JP4876662B2 - メモリダンプ機能を備えたコンピュータシステム、プログラム及びメモリダンプの方法 - Google Patents

メモリダンプ機能を備えたコンピュータシステム、プログラム及びメモリダンプの方法 Download PDF

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Description

本発明は、メモリダンプ機能を備えたコンピュータシステム、プログラム及びメモリダンプの方法に関し、特に、2重化されたメモリを有するコンピュータシステムのメモリダンプ技術に関する。
近年、メモリ容量の増加により、異常発生時にメモリダンプを行った場合におけるシステムの稼働時間の低下が無視できなくなっている。そこで、特開平7−234808号公報や特開2004−102395号公報に、二重化されたメモリを有する構成において、障害発生時に両者を切り離し、一方のメモリのみで再起動を行い、再起動後にメモリダンプを行うことで、システムダウン期間を短縮できる発明が開示されている。
特開平7−234808号公報 特開2004−102395号公報
しかしながら、特許文献1に記載の発明では、プロセッサ内の主記憶装置管理情報にて、メモリの二重化/非二重化を管理しており、また、この主記憶装置管理情報は、再立ち上げ時にリセットされ、オペレーティングシステムとともに補助記憶装置からロードされる構成となっているため(同公報段落0024〜0025)、上記主記憶装置管理情報がリセットされることまで考慮に入れると、メモリの未採取ダンプ情報を失くしてしまう可能性がある。
また、特許文献2に記載の発明では、メモリ制御装置内にハングアップ判定フラグを格納するレジスタを有しているため上記問題は解消されているが、マスターメモリの連続した未使用領域をサブメモリのアクセスのアドレスとして割り当てて、メモリダンプを実行するようになっているため、マスターメモリに未使用領域がない場合、メモリダンプを実行できないという問題点がある。また、未使用領域があっても十分な容量が確保できないと、マスターメモリの未使用領域をサブメモリアドレスに複数回繰り返して割り当てることになり、それに応じて、メモリダンプ転送の起動も複数回繰り返すことになり、メモリダンプの転送効率が悪くなるという問題点もある。
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、上記ダンプ情報を確実に採取することができ、しかもメモリの未使用領域の大小に拘わらずシステム中断期間を短縮化することのできるメモリダンプ機能を提供することにある。
本発明の第1の視点によれば、2以上のメモリを多重化して使用するミラーモードと、前記メモリの記憶内容を補助記憶装置に転送するダンプモードとを切替可能なコンピュータシステムであって、オペレーティングシステムからの指令に応じて、ダンプフラグを第1の値にセットし、ダンプモードに切り替える手段と、前記ダンプモード下で、前記多重化して使用するメモリのうちの一のメモリのみを用いてシステムの再起動を行うとともに、前記多重化して使用した他のメモリの論理アドレスを切り替えてメモリダンプを行う手段と、前記メモリダンプの終了後、前記ダンプフラグを第2の値にセットし、再度メモリを多重化し前記ミラーモードに復帰する手段と、前記各メモリの異常を検出するエラー検出手段と、メモリダンプの対象とするメモリを指定する手段と、を備え、前記メモリのいずれかに異常が検出された場合には、前記多重化して使用した他のメモリをメモリダンプの対象に指定して、論理アドレスを切り替えるとともに、前記メモリダンプの対象に指定されていないメモリを交換し、交換後のメモリにて再起動を行い、前記メモリダンプの対象に指定したメモリのメモリダンプを実行し、該メモリダンプの終了後、前記ミラーモードに復帰可能としたコンピュータシステム及びそのメモリダンプ機能を実現するためのプログラムが提供される。
また、本発明の第2の視点によれば、2以上のメモリを多重化して使用するミラーモードと、前記メモリの記憶内容を補助記憶装置に転送するダンプモードとを切替可能なコンピュータシステムに実行させるメモリダンプの方法であって、前記コンピュータシステムのフラグセット手段(プログラム)が、オペレーティングシステムからの指令に応じて、ダンプフラグを第1の値にセットし、ダンプモードに切り替えるステップと、前記コンピュータシステムのメモリダンプ手段(プログラム)が、前記ダンプモード下で、前記多重化して使用するメモリのうちの一のメモリのみを用いてシステムの再起動を行うとともに、前記多重化して使用した他のメモリの論理アドレスを切り替えてメモリダンプを行うステップと、前記コンピュータシステムのフラグリセット手段(プログラム)が、前記メモリダンプの終了後、前記ダンプフラグを第2の値にセットするステップと、前記コンピュータシステムのメモリコピー制御手段(プログラム)が、再度メモリを多重化し前記ミラーモードに復帰するステップと、を含むメモリダンプの方法であって、さらに、前記各メモリの異常を検出するステップと、前記メモリのいずれかに異常が検出された場合、前記多重化して使用した他のメモリをメモリダンプの対象に指定して、論理アドレスを切り替えるステップと、前記メモリダンプの対象に指定されていないメモリを交換した後の交換後のメモリにて再起動を行い、前記メモリダンプの対象に指定したメモリのメモリダンプを実行するステップと、該メモリダンプの終了後、前記ミラーモードに復帰するステップとを含むメモリダンプの方法が提供される。
本発明によれば、システムの再起動やメモリの未使用領域の確保を待つことなく、速やかかつ確実にメモリダンプを実行することが可能となる。その理由は、他の動作と平行して、別アドレス空間に割り当てられ保護されたメモリから直接メモリダンプを行うようにしたこと、メモリダンプが完了することを条件にミラーモードに復帰するよう構成したことにある。
続いて、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
[第1の実施形態(参考例)
図1は、本発明の第1の実施形態に係るコンピュータシステムの構成を表した図である。図1を参照すると、本実施形態に係るコンピュータシステムは、ホスト10と、補助記憶装置30で構成され、ホスト10は、CPU11、オペレーティングシステム(以下、「OS」という)等により構成されるシステム制御手段12、2つのメモリ21、22、メモリ21、22を制御するメモリ制御手段14、補助記憶装置30の制御を行うI/O制御手段13を備えて構成されている。
メモリ制御手段14には、ダンプの有無を示すダンプフラグ(保持手段)15と、ダンプフラグ(保持手段)15の状態によって、メモリ21、22のいずれか一方の論理空間を変更することにより、二重化して使用するミラーモードと、メモリダンプを行うダンプモードに切り替えるアドレス切替手段16と、メモリ21からメモリ22へのメモリ内容のコピーを制御し、コピー中のアドレスに対する他のソフトウェア等からの書込みをコピー終了まで待機させるメモリコピー制御手段17と、が備えられている。
図2は、アドレス切替手段16によって切り替えられるメモリの動作モード(メモリ構成)と、その論理空間を示した図である。図2を参照すると、ダンプフラグ(保持手段)15にフラグが立っていない時(ダンプフラグ=0;第2の値)、メモリ21、22はミラーモードとなり、同一論理空間(論理空間A)を有し、同じ内容のデータが書き込まれる。
一方、ダンプフラグ15が立っている時(ダンプフラグ=1;第1の値)、メモリ21、22はダンプモードとなり、メモリ21が通常の論理空間(論理空間A)であるのに対して、メモリ22は通常と異なる論理空間(論理空間B)となるよう構成変更される。
また図1上、図示省略されているが、本実施形態に係るコンピュータシステムは、システムクラッシュ等によりOSがメモリダンプを起動したことを検出してダンプフラグ(保持手段)15にフラグをセットし、OSに対してダンプ完了を報告するフラグセットプログラム、OS立上げ後にダンプフラグ15の内容によってメモリ22の内容を補助記憶装置30に書き込むメモリダンププログラム、ダンププログラム終了後にダンプフラグ15をリセットし、メモリコピー制御手段17を起動するフラグリセットプログラムを実行可能となっている。
続いて、本実施形態に係るコンピュータシステムの動作について図面を参照して詳細に説明する。図3は、本実施形態に係るコンピュータシステムのシステムクラッシュ発生時から、再起動を行い、通常運用に復帰するまでの一連の流れを表したフローチャートである。
図3を参照すると、まず、ホスト10においてシステムクラッシュ等が発生すると(ステップ301)、OSによるメモリダンプが起動する(ステップ302)。
フラグセットプログラムは、上記OSによるメモリダンプ起動を検出すると、ダンプフラグ(保持手段)15にダンプフラグ=1をセットし(ステップ303)、次いで、OSに対し、ダンプモードへの移行が完了した旨(ダンプ完了)を通知する(ステップ304)。
これにより、メモリ21、22が同一論理空間のミラーモードから、メモリ22が異なる論理空間を持つダンプモードとなり、また、後記するシステム再起動後もダンプフラグ(保持手段)15の値は保持されるため、以後、メモリ22の内容が保護される(図2参照)。
ダンプ完了通知を受けたOSは、システム再起動のため、シャットダウンと再起動を実行する(ステップ305、306)。その際、メモリ21に必要なデータをロードしてOSが起動される(ステップ307)。
OSの立上げ後、メモリ21単体による通常運用が開始される。従って、この時点でシステムダウン期間は終了する。また、他の動作と平行してメモリダンププログラムが実行され、ダンプフラグ(保持手段)15にダンプフラグ=1がセットされているか否かの確認が行われる(ステップ308)。
ここで、ダンプフラグ(保持手段)15にダンプフラグ=1がセットされていない場合は、そのまま通常運用となる(ステップ309)。
一方、ダンプフラグ(保持手段)15にダンプフラグ=1がセットされている場合は、メモリダンププログラムによりメモリダンプが開始され、終了アドレスに達するまで、メモリ22の内容を補助記憶装置(HDD)30に書き込む動作が行われる(ステップ310、311)。
そして、メモリダンププログラム終了後、フラグリセットプログラムが起動されて、ダンプフラグ(保持手段)15をリセット(ダンプフラグ=0)する(ステップ312)。
以後、メモリ21、22が再び同一論理空間のミラーモードとなって、メモリ21、22を二重化して用いる通常運用が開始される。
続いて、フラグリセットプログラムは、ダンプフラグ(保持手段)15のフラグリセット後、メモリコピー制御手段17を起動し、メモリ21のメモリ内容を、ダンプ情報を掃き出したメモリ22にコピーするよう指示を行う(ステップ313)。
前記指示を受けたメモリコピー制御手段17は、メモリコピー中のアドレスに対して、他のソフトウェアから書込みがあった場合、そのアドレスのコピーが終了するまで、書込みを待つように制御しながら、メモリ21の内容をメモリ22にコピーする(ステップ314)。これにより、メモリコピー中のデータ書き込みによるデータ化けが防止される。
このようにして、システムクラッシュが発生した時、メモリ22の内容の保護と、システム再起動とを行うとともに、補助記憶装置(HDD)30にメモリ22のメモリ内容を直接ダンプすることが可能となり、システムダウン時間を短縮することが可能となる。
また、メモリダンプの際に、ダンプ対象のメモリを別アドレス空間に割り当ることとし、メモリ22から直接、補助記憶装置(HDD)30にデータをダンプするようにしたので、マスターとなるメモリの未使用領域が少なくとも、メモリダンプを短時間で完了することが可能となっている。
[第2の実施形態]
続いて、上記本発明の第1の実施形態に変更を加えた本発明の第2の実施形態について説明する。図4は、本発明の第2の実施形態に係るコンピュータシステムの構成を表した図である。図4を参照すると、本実施形態に係るコンピュータシステムは、ホスト10と、補助記憶装置30で構成され、ホスト10は、CPU11、システム制御手段12、2つのメモリ21、22、メモリ21、22を制御するメモリ制御手段14、補助記憶装置30の制御を行うI/O制御手段13に加えて、メモリ21、22のエラーを検出するエラー検出手段18を備えた構成となっている。
メモリ制御手段14には、メモリ21、22のどちらかのメモリからダンプを行うかを示す2つのダンプフラグ(フラグ0/フラグ1)を格納可能なダンプフラグ(保持手段)15と、ダンプフラグ(保持手段)15及びエラー検出手段18の状態によってメモリ21、22の論理空間を同じまたは異なる空間、利用不可の3つの状態に切替えるアドレス切替手段16と、メモリ21からメモリ22へのメモリ内容のコピーあるいはメモリ22からメモリ21へのコピーを制御し、コピー中のアドレスに対する他のソフトウェア等からの書込みをコピー終了まで待機させるメモリコピー制御手段17と、が備えられている。
図5は、アドレス切替手段16によって切り替えられる、エラー有無に応じたメモリの動作モード(メモリ構成)と、その論理空間を示した図である。まず、メモリ21、22のいずれにもエラーが検出されていない状態では(1)エラーなし状態)、第1の実施形態(図2参照)と同様であり、ダンプフラグ(保持手段)15にフラグが立っていない時(ダンプフラグ=0)、メモリ21、22はミラーモードとなり、同一論理空間(論理空間A)を有し、同じ内容のデータが書き込まれる。一方、ダンプフラグ15が立っている時(ダンプフラグ(フラグ0又はフラグ1)=1)、メモリ21、22はダンプモードとなり、メモリ21が通常の論理空間(論理空間A)であるのに対して、メモリ22は通常と異なる論理空間(論理空間B)となるよう構成変更される。
一方、メモリ22にエラーが検出されている場合(2)メモリ22エラー状態)、メモリ21は、上記エラーなし状態と同様に、ダンプフラグ15が立った時(ダンプフラグ(フラグ0)=1)、通常と異なる論理空間(論理空間B)となるよう管理されるが、メモリ22はダンプフラグの値に拘わらず利用不可状態となる。
また、メモリ21にエラーが検出されている場合(3)メモリ21エラー状態)、メモリ22は、上記エラーなし状態と同様に、ダンプフラグ15が立った時(ダンプフラグ(フラグ1)=1)、通常と異なる論理空間(論理空間B)となるよう管理されるが、メモリ21はダンプフラグの値に拘わらず利用不可状態となる。
また図4においても図示省略されているが、上記した第1の実施形態と同様のフラグセットプログラム、メモリダンププログラム、フラグリセットプログラムを実行可能となっているものとする。
続いて、本実施形態に係るコンピュータシステムの動作について図面を参照して詳細に説明する。以下、メモリ21、22にエラーがないときは、上記第1の実施形態と同様の動作となるため説明を省略し、以下、メモリ21、22のいずれかにエラーが検出された場合の動作について説明する。
本実施形態に係るコンピュータシステムにおいて、システムクラッシュ等が発生すると、OSによるメモリダンプが起動し、フラグセットプログラムがメモリダンプ起動を検出し、エラー検出手段18の状態により、ダンプフラグ(保持手段)15のエラーのないメモリに対応するダンプフラグ(フラグ0/フラグ1)をセットする。
これにより、エラーのないメモリが通常と異なる論理空間になり、データが保護され、システムが停止する。次に、エラーが発生したメモリを交換後の動作について説明する。
図6は、本実施形態に係るコンピュータシステムにおいて、一方のメモリ交換後、再起動を行い、通常運用に復帰するまでの一連の流れを表したフローチャートである。
図6を参照すると、メモリ交換後、再起動を行い、OSを起動すると(ステップ401〜403)、交換を行った方のメモリ単体による通常運用が開始される。従って、この時点でシステムダウン期間は終了する。また、他の動作と平行してメモリダンププログラムが実行され、ダンプフラグ(保持手段)15のメモリ21に対応するダンプフラグ(フラグ0)にフラグが立てられているか否かの確認が行われる(ステップ404)。
ここで、ダンプフラグ(保持手段)15のメモリ21に対応するダンプフラグ(フラグ0)にフラグが立てられている場合は、メモリダンププログラムによりメモリダンプが開始され、終了アドレスに達するまで、メモリ21の内容を補助記憶装置(HDD)30に書き込む動作が行われる(ステップ406、408)。
そして、メモリダンププログラム終了後、フラグリセットプログラムが起動されて、ダンプフラグ(保持手段)15のメモリ21に対応するダンプフラグ(フラグ0)がリセット(ダンプフラグ=0)される(ステップ410)。
以後、メモリ21、22が再び同一論理空間のミラーモードとなって、メモリ21、22を二重化して用いる通常運用が開始される。
続いて、フラグリセットプログラムは、ダンプフラグ(保持手段)15のメモリ21に対応するダンプフラグ(フラグ0)のフラグリセット後、メモリコピー制御手段17を起動し、メモリ22のメモリ内容を、ダンプ情報を掃き出したメモリ21にコピーするよう指示を行う(ステップ412)。
前記指示を受けたメモリコピー制御手段17は、メモリコピー中のアドレスに対して、他のソフトウェアから書込みがあった場合、そのアドレスのコピーが終了するまで、書込みを待つように制御しながら、メモリ22の内容をメモリ21にコピーする(ステップ414)。これにより、メモリコピー中のデータ書き込みによるデータ化けが防止される。
このようにして、システムクラッシュが発生した時、エラーの発生していないメモリ21の内容を保護するとともに、メモリ交換後、メモリ21のメモリ内容を確実にダンプすることが可能となる。
一方、ステップ404にて、メモリ21に対応するダンプフラグ(フラグ0)にフラグがセットされていない場合は、次いで、ダンプフラグ(保持手段)15のメモリ22に対応するダンプフラグ(フラグ1)にフラグが立てられているか否かの確認が行われる(ステップ405)。
ここで、ダンプフラグ(保持手段)15のメモリ22に対応するダンプフラグ(フラグ1)にフラグが立てられている場合は、メモリダンププログラムによりメモリダンプが開始され、終了アドレスに達するまで、メモリ22の内容を補助記憶装置(HDD)30に書き込む動作が行われる(ステップ407、409)。
そして、メモリダンププログラム終了後、フラグリセットプログラムが起動されて、ダンプフラグ(保持手段)15のメモリ22に対応するダンプフラグ(フラグ1)がリセット(ダンプフラグ=0)される(ステップ411)。
以後、メモリ21、22が再び同一論理空間のミラーモードとなって、以後、メモリ21、22を二重化して用いる通常運用が開始される。
続いて、フラグリセットプログラムは、ダンプフラグ(保持手段)15のメモリ22に対応するダンプフラグ(フラグ1)のフラグリセット後、メモリコピー制御手段17を起動し、メモリ21のメモリ内容を、ダンプ情報を掃き出したメモリ22にコピーするよう指示を行う(ステップ413)。
前記指示を受けたメモリコピー制御手段17は、メモリコピー中のアドレスに対して、他のソフトウェアから書込みがあった場合、そのアドレスのコピーが終了するまで、書込みを待つように制御しながら、メモリ21の内容をメモリ22にコピーする(ステップ415)。これにより、メモリコピー中のデータ書き込みによるデータ化けが防止される。
このようにして、システムクラッシュが発生した時、エラーの発生していないメモリ22の内容を保護するとともに、メモリ交換後、メモリ22のメモリ内容を確実にダンプすることが可能となる。
また、ステップ405においても、メモリ22に対応するダンプフラグ(フラグ1)にフラグがセットされていない場合は、そのまま通常運用となる(ステップ416)。
以上のように本実施形態では、メモリの一方にエラーが生じた場合でも、正常なメモリを利用してシステム運用を継続し、あるいは、そのメモリ内容を保護し、エラーの生じたメモリの交換、再起動後、他の動作と平行して、メモリダンプを行うことが可能となる。
以上本発明の好適な各実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、適用されるコンピュータシステムの仕様等に応じて、各種の変形を加えることが可能である。例えば、上記した各実施形態では、メモリを二重化したコンピュータシステムを例示して説明したが、その他冗長構成を有するシステムへの適用を排除するものでないことはいうまでもない。
本発明の第1の実施形態に係るコンピュータシステムの構成を表した図である。 本発明の第1の実施形態に係るコンピュータシステムにおけるミラーモード(通常運用時)とダンプモードのメモリ構成の相違を説明するための図である。 本発明の第1の実施形態に係るコンピュータシステムの動作を表したフローチャートである。 本発明の第2の実施形態に係るコンピュータシステムの構成を表した図である。 本発明の第2の実施形態に係るコンピュータシステムにおけるミラーモード(通常運用時)とダンプモード及びエラー検出時のメモリ構成の相違を説明するための図である。 本発明の第2の実施形態に係るコンピュータシステムの動作を表したフローチャートである。
符号の説明
10 ホスト
11 CPU
12 システム制御手段
13 I/O制御手段
14 メモリ制御手段
15 ダンプフラグ(保持手段)
16 アドレス切替手段
17 メモリコピー制御手段
18 エラー検出手段
21、22 メモリ
30 補助記憶装置(HDD)

Claims (3)

  1. 2以上のメモリを多重化して使用するミラーモードと、前記メモリの記憶内容を補助記憶装置に転送するダンプモードとを切替可能なコンピュータシステムであって、
    オペレーティングシステムからの指令に応じて、ダンプフラグを第1の値にセットし、ダンプモードに切り替える手段と、
    前記ダンプモード下で、前記多重化して使用するメモリのうちの一のメモリのみを用いてシステムの再起動を行うとともに、前記多重化して使用した他のメモリの論理アドレスを切り替えてメモリダンプを行う手段と、
    前記メモリダンプの終了後、前記ダンプフラグを第2の値にセットし、再度メモリを多重化し前記ミラーモードに復帰する手段と、
    前記各メモリの異常を検出するエラー検出手段と、
    メモリダンプの対象とするメモリを指定する手段と、を備え、
    前記メモリのいずれかに異常が検出された場合には、前記多重化して使用した他のメモリをメモリダンプの対象に指定して、論理アドレスを切り替えるとともに、
    前記メモリダンプの対象に指定されていないメモリを交換し、交換後のメモリにて再起動を行い、前記メモリダンプの対象に指定したメモリのメモリダンプを実行し、該メモリダンプの終了後、前記ミラーモードに復帰可能としたこと、
    を特徴とするコンピュータシステム。
  2. 2以上のメモリを多重化して使用するミラーモードと、前記メモリの記憶内容を補助記憶装置に転送するダンプモードとを切替可能なコンピュータシステムに実行させるプログラムであって、
    オペレーティングシステムからの指令に応じて、ダンプフラグを第1の値にセットする処理と、
    前記ダンプモード下で、前記多重化して使用するメモリのうちの一のメモリのみを用いてシステムの再起動を行うとともに、前記多重化して使用した他のメモリの論理アドレスを切り替えてメモリダンプを行う処理と、
    前記メモリダンプの終了後、前記ダンプフラグを第2の値にセットし、再度メモリを多重化し前記ミラーモードに復帰する処理と、を前記コンピュータシステムに実行させるプログラムであって、
    さらに、前記各メモリの異常を検出する処理と、
    前記メモリのいずれかに異常が検出された場合、前記多重化して使用した他のメモリをメモリダンプの対象に指定して、論理アドレスを切り替える処理と、
    前記メモリダンプの対象に指定されていないメモリを交換した後の交換後のメモリにて再起動を行い、前記メモリダンプの対象に指定したメモリのメモリダンプを実行する処理と、
    該メモリダンプの終了後、前記ミラーモードに復帰する処理とを実行させるプログラム
  3. 2以上のメモリを多重化して使用するミラーモードと、前記メモリの記憶内容を補助記憶装置に転送するダンプモードとを切替可能なコンピュータシステムに実行させるメモリダンプの方法であって、
    前記コンピュータシステムのフラグセット手段が、オペレーティングシステムからの指令に応じて、ダンプフラグを第1の値にセットし、ダンプモードに切り替えるステップと、
    前記コンピュータシステムのメモリダンプ手段が、前記ダンプモード下で、前記多重化して使用するメモリのうちの一のメモリのみを用いてシステムの再起動を行うとともに、前記多重化して使用した他のメモリの論理アドレスを切り替えてメモリダンプを行うステップと、
    前記コンピュータシステムのフラグリセット手段が、前記メモリダンプの終了後、前記ダンプフラグを第2の値にセットするステップと、
    前記コンピュータシステムのメモリコピー制御手段が、再度メモリを多重化し前記ミラーモードに復帰するステップと、を含むメモリダンプの方法であって、
    さらに、
    前記各メモリの異常を検出するステップと、
    前記メモリのいずれかに異常が検出された場合、前記多重化して使用した他のメモリをメモリダンプの対象に指定して、論理アドレスを切り替えるステップと、
    前記メモリダンプの対象に指定されていないメモリを交換した後の交換後のメモリにて再起動を行い、前記メモリダンプの対象に指定したメモリのメモリダンプを実行するステップと、
    該メモリダンプの終了後、前記ミラーモードに復帰するステップとを含むメモリダンプの方法。
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