JPH04225444A - データバッファの読出し/書込み制御方式 - Google Patents

データバッファの読出し/書込み制御方式

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JPH04225444A
JPH04225444A JP2407716A JP40771690A JPH04225444A JP H04225444 A JPH04225444 A JP H04225444A JP 2407716 A JP2407716 A JP 2407716A JP 40771690 A JP40771690 A JP 40771690A JP H04225444 A JPH04225444 A JP H04225444A
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JP
Japan
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data
write
data buffer
segment
magnetic disk
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2407716A
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English (en)
Inventor
Masaki Saito
斎藤 雅樹
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はホスト装置と磁気ディス
ク装置の間に接続される磁気ディスク制御装置内に設け
られたデータバッファの読出し/書込み制御方式に関し
、特に、パーソナルコンピュータに用いられる小型磁気
ディスク装置において、リングバッファ機能を備え、D
MA転送に使用されるデータバッファの読出し/書込み
制御方式に関する。
【0002】近年、コンピュータ・システムのパーソナ
ル化に伴い、磁気ディスク装置も小型化されつつあり、
本来、外部記憶装置として使用されてきた磁気ディスク
装置がパーソナルコンピュータに内蔵されるようになっ
てきた。また、磁気ディスク装置は小型化の要求の他に
データ転送の高速化が要求されており、さらに、画像処
理のために大容量化が要求されている。
【0003】磁気ディスク装置のデータ転送を高速化す
る場合に、リードアヘッドキャッシュ機能とリングバッ
ファ機能を用いて一度読み出したデータを極力消去せず
にデータバッファ内に保持し、磁気ディスク装置の機械
的な動作を介在させることなく高速にデータ転送が可能
な技術が既に実現している。ここで、リードアヘッドキ
ャッシュ機能とは磁気ディスク制御装置内のデータバッ
ファに対してマイクロプロセッサ(MPU)が介在する
ことなく、ホスト装置(CPU)から指定された範囲よ
り多くのデータを予めデータバッファに読ませておく機
能である。また、リングバッファ機能とはデータバッフ
ァのアドレス範囲があたかも無限ループであるかのよう
にエンドレスに指定できる機能である。
【0004】
【従来の技術】図5は従来の磁気ディスク制御装置のデ
ータバッファ部の構成図である。図示のようにデータバ
ッファ部を複数のセグメント1〜4に分割し、制御部は
各セグメント毎にリングバッファ機能を取り込んで制御
及び管理している。即ち、磁気ディスク制御装置ではこ
のデータバッファ部に、ホスト装置からの要求により磁
気ディスク装置から読み出されたデータを、その都度そ
れぞれのセグメントに格納するようにして、一度磁気デ
ィスク装置から読み出されたデータを格納しておき、ホ
スト装置の要求に応じてデータを転送する。
【0005】このデータ転送が終了した後に、データバ
ッファ部の各セグメントには、リードアヘッドキャッシ
ュ機能とリングバッファ機能によりホスト装置が指定し
た量だけ予めデータの先読みが行われ、ホスト装置が要
求した以上のデータを格納する。このように、磁気ディ
スク装置のデータを各セグメントに先読みして格納して
おくことにより、ホスト装置が一度磁気ディスク装置か
ら読み出し、また、その先を読み出すようなときに、磁
気ディスク装置の機械的動作が全く不要になるので高速
にデータ転送することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ホスト装置
から磁気ディスク装置に要求されるデータには、磁気デ
ィスク装置からの読み出しだけではなく磁気ディスク装
置への書込みも要求される。この場合、図5に示したデ
ータバッファ部にはセグメント1〜4の全てのセグメン
トに対して一度ホスト装置にデータが転送される。
【0007】また、次の読み出し要求に対処するための
先読みデータをリードアヘッドキャッシュ機能により保
持している場合にはこれらの先読みデータに対しても、
ホスト装置から転送されてきた書込みデータが先読みデ
ータに上に上書きされてしまい、次の読み出し要求に対
処するために格納していた先読みデータが無効になって
しまうことがある。そのため、再び機械的動作を行い磁
気ディスク装置からデータバッファ部に再度同じデータ
を読み出す必要があり、そのため非常に性能の低下を来
している。
【0008】このように、ホスト装置から磁気ディスク
装置に対して読出しや書込みの要求が混在して要求され
た場合に、前に磁気ディスク装置からデータバッファ部
に読み出したデータが、次の書込み要求による書込みデ
ータにより上書きされ消去されてしまう。従って、再度
、磁気ディスク装置の機械的動作を含むような読出し要
求があった場合には、大幅な性能の低下を引き起こす恐
れがあった。
【0009】本発明の目的は、磁気ディスク制御装置の
データバッファ部を複数のセグメントに分割し、その内
の1つのセグメントを書込み専用セグメントに指定し、
ホスト装置からの書込み要求時にはホスト装置から転送
されてくる書込みデータを格納するためにだけ使用し、
以前に磁気ディスク装置から読み出したデータに対して
は極力上書きしないで格納しておくようにして、DMA
転送の高速化を図ることにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理構成
図である。本発明は、ホスト装置と磁気ディスク装置と
の間に接続されこれらの間のデータ転送の制御を行う磁
気ディスク制御装置に設けられるデータバッファにおい
て、該データバッファを複数のセグメントに分割し、各
セグメントの書込み/読出しをリングバッファ機能によ
り制御するデータバッファの読出し/書込み制御方式で
あって、図示のように、分割された複数のセグメントの
内の1つを書込み専用のセグメントとして割り当て、ホ
スト装置から磁気ディスク装置へ書込み要求があったと
きは、この書込み専用セグメントに一時書き込むように
する。そして、データバッファ部にこの書込み専用セグ
メントを設定するために、マイクロプロセッサと制御部
を接続する設定プラグを短絡する。
【0011】
【作用】本発明では、ホスト装置から読出し要求や書込
み要求が混在した命令が送られてきた場合に、その内の
書込み要求により転送されてきた書込みデータは、デー
タバッファ部書込みデータ専用のセグメントに格納され
る。従って、前に磁気ディスク装置から読み出したデー
タが、この書込みデータにより上書きされる場合が非常
に減少し、保持しているデータの有効利用率が向上し、
従って、ホスト装置と磁気ディスク装置間のデータ転送
を高速化することができる。そして、書込み要求よりも
読出し要求の方が比較的多いシステムであれば、書込み
命令が多く発行されてもデータバッファ部に格納されて
いるデータは破壊される危険性が著しく少なくなるため
、非常に効率的なデータ転送が実現できる。
【0012】
【実施例】図2は本発明を適用する装置構成図である。 本図は磁気ディスク制御装置の要部構成を示している。 図中、1はマイクロプロセッサ(MPU)であり、マイ
クロプログラムを用いて、制御部2の動作制御と、磁気
ディスク装置とホスト装置との間の動作制御を行う。2
は磁気ディスク装置の全体を制御する制御部であり、本
例ではLSIで構成され、データバッファ部3とホスト
装置との間のデータ転送、磁気ディスク装置とホスト装
置との間のデータ転送、磁気ディスク装置からの読出し
データの制御等を行う。3は複数のセグメントで構成さ
れたデータバッファ部である。4は外部記憶装置として
の磁気ディスク装置であり、5はホスト装置からの書込
み等のコマンドとそのデータ転送の入力となるI/Oポ
ート、6は後述する設定プラグ、7はホスト装置(CP
U)である。
【0013】前述のように、データバッファ部3を制御
部2により4つのセグメントに分割し、その内の1つの
セグメントを書込みデータの格納にのみ使用し、他の3
つのセグメントに読出しデータを保持できるようにして
いるが、設定プラグ6はこの書込み専用セグメントの設
定を行うためのものである。ここで、ホスト装置6とI
/Oポート5の間はSCSIインタフェースの規格に沿
って動作する。
【0014】図3はキャッシング・パラメータの構成図
である。複数のセグメントに分割したデータバッファ部
の制御を以下に説明する。このセグメントに分割したバ
ッファ制御はSCSIインタフェース規格ではMODE
,SEL,ECTコマンドのパラメータに定義されてい
るページコード08のキャッシング・ページに準拠する
ものである。SCSIインタフェース規格のキャッシン
グ・パラメータは、図示のように、最小プリフェッチ数
とはデータを先読みする時に最小何ブロックを磁気ディ
スク装置からデータバッファ部に読み出すかの値であり
、最大プリフェッチ数とは先読みする時に最大何ブロッ
クまでを余分に磁気ディスク装置からデータバッファ部
に読み出すかの値である。
【0015】キャッシュ・セグメント数はデータバッフ
ァ部を幾つのセグメントに分割するかの指定値であり、
キャッシュ・セグメント・サイズは1つのセグメント当
たりのデータサイズの大きさを指定する。サイズ・ビッ
ト( ”SIZE” )に「1」が指定された場合はパ
ラメータのキャッシュ・セグメント・サイズが適用され
、サイズ・ビット( ”SIZE” )に「0」が指定
された場合はキャッシュ・セグメント数が適用される。
【0016】ここで、最大プリフェッチ数がキャッシュ
・セグメント・サイズより大きい値で指定された場合に
は、不当なパラメータ指定としてホスト装置7に対して
これを示すSCSIセンス・データが生成される。磁気
ディスク制御装置ではこれらのパラメータを用いてデー
タバッファ部の制御を行うため、後述のフローチャート
で示すように、ホスト装置はデータ転送を実行する前の
電源起動直後等に、これらのパラメータをデータバッフ
ァ部に転送しておく必要がある。
【0017】ところで、図2に示す設定プラグにおいて
、この設定プラグ6は、データバッファ部の1セグメン
トを書込みデータ専用として用いるための条件設定とし
て用いられる。この設定プラグ6の状態(開放、短絡)
は、MPU1から直接の読込みが可能でありMPUによ
る設定状態に従ってデータバッファのセグメント制御が
行われる。この設定プラグでは他にSCSI規格レベル
や先に示したパラメータの処理方式が設定され、磁気デ
ィスク制御装置の他の設定も可能である。
【0018】この場合、設定プラグ6は、その開放時に
はキャッシング・パラメータのサイズ・ビットとして「
0」が指定され、パラメータ指定値でバッファセグメン
ト制御を実行するものとし、設定プラグ6が短絡時はパ
ラメータのサイズ・ビットとして「1」が指定され、パ
ラメータ指定値に書込み専用セグメント分の1を加えた
値でセグメント制御が行われる。即ち、設定プラグ6が
短絡すると、書込み専用セグメントが設定される。例え
ば、キャッシュ・セグメント数として「3」を指定し、
設定プラグ6では短絡してデータバッファ部3を制御す
る。この場合、データバッファ部3のセグメント構成は
パラメータのキャッシュ・セグメント数に「3」が指定
されているため、書込み専用のセグメントを含めて全部
で4つのセグメントで構成される。
【0019】このような構成にした場合に、ホスト装置
7から読出し要求のコマンドを続けて何度も要求され、
しかもその間に書込み要求のコマンドも要求された場合
、一度読み出されたデータは、書込みコマンドで転送さ
れたデータに上書きされることがないので、読出しコマ
ンドの度にデータバッファ部3内に該当するデータが存
在し、磁気ディスク装置4に対して機械的な動作を要求
することが大幅に減少し、データ転送速度を大幅に改善
することができる。
【0020】一方、設定プラグ6を開放しておくと、書
込み専用セグメントが設定されないためにキャッシュ・
セグメント数として「3」を指定すると書込みデータ専
用セグメントを含まない3つのセグメントがデータバッ
ファ部に作られる。これは、設定プラグ6を短絡とした
場合に比べ、1セグメント当たりのセグメント・サイズ
は大きくなる利点はあるが、しかし、各セグメントに格
納されたデータが書込み動作時に無効になる割合も大き
くなる。
【0021】図4は本発明の処理フローチャートである
。まず、ホスト装置から電源起動時に媒体から書込み専
用セグメントを設定するための各種パラメータを読出し
(ステップ1)、磁気ディスク制御装置はMODE,S
ELECT コマンドによりキャッシング・パラメータ
を受け( ステップ2)、キャッシング・パラメータの
サイズ・ビット(”SIZE”)が「1」か否かチェッ
クする(ステップ3)。次に、サイズ・ビットが「1」
のとき、キャッシング・パラメータのセグメント・サイ
ズで指定された値により、データバッファ部を制御し次
の処理を行う(ステップ4)。一方、ステップ3におい
てサイズ・ビットが「0」のときは、設定プラグが短絡
か開放かチェックし(ステップ5)、開放(プラグ・オ
ン)のときはキャッシング・パラメータのセグメント数
で指定された値で、データバッファを制御して次の処理
を行い(ステップ6)、短絡(プラグオフ)のときは、
キャッシング・パラメータのセグメント数に1を加えた
数でデータバッファを制御し次の処理を行う(ステップ
7)。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、データバッファ部
を複数のセグメントに分割し、そのセグメント単位でリ
ードアヘッド機能やリングバッファ機能を制御できるL
SIを用いた磁気ディスク制御装置では、設定プラグの
指示で書込みデータ専用セグメントをデータバッファ部
に設けると、磁気ディスク装置から読出しコマンドをた
て続けに何度要求され、しかもその間に書込みコマンド
も要求されるような場合であっても、一度読み出された
データは書込みコマンドで転送されたデータに上書きさ
れることがないので、読出しコマンドの度にデータバッ
ファ部に該当するデータが存在し、磁気ディスク装置に
対して機械的な動作を要求することなく、一連のデータ
転送動作を円滑に実行できるため非常に高い効率のDM
A動作が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理構成図である。
【図2】本発明を適用する装置構成図である。
【図3】本発明を適用するキャッシング・パラメータの
構成図である。
【図4】本発明の処理フローチャートである。
【図5】従来のデータバッファ部の構成図である。
【符号の説明】
1…マイクロプロセッサ 2…制御部 3…データバッファ 4…磁気ディスク装置 5…I/Oポート 6…ホスト装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  ホスト装置と磁気ディスク装置との間
    に接続されこれらの間のデータ転送の制御を行う磁気デ
    ィスク制御装置に設けられたデータバッファにおいて、
    該データバッファを複数のセグメントに分割し、各セグ
    メントの書込み/読出しを制御するデータバッファの読
    出し/書込み制御方式であって、分割された複数のセグ
    メントの内の1つを書込み専用のセグメントとして割り
    当て、ホスト装置から磁気ディスク装置へ書込み要求が
    あったときは、該書込み専用セグメントに一時書き込む
    ようにしたことを特徴とするデータバッファの読出し/
    書込み制御方式。
  2. 【請求項2】  該書込み専用セグメントを設定するた
    めの設定プラグをさらに設け、該設定プラグが短絡して
    いるときに該データバッファに該書込み専用セグメント
    の設定が可能になるようにした請求項1に記載のデータ
    バッファの読出し/書込み制御方式。
JP2407716A 1990-12-27 1990-12-27 データバッファの読出し/書込み制御方式 Withdrawn JPH04225444A (ja)

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JP2407716A JPH04225444A (ja) 1990-12-27 1990-12-27 データバッファの読出し/書込み制御方式

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JP2407716A JPH04225444A (ja) 1990-12-27 1990-12-27 データバッファの読出し/書込み制御方式

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JPH04225444A true JPH04225444A (ja) 1992-08-14

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ID=18517270

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JP2407716A Withdrawn JPH04225444A (ja) 1990-12-27 1990-12-27 データバッファの読出し/書込み制御方式

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JP (1) JPH04225444A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5758191A (en) * 1995-06-01 1998-05-26 Kabushiki Kaisha Toshiba Method for buffer management in a disk drive having a first segment for storing burst data and a second segment used for write and read commands
US5890210A (en) * 1996-06-28 1999-03-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetic disk apparatus and command processing method thereof
US8271717B2 (en) 2010-09-30 2012-09-18 Kabushiki Kaisha Toshiba Computing machine with virtual machine monitor

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US5890210A (en) * 1996-06-28 1999-03-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetic disk apparatus and command processing method thereof
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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19980312