JP3481485B2 - マルチプロセッサシステム - Google Patents

マルチプロセッサシステム

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JP3481485B2
JP3481485B2 JP02033799A JP2033799A JP3481485B2 JP 3481485 B2 JP3481485 B2 JP 3481485B2 JP 02033799 A JP02033799 A JP 02033799A JP 2033799 A JP2033799 A JP 2033799A JP 3481485 B2 JP3481485 B2 JP 3481485B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、1つ以上のプロセ
ッサとメインメモリを構成単位とする複数のノードから
構成される分散共有構造のマルチプロセッサシステムに
関する。
【0002】
【従来の技術】可用性を要求される情報処理装置では、
障害が発生した場合にも装置を停止させることなく障害
の発生した部品を正常な部品と交換することを可能にす
るために、ホットプラグ機能が具備されているものがあ
る。
【0003】従来の装置では、プロセッサ、I/O装置
などのようにシステムが動作中に運用系のシステムから
部分的に切り離されても、代替装置により継続的にシス
テムの動作が可能であり、オペレーティングシステムに
よって比較的容易に切り離し/組み込み制御が可能であ
るものを、オンラインリペアの対象装置としている。し
かし、オペレーティングシステムによっては、メインメ
モリに関しては、システム動作中は特定のメモリ空間を
固定的に使用する場合があり、そのメモリ空間を切り離
すことが困難であるため、ホットプラグの対象にしない
ことが多い。
【0004】また、メインメモリの可用性を向上させる
ために、メインメモリを二重化して管理しておき、運用
系のメインメモリが故障した場合には、待機系のメイン
メモリを代わりに使用する方式を採用した装置や、シス
テムを多重化構成とする方式を採用する装置などもある
が、これらの装置は冗長な機能が存在する分コストが高
くなるという問題がある。
【0005】ところで、最近、性能や拡張性の向上のた
めに、分散共有メモリ方式を採用するマルチプロセッサ
システムがあるが、この場合、プロセッサとメインメモ
リが同じプリント基板上に実装される形態を持つものが
多い。物理的な実装構造から、ホットプラグが可能なF
RU(Field Replaceable Unit)は制限され、前記の物
理構造を有する装置では前記のプリント基板が1つの交
換単位となる。したがって、前記のプリント基板上に搭
載されているプロセッサに障害が発生して、ホットプラ
グによって正常なプロセッサに交換したい場合では、同
じプリント基板上のメインメモリもホットプラグの対象
にせざるを得ず、メインメモリのホットプラグ機能が要
求されることになる。
【0006】本発明の目的は、メインメモリのホットプ
ラグ機能を有する、分散共有メモリ方式のマルチプロセ
ッサシステムを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のマルチプロセッ
サシステムは、1つ以上のプロセッサと、IO装置と、
メインメモリと、システム制御装置とからなる複数のノ
ードをシステムバスとロックバスとにより結合した分散
共有メモリ構造のマルチプロセッサシステムであって、
前記システム制御装置はルーティング制御装置と
モリ制御装置とノード間IF制御装置とロック制御
装置とムーバとを有し、前記ムーバは、前記ノードの
切り離しが発生したとき起動され、切り離し対象のノー
ド上の前記メインメモリのデータを、新たに組み込むノ
ード上の前記メインメモリにコピーを行う処理として、
切り離し対象のノード上の前記メインメモリに対するロ
ック付きメモリリードとアンロック付きメモリライトと
を繰り返し前記ルーティング制御装置に送出し、前記ル
ーティング制御装置は、前記プロセッサまたは前記IO
装置または前記ムーバから発行されたメモリアクセス
を入力し、どの前記ノード上の前記メインメモリに対
するメモリアクセス要求であるかを判定し、前記メモリ
アクセス要求にルーティング先を示すルーティング情報
を付加して前記ノード間IF制御装置に転送する際に、
前記ノードの切り離しが発生している場合であって、該
メモリアクセス要求が前記切り離し対象のノードの前記
メインメモリに対して発行するメモリライト要求である
場合には、前記新たに組み込むノード上の前記メインメ
モリに対してもメモリライト要求を行うように該メモリ
アクセス要求の前記ルーティング情報を変更し、前記ノ
ード間IF制御装置は、前記ルーティング制御装置から
転送された前記メモリアクセス要求が他のノードの前記
メインメモリ宛であった場合は、前記システムバスを介
して前記他のノードにメモリアクセス要求を発行し、
前記ルーティング制御装置または前記システムバスから
前記ロック付きメモリリード要求または前記アンロック
付きメモリライト要求以外の前記メモリアクセス要求を
受けた場合であって、受け付けたメモリアクセス要求
が自ノードの前記メインメモリ宛であるときには、メモ
リアクセス要求アドレスを含むロックアドレスバッファ
索引要求を前記ロック制御装置に転送し、前記ロック制
御装置からロック中ではないことを通知された場合
前記メモリアクセス要求を前記メモリ制御装置経由で前
記メインメモリに転送し、前記ロック制御装置からロッ
ク中であることを通知された場合前記メモリアクセ
ス要求をホールドして、再度前記ロック制御装置に対し
前記ロックアドレスバッファ索引要求を転送すること
を、前記メモリアクセス要求アドレスがアンロックにな
るまで繰り返し、前記ルーティング制御装置または前記
システムバスから転送された前記メモリアクセス要求
が、自ノード向けの前記ロック付きメモリリード要求で
あった場合には、前記ロック制御装置に対してメモリア
クセス要求アドレスを含むロック要求を転送し、ロック
成功通知を前記ロック制御装置より受け取った場合は
前記メモリ制御装置に対してメモリリード要求を転送
し、ロック失敗通知を前記ロック制御装置より受け取
た場合は、前記ロック付きメモリリード要求を消滅さ
せ、前記ルーティング制御装置または前記システムバス
から転送された前記メモリアクセス要求が、自ノード向
けの前記アンロック付きメモリライト要求であった場合
には、前記メモリ制御装置に対してメモリライト要求を
転送し、前記ロック制御装置に対してメモリアクセス要
求アドレスを含むアンロック要求を転送し、前記ロック
制御装置は、前記ロックアドレスバッファ索引要求が転
送された場合には、前記ロックアドレスバッファ索引要
求の前記メモリアクセス要求アドレスがロック状態であ
るか否かを調べて、前記ノード間IF制御装置に通知
、前記ロック要求が転送された場合であって、前記ロ
ック要求の前記メモリアクセス要求アドレスがアンロッ
ク状態であるときには、前記メモリアクセス要求アドレ
スをロック状態にして前記ノード間IF制御装置に対し
てロック成功を通知し、前記ロック要求が転送された場
合であって、前記ロック要求の前記メモリアクセス要求
アドレスがロック状態であるときには、前記ノード間I
F制御装置と前記ロックバスに対してロック失敗を通知
し、前記アンロック要求が転送された場合には、前記ア
ンロック要求のメモリアクセス要求アドレスをアンロッ
ク状態にする。
【0008】本発明は、分散共有メモリ構造のマルチプ
ロセッサシステムにおいて、システムの動作中にノード
の切り離しを行うことを目的として、切り離し対象ノー
ドで管理しているメインメモリ空間を、動的に待機系ノ
ードのメインメモリ空間に移し替えることをソフトウェ
アが意識することなく実現するものである。
【0009】プロセッサまたはIO装置またはムーバよ
りマスタノードのメインメモリに対するライトアクセス
要求が発生した場合、マルチキャストモード(メモリラ
イト要求の複数ノードへの転送)の時は、マスタノード
とスレーブノードの両方に対してライトアクセス要求が
転送され、マルチキャストモードで無いときにはマスタ
ノードのみにリードアクセス要求が転送される。これに
よって、マルチキャストモードの時にはマスタノードの
メインメモリに対するメモリライト処理はスレーブノー
ド上のメインメモリに対しても行われることになる。
【0010】マルチキャストモード時に上記の動作を行
うことにより、マスタノードが保持するメインメモリ空
間のデータを、スレーブノードのメインメモリ空間にコ
ピーすることができる。また、ムーバによるメモリコピ
ー中にも、プロセッサやIO装置からのメモリアクセス
競合をソフトウェアが意識する必要がない。また、ムー
バによる不可分な動作を保証するためのメモリロックで
は、システム全体のメモリリソースをロックするのでは
なく、メモリアドレスで指定された必要なだけのメモリ
リソースのみをロックすることができるため、プロセッ
サやIO装置からのメモリアクセス競合の発生頻度を減
らす効果があり、メモリのコピー中もシステム性能の低
下を最小限に止めることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
【0012】図1を参照すると、本発明の第1の実施形
態のマルチプロセッサシステムはノード1a〜1dとロ
ックバス6とシステムバス7から構成される。ノード1
aはプロセッサ2とIO装置3とメインメモリ4とシス
テム制御装置5を有している。また、システム制御装置
(SCU)5はルーティング制御装置(RCU)31と
メモリ制御装置(MIU)32とノード間インタフェー
ス制御回路(SIU)33とロック制御装置(LCU)
34とムーバ35を有している。ノード1b,1c,1
dはノード1aと同じ構成をとっており、システムバス
7およびロックバス6によって互いにバス接続されてい
る。
【0013】プロセッサ2またはIO装置3またはムー
バ35から発行されたメモリアクセスリクエストは、R
CU31でどのノード上のメインメモリ4に対してのメ
モリアクセス要求であるかを判定し、メモリアクセス要
求にルーティング情報を付加してSIU33に転送す
る。
【0014】SIU33は受付けたメモリアクセス要求
が他ノードのメインメモリ4宛であった場合は、システ
ムバス7を介して他ノードにメモリアクセス要求を発行
する。
【0015】SIU33はRCU31またはシステムバ
ス7から、ロック付きまたはアンロック付き以外のメモ
リアクセス要求を受け付けると、受け付けたメモリアク
セス要求が配下のメインメモリ4宛であった場合は、ロ
ックアドレスバッファ索引要求をLCU34に転送す
る。LCU34は転送されたアドレスがロック状態であ
るか否かを調べてSIU33に通知する。SIU33は
LCU34からロック中ではないことを通知された場
合、メモリアクセス要求をMIU32経由でメインメモ
リ4に転送する。SIU33はLCU34からロック中
であることを通知された場合、メモリアクセス要求をホ
ールドして、再度LCU34に対してメモリアクセス要
求アドレスを転送する。これは、メモリアクセス要求ア
ドレスがアンロック状態になるまで繰り返される。
【0016】SIU33はRCU31またはシステムバ
ス7から転送されたメモリアクセス要求が、自ノード向
けのロック付きメモリリード要求であった場合、LCU
34に対してロック要求を転送する。LCU34は受け
付けたロック要求のアドレスがアンロック状態であった
ときには、そのアドレスをロック状態にして、SIU3
3に対してロック成功を通知する。SIU33はロック
成功通知をLCU34より受け取ると、MIU32に対
してメモリリード要求を転送する。LCU34は受け付
けたロック付きメモリリード要求のアドレスがロック状
態であったときにはSIU33とロックバス6に対して
ロック失敗を通知する。SIU33はロック失敗通知を
LCU34より受け取るとロック付きメモリリード要求
を消滅させる。リクエスト発行元のSCU5はロック失
敗通知をロックバス6より受け取ると、リクエスト発行
元装置に対してロック失敗通知を行う。リクエスト発行
元装置はロック失敗通知を受け取ると、ロック付きメモ
リリード要求を再発行する。
【0017】SIU33はRCU31またはシステムバ
ス7から転送されたメモリアクセス要求が、自ノード向
けのアンロック付きメモリライト要求であった場合、M
IU32に対してメモリライト要求を転送し、LCU3
4に対してアンロック要求を転送する。LCU34は受
け付けたアンロック要求のアドレスをアンロック状態に
する。
【0018】次に、RCU31の詳細な構成について説
明する。図2はRCU31の構成例を示すブロック図で
ある。レジスタ101,102,103はプロセッサか
らのメモリアクセス要求を受け付けるレジスタで、レジ
スタ101にはメモリライト要求時にライトデータが保
持され、レジスタ102にはメモリアクセス要求の種別
が保持され、レジスタ103にはメモリアクセス要求の
メモリアドレスが保持される。
【0019】レジスタ110,111,112,11
3,114,115,116,117はメモリアクセス
要求をどのノードに転送するかを制御するためのルーテ
ィング制御レジスタである。レジスタ110にはノード
1aのメインメモリのアドレス空間の下限値が保持さ
れ、レジスタ111にはノード1aのメインメモリのア
ドレス空間の上限値が保持される。同様に、レジスタ1
12,113はノード1bに対応し、レジスタ114,
115はノード1cに対応し、レジスタ116,117
はノード1dに対応している。
【0020】組み合わせ回路120はレジスタ103,
110,111の値を入力として、レジスタ103で示
されるメモリアクセス要求がノード1a上のメインメモ
リ4に対するアクセス要求である場合、接続線201に
“1”を出力する。同様に、組み合わせ回路121はメ
モリアクセス要求がノード1b上のメインメモリ4に対
するアクセス要求である場合、接続線202に“1”を
出力する。同様に、組み合わせ回路122はメモリアク
セス要求がノード1c上のメインメモリ4に対するアク
セス要求である場合、接続線203に“1”を出力す
る。同様に、組み合わせ回路123はメモリアクセス要
求がノード1d上のメインメモリ4に対するアクセス要
求である場合、接続線204に“1”を出力する。した
がって、接続線201,202,203,204上の信
号はレジスタ101,102,103で保持されている
メモリアクセス要求の行き先を示すルーティング情報と
なる。
【0021】フラグ140はメモリライト要求の複数ノ
ードへの転送(マルチキャスト)を指示する場合“1”
を表示する。レジスタ141はエンコードされた形でマ
スタノード情報を保持し、レジスタ142はエンコード
された形でスレーブノード情報を保持する。
【0022】フラグ140により複数ノードへの転送が
指示されていた場合、レジスタ142で示されるスレー
ブノードで指示されるノードに対するルーティング指示
が組み合わせ回路160,150,151によってマス
クされ、接続線210,211,212,213で示さ
れるルーティング情報に加工される。したがって、フラ
グ140でマルチキャストモードが指示されている時
は、スレーブノードのルーティングレジスタ142の値
は無視されることになる。
【0023】組み合わせ回路162はレジスタ102か
らメモリアクセス要求のコマンド情報をデコードして、
メモリライト要求であった場合、組み合わせ回路152
に“1”を出力する。
【0024】組み合わせ回路161,163は接続線2
10,211,212,213で示されたメモリアクセ
ス要求のルーティング先がレジスタ141で示されるマ
スタセルである場合に組み合わせ回路152に“1”を
出力する。組み合わせ回路162はレジスタ102にセ
ットされているメモリアクセス要求がライトアクセス要
求である場合に、組み合わせ回路152に“1”を出力
する。したがって、メモリアクセス要求がメモリライト
要求で、かつ、複数ノードへの転送が指示されていて、
かつ接続線210,211,212,213で示される
ルーティング先がマスタノードであった場合、組み合わ
せ回路152,153によってレジスタ142で示され
るスレーブノードがルーティング先として追加され、束
線220で示されるルーティング情報となってメモリア
クセス要求に付加されているSIU33に転送される。
【0025】次に、LCU34の詳細な構成について説
明する。図3はLCU34の構成例を示すブロック図で
ある。ロックアドレスバッファ300はロック状態のメ
インメモリアドレスを保持するバッファである。比較回
路301はロックアドレスバッファ300の内容と、S
IU33から転送されてくるロック要求とアンロック要
求とロックアドレスバッファ索引要求のメモリアドレス
と比較して、一致しているか否かを判定する回路であ
る。ロック制御回路302は比較回路301からの比較
結果と、SIU33からのロックアドレスバッファアク
セス要求を受けて、ロックアドレスバッファ300の制
御を行い、またSIU33およびロックバス6に対して
ロックの成功/不成功を通知する回路である。
【0026】SIU33からLCU34に対しロックア
ドレスバッファ索引要求が転送されたとき、ロック制御
回路302は比較回路301からの比較結果を受けて、
もしもロックアドレスバッファにメモリアクセス要求ア
ドレスと同じアドレスが既に登録されていると判断した
場合には、SIU33に対してロック中であることを通
知する。もしもロックアドレスバッファにメモリアクセ
ス要求アドレスと同じアドレスが登録されていないと判
断した場合には、SIU33に対してロック中で無いこ
とを通知する。
【0027】SIU33からロック要求が転送されたと
き、ロック制御回路302は比較回路301からの比較
結果を受けて、もしもロックアドレスバッファにロック
付きリード要求と同じアドレスが既に登録されていた場
合には、SIU33とロックバス6に対してロック失敗
通知を発行する。もしもロックアドレスバッファ300
にロック要求と同じアドレスが登録されていなかった場
合には、SIU33とロックバス6に対してロック成功
通知を発行し、ロックアドレスバッファ300に対して
ロック要求のアドレスの登録を指示する。SIU33か
らLCU34に対してアンロック要求が転送されたと
き、ロック制御回路302は比較回路301からの比較
結果を受けて、ロックアドレスバッファ300に登録さ
れているアドレスの内、アンロック要求のアドレスと一
致したエントリの削除をロックアドレスバッファ300
に指示する。
【0028】他ノードからロックバス6により送られて
きたロック成功通知、およびロック失敗通知はロック制
御回路302経由でRCU31に対して報告される。
【0029】次に、ムーバ35の詳細な構成について説
明する。図4はムーバ35の構成例を示すブロック図で
ある。フラグ400はムーバ35の起動を指示する。レ
ジスタ401はムーバ35がメモリコピーを実施する対
象ノードを指示する。セレクタ402はRCU31のレ
ジスタ110,112,114,116と加算器406
の出力を入力としてムーバ制御回路404によって制御
される。セレクタ403はRCU31のレジスタ11
1,113,115,117を入力としてムーバ制御回
路404によって制御される。レジスタ405はRCU
31に発行するメモリアクセス要求のメモリアドレスを
保持する。加算器406はレジスタ405の値に特定の
値を加算する加算器で、ムーバ35が発行するメモリア
クセスの単位が8バイトであれば、加算器406はレジ
スタ405の値に8を加算する。比較器407はセレク
タ403とレジスタ405の値を比較する。
【0030】フラグ400に“1”がセットされた場
合、ムーバ制御回路404はレジスタ401で指示され
るノード情報を基にして、セレクタ402を制御してレ
ジスタ405に対してメモリアクセス要求の開始アドレ
スをセットする。同様に、セレクタ403を制御して比
較器407に対してメモリアクセス要求の終了アドレス
を入力する。ムーバ制御回路404はレジスタ405か
ら入力されたアドレスを基にして、RCU31に対して
ロック付メモリリード要求を発行する。そのメモリリー
ド要求に対してロック失敗通知が返送された場合、同じ
アドレスを用いて再度RCU31に対してロック付きメ
モリリード要求を発行する。メモリリード要求に対して
リプライデータが返送された場合、同じアドレスに対し
てアンロック付きメモリライト要求を発行する。アンロ
ック付きメモリライト要求が完了すると、加算器406
によりカウントアップされたアドレスをセレクタ402
により選択してレジスタ405に入力し、アドレスをカ
ウントアップしながら前述したようにRCU31に対し
てロック付メモリリード要求とアンロック付きメモリラ
イト要求を繰り返して実行する。比較器407はレジス
タ405のアドレスがセレクタ403からのアドレスを
越えたことを検出すると、フラグ400のリセットを行
いRCU31に対するメモリアクセス要求の発行を終了
する。
【0031】次に、ノードの切り離し/組み込み時の動
作について図5を参照して説明する。
【0032】本説明では、図1に示すノード1a、1
b、1cが運用系のノードとして動作しており、ノード
1aに障害が発生したために、ノード1aを切り離して
ノード1dをシステム化新たに組み込むことを想定す
る。
【0033】まず、ステップ501において切り離し対
象のノード1aのプロセッサおよびIO装置3を論理的
にシステムから切り離す。
【0034】次に、ステップ502において新たに組み
込むノード1dをシステムバス7およびロックバス6に
対して論理的に接続する。
【0035】次に、ステップ503において全ノードの
フラグ140に“1”をセットし、全ノードのレジスタ
141に切り離しノード1aのノード番号をセットし、
全ノードのレジスタ142に組み込みノード1dのノー
ド番号をセットする。この時点で、ノード1b,1cで
動作中のプロセッサ2およびIO装置3およびムーバ3
5からノード1aのメインメモリ4に対して発行される
メモリライトアクセスは、ノード1d上のメインメモリ
4に対しても実行されることになる。
【0036】次に、ノード1d上のムーバ35内のレジ
スタ401に対して、切り離しノード1aのノード番号
をセットし、フラグ400に“1”をセットする。ムー
バ35は、ステップ504に(ステップ511〜515
に)ノード1a上のメインメモリ空間の下限アドレスか
ら上限アドレス間のメモリ空間に対して網羅的にロック
付きメモリリード要求とアンロック付きメモリライト要
求を実行し、ノード1a上のメインメモリ4のデータを
ノード1d上のメインメモリ4にコピーする。ムーバ3
5によるメモリコピーが完了した時点で、ノード1a上
のメインメモリとノード1d上のメインメモリは同じデ
ータを保持することになる。
【0037】このとき、ムーバ35から発行するメモリ
アクセス要求に対してロック制御を行うのは、ムーバ3
5によるメモリコピー中に、ノード1b,1cのプロセ
ッサ2またはIO装置3から発行されたメモリライト要
求のメモリアドレスが競合した場合に、メモリライト要
求が消失してしまうことを防ぐためである。
【0038】メモリコピーが完了すると、ステップ50
6に全ノードのレジスタ116にレジスタ110の値を
セットし、レジスタ117にレジスタ111の値をセッ
トする。また、全ノードのレジスタ141とレジスタ1
42にセットされている値をスワップする。この時点
で、ノード1b,1cで動作中のプロセッサ2およびI
O装置3からノード1aのメインメモリ4に対して発行
されるメモリリードアクセスは、ノード1d上のメイン
メモリ4に対して実行されることになり、メモリライト
アクセスは、ノード1aおよび1d上のメインメモリ4
に対して実行されることになる。
【0039】次に、ステップ507に全ノードのレジス
タ110,111に“0”をセットしてノード1a上の
アドレス空間を無効化し、ステップ508に全ノードの
レジスタ140に“0”をセットしてマルチキャストモ
ードを解除する。この時点で、ステップ509にノード
1a上のメインメモリ4は運用系から切り離され、替わ
ってノード1d上のメインメモリ4が運用系に組み込ま
れたことになる。
【0040】その後、ステップ510にノード1d上の
プロセッサ2およびIO装置3が運用系に組み込まれ、
ノード1aにノード1dが完全に入れ替わる。
【0041】本発明の第2の実施形態を図6に示す。図
6を図1と比較すると、本実施形態ではSCU5内のム
ーバ35が削除されている。第1の実施形態では、ムー
バ35をハードウェアとして有しているのに対して、本
実施形態では、ムーバ35の機能を全てプロセッサ2を
制御するソフトウェアで実現するものであり、ノード間
のメモリコピーのためのロック付きメモリリード要求と
アンロック付きメモリライト要求はプロセッサ2から発
行される。
【0042】本発明の第3の実施形態を図7に示す。図
7においてレジスタ36はメインメモリ4上の障害が発
生しているアドレスを保持するレジスタであり、ムーバ
35に対して障害アドレス情報を提供する。メインメモ
リ4に障害が発生して、ノードのホットプラグを実施す
る際には、ムーバ35によりメインメモリ4のコピーを
行うとき、障害が発生しているメモリにアクセスしてし
まうと、エラーを起こしたデータを読み出してしまうこ
とになり、新たに障害を検出してしまう。これを避ける
ために、ムーバ35はデータのコピーのためのメモリア
クセス要求を発行する際に、メモリアドレスをレジスタ
36と比較し、一致した場合にはそのアドレスに対する
メモリアクセスを抑止して次のメモリアドレスにスキッ
プする機能を持つ。
【0043】
【発明の効果】第1の効果は、システムを停止すること
なく切り離し対象のノード上のメモリ空間のデータを待
機系ノードのメモリ空間にコピーすることにより、シス
テムを停止せずにノードの切り離しが可能になるため、
障害が発生した部位をシステムを停止せずに修理するこ
とが可能になることである。このため、可用性の高い情
報処理システムが実現できる。
【0044】第2の効果は、ハードウェアで構成された
ムーバ機能が、切り離し対象ノード上のメモリ空間のデ
ータを待機系ノードのメモリ空間にコピーし、その間に
プロセッサやIO装置から発行されたメモリアクセス要
求との競合はハードウェアで解決することにより、シス
テムを停止することなく切り離し対象のノード上のメモ
リ空間のデータを、待機系ノードのメモリ空間にコピー
する際に、オペレーティングシステムがメモリのコピー
中であることを意識することなく、コピー対象のメモリ
空間に対してアクセスを行うことができることである。
このため、オペレーティングシステムの如何に関わらず
可用性の高い情報処理システムを実現できる。
【0045】第3の効果は、ノードの切り離しが発生し
たときにのみメモリのコピーを実施し、切り離しセル上
の全てのメモリデータを予備セル上のメモリ空間にコピ
ーすることが可能であるため、コピーするときにのみ予
備のノードが必要であり、常に冗長なノードを用意して
おく必要が無いことである。これによって、正常動作時
には冗長なノードが不要であるのでコストを削減するこ
とが可能である。
【0046】第4の効果は、メモリコピーの際にメモリ
へのリードアクセスとライトアクセスの不可分な動作を
保証するために使用するメモリロックでロックするリソ
ースとして、全メモリ領域を対象とするのではなく、不
可分な動作が必要とされるメモリアドレスのみをロック
することにより、ロックアドレスバッファによって、メ
モリアドレス単位のメモリロックが可能であるため、プ
ロセッサやIO装置からのメモリアクセスとの競合頻度
を減らすことができることである。これによって、シス
テムの動作中にシステムの性能を極力低下させることな
くメモリコピーを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態のマルチプロセッサシ
ステムの構成図である。
【図2】図1中のルーティング制御装置の構成図であ
る。
【図3】図1中のロック制御装置34の構成図である。
【図4】図1中のムーバ制御装置35の構成図である。
【図5】図1の実施形態におけるノードの切り離し/組
み込み時の手順を示すフローチャートである。
【図6】本発明の第2の実施形態のマルチプロセッサシ
ステムの構成図である。
【図7】本発明の第3の実施形態のマルチプロセッサシ
ステムの構成図である。
【符号の説明】
1a,1b,1c,1d プロセッサ 2 プロセッサ 3 IO装置 4 メインメモリ 5 システム制御装置 31 ルーティング制御装置 32 メモリ制御装置 33 ノード間IF制御装置 34 ロック制御装置 35 ムーバ 101〜103,110〜117,141,142
レジスタ 104 切替器 120〜123,150〜153,160〜162
組み合わせ回路 140 フラグ 200〜203,210〜213 接続線 220 束線 300 ロックアドレスバッファ 301 比較回路 302 ロック制御回路 400 フラグ 401,405 レジスタ 402,403 セレクタ 404 ムーバ制御回路 406 加算器 407 比較器 501〜506,511〜520 ステップ
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06F 15/16 - 15/177 G06F 11/16 - 11/20 G06F 12/00 - 12/06

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1つ以上のプロセッサと、IO装置と、
    メインメモリと、システム制御装置とからなる複数のノ
    ードをシステムバスとロックバスとにより結合した分散
    共有メモリ構造のマルチプロセッサシステムであって 前記システム制御装置はルーティング制御装置と
    モリ制御装置とノード間IF制御装置とロック制御
    装置とムーバとを有し、 前記ムーバは、前記ノードの切り離しが発生したとき起
    動され、切り離し対象のノード上の前記メインメモリの
    データを、新たに組み込むノード上の前記メインメモリ
    にコピーを行う処理として、切り離し対象のノード上の
    前記メインメモリに対するロック付きメモリリードとア
    ンロック付きメモリライトとを繰り返し前記ルーティン
    グ制御装置に送出し、 前記ルーティング制御装置は、前記プロセッサまたは前
    記IO装置または前記ムーバから発行されたメモリアク
    セス要求を入力し、どの前記ノード上の前記メインメモ
    リに対するメモリアクセス要求であるかを判定し、前記
    メモリアクセス要求にルーティング先を示すルーティン
    グ情報を付加して前記ノード間IF制御装置に転送する
    際に、前記ノードの切り離しが発生している場合であっ
    て、該メモリアクセス要求が前記切り離し対象のノード
    の前記メインメモリに対して発行するメモリライト要求
    である場合には、前記新たに組み込むノード上の前記メ
    インメモリに対してもメモリライト要求を行うように該
    メモリアクセス要求の前記ルーティング情報を変更し、 前記ノード間IF制御装置は、前記ルーティング制御装
    置から転送された前記メモリアクセス要求が他のノード
    前記メインメモリ宛であった場合は、前記システムバ
    スを介して前記他のノードにメモリアクセス要求を発
    行し、 前記ルーティング制御装置または前記システムバスから
    前記ロック付きメモリリード要求または前記アンロック
    付きメモリライト要求以外の前記メモリアクセス要求を
    受けた場合であって、受け付けたメモリアクセス要求
    が自ノードの前記メインメモリ宛であるときには、メモ
    リアクセス要求アドレスを含むロックアドレスバッファ
    索引要求を前記ロック制御装置に転送し、前記ロック制
    御装置からロック中ではないことを通知された場合
    前記メモリアクセス要求を前記メモリ制御装置経由で前
    記メインメモリに転送し、前記ロック制御装置からロッ
    ク中であることを通知された場合前記メモリアクセ
    ス要求をホールドして、再度前記ロック制御装置に対し
    前記ロックアドレスバッファ索引要求を転送すること
    を、前記メモリアクセス要求アドレスがアンロックにな
    るまで繰り返し、 前記ルーティング制御装置または前記システムバスから
    転送された前記メモリアクセス要求が、自ノード向けの
    前記ロック付きメモリリード要求であった場合には、前
    記ロック制御装置に対してメモリアクセス要求アドレス
    を含むロック要求を転送し、ロック成功通知を前記ロッ
    ク制御装置より受け取った場合は、前記メモリ制御装置
    に対してメモリリード要求を転送し、ロック失敗通知を
    前記ロック制御装置より受け取った場合は、前記ロック
    付きメモリリード要求を消滅させ、 前記ルーティング制御装置または前記システムバスから
    転送された前記メモリアクセス要求が、自ノード向けの
    前記アンロック付きメモリライト要求であった場合
    、前記メモリ制御装置に対してメモリライト要求を転
    送し、前記ロック制御装置に対してメモリアクセス要求
    アドレスを含むアンロック要求を転送し、 前記ロック制御装置は、前記ロックアドレスバッファ索
    引要求が転送された場合には、前記ロックアドレスバッ
    ファ索引要求の前記メモリアクセス要求アドレスがロッ
    ク状態であるか否かを調べて、前記ノード間IF制御装
    置に通知し 前記ロック要求が転送された場合であって、 前記ロック
    要求の前記メモリアクセス要求アドレスがアンロック状
    態であるときには、前記メモリアクセス要求アドレスを
    ロック状態にして前記ノード間IF制御装置に対してロ
    ック成功を通知し、前記ロック要求が転送された場合であって、 前記ロック
    要求の前記メモリアクセス要求アドレスがロック状態で
    あるときには、前記ノード間IF制御装置と前記ロック
    バスに対してロック失敗を通知し、 前記アンロック要求が転送された場合には、前記アンロ
    ック要求のメモリアクセス要求アドレスをアンロック状
    態にするマルチプロセッサシステム。
  2. 【請求項2】 前記ルーティング制御装置前記メモリアクセス要求が メモリライト要求である場合
    には、ライトデータを保持するとともに、前記ノード間
    IF制御装置に出力する第1のレジスタと、前記 メモリアクセス要求の種別を保持するとともに、前
    記ノード間IF制御装置に出力する第2のレジスタと、前記 メモリアクセス要求の前記メモリアクセス要求アド
    レスを保持するとともに前記ノード間IF制御装置に出
    力する第3のレジスタと、前記メモリアクセス要求が メモリライト要求である場合
    に、前記メモリアクセス要求を前記複数ノード転送
    るよう指示するためのフラグと、 マスタノード情報を保持する第4のレジスタと、 スレーブノード情報を保持する第5のレジスタと、前記 各ノードの前記メインメモリのアドレス空間の下限
    値、上限値をそれぞれ保持する第6、第7のレジスタ
    と、前記 第6のレジスタと前記第7のレジスタの各々に対応
    して設けられ、前記第3のレジスタに保持されている前
    記メモリアクセス要求アドレスと、当該第6のレジスタ
    と当該第7のレジスタのアドレス空間の下限値、上限値
    を比較し、該メモリアクセス要求アドレスが下限値と上
    限値の間にあれば、出力信号をアクティブにする第1の
    組み合せ回路と、 前記フラグに前記複数ノードへの転送が指示されていな
    ければ、前記第1の組み合せ回路の出力信号のうちアク
    ティブの出力信号に対応する前記ノードを前記ルーティ
    ング情報として前記ノード間IF制御装置に出力し、 前記フラグに前記複数ノードへの転送が指示されている
    場合であって前記第1の組み合せ回路のアクティブの
    出力信号に対応するノードが前記第4のレジスタに保持
    されているマスタノードであり、前記第2のレジスタに
    保持されている前記メモリアクセス要求がメモリライト
    要求であれば第5のレジスタに保持されているスレー
    ブノードをルーティング先として追加し、ルーティング
    情報として前記ノード間IF制御装置に出力する第2の
    組み合せ回路を有する、請求項1記載のマルチプロセッ
    サシステム。
  3. 【請求項3】 前記ロック制御装置、 ロック状態のメインメモリアドレスを保持するロックア
    ドレスバッファと、 該ロックアドレスバッファの内容と前記ノード間IF
    制御装置から送られてくる前記ロック要求、前記アンロ
    ック要求または前記ロックアドレスバッファ索引要求の
    前記メモリアクセス要求アドレスと比較して、一致し
    ているかどうか判定する比較回路と、 前記ノード間IF制御装置から前記ロックアドレスバッ
    ファ索引要求を受けた場合であって、前記比較回路の比
    較結果が、前記ロックアドレスバッファに前記ロックア
    ドレスバッファ索引要求の前記メモリアクセス要求アド
    レスが既に登録されていることを示している場合には、
    前記ノード間IF制御装置に対してロック中を通知し、
    前記ロックアドレスバッファ索引要求の前記メモリアク
    セス要求アドレスが登録されていないことを示している
    場合には、前記ノード間IF制御装置に対してロック中
    でないことを通知し、 前記ノード間IF制御装置から前記ロック要求が転送さ
    れた場合であって、前記比較回路からの比較結果が、前
    記ロックアドレスバッファに前記ロック要求の前記メモ
    リアクセス要求アドレスが既に登録されていることを示
    している場合には、前記ノード間IF制御装置と前記
    ックバスに対してロック失敗通知を発行し、前記ノード間IF制御装置から前記ロック要求が転送さ
    れた場合であって、 前記ロックアドレスバッファに前記
    ロック要求の前記メモリアクセス要求アドレスが登録さ
    れていないことを示す場合には、前記ノード間IF制御
    装置と前記ロックバスに対してロック成功通知を発行
    し、前記ロックアドレスバッファに対して前記ロック要
    求の前記メモリアクセス要求アドレスの登録を指示し、前記ノード間IF制御装置から前記 アンロック要求が転
    送された場合には、前記比較回路からの比較結果を受け
    て、前記ロックアドレスバッファに登録されているアド
    レスの内、前記アンロック要求の前記メモリアクセス要
    求アドレスと一致したエントリの削除を前記ロックアド
    レスバッファに指示するロック制御回路を含む、請求項
    2記載のマルチプロセッサシステム。
  4. 【請求項4】 前記ムーバが、 該ムーバの起動を指示するフラグと、 該ムーバがメモリコピーを実施する対象ノードを指示す
    ノード情報を保持する第1のレジスタと、 前記ルーティング制御装置の前記第6レジスタに保持さ
    れているアドレスを入力とする第1のセレクタと、 前記ルーティング制御装置の前記第7のレジスタに保持
    されているアドレスを入力とする第2のセレクタと、前記 第2のセレクタから出力された、前記ルーティング
    制御装置に発行するメモリアクセス要求のメモリアクセ
    ス要求アドレスを保持する第2のレジスタと、前記 第2のレジスタから出力されたメモリアドレスに特
    定の値を加算し、結果を、前記第2のセレクタに入力す
    る加算器と、前記 第1のセレクタの出力と前記第2のレジスタから出
    力されたメモリアドレスを比較する比較器と、 前記フラグにムーバの起動が指示されると、前記第1
    のレジスタで指示される前記ノード情報を基にして、
    第2のセレクタを制御して前記第2のレジスタに対し
    てメモリアクセス要求の開始アドレスをセットし、同様
    に、前記第1のセレクタを制御して前記比較器に対して
    前記メモリアクセス要求の終了アドレスを入力し、前記
    第2のレジスタから入力されたアドレスを基にして、前
    記ルーティング制御装置に対して前記ロック付きメモリ
    リード要求を発行し、該ロック付きメモリリード要求に
    対してロック失敗通知が返送された場合、同じアドレス
    を用いて再度ルーティング制御装置に対してロック付
    きメモリリード要求を発行し、該ロック付きメモリリー
    ド要求に対してリプライデータが返送された場合、同じ
    アドレスに対して前記アンロック付きメモリライト要求
    を発行し、アンロック付きメモリライト要求が完了す
    ると、前記加算器によりカウントアップされたアドレス
    前記第2のセレクタにより選択して前記第2のレジス
    タに入力し、アドレスをカウントアップしながら前述し
    たように前記ルーティング制御装置に対して前記ロック
    付きメモリリード要求と前記アンロック付きメモリライ
    ト要求を繰り返して実行し、前記比較器が前記第2のレ
    ジスタのアドレスが前記第1のセレクタからのアドレス
    を越えたことを検出すると、前記フラグのリセットを行
    い前記ルーティング制御装置に対するメモリアクセス要
    求の発行を終了するムーバ制御回路を含む、請求項2ま
    たは3記載のマルチプロセッサシステム。
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