JPH012155A - 外部記憶装置の書込み制御方法 - 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、電子計算機システムにおける外部記憶装置の
書込み制御方法に係り、特に外部記憶装置をキャッシュ
メモリ付の制御装置を用いて制御する場合、外部記憶装
置の書込み処理の性能を向上させるのに好適な書込み制
御方法に関する。

〔従来の技術〕

電子計算機システムにおける外部記憶装置、例えばディ
スク記憶装置等の性能を向上させる為に、制御装置内に
半導体メモリから構成されるキャッシュメモリを有する
キャッシュメモリ付制御装置が、広く使用されている。

このキャッシュメモリには使用頻度の高いデータを格納
しておき、上位装置からの該データの読取り指令に対し
ては、外部記憶装置から読取らず、キャッシュメモリか
ら読出して上位装置へ転送することにより半導体メモリ
のアクセスタイムでアクセス可能となり高速のデータ処
理が可能となる。一般にディスク記憶装置のアクセスタ
イムは数十ｍ秒必要であるが、半導体メモリのアクセス
タイムは数百ｎ秒であり。

１０５程度の差がある。

上記した様に、従来のキャッシュメモリ付の制御装置は
、外部記憶装置からの読取処理の高速化は実現可能であ
る。しかし、外部記憶装置への書込み処理に関しては、
性能向上が図られていないのが現状である。

尚、本発明に関連する従来技術としては、特開昭５９−
１３５５６３号公報に開示された発明が存在する・〔発
明が解決しようとする問題点〕 従来技術において、キャッシュメモリ付の制御装置が書
込処理の高速化を図れないのは１次の理由による。即ち
、上位装置からの書込みデータを一旦キャッシュメモリ
に書込み、その後空き時間を利用して外部記憶装置に書
込む方式を採ると、書込み処理の性能も向上するが、デ
ータを外部記憶装置に書込む前に例えばキャッシュメモ
リ部や制御装置に障害が発生した場合には該書込みデー
タは失われることになり信頼性上問題となるからである
。

本発明は上記した従来技術の問題点に鑑みなされたもの
で、外部記憶装置に対する書込処理の高速化を図り、併
せて書込みデータの信頼性をも保持可能とする外部記憶
装置の書込み制御方法を提供することを目的としている
。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の外部記憶装置の書込み制御方法は、外部記憶装
置に対して上位装置から送出されたデータを書込む場合
、再生の容易なデータは一度キャッシュメモリに格納し
た後外部記憶装置に書込み。

再生の困難なデータはキャッシュメモリと外部記憶装置
の両方に同時に書込みを行なうことを特徴としている。

〔作用〕

本発明によれば、再生容易な属性を持つデータはキャッ
シュメモリに一旦格納した後外部記憶装置に書込むが、
たとえ外部記憶装置に書込む前に制御装置等に障害が発
生してキャッシュメモリにある該データが失われても、
容易に再生できるのでシステム全体に与える影響は小さ
い。又、重要なデータ即ち再生が困難なデータはキャッ
シュメモリと外部記憶装置の双方に同時に書込む為デー
タが失われる事はない。従って、信頼度の高い書込みが
実現できる。

ここで、再生が容易な属性を持つデータとしては１例え
ばワークデータの如きテンポラリデータをいう。また、
再生が困難な属性を持つデータとしては、例えばユーザ
データベースの如きデータをいう。

再生が困難なデータか容易なデータかは、例えば上位プ
ログラムカー区分けして、書込み指令の直前の指令によ
り、次に続く書込みデータが上記どちらかの属性に属す
るデータかを指示し、制御装置は再生が容易な属性のデ
ータなら一旦キャッシュに格納した後外部記憶装置に書
込み、再生が困難な属性のデータならキャッシュメモリ
と外部記憶装置とに同時に書込みを行う。また、再生が
困難なデータか容易なデータかは、あらかじめ設定され
た外部記憶装置の機番あるいは外部記憶装置の記憶領域
によって判断する様にしても良い。即ち、外部記憶装置
の所定の機番あるいは所定の記憶領域（例えば磁気ディ
スク記憶装置の所定範囲のシリンダ番号）に対する書込
み指令ならば一旦キャッシュメモリに書込んだ後外部記
憶装置に書込み、設定された外部記憶装置の機番以外あ
るいは記憶領域以外に対する書込み指令ならば、キャッ
シュメモリと外部記憶装置の双方に同時に杏込みを行う
。

具体的には、制御装置に、上位装置からのデータを一旦
格納するパスと、その後キャッシュメモリから該データ
を読出し外部記憶装置に書込むパスと、上位装置からの
データをキャッシュメモリに書込むと並行して外部記憶
へも書込むパスとを自由に選択可能とする選択回路を持
つことにより達成される。

〔実施例〕

以下添付の図面に示す実施例により更に詳細に本発明に
ついて説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図であり、本
発明をキャッシュメモリ付ディスク制御装置（以下、Ｄ
ＫＣと称する）に適用したものである。第１図において
、１は中央処理装置（ＣＰＵ）、２はＤＫＣ，３はディ
スク記憶装置（ＤＫＵ）である。次に、ＤＫＣＺ内の構
造について説明する。２０１はマイクロプロセッサであ
り、ＤＫＣ２全Ｃ２全体を行う。また、２０２はマイク
ロプログラムを格納する制御用メモリ、２０３は対ＤＫ
Ｕインタフェースを制御するＤＫＵ制御部、２０４は選
択回路、２０５はＣＰＵＩとＤＫＵ３間の読取り／書込
み等のデータ転送を制御するデータ転送制御部、２０６
は選択回路、２０７はフィリップフロップでありキャッ
シュメモリ２０９に対する読取りモード／書込みモード
を指示する。２０８は対ＣＰＵインタフェースを制御す
るＣＰＵ制御部である。

キャッシュメモリ２０９は、最大数＋ＭＢの容量を持っ
ており、半導体メモリにより構成されている。

２１１はＣＰＵＩからの出力バスであり、ＤＫＵ３に対
する書込みデータや、コマンド（指令）がこのバスにセ
ットされる。２１′ＬはＤＫＵ３からのバスであり、読
取りデータがセットされる。２１３はキャッシュメモリ
２０９に対する書込みデータバスであり、選択回路２０
６により出力バス２１１あるいは、読取りバス２１２の
いずれかが選択される。２１４はキャッシュメモリ２０
９からの読取りバス（キャッシュバス）であり、２１５
はキャッシュバス２１４か出力バス２１１のいずれかを
選択回路２０４により選択したＤＫＵバスとなる。２２
１はマイクロプロセッサ２０１からの出力制御信号であ
り、選択回路２０６は本信号が４１１　ＩＩの時は出力
バス２１１を、１０″の時は読取りバス２１２を書込み
データバスに選択する。

２２２は同じくマイクロプロセッサ２０１からの出力制
御信号であり、選択回路２０４は本信号がＩＩ　Ｉ　Ｉ
Ｉの時はキャッシュバス２１４を、ｒｔ　Ｏ７１の時は
出力バス２１１をＤＫＵバス２１５として選択する。２
２３はマイクロプロセッサ２０１からのフリップフロッ
プ２０７に対するセット／リセット信号であり、２２４
はフリップフロップ２０７の出力であり、キャッシュメ
モリ２０９に対してリードモードか“０”ライトモード
か“１”を指示する。

第２図はＣＰＵＩからＤＫＵ３に対して出力される典型
的な指令（コマンド）列の例である。各コマンドについ
て若干の説明をする。

５ＥＥＫ・・・６バイトを転送しこれによってＤＫＵの
ヘッドを指定のシリンダ番号。

ヘッド番号に位置づける。

ＳＥＴ　　ＦＩＬＥ　　ＭＡＳＫ・・・シーク動作とラ
イト動作の許容範囲を決める１バイ トのファイルマスクを転送する。

ファイルマスクは次で定義される。

（ｉ）　　ビット０．１＝ＯＯ：ＷＲＩＴＥ　　ＨＡ。

ＷＲＩＴＥ　　ＲＯを禁止 ビット０．１＝０１：総てのＷＲＩＴＥコマンドを禁止 ビット０．１＝１０：総ての形式書込みコマンド禁止 ビット０，１＝１１：総てのＷＲＩ　ＴＥコマンドを許
可 （ｉｆ）　　ビット３．４＝ＯＯ：総ての５ＥＥＫ。

（含ＲＥＣＡＬＩ　ＢＲＡＴＥ）コマンドを許可 ビット３．４＝０１：Ｓ’ＥＥＫ　　ＣＹＬＳＥＥＫ　
　ＨＨコマンドを許可 ビット３．４＝１０：５ＥＥＫ　　ＨＨコマンドを許可 ビット３．４＝１１：総てのシーク動作を禁止 （ｉｉｉ）　　ビット５＝Ｏ：ＤＩＡＧ　　ＷＲＩＴＥ
コマンドを禁止 ビット５＝１：ＤＩＡＧ　　ＷＲＩＴＥコマンドを許可 （ｉ■）　　ビット７＝Ｏ：　ＰＣＩフェッチ・モード
ではない。

ビット７＝１　：　ＰＣＩフェッチ・モードである。

（Ｖ）　　ビット２＝Ｏ：引き続＜ＷＲＩＴＥ：＋ｖン
ドのデータ属性は再生容易である。

ビット２＝１＝引き続＜ＷＲＩＴＥコマンドのデータ属
性は再生困難である。

（ｖｉ）　　ビット６　未使用 ＳＥＴ　　５ＥＣＴＯＲ・・・１バイトのセクタ番号を
送る。ヘッドが指定されたセクタに位置づけられると割
込みを発生する。

５ＥＡＲＣＨＩＤ　　ＴＩＣ・・・５バイトのＩＤバイ
トを送り、ＤＫＵから読取ったＩＤと不一致ならＴＩＣ
により再度法のレコードをチエツクし、一致したらＴＩ
Ｃの次のコマンドの処理へ移る。

ＷＲＩＴＥ　　ＤＡＴＡ・・・ＤＫＵに対する書込みデ
ータを転送する。

これらの各コマンドは出力バス２１１にセットされマイ
クロプロセッサ２０１へ送られる。マイクロプロセッサ
２０１はこれを解読し、ＤＫＣ２全Ｃ２全体及びＤＫＵ
３へ対して所定の指示を出す。

次にＤＫＣ２全Ｃ２全体について説明する。ＤＫＵ３の
データの書込み時には次の２つの方式が可能である。

（イ）書込みデータは出力バス２１１を介して送出され
、選択回路２０６を経てキャッシュメモリ２０９へ一旦
格納される。マイクロプロセッサ２０１はこのとき、セ
ット／リセット信号２２３により、フリップフロップ２
０７を“１″にセットする。ＤＫＣ２が空状態のとき、
マイクロプロセッサ２０１はフリップフロップ２０７を
“０″にリセットし、かつ制御信号２２２をｇｘ　１　
ｔｏとすることにより、キャッシュメモリ２０９に格納
しているデータがキャッシュバス２１４およびＤＫＵバ
ス２１５を介してＤＫＵ３へ送出され、ＤＫＵ３に書き
込まれる。第３図（ａ）は、上記（イ）の動作を示すフ
ローチャートである。

（ロ）　書込みデータは出力バス２１１に送出される。

マイクロプロセッサ２０１は制御信号２２１を′１″に
、制御信号２２２を“０”にすることにより、出力バス
２１１上の書込みデータは書込みデータバス２１３を介
して、キャッシュメモリ２０９に書込まれ、これと同時
に出力バス２１１上の書込データはＤＫＵバス２１５を
介してＤＫＵ３に書き込まれる。このとき、フリップフ
ロップ２０７は１″にセットされる。第３図（ｂ）は上
記（ロ）の動作を示すフローチャートである。

第２図に示すコマンド中のＳＥＴ　　Ｆ工ＬＥＭＡＳＫ
で転送されるファイルマスクのビット２（前記ファイル
マスクの定義（Ｖ）参照）によって上記（イ）を採るの
か、（ロ）を採るのかの選択を行う。即ち、ビット２が
“０″の時は書込みデータの属性は再生容易であるので
上記（イ）の方式を採ってもさしつかえない、又、ビッ
ト２がＩＩ　Ｉ　１１の時はデータの属性は再生困難で
あるので上記（ロ）の方式をとることになる。この制御
は、コマンドを解読したマイクロプロセッサ２０１が行
う。

次にＣＰＵＩからのコマンドによらないで上記（イ）、
（ロ）を選択す゛る方式について説明する。

第４図は、制御用メモリ２０２内に格納されたテーブル
である。このテーブルの意味は、再生困難な属性を持つ
データが格納されているＤＫＵ３内の記憶領域を示した
もので、 ＤＥＶ＃・・・ＤＫＵ３内の装置番号 ＣＣ１・・・記憶領域の上限のシリンダ番号ＣＣ２・・
・記憶領域の下限のシリンダ番号である。この組合せの
テーブルが複数個制御メモリ２０２に記憶されている。

人手によって制御メモリ２０２に書き込んでも良いし、
特殊なコマンドを定義しておき、ＣＰＵＩのプログラム
により制御メモリ２０２に書込んでもよい。マイクロプ
ログラムは、５ＥＥＫコマンドを受けると、シークすべ
きシリンダ番号が第４図のテーブルに登録されているか
否かをチエツクする。もし登録されていなければ、再生
容易な属性のデータと見なし、上記（イ）の方式により
ＤＫＵ３に書き込む。もしシリンダが第４図のテーブル
に登録されているなら。

再生困難なデータと見なし、上記（ロ）の方式によりＤ
ＫＵ３へ書込む。

以上の如く、コマンドの指定によって、あるいは、あら
かじめ設定しておいた記憶領域をチエツクする事により
、書込みデータを一旦キャッシュメモリ２０１に書込ん
だ後、ＤＫＵ３へ書込むのか、キャッシュメモリ２０９
とＤＫＵ３と双方へ同時に書込むのかの選択が可能とな
る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、再生容易な属性のデータは、−旦キャ
ッシュメモリへ書込んだ後ＤＫＵへ書込み、再生困難な
属性のデータはキャッシュメモリとＤＫＵと双方同時に
書き込む事が可能となるで、書込み処理の性能向上が図
られ、かつ信頼度の高いディスクサブシステムを構成す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
第１図に示す中央処理装置から発生されるコマンドの一
例を示す図、第３図（ａ）、　（ｂ）は第１図に示す実
施例の動作を示すフローチャート、第４図は第１図に示
す制御用メモリ内の記憶領域のテーブルの一例を示す図
である。 １・・・中央処理装置（ＣＰＵ）、２・・・ＤＫＣ１３
・・ディスク記憶装置（ＤＫＵ）　、　２０１・・・マ
イクロプロセッサ、２０２・・・制御用メモリ、２０４
・・・選択回路、２０６・・・選択回路、２０９・・・
キャッシュメモリ。 代理人弁理士　　秋　　本　　正　　実第１図 第２図　　　第４図 ５ＥＡＲＣＨＩＤ ＩＣ ＷＲＩＴＥ　　ＤＡＴＡ 第３１ （ａ） キマツシェ←−ＤＫＬＪフィトｖＪ外 （ｂ） ＣＰＬＪ　４ＤＫＣｙｎ￥ＪイＬ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、電子計算機システムに設けられた外部記憶装置をキ
   ャッシュメモリを用いて制御する外部記憶装置の書込み
   制御方法において、上位装置からのデータを外部記憶装
   置に書込む場合、再生容易なデータは一度キャッシュメ
   モリに格納した後、キャッシュメモリから外部記憶装置
   に書込み、再生困難なデータはキャッシュメモリと外部
   記憶装置の両方に同時に書込むことを特徴とする外部記
   憶装置の書込み制御方法。