JPH01140326A - 磁気ディスク装置 - 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、ディスク装置に係シ、複数台の磁気ディスク
を集積した、データ転送を高速で行な５大容量デイスク
装置に関する。

〔従来の技術〕

小型磁気ディスク装置を集積し、データを各々のディス
ク装置に分割して転送速度を速めている装置としては、
特開昭６０−５７４２８号にその例が見られる。しかし
この装置は、各々のディスクからデータの読み出し／書
き込みを行なう順番が上位の集合ディスク装置制御部に
よって決定されていた。また、ディスク各々に対しダイ
レクトメモリアクセス制御部（以下、ＤＭＡＣと略記す
る）が設けられていたが、バッファメモリは各々には設
けられていなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、ディスクの読み出し、あるいは書き込
みの順番が上位コントローラによって決定され□るため
、ディスクのアクセスが完了しても、前の順のディスク
装置がデータ転送を終了するまで待っていなければなら
なかった。この方式は、連続した長いデータを送ること
の多いシステムには向いているが、比較的短いデータセ
ットを同時に読み出すことが多（・システムには不利と
なる。

本発明の第１の目的は、比較的短いランダムなデータセ
ットの入力／出力要求が多いシステムにお（・ても、連
続した長いデータの転送要求が多いシステムにおいても
、データ転送を高速に行なうことにある。

また上記従来技術では、ディスク装置各々にバックアメ
モリが設けられていないため、ディスクのシーク時間は
見かけ上知（なるが、回転待ち時間は変らない。

本発明の第２の目的は、この回転待ち時間も見かけ上知
縮することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために１本発明は、複数の小型磁気
ディスク装置と該小型磁気ディスク装置を制御する上位
コントローラとを備え、データ長がある決められた転送
単位長より長い場合、該転送単位長を一単位として分割
され、各々別個の上記小型磁気ディスク装置に並列に書
き込まれる磁気ディスク装置において、上記上位コント
ローラは、バッファを備え、データの読み出し時、読み
出しデータが上記転送単位長よシ長い場合は上記バッフ
ァに一旦格納してデータセットが揃ってから、ホストコ
ンビエータに送出し、上記読み出しデータが上記転送単
位長以下の場合、上記複数の小型磁気ディスク装置から
読み出されたデータをアクセス完了の順に上記ホストコ
ンビエータに送出する機能を有するようにしたものであ
る。

〔作用〕

本発明による磁気ディスク装置は、複数台の小型ディス
ク装置に並列に命令を発行する機能、データの書き込み
の際連続したデータを求められた長さに分割し、各々を
各ディスクに分散させて書き込む機能、ディスクからの
読み出しの際連続したデータは上位コントローラ内のバ
ッファで順に並べてからホストコンビ瓢−夕へ転送し、
連続でないデータはバッファへの読み込みが終った時点
でホストコンピュータに送る機能、ホストコンピュータ
から転送データの順番が指定されてきた時はそのＩＩＩ
ａＫ従いディスク装置の上位コントローラ内にあるバッ
ファから指定順にホストコンビ１−タヘデータを転送す
る機能を有し、かつ小型磁気ディスク装置各々にはバッ
ファメモリを設ケている。

複数台のディスク装置に対し、並列に命令を発行する機
能によシ、複数台のディスク装置を並列に制御すること
ができるようになる。

連続したデータを適当な長さに分割し、各々を複数台の
ディスクに分散させて書き込む機能により、長いデータ
でも複数台のディスク装置から並列に読み出し、書き込
みすることによって転送時間を短くすることができ為。

ディスクか虻のデータ読み出しの際、分割したデータを
上位コントローラ内で順に並びかえた後ホストに転送す
る機能により、ホストはデータが分割されたこ七を意識
する必要がなく、元々の連続したデータとしてデータを
受は取ることができる。

ホストコンピュータからの指令により、転送要求到着順
、あるいはディスクアクセスの完了順に関係なく任意の
データを他のデータよりも速く送ることのできる機能に
より、優先度の高いデータをいち早くホストコンビエー
タに転送することが可能となる。

小型磁気ディスク装置各々にバッファメモリを設けるこ
とによって、コントローラとディスクの間のバスが−゛
つのディスクによって使用されている間に他のディスク
のアクセスが完了した場合、アクセスを完了したディス
クは回転待ちする必要なく、該ディスク装置に設けられ
たバッファにデータを蓄積することができる。このデー
タはバスが開き次第上位コントローラのバッファに転送
される。よって見かけ上の転送待ち時間が大幅に短縮さ
れ、かつバッファメモリからのデータの読み出しになる
ためディスクからのデータの読み出しに比べ読み出し時
間が短縮される。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図〜第５図により説明す
る。

〈実施例の構成〉 第１図は、本発明の一システム例の概要全示すブロック
図である。図に示すように、小型磁気ディスク集積装置
２は、複数台の小型磁気ディスク装置Ｗ（ＣＨＤＤ）５
、これら複数台の小型磁気ディスク装置３を統括制御す
るマスクコントローラ（上位コントローラ）２１、この
マスクコントローラ２１と小型磁気ディスク装置５ある
いは小型磁気ディスク装置３同士をつなぐバス２２１，
２２２によって構成されている。

第１図のマスタコントローラ２１は、第２図に示すよう
に、ポートレジスタ２１１、ディレクトリ２１２．２１
３、ポートレジスタ２１４．２１５、バッファ２１６か
らなる。

また、第１図の各小型ディスク装＠乙は、第５図に示す
ように、ポートレジスタ６７．５８、メモｌ７３１．ハ
ートティスフコントローラ（ＨＤＣ）６２、中央処理装
置（ＣＰＵ）ｓ３、ダイレクトメモリアクセスコントロ
ーラ（ＤＭＡＣ）　５４、ティスフドライバ一部３５か
らなる。

〈実施例の作用〉 まず初めに、ディスクからのデータの読み出しについて
説明する。

ホストコンピュータからディスク上のデータを読み出す
要求がくると、その信号はポートレジスタ２１１を通り
てディレクトリ２１２または２１５に伝えられる。伝え
られた命令からディレクトリ２１２または２１３はデー
タ長を判断する。マスタコントローラ２１は、小型磁気
ディスク装置３と転送を行なう時、ある決められたデー
タ長を一単位として転送を行なう。この長さは、ホスト
システムの扱５平均データ長に応じて決定される。

ディレクトリは、要求データのデータ長が転送単位長よ
り長いかどうかを判断し、短い場合は要求データが記録
されている小型磁気ディスク装置３のアクセスを開始す
る。小型ディスクのアクセスが終了し、アクセス終了信
号がボート２１４、あるいは２１５を通してディレクト
リ２１２．２１６に伝えられると、ディレクトリはポー
トレジスタ２１１が空いているかどうかを調べ、空いて
いれば直接ホストコンピュータ１にデータの転送を開始
し、空いていなければバッファ２１６へ小型磁気ディス
ク装置３からのデータを転送する。ポートレジスタ２１
１が空（まで該データはバッファ２１６ヘストアされ、
ポートレジスタ２１６が空いた時点でディレクトリによ
りバッファ２１６からホストコンピュータ１ヘデータが
転送される。この実施例によｐ１データ長が短し・デー
タセットについては、アクセス要求の順番によらず、ア
クセスを早く完了したディスク装置からデータを読み出
し始めることができるようになる。

上記実施例では、アクセスを完了した順からホストコン
ピュータ１ヘデータを転送する場合につ℃・テ述べたが
、ホストコンピュータ１への転送は、アクセス要求順に
行なってもよい。先にディスク装ｆｆｆ５から読み出さ
れたデータは、ホストコンピュータ１へ転送が行なわれ
るまでの間、バッファ２１６に蓄えられ、順番がきた時
点でディレクトリ２１２．２１３によりホストコンピュ
ータ１に転送される。さらに、ホストコンピュータ１へ
のデータ転送順は、ホストコンピュータ１が任意に変更
することも可能である。ディスク装置５から読み出した
順、またはホストコンピュータ１からのデータ転送要求
順に転送を行なっている途中、優先度の高（・データ転
送要求がホストコンピュータ１から送られてきた場合、
ディレクトリ２１２．２１５は直ちに要求されたデータ
が記録されているディス装置３のアクセスを開始する。

アクセスが終了した時にポートレジスタ２１１が使用中
であった場合、ディスク装置３から転送されてきたデー
タは一旦パッ７ア２１６に格納され、ポートレジスタ２
１１が空き次第ホストコンピュータ１に転送される。

要求データ長が転送単位長よシ長い場合、ディレクトリ
は要求データが格納されている複数台の小型磁気ディス
ク装置３に一斉にアクセス命令を発行する。アクセス命
令を受は取った各々のディスク装置は一斉に信号読み出
しのための動作を開始し、ホストから要求されたデータ
を小型磁気ディスク装置内のメモリに書き出す。このメ
モリは、転送単位長のデータを十分格納できるだけの容
量を持つ。メモリへのデータの書き出しを完了すると同
時に、該ディスク装置はマスタコントローラ２１ヘデー
タ転送の準備が終了したことを報告するための信号を送
出する。信号を受は取ったマスタコントローラ２１のデ
ィレクトリ２１２または２１３は、−旦パッ７ア２１６
にデータを格納し、要求データの先頭から順にホストへ
転送を行なう。この実施例により、データ長が長い場合
も、複数台のディスク装置５から並列にデータが読み出
されることになるため、実効転送速度が向上する。

ディスク装置３へのデータの書き込みも、同様にして行
なう。

次にディスクへのデータの書き込みについて説明する。

書き込みデータ長がマスタコントローラ２１と小型ディ
スク装置＃５との間を転送させる時の単位転送長以下で
ある場合、転送命令を受は取ったマスクコントローラ２
１のディレクトリ２１２または２１３は、書き込み要求
データを指定されたディスク装＠５へそのまま転送する
。指定ディスクが読み出しまたは書き込み中の時、ある
いは２本のバスが共に使用中の時は一旦パッファ２１６
に要求データを書き込んでおき、バスおよび指定ディス
ク装置６がフリーになった時点で当該ディスク装置にデ
ータの書き込みを開始する。

書き込みデータ長が単位転送長よりも長い場合、ディレ
クトリ２１２または２１３は、該データを書き込むディ
スクとして指定された小型磁気ディスク装置５各々に一
斉にアクセス要求を発行する。その後、ディレクトリ２
１２または２１３は、各々の小型磁気ディスク装置３ヘ
データを転送する。各々の小型磁気ディスク装置６は、
そのデータを一旦第３図に示すところの内部メモリ５１
　Ｋ格納し。

アクセスが終了した時点でメそり３１からディスク媒体
へヘッド３６を用いてデータの書き込みを行なう。指定
ディスク装置３のいずれかが読み出しあるいは書き込み
処理中の場合、ディレクトリ２１２または２１３は、−
旦該ディスクＫＩＩＩＦき込むべきデータをバッファ２
１６に格納し、該ディスク装置が読み出し／書き込み処
理を終了した時点でバッファ２１６から該小型ディスク
装置ｔ５への転送を行なう。

小型磁気ディスク装置３では、マスタコ／トローラ２１
から送られてきた命令は、ポートレジスタ３７あるいは
３８を通してＣＰ　Ｕ　３５に送られムＣＰｔＪｓ３は
送られてきた命令の解析を行ない、その結果に従いメモ
リ５１、ハードディスクコントローラ５２、ＤＭＡＣ！
５４、ディスクドライバー３５等の制御を行なう。ポー
トレジスタＳ７はバス２２１に、ポートレジスタ３８は
バス２２２につながり、各各ノバスを用いてマスタコン
トローラ２１，６るいは他の小型磁気ディスク装ｒ１ｔ
３とのデータ転送を行なう。

第４図は、本方式の効果を示すタイムチャートである。

第４図ａがメモリを設けていない従来方式、第４図すが
メモリを設けた本方式である。

第４図を用い、−例としてディスク装置４台を一度にア
クセスする場合について述べる。

従来の方式では、同図ａに示す通り、 ■まずディスクからのデータ転送順が予めホストによっ
て決められているため、たとえディスクｂ−ａがディス
クａより早くアクセスを完了しても、ディスクａのデー
タ転送が完了するまでディスクｂは待たなければならな
い。

■また、メ七すを設けていないため、ディスクｂは、ヘ
ッドが記録媒体上の要求データの書き込まれている箇所
にきてもディスクａのデータ転送が終了しない５ちはデ
ータを読み出すことができず、そのまま通り過ぎてしま
い、次にその箇所がヘッドの下に回ってくるまで待たな
ければならない。そのため回転待ち時間が長くなってし
ま５゜■さらにディスク装置５からマスクコントローラ
２１へのデータ転送時間は、ディスク装置３からのデー
タ読み出し速度で決定されてしまう。

それに対し同１９ｂに示す本方式では、■アクセスの終
了したディスクからデータを読み出し始めるため、マス
クコントローラへノテータ転送開始が早くなる。

■メモＩＪ　（、持っているため、ディスクアクセス終
了時点ですぐにメモリにデータを格納することがでさ、
［１転待ち時間が大幅に減少する。

■メモリに読み込まれたデータはメモリからマスクコン
トローラ２１への転送となる。そのためディスク装置３
からのデータの読み出し速度に比べ転送速度が向上し、
データ転送時間が短くなる。

以上の結果とし、て、第４図＆およびｂに示したように
、実効転送時間は大幅に短縮されることになる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、小型磁気ディスク集積型大容量記憶装
置において、複数台のディスク装置を並列にアクセスし
、データの分割、並列転送を行なうことができるように
なるので、データの転送時間を短（することができる。

ディスク装置を並列にアクセスすることができるように
なるので、データ転送要求がランダムに（るシステムに
対して、応答時間を短くすることができるようになる。

さらに小型磁気ディスク装置各々がバッファを持つこと
により、見かけ上の回転待ち時間、データ転送時間が短
縮される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一システム例の概要を示すブロック図
、第２図は第１図のマスクコントローラの一実施例を示
す内部構成図、第５図は第１図の小型磁気ディスク装置
の一実施例を示す内部構成図、第４図は本発明による方
式と従来の方式との比較に供するタイムチャートである
。 １・・・ホストコンピュータ、 ２・・・小型磁気ディスク集積装置、 ２１・・・マスクコントローラ、 ２２４．２２２・・・内部バス、 ３・・・小型磁気ディスク装置。 代理人弁理士　小　　川　　勝　　男 第　１　図 第　２　面 第　３　園

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数の小型磁気ディスク装置と該小型磁気ディスク
   装置を制御する上位コントローラとを備え、データ長が
   ある決められた転送単位長より長い場合、該転送単位長
   を一単位として分割され、各々別個の上記小型磁気ディ
   スク装置に並列に書込まれる磁気ディスク装置において
   、上記上位コントローラは、バッファを備え、データの
   読み出し時、読み出しデータが上記転送単位長より長い
   場合は上記バッファに一旦格納してデータセットが揃っ
   てから、ホストコンピュータに送出し、上記読み出しデ
   ータが上記転送単位長以下の場合、上記複数の小型磁気
   ディスク装置から読み出されたデータをアクセス完了の
   順に上記ホストコンピュータに送出する機能を有するこ
   とを特徴とする磁気ディスク装置。 ２、上記上位コントローラは、さらに、上記複数の小型
   磁気ディスク装置から読み出されたデータを上記ホスト
   コンピュータに送出する際、上記ホストコンピュータか
   らの指示に従った順序で送出する機能を有する特許請求
   の範囲第１項記載の磁気ディスク装置。 ３、上記複数の小型磁気ディスク装置の各々は、少なく
   とも上記上位コントローラとの間でデータ転送を行なう
   際の決められた転送単位長の容量を有するバッファメモ
   リを備える特許請求の範囲第１項記載の磁気ディスク装
   置。