JPS58144961A - 記憶領域管理方式 - Google Patents

記憶領域管理方式

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JPS58144961A
JPS58144961A JP57028643A JP2864382A JPS58144961A JP S58144961 A JPS58144961 A JP S58144961A JP 57028643 A JP57028643 A JP 57028643A JP 2864382 A JP2864382 A JP 2864382A JP S58144961 A JPS58144961 A JP S58144961A
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JP
Japan
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group
input terminal
lru
gate
terminal
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JP57028643A
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Satoru Kaneko
悟 金子
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/14Handling requests for interconnection or transfer
    • G06F13/16Handling requests for interconnection or transfer for access to memory bus

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (1)発明の技術分野 本発明は、階層的記憶装置に係り、特に上位階層の記憶
装置を有効に使用することのできる記憶領域管理方式に
関する。
(2)従来技術と問題点 従来の記憶領域管理方式としては、LRU(Lsaag
Rtoastly  Usa’d)方式や、F I F
O(F(ragIs  First  ’0%t) 方
式等が知られている。前者は最後にアクセスされた時刻
が最も−古いものから順に新たな割当てのために追い出
していく方式であり、後者は登録され次時刻の古いもの
から順に新たな割尚ての屍めに追い出していく方式であ
る。これらは二つとも、全体を一つの管理グループで管
理すると、”性質の異なるものが一諸に管理されること
になり、互いに悪影゛響を与える可能性がある。またF
IFO方式ではアクセス頻度に関係なく、先に登録−れ
たものから順に追い出されるためアクセスの仕方に動的
に対応できない。
第1図はディスク・キャッシユ・サブシステム會説明す
るプ四ツク図、第2図はディスク・キャッジ、−サブシ
ステムの処mt−説明する70−・チャート、第3図は
従来のLRUテーブルを示す図でるる01はホスト・コ
ンビ鼻−タ、2はディスク/ディスク・キャッジ&”制
御装置、3はバッファ記憶装置、4はディスク制御アダ
プタ%5はディスク記憶値at−示す。ディスク・キャ
ッジ為・サブシステムでは、下位記憶階層にディスク記
憶装置5があり、上位記憶階層にバッファ記憶装置(通
常MO8,COD等の半導体記憶装置)3がある。バッ
ファ記憶装置3にはディスク記憶装置5のデータのコピ
ーを格納する0配憶領域の管理単位は「トラック」であ
るが、固定長形式ディスク記憶装置では「ブロック」の
場合もある。
このようなディスク・キャッジ為・サブシステムを第2
図にようて説明する。ホスト・コンビ&−タ1があるト
ラックにアクセスしようとしたときは、次のように処理
さ詐る。
■ ディスク/ディスク・キャッジ為制御装置2におい
て、エクステント・テーブル(バッファドレスを記入し
たテーブル)にあるものか否かを判定する。
N・の場合は従来通りディスク制御アダプタ4を介して
ディスク記憶装置5からデータを転送し、Yaaの場合
は■の処理管行う。
(′、:  アクセス−アドレスがバッファ・テーブル
(トラック・アドレスとバッファ記憶アドレスとの対応
表)に登録されているか全判定する0Yaaの場合は■
、N・の場合は■の処理を行う0 ■ バッファ記憶装置3からデータ管転送する。
■ ディスク制御アダプタ41介してディスク記憶装置
5からバッファ記憶装fi13ヘステージング(下位階
層の記憶装置から上位階層の記憶装置へデータを複写)
する。
ステージングするときは、バッファ記憶装置l13にス
テージングするトラックの几めに新しい領域を割当てな
ければならないが、バッファ記憶装置3に空領域がなけ
れば、どれかのトラックを追い出してその領域會新しい
トラックのために提供する。そのトラックを追い出すと
きに使かれるのがLRUでるる。LRUテーブルには、
従来、第3図のようにドライブ/トラック−アドレスが
収納され、古いものは下位にちって、上へ順に新しくな
っている。
ディスク・キャッジ為・サブシステムでは新規のトラッ
クtLRUテーブルに登録するのはステージングの時で
あり、この時LRUテーブルの最上位に登録される。今
までの最上位のトラックは一つ下がる。途中このトラッ
クにアクセスがるると、その時点でこのトラックは再び
最上位に移される。アクセスが無ければ、新規トラック
の登録の度に順位が下がっていく。新規トラックの丸め
の領域を割当てる時には最下位にあるトラックが機械的
に選ばn51鎌が抹消される。この操作と新規登録の操
作とで途中のトラックの順位は一斉に一つずつ下がる。
従っである期間アクセスされないトラックはいずれ最下
位となり、次の割当て時に追i出されることになる。つ
ま!1LRU方式は、アクセスの時間的局所性を仮定し
て、将来のアクセスを予測するものである。(長い間ア
クセスされないものは、将来もアクセスされない、逆に
最近アクセスがあったものは近い将来アクセスされる可
能性が高い) 従来のLRUでは、この構造が全体で一つとなっている
。その場合の問題点としては、アクセス間隔と将来のア
クセスの可能性の関係は、データセットの性質、システ
ムの環境1等圧よりて均一ではないということである。
従って全部のトラックを均等に扱ってしまうと。
将来ア・クセスされる可能性のめるトラックが追い出さ
れたり、すぐに追い出してもいいトラックが長く占有し
たりするという現象が起きる。これに対処する方法とし
てL%LRUテーブルへの登録位置を優先順位によって
変えたり、いくつかのトラックを集め九グループを作り
、グループ毎にLRUテーブルを定義するというような
方法があるが、前者は「優先順位」という懺現のとおり
、優先度の低いトラックは高いトラックの影響を被りて
しまうし、優先順位のつけ方も離しい。後者はグループ
毎に領域量をキチンと割振ってしまうと。
他グループの領域に余りがめりてもLRUが働くことK
なり無駄が生ずるおそれがめる。
(3)  発明の目的 本発明は、上記の問題点を解決するものであって1アク
セス対象tアクセスの性質によってグループ分けし、め
る条件によりてグループ毎にLRUt働かせることによ
り、他グループへの影I#を小さくすることを目的とす
るものでおる。
(4)  発明の構成 上記目的を達成する友め1本発明の配憶領域管理方式は
、2以上の階層を有する記憶装置の上位階層の記憶領域
を管理する記憶領域管理方式において、アクセス対象を
複数のグループに分け、グループ毎に占有できる記憶量
の上限値管定め、アクセスがめったとき尚該アクセス対
象のデータが上記上位階層に登録されておらず、かつ上
記上位階層の記憶装置に空の記憶単位がないとき、上記
アクセス対象の属するグループの占有領域量が尚該グル
ープの上限値をこえている場合には当該グループ内で、
当該グループの占有領域量が当該グループの上限値をこ
えていない場合には全体でLRU法によりfllき換え
1行りて新たな記憶単位を得るようにしたことを特徴と
するものである。
(5)  発明の実施例 以下、不発qIJt−図面を参照しつつ説明する。
第4図は本発明に使用されるハードウェアの一実施例1
示すブロック図、第5図は本発明の一実施例を説明する
フローチャートでるる。第4図において、6.11ない
し18とnはアンド・ゲート。
7はレジスタ、8はカウンタ、9と19t:を比較回路
、lOと21はオア・ゲート%加はアドレス・レジスタ
23ViLRUテーブルを示す。アンド−ゲート6の入
力端子の一方にはりはツク信号CLKが、他方には上限
値セット信号が供給され、出力端子はレジスタ7のセッ
ト端子に接続される。レジスタ7の入力端子には割当上
限値が入力され、出力端子は比較回路9の一方の入力端
子に接続される。カウンタ8のカウント・アップ端子に
は割当て信号が供給され、カウント・ダウン端子には解
放信号が供給され、出力端子は比較回路9の他方の入力
端子に接続される。比較回路9の出力端子はオア・グー
) 10の入力端子およびグループ#0#のアンド・グ
ー) 11の一方の入力端子に接続される。
以上のアンド・ゲート6、レジスタ7、カウンタ8と比
較回路9會有する回路構成はグループ“O”K係るもの
でるるか、グループ1脣いし3についても同様の回路構
成でるり、それぞれの比較回路の出力端子がオアOゲー
) 100入力端子および対応するアンド・ゲート12
ないし14の一方の入力端子に接続されている。アンド
・グー)11の他方の入力端子にはグループID  v
oo”が入力され、アンド・グー) 12の他方の入力
端子にはグループより’01’  が入力され、アンド
・ゲート13の他方の入力端子にはグループID’IO
’  が入力され、アンド・グー) 14の他方の入力
端子にはグループID’ll’ が入力され、アンド・
ゲート11ないし14の出力端子は比較回路19の入力
端子に接続される。オア・グー) 10の出力端子はア
ンド・ゲート15と18の一方の入力端子に接続される
。アンド・グー) 15の他方の入力端子にはLRU起
動信号が入力され、出力端子はアンド・グー) 16の
他方の入力端子に接続される。アンド・グー) 18の
他方の入力端子にはタイミング信号Tが供給され、出力
端子は比較回路19のセット端子に接続される。
比較回路19の入力端子にはLRUテーブルおからひか
れたグループIDが入力され、出力端子はオア・グー)
210入力端子Kii!!続される。オア・ゲート21
の出力端子はアンド・ゲートηの他方の入力端子に接続
される。アンド・ゲート16の一方の入力端子にはタイ
ミング信号Tが入力され、出力端子はアドレス・レジス
タ加のアドレス・セット端子に接続される。アンド・グ
ー) 17の一方の入力端子にはLRUテーブルnの中
のアドレス信号qが入力され、他方の入力端子にはLR
U起動信号が入力され、出力端子はアドレス・レジスタ
加の入力端子に接続される。アドレス・レジスタ加の出
力端子はアンド・グー)22の一方の入力端子およびL
RUテーブルおの読み出し部に接続される。LRUテー
ブルFi第5図に示すようにドライブ/トラック・アド
レスとグループよりが収納され1割当上限値は第6図に
示すようにグループID毎に設定される。
以上の構成により本発明の一実施例を第7図の70−・
チャートに沿って説明する。占有できる記憶領域量(割
当上限値)L(<)はレジスタ7%占有領域量A (0
は割当、解放に従い増、滅するカウンタ8 (4はグル
ープ1の意味)から読み出され。
両者は比較回路9T/cおいて比較されへる。そこで。
ホスト・コンビエータ1からアクセスがめったが、第2
図の70−〇チャートの■の処理においてバッファ・テ
ーブルに登鋒されておらず、空領域力ないときは次のよ
うに処理全行う。
■ LRUによる置き換え処理が開始される。
■ 各グループのカウンタ8の出力A (() 、即ち
占有領域量が割当上限値L (s)に達しているかどう
かt比較回路9により判定する。Yesの場合は■を経
て■s  Noの場合は■を経て■の処理【する。
■ オア・ゲー) 10の出方とLRU起動信号により
アンド・ゲート15の条件が成立し、アンド・ゲート1
5の出力とタイ建ング信号TKよりアンド・ケ−)16
の条件が成立するのでアドレス・レジスタ20にアドレ
ス信号qがセットされる。
アドレス・レジスタ20によりLRUテーブルおからそ
のアドレスのグループIDがひかれる。
このグループIDは比較回路19においてアクセスのあ
ったグループのアンドーゲー) 11ないし14の出力
と比較される。その結果不一致のときはアドレスが更新
され、再びLRUテーブルおから次のアドレスのグルー
プよりがひかれて同様に比較回路19においてアンド・
ゲート11ないし14の出力と比較され、比較回路19
から一致出力が得られるまで繰り返えされる。一致出方
が得られるとアンド・ゲート22からグループIDの一
致したアドレス信号が出方される。このようにLRUテ
ーブルおでグループより=(のエントリを下から探しr
 LRUエントリ」とする。
■ オア・ゲート10の出力の反転人力によりオア・ゲ
ー) 21の出力がアンド・ゲート22に供給され、ア
ンド・ゲート22からアドレス信号qが出力される。こ
のようにLRUテーブル詔の最下位のエントリ1rLR
Uエントリ」とする。
■ アンド・ゲート22の出力信号によりLRUエント
リの領域が解放され、LRUテーブルの置き換えが行わ
れる。
第6図は本発明に使用されるLRUテーブルを示す図で
、各エントリにはドライブ/トラック・アドレスとグル
ープIDが記入されている。−個のエントリはバッファ
記憶装fi13の一個の管理記憶単位に対応する。第7
図は本発明に使用されるグループIDと割当上限値との
対応表管示す図である。第8図は本発明に使用されるエ
クステント・テーブルを示す図で、各エントリK11−
1機番フィールドとトラック・アドレス−フィールドと
グループIDフィールドとがめる。機番フィールドとト
ラック・アドレス・フィールドにはバッファ記憶装置3
に格納すべき記憶単位が記入されている。
第9図はバッファ・テーブルを示す図で、各エントリに
はバッファ記憶装置3に格納されている記憶単位のトラ
ック・アドレスとバッファ記憶位置が記入されている。
例えば、データ・セットA。
B、C%Dがディスク記憶装置5にある場合は、これら
のデータ・セットは、例えばアクセスの仕方、即ちアク
セスがランダムに行われるのか、シーケンシャルに行わ
れるのか等により、或いはアクセス頻度、即ち単位時間
当りのアクセス回数により、或いはライト/リード比に
より1或いはレスポンス要求時間により、データ・セッ
トAとBは同グループに、データ・セットCとDは別グ
ループにというようにグループ分けが行われる。
このように各グループの占有領域量が上限値に達してい
ない時の動作は単純LRUと同じでるるが、あるグルー
プのアクセスが膨んで新規のステージングが大量に発生
すると、そのグループの占有領域量は上限値に到達する
。その時には、そのグループの占有量がこれ以上増えな
いようにそのグループ内でLRUが行われる。その後、
他グループのステージングが増加してくると、このグル
−プのトラックが追い出され再び単純LRUの動作に戻
る。
本発明によれば、トラックをいくつかのグループに分け
るが、LRUテーブル自体は一つである。
但し各グループに対して割当ての上限値管設ける。
上限値はトラック数でも良いし、領域の管理単位(ブロ
ック)でも良い。各グループの上限値の合計は実際のバ
ッファ容量を越えていても良い。上限値はグループ内ト
ラックによる過占有状態の抑止の丸めにあり、LRUテ
ーブル?グループ毎に持つこととは異なる。
各グループの上限値の合計?バッファ容量に等しいよう
にしておくと、グループ毎のLRUと同じことになる。
その場合、領域の無駄は生ずるかもしれないが、グルー
プとしていつも一定の領域量會確保することができる。
(6)  発明め効果 以上の説明から明らかなように1本発明によれば、定常
状態では単純なLRUでめるが、めるグループによる占
有量の増加に対して歯止めをがけることができる。従り
てアクセスの性質によってグループ分けして、グループ
毎に適切な上限値を設定して占有領域量を制限でき、他
グρ−プの必要なトラックが追い出されることはなく、
領域の無駄が生じないのでディスクeキャッシェとして
安定した性能が期待できる。
【図面の簡単な説明】
第1図はディスク・キャッジ為・サブシステム管説明す
るブロック図、第2図はディスク・キャッジ為・サブシ
ステムの逃理會説明する70−・チャー)、83図は従
来のLRUテーブル管示す図、第4図は本発明に使用さ
れるハードウェアの一実施例を示すブロック図、第5図
は本発明の一実施例全説明するフロー・チャート、第6
図は本発明に使用されるLRUテーブルを示す図、第7
図は本発明に使用されるグループIDと割当上限値との
対応表管示す図、第8図は本発明に使用されるエクステ
ント・テーブル管示す図、第9固状バッファ・テーブル
を示す図である。 l・・・ホスト・コンビエータ、2・・・ディスク/デ
ィスク・キャッジ為制御装置、3・・・バッファ記憶装
置、4・・・ディスク制御アダプタ、5・・・ディスク
記憶装置、6.11ないし18と22・・・アンド・ゲ
ート。 7・・・レジスタ、8・・・カウンタ、9と19・・・
比較回路、10と21・・・オア・ゲート、20・・・
アドレス・レジスタ、詔・・・LRUテーブル。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 京 谷 四 部 ズ 1 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 2以上の階層を有する記憶装置の上位階層の記憶領域全
    管理する記憶領域管理方式において、アクセス対象を複
    数のグループに分け、グループ毎に占有できる記憶量の
    上限値を定め、アクセスがh り7tとき当該アクセス
    対象のデータが上記上位階層に登録されておらず、かつ
    上記上位階層の記憶装置lK空の記憶単位がないとき、
    上記アクセス対象の属するグループの占有、領域量が当
    該グループの上限値會こえている場合には当該グループ
    内で、当該グループの占有領域量が当該グループの上限
    値tこえていない場合には全体で−LRU法により置き
    換え全行なって新友な記憶単位を得るようにしたことを
    41徴とする記憶領域管理方式。
JP57028643A 1982-02-24 1982-02-24 記憶領域管理方式 Granted JPS58144961A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57028643A JPS58144961A (ja) 1982-02-24 1982-02-24 記憶領域管理方式

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57028643A JPS58144961A (ja) 1982-02-24 1982-02-24 記憶領域管理方式

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58144961A true JPS58144961A (ja) 1983-08-29
JPH0370259B2 JPH0370259B2 (ja) 1991-11-07

Family

ID=12254194

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57028643A Granted JPS58144961A (ja) 1982-02-24 1982-02-24 記憶領域管理方式

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60118949A (ja) * 1983-11-30 1985-06-26 Fujitsu Ltd セル・プ−ル動的返却制御方式
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