JPH08185272A - ディスクキャッシュをもつ磁気ディスク装置 - Google Patents
ディスクキャッシュをもつ磁気ディスク装置Info
- Publication number
- JPH08185272A JPH08185272A JP6326315A JP32631594A JPH08185272A JP H08185272 A JPH08185272 A JP H08185272A JP 6326315 A JP6326315 A JP 6326315A JP 32631594 A JP32631594 A JP 32631594A JP H08185272 A JPH08185272 A JP H08185272A
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- JP
- Japan
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- address
- access
- data
- disk
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- Pending
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- Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)
- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、予め用意された先読みアドレス情報
に基づきデータを先読みすることにより、一層の高速ア
クセスを実現するディスクキャッシュをもつ磁気ディス
ク装置を構築することを特徴とする。 【構成】本発明は、メディアアクセス時、そのアドレス
とレングスをアドレステーブル３上の直前にアクセスさ
れたブロックの位置に記録し、メディアアクセスが終了
した直後に、そのスタートアドレスに記録されている次
アクセスアドレスとレングス情報をもとにディスクアク
セスを行ないキャッシュメモリ２にデータをデータを蓄
えておくことを特徴とする。
に基づきデータを先読みすることにより、一層の高速ア
クセスを実現するディスクキャッシュをもつ磁気ディス
ク装置を構築することを特徴とする。 【構成】本発明は、メディアアクセス時、そのアドレス
とレングスをアドレステーブル３上の直前にアクセスさ
れたブロックの位置に記録し、メディアアクセスが終了
した直後に、そのスタートアドレスに記録されている次
アクセスアドレスとレングス情報をもとにディスクアク
セスを行ないキャッシュメモリ２にデータをデータを蓄
えておくことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ディスクキャッシュを
もつ磁気ディスク装置に関する。
もつ磁気ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気ディスク装置はコンピュータの大容
量外部記憶として頻繁に使用されている。コンピュータ
の高性能化に伴い周辺装置も高速化が進み、ディスクキ
ャッシュを利用することで磁気ディスクの高速アクセス
が可能となる。
量外部記憶として頻繁に使用されている。コンピュータ
の高性能化に伴い周辺装置も高速化が進み、ディスクキ
ャッシュを利用することで磁気ディスクの高速アクセス
が可能となる。
【０００３】ディスクキャッシュは、予め使用したデー
タを再び使用することを想定して、そのデータを高速ア
クセス可能なメモリ上に保存し、再度要求があった場合
に、ディスク上からではなく、メモリからそのデータを
読むことにより、高速アクセスを行なう方式をいう。
タを再び使用することを想定して、そのデータを高速ア
クセス可能なメモリ上に保存し、再度要求があった場合
に、ディスク上からではなく、メモリからそのデータを
読むことにより、高速アクセスを行なう方式をいう。
【０００４】このディスクキャッシュの欠点は、アルゴ
リズムにもよるが、ランダムアクセスに対しては比較的
効果が薄い。更に、高いヒット率を得るためにはメモリ
容量を大きくする必要があり、結果的に高価なシステム
となる。
リズムにもよるが、ランダムアクセスに対しては比較的
効果が薄い。更に、高いヒット率を得るためにはメモリ
容量を大きくする必要があり、結果的に高価なシステム
となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のディスクキャッシュを利用した磁気ディスク装置は、
特殊なシーケンスをもつデータアクセスに対してヒット
率が低下し、所期の目的が達成されない。また、ヒット
率を上げるためには大容量メモリが必要となり、結果的
に高価なシステムになってしまうという欠点を有してい
た。
のディスクキャッシュを利用した磁気ディスク装置は、
特殊なシーケンスをもつデータアクセスに対してヒット
率が低下し、所期の目的が達成されない。また、ヒット
率を上げるためには大容量メモリが必要となり、結果的
に高価なシステムになってしまうという欠点を有してい
た。
【０００６】本発明は上記実情に鑑みなされたもので、
予め用意された先読みアドレス情報に基づきデータを先
読みすることにより、より一層の高速アクセスを実現す
るディスクキャッシュをもつ磁気ディスク装置を提供す
ることを目的とする。
予め用意された先読みアドレス情報に基づきデータを先
読みすることにより、より一層の高速アクセスを実現す
るディスクキャッシュをもつ磁気ディスク装置を提供す
ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、アクセスコマ
ンドを受信し、必要なデータがキャッシュメモリにあれ
ばキャッュメモリからデータ転送を行ない、なければデ
ィスク装置から必要データを転送するディスクキャッシ
ュをもつ磁気ディスク装置に於いて、個々のデータアク
セス単位に、次にアクセスされるアドレスを記録するア
ドレステーブルと、アクセスコマンド実行直後、上記ア
ドレステーブルをサーチし、そこに記録されたアドレス
をもとに磁気ディスク装置のアクセスを行ないデータを
先き読みしてキャッシュメモリに転送するメモリ制御装
置とを具備することを特徴とする。
ンドを受信し、必要なデータがキャッシュメモリにあれ
ばキャッュメモリからデータ転送を行ない、なければデ
ィスク装置から必要データを転送するディスクキャッシ
ュをもつ磁気ディスク装置に於いて、個々のデータアク
セス単位に、次にアクセスされるアドレスを記録するア
ドレステーブルと、アクセスコマンド実行直後、上記ア
ドレステーブルをサーチし、そこに記録されたアドレス
をもとに磁気ディスク装置のアクセスを行ないデータを
先き読みしてキャッシュメモリに転送するメモリ制御装
置とを具備することを特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明は、各ブロック毎に、次にアクセスされ
るアドレスとそのレングスを記録するアドレステーブル
と、リードコマンド実行直後にアドレステーブルをサー
チし、そこに記録された次参照アドレスとレングスをも
とにリード動作を行ないデータを読み出す機構と、先読
みしたデータを蓄えるキャッシュメモリとを備えること
により、メディアアクセス時に、そのアドレスとレング
スをアドレステーブル上の直前にアクセスされたブロッ
クの位置に記録し、メディアアクセスが終了した直後
に、そのスタートアドレスに記録されている次アクセス
アドレスとレングス情報をもとにディスクアクセスを行
ないキャッシュメモリにデータを蓄えておく。このこと
により、特に、リードアクセス時に、あるパターンを持
っている場合、キャッシュのヒット率が飛躍的に向上す
る。
るアドレスとそのレングスを記録するアドレステーブル
と、リードコマンド実行直後にアドレステーブルをサー
チし、そこに記録された次参照アドレスとレングスをも
とにリード動作を行ないデータを読み出す機構と、先読
みしたデータを蓄えるキャッシュメモリとを備えること
により、メディアアクセス時に、そのアドレスとレング
スをアドレステーブル上の直前にアクセスされたブロッ
クの位置に記録し、メディアアクセスが終了した直後
に、そのスタートアドレスに記録されている次アクセス
アドレスとレングス情報をもとにディスクアクセスを行
ないキャッシュメモリにデータを蓄えておく。このこと
により、特に、リードアクセス時に、あるパターンを持
っている場合、キャッシュのヒット率が飛躍的に向上す
る。
【０００９】
【実施例】以下図面を参照して本発明の一実施例を説明
する。図１は本発明の一実施例による装置の構成を示す
ブロック図である。図１に於いて、符号１は磁気ディス
ク装置である。この磁気ディスク装置１の磁気ディスク
媒体には、ユーザデータの他にＯＳ（オペレーティング
システム）等の制御情報が格納される。
する。図１は本発明の一実施例による装置の構成を示す
ブロック図である。図１に於いて、符号１は磁気ディス
ク装置である。この磁気ディスク装置１の磁気ディスク
媒体には、ユーザデータの他にＯＳ（オペレーティング
システム）等の制御情報が格納される。
【００１０】符号２はキャッシュメモリであり、リード
データを一時的に蓄えておく高速アクセス可能なメモリ
で構成される。符号３はアドレステーブルである。この
アドレステーブル３を構成する各エントリには、有効ビ
ット（ｅ）、次にアクセスされる可能性の高いアドレス
（ネクストアドレス）、及びレングス情報等が割り付け
られ記憶される。エントリ０〜ｎはブロックの総数分存
在する。
データを一時的に蓄えておく高速アクセス可能なメモリ
で構成される。符号３はアドレステーブルである。この
アドレステーブル３を構成する各エントリには、有効ビ
ット（ｅ）、次にアクセスされる可能性の高いアドレス
（ネクストアドレス）、及びレングス情報等が割り付け
られ記憶される。エントリ０〜ｎはブロックの総数分存
在する。
【００１１】符号４はテーブル管理機構であり、アドレ
ステーブル３に対し、データの更新、及びサーチを行な
うハードウェアである。符号５はアドレスレジスタであ
る。このアドレスレジスタ５はディスクアクセスの毎に
そのアドレスとレングス情報を記録し保持する記憶領域
である。
ステーブル３に対し、データの更新、及びサーチを行な
うハードウェアである。符号５はアドレスレジスタであ
る。このアドレスレジスタ５はディスクアクセスの毎に
そのアドレスとレングス情報を記録し保持する記憶領域
である。
【００１２】図２は本発明の実施例に於ける動作を説明
するためのフローチャートである。図中、Ａはアドレス
テーブル３を更新するステップであり、直前の処理ステ
ップＢで保持しているアドレスに対応するエントリに本
コマンドのアドレスとレングスを記録する。
するためのフローチャートである。図中、Ａはアドレス
テーブル３を更新するステップであり、直前の処理ステ
ップＢで保持しているアドレスに対応するエントリに本
コマンドのアドレスとレングスを記録する。
【００１３】Ｂはスタートアドレスを保持するステップ
であり、アドレスとレングスを次のアドレステーブル３
の更新のために保持する。Ｃはアドレステーブル３をサ
ーチするステップであり、スタートアドレスをインデッ
クスとしてテーブル内の次アクセスアドレスとレングス
を取得する。
であり、アドレスとレングスを次のアドレステーブル３
の更新のために保持する。Ｃはアドレステーブル３をサ
ーチするステップであり、スタートアドレスをインデッ
クスとしてテーブル内の次アクセスアドレスとレングス
を取得する。
【００１４】Ｄは先き読みするステップであり、ステッ
プＣで得られる情報をもとにディスク装置１からキャッ
シュメモリ２へデータを先き読みする。以下、図面を参
照して本発明の実施例に於ける動作を説明する。
プＣで得られる情報をもとにディスク装置１からキャッ
シュメモリ２へデータを先き読みする。以下、図面を参
照して本発明の実施例に於ける動作を説明する。
【００１５】まず、キャッシュメモリ２、アドレスレジ
スタ５、及びアドレステーブル３を初期化する。次にホ
ストデータバスを介してリードコマンドを受信し、アド
レスレジスタ５が有効（ｅビット）ならば該当するアド
レステーブル３のエントリに本コマンドのアドレスとレ
ングスを記録する。
スタ５、及びアドレステーブル３を初期化する。次にホ
ストデータバスを介してリードコマンドを受信し、アド
レスレジスタ５が有効（ｅビット）ならば該当するアド
レステーブル３のエントリに本コマンドのアドレスとレ
ングスを記録する。
【００１６】そして、本コマンドの処理としてデーブル
管理機構４を経由してキャッシュメモリ２をサーチし、
データがキャッシュ上にあればキャッシュメモリ２か
ら、なければディスク装置１から転送する。
管理機構４を経由してキャッシュメモリ２をサーチし、
データがキャッシュ上にあればキャッシュメモリ２か
ら、なければディスク装置１から転送する。
【００１７】そして図示せぬホスト装置に対し本コマン
ドの終了報告を行なう。本発明の特徴は、本コマンドの
アドレスとレングスをアドレスレジスタ５に記録し、本
コマンドのアドレスをキーとしてアドレステーブル３を
サーチし、次アクセスアドレスとレングス情報を取得す
ることである。
ドの終了報告を行なう。本発明の特徴は、本コマンドの
アドレスとレングスをアドレスレジスタ５に記録し、本
コマンドのアドレスをキーとしてアドレステーブル３を
サーチし、次アクセスアドレスとレングス情報を取得す
ることである。
【００１８】取得したデータが有効ならばそのアドレス
とレングス情報に従いディスク装置１からキャッシュメ
モリ２へデータ転送を行ない、先読みを実行するもので
ある。
とレングス情報に従いディスク装置１からキャッシュメ
モリ２へデータ転送を行ない、先読みを実行するもので
ある。
【００１９】以下、初期化処理を除き、リードコマンド
受信処理以降の動作を繰り返し説明する。尚、上述した
実施例は、リードコマンドを主として説明したが、アド
レステーブル３に次アクセスアドレスを書き込む場合に
は、その直前のアクセスがリード以外のメディアアクセ
スコマンド（例えばライト）であっても有効である。例
えば、ライト、リード、ライト、リード……と繰り返さ
れるアクセスの場合、あるライトを行なった次に行われ
るであろうリードアクセスを予め実行し、キャッシュメ
モリ２にデータを蓄えておくという方法も効果がある。
受信処理以降の動作を繰り返し説明する。尚、上述した
実施例は、リードコマンドを主として説明したが、アド
レステーブル３に次アクセスアドレスを書き込む場合に
は、その直前のアクセスがリード以外のメディアアクセ
スコマンド（例えばライト）であっても有効である。例
えば、ライト、リード、ライト、リード……と繰り返さ
れるアクセスの場合、あるライトを行なった次に行われ
るであろうリードアクセスを予め実行し、キャッシュメ
モリ２にデータを蓄えておくという方法も効果がある。
【００２０】アドレステーブル３の初期化に於いては、
全てのエントリを無効にしてしまう方法もあるが、例え
ば、毎回アドレステーブル３をディスクメディア上に保
存しておき、初期化の際にはその保存されたテーブルを
読み出して利用する方法も考えられる。
全てのエントリを無効にしてしまう方法もあるが、例え
ば、毎回アドレステーブル３をディスクメディア上に保
存しておき、初期化の際にはその保存されたテーブルを
読み出して利用する方法も考えられる。
【００２１】アドレステーブルに必要なメモリサイズは
以下のようになる。 （１）エントリサイズ＝（有効ビットに必要なバイト
数）×（アドレス保持に必要なバイト数）×（レングス
保持に必要なバイト数） （２）必要なメモリサイズ＝ディスク装置の総ブロック
数×エントリサイズ 当然ながら、エントリサイズは、２のベキ乗にしたほう
がサーチ速度の点で有利である。
以下のようになる。 （１）エントリサイズ＝（有効ビットに必要なバイト
数）×（アドレス保持に必要なバイト数）×（レングス
保持に必要なバイト数） （２）必要なメモリサイズ＝ディスク装置の総ブロック
数×エントリサイズ 当然ながら、エントリサイズは、２のベキ乗にしたほう
がサーチ速度の点で有利である。
【００２２】尚、アドレステーブル３は多重化させるこ
ともできる。例えば、Ａ＋Ｂ＋Ｃ、Ａ＋Ｂ´＋Ｃ、Ａ＋
Ｂ＋Ｃ、Ａ＋Ｂ´＋Ｃ……とアクセスする場合を考える
と、ＢのデータとＢ´のデータが交互に読み出されるた
めに、Ａを読んだときに次にＢを読むと、次のアクセス
では絶対にヒットしないことになる。このとき、Ａに対
する先読み情報を多重化させ、ＢとＢ´を交互に指し示
すようにすればヒット率が向上する。また、先読み情報
のキーとして、１つ前でなく、２つ前までの情報を用い
ることも考えられる。例えば、Ａ＋Ｂとアクセスしたら
次にＣを読み、一方、Ａ＋Ｂ´とアクセスしたら次はＤ
を読むようにする。更に究極の先読み情報としてアドレ
ステーブル３をリングバッファで構成し、ある区間での
アクセスパターンをそれ以前のアクセスパターンの中か
ら探してそこに戻るという方法も考えられる。最近はデ
ィスク装置を二重化することも多々あり、この場合、デ
ィスクへのアクセスを交互に切り替えてやると先読みの
ためのオーバヘッドが減る。
ともできる。例えば、Ａ＋Ｂ＋Ｃ、Ａ＋Ｂ´＋Ｃ、Ａ＋
Ｂ＋Ｃ、Ａ＋Ｂ´＋Ｃ……とアクセスする場合を考える
と、ＢのデータとＢ´のデータが交互に読み出されるた
めに、Ａを読んだときに次にＢを読むと、次のアクセス
では絶対にヒットしないことになる。このとき、Ａに対
する先読み情報を多重化させ、ＢとＢ´を交互に指し示
すようにすればヒット率が向上する。また、先読み情報
のキーとして、１つ前でなく、２つ前までの情報を用い
ることも考えられる。例えば、Ａ＋Ｂとアクセスしたら
次にＣを読み、一方、Ａ＋Ｂ´とアクセスしたら次はＤ
を読むようにする。更に究極の先読み情報としてアドレ
ステーブル３をリングバッファで構成し、ある区間での
アクセスパターンをそれ以前のアクセスパターンの中か
ら探してそこに戻るという方法も考えられる。最近はデ
ィスク装置を二重化することも多々あり、この場合、デ
ィスクへのアクセスを交互に切り替えてやると先読みの
ためのオーバヘッドが減る。
【００２３】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、メ
ディアアクセス時に、そのアドレスとレングスをアドレ
ステーブル上の直前にアクセスされたブロックの位置に
記録し、メディアアクセスが終了した直後に、そのスタ
ートアドレスに記録されている次アクセスアドレスとレ
ングス情報をもとにディスクアクセスを行ないキャッシ
ュメモリにデータをデータを蓄えておくことを特徴とす
るものであり、このことにより、特に、リードアクセス
時にあるパターンを持っている場合、キャッシュのヒッ
ト率が飛躍的に向上し、高速処理に一段と貢献する。
ディアアクセス時に、そのアドレスとレングスをアドレ
ステーブル上の直前にアクセスされたブロックの位置に
記録し、メディアアクセスが終了した直後に、そのスタ
ートアドレスに記録されている次アクセスアドレスとレ
ングス情報をもとにディスクアクセスを行ないキャッシ
ュメモリにデータをデータを蓄えておくことを特徴とす
るものであり、このことにより、特に、リードアクセス
時にあるパターンを持っている場合、キャッシュのヒッ
ト率が飛躍的に向上し、高速処理に一段と貢献する。
【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図。
【図２】上記実施例の処理手順を示すフローチャート。
１…ディスク装置、２…キャッシュメモリ、３…アドレ
ステーブル、４…テーブル管理機構、５…アドレスレジ
スタ。
ステーブル、４…テーブル管理機構、５…アドレスレジ
スタ。
Claims (4)
- 【請求項１】 アクセスコマンドを受信し、必要なデー
タがキャッシュメモリにあればキャッュメモリからデー
タ転送を行ない、必要なデータがキャッシュメモリにな
ければディスク装置から必要なデータを転送するディス
クキャッシュをもつ磁気ディスク装置に於いて、個々の
データアクセス単位に、次にアクセスされるアドレスを
記録するアドレステーブルと、アクセスコマンド実行直
後に上記アドレステーブルをサーチし、同テーブルに記
録されたアドレスをもとに磁気ディスク装置のアクセス
を行ないデータを先き読みしてキャッシュメモリに転送
するメモリ制御装置とを具備することを特徴とするディ
スクキャッシュをもつ磁気ディスク装置。 - 【請求項２】 個々のデータアクセス単位に、以前にア
クセスされたアドレスとレングス情報を記録することを
特徴とする請求項１記載のディスクキャッシュをもつ磁
気ディスク装置。 - 【請求項３】 メディアアクセス時に、そのアドレスと
レングスをアドレステーブル上の直前にアクセスされた
ブロックの位置に記録し、メディアアクセスが終了した
直後に、そのスタートアドレスに記録されている次アク
セスアドレスとレングス情報をもとにディスクアクセス
を行ないキャッシュメモリにデータを蓄えておくことを
特徴とするディスクキャッシュをもつ磁気ディスク装
置。 - 【請求項４】 個々のデータアクセス単位に、次にアク
セスされるアドレスを記録するアドレステーブルをリン
グバッファで構成し、ある区間でのアクセスパターンを
それ以前のアクセスパターンの中から探し、そこに戻る
ことを特徴とする請求項３記載のディスクキャッシュを
もつ磁気ディスク装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6326315A JPH08185272A (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | ディスクキャッシュをもつ磁気ディスク装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6326315A JPH08185272A (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | ディスクキャッシュをもつ磁気ディスク装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08185272A true JPH08185272A (ja) | 1996-07-16 |
Family
ID=18186396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6326315A Pending JPH08185272A (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | ディスクキャッシュをもつ磁気ディスク装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08185272A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009230417A (ja) * | 2008-03-21 | 2009-10-08 | Fujitsu Ltd | ディスク装置およびデータ先行読出し方法 |
-
1994
- 1994-12-27 JP JP6326315A patent/JPH08185272A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009230417A (ja) * | 2008-03-21 | 2009-10-08 | Fujitsu Ltd | ディスク装置およびデータ先行読出し方法 |
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