JPH06214727A - 多重化ディスク制御装置および多重化ディスク制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】一台のディスクの分割された複数の領域に同一
のデータを書き込み、データの読み出しや書き込みを行
う多重化ディスクシステムの多重化ディスク制御装置に
おいて、ディスクのシーク時間を短縮し、利用者プログ
ラムの応答性を向上させる。 【構成】アクセス要求待ち行列管理手段１１は利用者プ
ログラムからのアクセス要求をディスク上の複数の領域
に対応させて多重化し、アクセス要求待ち行列１２に記
憶する。アクセス要求整列待ち行列管理手段１４はディ
スクアドレス記憶手段１３から最後に要求が実行された
ディスク上の位置を取り出し、アクセス要求待ち行列１
２に記憶されたアクセス要求を、前記のディスク上の位
置の前後で分け、ディスク上の位置に近い順に整列して
アクセス要求整列待ち行列１５に記憶する。アクセス要
求決定手段１６は、アクセス要求整列待ち行列１５に記
憶されているアクセス要求で、最も早く実行できる要求
を保持している方向の待ち行列を判断し、決定された方
向の待ち行列からアクセス要求を取り出して記憶管理部
４に発行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、磁気ディスク装置が
一台以上接続された情報処理システムにおいて、磁気デ
ィスク装置に対する書き込み要求に対して、一台の磁気
ディスク装置の分割された複数の領域に同一のデータを
書き込み、データを多重化する方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の単一ディスク装置による二重化シ
ステムでは、利用者プログラムからの書き込み要求に対
して、単一ディスク装置の別々の領域に対して書き込み
を行ってから復帰するというものであった。このため、
書き込み時間が単一ディスクに比べて多重化の倍数分か
かり、さらに領域間を移動するシーク時間が加わるた
め、応答性は大幅に劣化してしまうという問題点があっ
た。

【０００３】これに対して、特開昭６３−７６１５１号
公報には、一台のディスクに複数の磁気ヘッドを持た
せ、同時に励磁させて単一ディスク装置の複数の領域に
対して同一のデータを書き込むようにした磁気ディスク
装置が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
式ではディスク装置内部のハードウェア部分を変更しな
ければならないため、コストが高くなるという難点があ
る。さらに、電源断等が発生した場合には、複数領域の
データを破壊する可能性が高くなる。

【０００５】この発明は、ディスクのシーク時間を短縮
し、利用者プログラムの応答性を高めた多重化ディスク
制御装置および多重化ディスク制御方法を提供すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係わる多重化
ディスク制御装置および多重化ディスク制御方法におい
ては、利用者プログラムから受け付けたアクセス要求を
ディスク上の複数の領域に対応させて多重化するアクセ
ス要求多重化手段と、前記多重化されたアクセス要求を
各領域ごとに記憶するアクセス要求待ち行列と、最後に
要求が実行されたディスク上の位置に関する情報を保持
するディスクアドレス記憶手段と、前記アクセス要求待
ち行列に記憶されたアクセス要求を、前記ディスクアド
レス記憶手段に記憶されたディスク上の位置の前後で分
けて、それぞれ前記ディスク上の位置に近い順に整列す
るアクセス要求整列手段と、前記アクセス要求整列手段
により整列されたアクセス要求を記憶するための前方向
アクセス要求整列待ち行列および後方向アクセス要求整
列待ち行列と、前記前方向アクセス要求整列待ち行列お
よび後方向アクセス要求整列待ち行列のうち、どちらか
方向の整列待ち行列にあるアクセス要求を実行するかを
決定するアクセス方向決定手段と、前記アクセス方向決
定手段により決定された方向の整列待ち行列のアクセス
要求を取り出して実行するディスクアクセス制御手段と
を具えたことを特徴とする。

【０００７】また、多重化ディスク制御方法において
は、利用者プログラムから受け付けたアクセス要求をデ
ィスク上の複数の領域に対応させて多重化する手順と、
前記多重化されたアクセス要求を前記ディスク上の位置
に近い順に並び換え、最後にアクセス要求が実行された
ディスク上の位置の前後で分けて記憶する手順と、前記
記憶したアクセス要求のうち、前後どちらの方向のアク
セス要求を実行するかを決定する手順と、前記決定した
方向のアクセス要求を実行する手順と、最後にアクセス
要求が実行されたディスク上の位置に関する情報を記憶
する手順とを有することを特徴とする。

【０００８】

【作用】利用者プログラムから受け付けたアクセス要求
をディスク上の複数の領域に対応させて多重化し、アク
セス要求待ち行列に各領域ごとに記憶する。このアクセ
ス要求待ち行列に記憶されたアクセス要求を、最後に要
求が実行されたディスク上の位置の前方向および後方向
で分けるとともに、前記ディスク上の位置に近い順に整
列して前方向アクセス要求整列待ち行列および後方向ア
クセス要求整列待ち行列に記憶する。そして、前記前方
向アクセス要求整列待ち行列および後方向アクセス要求
整列待ち行列に記憶されているアクセス要求の内容を検
索し、最も早く実行できる要求を保持しているのは、ど
ちらか方向のアクセス要求整列待ち行列かを判断し、決
定された方向のアクセス要求整列待ち行列からアクセス
要求を取り出して実行する。

【０００９】これによれば、現在のディスク上の位置に
近い要求が選択的に実行されることになるため、領域間
を移動するシーク時間が短縮され、利用者プログラムの
応答性を向上させることができる。

【００１０】

【実施例】以下、この発明に係わる多重化ディスク制御
装置および多重化ディスク制御方法を適用した二重化デ
ィスクシステムの一実施例を図面を参照しながら詳細に
説明する。

【００１１】図２は、二重化ディスクシステムの基本的
な構成を示すブロック図である。この二重化ディスクシ
ステムは大きく分けて、利用者プログラム１からの入出
力要求を受け付ける利用者プログラム入出力部２と、二
重化処理を管理する二重化管理部３と、実際にデータの
読み出し又は書き込みを行う記憶管理部４とから構成さ
れている。図２において、利用者プログラム入出力部２
は、利用者プログラム１からの要求が読み出しであるか
書き込みであるかを判断し、二重化管理部３に対して要
求を発行する。記憶管理部４は、後述の記憶制御装置と
記憶装置からなり、前記二重化管理部３からの要求に対
して記憶制御装置を通して記憶装置への読み出し又は書
き込みを行う。

【００１２】図１は、上記二重化ディスクシステムにお
ける二重化管理部３と記憶管理部４の機能的な構成を示
すブロック図である。

【００１３】前記二重化管理部３は、アクセス要求待ち
行列管理手段１１、アクセス要求待ち行列１２、ディス
クアドレス記憶手段１３、アクセス要求整列待ち行列管
理手段１４、アクセス要求整列待ち行列１５、アクセス
要求決定手段１６から構成されている。

【００１４】アクセス要求待ち行列管理手段１１は、利
用者プログラム入出力部２から受け付けたアクセス要求
をディスク上の複数の領域に対応させて多重化するとと
もに、ディスク上の各領域に対応するアクセス要求待ち
行列１２に記憶する。

【００１５】アクセス要求待ち行列１２は、前記アクセ
ス要求待ち行列管理手段１１で受け付けられたアクセス
要求を、読み出しアクセス要求待ち行列１２−１と書き
込みアクセス要求待ち行列１２−２に分けてそれぞれ領
域ごとに記憶する。アクセス要求をアクセス要求待ち行
列管理手段１１が受け付けたとき、領域が別である同一
のアクセス要求は、図３に示すように互いに環状につな
がれる。アクセス要求待ち行列の構造は、図に示すよう
に実際のアクセス要求と他の領域への同一要求のアドレ
ス（ポインタ）により構成されている。

【００１６】ディスクアドレス記憶手段１３は、最後に
要求が実行されたときのディスク上の位置に関する情報
を保持する。

【００１７】アクセス要求整列待ち行列管理手段１４
は、前記アクセス要求待ち行列１２に記憶されたアクセ
ス要求を、前記ディスクアドレス記憶手段１３に記憶さ
れたディスク上の位置の前後で分け、それぞれ前記ディ
スク上の位置に近い順に整列（並び換え）し、アクセス
要求整列待ち行列１５に記憶する。

【００１８】アクセス要求整列待ち行列１５は、前記ア
クセス要求整列待ち行列管理手段１４により整列された
アクセス要求を並び換えた順に記憶する待ち行列であ
り、前方向のグループが記憶されるアクセス要求整列待
ち行列１５−１と、後方向のグループが記憶されるアク
セス要求整列待ち行列１５−２により構成される。

【００１９】アクセス要求決定手段１６は、前記前方向
アクセス要求整列待ち行列１５−１と後方向アクセス要
求整列待ち行列１５−２のうち、どちらかの方向のアク
セス要求を実行するかを決定するとともに、決定した方
向のアクセス要求整列待ち行列に記憶されているアクセ
ス要求を記憶管理部４に発行する。

【００２０】前記記憶管理部４は、前記アクセス要求決
定手段１６により決定された方向のアクセス要求整列待
ち行列に記憶されているアクセス要求を実行する記憶制
御装置１７と、記憶装置１８により構成されている。

【００２１】記憶装置１８は、磁気ディスク装置からな
り、領域０〜領域ｎには同じデータが記憶され、ディス
クへの読み出し／書き込み要求はすべての領域に対して
実行される。なお、以後の説明において、領域０から領
域ｎに向かう方向を順（後）方向、領域ｎから領域０に
向かう方向を逆（前）方向という。

【００２２】次に、上述した二重化管理部３の基本的な
動作について説明する。まず、利用者プログラム入出力
部２からのアクセス要求は、アクセス要求待ち行列管理
手段１１により受け付けられ、アクセス要求待ち行列１
２に記憶される。このとき、アクセス要求が読み出し要
求であるときは読み出し用のアクセス要求待ち行列１２
−１に記憶され、書き込み要求であるときは書き込み用
のアクセス要求待ち行列１２−２に記憶される。アクセ
ス要求整列待ち管理手段１４はディスクアドレス記憶手
段１３から、最後にアクセスされたディスク上の位置を
取り出し、アクセス要求待ち行列１２に記憶されている
アクセス要求について、最後にアクセスされたディスク
上の位置の前（逆方向）と後（順方向）に分け、それぞ
れ前記ディスク上の位置に近い順に整列て整列し、アク
セス要求整列待ち行列１５に記憶する。前方向の要求は
アクセス要求整列待ち行列１５−１に、後方向の要求は
アクセス要求整列待ち行列１５−２にそれぞれ記憶され
る。このとき、環状につながれた読み出し要求について
は、最初に見つかった要求以外の環状につながれた要求
は、図４に示すようにすべて捨てられ、アクセス要求整
列待ち行列１５には記憶されない。これは、読み出しは
データ内容に影響を与えないので、一つの要求が実行さ
れれば残りの要求を無視しても差し支えないからであ
る。アクセス要求決定手段１６は、アクセス要求整列待
ち行列１５とアクセス要求待ち行列１２を比較し、環状
につながれているすべての要求について、最も早く実行
できる要求を保持している行列の方向を決定し、その方
向のアクセス要求整列待ち行列１５に記憶されている要
求の中から一つを取り出して記憶制御装置１７に発行す
る。アクセス要求整列待ち行列中の環状につながれた要
求の一つが実行されると、書き込み要求は、図５に示す
ように待ち行列の環状のつながりはすべて切り離される
が、実行された要求以外の書き込み要求は待ち行列に残
される。これは、書き込みはデータの内容が変更される
ので、一つの要求だけでなく残りの要求をすべて実行す
る必要があるからである。アクセス要求整列待ち行列１
５内の要求がすべて処理されると、ディスクアドレス記
憶手段１３は最後にアクセスしたディスク上の位置を記
憶する。このときの位置に関する情報は次のアクセス要
求処理の際に使用される。

【００２３】次に、利用者プログラムから読み出し／書
き込み要求が発行されたときの二重化管理部３の処理の
流れを図６のフローチャートを用いて説明する。

【００２４】まず、利用者プログラム１から利用者プロ
グラム入出力部２に要求が発行されると、利用者プログ
ラム入出力部２は読み出しまたは書き込みの要求を二重
化管理部３に対して発行する。二重化管理部３のアクセ
ス要求待ち行列管理手段１１は、送られてきた要求がデ
ィスクアクセス要求であるときは（ステップ１０１、Ｙ
ｅｓ）、その要求が読み出しか書き込みかを判断する
（ステップ１０２）。ここで、要求が読み出しであった
場合、要求はすべての読み出しアクセス要求待ち行列１
２−１に記憶され、同一のアクセス要求は環状につなが
れる（ステップ１０３）。また、ステップ１０２で要求
が書き込みであった場合、要求はすべての書き込みアク
セス要求待ち行列１２−２に記憶され、同一のアクセス
要求は環状につながれる（ステップ１０４）。

【００２５】アクセス要求整列待ち行列管理手段１４
は、要求がディスクアクセス要求でないときは（ステッ
プ１０１、Ｎｏ）、すべてのアクセス要求待ち行列を結
合し、そこに記憶されている要求について、最後にアク
セスされたディスク上の位置の前後に分けて整列して、
それぞれアクセス要求整列待ち行列１５に記憶する（ス
テップ１０５）。アクセス要求決定手段１６は、アクセ
ス要求整列待ち行列１５とアクセス要求待ち行列１２と
を比較し（ステップ１０６）、環状につながれた要求が
最も早く実行できるのはどちらの方向かを判断する（ス
テップ１０７）。ここで、その方向が順方向であるとき
は順方向のアクセス要求整列待ち行列にある要求を取り
出して実行する（ステップ１０８）。また、その方向が
逆方向であるときは逆方向のアクセス要求整列待ち行列
にある要求を実行する（ステップ１０９）。そして、最
後に実行した要求がアクセスしたディスクの上の位置を
ディスクアドレス記憶手段１３に記憶する（ステップ１
１０）。

【００２６】なお、ステップ１０７において、環状につ
ながれた要求で最も早く実行できるものが、順方向およ
び逆方向のアクセス要求整列待ち行列で同じであるとき
は、順方向（または逆方向）のアクセス要求整列待ち行
列にある要求を優先的に取り出すようにしてもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係わる
多重化ディスク制御装置および多重化ディスク制御方法
においては、ディスクの各領域に対する書き込み／読み
出し要求を、最後にアクセスされたディスク上の位置の
前後に分けて近い順に整列して記憶し、最後にアクセス
されたディスク上の位置から前方向または後方向にアク
セスした場合に、環状につながれた要求すべてについ
て、最も早く実行できる行列の要求を取り出して実行す
るようにしたため、領域間を移動するためのシーク時間
が短縮され、利用者プログラムの応答性を向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】二重化ディスクシステムにおける二重化管理部
と記憶管理部の機能的な構成を示すブロック図。

【図２】二重化ディスクシステムの基本的な構成を示す
ブロック図。

【図３】アクセス要求待ち行列の構造を示す図。

【図４】読み出し要求実行時の要求待ち行列の構造を示
す図。

【図５】書き込み要求実行時の要求待ち行列の構造を示
す図。

【図６】利用者プログラムから読み出し／書き込み要求
が発行されたときの二重化管理部の処理の流れを示すフ
ローチャート。

【符号の説明】

１…利用者プログラム、２…利用者プログラム入出力
部、３…二重化管理部、４…記憶管理部、１１…アクセ
ス要求待ち行列管理手段、１２…アクセス要求待ち行
列、１３…ディスクアドレス記憶手段、１４…アクセス
要求整列待ち行列管理手段、１５…アクセス要求整列待
ち行列、１６…アクセス要求決定手段、１７…記憶制御
装置、１８…記憶装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ディスク上で論理的に分割された複数の領
   域に同一内容を多重化して記憶する多重化ディスク制御
   装置において、 利用者プログラムから受け付けたアクセス要求を前記複
   数の領域に対応させて多重化するアクセス要求多重化手
   段と、 前記多重化されたアクセス要求を記憶するアクセス要求
   待ち行列と、 最後に要求が実行されたディスク上の位置に関する情報
   を保持するディスクアドレス記憶手段と、 前記アクセス要求待ち行列に記憶されたアクセス要求
   を、前記ディスクアドレス記憶手段に記憶されたディス
   ク上の位置の前後で分けて、それぞれ前記ディスク上の
   位置に近い順に整列するアクセス要求整列手段と、 前記アクセス要求整列手段により整列されたアクセス要
   求を記憶する前方向アクセス要求整列待ち行列および後
   方向アクセス要求整列待ち行列と、 前記前方向アクセス要求整列待ち行列および後方向アク
   セス要求整列待ち行列のうち、どちらかの方向のアクセ
   ス要求を実行するかを決定するアクセス方向決定手段
   と、 前記アクセス方向決定手段により決定された方向のアク
   セス要求整列待ち行列のアクセス要求を実行するディス
   クアクセス制御手段と、 を有する多重化ディスク制御装置。
2. 【請求項２】ディスクを複数の領域に論理的に分割して
   同一内容を多重化して記憶する多重化ディスク制御方法
   であって、 利用者プログラムから受け付けたアクセス要求を前記複
   数の領域に対応させて多重化する手順と、 前記多重化されたアクセス要求を前記ディスク上の位置
   に近い順に並び換え、最後にアクセス要求が実行された
   ディスク上の位置の前後で分けて記憶する手順と、 前記記憶したアクセス要求のうち、前後どちらの方向の
   アクセス要求を実行するかを決定する手順と、 前記決定した方向のアクセス要求を実行する手順と、 最後にアクセス要求が実行されたディスク上の位置に関
   する情報を記憶する手順と、 を有する多重化ディスク制御方法。