JPH0210463A - 共有制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、共有制御方式、更に詳細には、電子計算機シ
ステムにおける共有制御方式に関する。

（従来の技術） 複数の演算装置（プロセッサ）かハードウェア資源、例
えばファイル装置を共有する場合、通常のデータ転送の
ための制御の他に、いずれの演算装置に論理的に接続す
るのかを制御するための共有制御、あるいはデータ転送
要求が競合した場合にいずれの演算装置からのデータ転
送要求を有効にするのかといったアクセス権の制御が必
要である。

第２図は、２つの演算装置（以下、ＣＰということがあ
る）が、同一のファイル装置（以下、ＤＶということが
ある）を共有するシステムの第１の例のシステムブロッ
ク図である。なお、以下の説明において一方の演算装置
がある側を１系と呼び、他方の演算装置がある側を２系
と呼ぶこととする（以下、本明細書において同様とする
）。

同図において、１は１系バス、２は２系バス、１１は１
系のＣＰ、１２は２系のＣＰ、２１゜２２は１系バス１
と２系バス２に並列に接続される共有チャンネル装置（
以下、ＳＣＨということがある）である。３１．３２は
それぞれ５ＣＨ２１，５ＣＨ２２に接続・制御され、Ｃ
ＰＩＩ　　ＣＰ１２との間でデータ転送を行なうＤＶで
ある。５ＣＨ２１は、例えば次の第１表に示すように、
１系バス１及び／又は２系バス２とＤＶ３１との断続を
行なう。５ＣＨ２２についても同様である。

第　　１　　表 （注）　○：続、×；断 次に、第２図のシステムにおける共有制御動作について
、第３図のフローチャートを参照して説明する。ここで
は、ＣＰｌｌが各共有チャンネル装置をいずれの演算装
置の系へ接続するかを指示する切替制御の制御権を持ち
、さらに各共有チャンネル装置５ＣＨ２１，５ＣＨ２２
は、それぞれＣＰｌｌ側つまり１系に論理的に接続され
ているものとして話を進める。

ＣＰ１２でファイル装置ＤＶ３１の使用（データ転送）
の要求が発生すると、ＣＰ１２は切替制御の制御権を持
つＣＰｌｌに対し５ＣＨ２１の使用要求を通知し、５Ｃ
Ｈ２１を１系から２系への接続切替を促す。なお、この
ときのＣＰ１２からＣＰＩＩへの使用要求の通知方法と
しては、例えば演算装置間の直接的な方法、演算装置間
の通信を行なうための通信装置を経由して行なう方法な
ど種々の方法が知られている。

ＣＰ１２からの５ＣＨ２１の切替要求を受けたＣＰｌｌ
は、自身で５ＣＨ２１を使用中であればその動作の完了
を待ち合わせ、また使用中でなければ即５ＣＨ２１に対
して、５ＣＨ２１及びＤＶ３１の不定状態を解除するた
めの初期化指示を行なう（Ｓｌ）。この指示を受けた５
ＣＨ２１は、初期化を開始する（Ｓ２）。初期化は装置
によってその動作時間が異なるので、初期化完了の監視
が必要であり、ＣＰＩＩは初期化が完了するまで待つ（
Ｓ３）。初期化完了後、ＣＰｌｌは５ＣＨ２１に対して
、１系から２系への接続切替指示を出す（Ｓ４）。ＣＰ
ｌｌより切替指示を受けた５ＣＨ２１では、切替指示を
出したＣＰｌｌ側が切替えの制御権を持つ側か否かを判
定し、制御権を持つ側であれば自身の接続状態を１系か
ら２系側に切替え、２系側つまりＣＦ３Ｉからのデータ
転送が可能な状態へと遷移する（Ｓ５）。

自身の切替えを完了すると、５ＣＨ２１は切替指示元で
あるＣＰｌｌに対して切替完了の通知を行なう（Ｓ６）
　前記切替完了通知を受けたＣＰｌｌは、５ＣＨ２１の
切替要求元であるＣＰ１２に対し、５ＣＨ２１の使用許
可通知を行なう（Ｓ７）　このようにしてＣＰ１２とＤ
Ｖ３１との間のデータ転送が可能となる。

第４図は、２つの演算装置が同一のファイル装置を共有
するシステムの第２の例のシステムブロック図である。

同図において、１，２，１１゜１２．３１．３２は第６
図におけるものと同様の装置を示す。３は１系バス１と
２系バス２とに共有される共有バス、４１は１系バス１
と２系バス２と共有バス３との間に設けられる共有バス
３を１系バス１または２系バス２のいずれかに接続・切
替えを行なうためのバス切替装置（以下、ＳＡＰという
ことがある）である。２１．２２は共有バス３に接続さ
れ、ＤＶ３１及びＤＶ３２を制御するためのＳＣＨであ
る。５ＡＰ４１は次の第２表に示す区間の断続を行なう
。

第　　２　　表 次に、前記第１の例と同様、ＣＰｌｌに論理的に接続さ
れているＤＶ３１をＣＰ１２が使用開始するまでの共有
制御動作について説明する。なお、バス切替の制御権は
ＣＰｌｌが持つものとする。

第２の例における動作で第１の例と異なる点は、第１表
と第２表の比較により明らかなように、接続の切替えを
共有チャンネル装置（ＳＣＨ）で個々に行なうのでなく
バス切替装置（ＳＡＰ）により共有バス３全体を切替え
ることにより共有制御を行なうことにある。

ＣＰ１２でＤＶ３１とのデータ転送要求が発生すると、
まず切替えの制御権を持つＣＰｌｌに対し前記第１の例
におけると同様にして使用要求を行なう。ＣＰ１２から
使用要求を受けたＣＰＩＩは、５ＡＰ４１に対し、共有
バス３の接続を１系バス１から２系バス２へ切替えるよ
う指示を出す。ここで、前記第１の例と同様に、共有バ
ス３に接続されている５ＣＨ２１及びＤ−ＶＳ２の不定
状態を解除するための初期化を行なう。この初期化は、
第１の例の如＜ＣＰＩＩの制御に従って、あるいはまた
この第２の例の場合には、５ＡＰ４１にその機能を持た
せ、この５ＡＰ４１により共有バス３の接続切替えと同
時に共有バス３に接続される装置（ＳＣＨ及びＤＶ）の
初期化を行なうことにより実行される。ＣＰｌｌからの
切替指示を受けた５ＡＰ４１は、切替動作が完了すると
、指示光のＣＰｌｌに対し動作完了の報告を行なう。こ
の完了の報告を受けた後、ＣＰｌｌはＤＶ３１の使用要
求元であるＣＰ１２に対し使用許可を通知する。この通
知手段は、前記第１の例で説明したものと同様であり、
さらにその使用許可の通知によってＣＰ１２とＤＶ３１
との間のデータ転送が可能となる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来技術の第１の例で示した方式におい
ては、複数の演算装置（ｃｐ）から共有される共有チャ
ンネル装置（ＳＣＨ）の各々が、上位演算装置（ｃｐ）
からの切替指示に従って第１表に示す内容の切替えを行
なうための切替制御機能、及び切替指示が制御権を有す
る上位演算装置（ｃｐ）からのものであるか否かを判定
するための制御権判定機能を持つ必要がある。このため
、個々のＳＣＨのハードウェア量が増大し、特にＳＣＨ
が数多く必要となる大規模なシステムでは、第１表の断
続の組み合わせが膨大な数になることからも容易に分か
るように、ハードウェア量の増大は著しく、設置スペー
スの拡大やコスト高等の問題点があった。

一方、第２の例で示した方式においては、第１の例にお
いてＳＣＨに持たせた切替制御機能や制御権判定機能を
共有バス切替装置（ＳＡＰ）にのみ持たせれば良く、Ｓ
ＣＨのハードウェア量を変えずに大規模なシステムが組
めるという利点がある。

しかし、第２の例で示した方式においては、第２表に示
す如く、ＳＡＰ下の共有バスの単位で接続の切替えを行
なうので、該共有バスに接続される装置全ての機能が一
斉に切替わってしまうため、個別に接続切替を行なう必
要のある場合、例えばＣＰｌｌ−ＤＶ３１．ＣＰ１２−
ＤＶ３２の間でデータ転送を行なうような場合にも制限
なく転送できるようにするためには、装置の数だけ共有
バスを持つ必要があり、つまりはＳＡＰがその数だけ必
要になり、前記制御・判定機能を１ケ所に集められると
いう第２の例で示す方式の特長が損なわれてしまうとい
う問題点があった。

また、第１の例、第２の例で示したいずれの方式におい
ても、切替指示や初期化の制御、′また使用要求元への
使用許可通知などをＣＰのソフトウェアによって行なう
必要があるため、ソフトウェアの負荷が大きいという問
題点があった。

本発明は、上記した従来の共有バス制御方式における共
有システムが大規模になった場合にハード量が著しく増
大するといった問題点がなく、共有システムの制御を１
ケ所に集約することができ、かつ、ソフトウェアの面か
らの負担の少ない共有システム制御方式を提供すること
を目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、ハードウェア資源を複数の演算装置で共有し
、制御権を付与されたいずれかの演算装置が共有制御を
行なう電子計算機システムの共有制御方式において、前
記ハードウェア資源を接続する共有バスと各演算装置が
接続されるバスとをそれぞれ接続する共有バス接続装置
と、前記ハードウェア資源と各演算装置との接続を制御
する共有バス制御装置とを設けた共有制御方式であって
、前記制御権を付与された演算装置の前記共有バス接続
装置の夫々が、自身と前記バスを介して接続される演算
装置が制御権を付与された場合、他の演算装置からのハ
ードウェア資源の接続切替要求をその演算装置を介して
受け取り、この要求を前記共有バス制御装置へ通知する
手段（以下、切替要求通知手段という）を有し、前記共
有バス制御装置が、前記共有バス接続装置からの切替要
求が前記制御権を付与された演算装置からのものである
か否かの判定手段（以下、制御権判定手段という）と、
前記ハードウェア資源の初期化及びその完了の監視手段
（以下、初期化指示・監視手段という）と、前記ハード
ウェア資源に対する接続切替指示手段と、切替えが完了
したことを前記共有バス接続装置の全てに通知する通知
手段（以下、切替完了通知手段という）とを有し、前記
共有バス接続装置の夫々が、この通知に基づいて接続切
替完了を自身と前記バスを介して接続される演算装置に
同時に通知するための割込手段（以下、切替完了割込手
段という）を有することを特徴とする共有制御方式であ
る。

（作用） 本発明の共有制御方式の共有バス接続装置（ＳＡＰ）は
、各演算装置（ｃｐ）ごとに設けられているので、各Ｃ
Ｐは、接続上の制限なく共有ハードウェア資源を使用で
きる。このＳＡＰは、このような配置上の特長の他に、
共有バス制御装置（ＳＣ）への切替要求通知機能及び切
替完了後自装置が接続されているＣＰに対して切替完了
を割込みにより通知する機能を有する。この割込みは、
各ＳＡＰによって各演算装置に対し同時に実行される。

従って、制御権を有するＣＰが切替要求元のＣＰに対し
完了報告をする必要がなくなる。

また、ＳＣは、ｃｐの制御権判定機能、共有チャンネル
装置（ＳＣＨ）に対する初期化指示・監視機能と切替機
能、及びＳＣＨにおける切替完了をＳＡＰに割込要求の
形で通知する切替完了通知機能を有し、接続切替要求に
対して必要なシステム制御を行なう。このように、制御
系が１ケ所に集約されているので、共有されるハードウ
ェア資源の多いシステムにおいても各ＳＣＨのハードウ
ェア量の増加がない。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面と共に説明する。

第１図は、本発明の共有制御方式の一実施例を示すブロ
ック図である。これは、２つのＣＰがハードウェア資源
として２つのファイル装置（ＤＶ）を共有するシステム
に関するものである。

同図において、１は１系バス、２は２系バス、３は１系
及び２系から構成される装置を接続する共有バスである
。１１は１系側のＣＰ、１２は２系側のｃｐである。２
１．２２はＳＣＨ，また３１．３２はそれぞれ５ＣＨ２
１，５ＣＨ２２に共有バス３との接続を制御されるＤＶ
である。

５１は１系バス１と共有バス３とを接続し、両バス間の
データ転送を中継するＳＡＰで切替要求通知手段５１ａ
、切替完了割込手段５１ｂを有し、５２は５ＡＰ５１と
同様に２系バス２と共有バス３とを接続するＳＡＰで切
替要求通知手段５２ａ、切替完了割込手段５２ｂを有す
る。このように、ＳＡＰは各系に１つずつ設けられてい
る。６１は共有バス３に接続され、共有バスに接続され
ている他の装置の監視や制御を行なう共有バス制御装置
で、制御権判定手段６１ａ、初期化指示・監視手段６１
ｂ、切替指示手段６１Ｃ１切替完了通知手段６１ｄを有
する。なお、第１図において、従来方式におけると同様
の構成部については同一の番号を付した。

また、第５図は、第１図における共有制御動作のフロー
チャートである。

次に、第１図及び第２図を用いて本発明方式の共有制御
動作について詳細に説明する。尚、ここでも前記従来技
術の説明と同様に、５ＣＨ２１゜２２の切替制御権はＣ
Ｐｌｌが持ち、５ＣＨ２１はＣＰｌｌ側に接続されてい
るものとして話を進める。

ＳＣＨの切替制御権を持たないＣＰ１２においてＤＶ３
１との間のデータ転送の必要が発生すると、ＣＰ１２は
ＤＶ３１を自系に引込むために、ＣＰｌｌに対して５Ｃ
Ｈ２１の接続切替要求を出す。また、この切替要求の手
段については、前記従来技術の説明と同様であり、特に
制限されない。

ＣＰ１２からの切替要求を受けたＣＰｌｌは、自系の５
ＡＰ５１に対して、共有バス３上の５ＣＨ２１の切替要
求を出す（ＳＩＯ）。このときのＣＰＩＩから５ＡＰ５
１への転送データのフォーマットを第６図に示す。

ＣＰｌｌからの切替要求を受けた５ＡＰ５１は、切替要
求通知手段５１ａによりＳＣ６１に対しＣＰＩＩより切
替要求があったことを通知する（Ｓｌｌ）　　このとき
５ＡＰ５１からのＳＣ６１へ転送されるデータフォーマ
ットは、前記ＣＰ１１から５ＡＰ５１に転送したものと
同一である。

５ＡＰ５１からの切替要求の通知を受けた５Ｃ６１は、
制御権判定手段６１ａによりまず５ＡＰ５１が切替えの
制御権を持つ側のバスに接続されるＳＡＰであるか否か
の判定を行なう（Ｓ１２）。仮に制御権を持たない側の
ＳＡＰからの切替要求の通知であればＳＣ６１は以降の
切替制御動作を行なわない。

切替制御権を持つ側、つまり１系の５ＡＰ５１からの切
替要求の通知であると判定すると、ＳＣ６１は前記５Ａ
Ｐ５１から転送されたデータ、すなわち第６図に示すデ
ータフォーマット中のＳＣＨ番号で示される共有チャン
ネル装置（ここでは５ＣＨ２１）を被切替対象として、
まず５ＣＨ２１に対して初期化指示・監視手段６１ｂに
より初期化指示を行なう°（Ｓ１３）。これを受けて、
５ＣＨ２１は初期化を行なう（Ｓ１４）。

そして、ＳＣ６１は、その初期化動作の完了を監視する
（Ｓ１５）。初期化動作が完了したところで、５Ｃ６１
は５ＣＨ２１に対して切替指示手段６１ｃにより切替指
示を行なう（Ｓ１６）。いずれの系に接続を切替えるの
かは前記５ＡＰ５１からの転送データ、すなわち第６図
に示すデータフォーマット中の接続情報に示されるので
、５Ｃ６１は接続情報をもとに第７図に示す付帯データ
を生成し、５ＣＨ２１に対し新たな接続系の指定を行な
う。前記初期化動作の完了の監視手段としては、各装置
が共有バス３に送出するステータスを監視する方法や、
ＳＣＨからの初期化完了の報告を待つ方法などがある。

ｓｃｓ　ｉからの切替指示を受けた５ＣＨ２１は、その
指示に従って自身の接続状態を切替える（Ｓ　１７）。

５Ｃ６１では５ＣＨ２１への切替指示が完了すると（Ｓ
１８）、１系側及び２系側に接続される両方の５ＡＰ５
１及び５ＡＰ５２に対し、切替完了通知手段６１ｄによ
り切替完了の割込要求を行ないＳＣ６１としての切替要
求に対する制御動作を完了する（Ｓ１９）。このとき割
込要求に付帯して転送されるデータのフォーマットは第
８図に示す通りである。

５ＡＰ５１及び５ＡＰ５２は、ＳＣ６１から切替完了の
割込要求を受けると、自身の系の演算装置ＣＰＩＩ及び
ＣＰ１２に対し切替完了割込手段５１ｂ、５２ｂにより
切替完了の割込みを発生する（Ｓ２０）。この割込みで
は、前記５Ｃ６１から５ＡＰ５１及び５ＡＰ５２への割
込要求時に付帯された第８図に示すデータがそのまま付
帯され転送される。

５ＣＨ２１の切替要求元であるＣＰ１２は、前記切替完
了割込みを受け（Ｓ２１）　、５ＣＨ２１が自系に接続
されたことを知り、以降ファイル装置ＤＶ３１との間で
データ転送を開始する。

本実施例において、切替制御権の判定は、ＳＣ６１にお
いて行なわれるので、５ＣＨ２１では無条件に接続状態
の切替えを行なえば良く、よって各共有チャンネル装置
（ＳＣＨ）で持つ切替制御に係るハードウェア量は、従
来技術の第１の例に示すものに比べて小規模なものとす
ることが可能である。

ＳＣ６１から５ＣＨ２１に対する切替指示（Ｓ１６）以
前に、ＳＣ６１は、いずれの系のＳＡＰからの要求であ
るかを第６図のデータフォーマットのＳＡＰ番号で知り
、接続、切離しをする絶対系を判断し、第７図に示すデ
ータの生成を行なう。このように、本実施例では、接続
の絶対系、つまり１系又、は２系を示す情報は、ここで
初めて生成される。この情報によって、５ＣＨ２１は新
たな接続方向を知る。従って、ＣＰｌｌから５ＡＰ５１
への切替要求（Ｓ　１０）時には、接続要求元であるＣ
Ｐがいずれの系であるのかという絶対系をソフトウェア
上意識する必要は無く、単に自系接続、自系切離しとい
う指示だけで済み、ＣＰｌｌの共有制御のための制御は
最小限度で良いことになる。

また、前記の如く切替完了の報告は割込みとして行なわ
れるので、ＣＰｌｌは切替要求を出した後、その完了の
監視処理にとられれることなく別の処理を実行すること
ができる。しかも、切替完了割込みは、両ＣＰに対して
同時に発生されるので、従来方式にあるような制御権を
持つ側のＣＰから切替要求元のＣＰへの完了報告が必要
なくなる。

なお、本実施例は、２つのＣＰがハードウェア資源を共
有する場合の例であるが、本発明の共有制御方式は更に
多くのＣＰの系においても適用できることは無論である
。

また、片方の系のバス、例えば第１図のバス２に複数の
ＳＡＰが接続されるような場合も考えられるが、このよ
うなシステムにおいても切替完了割込みを受けた演算装
置では、その割込みに付帯される第８図に示すデータ中
のＳＡＰ番号によって、いずれのＳＡＰからのものであ
るかを識別することが可能である。

更にまた、本実施例では、切替の制御権を持たない側の
ＣＰからの切替要求に対する一連の動作を説明したが、
本実施例とは逆に、制御権を持つ側のＣＰからの一方的
な切替えもある。このような場合でも、本実施例によれ
ば、制御権を持たない側のＣＰにもその切替動作の完了
が割込みによって報告されるので、特に演算装置間で切
替実行の通知を行なう必要も無くなる。

（発明の効果） 以上、本発明は上記した構成を有するものであるので、
本発明によれば、切替えの制御権の判定や、接続の絶対
系の管理は共有バス制御装置（ＳＣ）でのみ行なえば良
く、処理の局所化が可能であり、特に共有される資源の
多いシステムでは、全体のハードウェア量を削減するこ
とが可能となる。

更に、共有制御をハードウェアに組み込み、また完了の
報告を割込みによって全演算装置（ｃｐ）に対し同時に
行なうことによってＣＰのソフトウェアの負荷を軽減し
、効率の良いシステムを提供することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の共有制御方式の一実施例を示すブロッ
ク図、第２図は従来の共有制御方式の第１の例のブロッ
ク図、第３図は第２図の第１の例の動作フローチャート
、第４図は従来の共有制御方式の第２の例のブロック図
、第５図は第１図の共有制御方式の動作フローチャート
、第６図は切替要求に付帯されるデータフォーマットを
示す図、第７図は切替指示に付帯されるデータフォーマ
ットを示す図、第８図は切替完了割込みに付帯されるデ
ータフォーマットを示す図である。 １．２・・・バス、３・・・共有バス、１１．１２・・
・演算装置（ｃｐ）、 ２１．２２・・・共有チャンネル装置、３１．３２・・
・ファイル装置、 ５１．５２・・・共有バス接続装置（ＳＡＰ）、６１・
・・共有バス制御装置（ＳＣ）。 第 図 第 図 従来の共有制御方式の第２の例のブロック図第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ハードウェア資源を複数の演算装置で共有し、制御権を
   付与されたいずれの演算装置が共有制御を行なう電子計
   算機システムの共有制御方式において、 前記ハードウェア資源を接続する共有バスと各演算装置
   が接続されるバスとをそれぞれ接続する共有バス接続装
   置と、 前記ハードウェア資源と各演算装置との接続を制御する
   共有バス制御装置とを設けた共有制御方式であって、 前記共有バス接続装置の夫々が、自身と前記バスを介し
   て接続される演算装置が制御権を付与された場合、他の
   演算装置からのハードウェア資源の接続切替要求をその
   演算装置を介して受け取り、この要求を前記共有バス制
   御装置へ通知する手段を有し、 前記共有バス制御装置が、前記共有バス接続装置からの
   切替要求が前記制御権を付与された演算装置からのもの
   であるか否かの判定手段と、前記ハードウェア資源の初
   期化及びその完了の監視手段と、 前記ハードウェア資源に対する接続切替指示手段と、 切替えが完了したことを前記共有バス接続装置の全てに
   通知する通知手段とを有し、 前記共有バス接続装置の夫々が、この通知に基づいて接
   続切替完了を自身と前記バスを介して接続される演算装
   置に同時に通知するための割込手段を有することを特徴
   とする共有制御方式。