JPH10260792A - ディスク制御装置 - Google Patents
ディスク制御装置Info
- Publication number
- JPH10260792A JPH10260792A JP9065921A JP6592197A JPH10260792A JP H10260792 A JPH10260792 A JP H10260792A JP 9065921 A JP9065921 A JP 9065921A JP 6592197 A JP6592197 A JP 6592197A JP H10260792 A JPH10260792 A JP H10260792A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- data
- disk
- buffer memory
- parity
- stored
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Detection And Correction Of Errors (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】ライト時のパリティデータの更新のための性能
低下を低減する。 【解決手段】ＸＯＲ演算機能及びコピー機能を有するバ
ッファメモリを内蔵するディスク装置により、ＸＯＲ演
算時、バッファメモリに演算無しモードで旧データを読
み込んだ後、新データを演算有りモードで書込むことに
より、バッファ上でＸＯＲ演算データが作成される。パ
リティディスクの場合、演算データを新パリティとして
ディスクへ書込み、データディスクの場合、ホストへ転
送可能とする。なお、データディスクの場合、新データ
自体もディスクへ書込む必要があるので、前記ＸＯＲ演
算と並行し、演算エリアと別のバッファエリアへ新デー
タをコピー機能で保存しておく。
低下を低減する。 【解決手段】ＸＯＲ演算機能及びコピー機能を有するバ
ッファメモリを内蔵するディスク装置により、ＸＯＲ演
算時、バッファメモリに演算無しモードで旧データを読
み込んだ後、新データを演算有りモードで書込むことに
より、バッファ上でＸＯＲ演算データが作成される。パ
リティディスクの場合、演算データを新パリティとして
ディスクへ書込み、データディスクの場合、ホストへ転
送可能とする。なお、データディスクの場合、新データ
自体もディスクへ書込む必要があるので、前記ＸＯＲ演
算と並行し、演算エリアと別のバッファエリアへ新デー
タをコピー機能で保存しておく。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータの記
憶装置の一つである磁気ディスク装置の制御装置に係
り、特に、高速アクセスを可能とする制御装置に関す
る。
憶装置の一つである磁気ディスク装置の制御装置に係
り、特に、高速アクセスを可能とする制御装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】安価な小型ディスク装置を複数台接続
し、並列動作させることにより、大型ディスク装置相当
の性能を出す目的を持つディスクアレイ装置において、
複数台装置接続時での信頼性維持のために、例えばデー
タディスク４台に対してパリティディスク１台といった
割合でパリティディスクを割り当てている。一般にいわ
れる、ＲＡＩＤ４では、パリティは１台に固定され、Ｒ
ＡＩＤ５では、アクセスがパリティディスクに集中する
ことによる全体の性能低下を考慮し、データ単位毎に全
ディスク装置均等にパリティを分散する。従来、例え
ば、磁気ディスク装置へデータを書き込む際に、当該磁
気ディスク装置を制御する制御装置において、パリティ
ーデータを作成していた。
し、並列動作させることにより、大型ディスク装置相当
の性能を出す目的を持つディスクアレイ装置において、
複数台装置接続時での信頼性維持のために、例えばデー
タディスク４台に対してパリティディスク１台といった
割合でパリティディスクを割り当てている。一般にいわ
れる、ＲＡＩＤ４では、パリティは１台に固定され、Ｒ
ＡＩＤ５では、アクセスがパリティディスクに集中する
ことによる全体の性能低下を考慮し、データ単位毎に全
ディスク装置均等にパリティを分散する。従来、例え
ば、磁気ディスク装置へデータを書き込む際に、当該磁
気ディスク装置を制御する制御装置において、パリティ
ーデータを作成していた。
【０００３】このディスクアレイ装置において、ライト
時のパリティデータの更新のための性能低下（一般に”
ライトペナルティ”と呼ばれる。）を低減することが各
メーカで検討されている。
時のパリティデータの更新のための性能低下（一般に”
ライトペナルティ”と呼ばれる。）を低減することが各
メーカで検討されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図１にＲＡＩＤ５ディ
スクアレイサブシステムにおけるライト時のパリティデ
ータ更新処理を、またホストタスクとシステムの構成を
図２に、それぞれ、示す。つまり、この処理では、 (1)旧データ（Ｄｎ０）の読み出し処理 (2)旧パリティデータ（ＤｎＰ０）の読み出し処理 (3)新パリティ（ＤｎＰ１）の計算 (4)新データ（Ｄｎ１）の書込み (5)新パリティ（ＤｎＰ１）の書込み が発生する。ここで、(3)では 旧データ(+)新データ(+)旧パリティ -> 新パリティ Ｄｎ０ Ｄｎ１ ＤｎＰ０ ＤｎＰ１ [ (+)：排他的論理和（ＸＯＲ） ] という計算を実施する。(3)の計算は上位サブシステム
で実施するが、(1)(2)(4)(5)の４回のディスクアクセス
が発生する。
スクアレイサブシステムにおけるライト時のパリティデ
ータ更新処理を、またホストタスクとシステムの構成を
図２に、それぞれ、示す。つまり、この処理では、 (1)旧データ（Ｄｎ０）の読み出し処理 (2)旧パリティデータ（ＤｎＰ０）の読み出し処理 (3)新パリティ（ＤｎＰ１）の計算 (4)新データ（Ｄｎ１）の書込み (5)新パリティ（ＤｎＰ１）の書込み が発生する。ここで、(3)では 旧データ(+)新データ(+)旧パリティ -> 新パリティ Ｄｎ０ Ｄｎ１ ＤｎＰ０ ＤｎＰ１ [ (+)：排他的論理和（ＸＯＲ） ] という計算を実施する。(3)の計算は上位サブシステム
で実施するが、(1)(2)(4)(5)の４回のディスクアクセス
が発生する。
【０００５】米国特許公報第５１９１５８４号（発明の
名称：Ｍａｓｓ ＳｔｏｒａｇｅＡｒｒａｙ Ｗｉｔｈ
Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｐａｒｉｔｙ Ｃａｌｃｕｌａ
ｔｉｏｎ）に示されるように、ディスクアクセスと上位
サブシステムでの演算を軽減するために、下位ディスク
装置にＸＯＲ演算を実施する手段が考えられる。
名称：Ｍａｓｓ ＳｔｏｒａｇｅＡｒｒａｙ Ｗｉｔｈ
Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｐａｒｉｔｙ Ｃａｌｃｕｌａ
ｔｉｏｎ）に示されるように、ディスクアクセスと上位
サブシステムでの演算を軽減するために、下位ディスク
装置にＸＯＲ演算を実施する手段が考えられる。
【０００６】図３を用い動作を説明する。ここで、ホス
トタスクとシステムの構成を図４に示す。 (1)上位サブシステムがデータディスクへ（新データの
書込み）を実行すると、当該データディスクは新データ
の論理アドレスに該当するディスク上の旧データを読み
出し（新データと旧データをＸＯＲ計算し、仮パリティ
を生成する）、(2)上位サブシステムは当該データディ
スクから（仮パリティを読み出す）、(3)上位サブシス
テムはパリティディスクへ（仮パリティの書込み）を実
行すると、当該パリティディスクは、(4)仮パリティと
旧パリティをＸＯＲ計算し、新パリティを生成し、当該
位置に書込む。
トタスクとシステムの構成を図４に示す。 (1)上位サブシステムがデータディスクへ（新データの
書込み）を実行すると、当該データディスクは新データ
の論理アドレスに該当するディスク上の旧データを読み
出し（新データと旧データをＸＯＲ計算し、仮パリティ
を生成する）、(2)上位サブシステムは当該データディ
スクから（仮パリティを読み出す）、(3)上位サブシス
テムはパリティディスクへ（仮パリティの書込み）を実
行すると、当該パリティディスクは、(4)仮パリティと
旧パリティをＸＯＲ計算し、新パリティを生成し、当該
位置に書込む。
【０００７】このうち、ディスク装置における、ＸＯＲ
演算において、図５に示すように、旧データを一旦Ｂｕ
ｆｆｅｒ−Ｂに取り込み、新データを一旦Ｂｕｆｆｅｒ
−Ａに取り込み、新データと旧データを演算器（Ｃａｌ
ｃ）にてＸＯＲ演算し、Ｂｕｆｆｅｒ−Ｂに格納し、デ
ータディスクの場合、仮パリティとし上位からの読出し
可能とし、パリティディスクの場合、新パリティとし
て、メディアに書込み可能とする。
演算において、図５に示すように、旧データを一旦Ｂｕ
ｆｆｅｒ−Ｂに取り込み、新データを一旦Ｂｕｆｆｅｒ
−Ａに取り込み、新データと旧データを演算器（Ｃａｌ
ｃ）にてＸＯＲ演算し、Ｂｕｆｆｅｒ−Ｂに格納し、デ
ータディスクの場合、仮パリティとし上位からの読出し
可能とし、パリティディスクの場合、新パリティとし
て、メディアに書込み可能とする。
【０００８】図６の場合、演算器（Ｃａｌｃ）のＸＯＲ
演算結果を、第３のＢｕｆｆｅｒ−Ｅに格納する以外は
図５と同様の動作となる。
演算結果を、第３のＢｕｆｆｅｒ−Ｅに格納する以外は
図５と同様の動作となる。
【０００９】このように、少なくとも２面のバッファの
制御が必要となる。
制御が必要となる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明により、バッファ
メモリ自体がＸＯＲ演算機能を有するために、ディスク
コンローラは、当該バッファメモリに旧データを読み込
んだ後、新データを書込めば、バッファ上にＸＯＲ演算
データが作成されるため、バッファ上の旧データを一旦
制御回路が読み出さなくても済み、１）旧データの読み
出しと、演算データの書込みとによるバッファのメモリ
バスネックも解消し、２）１面のバッファで構成でき
る。
メモリ自体がＸＯＲ演算機能を有するために、ディスク
コンローラは、当該バッファメモリに旧データを読み込
んだ後、新データを書込めば、バッファ上にＸＯＲ演算
データが作成されるため、バッファ上の旧データを一旦
制御回路が読み出さなくても済み、１）旧データの読み
出しと、演算データの書込みとによるバッファのメモリ
バスネックも解消し、２）１面のバッファで構成でき
る。
【００１１】バッファメモリ自身でＸＯＲ演算するた
め、制御回路の負担が減り、旧データをリードモディフ
ァイライトしていたアクセスが、事実上ライト動作のみ
となり、メモリのデータバスネックも解消する。但し、
データディスクの場合、新データ自体も加工せずにメデ
ィアに書込む必要があるのでバッファメモリは、演算有
り・無しの選択書込みができる必要がある。
め、制御回路の負担が減り、旧データをリードモディフ
ァイライトしていたアクセスが、事実上ライト動作のみ
となり、メモリのデータバスネックも解消する。但し、
データディスクの場合、新データ自体も加工せずにメデ
ィアに書込む必要があるのでバッファメモリは、演算有
り・無しの選択書込みができる必要がある。
【００１２】
【発明の実施の形態】図７及び図８に本発明の１実施例
を示す。Ｄｉｓｋより読み出した旧データ（Ｏｌｄ）
は、新・旧データ切り替え（Ｎ／Ｏ−ＳＷ）で切り替え
られ、演算選択（Ｃａｌｃ）により、演算機能（Ｃａｌ
ｃｕｌａｔｉｏｎ）を通さずにデータバッファ（Ｂｕｆ
ｆｅｒ−Ｂ）に格納される。
を示す。Ｄｉｓｋより読み出した旧データ（Ｏｌｄ）
は、新・旧データ切り替え（Ｎ／Ｏ−ＳＷ）で切り替え
られ、演算選択（Ｃａｌｃ）により、演算機能（Ｃａｌ
ｃｕｌａｔｉｏｎ）を通さずにデータバッファ（Ｂｕｆ
ｆｅｒ−Ｂ）に格納される。
【００１３】旧データの格納位置は 旧データポインタ
（ＯＡｄｒ）で示される。Ｈｏｓｔより、ＩＦＣｏｎｔ
ｒｌを経由して、転送される新データは新・旧データ切
り替え（Ｎ／Ｏ−ＳＷ）で切り替えられ、演算選択（Ｃ
ａｌｃ）により、演算機能（Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ）
を通しデータバッファ（Ｂｕｆｆｅｒ−Ｂ）に格納され
る。ＸＯＲ演算データの格納位置は 新データポインタ
（ＮＡｄｒ）で示される。
（ＯＡｄｒ）で示される。Ｈｏｓｔより、ＩＦＣｏｎｔ
ｒｌを経由して、転送される新データは新・旧データ切
り替え（Ｎ／Ｏ−ＳＷ）で切り替えられ、演算選択（Ｃ
ａｌｃ）により、演算機能（Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ）
を通しデータバッファ（Ｂｕｆｆｅｒ−Ｂ）に格納され
る。ＸＯＲ演算データの格納位置は 新データポインタ
（ＮＡｄｒ）で示される。
【００１４】パリティディスクの場合、本ＸＯＲ演算デ
ータが新パリティであり、Ｄｉｓｋへ書込まれる。デー
タディスクの場合、本ＸＯＲ演算データが新パリティで
あり、ＩＦＣｏｎｔｒｏｌを経由してＨｏｓｔへ転送可
能とする。
ータが新パリティであり、Ｄｉｓｋへ書込まれる。デー
タディスクの場合、本ＸＯＲ演算データが新パリティで
あり、ＩＦＣｏｎｔｒｏｌを経由してＨｏｓｔへ転送可
能とする。
【００１５】また、データディスクの場合、 Ｈｏｓｔ
から転送されてきた新データ自体もディスクへ書込む必
要があるので、図７の場合、バッファメモリが有するコ
ピー機能（ＣＯＰＹ）により新データ自体もＸＯＲ演算
エリア以外のバッファエリアにコピーされ、Ｄｉｓｋへ
書込まれる。
から転送されてきた新データ自体もディスクへ書込む必
要があるので、図７の場合、バッファメモリが有するコ
ピー機能（ＣＯＰＹ）により新データ自体もＸＯＲ演算
エリア以外のバッファエリアにコピーされ、Ｄｉｓｋへ
書込まれる。
【００１６】図８の場合、新データを一旦Ｂａｆｆｅｒ
−Ａへ格納するため、バッファメモリにコピー機能がな
くても構成できる。
−Ａへ格納するため、バッファメモリにコピー機能がな
くても構成できる。
【００１７】
【発明の効果】本発明の方式を用いれば、ＲＡＩＤ４あ
るいはＲＡＩＤ５方式のディスクアレイ装置のライトペ
ナルティ解消のためのディスク装置でのＸＯＲ演算時、
バッファメモリ自身でＸＯＲ演算するため、制御回路の
負担が減り、旧データをリードモディファイライトして
いたアクセスが、事実上ライト動作のみとなり、メモリ
のデータバスネックも解消する。この結果、磁気ディス
ク装置とその制御装置の間において高速アクセスが可能
となった。
るいはＲＡＩＤ５方式のディスクアレイ装置のライトペ
ナルティ解消のためのディスク装置でのＸＯＲ演算時、
バッファメモリ自身でＸＯＲ演算するため、制御回路の
負担が減り、旧データをリードモディファイライトして
いたアクセスが、事実上ライト動作のみとなり、メモリ
のデータバスネックも解消する。この結果、磁気ディス
ク装置とその制御装置の間において高速アクセスが可能
となった。
【図１】ディスクサブシステムでパリティ演算を実施す
るＲＡＩＤディスクシステムの実施例を示す図である。
るＲＡＩＤディスクシステムの実施例を示す図である。
【図２】図１のホストタスクとシステムの構成を示す図
である。
である。
【図３】ディスク装置でパリティ演算を実施するＲＡＩ
Ｄディスクシステムの実施例を示す図である。
Ｄディスクシステムの実施例を示す図である。
【図４】図３のホストタスクとシステムの構成を示す図
である。
である。
【図５】一般的なバッファメモリ用いたディスクコント
ローラの実施例（ｃａｓｅ−１）を示す図である。
ローラの実施例（ｃａｓｅ−１）を示す図である。
【図６】一般的なバッファメモリ用いたディスクコント
ローラの実施例（ｃａｓｅ−２）を示す図である。
ローラの実施例（ｃａｓｅ−２）を示す図である。
【図７】本発明のバッファメモリ用いたディスクコント
ローラの実施例（ｃａｓｅ−１）を示す図である。
ローラの実施例（ｃａｓｅ−１）を示す図である。
【図８】本発明のバッファメモリ用いたディスクコント
ローラの実施例（ｃａｓｅ−２）を示す図である。
ローラの実施例（ｃａｓｅ−２）を示す図である。
３５：演算機能、 ３６：演算選択。
Claims (3)
- 【請求項１】演算器付きバッファメモリを搭載するディ
スクコントローラにおいて、当該メモリセルあるいは、
複数のセルグループに対して（ Ａ ？ Ｂ −＞ Ｃ：？
は ＡＮＤ，ＯＲ，ＸＯＲ 等の演算)形式の演算器を有
するバッファメモリを搭載し、 上位からの当該ディスク装置に対する書込みデータ
（Ａ）に対応するバッファメモリ上に格納された旧デー
タ（Ｂ）を読み出し、 演算器により（Ａ？Ｂ−＞Ｃ）を演算し、 演算結果（Ｃ）を前記 旧データ（Ｂ）の位置、あるい
は、バッファメモリ上の（Ｂ）以外の位置に書込む機能
を有するディスク制御装置。 - 【請求項２】演算器付きバッファメモリを搭載するディ
スクコントローラにおいて、 構成するセル自体が、現在格納している旧データ（Ｂ）
の極性と、書込みデータ（Ａ）の極性との組み合わせに
より、（ Ａ ？ Ｂ０ −＞ Ｂ１：？ は ＡＮＤ，Ｏ
Ｒ，ＸＯＲ 等の演算)形式の演算結果（Ｂ１）として当
該データ位置に保存するバッファメモリを搭載し、 上位からの当該ディスク装置に対する書込みデータ
（Ａ）に対応するバッファメモリ上に格納された旧デー
タ（Ｂ）を読み出し、 演算器により（Ａ？Ｂ−＞Ｃ）を演算し、 演算結果（Ｃ）を前記 旧データ（Ｂ）の位置、あるい
は、バッファメモリ上の（Ｂ）以外の位置に書込む機能
を有するディスク制御装置。 - 【請求項３】上記請求項１又は請求項２において、 現在格納している旧データ（Ｂ）と書込みデータ（Ａ）
を演算する機能と並行して、書込みデータ（Ａ）自体を
バッファメモリの別のエリアへコピーする機能を有する
ディスク制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9065921A JPH10260792A (ja) | 1997-03-19 | 1997-03-19 | ディスク制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9065921A JPH10260792A (ja) | 1997-03-19 | 1997-03-19 | ディスク制御装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001075363A Division JP2001282697A (ja) | 2001-03-16 | 2001-03-16 | ディスク制御装置の制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10260792A true JPH10260792A (ja) | 1998-09-29 |
Family
ID=13300925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9065921A Pending JPH10260792A (ja) | 1997-03-19 | 1997-03-19 | ディスク制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10260792A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012519319A (ja) * | 2009-05-25 | 2012-08-23 | 株式会社日立製作所 | ストレージサブシステム |
-
1997
- 1997-03-19 JP JP9065921A patent/JPH10260792A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012519319A (ja) * | 2009-05-25 | 2012-08-23 | 株式会社日立製作所 | ストレージサブシステム |
| US8549381B2 (en) | 2009-05-25 | 2013-10-01 | Hitachi, Ltd. | Storage subsystem |
| US8806300B2 (en) | 2009-05-25 | 2014-08-12 | Hitachi, Ltd. | Storage subsystem |
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