JPH03116221A - ディスクキャッシュ機構 - 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、特に、ディスク型記憶装置に対するアクセ
スが比較的ランダムである場合に好適なディスクキャッ
シュ機構に関する。

（従来の技術） 磁気ディスク装置、先ディスク装置或は光磁気ディスク
装置などのディスク型記憶装置に対するアクセスを高速
化するために、ホスト装置とディスク型記憶装置との間
に、ディスク型記憶装置の一部の記憶データをセクタ単
位で記憶するためのキャッシュメモリを設け、このキャ
ッシュメモリにホスト装置から要求されたセクタデータ
（目的セクタデータ）が記憶されている場合には、ディ
スク型記憶装置をアクセスせず同メモリから目的のセク
タデータを読出してホスト装置に転送するディスクキャ
ッシュ機構が各種開発されている。

従来、このディスクキャッシュ機構は、−度アクセスさ
れたデータが繰返しアクセスされることに右目したタイ
プ■と、シーケンシャルなアクセスを前提としたタイプ
■の２種に大別される。タイプ■は、過去にアクセスさ
れたデータをキャッシュメモリに貯えるようにしたもの
であり、タイプ■はアクセスの対象となったセクタが存
在するトラック全体のデータを、これからアクセスされ
る可能性が高いものとしてキャッシュメモリに貯えるよ
うにしたものである。

しかし、ディスク型記憶装置へのアクセスが比較的ラン
ダムである場合には、−度アクセスされたデータが繰返
しアクセスされるとは限らず、タイプ■のディスクキャ
ッシュ機構は有効に働かずヒツト率が低下する。また上
記の場合（ディスク型記憶装置へのアクセスが比較的ラ
ンダムである場合）には、同一トラック上の各セクタへ
の集中したアクセスも期待できないため、タイプ■のデ
ィスクキャッシュ機構も有効に働かず、しかもタイプ■
では１セクタだけをアクセスするときにもトラック全体
のデータをキャッシュメモリに読込むため、かえってア
クセス速度が低下することになる。

（発明が解決しようとする課題） 上記したように従来のディスクキャッシュ機構は、過去
にアクセスされたデータを、繰返しアクセスされるもの
としてキャッシュメモリに貯えるようにしたタイプ■、
およびアクセスの対象となったセクタが存在するトラッ
ク全体のデータを、これからアクセスされる可能性が高
いものとしてキャッシュメモリに貯えるようにしたタイ
プ■のいずれでも、ディスク型記憶装置へのアクセスが
比較的ランダムである場合には有効に働かないという問
題があり、特にタイプ■においてはディスク型記憶装置
からキャッシュメモリへのデータ読込み効率が悪くアク
セス速度も低下するという問題があった。

この発明は上記事情に鑑みてなされたものでその目的は
、ディスク型記憶装置へのアクセスが比較的ランダムで
ある場合に特に有効に作用し、しかもディスク型記憶装
置からキャッシュメモリへのデータ読込みが効率的に行
えるディスクキャッシュ機構を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明は、ディスク型記憶装置に対するセクタアクセ
ス時において、シーク動作完了時からリード／ライトヘ
ッドが目的セクタに到達するまでの間に同ヘッドが通過
したセクタのデータをキャッシュメモリに読込む手段を
設けたことを特徴とするものである。

（作用） 上記の構成によれば、ディスク型記憶装置に対するセク
タアクセスに際し、目的トラック（目的セクタが存在す
るトラック）にリード／ライトヘッドが位置付けられる
シーク動作完了時から同ヘッドが目的セクタに到達する
までの間（即ち回転待ちの期間）に同ヘッドが通過した
セクタのデータが全てキャッシュメモリに読込まれるの
で、同一トラック上で比較的ランダムなディスクアクセ
スが行われる場合には有効に作用する。しかも、ディス
ク型記憶装置からキャッシュメモリへのデータ読込みが
、ディスクの回転待ち時間にリード／ライトヘッドが通
過したセクタを対象に行われるため、キャッシュメモリ
へのデータ読込みのためにアクセス速度が低下する虞が
ない。

（実施例） 第１図はこの発明のディスクキャッシュ機構を適用する
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。同図において、１１はシステムの中枢を成すホスト
装置、１２はホスト装置１１の外部記憶装置として用い
られる磁気ディスク装置、光デイスク装置或は光磁気デ
ィスク装置などのディスク型記憶装置である。このディ
スク型記憶装置１２に装填される記憶媒体としてのディ
スクには同心円状に記録トラックが配置され、トラック
を複数に分割したセクタを単位に読出し／書込みが行わ
れる。ホスト装置１１とディスク型記憶装置１２との間
にはディスクキャッシュ機構１３が設けられている。こ
のディスクキャッシュ機構１３は、ディスク型記憶装置
１２（に装填されているディスク上）の一部の記憶デー
タを保持するためのキャッシュメモリ１４と、このキャ
ッシュメモリ！４および（同メモリ１４に保持されてい
るデータのディレクトリ情報を登録するための）図示せ
ぬディレクトリメモリを管理すると共に、ディスク型記
憶装置１２に対するアクセスを制御するキャッシュ制御
部１５とを有している。

次に、第１図の構成の動作を、ディスク型記憶装置１２
に対するセクタアクセスを例に、第２図および第３図を
参照して説明する。なお、第２図はディスク型記憶装置
１２に対するセクタアクセス時のキャッシュ制御部１５
の処理手順を示すフローチャート、第３図はディスク上
の目的セクタとキャッシュメモリ１４に読込まれるセク
タとの位置関係を説明するための図である。

今、ホスト装置１１からディスクキャッシュ機構１３に
対し、ディスク型記憶装置１２に装填されている第３図
のディスク３Ｉのトラック３２上のセクタ３６を対象と
する読出し／書込みコマンド（ディスクアクセスコマン
ド）が与えられたものとする。

この場合、ディスクキャッシュ機構１３内のキャッシュ
制御部１５は、ホスト装置１１から与えられたコマンド
で要求されているセクタ（３６）のデータがキャッシュ
メモリ１４に存在するか否かを調べ、存在するヒツト時
には、キャッシュメモリ１４内の対応するデータを対象
に読出し／書込みを実行する。

これに対して、キャッシュメモリ１４内に要求されたセ
クタ（３６）のデータ（目的セクタデータ）が存在しな
いミスヒツト時には、第２図のフローチャートで示され
る処理を以下に述べるように行う。

まずキャッシュ制御部１５は、ディスク型記憶装置１２
を制御して、第３図に示すリード／ライトヘッド３７を
目的セクタ３６が存在するトラック３２上に位置付ける
ためのシーク動作を行わせる（ステップＳｌ）。次にキ
ャッシュ制御部１５は、ディスク型記憶装置１２におけ
るシーク動作が完了すると、リード／ライトヘッド３７
が位置しているセクタの次のセクタが目的セクタ（３Ｇ
）であるか否かを調べる（ステップＳ２）。もし目的セ
クタでなければ、キャッシュ制御部１５はそのセクタの
データを読出してキャッシュメモリ１４に登録しくステ
ップＳ３）、上記ステップＳ２に戻る。これに対して、
ステップＳ２で、リード／ライトヘッド３４が位置して
いるセクタの次のセクタが目的セクタ（３３）であるこ
とを判定した場合には、キャッシュ制御部１５は、この
目的セクタ（３３）を対象としてホスト装置１１によっ
て指示されたコマンドを実行する（ステップＳ４）。

以上の処理により、ディスク型記憶装置１２でのシーク
動作完了時に、リード／ライトヘッド３７が第３図に示
すように目的トラック３２上のセクタ３３、セクタ３４
、セクタ３５、セクタ３６（目的セクタ）・・・からな
るセクタ列のうちのセクタ３３に位置している場合には
、このセクタ３３と目的セクタ３Ｂとの間の全てのセク
タのデータ、即ちセクタ３４およびセクタ３５のデータ
が順にキャッシュメモリ１４に読込まれる。この読込み
は、シーク動作完了時からリード／ライトヘッド３７が
目的セクタ（３６）上に位置するまで、いイ〕ゆる回転
待ちの期間に行われるため、アクセス速度が低下する虞
はない。そして、上記したようにセクタ３５のデータ（
即ち目的セクタ３６の直前のセクタ３５のデータ）のキ
ャッシュメモリ１４への読込みが終了すると、目的セク
タ３６に対する指示された操作（読出し／＠込み）が従
来通り行われ、同時にセクタ３Ｇから読出した或はセク
タ３６に書き込んだデータがキャッシュメモリ１４に登
録される。したがって、その後にホスト装置１１から、
セクタ３Ｇは勿論、セクタ３４またはセクタ３５に対す
るセクタアクセス要求があった場合には、キャッシュ制
御部１５はヒツトを検出し、キャッシュメモリ１４を対
象に要求されたセクタアクセスを高速に実行することが
できる。

［発明の効果］ 以上詳述したようにこの発明によれば、ディスク型記憶
装置に対するセクタアクセスに際し、シーク動作完了時
からリード／ライトヘッドが目的セクタ上に位置するす
るまでの間（回転待ちの期間）に同ヘッドが通過したセ
クタのデータが全てキャッシュメモリに読込まれるので
、同一トラック上で比較的ランダムなディスクアクセス
が行われる場合には有効に作用する。しかも、ディスク
型記憶装置からキャッシュメモリへのデータ読込みが、
ディスクの回転待ち時間にリード／ライトヘッドが通過
したセクタを対象に行われるため、キャッシュメモリへ
のデータ読込みのためにアクセス速度が低下する虞がな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のディスクキャッシュ機構を適用する
情報処理システムの一実施例を示すブロック構成図、第
２図はディスク型記憶装置に対するセクタアクセス時の
キャッシュ制御部の処理手順を示すフローチャート、第
３図はディスク上の目的セクタとキャッシュメモリに読
込まれるセクタとの位置関係を説明するための図である
。 １１・・・ホスト装置、１２・・・ディスク型記憶装置
、１３・・・ディスクキャッシュ機構、１４・・・キャ
ッシュメモリ、１５・・・キャッシュ制御部、３１・・
・ディスク、３２・・・トラック（目的トラック）、３
３〜３５・・・セクタ、３６・・・セクタ（目的セクタ
）、３４・・・リード／ライトヘッド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ディスク型記憶装置の一部の記憶データの写しが置かれ
   るキャッシュメモリを備えたディスクキャッシュ機構で
   あって、 上記ディスク型記憶装置に対するセクタアクセスに際し
   、上記ディスク型記憶装置におけるシーク動作完了時か
   らリード／ライトヘッドが目的セクタに到達するまでの
   間に同ヘッドが通過したセクタのデータを上記キャッシ
   ュメモリに読込む手段を備えたことを特徴とするディス
   クキャッシュ機構。