JPS63288342A - ディスク制御装置 - Google Patents

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】 〈産業上の利用分野〉 本発明はディスク制御装置″に関し、入出力効率よく補
助記憶ができるよう企図したものである。

〈従来の技術〉 コンピュータの補助記憶装置の一つとじて磁気ディスク
装置がある。磁気ディスク装置は、記憶容量が大きくラ
ンダムアクセスができるという長所を有する。

第３図は磁気ディスク装置を用いたコンピュータシステ
ムを示す。同図に示すようにコンピュータ１と磁気ディ
スク装置２は、Ｉ１０バス３を通してデータの授受を行
なうものであり、Ｉ１０バス３の途中には磁気ディスク
コントローラ４を設けている。

磁気ディスク装置２にデータを記憶するときには、制御
ライン５ａを介して記憶指令が、またＩ１０バス３を介
してデータが、コンピュータ１かう磁気ディスクコント
ローラ４に送られる。磁気ディスクコントローラ４は、
記憶指令を解読し、制御ライン５ｂを介して駆動信号を
磁気ディスク装置２に送ってヘッドシークなどの必要な
動作を行なわせるとともに、所要のデータ処理をしたデ
ータを磁気ディスク装Ｗ２に送る。これにより磁気ディ
スク装Ｗ２にデータが記録される。

一方、磁気ディスク装置２からデータを読み出すときに
は、コンピュータ１から続出指令が出力され、磁気ディ
スク装置２から読み出されたデータは、磁気ディスクコ
ントローラ４を通ってコンピュータ１に取り込まれる。

ところで、コンピュータ１の主記憶装置に比較し、磁気
ディスク装置２のアクセス速度は遅い。そこで磁気ディ
スク装置２に対する入出力を高速にし、コンピュータシ
ステムのスルーブツトを向上させるため、従来では、キ
ャッシュメモリや半導体ディスクを付加してシステムを
構成することがある。この両システムを、第４図と第５
図を参照して順次説明する。

第４図はキャッシュメモリを用いたコンピュータシステ
ムを示す。このシステムでは、磁気ディスクコントロー
ラ４とキャッシュメモリ６とキャッシュメモリディレク
タ７とキャッシュメモリコントローラ８とプロセッサ９
とを一体に組゛み込んで形成したディスク制御装置１０
を備えている。

前記キャッシュメモリ６は、高速な半導体バッファメモ
リであり、そのメモリ領域はブロック（磁気ディスク装
置２のデータ入出力単位）が格納される複数の領域に分
割されている。そしてコンピュータ１どのやりとりに使
われるブロックは、極力このキャッシュメモリ６との間
での授受ですむようにしている。つまりキャッシュメモ
リ６は高速緩衝記憶機構として機能する。

キャッシュメモリディレクタ７は、キャッシュメモリ６
に記憶したブロックを示すブロック番号及びそのブロッ
クがキャッシュメモリ６のどの記憶領域に記憶されてい
るかを記録する。

コンピュータ１から続出指令が出ると、この指令はプロ
セッサ９を介してキャッシュメモリコントローラ８に送
られる。そうするとキャッシュメモリコントローラ８は
、キャッシュメモリディレクタ７の記録テーブルを参照
して該当するブロックがキャッシュメモリ６に記憶され
ているかどうかを判別する。

キャッシュメモリ６内に該当ブロックが存在するときに
はキャッシュメモリ６から該当ブロックを読み出す。キ
ャッシュメモリ６内に該当ブロックが存在しないときに
は、磁気ディスク装置２から該当ブロックを読み出して
これをキャッシュメモリ８の未−使用記憶領域に格納し
、このキャッシュメモリ８から該当ブロックを読み出す
。なお、磁気ディスク装置２から読み出したブロックを
キャッシュメモリ８に格納する際に、キャッシュメモリ
８に未使用記憶領域がないときには、プロセッサ９によ
り、適当なアルゴリズムで作成される領域に格納する。

一方、コンピュータ１から記憶指令が出て、ブロックが
出力されると、このブロックは一旦キャッシュメモリ６
に記憶される。

キャッシュメモリ６に記憶されたブロックのうち、それ
以降はとんど使用しないブロックは磁気ディスク装置２
に移す。

なお、キャッシュメモリ６上で更新したデータと、磁気
ディスク装置２内のデータの一致判定は、ストアスル一
方式やスワップ方式を用いて行なう。

このように、キャッシュメモリ６を用いたシステムでは
、処理するデータの授受のほとんどをコンピュータ】と
キャッシュメモリ６との間で行なうため、スループット
が向上する。

￥ＩＪ５図は半導体ディスクを用いたコンピュータシス
テムを示す。このシステムでは、半導体ディスク１１と
半導体ディスクディレクタ１２と半導体ディスクコント
ローラ１３と、プロセッサ１４とでなる半導体ディスク
装置１５を備えている。

前記半導体ディスク１１は、Ｉ１０バス３を通してコン
ピュータ１とデータ（この場合はブロック）の授受を行
なうものであり、磁気ディスク装置２とともに補助記憶
装置としてａｉｎ＝する。また、半導体ディスクディレ
クタ１２は、半導体ディスク１１に記憶されたブロック
を示すブロック番号及びそのブロックが記憶された記憶
領域を記録する。

コンピュータ１から記憶指令または読出指令か半導体デ
ィスク装置１５に送られると、この指令はプロセッサ１
４を介して半導体ディスクコントローラ１３に送られる
。そうすると、半導体ディスクコントローラ１３は、半
導体ティスク°ディレクタ１２の記録テーブルを参照し
つつ、半導体ディスク１１に対しブロックの入出力を実
行する。半導体ディスク１１は、トラックシーク時間や
回転待ち時間などの待ち時間が不要であり、高速にデー
タ処理ができる。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところで、キャッシュメモリを用いたシステムと半導体
ディスクを用いたシステムとは、個々に独立して運用さ
れている。そこで、より高い入出力効率を達成するには
両システムを併用しなければならないが、単純に併用し
たシステムとすると、構成が複雑になるとともに、両シ
ステムの役割分担が混乱しかえって効率が低下するお千
わがある。

本発明は、上記従来技術に鑑み、無駄のない構成て入出
力効率を向上させることのできるディスク制御装置を提
供するものである。

〈問題点を解決するための手段〉 上記間湖を解決する本発明は、磁気ディスクコントロー
ラとキャッシュメモリシステムと半導体ディスクシステ
ムとコントローラとを有機的に一体に組み込んで構成し
たことを特徴とする。

〈実　施　例〉 以下本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。

第１図は本発明の実施例を示す、同図において、１０１
はコンピュータ、１０２は磁気ディスク装置、１０３は
本発明の実施例に係るディスク制御装置である。

ディスク制御装置！０３は、磁気ディスクコントローラ
＋０４　とキャッシュメモリ１０５とキャッシュメモリ
ディレクタ＋０６とキャッシュメモリコントローラ】０
７と半導体ディスク１０８と半導体ディスクディレクタ
１０９と半導体ディスクコントローラ１１０とプロセッ
サＩＩ＋とを一体に組み込んて構成したものである。な
お、１１２はＩ１０バスである。

′ｆＳ２図に示すように、ディスク制御装置１０３の記
憶空間Ａは、ブロック番号が１〜ｎ番のｎ個のブロック
でなる記憶空間Ｂと、ブロック番号が（ｎ＋１）〜ｍ番
の（ｍ−ｎ）個のブロンつてなる記憶空間Ｃとに分割さ
れている。

コンピュータ１から記憶または読出の指令が出されると
、プロセッサ１１１は処理すべきブロックの番号を判別
する。判別したブロック番号が１〜ｎであるときには、
プロセッサＩＩ＋は、キャッシュメモリコントローラ１
０７を作動させる。これにより、キャッシュメモリコン
トローラ】０７は、キャッシュメモリディレクタ１０６
の記録テーブルを参照しつつ、キャッシュメモリ１０５
に対して処理すべきブロックの入出力を実行する。なお
、磁気ディスクコントローラ１０４とキャッシュメモリ
１０５とキャッシュメモリディレクタ１０６とキャッシ
ュメモリコントローラ１０７とプロセッサＩｌｌとの相
互制御関係は、第４図に示す従来のものと同様である。

一方、プロセッサ＋１１により判別したブロック番号が
ｎ＋１〜ｍであるときには、プロセッサ１１１は半導体
ディスクコントローラ１１０を作動させる。これにより
、半導体ディスクコントローラ１１０は、半導体ディス
クディレクタ１０９の記録テーブルを参照しつつ、半導
体ディスク１０８に対して処理すべきブロックの入出力
を実行する。なお、半導体ディスク１０８と半導体ディ
スクディレクタ１０Ｑと半導体ディスクコントローラ１
１０とプロセッサ１１１との相互制御関係は、第５図に
示す従来のものと同様である。

上述したように、プロセッサ１１１は、ブロック番号に
応してコントローラ１０７，１１０の一方を作動させる
機能のほか、両コントローラ１０７，１１０の上位制御
装置としての機能も果している。

〈発明の効果〉 本発明ではキャッシュメモリと半導体ディスクという二
つの高速なＪ己憶手段を用いているため、入出力効率が
良い。しかも一台のプロセッサにより、ブロックの割り
当てをし、処理すべきブロックに応じて二つの記憶手段
（キャッシュメモリと半導体ディスク）の一方を用いる
ようにしたため、システム全体としての構成や動作に無
駄がなく効率の良いシステムとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実胞例を示すブロック図、第２図は記
憶空間の分割を示す説明図、第３図〜第５図は従来技術
の各種例を示すブロック図である。 図面中、 １０１はコンピュータ、 １０２は磁気ディスク装置、 １０３はディスク制御装置、 １０４は磁気ディスクコントローラ、 １０５はキャッシュメモリ、 １０６はキャッシュメモリディレクタ、１０７はキャッ
シュメモリコントローラ、１０８は半導体ディスク、 １０９は半導体ディスクディレクタ、 ＋１０は半導体ディスクコントローラ、１１１はプロセ
ッサである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 コンピュータの補助記憶装置である磁気ディスク装置に
   対するデータの入出力を制御する磁気ディスクコントロ
   ーラと、 コンピュータと磁気ディスクコントローラとの間に介在
   してデータを記憶し高速緩衝記憶機構として機能するキ
   ャッシュメモリと、 キャッシュメモリに記憶したデータを示す データ番号及びそのデータのキャッシュメモリ内におけ
   る記憶場所を記録するキャッシュメモリディレクタと、 キャッシュメモリディレクタの記録内容を 参照してキャッシュメモリに対するデータの入出力を制
   御するキャッシュメモリコントローラと、 コンピュータとの間でデータの授受を行なってデータを
   記憶する半導体ディスクと、 半導体ディスクに記憶したデータを示すデータ番号及び
   そのデータの半導体ディスク内における記憶場所を記録
   する半導体ディスクディレクタと、 半導体ディスクディレクタの記録内容を参照して半導体
   ディスクに対するデータの入出力を制御する半導体ディ
   スクコントローラと、 処理するデータのデータ番号に応じてキャッシュメモリ
   コントローラか半導体ディスクコントローラかの一方を
   作動させるプロセッサとを、一体に組み込んで構成した
   ことを特徴とするディスク制御装置。