JPH04255960A - ディスクドライブ並列操作方法 - Google Patents

ディスクドライブ並列操作方法

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JPH04255960A
JPH04255960A JP3249318A JP24931891A JPH04255960A JP H04255960 A JPH04255960 A JP H04255960A JP 3249318 A JP3249318 A JP 3249318A JP 24931891 A JP24931891 A JP 24931891A JP H04255960 A JPH04255960 A JP H04255960A
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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】〔発明の背景〕本発明は、複数のディスク
ドライブを並列に接続し、データを複数のセグメントに
分割してｎ番目ごとのセグメントを各ディスクドライブ
に送ることによって、記憶容量と帯域幅とを向上させる
方法に関する。
【０００２】現代の高速写真複製システムにおいては、
市販されている既製の高性能ディスクドライブではディ
ジタル化されたページ画像の格納と検索とを実時間で行
なうための帯域幅もしくは記憶容量が不足していること
が多い。こうしたディスクドライブに代るものとして特
注のシステムがあるが、これらのシステムは高価である
。
【０００３】この分野の従来技術としては米国特許第４
，８７０，６４３号「並列ドライブアレイメモリ」があ
る。この発明は、市販の標準型ウィンチェスターディス
クドライブを５個有するシステムに関するものであった
。かかるシステムにおいては、１個のディスクドライブ
がマスターコントローラと指定され、このマスターコン
トローラがシステムを同期化して制御する。これに対し
て本発明では、すべてのディスク制御機構が対等な立場
で作動し、各ディスクドライブがそれぞれのデータの処
理方法を独自に決定する。
【０００４】現在望まれているシステムは、市販の安価
なディスクドライブを並列に作動させ、その作動方法が
使用者に対して透過的であるようなシステムである。
【０００５】〔発明の概要〕本発明は最大４個の物理デ
ィスクドライブとドライブコントローラとを有する。こ
れらのドライブとそのコントローラは共同で作動して１
個の論理ディスクを形成する。ここでデータストリーム
がそれぞれたとえば５１２バイトもしくは１０２４バイ
トで構成される複数のセクタへと分割されると仮定する
。ディスクドライブが４個である場合、セクタ１、５、
９．．．は第１ドライブに格納され、セクタ２、６、１
０．．．は第２ドライブに格納され、以下同様にしてセ
クタの格納が行なわれる。各ドライブは独自の速度で作
動する。このため、あるドライブが他のドライブより早
く処理を終了することがある。この場合、早く終えたド
ライブは直ちに次の作業を開始してよい。またこの方法
に関するソフトウェアはすべてディスクコントローラ内
にあるため、システムの動作は使用者に対して完全に透
過的である。
【０００６】〔図面の簡単な説明〕図１は制御構造を示
す図である。図２〜図１６は論理ディスクコントローラ
のマイクロコードを示すフローチャートである。第１７
図は本発明が実施されるシステムの概略図である。
【０００７】〔発明の詳細な説明〕本発明による方法は
、共用記憶域分散処理を行なうホストシステムに接続し
て使用する。この場合、各ディスクドライブはプロセッ
サとキャッシュとを介してシステムのメインメモリと通
信を行なう。このシステムの一例が、共有譲渡された米
国特許第４，８４３，５４２号「多重処理システムで使
用する仮想メモリキャッシュ」に開示されている。この
特許は参考試料として本明細書に含まれている。ディス
クは、システムメモリのデータ構造を介してシステムソ
フトウェアと通信を行なう。制御情報と状態情報は制御
／状態ブロック（ＣＳＢ）を介して伝達され、コマンド
は入出力制御ブロック（ＩＯＣＢ）を介して伝達される
。ディスクは、データ読み出しコマンド、データ書込み
コマンド、およびドライブ制御コマンドをサポートして
いる。
【０００８】図１７にこのキャッシュシステムを示す。 複数のキャッシュメモリ１０が中央のメインメモリとプ
ロセッサ１１、１２とに接続されている。複数のプロセ
ッサ１１はホストシステムに接続されて、ホストシステ
ムの処理の制御を行なう。この発明では、さらに３個の
プロセッサ１２を追加してこれらのプロセッサを制御し
、後者のプロセッサは３個のディスクドライブ１４を制
御する。図１７ではこれらのディスクドライブをＨＤＣ
と名付けている。ディスク１５に格納されるデータブロ
ック１６は、プロセッサ１１によって各５１２バイトか
らなる複数のセクタに分割される。図１７ではこれらの
セクタは０、１、２、０、１、２と番号付けされている
。ここで、各ドライブ１２は同一の番号を有する複数の
セクタを格納することができる。
【０００９】本発明のこの実施例のために選択したドラ
イブは、高性能型ウィンチェスターディスクドライブで
ある。これらのドライブではＥＳＤＩ高性能標準インタ
フェースを使用する。ただし、このドライブインタフェ
ースは本実施例に関してクリティカルではなく、他のイ
ンタフェースを使用してもよい。ＥＳＤＩでは、コント
ローラのドライブに対する相互接続とインタフェースの
タイミングとを指定している。
【００１０】コントローラからドライブへの接続は２本
のケーブルを使用して行なわれる。これらのケーブルの
うち、１本は制御信号を伝送し、他の１本はデータ信号
を伝送する。制御信号ケーブルは、ヘッド選択信号、ゲ
ート読み出しコマンド、ゲート書込みコマンドおよびシ
リアルコマンドをドライブへと伝送する。さらに制御信
号ケーブルはインデックスパルス、セクタパルス、コマ
ンドの結果および状態をドライブからコントローラへと
伝送する。データ信号ケーブルは、ＮＲＺデータとクロ
ック信号とをドライブとコントローラとの間で転送する
。
【００１１】制御信号ケーブルとデータ信号ケーブルと
に加えて、ドライブに＋５Ｖと＋１２Ｖとを供給する電
源ケーブルが必要である。各ドライブのデータ経路機能
は、「ナショナルＤＤＣ」などの市販のディスクコント
ローラで処理する。
【００１２】ディスク制御機能とＤＭＡ（ダイレクトメ
モリアクセス）の処理はプロセッサが行なう。タスクと
しては、システムソフトウェアとの通信、ディスクに対
するＥＳＤＩシリアルコマンドインタフェースの駆動、
ディスクコントローラに対するデータ転送コマンドの発
行、キャッシュストリームチャネルを使用したディスク
データのＤＭＡ転送の実行、エラーからの回復などがあ
る。
【００１３】このシステムを構成する個々のディスクド
ライブを相互に接続する必要はまったくない。ただしド
ライブの主軸同期が可能であれば、これによって回転待
ち時間が短縮されるため、性能が若干向上する。
【００１４】ディスクマイクロコードとソフトウェアイ
ンタフェースは、最大４個の物理ドライブを並列に作動
させることによってこれらを１個の論理ディスクとして
機能させるように設計されている。以下の説明では物理
ディスクと論理ディスクとを区別して提示する。たとえ
ば３個の物理ディスクで論理ディスク１個を構成してい
る場合、この論理ディスクは１個の物理ディスクの３倍
の記憶容量と３倍の帯域幅とを有する。高水準ソフトウ
ェアに対しては、論理ディスクはあたかも１個の物理デ
ィスクであるかのように機能する。論理ディスクを構成
する個々のコントローラは、単一のＣＳＢを共有する。 また論理ディスク宛ての各コマンドに対しては、ＩＯＣ
Ｂは１個のみ割り当てられる。各ＩＯＣＢはすべてのコ
ントローラによって使用される。
【００１５】論理ディスクの他の要件として、論理ディ
スクはＩＯＣＢチェーンの動的拡張と同チェーンの実行
の中断とをサポートする必要がある。ＩＯＣＢチェーン
の実行を中断する機能は重要な機能である。優先順位の
付けられたディスクチャネルの実行はこの機能に基づい
て実現される。低順位のＩＯＣＢチェーンの実行中に高
順位のＩＯＣＢチェーンの実行要求がディスクドライブ
へと送られると、低順位のＩＯＣＢチェーンの実行が中
断され、これに代って高順位のＩＯＣＢチェーンが実行
される。このようにＩＯＣＢチェーンを動的に拡大する
と、コントローラの不必要な起動・停止を避けることが
できるため、システムの効率が高められる。
【００１６】論理ディスクを実際に製作する際、すべて
のコントローラとそのマイクロコードは同一形式とした
。マスター、スレーブの役割分担はなく、各コントロー
ラは互いに対等である。個々のコントローラはＣＳＢと
ＩＯＣＢのセマフォを介して相互に通信する。論理ディ
スクを構成する個別のコントローラを一緒に動作させる
ためには、初期化の時点で２種類の情報をこれらのコン
トローラに与える必要がある。すなわち論理ディスクを
構成している物理ディスクの個数と、個々のコントロー
ラに割り当てられる番号とが必要である。物理ディスク
の個数によって各タスクの分割方法が指定され、コント
ローラ番号によって各コントローラが担当するタスクの
部分が定義される。
【００１７】論理ディスクを構成する個々の物理ディス
クに対するデータの分割はセクタのレベルで行なわれる
。たとえば論理ディスクが３個の物理ディスクで構成さ
れ、各物理ディスクがトラック当り３２セクタを有する
場合、論理トラック（これは各物理ディスクの単一トラ
ックから構成される）当り９６セクタ存在することにな
る。番号０を割り当てられたコントローラは、セクタ１
で始まる３番目ごとのセクタ（すなわち１、４、７、．
．．９４　　）を担当する。番号１を割り当てられたコ
ントローラは、セクタ２で始まる３番目ごとのセクタ（
２、５、８、．．．９５）を担当する。残りのセクタ（
３、６、９、．．．９６）は番号２を割り当てられたコ
ントローラが担当する。ＩＯＣＢが論理ディスクに転送
されて実行されると、各コントローラはＩＯＣＢを読み
込み、各担当するセクタへのデータの転送を開始する。
【００１８】図２〜図１６のフローチャートに各コント
ローラの基本動作を示す。任意のコントローラにマイク
ロコードがロードされ、ディスク番号と論理ディスクを
構成する物理ディスクの総数とが与えられると、このコ
ントローラはアイドル状態に入る。このコントローラは
、アイドルループ内にとどまっている間、ＣＳＢ内のＩ
ＯＣＢフィールドのポインタを読み出し続ける。ただし
このポインタがゼロである場合に限る。かかる連続ポー
リング作業ではキャッシュが使用されるため、システム
バスやメモリの帯域幅は消費されない。
【００１９】ポインタがゼロ以外の値をとると、コント
ローラはこのポインタをＩＯＣＢチェーンの先頭として
使用する。（注意：ポインタがゼロの場合、その値は−
１である。ポインタがゼロ以外の値である場合、上位８
ビットと下位４ビットはゼロである。）ついでコントロ
ーラは「ＣＳＢ実行中」フラグ内の当該ビットを「ロッ
クされた読み出し変更書込み」サイクルで設定する。こ
れによってコントローラがＩＯＣＢチェーンの実行を開
始したことが表示される。またコントローラはＣＳＢコ
ントローラ状態フィールド内の「コントローラアクティ
ブ」ビットを「ロックされた読み出し変更書込み」サイ
クルで設定する。「ロックされた読み出し変更書込み」
トランザクションは、フラグの一貫性を維持するために
必要である。理由は、すべてのコントローラがフラグを
同時にアクセスしようと試みる可能性があるからである
。
【００２０】最初に起動されたコントローラは、他のコ
ントローラによって実行されるＩＯＣＢを準備する。最
後に起動されたコントローラは、ＣＳＢ内のＩＯＣＢチ
ェーンのポインタをゼロにリセットする。この方式が有
効であるためには、コントローラは各自が最初に起動さ
れるコントローラであるのかもしくは最後に起動される
コントローラであるのかを決定する機能を有する必要が
ある。下記の機構を使用してこの方式を実施する。
【００２１】「ＣＳＢ実行中」フラグは４個のビットか
らなり、各コントローラに１個のビットが割り当てられ
ている。各コントローラがＩＯＣＢチェーンのポインタ
がゼロでないことを検出すると、当該コントローラは「
ロックされた読み出し変更書込み」サイクルによって「
ＣＳＢ実行中」フラグ内の対応するビットを設定する。 ロックサイクルの終了後、ＭＲＣ内の「ＣＳＢ実行中」
フラグの値はチェックされ、該値内で１個のビットのみ
が設定されているか否かが確認される。１個のビットの
みが設定されていると判明した場合、当該コントローラ
は自己がＣＳＢに関して最初に作動するコントローラで
あることを知る。同様にして、ロックアクセス後に「Ｃ
ＳＢ実行中」フラグのビットがすべて１であるとすると
、当該コントローラは自己がＣＳＢに関して最後に作動
するコントローラであることを知る。こうしたセマフォ
動作がコントローラ間のすべての通信の基礎となる。
【００２２】各コントローラは、各ＩＯＣＢコマンドの
自己への割り当て部分を他のコントローラから独立して
実行する。コントローラがＩＯＣＢを達成する実際の順
序は、ディスクの回転待ち時間などの変数に依存する。 ＩＯＣＢを最初に実行するコントローラは該ＩＯＣＢを
最初に終了するコントローラとは限らない。従って、い
ずれのコントローラが最初でいずれが最後かの決定は、
各ＩＯＣＢに対して行なわれる。
【００２３】各ＩＯＣＢは「終了」フラグを含んでいる
。「ＣＳＢ実行中」フラグと同様、ＩＯＣＢフラグは４
個のビットを有し、各ビットが各コントローラに割り当
てられている。各コントローラがＩＯＣＢに対して動作
を終了すると、当該コントローラは「ロックされた読み
出し変更書込み」サイクルによって「終了」フラグ内の
対応するビットを設定する。ロックサイクルの終了後、
ＭＲＣ内の「終了」フラグの値はチェックされ、該値内
のビットはすべて１に設定されているか否かが確認され
る。すべてのビットが１に設定されていると判明した場
合、当該コントローラは自己がＩＯＣＢに関する動作を
終了するコントローラであることを知る。このとき当該
コントローラはＩＯＣＢの終了をソフトウェアに伝達す
るための必要な段階を実行しなければならない。当該コ
ントローラが「終了」フラグのビットを最初に設定する
コントローラである場合、同コントローラは最初に動作
を終了するコントローラとなる。このとき当該コントロ
ーラは次のＩＯＣＢを実行するための準備を行なわなけ
ればならない。
【００２４】各コントローラがＩＯＣＢチェーンの実行
を各々独自の速度で進めるため、結果的に最大スループ
ットという特長が得られる。ディスク回転待ち時間に起
因する遅延は、ディスクデータの連続ブロックが開始さ
れる時点で１回のみ発生する。理想的にはコントローラ
の同期はＩＯＣＢチェーンの終了時に行なうだけでよい
。しかしながらこれを行なうと、現在のチェーンの実行
を中断して優先順位の高いＩＯＣＢを実行することがで
きない。このためコントローラがＩＯＣＢチェーンを各
自の速度で実行しつつ、しかも同チェーンの中断も行な
えることを目的として、「実行中断」フラグがＣＳＢ内
に含まれている。
【００２５】ＣＳＢ内の「実行中断」フラグが設定され
ると、新たなＩＯＣＢがコントローラによって開始され
ることはない。各コントローラは、いずれかのコントロ
ーラによって開始されたＩＯＣＢであってすべてのコン
トローラによる実行が終了していないＩＯＣＢを継続し
て実行する。これら仕掛りのＩＯＣＢがすべて終了する
と、各コントローラは中断状態に入り、ＩＯＣＢチェー
ンの新しいポインタを待つ。
【００２６】実行中断動作の難しさは、いずれのＩＯＣ
Ｂですべてのコントローラを確実に停止させるのかとい
う点にある。同様な問題は、ＩＯＣＢチェーンをオンザ
フライ方式で拡張するとき、すべてのコントローラがチ
ェーンの終点を同じ位置に決定しなければならない場合
にも発生する。上記の実行中断動作を達成するための方
式では、各ＩＯＣＢ内に「実行中断」フラグを含めてお
くことが必要である。ＩＯＣＢの実行を最初に終了した
コントローラは、「実行中断」フラグをＣＳＢからＩＯ
ＣＢへと複写しなければならない。また最初に終了した
コントローラは、「拡張」ポインタを現在のＩＯＣＢか
ら次のＩＯＣＢのポインタフィールドへと複写する。 「実行中断」フラグと「拡張」ポインタの複写後、当該
コントローラは「ＩＯＣＢ実行中」フラグを−１に設定
する。これ以外のコントローラは、次のＩＯＣＢ内の「
実行中」フラグが−１に設定されるまではこのＩＯＣＢ
をアクセスできない。「実行中」フラグが−１に設定さ
れると、コントローラはＩＯＣＢ内の「実行中断」フラ
グをチェックする。「実行中断」フラグが設定されてい
ることが判明した場合、コントローラは以後の実行を停
止し、中断状態に入る準備を開始する。
【００２７】実行の中断が要求されなければ、各コント
ローラはＩＯＣＢによって指定されたコマンドを実行す
る。コマンドの終了後、各コントローラは次のＩＯＣＢ
のポインタをチェックする。このポインタがゼロであれ
ば、チェーンがその終点に到達したことになる。ポイン
タがゼロ以外の値であれば、当該コントローラは実行を
継続する。システムソフトウェアが次のＩＯＣＢのポイ
ンタを操作してチェーンの拡張を行なうことはない。そ
の代りにディスクドライブのソフトウェアがチェーンの
最後のＩＯＣＢ内の「拡張」ポインタを変更して次のＩ
ＯＣＢを指し示す。各コントローラは、次のＩＯＣＢポ
インタを見るだけでチェーンが継続するのか否かを判断
し、「拡張」ポインタを検査することはない。「拡張」
ポインタは、ＩＯＣＢを最初に終了したコントローラに
よってのみアクセスされ、これによって「拡張」ポイン
タは次のＩＯＣＢのポインタへと複写される。この方式
によれば、システムソフトウェアがどの時点でチェーン
の拡張を試みるかにかかわらず、すべてのコントローラ
がリストの終点を同じ位置で確実に検出することが保証
される。
【００２８】ＣＳＢには、ＩＯＣＢの終了に関係なくす
べてのコントローラを停止するためのフラグが含まれて
いる。これは「実行打切り」フラグと呼ばれる。各ＩＯ
ＣＢの実行を開始する前に、各コントローラはＣＳＢ内
の「実行打切り」フラグを検査する。このフラグが設定
されていれば、コントローラは打切り状態に入り、ＩＯ
ＣＢを実行しない。打切り後、チェーン上には異なる実
行終了段階にあるＩＯＣＢが複数存在することがある。 これらのＩＯＣＢはソフトウェアによって整理し、再度
キューに入れる必要がある。
【００２９】ブート時におけるディスクの初期化はキャ
ッシュのメールボックスを介して行なう。以下では共通
メモリ構造を記述し、その形式を定義する。
【００３０】ＣＳＢ（制御／状態ブロック形式（１６ワ
ード））。メモリ内のＣＳＢは、オクテットで位置合わ
せした１６ワードのブロックであって、かかるブロック
の位置はキャッシュのメールボックスを介した初期化の
時点でコントローラへと転送される。ＣＳＢはコントロ
ーラとシステムソフトウェアとの間の主要な通信領域で
ある。１個の論理ディスクを形成するコントローラ１組
に対して、個々のコントローラにそれぞれ１個のＣＳＢ
が割り当てられる。ＣＳＢの形式は次のとおりである。
【００３１】最後に終了したＩＯＣＢ（２ワード）。こ
れは、その実行がすべてのコントローラによって終了し
た最新のＩＯＣＢを指し示す２ワードのポインタである
。ＩＯＣＢ内の対応する「終了」フラグを設定した最後
のコントローラが該ＩＯＣＢのアドレスをこのポインタ
へと複写する。このポインタによって参照されたＩＯＣ
Ｂまで（これを含む）のチェーン内のすべてのＩＯＣＢ
は終了しているため、チェーンから外してもよい。
【００３２】現在のＩＯＣＢ（２ワード）。これは、い
ずれかのコントローラによって現在実行されている最新
のＩＯＣＢを指し示す２ワードのポインタである。この
ＩＯＣＢは「最後に終了したＩＯＣＢ」から数個あとに
来ることがある。理由は、各コントローラが互いに非同
期的に作動しており、ＩＯＣＢチェーンの処理を異なる
速度で行なっているためである。コントローラがエラー
による打切りで停止すると、最後に終了したＩＯＣＢか
ら現在のＩＯＣＢまで（これを含む）のＩＯＣＢは、そ
れぞれ異なる実行終了段階にある。これらのＩＯＣＢは
ドライバによって整理し、再度キューに入れる必要があ
る。
【００３３】「実行打切り」フラグ（１ワード）。この
フラグは、都合のよいもっとも早い時期にＩＯＣＢチェ
ーンの実行を打切るために使用する。現在進行中の動作
は停止されないが、新たな動作は開始されない。すべて
のコントローラを同一のＩＯＣＢで停止する試みは行な
われない。打切り後、最後に終了したＩＯＣＢから現在
のＩＯＣＢ（を含む）までのすべてのＩＯＣＢにエラー
がないことをドライバによって確認したのち、これらの
ＩＯＣＢをドライバで整理して再度キューに入れる必要
がある。
【００３４】「実行中断」フラグ（１ワード）。このフ
ラグはＩＯＣＢチェーンの実行を正常に中断するために
使用する。このフラグが設定されると、チェーン内で新
たなＩＯＣＢは開始されない。このチェーン内で現在ア
クティブなすべてのＩＯＣＢは、ＣＳＢが使用可能と通
知される前に終了することができる。
【００３５】「ウェークアップ」マスク（１ワード）。 このマスクは、通知ビットが設定されたＩＯＣＢの終了
時に通知される処理か、もしくはすべてのコントローラ
が停止した時点で通知される処理かを識別する。
【００３６】優先順位（１ワード）。このワードはドラ
イバが使用する。
【００３７】「ＣＳＢ実行中」フラグ（１ワード：うち
下位４ビットをフラグとして使用）。このフラグはコン
トローラがＩＯＣＢチェーンを実行していることを示す
。このフラグ内では各コントローラにつき１ビットが割
り当てられている。このフラグ内の対応するビットを最
初に設定したコントローラだけが最初のＩＯＣＢ内の「
ＩＯＣＢ実行中」フラグを設定することができる。この
フラグ内の対応するビットを最後に設定したコントロー
ラはＩＯＣＢのポインタをゼロにリセットする。各コン
トローラがＩＯＣＢチェーンの実行を終了すると、当該
コントローラはフラグ内の対応するビットをクリアする
。ＩＯＣＢのポインタとこのフラグとがゼロである場合
、すべてのディスクコントローラはアイドル状態にあり
、ＩＯＣＢの新しいポインタを待っている。このフラグ
は「ロックされた読み出し変更書込み」サイクルを使用
して更新される。
【００３８】コントローラの状態（１ワード：うち下位
８ビットをフラグとして使用）。このバイトはコントロ
ーラの状態を含んでいる。各コントローラに対して２個
のビットが割り当てられる。２個のビットはコードを構
成し、このコードは次の意味を持つ：００−　　正常終
了、０１−異常終了、１０−実行中、１１−中断。この
バイトは各コントローラがＩＯＣＢチェーンの実行を開
始する時（実行状態に入る時）と同実行を停止する時（
実行状態を抜ける時）とに更新される。このバイトは「
ロックされた読み出し変更書込み」サイクルを使用して
更新される。
【００３９】ＩＯＣＢチェーンのポインタ（２ワード）
。これはＩＯＣＢチェーン内の最初のＩＯＣＢを指し示
す２ワードのポインタである。このポインタは当初ゼロ
（−１）である。コントローラがアイドル状態のとき、
このポインタは各コントローラによってポーリングされ
る。ドライバがＩＯＣＢチェーンを構成する場合、ドラ
イバはチェーンの開始アドレスををこのポインタへと書
込む。ポインタがゼロでないことをコントローラが検出
すると、当該コントローラは「ＣＳＢ実行中」フラグ内
の対応するビットを設定し、ＩＯＣＢチェーンのアドレ
スを読み出したのち、同チェーンの実行を開始する。「
ＣＳＢ実行中」フラグ内の対応するビットを最後に設定
したコントローラは、このポインタをゼロにリセットす
る。
【００４０】チェーンドライバ（２ワード）。これはＩ
ＯＣＢチェーンのドライバを指し示す２ワードのポイン
タである。このポインタはドライバによってのみ使用さ
れ、コントローラはこのポインタを無視する。
【００４１】チェーン末尾（２ワード）。これはＩＯＣ
Ｂチェーンの末尾を指し示す２ワードのポインタである
。このポインタはドライバによってのみ使用され、コン
トローラはこのポインタを無視する。
【００４２】ＩＯＣＢ（Ｉ／Ｏ制御）形式（２９ワード
）。ＩＯＣＢはメモリ内のブロックであって、オクテッ
トで位置合わせした２９ワードからなるブロックである
。ＩＯＣＢはコマンドを論理ディスクに送るために使用
する。各コマンドに対して１個のＩＯＣＢが割り当てら
れる。１個の論理ディスクを構成するすべてのコントロ
ーラがこのＩＯＣＢを共有する。複数のＩＯＣＢを結合
してコマンドチェーンを構成することもできる。ＩＯＣ
Ｂ内のフィールドを以下に説明する。
【００４３】拡張ポインタ（２ワード）。これはチェー
ン内の次のＩＯＣＢを指し示す２ワードのポインタであ
る。現在のＩＯＣＢがチェーン内の最後のＩＯＣＢであ
る場合はこのポインタはゼロである。ＩＯＣＢを最初に
終了したコントローラは、「ＩＯＣＢ実行中」フラグを
ＦＦＦＦｈへと設定する前にこのポインタを次のＩＯＣ
Ｂのポインタへと複写する。この機能は、すべてのコン
トローラがチェーンの末尾を同じ位置で検出することを
保証するためのインタロックとして使用される。このポ
インタはいつでもドライバによってゼロからゼロ以外の
値へと変更できる。（注意：ポインタがゼロの場合、ポ
インタは値−１を含む。ポインタがゼロ以外の値の場合
、上位８ビットと下位４ビットはゼロである。）チェー
ンが正常に拡張されたことをドライバが確認する唯一の
方法は、「拡張」ポインタを変更したあとでＦＦＦＦｎ
に等しくない「実行中」フラグを検出することである。 もしくは、ドライバは単にチェーンを拡張して、コント
ローラが終了割込みを通知した場合に全チェーンが終了
したことを確認してもよい。チェーンが終了していない
場合、このチェーンの実行を再度開始できる。
【００４４】次のＩＯＣＢのポインタ（２ワード）。こ
れはチェーン内の次のＩＯＣＢを指し示す２ワードのポ
インタである。このフィールドは当初ゼロに設定されて
いる。ＩＯＣＢを最初に終了したコントローラは、「Ｉ
ＯＣＢ実行中」フラグをＦＦＦＦｈに設定する前に「拡
張」ポインタをこのフィールドに複写する。これ以外の
すべてのコントローラは、このポインタを読み出す前に
「実行中」フラグがＦＦＦＦｈに設定されるまで待たな
ければならない。すべてのコントローラはこのフィール
ドを使用してチェーン内の次のＩＯＣＢの存在とそのア
ドレスとを確認する。現在のＩＯＣＢがチェーン内の最
後のＩＯＣＢであれば、ポインタはゼロである。
【００４５】「実行中」フラグ（１ワード）。このフラ
グは、ＩＯＣＢが現在コントローラによって実行されて
いることを示す。このフラグは、直前のＩＯＣＢの実行
を最初に終了したコントローラによってのみ００ＦＦｈ
へと設定される。これ以外のすべてのコントローラは、
ＩＯＣＢの実行を開始する前に「実行中」フラグが００
ＦＦｈに設定されるまで待たなければならない。このフ
ラグはＩＯＣＢを最初に終了したコントローラによって
ＦＦＦＦｈへと設定される。
【００４６】「終了」フラグ（１ワード：うち４ビット
をフラグとして使用）。このフラグはＩＯＣＢの実行が
終了したことを示す。このフラグ内では各コントローラ
につき１ビットが割り当てられている。コントローラが
その実行を終了すると、当該コントローラは「ロックさ
れた読み出し変更書込み」サイクルを使用してこのフラ
グ内の対応するビットを設定する。このフラグ内の対応
するビットを最後に設定したコントローラは、ＣＳＢ内
の「最後に終了したＩＯＣＢ」のポインタを変更したの
ち、ドライバに対してコマンド中の通知ビットが設定さ
れているか否かを通知しなければならない。ＩＯＣＢの
実行が終了すると、「終了」フラグが設定されていて「
実行中」フラグがＦＦＦＦｈであればこのＩＯＣＢをチ
ェーンから外してもよい。このフラグ内の対応するビッ
トを最初に設定したコントローラは、次のＩＯＣＢがあ
る限りその中の「実行中」フラグを００ＦＦｈへと設定
することができる唯一のコントローラである。
【００４７】「実行中断」フラグ（１ワード）。このフ
ラグはＩＯＣＢチェーンを実行中であるコントローラの
動作を中断するために使用する。すなわちこのフラグは
、優先順位の高いストリームを処理するためにチェーン
の実行を中断する。ＩＯＣＢ内の「実行中断」フラグは
、ＩＯＣＢを最初に終了したコントローラによってＣＳ
Ｂ内の「実行中断」フラグから複写される。この複写は
「実行中」フラグがＦＦＦＦｈへと設定される前に行な
われる。このシーケンスによってすべてのコントローラ
が同一のＩＯＣＢで正常に停止することが保証される。
【００４８】タスク優先順位（１ワード）。このフィー
ルドは、当該ＩＯＣＢが関連しているタスクと、ＩＯＣ
Ｂの優先順位とをドライバに通知する。コントローラは
このフィールドを無視する。
【００４９】コマンド（１ワード）。これはコントロー
ラが実行する動作である。シリンダ（１ワード）。これ
はシーク動作またはデータ転送のためのディスクシリン
ダアドレスである。
【００５０】トラック（１ワード：上位８ビットを使用
）。これはデータ転送のためのディスクトラックアドレ
スである。
【００５１】セクタ（８ビット：これは上記トラックワ
ードの一部）。これはデータ転送のためのディスクセク
タアドレスである。論理ディスクを構成するコントロー
ラの数でこのアドレス（番号）を割って、各コントロー
ラの実際のセクタアドレスを計算しなければならない。
【００５２】総データ数（１ワード）。これは転送する
対象となるデータの総セクタ数である。
【００５３】データチェーンポインタ（２ワード）。こ
れはデータチェーンの開始点を指し示す２ワードのポイ
ンタである。データチェーンはＢＤ（バッファ記述子）
の結合リストである。
【００５４】コントローラ０エラー状態（３ワード）。 エラーが発生した場合、このフィールドは第１コントロ
ーラの状態を示す。エラーがなければこのフィールドは
ゼロである。ここで示される情報は、エラーの種類、セ
クタ番号、ドライブの状態、およびＤＤＣの状態である
。
【００５５】コントローラ１エラー状態（３ワード）。 エラーが発生した場合、このフィールドは第２コントロ
ーラの状態を示す。エラーがなければこのフィールドは
ゼロである。ここで示される情報は、エラーの種類、セ
クタ番号、ドライブの状態、およびＤＤＣの状態である
。
【００５６】コントローラ２エラー状態（３ワード）。 エラーが発生した場合、このフィールドは第３コントロ
ーラの状態を示す。エラーがなければこのフィールドは
ゼロである。ここで示される情報は、エラーの種類、セ
クタ番号、ドライブの状態、およびＤＤＣの状態である
。
【００５７】コントローラ３エラー状態（３ワード）。 エラーが発生した場合、このフィールドは第４コントロ
ーラの状態を示す。エラーがなければこのフィールドは
ゼロである。ここで示される情報は、エラーの種類、セ
クタ番号、ドライブの状態、およびＤＤＣの状態である
。
【００５８】実行のポインタ（２ワード）。このフィー
ルドはドライバによって使用される。コントローラはこ
のフィールドを無視する。
【００５９】再試行回数（１ワード）。このフィールド
はドライバによって使用される。コントローラはこのフ
ィールドを無視する。
【００６０】ＢＤ（バッファ記述子）形式（４ワード）
。ＢＤはメモリ内のブロックであって、４ワードからな
る。ＢＤはデータバッファの長さと位置とを記述するが
、このデータバッファはＩＯＣＢコマンドのデータ送信
装置もしくはデータ受信装置として使用される。複数の
ＢＤを結合してデータチェーンを構成してもよい。 ＢＤ内のフィールドを以下に説明する。
【００６１】次のＢＤのポインタ（１ワード）。これは
データチェーン内の次のバッファ記述子を指し示す１ワ
ードのポインタである。現在のＢＤがチェーン内の最後
のＢＤであれば、このポインタはゼロでなければならな
い。すべてのバッファ記述子は同じ６４Ｋのセグメント
にあるものとする。このため１ワードのポインタ１個が
あればよい。
【００６２】データポインタ（２ワード）。これはデー
タバッファを指し示す２ワードのポインタである。デー
タバッファは物理メモリ内に常駐していなければならな
い。またデータバッファがディスク読み出し動作の宛先
であれば、同バッファを書込み禁止にしてはならない。
【００６３】データ個数（１ワード）。これはデータバ
ッファの長さをセクタ数で表わしたものである。データ
バッファの長さはセクタサイズの整数倍でなければなら
ない。
【００６４】制御装置の構造は図１に示されている。
【００６５】本発明は一実施例を参照して説明したが、
本発明の精神と範囲から逸脱することなくこの実施例の
多様な変更や構成要素の置き換えを行なうことができる
ことは当業者にとって自明である。また本発明の基本開
示情報に反することなくさまざまな変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】　　制御構造を示す図である。
【図２】　　論理ディスクコントローラのマイクロコー
ドを示すフローチャートの１である。
【図３】　　論理ディスクコントローラのマイクロコー
ドを示すフローチャートの２である。
【図４】　　論理ディスクコントローラのマイクロコー
ドを示すフローチャートの３である。
【図５】　　論理ディスクコントローラのマイクロコー
ドを示すフローチャートの４である。
【図６】　　論理ディスクコントローラのマイクロコー
ドを示すフローチャートの５である。
【図７】　　論理ディスクコントローラのマイクロコー
ドを示すフローチャートの６である。
【図８】　　論理ディスクコントローラのマイクロコー
ドを示すフローチャートの７である。
【図９】　　論理ディスクコントローラのマイクロコー
ドを示すフローチャートの８である。
【図１０】　　論理ディスクコントローラのマイクロコ
ードを示すフローチャートの９である。
【図１１】　　論理ディスクコントローラのマイクロコ
ードを示すフローチャートの１０である。
【図１２】　　論理ディスクコントローラのマイクロコ
ードを示すフローチャートの１１である。
【図１３】　　論理ディスクコントローラのマイクロコ
ードを示すフローチャートの１２である。
【図１４】　　論理ディスクコントローラのマイクロコ
ードを示すフローチャートの１３である。
【図１５】　　論理ディスクコントローラのマイクロコ
ードを示すフローチャートの１４である。
【図１６】　　論理ディスクコントローラのマイクロコ
ードを示すフローチャートの１５である。
【図１７】　　本発明が実施されるシステムの概略図で
ある。
【符号の説明】

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　メモリ内に常駐するデータのブロック
    を、０からｎ−１まで番号付けされた同一型のｎ個のデ
    ィスクへと格納する方法であって、前記ブロックを複数
    のセクタへと分割し、前記セクタをモジュロｎで反復し
    て番号付けする段階と、番号付けされた各ディスクドラ
    イブを使用して、同一番号のセクタを同一番号のディス
    クへと格納する段階と、からなる方法。
  2. 【請求項２】　　各ディスクドライブは、番号付けされ
    たセクタを格納する速度に関して他のディスクドライブ
    と非同期的に作動するものである、請求項１記載の方法
    。
  3. 【請求項３】　　ディスクの角度位置が同期されている
    、請求項１記載の方法。
  4. 【請求項４】　　データのブロックを検索する方法であ
    って、前記データブロックはモジュロｎで番号付けされ
    たセクタへと分割され、前記セクタはｎ個の同一型のデ
    ィスク上に常駐しており、前記ディスクは０からｎ−１
    まで番号付けされており、各ディスク手段を使用して現
    在のセクタを検索する段階と、ｎ個の現在のセクタを番
    号順に組立てることによってデータのブロックを構成す
    る段階と、からなる方法。
  5. 【請求項５】　　前記組立てられたブロックはメモリに
    格納されるものである、請求項４記載の方法。
  6. 【請求項６】　　各ディスクドライブは、番号付けされ
    たセクタを検索する速度に関して他のディスクドライブ
    と非同期的に作動するものである、請求項５記載の方法
    。
  7. 【請求項７】　　ディスクの角度位置が同期されている
    、請求項５記載の方法。
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EP0478337A3 (en) 1993-07-28
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DE69131858D1 (de) 2000-01-27

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