JPH0212423A - ディスクアクセス方式 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、ディスクドライブを対象とするデータ転送
を、ＣＰＵからの入出力要求の示すチャネルプログラム
に従って実行するのに好適なディスクアクセス方式に関
する。

（従来の技術） ディスク装置、例えば磁気ディスク装置は、一般に幾つ
かの磁気ディスクドライブおよび同ドライブを制御する
磁気ディスク制御装置から成る。

従来、磁気ディスクドライブと主記憶装置との間のデー
タ転送は、ＣＰＵがＯＳ（オペレーティングシステム）
の磁気ディスク制御プログラムを実行することにより主
記憶装置上に幾つかのデータ転送要求を指示するための
チャネルプログラムを生成し、ＣＰＵからチャネルに、
データ転送の対象となる磁気ディスクドライブの識別子
（磁気ディスクドライブ番号）、チャネルプログラ４の
主記憶格納アドレス等をパラメータとして有する入出力
要求（入出力命令）を発することにより行われる。

チャネルは、ＣＰＵからの入出力要求を受取ると、同要
求の指定するチャネルプログラムを主記憶装置から取出
して解読し、その解読結果によって示される幾つかのデ
ータ転送を磁気ディスク制御装置に要求する。磁気ディ
スク制御装置はチャネルからの要求に応じ、指定された
磁気ディスクドライブを対象に、要求された磁気ディス
クドライブ，チャネル間のデータ転送を行う。これと並
行して、チャネル内のハードウェア転送機構によりチャ
ネル．主記憶装置間のデータ転送が行われ、チャネルプ
ログラムによって示されている主記憶装置，磁気ディス
クドライブ間のデータ転送が実行される。

さて、ＣＰＵからの入出力要求によって要求されたデー
タ転送の実行期間中は、即ち入出力要求で示されたチャ
ネルプログラムの実行期間中は、データ転送の対象とな
っている磁気ディスクドライブはビジーとなっている。

そこで従来は、磁気ディスクドライブのデータ転送期間
中は同じディスクドライブを対象とする新たな入出力要
求を発行することを禁止し、プログラムからの入出力要
求が発生した場合にはＯＳによって入出力要求列を作り
、同じディスクドライブを対象とするデータ転送の完了
を待って要求列からその時点で最も古い要求を取出して
チャネルに入出力要求を発行するようにしている。この
方式では、チャネルは、１つの入出力要求に対応する幾
つかのデータ転送を完了すると、ＣＰＵから次の入出力
要求が発行されて同命令を受付けるまでの間は処理すべ
きものがないためにアイドル状態となり、効率が悪い。

なお、チャネルプログラムの実行完了は、チャネルから
め入出力完了割込みによってＣＰＵに通知される。

（発明が解決しようとする課題） 上記したように従来は、プログラムからの入出力要求が
多数発生しても、チャネルに対する入出力要求は先行す
る要求の完了が（入出力完了割込みにより）ＣＰＵに通
知されるまで発行されなかった。このためチャネルは、
ＣＰＵへの完了通知から次の入出力要求を受付けるまで
アイドル状態となり、入出力要求の効率的な処理が行え
ないという問題があった。また、入出力要求がその発生
順序にシリアルに処理されるので、ディスクドライブの
ヘッド移動量が要求発生順序に左右されてしまい、スル
ーブツトが低下する。

したがってこの発明の解決すべき課題は、ディスクドラ
イブを対象とする幾つかのデータ転送を指示するための
入出力要求が完了すると直ちに次の要求処理が行うこと
ができるようにすることである。この発明の他の解決す
べき課題は、ディスクドライブを対象とする入出力要求
の処理順序を、ディスクドライブのヘッド移動量の最適
化が図れるように制御できるようにすることである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明は、ディスクドライブを対象とする幾つかのデ
ータ転送のための入出力要求をＣＰＵから連続的に発行
可能な入出力要求発行手段と・この入出力要求発行手段
からの入出力要求を受付ける毎に、同要求の指定するチ
ャネルプログラムを主記憶装置から取出して解読し、そ
の解読したデータ転送要求内容を順次出力する要求受付
手段と、この要求受付手段から出力されるデータ転送要
求内容の列をチャネルプログラム別にスタックする要求
スタック手段と、この要求スタック手段にチャネルプロ
グラム別にスタックされているデータ転送要求内容列の
それぞれ先頭の要求内容の示すディスクアクセス先のヘ
ッド位置とヘッド位置保持手段の示す現ヘッド位置とを
比較してヘッド移動量の最も少ない要求内容を次の処理
対象要求として決定し、この決定した要求内容の示すデ
ータ転送処理をディスクアクセス制御手段に指示する操
作を繰返す処理最適化手段とを設けたことを特徴とする
。上記各手段は、複数のディスクドライブを備えたディ
スクサブシステムでは、各ディスクドライブ毎にそれぞ
れ設けられる。ヘッド位置保持手段の内容は、上記要求
内容の示すデータ転送が完了する毎に、その完了時点の
ディスクドライブのヘッド位置に更新される。

（作用） この発明においては、１つのディスクドライブを対象と
する幾つかのデータ転送を要求するための入出力要求が
、先行する入出力要求の完了を待たずにＣＰＵ（の入出
力要求発行手段）から連続して発行される。この連続し
て発行される入出力要求は要求受付手段によって順次受
付けられる。

要求受付手段は、受付けた入出力要求の指定するチャネ
ルプログラムを主記憶装置から取出して解読する。要求
受付手段によって解読された幾つかのデータ転送要求の
内容はチャネルプログラム別の要求内容列を作成する要
求スタック手段にスタックされる。処理最適化手段は、
要求スタック手段にチャネルプログラム別にスタックさ
れている要求内容列のそれぞれ先頭の要求内容の示すデ
ィスクアクセス先のヘッド位置と現ヘッド位置とを比較
してヘッド移動量の最も少ない要求内容を次の処理対象
要求として決定し、この決定した要求内容の示すデータ
転送処理をディスクアクセス制御手段に指示する。これ
によりディスクアクセス制御手段は、ディスクドライブ
を対象として指示された要求内容の示すデータ転送を行
う。このデータ転送が完了すると、処理最適化手段は、
要求スタック手段にスタックされている残りのチャネル
プログラム別の要求内容列の中から、上記の場合と同様
にして新たな要求内容を選択して、その要求内容の示す
処理をディスクアクセス制御手段に指示する。

上記したように、この発明によれば、１つのディスクド
ライブを対象とする入出力要求がＣＰＵから連続して発
行され、しかもその要求の示すチャネルプログラムによ
って指定されるデータ転送要求内容列が要求スタック手
段にスタックされ、各要求内容が連続的に処理されるの
で、１つの入出力要求が完了してから次の入出力要求が
発行される従来方式に比べて無駄なアイドル時間が無く
なり、要求処理が効率的に行える。また、要求スタック
手段にチャネルプログラム別にスタックされた各要求内
容列のその時点における先頭の要求内容のうち、ディス
クアクセス先のヘッド位置が現ヘッド位置に最も近い要
求内容が選択されて処理され、この手続きは要求スタッ
ク手段が空になるまで１つの要求内容の処理が完了する
毎に行われるので、ＣＰＵからの入出力要求の指定する
チャネルプログラムがその入出力要求の発生順にシリア
ルに実行される従来方式と異なり、ディスクドライブの
ヘッド移動量が最小となるように制御でき、システムの
トータルスルーブツトが向上する。

（実施例） 第１図はこの発明を適用する情報処理システムの一実施
例を示すブロック構成図である。ｌＯはシステム全体を
制御するＣＰＵ、１１は磁気ディスク装置に対するアク
セスを制御する磁気ディスク制御プログラム処理機構で
ある。この磁気ディスク制御プログラム処理機構１１は
、Ｏ８の磁気ディスク制御プログラムおよび同プログラ
ムを実行するＣ　Ｐ　Ｕ　１０によって実現される。２
０は各種プログラム、データの格納等に供される主記憶
装置、２１゜２１・・・は磁気ディスクドライブ（ここ
では後述する磁気ディスクドライブ３Ｏ−１）を対象と
する幾つかのデータ転送に必要な情報が記述されたチャ
ネルプログラム（以下、ＣＨプログラムと称する）であ
る。ＣＨプログラム２Ｉはソフトウェアプログラムによ
って主記憶装置２０上に用意される。

３０−１．３０−２・・・は磁気ディスクドライブ、４
０は磁気ディスクドライブ３０−１．３０−２・・・を
制御する磁気ディスク制御装置である。５０はＣＰＵｌ
０（の磁気ディスク制御プログラム処理機構１１）から
の−入出力要求（入出力命令）の示すＣＨプログラム２
１を解読してその指令を磁気ディスク制御装置４０に伝
え、主記憶装置２０．磁気ディスクドライブ３０−１゜
３０−２・・・間のデータ転送を制御するチャネル、６
０はＣＰＵｌ０１主記憶装ｆｔ２０およびチャネル５０
等を相互接続するためのシステムバスである。

チャネル５０は、磁気ディスクドライブ３０−１゜３０
−１・・・毎に設けられた要求管理部５１−１．５１−
２・・・を有している。要求管理部５１−１は、ＣＰＵ
ｌ０からの磁気ディスクドライブ３０−１を対象とする
入出力要求の受付けを行うと共に、同要求の完了時にそ
の旨を入出力割込みによってＣＰＵｌ０（の磁気ディス
ク制御プログラム処理機構１１）に通知する要求受付／
完了通知回路５２と、この要求受付／完了通知回路５２
によって受付けられた入出力要求の示すＣＨプログラム
２１の解読結果（幾つかのデータ転送要求内容）をデー
タ転送要求内容列としてＣＨプログラム別に記憶するた
めの要求スタック５３とを有している。なお、第１図に
は他の要求管理部５１−２・・・の内部構成は省略され
ているが、上記した要求管理部５１−１と同一の基本構
成を有している。

磁気ディスク制御装置４０は、磁気ディスクドライブａ
ｏ−ｔ、　ａｏ−ｔ・・・毎に設けられた要求処理部４
１−１．４１−２・・・を有している。要求処理部４１
−１は、対応する磁気ディスクドライブ３０−１の最新
のベツド位置（現ヘッド位置）を記憶するためのレジス
タ４２と、要求管理部５１−１の要求スタック５３内に
ＣＨプログラム別にスタックされているデータ転送要求
内容列の各先頭要求内容およびレジスタ４２の示すヘッ
ド位置をもとに、ヘッド移動量の最も少ない要求内容を
次の処理対象として決定する処理最適化回路４３と、こ
の処理最適化回路４３で決定された要求内容の示す処理
（磁気ディスクドライブ３０−１を対象とするヘッドの
移動、データ転送の開始、データ転送など）を行うアク
セス制御回路４４とを有している。なお、第１図には他
の要求処理部４１−２・・・の内部構成は省略されてい
るが、上記した要求処理部４１−１と同一の基本構成を
有している。

次に、第１図の構成の動作を説明する。まずＣＰ　Ｕ　
１０の磁気ディスク制御プログラム処理機構１１は、ソ
フトウェアプログラムからの例えば磁気ディスクドライ
ブ３０−１を対象とする幾つかのディスクアクセス要求
（入出力要求）に対して、それぞれ対応するＣＨプログ
ラム２１を主記憶装置２０上に作成する。その後、ＣＰ
Ｕｌ０の磁気ディスク制御プログラム処理機構１１は、
アクセス要求の対象となるディスクドライブ（ここでは
磁気ディスクドライブ３Ｏ−１）を示すディスクドライ
ブ番号および同要求に対応するＣＨプログラム２１の主
記憶装置２０内格納アドレス等をパラメータとして持つ
入出力命令（入出力要求）をチャネル５０に発行し、同
チャネル５０に対して要求を伝える。この際、同一ディ
スクドライブ（磁気ディスクドライブ３Ｏ−１）を対象
とする複数個の入出力命令が発生されている場合、先に
チャネル５０に通知した入出力命令の完了を待たずに、
後続の入出力命令も先行入出力命令と同様にして順次チ
ャネル５０に伝える。

チャネル５０の要求管理部５Ｉ−１に設けられた要求受
付／完了通知回路５２は、ＣＰＵｌ０（の磁気ディスク
制御プログラム処理機構１１）から磁気ディスクドライ
ブ３０−１を対象とする入出力命令が発行されて同命令
を受付けると、同命令の指定するＣＨプログラム２１を
主記憶装置２０からフェッチする。次に要求受付／完了
通知回路５２は、主記憶装置２０からフェッチしたＣＨ
プログラム２１を解読し、同プログラム２１に記述され
ている幾つかのデータ転送要求内容の解読結果、即ちデ
ータ転送要求内容列を要求スタック５３にスタックする
。要求受付／完了通知回路５２は上記のスタック処理を
終了すると、同スタック処理の開始時に要求スタック５
３が空であった場合には、磁気ディスク制御装置４０内
の要求処理部４１−１に設けられた処理最適化回路４３
に入出力要求の発生を通知する。要求受付／完了通知回
路５２は、以上の処理を磁気ディスクドライブ３０−１
を対象とするＣＰＵｌ０（の磁気ディスク制御プログラ
ム処理機構１１）からの入出力命令を受付ける毎に実行
する。これにより、ＣＰＵｌ０から磁気ディスクドライ
ブ３０−１を対象とする幾つかの入出力命令が連続的に
発行された場合には、要求スタック５３には、各入出力
命令の指定するＣＨプログラム２１に対応する各要求内
容列がＣＨプログラム２１別にスタックされる。

要求処理部４１−１内の処理最適化回路４３は、要求ス
タック５３にＣＨプログラム２１別にスタックされでい
る各要求内容列のそれぞれ先頭の要求内容の示すディス
クアクセス先のヘッド位置とレジスタ４２の示す現ヘッ
ド位置とを比較する。そして処理最適化回路４３は、上
記の比較結果により、現ヘッド位置に最も近いヘッド位
置をアクセス先とする要求内容を次の処理対象要求とし
て決定し、同要求の示す処理をアクセス制御回路４４に
指示する。

アクセス制御回路４４は、処理最適化回路４３からの指
示に応じ、指示された要求内容の示す処理、即ち磁気デ
ィスクドライブ３０−１のヘッドを要求されたヘッド位
置へ移動し、しかる後に要求されたデータ転送を行う処
理を行う。そして、アクセス制御回路４４は要求された
データ転送を完了すると、その旨をデータ転送完了時の
ヘッド位置を示す情報と共に処理最適化回路４３に通知
する。なお、このデータ転送の完了通知（要求完了通知
）には、１つのＣＨプログラム２１に対応する幾つかの
データ転送要求内容列の最後の要求内容の示すデータ転
送の完了通知（即ちＣＨプログラム２１の完了通知）と
、それ以外の要求内容の示すデータ転送の完了通知とが
ある。

処理最適化回路４３は、アクセス制御回路４４から要求
完了通知を受取ると、レジスタ４２の内容をアクセス制
御回路４４からのヘッド位置情報により最新のヘッド位
置を示すように更新し、しかる後に（アクセス制御回路
４４による要求完了通知と同様に）要求受付／完了通知
回路５２に要求完了を通知する。同時に処理最適化回路
４３は、要求スタック５３に要求内容列が残っているな
らば、各要求内容列の（その時点における）それぞれ先
頭の要求内容の示すディスクアクセス先のヘッド位置と
レジスタ４２の示す現ヘッド位置との比較を行い、前記
したように新たな処理対象要求を決定する。この決定処
理は、要求スタック５３が空になるまで、アクセス制御
回路４４から要求完了が通知される毎に繰返し実行され
る。

さて、要求受付／完了通知回路５２は処理最適化回路４
３からの要求完了通知を受取ると、同通知がＣＨプログ
ラム２１の完了を示しているならば、入出力完了割込み
によりＣＰＵｌ０（の磁気ディスタ制御プログラム処理
機構１１）に対して入出力要求（入出力命令）の完了を
通知する。

以上は、磁気ディスクドライブ３０−１を対象とする入
出力命令の要求する処理を行う場合について説明したが
、例えば磁気ディスクドライブ３０−２を対象とする入
出力命令は、要求管理部５１−２および要求処理部４１
−２によって行われることは勿論である。なお、要求ス
タック５３を要求処理部４１−１に設けること、即ち磁
気ディスク制御装置４０に設けることも可能である。ま
た本発明は、第１図に示すような磁気ディスクサブシス
テムに限らず、光デイスクサブシステムにも応用可能で
ある。

［発明の効果］ 以上詳述したようにこの発明によれば、１つのディスク
ドライブを対象とする入出力要求がＣＰＵから連続して
発行され、しかもその要求の示すチャネルプログラムに
よって指定されるデータ転送要求内容列が要求スタック
手段にスタックされ、各要求内容が連続的に処理される
ので、１つの入出力要求が完了してから次の人出力要求
が発行される従来方式に比べて無駄なアイドル時間が無
くなり、要求処理が効率的に行える。また１つのディス
クドライブを対象とする幾つかの入出力要求の示すデー
タ転送処理を、ディスクドライブのヘッド移動量が最も
少なくなる順序で行うことができるので、ＣＰＵからの
入出力要求の発生順にシリアルに実行される従来方式と
異なりシステムのトータルスルーブツトを高めることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック構成図であ
る。 ＩＯ・・・ＣＰＵ、２０・・・主記憶装置、２１・・・
チャネルプログラム（ＣＨプログラム）　、３０−１．
３０−２・・・磁気ディスクドライブ、４０・・・磁気
ディスク制御装置、４１−１．４１−２・・・要求処理
部、４２・・・レジスタ、４３・・・処理最適化回路、
４４・・・アクセス制御回路、５０・・・チャネル、５
１−１．５１−２・・・要求管理部、５２・・・要求受
付／完了通知回路、５３・・・要求スタック。 出願人代理人　　弁理士　鈴江武彦

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ディスクドライブを対象とする幾つかのデータ転
   送のための入出力要求をＣＰＵから連続的に発行可能な
   入出力要求発行手段と、この入出力要求発行手段からの
   上記入出力要求を受付ける毎に、同入出力要求の示すチ
   ャネルプログラムを主記憶装置から取出して解読し、そ
   の解読した幾つかのデータ転送要求内容を順次出力する
   要求受付手段と、この要求受付手段から出力される上記
   データ転送要求内容の列をチャネルプログラム別にスタ
   ックする要求スタック手段と、上記ディスクドライブの
   最新のヘッド位置を保持するヘッド位置保持手段と、上
   記要求スタック手段に上記チャネルプログラム別にスタ
   ックされている上記データ転送要求内容列のそれぞれ先
   頭の要求内容の示すディスクアクセス先のヘッド位置と
   上記ヘッド位置保持手段の示すヘッド位置とを比較して
   ヘッド移動量の最も少ない上記要求内容を次の処理対象
   要求として決定し、この決定した要求内容の示すデータ
   転送処理を指示する処理最適化手段と、この処理最適化
   手段によって指示された上記要求内容の示すデータ転送
   処理を上記ディスクドライブを制御して実行するディス
   クアクセス制御手段とを具備し、上記要求スタック手段
   が空でない状態では、上記ディスクアクセス制御手段が
   上記データ転送処理を完了する毎に同制御手段に対して
   上記処理最適化手段から新たな上記次の処理対象要求内
   容の示すデータ転送処理が指示されるように構成されて
   いることを特徴とするディスクアクセス方式。
2. （２）上記ディスクドライブを複数備え、上記各ディス
   クドライブ毎に上記要求受付手段、上記要求スタック手
   段および上記ディスクアクセス制御手段がそれぞれ設け
   られていることを特徴とする第１請求項記載のディスク
   アクセス方式。
3. （３）上記ヘッド位置保持手段の内容は、上記ディスク
   アクセス制御手段が上記要求内容の示す上記データ転送
   処理を完了する毎に、その完了時点の上記ディスクドラ
   イブのヘッド位置に更新されることを特徴とする第１請
   求項または第２請求項記載のディスクアクセス方式。