JPH01128115A - データの入出力処理方法 - Google Patents

データの入出力処理方法

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JPH01128115A
JPH01128115A JP62285604A JP28560487A JPH01128115A JP H01128115 A JPH01128115 A JP H01128115A JP 62285604 A JP62285604 A JP 62285604A JP 28560487 A JP28560487 A JP 28560487A JP H01128115 A JPH01128115 A JP H01128115A
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大町 一彦
Yasuhiro Imai
康裕 今井
Toshio Honma
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    • G06F13/10Program control for peripheral devices
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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、−併入出力要求と一括入出力要求とが混在す
るデータの入出力処理方式に係り、特に、−併入出力要
求に対する高速なレスポンスを必要。
とする場合に好適な一括入出力方式を含むデータの入出
力処理方式に関する。
〔従来の技術〕
例えば、銀行の預金業務などの計算機システムではプロ
グラムやデータを保持するために記憶領域を必要とする
。一般に主記憶装置として高速な半導体メモリを使用す
るが、プログラムやデータが膨大になるにつれ、主記憶
装置としての高価な半導体メモリの容量を増やすかわり
に磁気ディスクなどの安価な直接アクセス記憶装置(D
irectAccess S torage  Dev
ice:以下“DASD”という)を併用し、必要な時
だけページ単位でDASDから主記憶装置にプログラム
やデータを入力するというように蓄積系を階層化する方
式が普及した。しかし、DASDは中央処理装置(Ce
n tral  Processing Unit:以
下” CPU″という)に比べて処理速度が遅いこと及
び入出力処理のためのCPUのオーバーヘッドが少なく
ないことが計算機システムの問題点となっていた。この
問題点を解決するために一括入出力処理が考えられた。
一括入出力処理は、入出力処理を1ペ一ジ単位で行なう
のではなく、−度の入出力要求で複数ページの入出力処
理を行なうことでCPUのオーバーヘッドを低減するも
のであって、入出力すべき複数ページのデータがDAS
D上で物理的に連続している場合のDASDのシーク時
間やサーチ時間を短縮することを可能にする処理である
。ここで、「ページ」とは入出力処理の最小単位であり
、「−住人出力」とは1ページの入出力であり、「一括
入出力」とは1ページを越える入出力をいう。この一括
入出力法によりCPUのスループットは向上する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
一般に、一括入出力処理の一回当りの処理時間は、一括
入出力処理−回分のページ数に比例し、−回分のページ
数が多い程処理時間は長くなる。
上記従来技術では、このページ数は、入出力要求の量の
大小に拘らず予め決められた固定的な値が採られている
ところが、通常、オンライン(−住人出力)の単位時間
当りの要求件数は、例えば上記の銀行預金業務などにお
いて、−日の時間帯によって変動する。もしも、ある特
定のDASDに対する多量の(ページ数の多い)一括入
出力処理が開始した後に同−DASDに対するオンライ
ンの入出力要求(−併入出力要求)が発生したとすると
、この−併入出力要求に対する処理の実行は、少なくと
も先行する一回分の一括入出力処理が終了する時点まで
待たされる(再入出力処理を同時に行なうことはできな
い)ので、オンラインの入出力要求に対するレスポンス
が極端に遅くなるという問題を生じる。このようなオン
ラインの入出力要求に対する処理の実行の時間的遅れは
、単位時間当りのオンライン入出力要求件数が多い時間
帯程、又、−回の一括入出力処理のページ数が多くなる
程、長(なる。しかし、上記従来技術では、上述のよう
に、一括入出力処理を実行する際の単位(−回の一括入
出力処理のページ数)は固定的であって、時間帯に応じ
て単位時間当りの一件入出力要求件数が変動することに
対処してこの単位を定めるようなことは、全(考慮され
ていなかった。
従って、本発明の目的は、上記従来技術の問題点を克服
し、一括入出力処理を行なうことでcpUのスループッ
トを向上させると共に、実際に行なう一括入出力処理の
量にオンライン入出力要求件数(−併入出力要求件数)
を反映させることで、該オンライン入出力要求に対する
その実行までの待ち時間を少なくして高速なレスポンス
を保証することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的を達成するため、本発明のデータの入出力処理
方式は、基本的には、単位時間における一件入出力要求
数が増す程、実際に入出力制御装置が一回に行なう一括
入出力処理の単位(ページ数)を減らし、−仲人出力要
求数が減少する程、実際に入出力制御装置が一回に行な
う一括入出力処理の単位を増加するように構成する。
更に詳しく述べると、好適な実施例において、前記単位
時間は、ユーザ指定の場合は計算機システム稼動中に指
定し直すことが可能とされ、システム固有の場合は入出
力要求の量の変動の具合に従って自動的に変更されるよ
うに構成される。この単位時間内になされた入出力要求
の量が次のようにして計算される。すなわち、ユーザ指
定またはシステム固有の単位時間を計時する過程と、単
位時間内になされた一件入出力要求件数、一括入出力要
求件数及び各一括入出力要求ページ数を入力する過程と
を経て、これらの入力した値に基づいて上記単位時間内
になされた入出力要求の量が計算される。そして、ユー
ザからの一括入出力要求に対して実際に入出力制御装置
が一回に行なう一括入出力の単位(ページ数)は、上記
計算結果とCPUの性能と入出力制御装置の性能とDA
SDの性能及び各入出力要求がどのDASDの内容に対
するものであるかを考慮に入れた上で、ユーザ指定また
はシステム固有の判断基準に従って決定される。この決
定結果を入出力制御装置による実際の一回の一括入出力
の単位(ページ数)として採用する過程を経て、この採
用した一括入出力の単位で実際の一括入出力処理が入出
力制御装置により行なわれるように構成される。
〔作用〕
上記構成に基づく作用を説明する。
入出力制御装置により実際に処理される一回の一括入出
力の単位(ページ数)は、例えば1日の時間帯毎に、単
位時間当りの一件入出力要求件数  ゛が多いときは少
なくなるように(一つ一つの一括入出力のページ数が短
くなるように)、又、−併入出力要求件数が少ないとき
は多くなるように、弾力的に変えられる。−併入出力要
求に対する実際の処理は、先行する一回の一括入出力処
理が終り次第、実行される。これにより、単位時間当り
の一件入出力要求件数の多い時間帯か少ない時間帯かに
拘らず、−併入出力要求に対する実際の処理の待ち時間
を少なくし高速なレスポンスを保証することができる。
本発明の好適な実施例において、前記単位時間は、ユー
ザの指定によるか又はシステムに固有のものとして選定
される。計算機システムの効率の面では、このような単
位時間毎の入出力要求の量の計算を行なう回数は少ない
程よく、従って単位時間も長く設定する方がよいが、ユ
ーザの利用形態に合わせてその処理パターンの変更に対
処できるようにするため、ユーザの指゛定により選定で
きるようにされる。また、各単位時間になされた入出力
要求の量によっても、例えば−併入出力件数が多くなれ
ば次の単位時間を短くしてきめこまかく対処できるよう
にするなど、システムにより自動的に単位時間を変更す
ることができる。
上記一括入出力単位の決定には、ユーザの指定を反映す
ることも可能である。例えば、オンライン入出力要求を
行なうユーザは、自分が我慢できるような、できるだけ
短い待ち時間のレスポンスを指定し、計算機システムは
これを受けてその処理能力の限度内で、上記計算結果と
は別に(又は上記計算結果も考慮した上で)、ユーザの
希望にできるだけ沿った一括入出力単位を設定すること
もできる。
各単位時間中になされた一件入出力要求及び一括入出力
要求を実行するのは、その直後の単位時間中である。
上記のように、−招入出力の単位は、直前の単位時間に
おける単位時間当りの一件入出力要求件数が多い程小さ
く、少ない程大きく採られるが、直前の一括入出力要求
件数及びそのページ数に対しては、それら一括入出力要
求件数とページ数が多い程大きく、少ない程小さく採ら
なければならない。従って、上記−住人出力要求件数、
−括入出力要求件数、及び各一括入出力ページ数に基づ
く上記入出力要求の量は、このことを考慮して算定され
なければならない。
このようにして、負荷変動の少ないデータベースシステ
ムでは事前のシステム性能設計時に一括入出力単位を決
定できる。逆に事前にシステム設計が困難な負荷変動の
大きいシステムでは、その変動に追従して一括入出力単
位を決定できることが重要であり、そのような柔軟性も
提供できる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を図を用いて説明する。
第2図は本発明を実施するための計算機システムである
。ユーザ200からのCPU210に対する処理要求で
発生した入出力要求は、オペレーティングシステム(O
perating  System−以下“O8”とい
う) 100から入出力管理プログラム(I nput
/ 0utput 5uperviser:以下“IO
3”という)110へ送られる。l03LIOは031
00からの入出力要求をチャネル(Channel−以
下“CH”という)220が実行できるチャネル命令語
(Channel  Command  Word−以
下”ccw”という)に変換してCH220に送信し、
CH220はCCWを受信して実際の入出力をディスク
240に対して行なうようにディスク制御装置230に
命令する。第2図の計算機システムにおいて、l03I
IOが本発明の機構を実現する。l03LIOは、本発
明の機構を実現するために、第1図に示す要素を必要と
する。すなわち、本実施例におけるIO3は、−併入出
力要求キュー111、−外人出力要求件数カウンタ11
2、一括入出力要求キュー113、一括入出力要求件数
カウンタ114、一括入出力要求ページ数カウンタ11
5、計、時及び処理単位計算機構116、これらを相互
に接続する線路117−1,117〜2,117−3゜
11 ’l−4、単位時間や判断基準をユーザが指定す
るためのユーザ指定単位時間及びユーザ指定判新基準用
インタフェイス118、並びに、線路119を備えてい
る。−外人出力要求カウンタ112と一括入出力要求カ
ウンタ114は、それぞれ−併入出力要求及び−抽入出
力要求があるたびに1ずつインクリメントされ、一括入
出力要求ページ数カウンタ115は個々の一括入出力要
求で要求されたページ数の和をカウントする。従って例
えば、10ページの一括入出力要求と15ページの一括
入出力要求があった場合の一話人出力要求ページ数カウ
ンタ115の値は25になる。計時及び処理単位計算機
構116は、ユーザ指定またはシステム固有の単位時間
毎に一括入出力要求件数カウンタ112、一括入出力要
求件数カウンタ114、一括入出力要求ページ数カウン
タ115の値を入力、リセットし、ユーザ指定またはシ
ステム固有の判断基準に従って実際に行なう一括入出力
の単位(ページ数)を決定する。
第3図に03100から入出力要求を受けた時点でのl
03IIOの処理の流れを、第4図に103110の中
の計時及び処理単位計算機構116の処理の流れをそれ
ぞれ示す。第3図において、l03IIOは受信した入
出力要求が一件入出力要求であるか一括入出力要求であ
るかを調べ(300)、−併入出力要求であれば要求を
一件入出力要求キュー111につなぎ(311) 、−
外人出力要求件数カウンタ112をインクリメントする
(312)。
−抽入出力要求であれば要求を一括入出力要求キュー1
13につなぎ(321)、一括入出力要求件数カウンタ
114をインクリメントしく322)、さらに一括入出
力要求ページ数カウンタ115に要求ページ数を加える
(323)。第4図において、計時及び処理単位計算機
構116は、まず、計数を始める前に、−外人出力要求
件数カウンタ112、一括入出力要求件数カウンタ11
4、一括入出力要求ページ数カウンタ115をリセット
しく400)、次いで、単位時間が経過したかどうかを
調べる(410)。−度単位時間が経過したかどうかを
調べてから次に調べるまでは、他に制御が移ってもよい
。単位時間経過後、−外人出力要求件数カウンタ112
、−括入出力要求件数カウンタ114、一括入出力要求
ページ数カウンタ115の値を入力しく420)、判断
基準に従って次の過程で実行すべき一括入出力の単位(
ページ数)を決定する(430)。その後、計算機停止
などのために入出力要求に対する処理を行なわない場合
は、計時及び処理単位計算機構116の処理を離れ、ま
だ入出力要求が続く場合は過程400からの処理を繰り
返す。
以上述べた実施例では、本発明の機構をCPU上で動作
するソフトウェアで実現したが、入出力制御装置の制御
プログラムで実現することも可能である。さらに、複数
プロセサで構築されたハードウェアのシステムで本発明
の機構を実現することも可能である。
一件入出力要求に対する処理を優先的にスケジューリン
グするアルゴリズムと本発明の機構を組合せることも可
能であり、その場合はさらに高い効果が期待できる。
〔発明の効果〕
以上実施例により詳しく述べたように、本発明のデータ
の入出力処理方式によれば、計算機システムにおいて、
一括入出力処理を行なうことによりCPUのスループッ
トを向上すると共に、単位時間当りのオンライン要求件
数(−併入出力要求件数)が増加する程、実際に入出力
制御装置が一回に行なう一括入出力処理の単位を減らす
ようにしたので、−回の一括入出力処理を短時間で終ら
せて、直ちにオンライン入出力要求に対応した処理を実
行することができ、オンライン入出力要求に対する高速
なレスポンスを保証することができる。また、本発明を
実現するための機構は単純であるので、本発明の機構自
体のオーバーヘッドが少ない等、優れた効果を奏するも
のである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のデータの入出力処理方式をIO8で実
施した場合の構成図、第2図は本発明の方式を実施する
対象となる計算機システムの構成図、第3図はO8から
入出力要求を受けた時点でのIO3処理のフローチャー
ト、第4図は103の中の計時及び処理単位計算機構の
処理のフローチャートである。 111−−−−−−一件入出力要求キュー、112−−
−−−−−一件入出力要求件数カウンタ、113−−−
−−一括入出力処理キュー、114−−−−−−−一件
入出力要求件数カウンタ、115−−−−−−−一話人
出力要求ページ数カウンタ、116−−−−−−−計時
及び処理単位計算機構。 如

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ユーザの指定によるか又は計算機システムに固有の
    ある単位時間内になされた一件入出力要求件数、前記単
    位時間内になされた一括入出力要求件数、及び各一括入
    出力ページ数に基づいて、前記単位時間内になされた入
    出力要求の量を計算する計算手段と、前記計算手段の計
    算結果に基づいて、ユーザからの一括入出力要求に対し
    て実際に入出力制御装置が1回に行なう一括入出力の単
    位を、前記単位時間内になされた一件入出力要求件数の
    増又は減に応じて減又は増となるように決定する決定手
    段と、前記決定手段により決定された一括入出力単位で
    実際の入出力処理を行なう手段とを備えたことを特徴と
    するデータの入出力処理方式。 2、前記ある単位時間は、ユーザの指定による場合には
    計算機システム稼動中指定を変更することができ、シス
    テム固有の場合には各単位時間になされた入出力要求の
    量の変動に応じて自動的に変更されるようになつている
    特許請求の範囲第1項記載のデータの入出力処理方式。 3、前記一括入出力の単位を決定する手段は、ユーザの
    指定によるか又はシステム固有の判断基準に従つて決定
    する手段を含み、該判断基準は、前記単位時間内になさ
    れた入出力要求の量のほか、中央処理装置の性能、入出
    力制御装置の性能、入出力装置の性能、及び、入出力要
    求がどの入出力装置の内容に対しなされたかを反映した
    ものである特許請求の範囲第1項記載のデータの入出力
    処理方式。 4、前記単位時間内の入出力要求の量を計算する手段は
    、ユーザ指定又はシステム固有の単位時間を計測する手
    段と、単位時間内になされた一件入出力要求件数、一括
    入出力要求件数、及び、各一括入出力要求ページ数を入
    力する手段と、これらの入力した数値に基づいて単位時
    間内の入出力要求の量を計算する手段とを含む特許請求
    の範囲第1項記載のデータの入出力処理方式。 5、前記入出力要求の量は、入出力要求されたページ数
    又は入出力要求を処理するために要する時間である特許
    請求の範囲第1項記載のデータの入出力処理方式。 6、前記入出力制御装置により実際の入出力を行なう手
    段は、一括入出力の単位として単位時間内の入出力要求
    の量から前記判断基準に従つて決定した一括入出力の単
    位を採用する手段を含む特許請求の範囲第1項記載のデ
    ータの入出力処理方式。
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