JPH0520777B2

JPH0520777B2 -

Info

Publication number: JPH0520777B2
Application number: JP58117404A
Authority: JP
Inventors: Haruo Momose
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1983-06-29
Filing date: 1983-06-29
Publication date: 1993-03-22
Also published as: JPS608959A

Description

【発明の詳細な説明】 (1) 発明の技術分野本発明は、磁気デイスク装置内のデータを適宜
読み出してデイスク・キヤツシユメモリに格納す
るデイスク・キヤツシユシステムにおける制御方
法に係り、特に磁気デイスク装置からデイスク・
キヤツシユメモリへのデータ格納中にデータ読み
出し誤りが発生した時の制御方法に関する。

(2) 技術の背景計算機システムの外部記憶装置として用いられ
る磁気デイスク装置は、主記憶装置の補助として
重要なデータを記憶するものであるが、この磁気
デイスク装置からのデータ読み出し時間は、磁気
デイスク装置内の機械的動作時間によつて制限さ
れていた。そこで、磁気デイスク内のデータをよ
り早い時間に処理できるようにするため、磁気デ
イスク装置内のデータを、読み出し時間の短い、
例えば半導体で構成したメモリ（デイスク・キヤ
ツシユメモリ）に前もつて適宜格納しておき、計
算機による実実際の演算処理の過程では、上記デ
イスク・キヤツシユメモリのデータを読み出し
て、該データを利用するようにしたシステム、い
わゆるデイスク・キヤツシユシステムが近年実用
化されてきた。

(3) 従来技術と問題点上記のようなデイスク・キヤツシユシステムを
導入した計算機システムとして、例えば第１図に
示すようなものがある。本例は磁気デイスク装置
１０からのデータ読み出し経路が２つある場合を
示している。

これは、中央処理装置１、主記憶装置２、磁気
デイスク装置１０を主体とする計算機システム
に、チヤネル処理装置３、チヤネル４，５、磁気
デイスク制御装置６，７、デイスク・キヤツシユ
メモリを含むデイスク・キヤツシユ制御装置８、
磁気デイスク制御アダプタ９でなるデイスク・キ
ヤツシユシステムが統合されたものとなつてい
る。

上記システムにおいて、例えば、主記憶装置２
内のデータに基づいて中央処理装置１が演算処理
を実行中に、磁気デイスク装置１０内のデータを
必要とする時、中央処理装置１から磁気デイスク
装置１０の所定データを読み出しのためのスター
トＩ／Ｏ命令がなされ、該スタートＩ／Ｏ命令を
チヤネル処理装置３を介して入力したチヤネル４
又はチヤネル５が、スタートＩ／Ｏ命令に基づい
て磁気デイスク装置１０の磁気ヘツドのトラツク
に対応する位置付け命令及び該トラツク内の所定
レコード内データの読み出し命令等を含むチヤネ
ルコマンドワード（CCW）を磁気デイスク制御
装置６又は７に発行する。そして、磁気デイスク
制御装置６又は７は、デイスク・キヤツシユ制御
装置８内のデイスク・キヤツシユメモリに、上記
チヤネルコマンドワード（CCW）によつて指定
される磁気デイスク装置１０のトラツクの所定レ
コード内デーータが格納されているかを判定す
る。もし、該所定データが無い（ミス）と判定す
ると、磁気デイスク制御装置６又は７磁気デイス
ク制御アダプタ９を介して磁気デイスク装置１０
の該トラツクの全レコード内容をデイスクキヤツ
シユメモリに格納し、該格納の過程で、所定レコ
ード内データの格納と同時に該データをチヤネル
４、又は５、及びチヤネル処理装置３を介して中
央処理装置１側に転送する。

一方、もし、上記所定データがデイスク・キヤ
ツシユメモリ内に予め記憶されている（ヒツト）
と磁気デイスク制御装置６又は７が判定すると、
磁気デイスク装置１０の磁気ヘツドの位置付けは
行なわず、デイスク・キヤツシユメモリからデー
タを直接読み出し、該データをチヤネル４又は
５、及びチヤネル処理装置３を介して中央処理装
置１側に転送する。

従つて、ある程度のヒツト率を得るようにすれ
ば、読み出し時間の長い磁気デイスク装置１０を
使用する頻度が減少し、結果として、必要とする
データを処理する時間が減少することになる。

ところで、上記のようなデイスク・キヤツシユ
システムでは、磁気デイスク装置１０からデータ
をデイスク・キヤツシユメモリに格納する際に、
ノイズ等の原因でデーータ読み出し誤りが発生す
ることがある。そして、この誤りデータの訂正方
式としては、例えば、デイスク・キヤツシユメモ
リに格納中にデータの読み出し誤りがあつた場
合、磁気デイスク装置１０からデイスク・キヤツ
シユメモリに所望のデータを再格納することが考
えられる。

しかしながら、このような磁気デイスク装置１
０からデイスク・キヤツシユメモリにデータを再
格納する方式では、磁気デイスク装置１０のデー
タ読み出し処理を再び行なうため、その訂正処理
に時間がかかり、また、磁気デイスク面の細いキ
ズのために読み出し誤りをした場合には、上記の
ようなデータの再格納ではデータの訂正ができな
いという問題があつた。

(4) 発明の目的本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、
磁気デイスク装置内のデータを適宜読み出してデ
イスク・キヤツシユメモリに格納するデイスク・
キヤツシユシステムにおいて、磁気デイスク装置
からデイスク・キヤツシユメモリへのデータ格納
中にデータ読み出し誤りが発生した時、できるだ
け効率良く該誤りデータを訂正できるようにした
デイスク・キヤツシユ制御方法を提供することを
目的としている。

(5) 発明の構成そして、上記目的を達成するため、本発明の構
成は、上位処理装置にチヤネルを介して接続さ
れ、磁気デイスク装置を磁気デイスク制御アダプ
タを介して制御する磁気デイスク制御装置と、前
記磁気デイスク制御装置に接続され、前記磁気デ
イスク装置より適宜読み出されたデータを格納す
るキヤツシユメモリを有するデイスクキヤツシユ
制御装置とより構成され、前記磁気デイスク制御
アダプタは、磁気デイスク制御装置に転送される
磁気デイスク装置からの読出しデータについてエ
ラー訂正用演算を行つてエラー訂正パターンに相
対エラー位置データを発生する機能を有し、前記
磁気デイスク制御装置は前記デイスク装置からデ
ータを読出し中に読出し誤りが発生した時、読出
し誤りをしたデータの訂正が可能であるかを前記
磁気デイスク制御アダプタを介して判別し、その
判別の結果、データが訂正可能となる場合でか
つ、該読出し誤りのデータをデイスクキヤツシユ
メモリに格納中であつた場合、前記磁気デイスク
制御アダプタが発生したエラー訂正パターンと相
対エラー位置データを前記デイスクキヤツシユ制
御装置に通知し、デイスクキヤツシユ制御装置は
通知されたエラー訂正パターン及び相対エラー位
置データに基づいてデイスクキヤツシユメモリに
格納した当該誤りデータを訂正するようにしたも
のである。

(6) 発明の実施例基本的なシステム構成は第１図に示すものと同
様である。そこで、まず磁気デイスク装置からデ
イスク・キヤツシユメモリへのデータ格納（ステ
ージング）の基本的な流れを説明する。第２図は
磁気デイスク装置からデイスク・キヤツシユメモ
リへのデータ格納、及び磁気デイスク装置からの
データ転送の状態を示す説明図である。

磁気デイスク装置の各トラツクに書き込まれて
いる情報は、ホームアドレス（HA）、レコード
R₀，R₁，R₂，…で構成され、各レコードはカウ
ント部Ｃ、キー部Ｋ、データ部Ｄからなつてい
る。

ここで、中央処理装置１から磁気デイスク装置
１０内の所定データを読み出すためのスタート
Ｉ／Ｏ命令が発せられると、この命令が、チヤネ
ル５（以下CHLという）から磁気デイスク制御
装置６（以下DKCという）にチヤネルコマンド
ワード（CCW）が発せられ、このチヤネルコマ
ンドワードに従つてDKCが磁気デイスク装置１
０（以下DKUという）からデイスク・キヤツシ
ユ制御装置８（以下DCCという）内のデイス
ク・キヤツシユメモリへのデータ格納、及び
CHL側へのデータ転送を制御する。

上記チヤネルコマンドワードは、DKUのシリ
ンダ番号、ヘツド番号を指定するSEEK命令と、
必要とするレコードの識別コードＣの一致検出命
令（以下SEARCH ID EQUALという）と、レ
コードのデータ部Ｄを読み出すREAD DATA命
令等からなつている。

まず、CHLよりDKCに対してSEEK命令が発
せられると、DKCは、シリンダ番号、ヘツド番
号をDCCに送つてそのトラツクのデータがデイ
スク・キヤツシユメモリに存在するか否かを判定
する。

今、DKCがデイスク・キヤツシユメモリに当
該データが存在しない（ミス）と判定すると、
DCCにデイスク・キヤツシユメモリ内の１トラ
ツク分のメモリの割付けを命令すると共にDKU
にSEEK命令を行なう。DKUがSEEK動作を完了
すると、CHLはSEEK命令に対する一連の作動
完了を確認して、次のコマンド、SEARCH ID
EQUALを発する。

例えば、必要とするデータがレコードR₁の場
合、CHLよりSEARCH ID EQUAL（レコード
R₁）が発せられると、DKCは磁気デイスク制御
アダプタ９（以下DKCAという）を介してDKU
のデータを順次読み出す。

最初にホームアドレス（HA）を読むと共に、
該ホームアドレス（HA）をデイスク・キヤツシ
ユメモリに格納する（第３図モードａ）。次にレ
コードR₀のカウント部Ｃを読むと共に該カウン
ト部Ｃをデイスク・キヤツシユメモリに格納し、
かつSEARCH ID EQUALの識別コードとなる
レコードR₀のカウント部Ｃを転送する（第３図
モードｂ）。そして、DKCは、必要とするデータ
の識別コード（レコードR₁）と当該レコードR₀
のカウント部Ｃの比較一致がとれないことで、
CHLに対し作動終了を報告し、CHLが一連の作
動終了を確認すると、再びSEARCH ID
EQUALのコマンドを発する。

CHLからSEARCH ID EQUAL（レコードR₁）
が再び発せられると、DKCはDKUよりDKCAを
介してレコードR₀のデータ部Ｄを読み込むと共
に該データ部Ｄをデイスク・キヤツシユメモリに
格納する（第３図モードａ）。次いで、レコード
R₁のカウント部Ｃを読み込むと共に該カウント
部Ｃをデイスク・キヤツシユメモリに格納し、か
つSEARCH ID EQUALの識別コードとなるレ
コードR₁のカウント部Ｃを転送する（第３図モ
ードｂ）。そしてDKCは、必要とするデータの識
別コード（レコードR₁）と当該レコードR₁のカ
ウント部Ｃの比較の結果、一致の判定を行い、
CHLに対し必要とするデータであることを報告
し、CHLは当該報告を確認すると、次にREAD
DATAのコマンドを発する。

CHLからREAD DATEが発せられると、
DKCはDKUよりDKCAを介してレコードR₁のキ
ー部Ｋを読み込むと共に該キー部Ｋをデイスク・
キヤツシユメモリに格納する（第３図モードａ）。
次いでレコードR₁のデータ部Ｄを読み込むと共
に該データ部Ｄをデイスク・キヤツシユメモリに
格納し、同時に、このデータ部ＤをCHLに転送
する（第３図モードｃ）。

この必要とするレコードR₁のデータ部Ｄの転
送が終了すると、DKCはCHLに対し、必要デー
タ転送作動の終了を報告し、CHLは、この作動
の終了を確認したところで、DKCとの結合を断
つて、中央処理装置１にスタートＩ／Ｏの正常終
了を報告する。

以後、CHLとの結合を断たれたDKCは、独立
して、DKU内のレコードR₂以降を順次デイス
ク・キヤツシユメモリに格納し、当該トラツクの
最終レコードの格納を終了した時点で一連の作動
を終了する。

上記のように、本システムでは、中央処理装置
１が必要とするデータを磁気デイスク装置１０か
ら読み出す際に、そのデータと共に、そのデータ
の属するトラツク内のデータすべてをデイスク・
キヤツシユメモリに格納し、次回の演算処理にお
けるデイスク・キヤツシユシステムのヒツト率を
向上させるようにしている。

次に、本システムにおいて、磁気デイスク装置
１０からデイスク・キヤツシユメモリへデータを
格納する際に、データの読み出し誤りが発生した
場合について説明する。

まず、磁気デイスク装置１０内の各データ（ホ
ームアドレス、カウント部、キー部、データ部）
は第４図に示すように本来必要とするデータとエ
ラー訂正符号ECCとからなつており、この本来
必要するデータとエラー訂正符号ECCの全体の
ビツト状態からデータの読み出し誤りの発生が検
出でき、更に誤りビツト数の少ないものであれ
ば、その訂正パターン及び誤り位置が計算できる
ようになつている（ECC解析）。このECC解析は
磁気デイスク制御装置６又は７及び磁気デイスク
制御アダプタ９によつて実行され、ECC解析の
結果、磁気デイスク装置１０からのデータ読み出
し誤りが訂正可能と判定された場合には、デイス
ク・キヤツシユ制御装置８内で、読み込んだデー
タを上記訂正パターン及び誤り位置に基づいて訂
正するようになつている。そして、このデータ訂
正は例えば第５図に示すようなデイスク・キヤツ
シユ制御装置８内の訂正機能手段によつて実現さ
れる。

これは、磁気デイスク制御装置６又は７とのイ
ンタフエースを行なうデイスク・キヤツシユイン
タフエース８１と、コントロールストレツジ８３
に記憶した訂正プログラムに従つて作動し、マイ
クロプロセツサで構成した訂正制御部８２と、訂
正位置データ、訂正パターンデータを格納するレ
ジスタ８４とを有しており、このレジスタ８４に
格納した訂正位置データ及び訂正パターンデータ
に基づいてデイスク・キヤツシユメモリ８５のデ
ータを訂正するものである。

ここで、前に説明したような、磁気デイスク装
置１０からデイスク・キヤツシユメモリへデータ
を順次格納する通常作動の際、中央処理装置１が
要求するデータ（レコードR₁のデータ部Ｄ）に
読み出し誤りが発生した場合のシステムの動作は
次のようになる。

まず、レコードR₁のカウント部Ｃまでの読み
出し及びデイスク・キヤツシユメモリへの格納
は、通常作動と同様である。そして、SEARCH
ID EQUALによる識別コードの一致判定の後、
CHLよりREAD DATAが発せられると、DKC
はDKUからDKCAを介してレコードR₁のキー部
Ｋを読み込むと共に該キー部Ｋをデイスク・キヤ
ツシユメモリに格納し、更にDKUからDKCAを
介してレコードR₁のデータ部Ｄを読み込むと共
に該データ部Ｄをデイスク・キヤツシユメモリに
格納する。そしてCHLに該データ部Ｄを転送す
る。

このレコードR₁のデータ部ＤをDKUから読み
出す時にDKCAは当該データ部Ｄの本来必要と
するデータとエラー訂正符号ECCの全ビツトの
状態から読み出し誤りが発生したことを検出する
と、DKCAはDKCに対してチエツクエンドを報
告する。このチエツクエンドによりデータの読み
出し誤りの発生を知つたDKCは以後、第６図に
示すフローチヤートに従つて作動を行なう。

まず、DKCは、DKCAに対してECC解析を命
令する（）。そして、ECC解析からエラーの訂
正が可能であると判断すると（）、DKCは、
DKCAがECC解析により発生したエラー位置変
位Pdと、そのエラー訂正パターンCnを求める
（，）。続いて、DKCは、DCCのデイスク・
キヤツシユインターフエース８１を介して上記エ
ラー変位位置Pdとエラー訂正パターンCnをレジ
スタ８４に転送し（，）、この各データ転送
と共に、DCCに対してデイスク・キヤツシユメ
モリに格納した誤りデータの訂正を命令する
（）。

ここで、エラー位置変位Pdは、誤りデータが
現在のデータからどれだけ前に送られたものか示
すものであり、例えば２バイトで示される。

また、エラー訂正パターンCnは、そのエラー
を訂正するためのデータであり、例えば３バイト
（ｎ＝１，２，３）で示される。このエラー訂正
パターンCnは、本実施例では誤つたビツトの位
置を示すものとする。即ち、誤つたデータとこの
エラー訂正パターンCnをイクスクルシイブオア
（EOR）演算することにより、誤つているビツト
だけを反転させ、データの訂正を行うことができ
る。

一方、誤りデータの訂正命令を受けたDCCは、
データ格納したデイスク・キヤツシユメモリの最
終アドレスを示すポインタの値Peを求め（）、
このポインタの値Peからレジスタ８４に格納し
たエラー位置変位Pdを減算して、デイスク・キ
ヤツシユメモリ上の誤りデータが格納されている
アドレスPcを求め（）、図示しないメモリアド
レスレジスタに格納する。

続いて、DCCは、デイスク・キヤツシユメモ
リのアドレスPcで指定される１バイトデータを
ロードし（）、このデータとレジスタ８４に格
納されているエラー訂正パターンCn（ｎ＝１）を
イクスクルシイブオア演算し（）、演算結果で
ある訂正データを再びデイスク・キヤツシユメモ
リのアドレスPcに格納する（）。

そして、DCCは、上記メモリアドレスレジス
タにインクリメントし（）、メモリアドレスレ
ジスタ内のアドレスで指定されるデイスク・キヤ
ツシユメモリの１バイトデータをレジスタ８４に
格納されているエラー訂正パターンCn（ｎ＝２）
によつて訂正し、この訂正データをデイスク・キ
ヤツシユメモリに格納する。同様にエラー訂正パ
ターンCn（ｎ＝３）によつて次の１バイトデータ
の訂正を行う。

上記のようなDCCでの訂正作動を終了すると、
DKCは再びDKCAを介してDKU内のレコードR₂
以降を読み込み、デイスク・キヤツシユメモリに
順次格納してゆく。そして、最終レコードまでの
格納を終了すると、CHLに対し、その動作終了
を報告し、CHLが中央処理装置１に対して異常
処理終了を報告する。すると中央処理装置１は異
常処理内容を読み取るセンスIOコマンドをCHL
を介してDKCに発行し、DKCはレコードR₁のデ
ータ部Ｄでデータ誤りが発生したというセンスバ
イトを転送する。このセンスバイトに基づいて中
央処理装置１は再び前と同じスタートＩ／Ｏ命令
を行なう。そして、この場合、必要とするデータ
はデイスク・キヤツシユメモリに既に格納されて
いるので（ヒツト）、中央処理装置１側へのデー
タはデイスク・キヤツシユメモリから転送される
ことになる。

尚、ECC解析の結果、訂正不可能となつた場
合は、例えば従来と同様に磁気デイスク装置１０
からデータの再格納を行なえば良い。

また、中央処理装置１が要求するデータ以外の
データ例えば、レコードR₂のデータ部Ｄに読み
出し誤りが発生した場合は、前記同様、磁気デイ
スク制御装置（DKC）、及び磁気デイスク制御ア
ダプタ（DKCA）でECC解析を行ない、その解
析結果に基づいてデイスク・キヤツシユ制御装置
（DCC）がデータ訂正を行うようになるが、この
際、チヤネル（CHL）と磁気デイスク制御装置
（DKC）との結合が断たれているため、中央処理
装置１側では、誤りの発生を知ることはない。

(7) 発明の効果以上、詳細に説明したように、本発明によれ
ば、磁気デイスク装置内のデータをデイスク・キ
ヤツシユメモリに格納さする際に、訂正可能な読
出し誤りが発生した場合、磁気デイスク装置とは
独立してそのデータ訂正が行われるため、その訂
正時間が短縮されることとなり、データ訂正を効
率良く行うことができる。

また、本発明では、磁気デイスク装置からの読
出しデータの誤りをチエツクする機能及び誤りを
解析する機能が、磁気デイスク制御アダプタに付
加されていることに着目し、磁気デイスク制御装
置が磁気デイスク制御アダプタの発生するエラー
訂正パターンと相対エラー位置をデイスク・キヤ
ツシユ制御装置に通知するように構成しているの
で、デイスク・キヤツシユ制御装置にデータの誤
りをチエツクする機能及び誤りを解析する機能を
設ける必要がなく、効率良くチエツク及び訂正を
行うことができる。

さらに、本発明では、デイスク・キヤツシユメ
モリ制御装置において、既に格納されているデー
タとエラー訂正パターンにより訂正データを作成
するので、磁気デイスク制御アダプタでのデータ
の誤りの解析が終了するまで、磁気デイスク制御
アダプタに読み出したレコードのデータを保持し
ておく必要がなく、磁気デイスク制御アダプタの
構成を簡素化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はデイスク・キヤツシユシステムを含む
計算機システムの一例を示すブロツク図、第２図
は磁気デイスク装置からデイスク・キヤツシユメ
モリへのデータ格納、及び磁気デイスク装置から
のデータ転送の状態を示す説明図。第３図は第２
図における作動モードを示す説明図、第４図は磁
気デイスク装置内のデータの詳細を示す説明図、
第５図はデイスク・キヤツシユ制御装置内におけ
るデータ訂正手段の具体例を示すブロツク図、第
６図は、データ訂正作動を示すフローチヤートで
ある。１…中央処理装置、２…主記憶装置、３…チヤ
ネル処理装置、４，５…チヤネル（CHL）、６，
７…磁気デイスク制御装置（DKC）、８…デイス
ク・キヤツシユ制御装置（DCC）、９…磁気デイ
スク制御アダプタ（DKCA）、１０…磁気デイス
ク装置（DKU）。

Claims

【特許請求の範囲】１上位処理装置にチヤネルを介して接続され、
磁気デイスク装置を磁気デイスク制御アダプタを
介して制御する磁気デイスク制御装置と、前記磁気デイスク制御装置に接続され、前記磁
気デイスク装置より適宜読み出されたデータを格
納するキヤツシユメモリを有するデイスクキヤツ
シユ制御装置とより構成され、前記磁気デイスク制御アダプタは、磁気デイス
ク制御装置に転送される磁気デイスク装置からの
読出しデータについてエラー訂正用演算を行つて
エラー訂正パターンに相対エラー位置データを発
生する機能を有し、前記磁気デイスク制御装置は前記デイスク装置
からデータを読出し中に読出し誤りが発生した
時、読出し誤りをしたデータの訂正が可能である
かを前記磁気デイスク制御アダプタを介して判別
し、その判別の結果、データが訂正可能となる場
合でかつ、該読出し誤りのデータをデイスクキヤ
ツシユメモリに格納中であつた場合、前記磁気デ
イスク制御アダプタが発生したエラー訂正パター
ンと相対エラー位置データを前記デイスクキヤツ
シユ制御装置に通知し、デイスクキヤツシユ制御装置は通知されたエラ
ー訂正パターン及び相対エラー位置データに基づ
いてデイスクキヤツシユメモリに格納した当該誤
りデータを訂正することを特徴とするデイスクキ
ヤツシユ制御方法。