JPH11327802A - ディスクシステム - Google Patents

ディスクシステム

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JPH11327802A
JPH11327802A JP10153605A JP15360598A JPH11327802A JP H11327802 A JPH11327802 A JP H11327802A JP 10153605 A JP10153605 A JP 10153605A JP 15360598 A JP15360598 A JP 15360598A JP H11327802 A JPH11327802 A JP H11327802A
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Yoji Nakatani
洋司 中谷
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 固定長ディスクを用いた可変長ディスクのエ
ミュレートにおいて、固定長ディスクに対するＲ／Ｄ時
に余分なディスクアクセスを行う必要を無くす。 【解決手段】 可変長のフォーマット形式を用いてデー
タにアクセスする上位システム11と、可変長ディスクを
エミュレートし、固定長ディスクの制御を行うディスク
制御装置12と、固定長フォーマットのディスク装置13に
より構成される。ディスク装置の記憶領域を２つに分
け、一方に全ＣＫＤレコードのカウント部を記憶し、他
方に全ＣＫＤレコードのキー部とデータ部を記憶する。
ディスク制御装置のキャッシュメモリ123に前記一方の
記憶領域に記憶された全ＣＫＤレコードのカウント部を
格納し、上位システムからディスク装置に対してアクセ
スが行われたとき、該キャッシュメモリ内のカウント部
を参照して目的のレコードを検索し、ディスク装置に対
しては該検索した目的のレコードにのみアクセスする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、可変長フォーマッ
ト形式のディスクシステムにおけるディスク制御装置の
制御方式に関し、特に固定長ディスク装置と、キャッシ
ュを備えたディスク制御装置により、可変長ディスクを
扱う上位システムに対し目的データへの高速アクセスを
行うために有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術では、固定長ディスク装置を用
いて可変長ディスクをエミュレートする場合、可変長デ
ィスクの１トラックに相当する容量に対し、固定長ディ
スクの複数ブロックを割り当てる。その割り当てた複数
ブロック内に可変長ディスクのレコード毎にフォーマッ
ト情報部とデータ部を、ある規則に従って配置させ記憶
させていた。このような方式で、あるレコードにアクセ
スを行う場合、まずディスク制御装置内に存在するバッ
ファまたはキャッシュにアクセスを行うトラック全体の
データを読み込み、その後にその中のフォーマットを解
析し、目的のレコード位置を決めてから処理を行わなけ
ればならなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような従来技術の
場合、トラック内の一つのレコードを読み出す場合で
も、トラック全体のデータを一度読み出し、ディスク制
御装置内で解析を行った後、上位システムに目的のレコ
ードを送信しなければならない。また、ディスクに対し
て書き込みを行う場合、書き込み処理前に書き込み位置
を決定するためにトラック全体のデータを読み出す必要
がある。そして、その後にディスクに対して書き込みを
行うため、一度の入出力処理でディスク装置に対して二
度のアクセスを行うことになる。このように、可変長デ
ィスクのエミュレーションを行う場合、ディスク動作の
負荷が大きくなり、性能上の問題となっている。
【０００４】本発明の目的は、固定長ディスク装置を用
いて可変長ディスクをエミュレートする場合に、固定長
ディスク装置に対するリード／ライト時において余分な
ディスクアクセスを行う必要をなくすことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、フォーマット情報部とデータ部からなる
可変長レコードをアクセス単位とする可変長フォーマッ
トディスクを使用する上位システムに接続され、一定の
大きさのブロックをアクセス単位とする固定長フォーマ
ットディスクを用いて可変長フォーマットディスクをエ
ミュレートするディスク制御装置と該ディスク制御装置
により制御される固定長フォーマットのディスク装置よ
り構成されるディスクシステムにおいて、前記ディスク
装置にフォーマット情報部記憶領域を設け、ディスク制
御装置は、可変長フォーマットのレコード中に存在する
フォーマット情報部を全レコードから分離し、該分離し
た全てのフォーマット情報部を前記ディスク装置のフォ
ーマット情報部記憶領域に記憶する手段を有するように
している。
【０００６】また、前記ディスク制御装置はキャッシュ
メモリを備え、ディスク制御装置は、該ディスクシステ
ムのリセット処理時に、前記フォーマット情報部記憶領
域に記憶されたフォーマット情報部を該キャッシュメモ
リに格納する手段と、前記上位システムから前記ディス
ク装置に対してアクセスが行われたとき、該キャッシュ
メモリ内のフォーマット情報部を参照して目的のレコー
ドを検索する手段を有し、前記ディスク装置に対しては
該検索した目的のレコードにのみアクセスするようにし
ている。
【０００７】また、前記フォーマット情報部は、レコー
ドの検索条件となる識別子と、前記ディスク装置内の格
納位置を示すブロック番号と、データ部の大きさを示す
データ長を有するようにしている。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施例を示すシ
ステムの構成図である。本実施例のディスクシステム
は、可変長のフォーマット形式であるＣＫＤフォーマッ
トを用いてデータにアクセスする上位システム１１と、
可変長フォーマットに対するディスク制御を行うディス
ク制御装置１２と、ＳＣＳＩで制御される固定長フォー
マットディスクであるディスク装置１３から構成され
る。また、ディスク制御装置１２は、上位システム１１
とのデータ通信を行うチャネルアダプタであるＣＨＡ１
２１と、上位システム１１からの要求に応じて各種処理
を実行し、固定長フォーマットとＣＫＤフォーマット間
のフォーマット変換を行うプロセッサであるＭＰＵ１２
２と、ディスク装置１３や上位システム１１からのデー
タを保存するための記憶装置であるキャッシュ１２３
と、ディスク装置１３へのアクセスと制御を行うデバイ
スアダプタであるＳＣＳＩコントローラ１２４から構成
される。
【０００９】図６に従来技術の可変長フォーマットディ
スクであるＣＫＤディスクのディスクフォーマットを示
す。ＣＫＤディスクでは、ディスクの１回転分の容量で
あるトラック毎にその内部を可変長のレコードに区切っ
て使用する。トラックの先頭には、そのトラックの制御
情報を格納する制御領域６１であるホームアドレス（Ｈ
Ａ）、トラック記述レコード（Ｒ０）が存在する。制御
領域６１に続いてユーザ使用領域６２が存在し、ユーザ
定義のレコードがＲ１からＲ２、Ｒ３と順にギャップに
より区切られて格納される。各レコードは可変長であ
り、トラック内にフォーマットライトで領域が定義され
る。
【００１０】ＣＫＤディスクの各レコードの内部データ
フォーマットを図７に示す。各レコードは、そのレコー
ドのフォーマット情報を持つカウント部（Ｃ部）７１
と、データの検索情報が格納されるキー部（Ｋ部）７２
と、データを格納するデータ部（Ｄ部）７３で構成され
ている。カウント部（Ｃ部）７１は、レコードの検索条
件となる識別子であるＩＤ７１１と、キー長７１２と、
データ長７１３を有する。このうちカウント部７１は固
定長であり、キー部７２とデータ部７３は可変長であ
る。キー部７２とデータ部７３の長さはフォーマット情
報としてカウント部７１に格納されている。
【００１１】これに対してディスク装置１３内は固定長
のデータ領域であるブロックで構成されている。ディス
ク装置内のユーザが使用可能な領域は全てこのブロック
により区切られ、データに対するアクセスは、ブロック
単位に行われ、先頭ブロックの番号とアクセスするブロ
ック数により示される。ＣＫＤフォーマットのレコード
を記憶するために該各レコードに対してこの固定長のブ
ロックを複数個割り当てる。
【００１２】本実施例のディスクシステムで、固定長デ
ィスクによりＣＫＤディスクをエミュレートする場合の
ディスク内のフォーマットを図２に示す。ディスク装置
１３内では、ＣＫＤレコードのカウント部を他の部分
（Ｋ部、Ｄ部）から分離して記憶する。そうすることに
より、フォーマット情報であるカウント部のみをキャッ
シュ上に読み出すことが可能となる。分離したカウント
部は、トラック毎にまとめて、カウント部記憶領域２１
内の複数ブロックにトラック順で記憶する。各トラック
のカウント部を記憶するために割り当てるブロック数
は、１トラックに格納できる最大レコード数分のカウン
ト部を格納できる容量分とする。カウント部以外のキー
部とデータ部は、各トラック毎に、ディスク装置１３内
のデータ部記憶領域２２に格納される。キー部とデータ
部に対しても同様に１トラックをエミュレートするのに
必要なブロック数をトラック順に先頭から割り当てて記
憶する。
【００１３】データ部記憶領域２２内の各トラックでは
レコード順にレコードの先頭をブロックの境界に合わ
せ、そこからキー部とデータ部を合わせて格納する。各
レコードに対してはそのレコードを格納するのに必要な
数のブロックを割り当て、データ部の終わりからブロッ
クの終わりまでの空き領域はギャップとしておく。この
ように、各レコードを固定長のブロック境界に揃えて格
納する。
【００１４】次にキャッシュ内の構造について説明す
る。図３は、キャッシュ内の構造を示す説明図である。
キャッシュ１２３は、エミュレートする各デバイスに対
するテーブルのアドレスを保持するディレクトリ部３１
と、カウント部情報を格納するカウント部記憶領域３
２、キー部とデータ部を格納するキー部／データ部記憶
領域３３から構成される。また、カウント部記憶領域は
キャッシュ上に固定的に領域を割り当て、カウント部を
常に保持する常駐部３２１と、必要に応じてカウント部
をディスク装置から読み出し保持するための拡張部３２
２から成る。
【００１５】カウント部記憶領域３２のテーブル構造を
図４に示す。カウント部記憶領域３２の常駐部３２１
は、デバイス毎に領域を持ち、その領域内ではトラック
順に各トラック分のエントリが格納されている。領域の
先頭アドレスはディレクトリ領域３１のデバイステーブ
ル３１２に保持されている。常駐部３２１の各トラック
に対するエントリは、対応するトラックの状態を表すト
ラック情報４２１と、トラック内のレコードの内、常駐
部に対応するカウント部のデータを格納するカウント部
情報格納部４２２と、そのトラックに対する拡張部３２
２が割り当てられた場合にその拡張部のエントリ４３に
対するアドレスを保持する拡張部アドレス４２３と、そ
のトラックのキー部／データ部がキャッシュのデータ部
３３１に割り当てられている時にそのアドレスを保持す
るデータ領域アドレス４２４から構成される。
【００１６】各トラックに割り当てられるレコード数は
レコードのフォーマットにより異なる。そのため、カウ
ント部に対する全ての領域を固定的に割り当てるとする
と、トラックに定義可能な最大レコード数分の領域を確
保しておかなければならない。しかし、最大レコード数
となる場合は、データ長が最短になる場合であり、通常
データを確保するためにはある程度の長さを持たせるの
で、最大数のレコードが定義されることは通常あり得な
い。そこで、通常必要とされる個数のカウント部を格納
する領域のみ常駐部として確保し、レコード数の多いト
ラックに対しては更に拡張部の領域を割り当ててカウン
ト部を格納する。
【００１７】拡張部３２２は、全領域を一定の大きさを
持った拡張部エントリ４３に区切って用いる。各エント
リの状態はディレクトリ領域３１にある管理情報３１１
で管理する。各拡張部エントリ４３は、拡張カウント部
情報格納部４３１と次拡張部アドレス４３２で構成され
る。あるトラックに対して拡張部に領域を割り当てる場
合、ディレクトリ領域３１内の管理情報３１１で拡張部
エントリの状態を調べ、未使用のエントリを探す。そし
て、そのエントリのアドレスを常駐部３２１にある拡張
部アドレス４２３に格納する。拡張部３２２の１エント
リで領域が足りない場合は、更に未使用エントリを探
し、そのアドレスを先に割り当てた拡張部エントリ４３
の次拡張部アドレス４３２に格納することで次の拡張部
エントリ４３を割り当てる。
【００１８】リセット時（ディスク装置の使用開始時）
には、ディスク装置１３のカウント部記憶領域２１から
カウント部を読み出し、まず常駐部３２１に格納する。
常駐部３２１に格納しきれないレコードが存在するトラ
ックに関しては、拡張部３２２から必要な数の拡張部エ
ントリ４３を割り当てて格納する。
【００１９】カウント部情報格納部４２１及び拡張カウ
ント部情報格納部４３１に格納するカウント部情報５０
のフォーマットを図５に示す。カウント部情報５０は、
エミュレートするＣＫＤディスクのトラック内の格納位
置を示すＳＮ５０１と、固定長のディスク装置１３内で
そのレコードを格納している位置を示すブロック番号５
０２と、レコードを識別するためのＩＤ５０３と、キー
長を示すＫＬ５０４と、データ長を示すＤＬ５０５から
構成される。このうち、ブロック番号５０２以外の情報
はディスク装置１３上のカウント部に格納されている情
報であり、ディスクから読み出した値をそのまま格納す
る。また、ブロック番号はエミュレートするＣＫＤレコ
ードのフォーマットを固定長フォーマットに変換する規
則から計算で求めることができ、フォーマット情報格納
時に計算して格納する。
【００２０】カウント部情報５０を格納していく場合、
拡張部３２２の領域を充分に大きく取っておくことで通
常は全カウント部情報をキャッシュ１２３上に常駐させ
ることが出来る。しかし、レコード数が多くなりすぎ
て、拡張部領域が足りなくなる場合が発生する可能性が
ある。この場合、リセット処理では足りなくなるまで
は、拡張部エントリ４３を割当て、全トラック分のカウ
ント部情報５０を格納し、足りなくなった時点以降のト
ラックに関しては常駐部３２１に格納できる部分のカウ
ント部情報５０のみを格納する。
【００２１】拡張部３２２に関して、キャッシュ１２３
上にカウント部情報５０のないトラックに対するアクセ
スが発生した場合、管理情報３１１から拡張部エントリ
４３の未使用領域を探し、ディスク装置１３からそこに
読み込みを行う。未使用領域が存在しない場合、キャッ
シュ１３上のある拡張部エントリ４３を追い出し、領域
を確保してそこに読み込みを行う。このようにして、カ
ウント部情報５０をキャッシュ１２３上に保持する。そ
してカウント部情報５０を利用することにより、ディス
クシステムに対する処理時にディスク装置１３に対する
アクセス量を最小にすることが可能となる。
【００２２】次に、本実施例のシステムで、あるレコー
ドに対してアクセスを行う場合の処理例について示す。
ディスクシステムは、上位システム１１からコマンドを
受け取り、それに従い処理をし上位システム１１に対し
て応答を返すという形で処理を行っていく。まず、レコ
ードにアクセスを行う前に、上位システム１１はディス
ク制御装置１２に制御用のパラメータを設定するための
コマンドを発行する８０１。それを受け、ディスク制御
装置１２はパラメータ設定を行い８０２、終了の応答を
返す８０３。
【００２３】次に、上位システム１１はアクセスを行い
たいレコードに対する位置付けとサーチを行うコマンド
を発行する８０４。この時ディスク制御装置１２ではキ
ャッシュ１２３上のデバイステーブル３１２を検索し、
位置付けされたトラックに対するカウント部情報格納部
４２２にアクセスする８０５。そして上位システム１１
から受け取ったサーチパラメータとカウント部情報５０
内のＩＤ５０３を比較することにより目的レコードを検
索する８０６。常駐部３２１のカウント部情報格納部４
２２内で目的のレコードが見つからない場合で、常駐部
３２１に入りきらないレコードが存在する場合８０７
は、拡張部３２２の検索を行う。拡張部３２２に対する
カウント部情報５０がキャッシュ１２３上に存在しない
場合８０８は、拡張部３２２に領域を割り当てた後、デ
ィスク装置１３に対してコマンドを発行し、カウント部
のデータを読み出す８０９。そして、ディスク装置１３
からカウント部データが送信された８１０後、拡張部カ
ウント部情報格納部４３１のＩＤ５０３を検索し目的の
レコードを探す８１１。レコードを見つけた後応答を返
す８１２。
【００２４】次に、上位システム１１は、データ部のリ
ードまたはライトを行うコマンドを発行する８１３。リ
ードの場合、この時点でキャッシュ上のデータ領域３３
１を検索し８１４、存在しなければキャッシュ上にデー
タ格納のための領域を割り当て８１５、ディスク装置１
３からキー部／データ部を読み出す８１６。この時、カ
ウント部情報５０のブロック番号５０２と、ＫＬ５０４
と、ＤＬ５０５からアクセスを行うブロックの位置と個
数を得ることができるため、目的のレコードだけを読み
出すことが可能となる。そして、ディスク装置１３から
目的のデータを送信８１７してもらった後、上位システ
ム１１に対してデータ転送を行う８１８。転送終了後、
ディスク制御装置１２は、上位システム１１に対して終
了の応答を返す８２１。
【００２５】ライトの場合、データ領域３３１のキャッ
シュヒット判定を行い８１４、キャッシュミスの場合は
同様にキャッシュ上に領域を割り当てる８１５。そし
て、上位システム１１とデータ転送を行い、キャッシュ
上の割り当てた領域にデータを書き込む８１８。その
後、ディスク装置１３に対してそのデータの書き込み指
示を出し８１９、ディスク装置１３に対してデータを書
き込む８２０。書き込みの終了後、ディスク制御装置１
２は、上位システム１１に対して終了の応答を返す８２
１。
【００２６】このように、ディスク装置１３に対しての
アクセスを行う場合、カウント部情報５０を使用するこ
とにより実際にレコードのデータ部のリード／ライトを
行う時点までディスク装置１３に対するアクセスを行う
ことなしに処理することができる。また、ディスク装置
１３に対してアクセスを行う場合でも、目的のブロック
位置とブロック数をあらかじめ知ることができ、余分な
アクセスを行わずに目的部分のみのアクセスが可能とな
るため、高速に処理することが可能となる。また、フォ
ーマットライト時には、レコードのカウント部も書き換
えられてしまう。この場合、キャッシュ上のカウント部
情報のみを書き換え、ディスクへの書き込みは電源断時
にまとめてディスク装置へ書き込む。こうすることによ
り、フォーマットライトの場合でも高速に処理すること
が可能となる。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、固定長ディスクを用い
て可変長ディスクをエミュレートする場合に、フォーマ
ット情報とデータ部を分離して記憶することによって事
前にフォーマット情報のみを読み出すことが可能とな
る。本発明によれば、可変長フォーマットディスクエミ
ュレーション時に、ディスクに対するアクセスを行うこ
となしに目的レコードに対するサーチ動作が可能とな
り、リード／ライト時に余分なディスクアクセスを行う
必要をなくすことができる。本発明によれば、ディスク
制御装置内のキャッシュにフォーマット情報を記憶する
場合に、全ディスクのフォーマット情報を格納するため
の容量を確保できない場合でも、通常不要と考えられる
部分を削減することにより、カウント部をキャッシュ上
に常駐させることが可能となる。本発明によれば、フォ
ーマット情報のキャッシュ管理を行う場合に、通常必要
と考えられる部分を常駐部とすることにより、フォーマ
ット情報のキャッシュヒット率を向上させることが可能
となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるディスク制御システム
の構成図である。
【図２】本実施例で用いるディスク装置内の記憶フォー
マット形式を説明するための図である。
【図３】本実施例において、ディスク制御装置で用いる
キャッシュメモリ内のフォーマットを説明するための図
である。
【図４】本実施例において、ディスク制御装置で用いる
キャッシュテーブルの論理的構造を説明するための図で
ある。
【図５】本実施例において、ディスク制御装置のキャッ
シュ内に記憶するカウント部情報のテーブル構造を説明
するための図である。
【図６】本実施例においてエミュレートを行うＣＫＤデ
ィスクのディスク内記憶フォーマットを説明するための
図である。
【図７】本実施例においてエミュレートを行うＣＫＤデ
ィスクのレコード内のデータ構造を説明するための図で
ある。
【図８】本実施例において、目的のレコードに対してリ
ード／ライト処理を行う場合の処理のフローチャートを
示す図である。
【符号の説明】
１１ 上位システム １２ ディスク制御装置 １３ ディスク装置 １２１ チャネルアダプタ １２２ プロセッサ １２３ キャッシュ １２４ デバイスアダプタ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 フォーマット情報部とデータ部からなる
    可変長レコードをアクセス単位とする可変長フォーマッ
    トディスクを使用する上位システムに接続され、一定の
    大きさのブロックをアクセス単位とする固定長フォーマ
    ットディスクを用いて可変長フォーマットディスクをエ
    ミュレートするディスク制御装置と該ディスク制御装置
    により制御される固定長フォーマットのディスク装置よ
    り構成されるディスクシステムにおいて、 前記ディスク装置にフォーマット情報部記憶領域を設
    け、 ディスク制御装置は、可変長フォーマットのレコード中
    に存在するフォーマット情報部を全レコードから分離
    し、該分離した全てのフォーマット情報部を前記ディス
    ク装置のフォーマット情報部記憶領域に記憶する手段を
    有することを特徴とするディスクシステム。
  2. 【請求項２】 請求項１記載のディスクシステムにおい
    て、 前記ディスク制御装置はキャッシュメモリを備え、 ディスク制御装置は、該ディスクシステムのリセット処
    理時に、前記フォーマット情報部記憶領域に記憶された
    フォーマット情報部を該キャッシュメモリに格納する手
    段と、前記上位システムから前記ディスク装置に対して
    アクセスが行われたとき、該キャッシュメモリ内のフォ
    ーマット情報部を参照して目的のレコードを検索する手
    段を有し、 前記ディスク装置に対しては該検索した目的のレコード
    にのみアクセスすることを特徴とするディスクシステ
    ム。
  3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載のディスク
    システムにおいて、 前記フォーマット情報部は、レコードの検索条件となる
    識別子と、前記ディスク装置内の格納位置を示すブロッ
    ク番号と、データ部の大きさを示すデータ長を有するこ
    とを特徴とするディスクシステム。
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