JPH02176822A - ディスクファイルシステム - 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〕 本発明はコンピュータシステム、データバンクシステム
等に用いるファイルシステムに係り、特にディスク装置
を複数用いて構成するのに好適なディスクファイルシス
テムに関する。

〔従来の技術〕

従来、複数の磁気ディスク装置を同時に動作させ、一つ
のデータをビットあるいはバイト単位程度に分割し、ｍ
数の磁気ディスク装置に同時に記録再生する（並列に記
録再生する）ファイルシステムが、たとえば、ミニ・マ
イクロ　システムズ１９８７年１２月号、第１５頁〜第
１６頁（Ｍｊｒ＋１−Ｍｌｃｒｏ　Ｓｙｓｔｅｍｓ、　
Ｄｅｃ、　１９８７　Ｐ１５〜Ｐ１６）に磁気ディスク
システムとして開示されている。本システムでは第２図
に示すような構成をとり、例えば情４ネ 報記録時には、記録命令とともに計算機＊’１ｃｐＵ、
図示せず）より送られて来たデータは入出力制御回路２
１を経てシーケンサ２２によりシリアルデータをビット
単位やバイト単位等で分割されパラレルデータを変換さ
れる。パラレルデータは各ディスク装置３１〜３５にそ
れぞれ設けられたコントローラを経てバッファ４１〜４
５に貯えられろ、これらの各部の制御はマイクロプロセ
ッサ２３が行っており、ディスク上のヘッド（図示せず
）が記録すべき領域に達した時、同時に各デー−でイス
ク装置は回転同期がかけれらていることが多２ζ− い、再生時には、各ディスク装置から読出された情報を
バッファに一担貯え、シーケンサで同期をとり、パラレ
ルデータをシリアルデータに変換して入出力制御回路よ
り計算機本体に送出される。

さらに１１本特許、特開昭５４−３９６１１には、積層
した磁気ディスクの各面を記録再生する磁気ヘッドを複
数個組とし、これらのヘッドに前述した分割されたパラ
レルデータを同時に記録再生する技術が開示されている
。

また、特開昭６１−１８７０６０号公報に記載されてい
るものは、共通バスおよび共用のキャッシュメモリを用
い、複数の処理装置、ディスク装置を結合し、ディスク
装置に記憶・再生するもの、７−となって￥だ、またデ
ィスク制御装置に不揮発イ、メモリの採用については、
アイ・ビー・エム、プロダクトアナウンスメント、アイ
・ビー・エム３９９０ストレージ・アナウンスメント（
Ｉ　Ｂ　ＭＰｒｏｄｕｃｔ　Ａｎｎｏｕｎｃｅｍｅｎｔ
／　Ｉ　Ｂ　Ｍ　３９９０　ＳｔｏｒａｇｅＣｏｎｔｒ
ｏｌ）に記載されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

これら従来の技術はいずれも、１ケ所に記録していたデ
ータを分割し、同時に記録再生することで、高いデータ
転送速度を得ることができる。

しかし、上記従来技術ではシステムが固定的であり、ユ
ーザの様々な要求に答えられないという問題があった。

従来技術でのファイルシステムでは一部システムを導入
すると、そのシステムは同一の性能しかなく、さらに性
能強化が必要となつた場合にはシステム全体、あるいは
一部分を取り替えなければならなかった。また、ユーザ
のファイルによっては時間的にも異なる性能が要求され
ており１例えば昼間のランダム的にアクセスするオンラ
インファイルであったものが、夜間にシーケンシャルな
バッチ処理用のファイルとして使われていたが、従来技
術ではこ九らの対応は全く出来なかった。

例えば、従来方式では、大量のデータの記憶・読出し時
には転送速度が使用する外部記憶装置（ディスク装置等
）の性能で制御される問題がある。また、大量のデータ
を複数の記憶装置に分けて記憶・読出しすることを、ソ
フトウェアでサポートすることも可能である。しかし、
この場合には、ソフＩ・ウェアの処理に処理装置を専有
することから、オーバーヘッドが増え、計算機システム
の性能低下、及び制御プログラムの開発等の問題がある
。

また、従来方式では１例えば、オンラインで情報処理時
に、外部記憶装置の特定データへの記憶・読出し要求が
集中した時の処理能力不足となることがある。これは、
アクセス、回転待ち等の機械的動作による処理時間に制
限が出来るためである。

さらに、従来のパラレル転送型のディスクファイルでは
、例えばユーザの扱うデータの長さにより以下に述べる
ような問題も生じていた。

すなわち、通常の磁気ディスク装置では第３図に示すよ
うなデータ形式をとり、ディスク１回転の光条を示すイ
ンデックスマーカ６０およびそのトラックのシリンダ番
号やヘッド番号等を記録しておくホームアドレス部７０
、交代トラックの所在等を記録しておくレコード０部（
Ｒ０部）８０のあとユーザのレコード９０が記録される
。レコードとレコードの間はギャップと呼ばれる領域１
００で区切られ、レコード間の区別や、再生アナログ回
路の同期化、チッネルとの命令のやりとるの時間の確保
に用いられる。またレコードの中も第３図に示すように
、そのレコードを識別するためのカウント部１１０．キ
一部（存在しないレコードもあり）１２０、ユーザのデ
ータを収納するデータ部１３０に分けられ、それぞれを
区別するギャップ部１４０が設けられている。レコード
間のギャップ１００は通常６１バイト、レコード内のギ
ャップ１４０は５１バイトである。従ってルーコードの
記録のためには合計１１２〜１６２バイトのギャップ部
が必要となる。

上記従来技術では、１つのデータを分割する数はいずれ
も固定されているため、（１）短いデータを多数に分割
して記録するとディスク−面当りのデータの長さ（レコ
ードの長さ）が極端に短くなりルーコードを記憶する領
域中にギャップ部の割合が増し、効率が低下する。（２
）さらに長いデータについては転送速度が一定であるた
め長時間の処理時間が必要となる、といった問題があっ
た。

株 本発明の目的は、嫌々なユーザの要求に柔軟に対応でき
るファイルシステムを提供することにある。

本発明の他の目的は、データの長短や、ユーザから要求
される異なる転送速度で記録再生するために、データを
効率良く記憶するファイルシステムを提供することにあ
る。

本発明の他の目的は２外部記憶装置の特定データへの記
憶・読出し要求が急増しても、十分な処理能力を持つフ
ァイルシステムを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するために、本発明ではファイルシステ
ムを、システム外部とデータの入出力をする入出力手段
と、該入出力手段と接続され上記データを任意の数のパ
ラレルデータに分割する制御手段と、上記データの分割
数を記憶する管理手段と、上記分割されたデータを同時
に記録媒体に書き込むヘッドと、上記管理手段に記憶さ
れた情報を参照して上記記録媒体からデータを再生する
手段により構成する。

〔作用〕

ここで、データの分割数は取り扱うデータの長さ、シス
シテムに要求される転送速度に対応して設定される。管
理手段はデータごとにそのデータがいくつのパラレルデ
ータに分割されたかを記憶する０分割されたデータは並
列的に各パラレルデータを書き込むヘッドへ送られ媒体
に記録される。

再生時には、管理手段に記憶されたデータの分割数など
記録時の状況を表す情報を基に媒体によりパラレルデー
タを読み出す。

本発明を例えばディスクファイルシステムに適用した場
合には、ディスクファイルシステムにデータを記録する
領域（データセットと呼ぶ）を割当てる際、ユーザの要
求、あるいはデータの特性により、データの分割数を決
定し、−度に記録もしくは再生動作が可能な領域に割当
てる。さらに、コントローラ内もしくは専用の記録装置
の不揮発メモリに設けた管理テーブルに、データセット
名、論理ボリューム名１分割数、ディスク装置上の実際
のボリューム名、シリンダ番号、ヘッド番号等を登録す
る。

分割数の決定はユーザ自身が行っても良いし、コントロ
ーラが自動的に決定し、自動的にディスク上の領域に割
当てても良い。

データセットの削除時にはディスク上のデータセットを
削除すると共に、該管理テーブル上の管理情報も削除す
る。

データ記録時には、該データを記録するために割り当て
た領域の分割数を管理テーブルより読み出し、該データ
を分割してパラレルデータに変換すると共に、割り当て
たディスクすべてに起動をかけ記録する。

再生時には読み出すデータの記録されているデータセッ
トの番号から管理テーブルを参照することにより分割数
とディスク装置群を判別し、践ディスクドライブ群に起
動をかけ、再生し、パラレルデータをシリアルデータに
変換して計算機本体に送出する。この時これらのディス
ク群は回転が同期化されていることが望ましい。

以上のように分割数を決定し、ディスク」二の領域を割
当てることでユーザの要求やデータの特性により、容量
、転送速度、データの長さ等の異なるアプリケーション
に柔軟に対応可能なファイルシステムが実現できる。

また、特定ディスク装置上の特定データに対する処理速
度を向上するため、コントローラまたはディスク１１に
不揮発性メモリを設け５指定したトラックの情報の記憶
・読出しは不揮発性メモリ上で実行出来る様にするとと
もに不揮発性メモリへの実デイスク装置トラックの割り
当て指定を設定出来る様にすることもできる。

また、コントローラの不揮発性メモリの一部、または、
ディスク装置内の不揮発性メモリは、ディスク上の複数
のトラックをエミュレートするものであり、指定したデ
ィスク装置の指定したトラックのデータは、不揮発性メ
モリ」二で記憶・読出しが行なわれる。このため、上記
指定したトラック上のデータに対する記憶・読出しには
、アクセス及び回転待ち時間が不要となり、高速動作が
可能となる。

〔実施例〕

実施例１ 丁 以考、本発明の一実施例を！＠１図により説明する。第
１図はシステムの概略を示したものでおる。

本実施例は記録するデータの長さにより分割数を変え、
データが長いものほど分割数を多くして高速転送を実現
しようとするものである。分割されたデータは異なるデ
ィスク装置に記録される方式データセット割り当て時に
は計算機本体（図示せず）よりチャネル（図示せず）を
介して送られた割当て命令を、コントローラ１内のチャ
ネルスイッチ２を介してサブディスクコントローラ３で
解読する。

第４図はサブディスクコントローラ３の一例であり、リ
クエストレジスタ３０１−に貯えられた命令を、マイク
ロプロセッサ３０２は、プログラムメモリ３０３に貯え
である手順により解読し、データセットに記憶するデー
タの長さに従って分割数を決める。本実施例の場合、分
割は最大で４とし、データの長さが４ＫＢ以下は分割な
し、４ＫＢ〜８ＫＢは２．８ＫＢ〜１．２　Ｋ、　Ｂは
３，３２ＫＢ以」−は・１の分割とした。そしてデータ
あるいは命令が伝送される同一の伝送路（パス）に接続
されたディスク群６〜９（これをストリングと呼び、デ
ィスク装置６５〜６８．７５〜７８．８５〜８８．９５
〜９８よりなる）当り１デイスク装置と分割数を同数割
当てる。］−ディスク装置に割例えば、本実施例で、デ
ータの長さがｌ０ＫＢ。

データセットの必要容量が１２ＭＢならば、データを３
分割し、第１図のディスク装置Ｊ６５，７６゜８５にそ
れぞれ４ＭＢを割当てることになる。

これらの分割の結果は、データセット名、論理ボリュー
ム名、容量１分割数、実際のディスクのボリューム名な
どと共に管理テーブル４に貯えられる。

管理テーブルの一例を第７図に示す０本例では第１図の
ストリング６．７，８．９はそれぞれＡ。

Ｂ、Ｃ，Ｄと名前が付けられており、ディスク装置６５
，７５，８５，９５．は００の番号が。

６６．７６．８６．９６は０１の番号が、以下の０２．
０３を付けられている。従ってディスク装置６５はＡＯ
ｏ、７６はＶＯＩの如き番号となる。

第７図に示した管理テーブルでＤＡｌｏｏの論理ボリュ
ームは、３つのディスク装置ｆｆＡＯＯ，ＢＯｏ、ｃｏ
ｏから構成されており、データは３分割されて記録され
ている。この論理ボリュームに属するデータセットはＡ
Ｎｌｏｏ、ＡＮＩＯｌ等であり、これらのデータセット
はデータ開始のトラック／シリンダ番号が同時に登録さ
れている。これらのデータを記録するディスク装置上の
位置は管理を容易にするために異なるディスク装置であ
っても同じ番号のトラック／シリンダ番号から開始する
ようにしてありが、この番号がディスク装置毎に異なっ
ていても良いことは明らかである。

論理ボリュームＤＡ　１０１はディスク装層１ヶで構成
されるボリュームである。本例では先の論理ボリューム
ＤＡ１００で使用したディスク装置とは異なるディスク
装置ＡＯ１を割り当てているが、もし、ＡＯＯ，Ｂｏｏ
、Ｃｏｏ等に空きスペースがあれば、このディスク装置
の中に割り当て分割数の異なるデータセットを同一ディ
スク装置に混在させても良い。

管理テーブルはファイルシステムの使用状況を示すもの
であり、ファイルシステムが電源ＯＦＦされた状態でも
そのテーブル内容を保持する必要があり、バッテリ等で
不揮発化した半導体メモリか専用の不揮発メモリ（例え
ば他のディスク装置など）を設けなければならない。さ
らに信頼性を保つためには、同一のテーブルをさらに別
に持つ二重化しておくことが望ましい。本実施例では管
理テーブルはコントローラ内に設けたが、別の場所、例
えばディスク装置の一部を当てても良い。

データ記録時には、チャネルスイッチ２を介して送られ
る記録命令と記録データを第４図に示したサブディスク
コントローラ３で解読する。すなわち、マイクロプロセ
ッサ３０２はプログラムメモリ：３０３に貯えである手
順に従ってリクエストレジスタ３０１の内容を解読する
。この時、記録すべきデータがどのデータセットに属す
るか、その分割数、ディスク装置番号等がディスク管理
テーブルより読み出される。記録されるべきデータはそ
の分割数に従ってシリアルパラレル変換回路３０４によ
りパラレルデータに変換され、かつ分割数に応じてパス
を起動し、１もしくは複数のドライブ起動させる１もし
くは複数の命令とともにコマンドレジスタ３０５に貯え
られ、これらコマンドはバススイッチ５を介して各スト
リングに送出される。パススイッチ５は、各ストリング
にあるパス６１，６２，７１，７２，８１，８２゜９１
．９２　（第１図ではストリング当り２本）のうち、未
使用のパスを選択するためのものである。

各ストリングに送出された記録命令と記録データは、各
パスに設けられたディスク制御回路６３゜６４等により
、実際のディスク装置６５〜６８が指定され、記録され
る。

第５図はディスク制御回路の一例である。ドライブレジ
スタ６３１に貯えられた各ストリングへの記録命令とパ
ラレルに分割されたデータはマイクロプロセッサ６３２
により、プログラムメモリ６３３に貯えである手順によ
り解読、実行される。

命令のうちヘッドアクセス、回転位置検出等の命令はレ
ジスタ６３４に貯えられ、マイクロプロセッサ６３５、
ブ０グラムメモリ６３６により実行されアクセスレジス
タ６３７にヘッドアクセストラック番号をセントしアク
セス機右彎６３８を起動させる動作を行う。またマイク
ロプロセッサ６３５はディスクドライブモータ６３９の
回転位置検出回路６４０を監視し、データを記録するタ
イミングをマイクロプロセッサ６３２に伝える。

データはバッファメモリ６４１、に貯えられ、へｔ＠ ラドが記録領域に達した時、麦類弁別回路６４２、記録
再生回路６４３によりヘッド６４４に記録電流を流して
ディスク上に記録される。

またデータ再生時には、該再生すべきデータセットの分
割数（例えば２分割）ディスク番号（例えばディスク装
置６８．９５）等を管理テーブル４より読み出し、該当
する全ディスク（例えばディスク装置６８．９５）に起
動をかけ、再生し、パラレルに再生されるデータをサブ
ドライブコントローラ３でシリアルデータに変換し、計
算機本体に送出する。これら記録再生動作を円滑に行う
ためにはＪＡ百間（少なくともサブディスク内）で回転
同期をしていることが望ましい３ 本実施例では７　ストリング当り１デイスク装置を選択
してサブディスクとしたが、ス）・リング当りのバスが
複数あれば、そのパス数までは同一ストリング内でディ
スク装置をサブディスクとしても同時に記録再生するこ
とは可能であり、に記実施例では同一ストリング内の２
つのディスク装置（例えば６５．６６）をサブディスク
としてもよい。

さらに本実施例では最大４分割、４ストリング４装置／
ストリング、２パス／ストリングの例で述べたが、スト
リングの数ｎＳ、ストリング当りのディスク装置数ｎｏ
、ストリング当りのバスの数ｎｐには何ら制約はない。

この時、データ分割数の最大Ｎは、上記同一ストリング
当のサブディスクも可能であるので。

Ｎ＝　ｎｓＸ　ｎｐ　（ｎｐ（ｎｏ） あるいは　Ｎ＝ｎｓＸｎｏ　（ｎｐ＞旧））まで＋ｉ７
能である。

上記実施例では各ディスク装置はヘッドアクセス機構を
１ヶ備えた例で述べたが、ディスク装置当り独立したヘ
ッドアクセス機構を持つ管台はこれらは同一ストリング
に接続した別ディスクと考えて割当てれば良い。

に記実施例ではｆ−夕の長さにより分割数を変え、長い
データほど分割数を多くする例についてのへたが、ユー
ザが要求する転送速度に従って分割数を変えても良い。

この時、■ヘッドが記録再〈トする時の転送速度をＤＲ
とすればｎ分割してｎ個のヘッドで同時に記録再生すれ
ば全体の転送速度はＤＲン援なる。

実施例２ 本発明の他の実施例の一例を第６図に示す。本実施例は
５本発明を１デイスク装置の複数の八ソ１−を組にして
同時に記録再生するパラレルヘッド型ディスク装置に適
用した場合である。本実施例で用いた磁気ディスク装置
４０１は５枚のディスク４０２〜４０（）を特にデータ
記録面は８所ｌ、すなわち記録再生へｙド４１１〜４】
８が８ケある。

ヘッド！１】。９は位決めサーボ用のヘッドである。

記録再生回路は４組４２１〜４２４持ち、ヘットとの間
にはヘッド選択スイッチ４２５がある。コンｊ・ローラ
１と該ディスク装置の間（Ｊは４本のバスが備えである
。

コントローラ１は先の実施例１と同様の構成をとること
ができ、かつほぼ同じ機構を宋している。

ディスク管理テーブル４は、割り当てられたデータセッ
トの分割数ヘッド番号、装置番号、容量を管理、保存し
ておく機能を持つ。

データセットの割り当て時には、記録するデータの長さ
により分割数を変え、並列に記録再生するヘッド群を選
択し管理テーブル４に登録しておく。

データ記録時には管理テーブルを参照することにより、
必要なバス群をバススイッチ５により選択し２．ディス
ク族？ｔ４０１にある、ディスク制御回路４２６に命令
を送出する。ディスク制御回路４２６は第５図に示した
回路とほぼ同一構成をとるが、複数のパス群からの命令
から、マイクロプロセッサによりアクセス命令を抽出し
、アクセスレジスタ６３７、アクセス機構６３８を動作
させヘッドを位置決めを行う。記録されるべきデータは
複数のパス群からのデータを同数のバッファメモリ群に
貯え、同数の変調弁別回路を経て記録再生回路４２１〜
４２４を選択しＩ＼ツド選択スイッチ４２５にヘッドを
選択しデータを記録する。再生時においても同様のプロ
セスを経てヘッドを選択し、同時に再生してパラレルデ
ータとし、サブディスクコントローラ３にてシリアルデ
ータに変換して計算機本体に送出する。

この時、同時に記録再生するヘッド群が別のディスク装
置に属していても、例えばヘッド４１７゜４１、８　、
及び他のディスク装置５０１のヘッド５１１．５．１２
としても良い、この場合、異なるパス群から同時に２つ
の装置に命令をサブディスクコントローラ３から送出す
れば良く、記録再生動作を円滑に行うためには、ディス
ク装ｆｆ１４０１　。

５０１間で回転同期をかけていることが望ましい。

本実施例での分割数は該ディスク装置に接続されたパス
の数まで大きくすることができる。

実施例３ 本発明の他の実施例について述べる。計算機システムの
中には、経時的に処理する仕事の中身が変り、それに応
じて、ファイルシステムも異なる性能が要求されること
があることは既に述べた。

たとえば、銀行等では、夜間に、昼間のオンラインデー
タを処理し、様々な統計情報を得ることが行なわれてい
る。従って、ファイルも、昼間は比較的短いデータをラ
ンダムに記録するファイルが大部分を占め、夜間は、比
較的長いデータをシーケンシャルに記録するファイルが
望まれる。

このようなファイルに本発明を適用すると極めて効率的
なファイルシステムの運用が可能となる。

すなわち、昼間はオンラインファイルとするため、たと
えば第１図のディスク装置の大部分はパラレル転送せず
個々に動作するよう管理テーブルに登録する。たとえば
第１図において、ディスク装置６５．７５．８５はバッ
チ用としてパラレル転送し、残りのディスク装置は個々
に動作ｉｊＪとする。

夜間は、オンラインが終了し、処理が完了してバッチ処
理が中心となった時、空いているディスク装置を組み合
せて、パラレル転装型のディスク装置を構成するよう管
理テーブルを逐次書き直しでいく。

この管理テーブルの書き替えは、ユーザのプログラムで
自動的に行ってもよいし、オペレータがディスク装置の
空き具合を監視して設定しても良い。

このようにすることが、１つのファイルシステムがオン
ライン用のファイルとしても、またバッチ処理用の高速
使用ができ、効率的なシステム運用が可能となる。

録再生する磁気ディスク装置についても同様の効果があ
ることは明らかである。

実施例４ 次に本発明を、文献検索システムに適用した例を示す。

本検索システムでは、全件数１０万件を検索を早めるた
めキーワードを集めたファイルや書名著各名、発行日、
などの書誌事項を集めたファイルを分野毎に分けて作っ
である。また１本文は、文字列をコード情報として貯え
たファイルと、図面を画像データとして作ったファイル
を作っている。この時、各ファイルの容量は以下となっ
ている。

キーワード、書誌事項のファイル、５０Ｍバイト本文の
ファイル　　　　　　　　　ＩＧバイト図面のファイル
　　　　　　　　　５Ｇバイトこれらの情報を格納する
ディスク装置は１台当りの容１６００Ｍバイト、転送速
度１．５Ｍバイト／秒、１５トラツク／シリンダ、トラ
ック当り２５　ＫＢｙｔｅの容量の磁気ディスクを第８
図に示すように接続したシステムを用いた。この特番デ
ィスクは回転同期しており、各々２本のパスが接続され
ている。上記ファイルを、本発明を適用して、以下のよ
うに格納した。最上段に接続した磁気ディスク８０１〜
８０５は、■磁気ディスクを１論理デイスクとして個別
に動作可能とし、ここには。

キーワード、書誌事項ファイルを分野毎（例えば、国際
１−進分類表をもとに）に５分割し、大よそ１．０Ｍバ
イトづつ各磁気ディスクに格納する。参照頻度の高いキ
ーワードや書誌事項のファイルを１台の磁気ディスクに
格納してしまう場合に比べで、このように分割して格納
することにより、分野の異なるファイルは並行してアク
セスでき、システム性能を向上させることが可能となる
。磁気ディスク８０１〜８０５の残りの部分には本文の
文字列をコード情報としたファイルを、同様に分野毎に
５分割して大よそ２００Ｍバイトづつ格納しである。一
方、文字列情報よりも１件当り５倍の容量が必要な図面
や写真を画像データとして貯えるファイルは、計１０台
のディスク装置を用いて格納している。この時、本発明
を用いて、ディスク装置８０６〜８１０，８１１〜８１
５をそれぞれ１論理ボリューム８３０，８４０とし、図
面ファイルをバイト単位に分割して５台の磁気ディスク
に格納し、再生時にはこの５台の磁気ディスクから同時
に読み出すこととした。本システムでは文献件数がさら
に増加することを見越して予備のディスク８１６〜８２
０が接続されている。

ユーザが検索をする場合は、まず、キーワードや書誌事
項を使って、ディスク８０１〜８０５のうちの何個かを
アクセスし、該当する文献をリストアツブする。次に、
それらの内容を見る時には、格納しである本文はディス
ク８０１〜８０５の中からとり出し、同時に図面や写真
は論理ボリューム８３０もしくは８４．０にアクセスし
、それぞれを構成している５台のディスク８０６〜８１
０゜８１１〜８１５を同時に動作させる。図面や写真は
、本文よりも１件当り平均して５倍の容量となっている
ため、従来のように１つのディスクに格納すれば、本文
のとり出し時間の５倍の時間が必要となり、各端末での
そのあとの処理時間を長くしていた。本発明を適用する
ことにより本文と図面、写真はほぼ同じ時間でユーザの
端末（図示せず）に転送でき、端末での表示をスピーデ
イに、本発明を適用しない場合に比べて１１５の時間で
できるようになった。なお、この時のディスク管理テー
ブルは第９図の如く構成している。

本システムに、ファイルを追加する場合、もし、そのフ
ァイルが図面や写真を含まないものであればディスク８
１６〜８２０を個々に論理ボリュームとして格納すれば
良い。図面や写真を含めば磁気ディスク８１６〜８２０
を１論理ボリユームとし、本文は他のディスクに格納す
れば良い、このように本発明を適用することで、ユーザ
のデータの特性により任意に構成を変えることができる
。

本実施例では、キーワード、書誌事項を分理別に分類し
分割して別個のディスクに格納したが、分割せず同一フ
ァイルをディスク８０１〜８０５すべてに格納しておく
こともできる。

実施例５ 以下、本発明の一実施例を第１０図により説明する０本
発明の計算機システムは、処理装置９０２、コントロー
ラー、複数のディスク装置６および入出力装置９１７か
ら成る。また入出力装置９１７には他の外部記憶装置例
えば磁気テープ装置等が接続されても良い。処理装置９
０２は、中央処理装置９０３．主記憶装置９０４、入出
力制御装置９０８，９０８’およびパス制御部９０７か
ら成る。コントローラ１は、チャネル側およびデバイス
側のインターフェイスを制御する一対のインタフェイス
制御部９，１、Ｏ、キャッジ、ユメモリ１２、不揮発性
メモリ１３．１４およびパス制御部１１から成る。ディ
スク装置６は、複数のヘッド・ディスク・アセンブリか
ら構成される。

本発明での処理装置９０２からディスク装置６へのデー
タの記憶（書込み）動作について説明する。主記憶装置
９０４から転送すべきデータ量に対して入出力処理制御
装置９０８からコン！・ローラ１への転送速度が中央処
理Ｍ置９０８からコントローラ１への転送速度が中央処
理装置９０３により決められる。これは通常の計算機シ
ステムでは、入出力制御装置、ディスク制御装置間、デ
ィスク制御装置、ディスク装置間の各々の転送速度が一
般に同一であるため、ｆ：記・インターフェイスの多重
度を上げることにより転送速度をＥげる。

実施例ではインターフェイスを４倍多重にした場合を示
す。主記憶装置！〕０４にある。ディスク装置６に記憶
するため転送すべきデータａ　”　ｄはバス制御部９０
７により４分割して並列に入出力制御装置９０８に送ら
れる。入出力制御装置９０８は指定可能な最大多重度の
数の入出力制御回路１７から成る。本具体例では、４倍
多重化のため、バス制御部９０７により選択された４つ
の入出力制御回路】７により、４本の処理装置、ディス
ク制御′ｌ１Ａｎ間インターフェイス１５を介し、コン
トローラ１ヘデータを転送する。コントローラ１では選
択されて使用された処理装置９０２の入出力制御回路１
７に対応するインターフェイス制御部５（の、４つのイ
ンターフェイス制御回路１８を介し、データを、キャッ
シュメモリ１２及び不揮発性メモリ１３のａ′〜ｄ′お
よびａ１〜ｄ′に主記憶装置のａ　”　ｄに対応して転
送する。処理装置９０２からの転送データの上記メモリ
への配π制行なう。キャッシュメモリ１２及び不揮発メ
モリ］３へのデータ転送終了により、処理装置、ディス
ク制御装置間インターフェイス】、５は切り離される。

コントローラ１からディスク装置６へのデータの転送は
下記の通りである。キャッシュメモリ１２上のデータａ
／、−ｄｌは、パス制御部１１により、インタフェイス
制御部ｌｏ内の４つのインタフェイス制御部１Ｉ１１９
により、対応するディスク装置６に並列に転送・記憶さ
れる。ここでディスク装置６は４台のＨＤＡから成り、
各ＨＤΔは２つのアクチュエータ、記録再生系を有する
場合が示しである。また他のディスク装置、ＨＤ　Ａハ
、のインタフェイス１６は省略して示した。この様にし
て、多重度倍高連化した転送が可能となる。

ここで、不揮発性メモリ１３は、キャッシュメモリ１２
八データが転送された後、電源等のル故でデータが紛失
するのを防ぐためにディスク装置に記憶すべきデータ及
び制御情報の一部を記憶するためのものである。不揮発
メモリ１４の動作に一ついては別に説明を加える。ディ
スク制御装置・ディスク装置間インターフェイス１６は
、接続されるディスク装置６に含まれる全でのアクチュ
エータに対応した数だけあることが望ましいが、各ディ
スク装置に吋し、少なくとも処理装置、ディスク制御装
置間インターフェイスで設定可能な多重度以上の、イン
ターフェイスが性能を十分発揮するために必要である。

つぎに再生動作の説明を加える。再生時も記憶時と同様
、転送データ容量に応じ、各インターフェイスの多重度
を制御する。例えば４倍多重の場合には、指定したディ
スク装置６のデータの記憶されている４つのアクチュエ
ータからディスク装置、ディスク制御装置インターフェ
イス１６．ディスク側インターフェイス制御回路１９を
介して、バス制御部１１で指定されたキャッシュメモリ
１２の領域へ記憶される。ここでディスク装置は切り離
される。

さらに上記キャッシュメモリ１２に記憶されたデータは
、多重化指定された４つのチャネル側インタフェイス制
御回路１８、処理Ｍ胃、ディスク制御装置間インタフェ
イス１５およびバス制御回路１７を介して主記憶送置の
所定の位置に読出しデータを転送する。

この場合に分割してデータの記憶された複数のディスク
装置内ヘッド・ディスク・アセンブリは、同期して回転
することが望ましい。しかし、上記実施例では５同期し
て回転する機構を持っていない場合は、ディスク制御装
置へのデータ転送にばらつきが出るが、最大１回転の待
ち時間で納まる。

また処理装置がｂｙｓｙであるために生じる沈み込みの
おそれはキャッシュメモリまでのバスが空いていれば殆
んど起らない。

本実施例のもう一つの動作について述べる。本実施例で
は、不揮発性メモリを２グループ１３．１４装備してい
るが１本動作では前述の動作で使用しない第２の不揮発
性メモリを用いる。本動作例では、不揮発性メモリ１４
上で、ディスク装置６の特定トラックのデータの記憶・
読出しを実行する６即ち、システム２電源投入時に、指
定したトラック上のデータを不揮発性メモリ１４に転送
し、このデータをディスク上のデータとみなし、以後記
憶・再生を行なう。また、システム２の電′ｇ遮断時に
、不揮発性メモリ１４から、各々指定されたディスクの
トラック上へデータの転送・書込みを行なう。

以上により、不揮発性メモリ１４上にある特定トラック
のデータに対する記憶・読出しは、アクセス、回転待ち
時間がなくなるため２桁から３桁短縮できる。不揮発性
メモリ１４上に移動させる装置、トラックの指定は、パ
ス制御部１１で行なわれる。トラックの指定には２つの
モードがあり、一つは、固定モードであり、ディレクト
リ等アクセス頻度が高いデータトラックを固定して指定
するものと、アクセス頻度の高いトラックを指定する可
変モードがある。可変モードは、オンラインシステムで
時間の経過とともに、アクセス頻度の高いトラックが移
行する場合にも、高スループツトを維持するために設け
たものである。場合によってはこれら２つのモードのミ
ックスしたものでも良い。

可変モードのトラック指定は、ＬＲＵ法が一般的に使用
可能である。ただし、新らたにデータの記憶・読出しが
生じる度に不揮発性メモリへ転送するのでなく、単位時
間に一定回数以−ｈＩ：記動作が生じたデータのみ不揮
発性メモリへ転送することが必要である。この場合、ト
ラックを指定する場合に、ディスク装置６から不揮発性
メモリ１４上にデータを移行させる。また指定を解除す
る際に、不揮発性メモリ１４からディスク装置６八移り 勤させる必要がある。特定トラックデータの記憶に不揮
発性メモリを用いるのは、前述の様に、電源等の故障が
起っても、修復後、ディスク装置６の特定トラックに最
新データを記憶可能にするためのものであり、バッテリ
・バックアップ付半導体メモリ素子を使用しても良い。

実施例６ 以下他の実施例について第１１図により述べる。

本実施例では、コントローラ１に特定トランクデータ記
憶・再生用の不揮発メモリを置かず、ディスクＲｒ！ｔ
６の一つのヘッド・ディスク・アセンブリまわりの回路
系を含めて示す１本実施例ではヘッド・ディスク・アセ
ンブリ９２１内の２つのアクセス機構系に対応して不揮
発性メモリ９２０を有し、各々の不揮発性メモリ９２０
の対応するアクセス機構がカバするトラックの特定のも
ののみ記憶・読出しする。ディスクの特定トラック上の
データの不揮発性メモリへの転送、特定トラックの指定
等は前述の第１０図の実施例と同様である。

第１０図の実施例では、不揮発性メモリ１４が共通であ
り容量が大きくとれるため、指定した不揮発メモリに置
くべきデータが特定のディスク６に集中しても柔軟に対
処できる利点がある。第１０図の実施例では不揮発性メ
モリ９２０上の指定トラック・データは、対応するアク
セス機構に１対１に対応するため、記憶・再生をしよう
とするデータが不揮発性メモリ上にあるか否かの判定が
容易で、オーバーヘッドが小さくなる利点がある。

上記、キャッシュメモリと不揮発性メモリを併用する場
合、上述の手法から分る通り、不揮発性メモリにあるデ
ータは必ずキャッシュメモリにある。そのためまず、不
揮発性メモリ上のデータの有無を確認の後無い場合キャ
ッシュメモリ上にデータの有無を検索することが望まし
い。

上記実施例では、磁気ディスク装置１６は、アクセス機
構について記録・再生回路系は一組用意される。即ちア
クセス機構につき１つのヘッドしか選択されない。その
ため並列に複数のアクセス機構系の１ヘツドを選択して
いるが、１つのアクセス機構系に対し複数のヘッドを選
択し並列に読出せる方式のディスク系に対しては、１つ
のアクセス機構を選択し、並列に記憶・再生しても良い
。

また上記実施例では、処理装置・ディスク制御装置間イ
ンターフェイスを複数並列に選択し転送するが、超高速
のタイムシェアリング方式によるインターフェイスの場
合は、多重度の代り１時間スロットの選択を多くするこ
とにより転送速度を変えることも可能である。

１−記実施例の記載では、処理装置、ディスク制御間、
ディスク制御装置、ディスク装置間インターフェイスの
転送速度は同一という例で示しである。しかし、ディス
ク制御装置のメモリに一担データが記憶されるため、こ
れらの転送速度は必ずしも同一である必要はない。

本実施例でのディスク装置としては、磁気ディスク装置
、光デイスク装置、磁気光ディスク装置である。

本実施例では不揮発性メモリはバッテリ・バックアップ
付の半導体メモリ又は半導体不揮発性メモリ等である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ユーザの要求や記憶するデータの特性
により、ファイルシステムを自由に分割でき、ユーザの
要求に柔軟に対応できるファイルシステムが実現できる
。これは経時的にも変化するファイルに対する要求にも
対応できることを意味する。

また、データの長短や、ユーザから要求される異なる転
送速度が記録再生するために、システムのハードウェア
の変更なし、データを効率良く記憶するファイルシステ
ムが実現できる。

本発明によれば、処理装置、ディスク制御装置、ディス
ク装置幅のインターフェイスの転送速度が転送すべきデ
ータの量に応じて、インターフェイスの多重度、平列度
を認意に設定可能となるので、転送データ量に関係なく
データ転送時間を短くできる効果がある。

また、ディスク制御装置にキャッシュメモリ、不揮発性
メモリを設け、処理装置、ディスク装置間のデータ転送
を上記メモリを介して行ない、上記メモリまで転送が終
了した時点で、上位又は下位側の装置を切り離すことに
より、切り離した装置の専有時間が減り、有効活用が図
れる。また、読出し時に、上位装置がｂｕｓｙであるた
め、再結合が出来ず、沈み込が生じることが防止出来る
。

さらに、ディスク制御装置又は、ディスク装置に不揮発
性メモリを図け、記憶・再生頻度の高い特定のデータを
記憶しておき、これらのデータに対する記憶・再生動作
は、不揮発性メモリ上で行なうことにより、ディスク装
置に対する記憶・再生に要する時間が大幅に（２〜３桁
）短縮出来。

計算機システムのスループットの大幅向上ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示すブロック図、第２図は
従来技術の１例を示すブロック図、第３図は従来技術の
ディスク上のレコードフォーマットを説明する概念図、
第４図はサブディスクコントローラの１例を示すブロッ
ク図、第５図はディスク制御回路の１例を示すブロック
図、第６図はディスク制御回路の１例を示すブロック図
、第７図は本発明で使用する管理テーブルの１例を示す
図、第８図は本発明の他の１実施例のブロック図、第９
図は本発明の一実施例のディスク管理テーブルの概念図
、第１０図は本発明の一実施例のシステム構成図、第１
−１図は他の実施例のシステム構成図、第１２図は本発
明の他の実施例でのディスク装置の詳細構成図。 努 ｌＩ囚 不ｆ目 ≠２図 め 図 名 り 図 茎 と 図 不 ７７回 □ 二一一一一一一一」

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、システム外部とデータの入出力をする入出力手段と
   、該入出力手段と接続され上記データを任意の数のパラ
   レルデータに分割する制御手段と、上記データの分割数
   を記憶する管理手段と、上記分割されたデータを同時に
   記録媒体に書き込むヘッド群と、上記管理手段に記憶さ
   れた情報を参照して上記記録媒体からデータを再生する
   手段を有するファイルシステム。 ２、前記制御手段は、データの長さによりデータの分割
   数を変化させる請求項１記載のファイルシステム。 ３、前記制御手段は、長いデータほどデータの分割数を
   多くする請求項２記載のファイルシステム。 ４、前記制御手段は、１日を複数の時間帯に分割し、其
   れ其れの時間帯に対応してデータの分割量を設定する請
   求項１記載のファイルシステム。 ５、システム外部からデータの入出力がある間はデータ
   の分割を行なわず、データの入出力が停止した後はデー
   タの分割をおこなう請求項１記載のファイルシステム。 ６、前記制御手段は、設定されるシステムの転送速度に
   応じてデータの分割数を変化させる請求項１記載のファ
   イルシステム。 ７、前記制御手段は、システム外部より入力される高速
   転送要求命令に従ってデータの分割数を多くする請求項
   ６記載のファイルシステム。 ８、前記制御手段は、前記データの種類に応じてデータ
   の分割数を変化させる請求項１記載のファイルシステム
   。 ９、前記データは、複数種類のデータから構成され、デ
   ータの種類ごとに分割数を設定する請求項１記載のファ
   イルシステム。 １０、前記制御手段は、データセット名、該データセッ
   トの論理ボリューム名、該論理ボリュームに関するデー
   タの分割数、及び分割されたデータの記録される記録領
   域を特定する情報を記憶する管理テーブルである請求項
   １記載のファイルシステム。 １１、前記記録手段は、前記データの分割数より多いヘ
   ッドを有するディスク装置であり、前記記録領域を特定
   する情報は、前記分割されたデータを記録するディスク
   装置のボリューム名、及びヘッド番号である請求項１０
   記載のファイルシステム。 １２、前記ディスク装置は、複数のシリンダーを有し、
   前記記録領域を特定する情報は、シリンダー番号を含む
   請求項１１記載のファイルシステム。 １３、前記データセットを記録する際には前記管理テー
   ブルに登録を行ない、データセットを削除する際には前
   記管理テーブルの情報を削除する請求項１０記載のファ
   イルシステム。 １４、前記データセットの記録再生時には、前記管理テ
   ーブルの情報を参照して、パスの起動、ディスク装置の
   選択、及びヘッドの選択を行なう請求項１０記載のファ
   イルシステム。 １５、前記管理テーブルは、システム外部からの命令に
   より再構成される請求項１０記載のファイルシステム。 １６、前記管理テーブルは、電池でバックアップされて
   不揮発化した半導体メモリである請求項１０記載のファ
   イルシステム。 １７、前記管理テーブルは、専用のディスク装置である
   請求項１０記載のファイルシステム。 １８、前記管理テーブルは、２重化されている請求項１
   ０記載のファイルシステム。 １９、システム外部とデータの入出力をする入出力手段
   と、該入出力手段と接続され上記データをパラレルデー
   タに分割する分割手段と、上記分割されたデータを同時
   に記録する複数のヘッドと、該ヘッドによりデータを書
   き込まれるディスク状記録媒体と、上記ヘッドへ上記パ
   ラレルデータを転送する上記ヘッドと同数の転送路と、
   上記パラレルデータの数を上記ヘッド及び転送路の数よ
   り小さい範囲内で変化させる手段を有するディスクファ
   イルシステム。 ２０、記録再生時には、前記パラレルデータの数と同数
   のヘッド及び転送路を起動する請求項１９記載のディス
   クファイルシステム。 ２１、前記ヘッドは異なるヘッドアクセス手段に搭載さ
   れ、上記ヘッドアクセス手段は各ストリングごとに、該
   ストリングに属する転送路の数を最大とする数だけ割り
   当てられている請求項１９記載のディスクファイルシス
   テム。 ２２、前記ヘッドは異なるディスク装置に搭載され、上
   記ディスク装置は各ストリングごとに、該ストリングに
   属する転送路の数を最大とする数だけ割り当てられてい
   る請求項１９記載のディスクファイルシステム。 ２３、前記ヘッドは同一のヘッドアクセス手段に搭載さ
   れ、該ヘッドアクセス手段に接続された転送路の数を最
   大のデータ分割数とする請求項１９記載のディスクファ
   イルシステム。 ２４、前前記ヘッドは同一のディスク装置に搭載され、
   該ディスク装置に接続された転送路の数を最大のデータ
   分割数とする請求項１９記載のディスクファイルシステ
   ム。 ２５、前記ディスク状記録媒体は、磁気記録媒体である
   請求項１９記載のディスクファイルシステム。 ２６、データの処理を行なう中央処理装置、データの記
   憶を行なう主記憶装置及びデータの入出力を行なう入出
   力制御装置を有する処理装置と、該処理装置とデータの
   交換をする補助記憶装置と、上記処理装置と補助記憶装
   置の間でデータを分割する手段と、上記分割されたデー
   タを並列に転送する手段と、該転送されたデータを同時
   に上記補助記憶装置に記憶させる手段と、上記データの
   分割の数を変化させる手段を有する情報処理装置。 ２７、不揮発性メモリと、特定のデータを補助記憶装置
   から上記不揮発性メモリと転送する手段と、上記特定の
   データへのアクセスを上記不揮発性メモリ上で行なう手
   段を有する請求項２６記載の情報処理装置。 ２８、前記補助記憶装置はディスク装置であり、前記不
   揮発性メモリは上記ディスク装置及び前記処理装置のう
   ち少なくとも１つに設けられている請求項２７記載の情
   報処理装置。 ２９、前記不揮発性メモリ上の特定データの一部を、デ
   ィスク装置に記録されているデータに置き換える手段を
   有する請求項２８記載の情報処理装置。 ３０、前記特定のデータはアクセス頻度が一定値以上の
   データである請求項２９記載の情報処理装置。 ３１、前記不揮発性メモリ上のデータのアクセス頻度が
   一定値以下になったとき、上記不揮発性メモリから前記
   ディスク装置にデータを戻す手段を有する請求項３０記
   載の情報処理装置。 ３２、システム外部とデータの入出力をするチャネルス
   イッチと、該チャネルスイッチと接続され上記データを
   任意の数のパラレルデータに分割するサブディスクコン
   トローラと、分割されたデータを同時に記録する複数の
   記録手段と、上記サブディスクコントローラと記録手段
   の間で分割されたデータを並列に転送する複数の転送路
   と、上記データの分割数及びパラレルデータの記録され
   る記録手段を記憶するディスク管理テーブルとを有する
   ディスクファイルシステム。