるものでなくてはならない。ミラー対となった両ユニットが機能しており、現在のデータを含んでいるときは、これらユニットは同期していると云われる。ミラー対となった記憶ユニットの一方が故障し、他方が動作を続行するとすれば、故障したユニットのデータは直ちに古くなってしまう。ユニットの「故障」とはデータがそのユニットから読取られ、あるいはそこに書込むことが出来なくなることを意味する。これは、記憶ユニット自体が動作しないこと、あるいはＩ／Ｏプロセッサのようなそのシステムの他の要素が機能しなくなることを意味すると解釈してもよい。故障した記憶ユニットの動作を回復すると、例えば制御論理を含む回路カードが交換されるときのように記憶媒体のデータをそのまま残すことになる。
【０００５】ミラー対となったディスクユニットが同期しなくなったときにシステムは動作しうるから、ミラー対の状態、すなわちその内のどれが現在データを含んでいるかを知る必要がある。システムが何らかの理由で電源異常となったとき、電源が回復しシステム自体が再初期化するときにその記憶ユニットの状態を再構成することが出来なくてはならない。システムを停止して故障した記憶ユニットを修理し、または交換するとすれば、再初期化によりそのオペレーティングシステムは修理または交換されたユニットに含まれるデータは信頼しえないことを確認し、それらユニットを再同期化させるプロセスを開始し、それにより修理または交換されたユニットを故障しなかったユニットのそれと一致させることが出来なくてはならない。
【０００６】ミラー対となった記憶ユニットの状態を知る一つの方法は両ユニットに状態情報を記憶させることである。再初期化によりシステムがこの状態情報を読みとる。両ユニットが機能しており、また両ユニットの記憶した状態情報が互いに同期している場合には、このシステムはその状態を決定する。オペレーティングシステムの他の装置がすべて適正に動作してシステム自体が完全に動作している間に一方の記憶ユニットが故障した場合、このオペレーティングシステムは故障していないユニットのみが現在のデータを有することを確認し、その新しい状態情報を無故障のユニットに記録する。修理後に再初期化されるとき、無故障のユニットの状態情報は、それのみが現在のデータを有し、そのとき故障したユニットの状態レコードは両ユニットが同期したことを示すか何らかの未知の状態を示す。オペレーティングシステムはこの場合、無故障のユニットのみが現在データを含むことを決定しうる。
【０００７】しかしながら、システムの再初期化中にミラー対となったユニットの一方について、他方が応答しない内に両ユニットが同期されていることをリポートすることは一般にない。この場合、システムはミラー対の状態を確実に決定することが出来ない。両ユニットがシステム電源低下時に対応するユニットにより同期化されたと主張されることがありうる。しかし、この状態は、例えばＡユニットが故障し、その古くなったデータを失うことなく修理され、システムが再初期化され、そしてＢユニットが応答しないような場合に生じうる。再初期化中に応答しないことは必ずしも記憶ユニットが破壊されたことを意味しない。電源スイッチがオフとなるか、あるいは任意の数の他の状況がそのユニットの応答を妨害することがありうるのであり、特に修理がシステム電源低下中に失われる場合がそれに当る。
【０００８】上記の状況ではオペレーティングシステムは状態決定を行うことが出来ないか、あるいは多分正しくない状態決定を行うものと考えられる。オペレーティングシステムが状態決定を行うことが出来ない場合には一般にユーザに正しい状態を質問することになる。多数の記憶ユニットがあるために、そして物理的ロケーションに対する論理アドレスの関連づけは必ずしも明らかである必要はないから、ユーザへの質問は状態決定のためには非常に信頼性の低い方法である。ユーザは期待するような信頼性と使用可能性をもたないから、状態を予想すること、または状態を知らないことは、ミラー型または障害許容コンピュータシステムについては明らかに望ましくない。
【０００９】それ故本発明の目的はミラー対となったデータ記憶ユニットの状態を決定するための拡張された方法および装置を提供することである。
【００１０】本発明の他の目的は複数の装置に故障が生じたときミラー対となったデータ記憶ユニットの状態を決定するための拡張された方法および装置を提供することである。
【００１１】本発明の他の目的はデータ処理システムのミラー型記憶ユニットの状態を追跡する情報に、より大きい冗長度と信頼性を与えることである。
【００１２】本発明の他の目的は人為的エラーの少い、ミラー対型データ記憶ユニットの状態を決定するための方法および装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段及び作用】一対のミラー型記憶ユニットを有するデータ処理システムはシステムメモリにこのユニット対の状態のレコード（「状態レコード」）を維持する。システムが再初期化されるときの状態を決定することが出来るように、この状態情報は夫々のユニットに１個ずつの別の状態レコードにも記憶される。ミラー対の状態は別のロケーション内の別の状態レコードにも記憶される。好適な実施例では、この別の状態レコードは不揮発性ＲＡＭに記憶される。状態が変化するとき、オペレーティングシステムが新しい状態を、まだ機能している記憶ユニットおよび上記別の状態レコードに書込む、不明瞭な状況を防止するために、限定された状態変化のみを可能にする。
【００１４】システムが再初期化されるとき、システムが記憶ユニットに記憶された状態情報を読みとる。いずれのユニットも読取れない場合にはシステムは別のレコードから状態を取り出し、それを応答しないユニットから読取られたものとして置き換える。２つのユニットから読取られた（または別の状態レコードから置換えられた）一対の状態は状態とり出しテーブルに固有の入力をインデクスする。これら２つのとり出された状態でインデクスされるロケーションに含まれる入力がこれらミラー対となった記憶ユニットの正しい現在状態であり、これはシステム動作用にメモリにロードされる。
【００１５】好適な実施例ではシステムは多数のミラー対となった記憶ユニットを含む。その一対は「ロードソース」でありシステムの再初期化に必要なデータを含む。ロードソース対の夫々のユニットは「入出力装置構成テーブル」と呼ばれる状態レコードを含む。ロードソースユニットの入出力装置構成テーブルはそのシステムのすべての記憶ユニットの状態を含む。上記別の状態レコードはロードソース対の状態を含むが、他の記憶ユニットの状態は含まない。システムが再初期化されるとき、システムは前述のようにロードソース対の状態を決定する。ロードソース対の状態が既知となると、残りの装置の状態を任意の現在ロードソースユニットの入出力装置構成テーブルから直接に得ることが出来る。
【００１６】
【実施例】本発明の好適な実施例のコンピュータシステム１００の主たる要素のブロック図を図１に示す。図４〜１０に示すように適当にプログラムされたシステムプロセッサ１０１はシステムバス１０２を介して１個以上のＩ／Ｏプロセッサ１２０，１３０と通信を行う。メインメモリ１０３はシステムバス１０２に接続されると共にシステムプロセッサ１０１に直接に接続される。通常の動作において入出力装置構成テーブル１０６及び状態導出テーブル１１６を含むオペレーティングシステム１０５はメインメモリ１０３にある。システムクリティカルデータを含む不揮発性ＲＡＭ１０４がシステムプロセッサ１０１に接続されている。不揮発性ＲＡＭ１０４はロードソースユニットのミラー対ユニット状態の別の状態レコード１１５を含む。別の状態レコード１１５はシステムシリアル番号１０７、ロードソースユニット１０９のミラーユニット状態、ロードソースユニットＡ１００のＩ／Ｏアドレス、およびロードソースユニットＢ１１１のＩ／Ｏアドレスを含む。不揮発性ＲＡＭ１０４は不揮発性ＲＡＭ回路カード自体のシリアル番号１０８を更に含んでもよい。Ｉ／Ｏプロセッサ１２０，１３０は１個以上の記憶ユニット１２１，１２２，１３１，１３２に与えられる。この実施例では記憶ユニット１２１，１２２，１３１，１３２は磁気ディスクドライブユニットであるが、光ディスク、テープ等の他の記憶ユニットでもよい。記憶ユニットＡ１２１とＢ１３１は１つのミラー対を構成し、同一のデータを記憶している。この実施例ではユニットＡ１２１とＢ１３１はＩ／Ｏプロセッサ１２０と１３０に夫々与えられてシステムの冗長度を大きくしている。しかしながら、これらユニットは同一のプロセッサに与えることも出来る。２個のＩ／Ｏプロセッサ１２０，１３０を示しているがこのシステムは３個以上のＩ／Ｏシステムを含むことも、また１個のＩ／Ｏプロセッサを含むことも出来る。また、一つのＩ／Ｏプロセッサに与えられる記憶ユニットの数は可変である。この実施例ではコンピュータシステム１００はＩＢＭ ＡＳ／４００コンピュータシステムであるが、他のシステムを用いてもよい。
【００１７】夫々の記憶ユニット１２１，１２２，１３１，１３２は論理識別子１４０、システムシリアル番号１４１および入出力装置構成テーブルである状態レコード１４３を含む。識別子１４０はシステムに対しディスクユニットを識別する。システムシリアル番号１４１はそのユニットが与えられるシステムのシリアル番号である。他の実施例ではこれらディスクユニットは不揮発性ＲＡＭ回路カード１０４のシリアル番号１４２を更に含む。
【００１８】入出力装置構成テーブルの詳細を図２に示す。これは記憶ユニットの構成と状態を識別する情報を含む。各記憶ユニットはシステムに与えられるすべての記憶ユニットについての入力を有する、完全な入出力装置構成テーブルを含む。このテーブルの各レコード２０１，２０２は一対のミラー化されたディスクユニットまたは１個のミラー化されないユニットに対応する。このテーブルはそれらの対またはミラー化されないユニットの論理ユニット番号２１０でインデクスされる。この実施例では論理ユニット番号１はロードソース対またはユニットについて保存される。他の論理ユニット番号は任意である。この論理ユニット番号は宛先ＡまたはＢと連結されるとき一つのディスクユニットの論理識別子１４０を構成する。論理ユニット番号２１０に加えて、各レコードは図２に示すように、共通データサブレコード２１１、この対のユニットＡに固有のデータについてのサブレコード２１２およびユニットＢに固有のデータのサブレコード２１３の３つのサブレコードに分割される。共通データサブレコード２１１はミラー化フラグ２１５とミラー化ユニット状態２１４を含む。ミラー化フラグ２１５は１ビットフィールドであり、そのレコードが一対のミラー化されたディスクユニット用であるか１個のミラー化されないユニット用であるかを示すために用いられる。「１」はそのレコードが一対のミラー化ユニットであることを示す。ミラー化ユニット状態２１４は１バイトフィールドでありミラー対の現在の状態を示す。ミラー化フラグが「０」（ミラー化されない）にセットされると、ミラーユニット状態は無視される。図２の例では論理ユニット番号１用のレコード２０１がミラー対となったディスクユニットであることであり、その現在の状態は両ユニットが正常に動作していることを示しており、論理ユニット番号３のレコード２０２は１個のミラー化されないユニットについてのものである。各ユニット番号はそれ自体の入力を入出力装置構成テーブルにミラー対の一方であるかどうかを示すために有しているから、特定のシステムにおけるディスクユニットのすべて、あるいはいくつかをミラー化することが出来、あるいは全くミラー化しないことも出来る。ユニットＡとＢの夫々についてのサブレコード２１２，２１３はＩ／Ｏアドレスフィールド２１６，２１８および夫々のディスクユニットのユニットシリアル番号２１７，２１９を含む。レコードがレコード２０２について示すように１個のミラー化されないディスクユニットについてのものである場合には、そのユニットについての情報はユニットＡ′のサブレコード２１２に記憶され、ユニットＢのサブレコード２１３は用いられない。サブレコード２１１，２１２，２１３は他の目的に使用される他のフィールドを含むことが出来る。
【００１９】入出力装置構成テーブルのミラー化されたユニットの状態フィールド２１４内には５個の状態が記憶出来る。これら状態およびそれらに関連する意味は次の通りである。
ＡＢＯＫ ミラー対となったＡとＢユニットが現在データと同期する。
ＡＯＫ Ａユニットのみが現在データを含み、Ｂユニットは信頼性がない。
ＢＯＫ Ｂユニットのみが現在データを含み、Ａユニットは信頼性がない。
ＡＯＫＲＢ Ａユニットが現在データを含み、ＢユニットはＡユニットとの再同期化処理中である。
ＢＯＫＲＡ Ｂユニットが現在データを含み、ＡユニットがＢユニットとの再同期化処理中である。
このシステムはミラーユニット状態フィールドにおける「未知」状態を記憶しない。
【００２０】通常のシステム動作中、オペレーティングシステムはメインメモリ１０３（図１）内に入出力装置構成テーブルのコピーを維持し、それに対し、記憶ユニットに関する状態情報が必要なときにシステムが照合を行う。記憶ユニットの状態に変化があるときには、その新しい状態がメモリ内の入出力装置構成テーブルおよび夫々の動作記憶ユニットの入出力装置構成テーブルに書込まれる。この状態変化にロードソースディスクユニットが含まれる場合には、その新しい状態は不揮発性ＲＡＭ１０４にも書込まれる。システムが不確定な状態にならないようにするため次のルールを状態変化のときに参照しなければならない。
１． システムは一対のミラー化ユニットの両方をバックレベルさせてはならない。両ユニットが故障した場合にはシステム自体を停止させる。この場合、最後に故障したユニットが現在データを含む。
２． システムは故障したディスクユニットに新しいミラー状態を書込まない。
３． 次の状態変化のみを許す：ＡＢＯＫからＡＯＫに （Ｂユニット故障）
ＡＢＯＫからＢＯＫに （Ａユニット故障）
ＡＯＫＲＢからＡＯＫに （Ｂユニットの再同期化が不能）
ＢＯＫＲＡからＢＯＫに （Ａユニットの再同期化が不能）
ＡＯＫからＡＯＫＲＢに （Ｂユニットの再同期化スタート）
ＢＯＫからＢＯＫＲＡに （Ａユニットの再同期化スタート）
ＡＯＫＲＢからＡＢＯＫに （Ｂユニットの再同期化成功）
ＢＯＫＲＡからＡＢＯＫに （Ａユニットの再同期化成功）
コンピュータシステム１００が再初期化されるとき、システムはまず２個のロードソースユニットおよび不揮発性ＲＡＭのミラー化状態データからロードソース対のミラー化ユニット状態をとり出す。一つの状態をこれらロードソースユニットの夫々と関連づける。一つのロードソースと「関連」づけられた状態は読取り可能であればそのユニットに記憶された状態であり、記憶ユニットに記憶された状態が読取り出来ないときは不揮発性ＲＡＭ１０４内の別の状態レコード１１５に記憶される状態である。Ａユニットに関連した状態とＢユニットに関連した状態の対に対応してミラー化ロードソース対の固有の結果的状態がある。この結果状態はロードソース対の真の状態であり、図３の入出力装置構成テーブル３０１により限定される。メインメモリ１０３内のオペレーティングシステム１０５の１１６に記憶される入出力装置構成テーブル３０１はロードソースユニットＡに関連する入力３０２とロードソースユニットＢに関連する入力３０３を必要とする。システムはこのテーブルのユニットＡに関連する状態に対応する列とユニットＢに関連する状態に対応する行の入力をアクセスすることによりミラーロードソース対の状態をとり出す。「未知」入力状態３０４，３０５はディスクユニットまたは不揮発性ＲＡＭから読取られず、ディスクユニットまたは不揮発性ＲＡＭのいずれも読取出来ないときにのみ用いられる。「＊」印を付したこのテーブルの入力は可能ではない。「 *ＡＯＫ」および「 *ＢＯＫ」の入力はディスクユニットから読取られる状態を用いるときには可能でないが、応答しないディスクユニットについて不揮発性ＲＡＭから読出される状態を用いるときは可能である。「**ＡＯＫ」と「**ＢＯＫ」の入力はＢが故障のときＢＯＫＲＡからＡＢＯＫへの状態変化について、またはＡが故障のときＡＯＫＲＢからＡＢＯＫへの状態変化についてのみ生じる。コンピュータシステム１００はこの２段階変化を認識し処理する。
【００２１】ユニットＡが状態ＡＢＯＫを含み、ユニットＢが応答せず、そして不揮発性ＲＡＭが状態ＢＯＫを含む場合の入出力装置構成テーブル３０１の使用の一例として、システムは不揮発性ＲＡＭから読取られた状態ＢＯＫをＢユニットから読取られている状態と置き換える。これら値をこのテーブルに入れると、その結果の状態は列ＡＢＯＫと行ＢＯＫに含まれる。この結果状態はＢＯＫである。これはＡユニットが故障し、そしてそのデータが古くなり、システム電源が低下し、Ａユニットが動作を再開し、Ｂユニットがシステム再初期化時に応答しないときに生じる状態である。
【００２２】図４〜１０は本発明による再初期化手順（ＩＰＬ）の段階の詳細を示すものである。図４は入出力装置構成タスクを示す。このプロセスはロードソースユニットの内の一方４０２から記憶ユニットの論理識別子を読取ることによりはじまる。この初期段階でアクセスされるこのロードソースユニットをここでは１次ロードソースユニットと呼ぶ。この実施例ではこの１次ロードソースユニットははじめにポールに応答するユニットであり、論理ＡまたはＢユニットである。このプロセスは次に１次ロードソースユニットから４０３においてメインメモリに入出力装置構成テーブル（ＤＣＴ）をロードする。次に４０４ですべてのユニットの状態を決定するためにループに入る。記憶ユニットはラインに入るときランダムパターンでリポートする。このプロセスは各ユニットが４０８でリポートするのを待ち、４０９でこのリポートを行うユニットの論理識別子を得、そしてこのユニットがミラー対の一方４０５であるとき４１０で検索ミラー化ユニット状態ルーチンを呼び出す。
【００２３】この検索ミラー化ユニット状態ルーチン４１０はそのときシステムについて使用可能な情報にもとづき、リポートをするユニットの状態をもどす。ルーチン４１０からの復帰において、両ロードソースユニットが４１１においてリポートしていれば、また呼出されたサブルーチンがロードソース対についての状態をもどして４１１で１次ロードソースが現在のデータを含まないときには、システムは４１３において、別のロードソースユニットを用いてその再初期化手順を再びスタートする。そうでない場合にはループ４０４にもどる。
【００２４】ルーチン４１０の詳細を図５に示す。このルーチンは４２１でこのユニットがロードソースユニットであればロードソース状態獲得（Get Load Source State)ルーチン４２２に分岐する。そうでなければ入出力装置構成検査テーブルルーチン４２３を呼び出す。このルーチン４２３が４２４においてＤＣＴ有効であればルーチン４１０が４２５においＤＣＴに記憶されたミラー化対の状態値をもどし、そうでなければ４２６で未知の状態にもどす。
【００２５】４２２で呼び出されるロードソース状態獲得ルーチンを図６に示す。これは次に４３１でＮＶＲＡＭ検査ルーチンを、４３２でディスクユニットＡについて記憶状態獲得ルーチンを、４３３でディスクＢの記憶状態獲得ルーチンを呼び出し、記憶状態獲得ルーチンに対する２回の呼び出しからもどされる状態からロードソース状態をとり出すために状態導出テーブル３０１にアクセスする。これらもどされた状態値はロードソースユニットＡとＢに関連する状態である。
【００２６】ＮＶＲＡＭ検査ルーチンを図７に示す。このルーチンは単純な有効性チェックを行いＮＶＲＡＭが使用可能であるかどうかを示すフラグをセットする。この検査を行う一つの理由は不揮発性ＲＡＭユニット（この場合、回路カード）が交換されており、そのためロードソースユニットの状態を決定するためにＮＶＲＡＭについて応答するのに不充分であることがあるからである。このルーチンは４４１でＮＶＲＡＭ内のデータと１次ロードソースディスクユニットから読取られるデータと比較する。４４２においてＮＶＲＡＭと１次ロードソースユニットが同一のシステムシリアル番号を含まないとされ、あるいは４４３で１次ロードソースユニットと同一のＩ／Ｏアドレスを含まないとされるとき、このＮＶＲＡＭは使用可能とはされない。更にＮＶＲＡＭが４４４でロードソースユニットの状態について無効値を含むならば、それは使用し得ない。
【００２７】４３２と４３３の記憶状態獲得ルーチンを図８に示す。特定のディスクユニットがリポートを行った場合、このルーチンは４５１で、４５２でリポートしていればそのディスクユニットから読取られた状態をもどすように分岐する。このユニットがリポートしなかったならば、ＮＶＲＡＭが使用可能であるかどうかを４５３でチェックする。ＮＶＲＡＭが使用可能であれば４５５でＮＶＲＡＭに記憶された状態をもどし、そうでなければ４５４で「未知状態」をもどす。
【００２８】４２３で呼び出されるＤＣＴ検査ルーチンを図９に示す。このルーチンはＤＣＴが使用可能かどうかを示すフラグをセットする。ロードソースがミラー対でない場合、このルーチンは４６１で直ちにＤＣＴ使用可能にセットするため分岐する。そうでなければ４６２でロードソース状態獲得ルーチンを呼び出して１次ロードソース装置の状態を得る。これは、メモリにＤＣＴテーブルをはじめにロードした装置である。このロードソース状態獲得ルーチンが、１次ロードソース装置が現在データを有することを示す状態にもどると、このプロセスは４６３においてＤＣＴ使用可能をセットするために分岐する。そうでなければＤＣＴを使用不能にセットする。次にその呼び出しルーチンにもどる。
【００２９】図４に示す入出力装置構成タスクは不定に続く。それと同時に、図１０に示すメインＩＰＬタスクがスタートする。４７１でこのＩＰＬタスクの第１部分が完了した後にこのタスクは、すべての要求された記憶ユニットすなわちこのシステムの記憶されたデータのすべてについての現在データを含む少くとも１個の記憶ユニットがリポートを行ったかどうかを４７２でチェックする。もしそうであれば、ＩＰＬは４７３で続行可能とされ、そうでなければエラー処理ルーチンが呼び出される。
【００３０】例えば、システムがすべての点で機能しており、そして両ロードソースユニットが現在データを含むがＢユニットの電源が切られたとすると、このシステムは次の処理を行う。すなわち、入出力装置構成タスクに入り、ユニットＡから識別子、システムシリアル番号およびＤＣＴを４０２と４０３で読取る。４０５でユニットＡはミラーであるから、４１０で検索ミラー化ユニット状態ルーチンを呼び出す。これは４２１でロードソース状態獲得ルーチン４２２を呼び出す。ロードソース状態獲得ルーチンは４３１でＮＶＲＡＭ検査ルーチンを呼び出し、これがＮＶＲＡＭを有効にセットしてもどる。次に４３２でユニットＡについての記憶状態獲得ルーチンを呼び出して、これがＡＢＯＫ状態にもどる。次にユニットＢの記憶状態獲得ルーチンを４３３で呼び出す。ユニットＢは４５１でリポートしていないから、そしてＮＶＲＡＭは４５３で使用可能とされるから、ＡＢＯＫであるＮＶＲＡＭに状態をもどす。ロードソース状態獲得ルーチンがＡＢＯＫである状態取出しテーブルの結果状態を４３４で調べる。次にミラー化ユニット状態検索ルーチン（図５）にもどり、そしてこれが入出力装置構成タスク（図４）にもどる。両ロードソースユニットは４１１においてリポートしていないから、このタスクは４０４でループにもどり、４０８で次のユニットのリポートを待つ。充分な時間の経過後に、４７１で他のワークを行っていたメインＩＰＬタスクは４７２でシステムのすべてのデータについて少くとも１つの現在ユニットがあるかどうかを検査する。Ａユニットは現在として決定されたから４７３でＩＰＬの続行を可能にする。
【００３１】この実施例では、任意の数の記憶ユニットをミラー化しうるようにシステム設計がなされる。例えばこれらユニットのいくつかをミラー化しロードソースユニットをミラー化しないことも可能である。しかしながら、これは、再初期化時にミラー化状態情報の唯一のソースが１個のロードソースユニットとなり、ミラー化記憶手段により与えられる冗長度の多くを失うことを意味する。
【００３２】すべてのディスクユニットに一つの入出力装置構成テーブルが記憶される。ロードソースユニット以外のユニットにおけるこのテーブルのコピーは上記の再初期化手順では用いられず、保存目的にのみ存在する。他の実施例では不揮発性ＲＡＭに記憶されるロードソース状態の代りにＤＣＴのこれらコピーを用いることが出来る。更に他の実施例ではすべての他のユニットの状態情報についてＤＣＴを用いるのではなく、ロードソースユニットの状態を決定するために用いられると同じ手順を用いて夫々のミラー化ディスクユニット対の状態を個々に決定することが出来る。これらユニットはオンラインとされてランダムにリポートを行うから、更に他の実施例ではまずミラー化対がリポートを行うものに状態決定手順を適用し、次に、残りのミラー対の状態を決定するために第１のリポートを行うミラー対の現在のユニットの内の一方の入出力装置構成テーブルからの状態情報を用いる。
【００３３】本発明の好適な実施例においては不揮発性ＲＡＭに別の状態レコードを記憶する。このレコードは、システムの電源低下のときデータが持続されれば、２つのロードソースユニット以外の任意のロケーションに記憶しうる。例えばそれはロードソースユニットと同一形式の第３のディスク記憶ユニット、テープ、あるいはコンピュータシステム１００とは遠く離れた、あるいは直接に接続される他のコンピュータシステムにも記憶しうる。
【００３４】更に他の実施例では不揮発性ＲＡＭのシリアル番号はそのＲＡＭ自体に、そしてディスクユニットに記憶しうる。これらシリアル番号は不揮発性ＲＡＭの検査において他の冗長度レベルについてＮＶＲＡＭ検査ルーチンにおいて比較される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のミラー化記憶要素を使用するシステムのブロック図。
【図２】記憶ユニットの内の１つまたはメインメモリに含まれる入出力装置構成テーブルを示す図。
【図３】本発明により一対のミラー化記憶ユニットの状態を決定するために用いられる状態取出しテーブルを示す図。
【図４】入出力装置構成タスクのルーチンを示すフローチャート。
【図５】図４におけるミラー化ユニット状態検索ルーチンを示すフローチャート。
【図６】図５におけるロードソース状態を呼出すルーチンを示すフローチャート。
【図７】図６におけるＮＶＲＡＭ検査ルーチンを示すフローチャート。
【図８】図６におけるユニットＡ，Ｂの記憶状態を獲得するルーチンを示すフローチャート。
【図９】図５におけるＤＣＴ検査ルーチンを示すフローチャート。
【図１０】主ＩＰＬタスクのルーチンを示すフローチャート。
【符号の説明】
１００ コンピュータシステム
１０１ システムプロセッサ
１０２ システムバス
１０３ メインメモリ
１０４ 不揮発性ＲＡＭ
１０６ 入出力装置構成テーブル
１０７ システムシリアル番号
１０８ 不揮発性ＲＡＭ回路カード
１０９，１１０，１１１ ロードソースユニット
１１６ 状態取出しテーブル
１２０，１３０ Ｉ／Ｏプロセッサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】データ処理システムにおけるミラー化された一対のデータ記憶ユニットの状態を決定するための下記段階を含む方法：上記ミラー化された一対のデータ記憶ユニットの内の第１記憶ユニットからそれに関連する状態を得るために第１状態レコードをとり出す段階；上記ミラー化された一対のデータ記憶ユニットの内の第２記憶ユニットからそれに関連する状態を得るために第２状態レコードをとり出す段階；別のロケーションから別の状態レコードをとり出す段階；上記データ記憶ユニットから状態レコードをとり出すことができないとき、それらデータ記憶ユニットの一方に関連する状態を上記別の状態レコードに含まれる状態情報で置き換える段階；及び上記第１および第２データ記憶ユニットに関連する状態対に対応する上記ミラー化された一対のデータ記憶ユニットの結果としての状態を決定する段階。
【請求項２】前記ミラー化された一対のデータ記憶ユニットの状態を決定する段階は前記第１および第２記憶ユニットに関連する状態対に対応する状態取出しテーブル内の入力から上記ミラー化されたデータ記憶ユニットの状態をとり出す段階を含んでいる請求項１の方法。
【請求項３】前記別の状態レコードは不揮発性ランダムアクセスメモリからとり出される請求項１の方法。
【請求項４】前記別の状態レコードは不揮発性ランダムアクセスメモリからとり出される請求項２の方法。
【請求項５】少くとも２対のミラー化されたデータ記憶ユニットを有するデータ処理システムにおけるこれら記憶ユニット対の状態を決定するための、下記段階を含む方法：ミラー化された第１記憶ユニット対の第１の記憶ユニットから、それに関連する状態を得るために第１状態レコードをとり出す段階；上記第１記憶ユニット対の第２記憶ユニットから、それに関連する状態を得るために第２状態レコードをとり出す段階；別のロケーションから別の状態レコードをとり出す段階；上記記憶ユニットから状態レコードをとり出すことができないとき上記第１記憶ユニット対の記憶ユニットの一方に関連する状態を上記別の状態レコードに含まれる状態情報で置き換える段階；上記第１記憶ユニット対の第１および第２記憶ユニットに関連する状態対に対応する状態を決定することにより上記第１記憶ユニット対の状態を決定する決定段階；及び上記決定段階により現在データを得るべく決定される第１記憶ユニット対からの第１記憶ユニット対以外の夫々のミラー化状態ユニットの状態をとり出す段階。
【請求項６】前記決定段階は前記第１記憶ユニット対の第１および第２記憶ユニットに関連する状態対に対応する状態とり出しテーブルの入力から上記第１ミラー対の状態をとり出す段階を含んでいる請求項５の方法。
【請求項７】前記別の状態レコードは不揮発性ランダムアクセスメモリからとり出される請求項６の方法。
【請求項８】前記別の状態レコードは不揮発性ランダムアクセスメモリからとり出される請求項７の方法。
【請求項９】ミラー化された一対のデータ記憶ユニットを有するデータ処理システム用の、下記要件を含むデータ記憶装置：上記一対のデータ記憶ユニットの状態を記憶するための状態レコードを有する、この一対のデータ記憶ユニットの第１記憶ユニット；上記一対のデータ記憶ユニットの状態を記憶するための状態レコードを有するこの一対のデータ記憶ユニットの第２記憶ユニット；これら第１および第２記憶ユニットに接続されてそれらの記憶する状態レコードをとり出すための状態取出し手段；及び上記状態取出し手段に接続され、上記データ処理システムが再初期化されるとき上記一対のデータ記憶ユニットの状態の決定を、上記再記憶ユニットが現在データを含みそして他の記憶ユニットから状態レコードをとり出し得ないことをそれらの一方からとり出された状態レコードが示しているとき決定するための状態決定手段。
【請求項１０】前記状態決定手段は、状態ユニットに含まれる状態情報をとり出し得ないとき前記状態ユニットの一方に含まれる状態情報を別の状態レコードに含まれる状態レコードで置き換える手段を含んでいる請求項９の装置。
【請求項１１】前記状態決定手段は前記第１記憶ユニットに関連する状態と前記第２記憶ユニットに関連する状態の対の夫々に対応する固有の状態入力を有する状態取出しテーブルを更に含み、上記データ記憶ユニット対の状態がこのテーブルから上記両状態に対応する入力をとり出すことにより決定される請求項１０の装置。
【請求項１２】データ記憶のための第３記憶ユニット；及び上記第３記憶ユニットに記憶されるデータのコピーを記憶するための第４記憶ユニット；を更に備え、前記状態決定手段は、前記第１および第２記憶ユニットに記憶された状態レコードに含まれる情報を用いて上記第３および第４記憶ユニットの状態を自動的に決定する、請求項１１の装置。
【請求項１３】下記要件を含む、データ処理システム用データ記憶装置：状態レコードを有する、データ記憶のための第１記憶ユニット；状態レコードを有し、上記第１記憶ユニットに記憶されるデータのコピーを記憶するための第２記憶ユニット；上記第１および第２記憶ユニットに接続され、それらユニットに記憶される状態レコードをとり出すための状態取り出し手段；上記状態取出し手段が記憶ユニットから状態情報をとり出し得ないとき、両記憶ユニットの一方の状態レコードに含まれる情報を別の状態レコードに含まれる情報で置き換えるための別の状態レコード置き換え手段；及び上記状態取出し手段と上記別の状態レコード置き換え手段に接続されて、データ処理システムが再初期化されるとき上記第１および第２記憶ユニットに関連する状態対に対応する状態を決定するための状態決定手段。
【請求項１４】前記状態決定手段は前記第１記憶ユニットに関連する状態と前記第２記憶ユニットに関連する状態の対夫々に対応する固有の状態入力を有する状態取り出しテーブルを更に含んでいる請求項１３の装置。
【請求項１５】前記別の状態レコード置換え手段は不揮発性ランダムアクセスメモリから前記別の状態レコードを取り出す請求項１４の装置。
【請求項１６】データを記憶するための第３記憶ユニット；及びこの第３記憶ユニットに記憶されたデータのコピーを記憶するための第４記憶ユニット；を更に備え、前記状態決定手段は、前記第１および第２記憶ユニットに記憶された状態レコードに含まれる情報を用いて上記第３および第４記憶ユニットの状態を自動的に決定する、請求項１５の装置。
【請求項１】データ処理システムにおけるミラー化された一対のデータ記憶ユニットの状態を決定するための下記段階を含む方法：上記ミラー化された一対のデータ記憶ユニットの内の第１記憶ユニットからそれに関連する状態を得るために第１状態レコードをとり出す段階；上記ミラー化された一対のデータ記憶ユニットの内の第２記憶ユニットからそれに関連する状態を得るために第２状態レコードをとり出す段階；別のロケーションから別の状態レコードをとり出す段階；上記データ記憶ユニットから状態レコードをとり出すことができないとき、それらデータ記憶ユニットの一方に関連する状態を上記別の状態レコードに含まれる状態情報で置き換える段階；及び上記第１および第２データ記憶ユニットに関連する状態対に対応する上記ミラー化された一対のデータ記憶ユニットの結果としての状態を決定する段階。
【請求項２】前記ミラー化された一対のデータ記憶ユニットの状態を決定する段階は前記第１および第２記憶ユニットに関連する状態対に対応する状態取出しテーブル内の入力から上記ミラー化されたデータ記憶ユニットの状態をとり出す段階を含んでいる請求項１の方法。
【請求項３】前記別の状態レコードは不揮発性ランダムアクセスメモリからとり出される請求項１の方法。
【請求項４】前記別の状態レコードは不揮発性ランダムアクセスメモリからとり出される請求項２の方法。
【請求項５】少くとも２対のミラー化されたデータ記憶ユニットを有するデータ処理システムにおけるこれら記憶ユニット対の状態を決定するための、下記段階を含む方法：ミラー化された第１記憶ユニット対の第１の記憶ユニットから、それに関連する状態を得るために第１状態レコードをとり出す段階；上記第１記憶ユニット対の第２記憶ユニットから、それに関連する状態を得るために第２状態レコードをとり出す段階；別のロケーションから別の状態レコードをとり出す段階；上記記憶ユニットから状態レコードをとり出すことができないとき上記第１記憶ユニット対の記憶ユニットの一方に関連する状態を上記別の状態レコードに含まれる状態情報で置き換える段階；上記第１記憶ユニット対の第１および第２記憶ユニットに関連する状態対に対応する状態を決定することにより上記第１記憶ユニット対の状態を決定する決定段階；及び上記決定段階により現在データを得るべく決定される第１記憶ユニット対からの第１記憶ユニット対以外の夫々のミラー化状態ユニットの状態をとり出す段階。
【請求項６】前記決定段階は前記第１記憶ユニット対の第１および第２記憶ユニットに関連する状態対に対応する状態とり出しテーブルの入力から上記第１ミラー対の状態をとり出す段階を含んでいる請求項５の方法。
【請求項７】前記別の状態レコードは不揮発性ランダムアクセスメモリからとり出される請求項６の方法。
【請求項８】前記別の状態レコードは不揮発性ランダムアクセスメモリからとり出される請求項７の方法。
【請求項９】ミラー化された一対のデータ記憶ユニットを有するデータ処理システム用の、下記要件を含むデータ記憶装置：上記一対のデータ記憶ユニットの状態を記憶するための状態レコードを有する、この一対のデータ記憶ユニットの第１記憶ユニット；上記一対のデータ記憶ユニットの状態を記憶するための状態レコードを有するこの一対のデータ記憶ユニットの第２記憶ユニット；これら第１および第２記憶ユニットに接続されてそれらの記憶する状態レコードをとり出すための状態取出し手段；及び上記状態取出し手段に接続され、上記データ処理システムが再初期化されるとき上記一対のデータ記憶ユニットの状態の決定を、上記再記憶ユニットが現在データを含みそして他の記憶ユニットから状態レコードをとり出し得ないことをそれらの一方からとり出された状態レコードが示しているとき決定するための状態決定手段。
【請求項１０】前記状態決定手段は、状態ユニットに含まれる状態情報をとり出し得ないとき前記状態ユニットの一方に含まれる状態情報を別の状態レコードに含まれる状態レコードで置き換える手段を含んでいる請求項９の装置。
【請求項１１】前記状態決定手段は前記第１記憶ユニットに関連する状態と前記第２記憶ユニットに関連する状態の対の夫々に対応する固有の状態入力を有する状態取出しテーブルを更に含み、上記データ記憶ユニット対の状態がこのテーブルから上記両状態に対応する入力をとり出すことにより決定される請求項１０の装置。
【請求項１２】データ記憶のための第３記憶ユニット；及び上記第３記憶ユニットに記憶されるデータのコピーを記憶するための第４記憶ユニット；を更に備え、前記状態決定手段は、前記第１および第２記憶ユニットに記憶された状態レコードに含まれる情報を用いて上記第３および第４記憶ユニットの状態を自動的に決定する、請求項１１の装置。
【請求項１３】下記要件を含む、データ処理システム用データ記憶装置：状態レコードを有する、データ記憶のための第１記憶ユニット；状態レコードを有し、上記第１記憶ユニットに記憶されるデータのコピーを記憶するための第２記憶ユニット；上記第１および第２記憶ユニットに接続され、それらユニットに記憶される状態レコードをとり出すための状態取り出し手段；上記状態取出し手段が記憶ユニットから状態情報をとり出し得ないとき、両記憶ユニットの一方の状態レコードに含まれる情報を別の状態レコードに含まれる情報で置き換えるための別の状態レコード置き換え手段；及び上記状態取出し手段と上記別の状態レコード置き換え手段に接続されて、データ処理システムが再初期化されるとき上記第１および第２記憶ユニットに関連する状態対に対応する状態を決定するための状態決定手段。
【請求項１４】前記状態決定手段は前記第１記憶ユニットに関連する状態と前記第２記憶ユニットに関連する状態の対夫々に対応する固有の状態入力を有する状態取り出しテーブルを更に含んでいる請求項１３の装置。
【請求項１５】前記別の状態レコード置換え手段は不揮発性ランダムアクセスメモリから前記別の状態レコードを取り出す請求項１４の装置。
【請求項１６】データを記憶するための第３記憶ユニット；及びこの第３記憶ユニットに記憶されたデータのコピーを記憶するための第４記憶ユニット；を更に備え、前記状態決定手段は、前記第１および第２記憶ユニットに記憶された状態レコードに含まれる情報を用いて上記第３および第４記憶ユニットの状態を自動的に決定する、請求項１５の装置。
【図２】
【図１】
【図３】
【図５】
【図６】
【図４】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１】
【図３】
【図５】
【図６】
【図４】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開平５−３０７４４５
【公開日】平成５年（１９９３）１１月１９日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平３−８６３５７
【出願日】平成３年（１９９１）３月２６日
【出願人】（３９０００９５３１）インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション (4,084)
【氏名又は名称原語表記】ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＢＵＳＩＮＥＳＳ ＭＡＳＣＨＩＮＥＳ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【公開日】平成５年（１９９３）１１月１９日
【国際特許分類】
【出願日】平成３年（１９９１）３月２６日
【出願人】（３９０００９５３１）インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション (4,084)
【氏名又は名称原語表記】ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＢＵＳＩＮＥＳＳ ＭＡＳＣＨＩＮＥＳ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
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