【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ロールバック方式を採用する故障回復型計
算機に係り、特に仮想記憶型計算機へのロールバック方
式の適用技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a failure recovery computer that employs a rollback system, and more particularly to a technique for applying the rollback system to a virtual memory computer.
（従来の技術） 計算機システムの高信頼化対策には、部品の高信頼化
によって故障の発生自体を積極的に排除する故障発生確
率低減対策と、構成要素が故障するのは不可避であると
の前提のもとに、回路レベルまたはシステムレベルでの
冗長化等によってその障害を除去するようにする耐故障
化技術とがあり、高信頼性の計算機システムを実現する
には故障発生確率低減対策の他に、さらに耐故障化技術
を施す必要がある。近年では、計算機システムの応用範
囲が拡大し、その障害が人的な被害を引き起こす分野や
技術的・社会的に大きな損失を招く分野（例えば金融シ
ステム）があり、そのような分野では耐故障化技術が不
可欠となっている。(Prior art) Measures to improve the reliability of computer systems include measures to reduce the probability of failure occurrence by positively eliminating the occurrence of failures by increasing the reliability of parts, and failure of components is inevitable. Based on the premise, there is a fault-tolerant technology that eliminates the fault by redundancy at the circuit level or system level, etc., and in order to realize a highly reliable computer system, there are other measures to reduce the probability of fault occurrence. In addition, it is necessary to apply fault-tolerant technology. In recent years, the range of applications of computer systems has expanded, and there are fields where such failures cause human damage and fields that cause significant technical and social losses (eg, financial systems). In such fields, fault tolerant technology is used. Is essential.
ロールバック方式は、耐故障化技術の１つであって、
応用プログラム中に予めいくつかのチェックポイント
（ロールバックポイントと称する）を設定するととも
に、各ロールバックポイントにそのロールバックポイン
ト以降の応用プログラムを再実行するための情報（ロー
ルバックデータ）を全て格納し、ハードウェアもしくは
ソフトウェア等の監視システムによって誤りが検出され
たら冗長系に切り換える等の処理の後その検出直前のロ
ールバックポイントから再実行に必要な情報を復元して
再実行し、故障を除去する方式である。The rollback method is one of the fault-tolerant technologies,
Some checkpoints (called rollback points) are set in advance in the application program, and each rollback point stores all information (rollback data) for re-executing the application program after the rollback point. However, if an error is detected by the monitoring system such as hardware or software, it is switched to the redundant system and after that, the information necessary for re-execution is restored from the rollback point immediately before the detection and re-execution is performed to eliminate the failure. It is a method to do.
ここに、従来では、OS（オペレーティングシステム）
はそのような機能を持っていないので、応用プログラム
によってロールバック方式を実現するようにしていた。
以下、第７図を参照して具体的に説明する。Here, conventionally, OS (Operating System)
Does not have such a function, so it tried to realize the rollback method by an application program.
Hereinafter, a specific description will be given with reference to FIG.
ロールバックデータは、破壊されることがないように
補助記憶領域（ファイル）に格納され、世代管理が行わ
れる。The rollback data is stored in an auxiliary storage area (file) so as not to be destroyed, and generation management is performed.
第７図（ａ）に示すように、ロールバックポイントの
更新処理（ステップ71,同73）と応用プログラムの実行
処理（ステップ72,同74）とが時系列的に行われ、応用
プログラムの実行処理過程（ステップ72,同74）でエラ
ーが発生すると、その直前のロールバックポイント（ス
テップ71,同73）に戻り、ロールバックデータの実行処
理（ステップ72,同74）をし、異常状態からの復帰を図
る。As shown in FIG. 7 (a), the rollback point update processing (steps 71 and 73) and the application program execution processing (steps 72 and 74) are performed in time series to execute the application program. If an error occurs in the processing process (steps 72, 74), the process returns to the rollback point (steps 71, 73) immediately before that, and the rollback data execution process (steps 72, 74) is performed. Plan to return.
ここに、ロールバックポイントの更新とは、ロールバ
ックポイントにおいてロールバックデータの世代交代を
行うことであり、例えば第７図（ｂ）に示す如くに行わ
れる。Here, the update of the rollback point is to perform generational change of rollback data at the rollback point, and is performed as shown in FIG. 7B, for example.
応用プログラムの実行過程でロールバックポイントが
検出されると、図中実線の矢印で示すように、その時点の最新データである新世代（7
5,78）を前世代（76,79）のロールバックデータとして
ファイルへ転記し、プログラムは次のロールバックポイ
ントに向かって進行する。異常が発生しなければ、以上
の手順によって、ロールバックポイントごとに世代を１
世代宛古くする更新処理を行う。このようにして、２世
代（新世代75,前世代76）や３世代（新世代78,前世代7
9,前々世代80）の如く複数世代の更新が行われ、ロール
バックデータ（前世代76,同79,前々世代80等）が形成さ
れる。When a rollback point is detected during the execution of the application program, the solid arrow in the figure As shown in, the new generation (7
5,78) is transferred to the file as rollback data of the previous generation (76,79), and the program progresses toward the next rollback point. If no abnormalities occur, 1 generation per rollback point by the above procedure
Update processing is performed to make the generations old. In this way, two generations (new generation 75, previous generation 76) and three generations (new generation 78, previous generation 7
9, multiple generations 80) are updated, and rollback data (previous generation 76, same 79, previous generation 80, etc.) is formed.
一方、新世代（75,78）のデータが実行処理される
と、その後のデータは現世代（77,81）となるが、エラ
ーが発生すると、直前のロールバックポイントに戻り以
上時復元処理を行う。即ち、図中破線矢印で示す如く、２世代管理の場合には、ファイルの前世代
76を新世代75として主記憶に転記し、このコピーされた
新世代75のデータを実行する。また、３世代管理の場合
には、ファイル上の前々世代80を新の前世代79とし、旧
の前世代79を主記憶上に転記し新の新世代78とする。要
するに、ロールバックデータを１世代宛戻す処理をする
のである。On the other hand, when the data of the new generation (75,78) is executed, the data after that becomes the current generation (77,81). However, if an error occurs, the data returns to the previous rollback point and the restore processing is performed for the time above. To do. That is, the broken line arrow in the figure As shown in, in the case of 2 generation management, the previous generation of the file
76 is transferred to the main memory as the new generation 75, and the copied data of the new generation 75 is executed. In the case of three-generation management, the pre-previous generation 80 on the file is the new previous generation 79, and the old previous generation 79 is transferred to the main memory to be the new new generation 78. In short, the process of returning the rollback data to the first generation is performed.
（発明が解決しようとする課題） しかし、応用プログラムによって実現される従来のロ
ールバック方式には次のような問題がある。(Problems to be Solved by the Invention) However, the conventional rollback method realized by an application program has the following problems.
まず、異常状態からの復帰に使用するロールバックデ
ータ（前記前世代等のデータ）の格納領域に対して応用
プログラムはアクセス可能であるから、それを誤って書
き換えデータを破壊してしまう可能性がある。従って、
それがないことを確認するのに多大な試験を要する。First, since the application program can access the storage area of rollback data (data of the previous generation, etc.) used for recovery from an abnormal state, there is a possibility that the rewrite data will be destroyed by mistake. is there. Therefore,
Extensive testing is required to confirm its absence.
次に、ロールバックポイントの更新処理中は他の処理
を全て停止して排他的に処理を進めるのが本来である
が、応用プログラムレベルではOSのように割込禁止命令
に代表される排他的作業環境は与えられていないので、
異常時回復処理は不完全なものとならざるを得ない。Next, while the rollback point is being updated, it is essential to stop all other processing and proceed with processing exclusively, but at the application program level, exclusive processing represented by interrupt prohibition instructions like the OS Since no working environment is given,
Abnormal recovery processing must be incomplete.
また、ロールバックポイントの更新処理を応用プログ
ラム内に埋め込む必要があるので、既開発のプログラム
をそのまま使用することは実際には不可能である。In addition, since it is necessary to embed the update processing of the rollback point in the application program, it is actually impossible to use the already developed program as it is.
本発明は、このような問題に鑑みなされたもので、そ
の目的は、仮想記憶型計算機のMMU（メモリマネジメン
トユニット）の機能に着目し、ロールバックポイントの
更新処理をOSに行わせ、より安全かつ完全な故障回復を
なし得る故障回復型計算機を提供することにある。The present invention has been made in view of such a problem, and its purpose is to focus on the function of the MMU (memory management unit) of the virtual memory type computer, and to let the OS perform the rollback point update process, which is more secure. Another object of the present invention is to provide a failure-recovery computer capable of complete failure recovery.
（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するために、本発明の故障回復型計算
機は次の如き構成を有する。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the failure recovery computer of the present invention has the following configuration.
即ち、第１発明に係る故障回復型計算機は、MMU（メ
モリマネジメントユニット）変換マップを用いる計算機
において；応用プログラムからのOS（オペレーティング
システム）コールまたは定時割込に応答して当該応用プ
ログラムの実行過程の適宜箇所にロールバックポイント
を設定する手段と；前記MMU変換マップに、前記設定し
たロールバックポイントごとに、現世代のデータが格納
される論理記憶領域（主記憶領域または補助記憶領域）
のページ番号（物理ページ番号またはファイルページ番
号）と、対応するロールバックポイントでの更新に関す
る複数世代のロールバックデータが格納される補助記憶
領域のファイルページ番号とを設定する手段と；応用プ
ログラムの実行中にロールバックポイントを検出したと
き前記MMU変換マップの各世代を１世代宛古くしロール
バックポイント時のデータのページ番号を現世代として
更新する手段と；前記更新した現世代のページ番号が主
記憶領域の物理ページ番号であるときその現世代のデー
タを前世代のロールバックデータとして補助記憶領域に
転記する手段と；応用プログラムの実行中の異常検出に
応答してその検出直前のロールバックポイントに対応し
た前記MMU変換マップの各世代を１世代宛戻す処理を行
う手段と；を備えたことを特徴とするものである。That is, the failure recovery computer according to the first invention is a computer that uses an MMU (memory management unit) conversion map; an execution process of the application program in response to an OS (operating system) call or a timed interrupt from the application program. A means for setting a rollback point at an appropriate place of the above; a logical storage area (main storage area or auxiliary storage area) in which data of the current generation is stored in the MMU conversion map for each of the set rollback points
Page number (physical page number or file page number) and the file page number of the auxiliary storage area in which rollback data of multiple generations related to the update at the corresponding rollback point is stored; Means for updating each generation of the MMU conversion map to one generation and updating the page number of data at the time of rollback point as the current generation when a rollback point is detected during execution; Means for transferring the current generation data as rollback data of the previous generation to the auxiliary storage area when it is the physical page number of the main storage area; in response to the abnormality detection during execution of the application program, rollback immediately before the detection Means for performing processing for returning each generation of the MMU conversion map corresponding to the point to one generation; The one in which the features.
また、第２発明に係る故障回復型計算機は、MMU（メ
モリマネジメントユニット）変換マップを用いる計算機
において；応用プログラムからのOS（オペレーティング
システム）コールまたは定時割込に応答して当該応用プ
ログラムの実行過程の適宜箇所にロールバックポイント
を設定する手段と；前記MMU変換マップに、前記設定し
たロールバックポイントごとに、現世代のデータが格納
される論理記憶領域（主記憶領域または補助記憶領域）
のページ番号（物理ページ番号またはファイルページ番
号）と、対応するロールバックポイントでの更新に関す
る複数世代のロールバックデータが格納される補助記憶
領域のファイルページ番号とを設定する手段と；応用プ
ログラムの実行中にロールバックポイントを検出したと
き前記MMU変換マップの各世代を１世代宛古くしロール
バックポイント時のデータのページ番号を現世代として
更新する手段と；応用プログラムの実行中に主記憶領域
に内容変更があったとき該当物理ページにフラグを設定
する手段と；前記更新設定した現世代のページ番号が主
記憶領域の物理ページ番号であるとき前記フラグの設定
有無を判定し、フラグが設定してあればその現世代のデ
ータを前世代のロールバックデータとして補助記憶領域
に転記するとともに、該フラグをリセットする手段と；
応用プログラムの実行中の異常検出に応答してその検出
直前のロールバックポイントに対応した前記MMU変換マ
ップの各世代を１世代宛戻す処理を行う手段と；を備え
たことを特徴とするものである。A failure recovery computer according to the second invention is a computer that uses an MMU (memory management unit) conversion map; an execution process of the application program in response to an OS (operating system) call from the application program or a timed interrupt. A means for setting a rollback point at an appropriate place of the above; a logical storage area (main storage area or auxiliary storage area) in which data of the current generation is stored in the MMU conversion map for each of the set rollback points
Page number (physical page number or file page number) and the file page number of the auxiliary storage area in which rollback data of multiple generations related to the update at the corresponding rollback point is stored; Means for updating each generation of the MMU conversion map to one generation and updating the page number of data at the time of rollback point as the current generation when a rollback point is detected during execution; main memory area during execution of application program Means for setting a flag on the relevant physical page when there is a change in contents; and when the updated page number of the current generation is the physical page number of the main storage area, it is determined whether or not the flag is set and the flag is set. If so, the data of the current generation is transferred to the auxiliary storage area as rollback data of the previous generation. And means for resetting the flag;
Means for returning each generation of the MMU conversion map corresponding to the rollback point immediately before the detection to one generation in response to the abnormality detection during execution of the application program; is there.
（作 用） 次に、前記の如く構成される本発明の故障回復型計算
機の作用を説明する。(Operation) Next, the operation of the failure recovery type computer of the present invention configured as described above will be described.
周知のように、MMU変換マップは、仮想記憶型計算機
において仮想アドレス（論理アドレス）を実アドレス
（物理アドレス）に自動変換する際に用いられる変換テ
ーブルであり、その作成・変更はOSによって行われる。
即ち、応用プログラムは、全体としては主として補助記
憶に置かれるが、プログラムはページと呼ばれる一定の
長さ（例えば4Kバイト等）に区切られ、それらのいくつ
かが主記憶に格納される。そして、応用プログラムが格
納される記憶領域（論理記憶領域）のページ（論理アド
レス）を論理ページ、主記憶領域のページ（物理アドレ
ス）を物理ページ、補助記憶領域のページをファイルペ
ージと称し、MMU変換マップの論理ページに実ページと
して物理ページまたはファイルページを設定してある。
応用プログラムは論理アドレスで記述され、ある論理ア
ドレスがアクセスされると、MMU変換マップを参照する
ことによって読み出すべきプログラムが主記憶と補助記
憶のいずれにあるかが解り、補助記憶にあれば主記憶上
に転記しMMU変換マップを修正するのである。As is well known, the MMU conversion map is a conversion table used when automatically converting a virtual address (logical address) to a real address (physical address) in a virtual memory computer, and its creation / modification is performed by the OS. .
That is, the application program is mainly placed in the auxiliary storage as a whole, but the program is divided into fixed lengths (for example, 4 Kbytes) called pages, and some of them are stored in the main storage. A page (logical address) of the storage area (logical storage area) in which the application program is stored is called a logical page, a page of the main storage area (physical address) is called a physical page, and a page of the auxiliary storage area is called a file page. A physical page or a file page is set as a real page in the logical page of the conversion map.
An application program is described by a logical address, and when a certain logical address is accessed, it is possible to know whether the program to be read is in main memory or auxiliary memory by referring to the MMU conversion map. Post it above and modify the MMU conversion map.
このような仮想記憶型計算機において、本発明では、
ロールバック機能はOSによって実現される。即ち、応用
プログラムからのOSコールまたは定時割込に応答して当
該応用プログラムの実行過程を適宜箇所にロールバック
ポイントを設定し、各ロールバックポイントごとに各世
代のロールバックデータを補助記憶領域に格納する。そ
して、MMU変換マップの論理ページに、各ロールバック
ポイントごとに、現世代のデータのページ番号（物理ペ
ージ番号またはファイルページ番号）とそのロールバッ
クポイントにおける各世代のロールバックデータのファ
イルページ番号とを設定し、ロールバックのための変換
テーブルを作成する。ここに、「現世代のデータ」は応
用プログラムが実際に実行処理するデータである。従っ
て「各世代のロールバックデータ」は前世代、前々世
代、……等と称することになる。In such a virtual memory type computer, according to the present invention,
The rollback function is realized by the OS. That is, in response to an OS call or a timed interrupt from the application program, a rollback point is set at an appropriate place in the execution process of the application program, and rollback data of each generation is stored in the auxiliary storage area for each rollback point. Store. Then, for each rollback point, the page number (physical page number or file page number) of the data of the current generation and the file page number of the rollback data of each generation at that rollback point are recorded in the logical page of the MMU conversion map. And create a conversion table for rollback. Here, the "current generation data" is the data that the application program actually executes. Therefore, the "rollback data of each generation" is referred to as the previous generation, the previous two generations, and so on.
応用プログラムが実行されロールバックポイントが検
出されると、MMU変換マップの各世代を１世代宛古くす
る世代更新を行う。具体的に言えば、旧現世代を新前世
代に、旧前世代を新前々世代に、というように１世代宛
古くするのである。この更新処理は、「番号」の操作の
みであるから、高速に行え、かつ、排他的環境下で行え
るから確実である。When the application program is executed and a rollback point is detected, generation update is performed to make each generation of the MMU conversion map one generation old. Specifically, the old current generation is made the new previous generation, the old previous generation is made the new predecessor generation, and so on, and the one generation is made old. This update processing is reliable because it can be performed at high speed and in an exclusive environment because it is only the operation of "number".
このとき「新現世代」の更新処理が問題となる。即
ち、旧現世代がファイルページ番号であるときはそれを
新現世代の番号とすれば良い。しかし、主記憶上のデー
タは応用プログラムによって変更される可能性があるの
で、旧現世代の「番号」が主記憶上の物理ページ番号で
あるときはそれを単に新現世代とする番号操作のみでは
不都合を生ずる。At this time, the update process of the "new current generation" becomes a problem. That is, when the old current generation is the file page number, it may be used as the new current generation number. However, since the data in the main memory may be changed by the application program, when the old current generation's "number" is the physical page number in the main memory, it is simply the number operation that makes it the new current generation. Then, it causes inconvenience.
そこで、第１発明では、更新設定した現世代のページ
番号が主記憶上の物理ページ番号であるときは、その現
世代のデータを前世代のロールバックデータとして補助
記憶領域に毎回転記する。Therefore, in the first aspect of the invention, when the updated page number of the present generation is the physical page number on the main memory, the data of the present generation is recorded in the auxiliary storage area as rollback data of the previous generation every rotation.
一方、第２発明では、上記更新があったことを示すフ
ラグを主記憶領域の当該物理ページに設定し、上記更新
設定した現世代のページ番号が物理ページ番号であって
もフラグが設定されているときにのみ上記転記操作を行
い、フラグをリセットする。これによりロールバックデ
ータの転記処理を第１発明よりも少なくすることができ
る。On the other hand, in the second invention, a flag indicating that the update has been made is set in the physical page in the main storage area, and the flag is set even if the updated page number of the current generation is the physical page number. Only when it is present, the above transcription operation is performed and the flag is reset. As a result, the rollback data transfer process can be reduced as compared with the first invention.
次いで、異常が検出されると、これは現世代のデータ
の実行によって生じたものであるから、その現世代をMM
U変換マップから末梢し、旧前世代を新現世代に、旧前
々世代を新前世代に、というように１世代宛戻す処理を
する。応用プログラムは新現世代の処理に戻って実行す
ることになる。この戻す処理も前記更新処理と同様番号
操作のみであり、高速かつ確実に行われる。Then, when an anomaly is detected, it is caused by the execution of the current generation of data, so the current generation is
Processing is performed by deviating from the U conversion map and returning the old previous generation to the new current generation, the previous two generations to the new previous generation, and so on for one generation. The application program returns to the processing of the new generation and is executed. Similar to the update process, this return process is only a number operation, and is performed at high speed and reliably.
以上の説明から明らかなように、ロールバックポイン
トの更新処理および異常時復元のための戻す処理は番号
の操作のみであるから高速に行え、かつ、排他的環境下
で行えるので確実である。As is apparent from the above description, the rollback point update processing and the return processing for restoration in the abnormal state can be performed at high speed because it is only the operation of the numbers, and are reliable because they can be performed in the exclusive environment.
従って、第１発明および第２発明によれば、異常時回
復処理を安全かつ完全な形で行える。そして、OSによっ
てロールバック機能を実現できるので、既開発の応用プ
ログラムをそのまま使用でき、高信頼化計算機システム
の構築を一層容易にし、普及させることができる。ま
た、第２発明では、転記の必要なデータを判読できるよ
うにしたので、補助記憶への転送データ量の削減がで
き、更新処理の一層の高速化と補助記憶の容量削減が可
能となる。Therefore, according to the first invention and the second invention, the recovery process at the time of abnormality can be performed safely and completely. Since the rollback function can be realized by the OS, the already developed application program can be used as it is, and the construction of the highly reliable computer system can be further facilitated and spread. Further, in the second aspect of the invention, since the data that needs to be transcribed can be read, the amount of data transferred to the auxiliary storage can be reduced, and the update processing can be further speeded up and the capacity of the auxiliary storage can be reduced.
（実 施 例） 以下、本発明の実施例を添付図（第１図乃至第６図）
を参照して説明する。(Examples) Examples of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings (FIGS. 1 to 6).
Will be described with reference to.
第１図は本発明の一実施例に係る故障回復型計算機を
示す。即ち、本実施例は、冗長化構成の計算機システム
への適用例を示すもので、この故障回復型計算機は、複
数のCPU1と、各CPU1ごとに設けられるMMU、主記憶部
３、I/O制御部４およびファイル装置５とを基本的に備
える。FIG. 1 shows a failure recovery computer according to an embodiment of the present invention. That is, this embodiment shows an example of application to a computer system having a redundant configuration. This failure recovery computer includes a plurality of CPUs 1, an MMU provided for each CPU 1, a main storage unit 3, and an I / O. The control unit 4 and the file device 5 are basically provided.
CPU1は、主記憶部３に格納されるシステム制御プログ
ラムたるOSに従って所定の制御動作をし、I/O制御部４
を介してファイル装置５をアクセスしてそこに格納され
る応用プログラムを主記憶部３に転記しながら解読実行
し、応用プログラムが規定する所定のシステム機能を実
現する。その際に、MMU2ではそこに設けてある変換テー
ブル（MMU変換マップ）に従って論理記憶領域のページ
を主記憶領域のページに自動変換することを行う。The CPU 1 performs a predetermined control operation according to the OS which is a system control program stored in the main storage unit 3, and the I / O control unit 4
The file system 5 is accessed via the file system 5 and the application program stored therein is decoded and executed while being transferred to the main storage unit 3 to realize a predetermined system function defined by the application program. At that time, the MMU 2 automatically converts the pages of the logical storage area into the pages of the main storage area according to the conversion table (MMU conversion map) provided therein.
ここに、本発明では、OSにロールバック機能を付加し
てあるので、それに基づきCPU1はロールバックポイント
の設定処理、ロールバックポイント検出時の世代更新処
理および異常時の世代を戻す処理等の各種の動作を行
う。Here, in the present invention, since the rollback function is added to the OS, the CPU1 based on it has various kinds of processing such as rollback point setting processing, generation update processing at the time of rollback point detection, and processing for returning a generation at the time of abnormality. The operation of.
まず、ロールバックポイントの設定処理は次のように
して行われる。即に、CPU1は、応用プログラムからのOS
コールまたは定時割込があると、当該応用プログラムの
実行過程の適宜箇所にロールバックポイントを設定し、
各ロールバックポイントごとに各世代のロールバックデ
ータをファイル装置５に格納する。そして、MMU2の変換
マップに、各ロールバックポイントごとに、現世代のデ
ータが格納される記憶装置（主記憶部３またはファイル
装置５）のページ番号（物理ページ番号またはファイル
ページ番号）と対応するロールバックポイントでの各世
代のロールバックデータ格納されるファイル装置５のフ
ァイルページ番号とを設定し、ロールバックのための変
換テーブルを作成する。First, the rollback point setting process is performed as follows. Immediately, CPU1 is the OS from the application program
If there is a call or scheduled interrupt, set a rollback point at an appropriate point in the execution process of the application program,
The rollback data of each generation is stored in the file device 5 for each rollback point. Then, for each rollback point, the conversion map of the MMU2 corresponds to the page number (physical page number or file page number) of the storage device (main storage unit 3 or file device 5) in which the data of the current generation is stored. The file page number of the file device 5 in which rollback data of each generation at the rollback point is stored is set, and a conversion table for rollback is created.
つまり、応用プログラムの実行に際しては常に現世代
のデータが使用されるが、異常／故障に備えてMMU変換
マップでは複数世代（現世代、前世代、前々世代、…
…）が保持され、世代管理が行われるのである。具体的
には、例えば第２図に示すようになる。In other words, the data of the current generation is always used when executing the application program, but multiple generations (current generation, previous generation, previous two generations ...
...) is held and generation management is performed. Specifically, for example, it becomes as shown in FIG.
第２図は管理する世代を３世代とした場合の各世代の
ページ内容の保持方法の一例を示す。第２図において、
MMU変換マップでは、各論理ページ番号の領域を３つの
世代領域に画成してある。応用プログラムの実行に際し
ては常に現世代のものが使用されているので、第２図で
は、図中左方の世代領域を現世代、中央を前世代、右方
を前々世代として用いる。そして、以下に説明する世代
交代の理解を容易にするため、第２図では、現世代をｎ
世代、前世代をｎ−１世代、前々世代をｎ−２世代とし
てある。FIG. 2 shows an example of a method of holding page contents of each generation when the number of generations to be managed is three. In FIG.
In the MMU conversion map, the area of each logical page number is defined into three generation areas. Since the current generation is always used when executing the application program, in FIG. 2, the generation area on the left side of the drawing is used as the current generation, the center is the previous generation, and the right is the previous generation. Then, in order to facilitate the understanding of the alternation of generations, which will be described below, in FIG.
The generations and the previous generations are n-1 generations, and the previous and next generations are n-2 generations.
今、応用プログラムの論理記憶領域ｘページの現世代
（ｎ世代）は主記憶部の物理ページ番号「ａ」に保存さ
れ、前世代（ｎ−１世代）と前々世代（ｎ−２世代）は
ファイル装置のファイルページ番号「ｖ」、同「ｗ」に
それぞれ保存されているとすると、MMU変換マップの論
理ページ番号「ｘ」では、現世代（ｎ世代）として物理
ページ番号「ａ」が設定され、前世代（ｎ−１世代）と
前々世代（ｎ−２世代）としてファイルページ番号
「ｖ」、同「ｗ」がそれぞれ設定されるのである。Now, the current generation (nth generation) of the logical storage area x pages of the application program is stored in the physical page number "a" of the main storage unit, and the previous generation (n-1 generation) and the previous-next generation (n-2 generation). Are stored in the file page number “v” and the file page number “w” of the file device, respectively, the physical page number “a” is set as the current generation (nth generation) in the logical page number “x” of the MMU conversion map. The file page numbers "v" and "w" are set as the previous generation (n-1 generation) and the last-before generation (n-2 generation), respectively.
なお、主記憶部では、各物理ページ番号の領域に書込
フラグ領域を設けてある。応用プログラムの実行によっ
てある物理ページ番号がアクセスされそこに格納される
データに変更が生じたとき、CPU1はその物理ページ番号
の書込フラグ領域にフラグを設定する。CPU1は、このフ
ラグの設定有無によって格納データの変更有無を識別す
る。In the main storage unit, a write flag area is provided in the area of each physical page number. When a physical page number is accessed by the execution of the application program and the data stored therein is changed, the CPU 1 sets a flag in the write flag area of the physical page number. The CPU 1 identifies whether or not the stored data has been changed, depending on whether or not this flag is set.
次に、ロールバックポイントの更新処理は次のように
して行われる。即ち、CPU1は、応用プログラムの実行中
にロールバックポイントを検出すると、MMU変換マップ
の全ての論理ページにおいて、（n,n−1,n−２）の各世
代を１世代宛古くして（ｎ＋1,n,n−１）とする世代交
代を行う。この更新処理は「番号」の操作のみであるか
ら高速に行え、かつ、排他的環境下で行えるので確実で
ある。Next, the rollback point update processing is performed as follows. That is, when the CPU 1 detects a rollback point during execution of the application program, each generation of (n, n−1, n−2) is made one generation old in all logical pages of the MMU conversion map ( (n + 1, n, n-1) generation change. This update processing is reliable because it can be performed at high speed because it is only the operation of “number” and can be performed in an exclusive environment.
ここで、更新後のｎ＋１世代（新の現世代）は、ロー
ルバックポイント時のデータが格納される論理ページの
番号であるが、そのデータが主記憶上にある場合には単
に旧現世代（ｎ世代）の番号を新前世代（ｎ世代）の番
号とすることができない場合が生ずる。以下、更新処理
の具体例を第３図乃至第５図に従って説明する。なお、
第３図乃至第５図では、説明を容易にするため、１つの
論理ページ番号「ｘ」における更新処理を示してある。Here, the updated n + 1 generation (new current generation) is the number of the logical page in which the data at the rollback point is stored, but if the data is in the main memory, it is simply the old current generation ( In some cases, the number of the (nth generation) cannot be the number of the new previous generation (nth generation). Hereinafter, a specific example of the updating process will be described with reference to FIGS. 3 to 5. In addition,
In FIGS. 3 to 5, the updating process for one logical page number “x” is shown for ease of explanation.
第３図において、更新直前のMMU変換マップの論理ペ
ージ番号「ｘ」の内容は第２図と同様であるが、主記憶
部の物理ページ番号「ａ」の書込フラグ領域にフラグが
設定され、格納データに変更のあったことが示されてい
る。そこで、更新時のｎ世代（旧現世代）の物理ページ
番号「ａ」をｎ＋１世代（新現世代）とするとともに、
その物理ページ番号「ａ」の内容をロールバックデータ
としてファイルページ番号「ｕ」の領域に転記し、ファ
イルページ番号「ｕ」をｎ世代（新前世代）として設定
する。なお、フラグは転記後の適宜時点でリセットして
おく。In FIG. 3, the contents of the logical page number “x” in the MMU conversion map immediately before updating are the same as those in FIG. 2, but a flag is set in the write flag area of the physical page number “a” in the main memory. , It is indicated that the stored data has been changed. Therefore, the physical page number “a” of the nth generation (old current generation) at the time of updating is set to the n + 1th generation (new current generation), and
The contents of the physical page number "a" are transferred as rollback data to the area of the file page number "u", and the file page number "u" is set as the nth generation (new previous generation). The flag is reset at an appropriate time after the transfer.
第４図において、更新直前のMMU変換マップの論理ペ
ージ番号「ｘ」の内容は第２図と同様であるが、第３図
の場合とは異なり主記憶部の物理ページ番号「ａ」の書
込フラグ領域にはフラグの設定がなく、物理ページ番号
「ａ」の内容に変更がない。従って、更新時のｎ世代
（旧現世代）の内容はロールバックデータとしてファイ
ル装置に既に格納されているものと同一であるので転記
不要である。従って、この場合の更新処理は、更新後の
ｎ＋１世代（新現世代）、ｎ世代（新世代）、ｎ−１世
代（新前々世代）は全て同一内容となるので、旧現世代
の値「ａ」を新現世代の値とし、旧前世代の値「ｖ」を
新世代と新前々世代の値とすれば良いことになる。In FIG. 4, the contents of the logical page number “x” of the MMU conversion map immediately before the update are the same as those of FIG. 2, but unlike the case of FIG. 3, the physical page number “a” of the main memory is written. No flag is set in the inclusion flag area, and the contents of the physical page number "a" are not changed. Therefore, the contents of the n-th generation (old current generation) at the time of updating are the same as those already stored in the file device as rollback data, and therefore transcription is unnecessary. Therefore, the update processing in this case has the same contents for the updated n + 1 generation (new current generation), n generation (new generation), and n-1 generation (new pre-previous generation). It suffices if "a" is the value of the new current generation and the value "v" of the old previous generation is the value of the new generation and the new pre-previous generation.
即ち、主記憶部は、応用プログラムによっても書込み
が行われるので、フラグを設けない場合は主記憶部の内
容変更の有無が不明であるから主記憶上の全ての内容を
ロールバックデータとしてファイル装置に毎回転記する
操作が不可欠となる。しかし、上述したように、フラグ
の設定有無によって主記憶部のデータの変更有無を判断
できるようにしておくと、転記操作を略称できる場合が
あり、高速化とファイル容量の削減が図れる。That is, since the main memory is also written by the application program, if the flag is not provided, it is unknown whether the contents of the main memory are changed. Therefore, all the contents in the main memory are used as rollback data in the file device. It is indispensable to record every rotation. However, as described above, if it is possible to determine whether or not the data in the main storage unit is changed depending on whether or not the flag is set, the transfer operation may be abbreviated in some cases, and speedup and reduction in file capacity can be achieved.
第５図において、更新直前のMMU変換マップの論理ペ
ージ番号「ｘ」の内容が全てファイルページ番号（u,v,
w）で、物理ページ番号がない場合は、旧前世代（ｎ−
１世代）の値「ｖ」を新前々世代（ｎ−１世代）の値と
し、旧現世代（ｎ世代）の値「ｕ」を新現世代（ｎ＋１
世代）と新前世代（ｎ世代）の値とする。In FIG. 5, the contents of the logical page number "x" in the MMU conversion map immediately before the update are all file page numbers (u, v,
If there is no physical page number in w), the old previous generation (n-
The value "v" of the first generation) is set as the value of the new last generation (n-1 generation), and the value "u" of the old current generation (n generation) is set as the new current generation (n + 1).
(Generation) and new previous generation (n generation).
なお、以上説明したロールバックポイント更新処理に
おいて、安全対策が必要であれば更新処理後のMMU変換
新マップの内容をファイル装置に転記し、コピーが保存
されるようにすれば良い。In the rollback point update process described above, if a safety measure is required, the contents of the MMU conversion new map after the update process may be transferred to the file device so that a copy is saved.
最後に、異常時復元時の処理を説明する。ロールバッ
クポイント間で異常が発生した場合は、異常CPUや異常
主記憶部等を修理・交換もしくは冗長系への切換え等を
行い、応用プログラムは異常発生直線のロールバックポ
イントから実行を再開することになる。このとき、CPU1
は、直前のロールバックポイントに戻る異常時復元処理
をMMU変換マップにおいて行う。Lastly, the processing at the time of restoration at the time of abnormality will be described. If an error occurs between rollback points, repair or replace the abnormal CPU or abnormal main memory, or switch to a redundant system, and the application program restarts execution from the rollback point on the line where the error occurred. become. At this time, CPU1
Performs an abnormal recovery process that returns to the previous rollback point in the MMU conversion map.
例えば第６図に示すように、異常発生時（復元前）の
MMU変換マップの論理ページ番号「ｘ」の内容が第２図
と同様とすると、復元処理は復元前の世代（n,n−1,n−
２）を１世代戻して（ｎ−1,n−2,n−３）とすることで
あるから、異常を生じた旧現世代（ｎ世代）の値「ａ」
を捨て旧前世代（ｎ−１世代）の値「ｖ」を新規世代
（ｎ−１世代）の値とする。すると、新現世代の値
「ｖ」はファイルページ番号であってそのデータは主記
憶部にはなくファイル装置に格納されているので、MMU
のページフォールト機能よって自動的にファイルページ
番号「ｖ」の内容が主記憶部の物理ページ番号「ｂ」に
ロードされる。For example, as shown in Fig. 6, when an abnormality occurs (before restoration)
Assuming that the contents of the logical page number "x" of the MMU conversion map is the same as in Fig. 2, the restoration process is performed by the generation (n, n-1, n-) before the restoration.
2) is returned by 1 generation to (n-1, n-2, n-3), so the value "a" of the old current generation (n generation) in which an abnormality has occurred
Is discarded and the value "v" of the old previous generation (n-1 generation) is set as the value of the new generation (n-1 generation). Then, the value "v" of the new current generation is the file page number, and the data is stored in the file device instead of in the main memory.
The page fault function automatically loads the contents of the file page number "v" into the physical page number "b" of the main memory.
つまり、MMU変換マップにおいて１世代戻す処理を行
った結果、応用プログラムが再実行すべきデータが主記
憶部にないときは、CUP1の介在を要人さずにハードウェ
アによってファイル装置の対応するページに格納される
ロールバックデータが主記憶部に読み込まれるので、CP
U1は単に１世代戻す番号操作のみを行えば良く、ファイ
ル装置から読み出す動作はしなくて済み、異常時の高速
化が図れるのである。In other words, as a result of performing the process of returning one generation in the MMU conversion map, when the data to be re-executed by the application program is not in the main memory, the corresponding page of the file device is set by the hardware without the intervention of CUP1. The rollback data stored in
U1 only needs to perform the number operation for returning one generation and does not have to perform the operation of reading from the file device, and the speed at the time of abnormality can be achieved.
なお、以上の説明では、３世代の場合を示したが、他
の世代数でも同様に行え、またマルチシステムでなくと
も良いことは勿論である。In the above description, the case of three generations is shown, but it goes without saying that other generations can be performed in the same manner, and it is not necessary to be a multi-system.
（発明の効果） 以上説明したように、本発明の故障回復型計算機によ
れば、仮想記憶型計算機においてOSが管理するMMU変換
マップの機能に着目し、そのMMU変換マップにおいて世
代管理を行うようにしたので、ロールバックポイントの
更新処理および異常復元のための戻す処理は「番号」の
操作によって行え高速処理が可能であり、かつ、排他的
環境下で行えるので確実である。(Effects of the Invention) As described above, according to the failure recovery type computer of the present invention, attention is paid to the function of the MMU conversion map managed by the OS in the virtual memory type computer, and generation management is performed in the MMU conversion map. Therefore, the update processing of the rollback point and the returning processing for the abnormal restoration can be performed by the operation of the "number", high-speed processing can be performed, and it can be performed under the exclusive environment, which is certain.
従って、第１発明および第２発明によれば、応用プロ
グラムレベルでロールバック機能を実現する従来方式に
比して異常時回復処理を安全、かつ、完全な形で迅速に
行うことができる。そして、ロールバック機能はOSによ
って実現できるので、既開発の応用プログラムをそのま
ま使用することができ、高信頼化計算機システムの構築
を一層容易にし、普及させることができる。Therefore, according to the first invention and the second invention, the recovery processing at the time of abnormality can be performed safely and completely in a complete form as compared with the conventional method for realizing the rollback function at the application program level. Since the rollback function can be realized by the OS, the already developed application program can be used as it is, and the construction of the highly reliable computer system can be further facilitated and spread.
また、第２発明では、フラグを設け、これによりロー
ルバックデータの補助記憶への転記要否を判断するよう
にしたので、補助記憶への転送データ量の削減ができ、
ロールバックポイント更新処理の高速化と補助記憶の容
量削減が可能となる、等の効果がある。Further, in the second invention, since the flag is provided and whether or not the rollback data needs to be transferred to the auxiliary storage is determined by this, the amount of transfer data to the auxiliary storage can be reduced,
The rollback point update processing can be speeded up and the auxiliary storage capacity can be reduced.
第１図は本発明の一実施例に係る故障回復型計算機の構
成ブロック図、第２図はMMU変換マップの構成例および
各世代のページ内容の保存方法の説明図、第３図乃至第
５図はロールバックポイント更新処理の説明図、第６図
は異常時復元処理の説明図、第７図は応用プログラムで
実現される従来のロールバック方式の説明図である。 １……CPU、２……MMU、３……主記憶部、４……I/O制
御部、５……ファイル装置。FIG. 1 is a configuration block diagram of a failure recovery type computer according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a configuration example of an MMU conversion map and an explanatory diagram of a method of storing page contents of each generation, FIGS. 3 to 5 FIG. 6 is an explanatory diagram of the rollback point updating process, FIG. 6 is an explanatory diagram of the abnormal restoration process, and FIG. 7 is an explanatory diagram of a conventional rollback method realized by an application program. 1 ... CPU, 2 ... MMU, 3 ... main memory, 4 ... I / O control, 5 ... file device.
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2065405AJP2513060B2 (en) | 1990-03-15 | 1990-03-15 | Failure recovery type computer |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2065405AJP2513060B2 (en) | 1990-03-15 | 1990-03-15 | Failure recovery type computer |
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03265951A JPH03265951A (en) | 1991-11-27 |
| JP2513060B2true JP2513060B2 (en) | 1996-07-03 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2065405AExpired - LifetimeJP2513060B2 (en) | 1990-03-15 | 1990-03-15 | Failure recovery type computer |
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2513060B2 (en) |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2008099786A1 (en) | 2007-02-13 | 2010-05-27 | 日本電気株式会社 | Memory failure recovery method, information processing apparatus, and program |
| US8521961B2 (en)* | 2009-08-20 | 2013-08-27 | International Business Machines Corporation | Checkpointing in speculative versioning caches |
| US20130055017A1 (en)* | 2010-03-30 | 2013-02-28 | L E Tech Co., Ltd. | Device and method for restoring information in a main storage unit |
| EP3467671B1 (en)* | 2011-04-12 | 2020-07-15 | Amadeus S.A.S. | Cache memory structure and method |
| CN110427229B (en)* | 2019-07-29 | 2024-03-19 | 努比亚技术有限公司 | Application non-response processing method, mobile terminal and computer readable storage medium |
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03265951A (en) | 1991-11-27 |
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