JP2001027967A - 外部記憶装置及び情報処理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】外部記憶装置上のキャッシング方法は、一般的
にトラック単位で行われ、主としてＬＲＵアルゴリズム
で行っているため、複数トラックのランダムアクセスを
行うとスラッシングが生じてしまい易く、情報処理シス
テムの性能劣化をひきおこす。 【解決手段】ユーティリティプログラム４または５を用
いて、ディスクアレイサブシステム20のキャッシュ60上
の複数トラックのユーザデータをキャッシュ60上に常駐
化及び常駐化解除を行うことにより、キャッシュヒット
率を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、キャッシュを具備
した外部記憶装置のキャッシュ制御技術に関し、特に複
数の上位装置によって共有される外部記憶装置或いは上
位装置を含めた情報記憶システムにおけるキャッシュの
制御技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報処理システムの高性能・大規
模化に伴い、外部記憶装置においても、より一層の高性
能化が求められている。特に外部記憶装置においては、
制御装置に大容量キャッシュメモリを搭載したアレイ形
式の外部記憶装置が主流となってきており、高性能化を
図るには、大容量キャッシュメモリの効率の良い制御方
法が重要となってきている。このため、大容量キャッシ
ュメモリの制御に関する方式が、以下のように種々考案
されている。

【０００３】例えば、特開平６−１２４２３９号公報に
は、ファイルシステムにおけるデータ管理情報のアクセ
ス頻度を計算して保持し、所定時間内のアクセス頻度が
高いデータ管理情報は、キャッシュメモリ上に常駐化
し、一方所定時間内のアクセス頻度が低いデータ管理情
報は、キャッシュメモリの常駐状態から解除する方法が
開示されている。

【０００４】また、特開平５−１８９３０７号公報で
は、キャッシング方法自体は一般にリースト・リーセン
ト・ユーズド（LRU）法と呼ばれている方法を基本とす
るが、一般のLRU法に加えてプログラム毎にキャッシュ
のミスヒット率を調べ、一定以上のミスヒット率であれ
ば、以降のプログラムの実行には、キャッシングを実施
しない事により、その分のキャッシング頻度を低下させ
るとともに、プログラムの実行で消費されるはずであっ
たキャッシュメモリ上の領域をある一定以上のキャッシ
ュヒット率を有するであろう他のプログラム用に使用す
ることにより、システム全体のＣＰＵの性能を向上する
方法が開示されている。

【０００５】また、特開平７−２８７６６９号公報に
は、キャッシュメモリ上に配置すべき主記憶上のデータ
をプログラムが明示的に指定可能な命令と、指定に従っ
て主記憶上のデータをキャッシュメモリに転送する制御
回路と、転送されたデータをキャッシュメモリ上に常駐
化させる回路と、常駐化されたデータの常駐化を無効に
する回路とを設け、処理を優先したい特定のプログラム
が、その処理手順の特性に合わせてキャッシングを制御
する方法が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】特開平６−１２４２３
９号公報の技術では、ファイルシステムにおけるデータ
管理情報を所定時間内のアクセス頻度に応じてキャッシ
ュメモリ上に常駐化させるデータを決定する。そのた
め、アクセス頻度の低いデータ管理情報にアクセスした
場合には、キャッシュメモリ上に該当するユーザデータ
がなく、目的のユーザデータにアクセスするまでに多大
な時間を有してしまう。

【０００７】また、特開平５−１８９３０７号公報の技
術では、キャッシュミス率の所定値によって平均アクセ
ス時間が左右されてしまう。そして、最適な所定値を決
めるのは非常に困難であった。

【０００８】また、特開平７−２８７６６９号公報の技
術では、キャッシュメモリの常駐化のためにユーザプロ
グラムがキャッシュ常駐／常駐解除命令を実行するため
の種々のハードウェアが必要であった。また、ユーザプ
ログラムがキャッシュメモリ上のデータの常駐を常に意
識しなければならなかった。

【０００９】また、従来のキャッシュメモリ上への常駐
化／常駐化解除の機能は、サービスプロセッサ或いはリ
モートコンソールにより行われていたため、常駐化／常
駐化解除の設定が可能な場合であってもオペレータが行
うしかなく、ユーザが簡単には行う事が出来なかった。
また、常駐化／常駐化解除するデータのアドレスを入力
する事が必要であった。

【００１０】さらに、記憶制御装置におけるキャッシン
グ方法は、トラック単位で行われるのが一般的である。
そして通常LRUアルゴリズムによってトラック単位のキ
ャッシュ常駐化が行われるため、複数トラックにわたる
データの場合にまとめてランダムアクセスを行うとデー
タの中抜け等の理由からスラッシング（キャッシュミス
状態）が生じてしまい、情報処理システムの性能劣化が
生じてしまう。

【００１１】本発明の目的は、ユーザが常駐化／常駐化
解除の設定を行うキャッシュ制御技術を提供することに
ある。

【００１２】本発明の他の目的は、データセット名の入
力によるユーティリティプログラムを用いて、キャッシ
ュメモリ上に常駐化／常駐化解除を行うキャッシュ制御
技術を提供することにある。

【００１３】また、本発明の他の目的は、外部記憶装置
が稼動情報を採取することにより、上位装置の稼動状況
に応じて、キャッシュメモリ上に常駐化／常駐化解除を
行い、情報処理システムの性能向上を行うキャッシュ制
御技術を提供することにある。

【００１４】更に本発明の目的は、複数トラックのユー
ザデータをまとめてキャッシュメモリ上に常駐化／常駐
化解除するキャッシュ制御技術を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、データを一時格納するキャッシュと、データの書き
込み及び読み出しを行う上位装置を接続するインタフェ
ースとを備えた外部記憶装置であって、上位装置からの
コマンドによってユーザデータをキャッシュ上に常駐化
或いはキャッシュ上からの常駐化解除を行うものとす
る。

【００１６】或いは、データを一時格納するキャッシュ
を備えた外部記憶装置であって、キャッシュに常駐化す
るユーザデータが定義されたユーザ定義情報、或いは外
部記憶装置の稼動情報に基づきユーザデータをキャッシ
ュ上に常駐化或いはキャッシュ上からの常駐化解除を行
うものとする。

【００１７】そして、ユーザデータの前記キャッシュ上
への常駐化或いは前記キャッシュ上からの常駐化解除
は、データセット領域単位で行うようにする。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら詳細に説明する。

【００１９】図１は、本発明の一実施の形態である動的
キャッシュ常駐化外部記憶装置を含む情報処理システム
のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

【００２０】本実施の形態における外部記憶装置の一例
として、ディスクアレイサブシステムを用いた場合を示
したが、本発明に適する外部記憶装置として、キャッシ
ュ付き磁気ディスクサブシステム、キャッシュあるいは
データバッファを備えた光ディスク装置サブシステム等
がある。

【００２１】本実施の形態のディスクアレイサブシステ
ム20は、ケーブル10〜13を通じて、中央処理装置（上位
装置、ホストとも言う）１，２のチャネル６〜９に接続
されている。

【００２２】ディスクアレイサブシステム20に設けられ
たサービスプロセッサ21は、外部記憶装置の制御部であ
るディスクアレイサブシステム20の構成情報の設定及び
バス41を通じて当該情報を共用メモリ50に書き込む機
能、ディスクアレイサブシステム20の稼動情報、障害情
報採取機能及び保守機能を持つ。ディスクアレイサブシ
ステム20の稼動情報の具体例としては、時刻、物理シリ
ンダ及びヘッドアドレス、アクセス頻度、デバイスアド
レス、リード／サーチバイト数、データオーバランの発
生回数、ＣＲＣエラー等のエラー発生回数等々がある。

【００２３】チャネルインタフェース制御部31〜35は、
ケーブル10〜13を通じ、中央処理装置１，２のチャネル
６〜９からのコマンド処理、バス42を使用した中央処理
装置１，２のチャネル６〜９とキャッシュ60との間のデ
ータ転送処理、ディスクアレイサブシステム20の稼動情
報採取を行う機能を持っている。また、これらの機能を
実現するため、チャネルインタフェース制御部31〜35は
バス41を通じて、共用メモリ50上の情報を参照／更新、
ドライブインタフェース制御部71〜74及びサービスプロ
セッサ21との通信を行う。

【００２４】バス41は、チャネルインタフェース制御部
31〜35、共用メモリ50、ドライブインタフェース制御部
71〜74及びサービスプロセッサ21を結ぶ通信制御線であ
る。つまり、チャネルインタフェース制御部31〜35、ド
ライブインタフェース制御部71〜74及びサービスプロセ
ッサ21との間の通信、チャネルインタフェース制御部31
〜35、ドライブインタフェース制御部71〜74及びサービ
スプロセッサ21と共用メモリ50との間の参照／更新を行
うためにバス41は使用される。

【００２５】バス42は、中央処理装置１，２からチャネ
ル６〜９、ケーブル10〜13、チャネルインタフェース制
御部31〜35を介して行われるキャッシュ60へのデータ転
送、キャッシュ60からチャネルインタフェース制御部31
〜35、ケーブル10〜13、チャネル６〜９を介して行われ
る中央処理装置１，２へのデータ転送、キャッシュ60か
らドライブインタフェース制御部71〜74を介して行われ
る複数の磁気ディスク装置からなるディスク群81〜82へ
のデータ転送、ディスク群81〜82からドライブインタフ
ェース制御部71〜74を介して行われるキャッシュ60への
データ転送に使用される。

【００２６】共用メモリ50は、チャネルインタフェース
制御部31〜35及びドライブインタフェース制御部71〜74
等が動作するのに必要な情報及び本実施の形態の動作を
行うための情報（後述）、サービスプロセッサ21からの
構成情報、ディスクアレイサブシステム20の稼動情報等
々が入っている不揮発性のメモリである。

【００２７】キャッシュ60は、中央処理装置１，２から
のライトデータ及びディスク群31〜35からのリードデー
タを一時格納しておくメモリである。

【００２８】ドライブインタフェース制御部71〜74はチ
ャネルインタフェース制御部31〜35の要求によりバス41
を使用して共用メモリ50上の情報を参照／更新すること
により、ディスク群81〜82からキャッシュ60へのデータ
の読み込み及びキャッシュ60からディスク群81〜82への
データ書き込みを行う。

【００２９】ディスク群81〜82は、アレイディスクであ
り、中央処理装置１，２からキャッシュ60上へ書かれた
データを保持するものである。

【００３０】ホストユーティリティプログラム４は、ユ
ーザが端末装置３を使用して入力・作成したユーザ定義
情報91に基づいて、中央処理装置１上で動作する。ホス
トユーティリティプログラム５は、中央処理装置２のオ
ペレーティングシステム等が作成、使用している稼動情
報92に基づいて、中央処理装置２上で動作する。具体的
には、ユーザ定義情報91或いは稼動情報92に基づいて、
ホストユーティリティプログラム４またはホストユーテ
ィリティプログラム５は、チャネル６〜９、ケーブル10
〜13を通じて、ディスクアレイサブシステム20に対し
て、コマンド及びコマンドパラメータを発行し、ディス
クアレイサブシステム20内のキャッシュ60上のユーザデ
ータの常駐化及び常駐化解除の指示を行う。

【００３１】ユーザ定義情報91に入力する詳細情報の具
体例としては、時刻、常駐化／常駐化解除の指示、デー
タセット名、物理シリンダ及びヘッドアドレス、後述す
るボリューム目録、ボリューム名等々がある。但し、こ
れら全ての情報が必要な訳ではなく、例えば、常駐化／
常駐化解除するデータセット名のみを端末装置３から入
力する様な設定としておくこと等が考えられる。

【００３２】ユーザ定義情報91は、中央処理装置１の主
記憶装置（図示せず）上に存在しても良いし、一時的デ
ータセットあるいは外部記憶装置上の恒久データセット
に格納されていても良い。

【００３３】また、稼動情報92の詳細情報の具体例とし
ては、時刻、データセット名、物理シリンダ及びヘッド
アドレス、ボリューム名、アクセス頻度、デバイスアド
レス、平均応答時間、平均切り離し時間、平均接続時間
等々がある。

【００３４】稼動情報92は、オペレーティングシステム
等が作成、使用しており、主として中央処理装置２の外
部記憶装置上の恒久データセットに格納されている。
尚、チャネルインタフェース制御部31〜35が過去の履歴
情報を見てその情報をサービスプロセッサ21に送る事に
より、常駐させるデータを選択することにより稼動情報
92の代わりとしても良いし、サービスプロセッサ21の稼
動情報の詳細情報を格納する容量が稼動情報92と同程度
ある場合は、こちらの稼動情報を使用しても良い。

【００３５】次に図２について説明する。図２は、本実
施の形態の動的キャッシュ常駐化を実現するための手段
であるホストユーティリティプログラム４，５からチャ
ネル６〜９経由でディスクアレイサブシステム20が受領
するコマンドパラメータの一例を示す概念図である。具
体的には、ホストユーティリティプログラム４或いは５
から受領する常駐化エクステントパラメータ200の構造
の一例を示す概念図である。受領した常駐化エクステン
トパラメータ200は、チャネルインタフェース制御部31
〜35内で保持する。本実施の形態において、動的キャッ
シュ常駐化及び常駐化解除を行うコマンドは、中央処理
装置１，２、チャネル６〜９、ディスクアレイサブシス
テム20間で動作が規定されている定義コマンドであって
もよいし、未定義コマンドであってもよい。

【００３６】次に常駐化エクステントパラメータ200の
構造の一例についてさらに詳細に説明する。常駐化エク
ステントパラメータ200は、常駐化モード指定201、常駐
化先頭位置情報202、常駐化最終位置情報203から構成さ
れる。常駐化モード指定201は、ユーザデータをディス
クアレイサブシステム20内のキャッシュ60上に常駐化及
び常駐化解除を指示するパラメータである。常駐化先頭
位置情報202は、ディスクアレイサブシステム20内のキ
ャッシュ60に常駐させるディスク上の物理的な先頭位
置、すなわちディスクアレイサブシステム20上のキャッ
シュ60に常駐させるディスク上の先頭シリンダ番号、ヘ
ッド番号の位置を示す。常駐化最終位置情報203は、デ
ィスクアレイサブシステム20内のキャッシュ60に常駐さ
せるディスク上の物理的な最終位置、すなわち、ディス
クアレイサブシステム20上のキャッシュ60に常駐させる
ディスク上の最終シリンダ番号、ヘッド番号の位置を示
す。

【００３７】通常、ユーザデータは、オペレーティング
システム下においてデータセットに格納されており、オ
ペレーティングシステムでは、これらのデータセットを
ボリューム目録（Volume table of contents：VTOC）で
管理している。ボリューム目録（VTOC）内に書かれてい
る情報のうち、データセットの領域に関するものにBOE
（begin of extent）、EOE（end of extent）がある。B
OEはエクステント（領域）の始まりを直接アクセスボリ
ュームのシリンダ番号、トラック番号、セクタ番号など
で表す。EOEはエクステントの終わりをBOEと同じ形式で
記録する。BOEとEOEとで囲まれた領域が１つのデータセ
ット領域である。ホストユーティリティプログラム４は
ユーザ定義情報91より、ホストユーティリティプログラ
ム５は稼動情報92よりディスクアレイサブシステム20内
のキャッシュ60上に常駐化または常駐化解除させるデー
タセット名を読み取りボリューム目録（VTOC）内に書か
れている情報から該当するデータセットのBOE、EOEを求
め、BOEを常駐化エクステントパラメータ200の常駐化先
頭位置情報202として、EOEを常駐化エクステントパラメ
ータ200の常駐化最終位置情報203として、ホストユーテ
ィリティプログラム４，５は常駐化エクステントパラメ
ータ200をディスクアレイサブシステム20に指示する。

【００３８】次に図３について説明する。図３は、本実
施の形態の動的キャッシュ常駐化を実現するための制御
情報の１つである常駐化エクステントテーブル300の構
造の一例を示す概念図である。常駐化エクステントテー
ブル300は、各チャネルインタフェース制御部31〜35内
または共用メモリ50上に存在する。常駐化エクステント
テーブル300は、先頭ポインタ301、最終ポインタ302、
常駐化エリア各エクステント情報303より構成される。
常駐化エリア各エクステント情報303は、フロントポイ
ンタ１（304）、バックポインタ１（305）、常駐化先頭
位置情報１（306）、常駐化最終位置情報１（307）を１
エントリとし、常駐化エリア分だけ存在する。

【００３９】すなわち、図３に示すように、フロントポ
インタ１（304）、バックポインタ１（305）、常駐化先
頭位置情報１（306）、常駐化最終位置情報１（307）を
１つのかたまりとし、フロントポインタ２（308）、バ
ックポインタ２（309）、常駐化先頭位置情報２（31
0）、常駐化最終位置情報２（311）、・・・、フロント
ポインタｎ（312）、バックポインタｎ（313）、常駐化
先頭位置情報ｎ（314）、常駐化最終位置情報ｎ（315）
というように常駐化エリアのｎ個分のエントリが存在す
る。また、常駐化エリア各エクステント情報303は、ホ
ストユーティリティプログラム４，５から常駐化エリア
を指示されると１エントリを固まりとしたキュー構造の
形をとることになる。

【００４０】以下、説明を簡単にするために、ホストユ
ーティリティプログラム４または５より、１つ目のユー
ザデータセットの常駐化を指示された場合と２つ目のユ
ーザデータセットの常駐化を指示された場合の常駐化エ
クステントテーブル300の先頭ポインタ301、最終ポイン
タ302、常駐化エリア各エクステント情報303の内容がど
のように推移するかについて説明する。先頭ポインタ30
1、最終ポインタ302、常駐化エリア各エクステント303
中のフロントポインタ１（304）、フロントポインタ２
（308）、・・・、フロントポインタｎ（312）及び常駐
化エリア各エクステント情報303中のバックポインタ１
（305）、バックポインタ２（309）、・・・、バックポ
インタｎ（313）の各ポインタの具体的な値は、メモリ
アドレス、先頭と起点とした変位アドレス、先頭からの
エントリ数の何れであってもよい。また、前記各ポイン
タの初期値は、すべてありえない値（たとえば、ｘ’Ｆ
ＦＦＦ’）となっている。

【００４１】まず、１つ目のユーザデータセットの常駐
化がホストユーティリティプログラム４または５より指
示された場合の常駐化エクステントテーブル300の先頭
ポインタ301、最終ポインタ302、常駐化エリア各エクス
テント情報303の内容がどのように推移するかについて
説明する。１つ目のユーザデータセットの常駐化がホス
トユーティリティプログラム４または５から指示される
と常駐化エクステントテーブル300中の先頭ポインタ301
と最終ポインタ302をフロントポインタ１（304）を示す
ように値を更新する。この時、フロントポインタ１（30
4）とバックポインタ１（305）は、初期値のままとす
る。

【００４２】また、常駐化先頭位置情報１（306）を常
駐化エクステントパラメータ200の常駐化先頭位置情報2
02とし、常駐化最終位置情報１（307）を常駐化パラメ
ータ200の常駐化最終位置情報203とする。

【００４３】次に、２つ目のユーザデータセットの常駐
化がホストユーティリティプログラム４または５より指
示された場合の常駐化エクステントテーブル300の先頭
ポインタ301、最終ポインタ302、常駐化エリア各エクス
テント情報303の内容がどのように推移するかについて
説明する。前提条件として、前記１つ目のユーザデータ
セットの常駐化がホストユーティリティプログラム４ま
たは５から指示された後に２つ目のユーザデータセット
の常駐化がホストユーティリティプログラム４または５
から指示されるものとする。

【００４４】すなわち、常駐化エクステントテーブル30
0の内容が前述のような状態のまま、２つ目のユーザデ
ータセットの常駐化がホストユーティリティプログラム
４または５より指示されたものとする。２つ目のユーザ
データセットの常駐化がホストユーティリティプログラ
ム４または５より指示されると常駐化エリア各エクステ
ント情報303中の空きエントリをサーチを行い、空きエ
ントリを確保する。

【００４５】本ケースの場合、フロントポインタ２（30
8）、バックポインタ２（309）、常駐化先頭位置情報２
（310）、常駐化最終位置情報２（311）が空きエントリ
になっているとすると、現在の常駐化エクステントテー
ブル300の最終ポインタ302が示しているエントリのフロ
ントポインタの値をフロントポインタ２（308）を示す
ように値を更新する。すなわち、フロントポインタ１
（304）の値をフロントポインタ２（308）を示すように
値を更新する。

【００４６】この後、確保した空きエントリのバックポ
インタを現在の常駐化エクステントテーブル300の最終
ポインタ302の値とする。すなわち、バックポインタ２
（309）の値をフロントポインタ１（304）を示す値に更
新する。また、常駐化先頭位置情報２（310）を常駐化
エクステントパラメータ200の常駐化先頭位置情報202と
し、常駐化最終位置情報２（311）を常駐化エクステン
トパラメータ200の常駐化最終位置情報203とする。

【００４７】この後、常駐化エクステントテーブル300
の最終ポインタ302の値を確保した空きエントリのフロ
ントポインタを示す値とする。すなわち、常駐化エクス
テントテーブル300の最終ポインタ302の値をフロントポ
インタ２（308）を示す値に更新する。この時、バック
ポインタ１（305）とフロントポインタ２（308）の値
は、初期値のままとなっている。

【００４８】次に図４について説明する。図４は、本実
施の形態の動的キャッシュ常駐化を実施するための制御
情報の１つであるデバイス固有テーブル400の構造の一
例を示す概念図である。デバイス固有テーブル400は、
各チャネルインタフェース制御部31〜35内または共用メ
モリ50内に存在する。

【００４９】デバイス固有情報テーブル400は、アドレ
ス＃０用常駐化エクステント数（401）、アドレス＃０
用常駐化先頭エクステントポインタ（402）、アドレス
＃０用常駐化最終エクステントポインタ（403）を１エ
ントリとし、ディスクアレイサブシステム２０で制御す
るボリュームアドレス分だけ存在する。すなわち、図４
に示すようにアドレス＃０用常駐化エクステント数（40
1）、アドレス＃０用常駐化先頭エクステントポインタ
（402）、アドレス＃０用常駐化最終エクステントポイ
ンタ（403）を１つのかたまりとし、アドレス＃１用常
駐化エクステント数（404）、アドレス＃１用常駐化先
頭エクステントポインタ（405）、アドレス＃１用常駐
化最終エクステントポインタ（406）、・・・、アドレ
ス＃ｎ用常駐化エクステント数（407）、アドレス＃ｎ
用常駐化先頭エクステントポインタ（408）、アドレス
＃ｎ用常駐化最終エクステントポインタ（409）という
ようにディスクアレイサブシステム20で制御するボリュ
ームアドレスｎ個分だけ存在する。

【００５０】アドレス＃ｍ（ｍ＝０、１、・・、ｎ）用
常駐化エクステント数は、当該ボリュームアドレスの常
駐化エクステントテーブル300内の常駐化エリア各エク
ステント情報303のエントリ数を示す。アドレスｍ（ｍ
＝０、１、・・・、ｎ）用常駐化先頭エクステントポイ
ンタは、当該ボリュームアドレスの常駐化エクステント
テーブル300内の常駐化エリア各エクステント情報303の
最初のエントリを示すポインタである。また、アドレス
ｍ（ｍ＝０、１、・・・、ｎ）用常駐化最終エクステン
トポインタは、当該ボリュームアドレスの常駐化エクス
テントテーブル３００内の常駐化エリア各エクステント
情報３０３の最終エントリを示すポインタである。

【００５１】アドレスｍ（ｍ＝０、１、・・・、ｎ）用
常駐化先頭エクステントポインタ及びアドレスｍ（ｍ＝
０、１、・・・、ｎ）用常駐化最終エクステントポイン
タの具体的な値は、メモリアドレス、先頭を基点とした
変位アドレス、先頭からのエントリ数のいずれであって
もよい。また、前記各ポインタの初期値はすべてありえ
ない値（たとえば、ｘ’ＦＦＦＦ’）となっている。

【００５２】具体的に前述の２つのユーザデータセット
の常駐化を行った例でデバイス固有情報テーブル400の
内容の推移について説明する。ここでは、説明を簡単に
するためにボリュームアドレス＃０で、２つのデータセ
ットの常駐化を行った場合について説明する。常駐化エ
クステントテーブル300の推移については、すでに記述
済みのため、あえて説明をしない。この場合のデバイス
固有テーブル400の内容は、アドレス＃０用常駐化エク
ステント数（401）は２となり、アドレス＃０用常駐化
先頭エクステントポインタ（402）は常駐化エクステン
トテーブル300の常駐化エリア各エクステント情報303中
のフロントポインタ１（304）を指し示す値となり、ア
ドレス＃０用常駐化最終エクステントポインタ（403）
は常駐化エクステントテーブル300の常駐化エリア各エ
クステント情報303中のフロントポインタ２（308）を指
し示す値となる。

【００５３】次に、図１〜図４を用いて、図５〜図11の
フローチャートに示されるチャネルインタフェース制御
部31〜35の処理の一例について説明する。

【００５４】チャネルインタフェース制御部31〜35は、
前述したような３つの処理機能を持っているが、ここで
は本実施の形態に関係する動的キャッシュ常駐化処理に
絞り込んで説明する。

【００５５】まず、図５のフローチャートについて説明
する。ステップ501で、常駐化エクステントテーブル300
に登録された位置情報内にアクセスが有るか否かのチェ
ックを行う。すなわち、デバイス固有テーブル400の該
当アドレスの常駐化エクステント数及び該当アドレスの
常駐化先頭エクステントポインタより、常駐化エクステ
ントテーブル300の常駐化エリア各エクステント情報303
内の常駐化先頭位置情報１（306）から常駐化最終位置
情報１（307）の範囲、常駐化先頭位置情報２（310）か
ら常駐化最終位置情報２（311）の範囲、・・・、常駐
化先頭位置情報ｎ（314）から常駐化最終位置情報ｎ（3
15）の範囲のいずれかにアクセスが有るかチェックを行
う。ステップ501で常駐化エクステントテーブル300に登
録された位置情報内にアクセスがあれば、ステップ601
（図６）へ進む。常駐化エクステントテーブル300に登
録された位置情報内にアクセスがなければ、ステップ50
2へ進む。

【００５６】ステップ502で、ホストユーティリティプ
ログラム４または５からの常駐化設定命令か否かのチェ
ックを行う。すなわち、常駐化エクステントパラメータ
200の常駐化モード指定201をチェックする。常駐化エク
ステントパラメータ200の常駐化モード指定201が常駐化
設定であればステップ507へ進み、常駐化エクステント
パラメータ200の常駐化モード指定201が常駐化設定でな
ければ、ステップ503へ進む。

【００５７】ステップ503でホストユーティリティプロ
グラム４または５からの常駐化解除命令か否かのチェッ
クを行う。すなわち、ステップ502と同様に常駐化エク
ステントパラメータ200の常駐化モード指定201をチェッ
クする。常駐化エクステントパラメータ200の常駐化モ
ード201が常駐化解除設定でなければステップ501へ戻
り、常駐化エクステントパラメータ200の常駐化モード2
01が常駐化解除設定であれば、ステップ504へ進む。

【００５８】ステップ504でホストユーティリティプロ
グラム４または５より受け取った常駐化エクステントパ
ラメータ200のチェックを行う。具体的には、常駐化エ
クステントパラメータ200中の常駐化モード指定201、常
駐化先頭位置情報202、常駐化最終位置情報203の妥当性
チェックを行う。

【００５９】ステップ505で、ステップ504でチェックを
行った常駐化エクステントパラメータのチェック結果が
ＯＫか否かのチェックを行う。チェックＯＫであれば、
ステップ901（図９）へ進む。チェックＮＧであれば、
ステップ506へ進む。

【００６０】ステップ506でチャネル６〜９に対し、エ
ラー報告を行う。

【００６１】ステップ507では、ステップ504と同様のチ
ェックを行う。

【００６２】ステップ508で、ステップ505と同様の処理
を行う。チェックＯＫであれば、ステップ701（図７）
へ進む。チェックＮＧであれば、ステップ506へ進む。

【００６３】次に図６のフローチャートについて、説明
する。図６は、常駐化エクステントテーブル300に登録
された位置情報内にアクセスがあった場合の処理フロー
の一例である。

【００６４】ステップ601で、データはキャッシュ60に
常駐化済か否かのチェックをする。具体的にはユーザデ
ータセットがキャッシュ60上に常駐化されているかをチ
ェックする。データがキャッシュ60に常駐化されていれ
ば、ステップ501（図５）に戻る。データがキャッシュ6
0に常駐化されていなければ、ステップ602へ進む。

【００６５】ステップ602で、常駐化エクステントテー
ブル300の常駐化エリア各エクステント情報303により指
定された常駐化情報の範囲（常駐化先頭位置情報１（30
6）から常駐化最終位置情報１（307）の範囲、常駐化先
頭位置情報２（310）から常駐化最終位置情報２（311）
の範囲、・・・、常駐化先頭位置情報ｎ（314）から常
駐化最終位置情報ｎ（315）の範囲のいずれか）をキャ
ッシュ60に常駐化する。この後、ステップ501（図５）
に戻る。

【００６６】次に図７のフローチャートについて、説明
する。図７は、ホストユーティリティプログラム４また
は５から常駐化設定命令が発行された時の処理を行う処
理フローの一例である。

【００６７】ステップ701で、常駐化エクステントテー
ブル300の先頭ポインタ301は有効か否かをチェックす
る。すなわち、常駐化エクステントテーブル300の先頭
ポインタ301が初期値か否かをチェックする。つまり、
このステップは、常駐化エクステントテーブル300に登
録されているエントリがあるかということである。常駐
化エクステントテーブル300の先頭ポインタ301が有効
（初期値ではない）であれば、ステップ705へ進む。常
駐化エクステントテーブル300の先頭ポインタ301が有効
（初期値である）でなければ、ステップ702へ進む。

【００６８】ステップ702で、常駐化エクステントテー
ブル300の先頭ポインタ301と最終ポインタ302とをフロ
ントポインタ１（304）を示す値とし、ステップ703へ進
む。

【００６９】ステップ703で、デバイス固有テーブル400
の当該アドレス用常駐化エクステント数を更新し（１と
する）、ステップ704へ進む。

【００７０】ステップ704で、デバイス固有テーブル400
の当該アドレス用常駐化先頭エクステントポインタと当
該アドレス用常駐化最終エクステントポインタを常駐化
エクステントテーブル300の常駐化エリア各エクステン
ト情報303のフロントポインタ１（304）を示す値とす
る。この後、ステップ802（図８）へ進む。

【００７１】ステップ705で、常駐化エクステントテー
ブル300の常駐化エリア各エクステント情報303内の空き
エントリをサーチし、ステップ706へ進む。

【００７２】ステップ706で、ステップ705でサーチした
空きエントリの位置（ポインタ）の値を記憶し、ステッ
プ707へ進む。

【００７３】ステップ707で、常駐化エクステントテー
ブル300の現在の最終ポインタ302が指している該当エン
トリのフロントポインタの値をステップ706で記憶した
エントリの位置（ポインタ）の値とし、ステップ708へ
進む。

【００７４】ステップ708で、ステップ705でサーチした
空きエントリのバックポインタの値を常駐化エクステン
トテーブル300の現在の最終ポインタ302の値とし、ステ
ップ801（図８）へ進む。

【００７５】次に図８について、説明する。図８は、ホ
ストユーティリティプログラム４または５からの常駐化
設定命令が発行された時の処理を行う処理フローの一例
である。

【００７６】ステップ801で、常駐化エクステントテー
ブル300の最終ポインタ302の値をステップ706で記憶し
たエントリの位置（ポインタ）の値とし、ステップ802
へ進む。

【００７７】ステップ802で、デバイス固有情報テーブ
ル400中の該当アドレスの常駐化エクステント数は０か
否かのチェックを行う。つまり、該当アドレスの常駐エ
クステントが存在するか否かのチェックである。デバイ
ス固有情報テーブル400中の該当アドレスの常駐化エク
ステント数が０であれば、ステップ803へ進む。デバイ
ス固有テーブル400中の該当アドレスの常駐化エクステ
ント数が０でなければ、ステップ806へ進む。

【００７８】ステップ803で、デバイス固有情報テーブ
ル400中の該当アドレスの常駐化先頭エクステントポイ
ンタの値と常駐化最終エクステントポインタの値をステ
ップ706で記憶したエントリの位置（ポインタ）の値と
し、ステップ804へ進む。

【００７９】ステップ804で、デバイス固有情報テーブ
ル400中の該当アドレスの常駐化エクステント数を更新
し、ステップ805へ進む。

【００８０】ステップ805で、チャネル６〜９に対し、
正常終了報告を行い、ステップ501（図５）へ戻る。

【００８１】ステップ806で、デバイス固有情報テーブ
ル400中の該当アドレスの常駐化最終エクステントポイ
ンタの値をステップ706で記憶したエントリの位置（ポ
インタ）の値とし、ステップ804へ進む。

【００８２】次に図９について、説明する。図９は、ホ
ストユーティリティプログラム４または５から常駐化解
除命令が発行された時の処理を行う処理フローの一例で
ある。

【００８３】ステップ901で、デバイス固有情報テーブ
ル400中の該当アドレスの常駐化先頭エクステントポイ
ンタを利用し、常駐化エクステントテーブル300の常駐
化エリア各エクステント情報303中で常駐化エクステン
トパラメータ200の常駐化先頭位置情報202と常駐化最終
位置情報203が一致するエントリをサーチし、ステップ9
02へ進む。

【００８４】ステップ902で、ステップ901でサーチした
エントリの位置（ポインタ）の値を記憶し、ステップ90
3へ進む。

【００８５】ステップ903で、ステップ901でサーチした
エントリのフロントポインタとバックポインタを記憶
し、ステップ904へ進む。

【００８６】ステップ904で、ステップ902で記憶した位
置（ポインタ）の値は、常駐化エクステントテーブル30
0の先頭ポインタ301の値と一致するか否かのチェックを
する。ステップ904で、ステップ902で記憶した位置（ポ
インタ）の値が常駐化エクステントテーブル300の先頭
ポインタ301の値と一致しないならば、ステップ1001
（図10）へ進む。ステップ904で、ステップ902で記憶し
た位置（ポインタ）の値が常駐化エクステントテーブル
300の先頭ポインタ301の値と一致すれば、ステップ905
へ進む。

【００８７】ステップ905で、常駐化エクステントテー
ブル300の先頭ポインタ301の値をステップ903で記憶し
たエントリのフロントポインタの値とし、ステップ1003
（図10）へ進む。

【００８８】次に図10について、説明する。図10は、ホ
ストユーティリティプログラム４または５から常駐化解
除命令の処理を行う処理フローの一例である。

【００８９】ステップ1001で、ステップ902で記憶した
位置（ポインタ）の値は、常駐化エクステントテーブル
300の最終ポインタ302の値と一致するか否かのチェック
をする。ステップ1001で、ステップ902で記憶した位置
（ポインタ）の値が常駐化エクステントテーブル300の
最終ポインタ302の値と一致しなければ、ステップ1005
へ進む。ステップ1001で、ステップ902で記憶した位置
（ポインタ）の値が常駐化エクステントテーブル300の
最終ポインタ302の値と一致すれば、ステップ1002へ進
む。

【００９０】ステップ1002で、常駐化エクステントテー
ブル300の最終ポインタ302の値をステップ903で記憶し
たバックポインタの値とし、ステップ1003へ進む。

【００９１】ステップ1003で、ステップ901でサーチし
たエントリの常駐化先頭位置情報、常駐化最終位置情報
の範囲をキャッシュ６０から常駐化解除し、ステップ10
04へ進む。

【００９２】ステップ1004、ステップ901でサーチした
常駐化エリア各エクステント情報303中のエントリのフ
ロントポインタ、バックポインタ、常駐化先頭位置情
報、常駐化最終位置情報を初期化し、ステップ1101（図
11）へ進む。

【００９３】ステップ1005で、ステップ903で記憶した
バックポインタで示されるエントリのフロントポインタ
の値をステップ901でサーチした常駐化エリア各エクス
テント情報303中のエントリのフロントポインタの値と
し、ステップ1006へ進む。

【００９４】ステップ1006で、ステップ903で記憶した
フロントポインタで示されるエントリのバックポインタ
の値をステップ901でサーチした常駐化エリア各エクス
テント情報303中のエントリのバックポインタの値とす
る。

【００９５】次に図11について、説明する。図11は、ホ
ストユーティリティプログラム４または５からの常駐化
解除命令の処理を行う処理フローの一例である。

【００９６】ステップ1101で、デバイス固有情報テーブ
ル400中の該当アドレスの常駐化エクステント数が１か
否かのチェックをする。ステップ1101で、デバイス固有
情報テーブル400中の該当アドレスの常駐化エクステン
ト数が１であれば、ステップ1105へ進む。ステップ1101
で、デバイス固有情報テーブル400中の該当アドレスの
常駐化エクステント数が１でなければ、ステップ1102へ
進む。

【００９７】ステップ1102で、ステップ902で記憶した
エントリの位置（ポインタ）の値は、該当アドレスの常
駐化先頭エクステントポインタの値と一致するか否かの
チェックを行う。ステップ1102で、ステップ902で記憶
したエントリの位置（ポインタ）の値が該当アドレスの
常駐化先頭エクステントポインタの値と一致すれば、ス
テップ1106へ進む。ステップ1102で、ステップ902で記
憶したエントリの位置（ポインタ）の値が該当アドレス
の常駐化先頭エクステントポインタの値と一致しなけれ
ば、ステップ1103へ進む。

【００９８】ステップ1103で、ステップ902で記憶した
エントリの位置（ポインタ）の値は、該当アドレスの常
駐化最終エクステントポインタの値と一致するか否かの
チェックを行う。ステップ1103で、ステップ902で記憶
したエントリの位置（ポインタ）の値が、該当アドレス
の常駐化最終エクステントポインタの値と一致すれば、
ステップ1107へ進む。ステップ1103で、ステップ902で
記憶したエントリの位置（ポインタ）の値が該当アドレ
スの常駐化最終エクステントポインタの値と一致しなけ
れば、ステップ1104へ進む。

【００９９】ステップ1104で、デバイス固有情報テーブ
ル400中の該当アドレスの常駐化エクステント数を更新
し、ステップ805（図８）へ進む。

【０１００】ステップ1105で、デバイス固有情報テーブ
ル400中の該当アドレスの常駐化エクステント数を０
に、常駐化先頭エクステントポインタ、常駐化最終エク
ステントポインタを初期化し、ステップ805（図８）へ
進む。

【０１０１】ステップ1106で、デバイス固有情報テーブ
ル400中の該当アドレスの常駐化先頭エクステントポイ
ンタの値をステップ903で記憶したフロントポインタの
値とし、ステップ1104へ進む。

【０１０２】ステップ1107で、デバイス固有情報テーブ
ル400中の該当アドレスの常駐化最終エクステントポイ
ンタの値をステップ903で記憶したバックポインタの値
とし、ステップ1104へ進む。

【０１０３】本実施の形態によれば、ホストユーティリ
ティプログラム４または５を用いて、複数トラックのユ
ーザデータをまとめて、ディスクアレイサブシステム20
のキャッシュ60に常駐化できるので、キャッシュヒット
率が向上し、上位装置を含めた情報処理システムの性能
向上を図ることができる。

【０１０４】本実施の形態においては、常駐化エクステ
ントテーブル300の常駐化エリア各エクステント情報303
中の空きエントリのサーチを行っていたが、前記空きエ
ントリを、空きエントリポインタ、空きエントリ数等の
情報を用いて管理する方法を用いても、本発明が適用可
能であることはいうまでもない。

【０１０５】また、本実施の形態において、中央処理装
置１，２上でホストユーティリティプログラム４または
５を常時起動しておき、ユーザが端末装置３を使用して
作成したユーザ情報91及びオペレーティングシステム等
が作成、使用している稼動情報92に基づいてディスクア
レイサブシステム20のキャッシュ60上に任意のデータセ
ットの常駐化及び常駐化解除を行うことができるので、
情報処理システムの稼動状況に応じたきめこまやかな動
的キャッシュ常駐化を行うことができることはいうまで
もない。

【０１０６】本実施の形態においては、中央処理装置
１，２上のホストユーティリティ４または５より、キャ
ッシュ常駐化及びキャッシュ常駐化解除のコマンド等を
受領し、ユーザデータをディスクアレイサブシステム20
のキャッシュ60上に任意のデータセットの常駐化及び常
駐化解除を行うケースであったが、後述する方法でもキ
ャッシュ常駐化及びキャッシュ常駐化解除を行うことが
可能である。

【０１０７】具体的には、サービスプロセッサ21はディ
スクアレイサブシステム20の稼動情報の格納ファイルを
持っており、ディスクアレイサブシステム20の稼動情報
をチャネルインタフェース制御部31〜35で採取し、チャ
ネルインタフェース制御部31〜35が共有メモリ50に一旦
格納した後、一定時間毎にチャネルインタフェース制御
部31〜35がバス41を通じて、共有メモリ50上に存在する
ディスクアレイサブシステム20の稼動情報をサービスプ
ロセッサ21に報告する。

【０１０８】サービスプロセッサ21は、チャネルインタ
フェース制御部31〜35から報告されたディスクアレイサ
ブシステム20の稼動情報を格納ファイルに格納する。そ
してサービスプロセッサ21は、一定時間毎にディスクア
レイサブシステム20の稼動情報の格納ファイルを解析し
て、常駐化及び常駐化解除の指示、物理シリンダ及びヘ
ッドアドレス、デバイスアドレス等々の情報をチャネル
インタフェース制御部31〜35に対し、バス41を通じて指
示する。チャネルインタフェース制御部31〜35は、サー
ビスプロセッサ21からの前記情報の指示に基づき、ユー
ザデータをディスクアレイサブシステム20のキャッシュ
50上に任意のデータセットの常駐化及び常駐化解除を行
う。

【０１０９】本実施の形態においては、中央処理装置が
２台のケースであったが、中央処理装置が１台或いは３
台以上であっても本発明が適用可能である。また、本実
施の形態においては、処理装置は中央処理装置のみ接続
構成であったが、パソコンと外部記憶装置とを用いた接
続構成あるいは中央処理装置とパソコンのシェア接続構
成でも本発明が適用可能である。つまり、パソコンのイ
ンタフェースは、現在SCSIインタフェース主流である
が、パソコンとディスクアレイサブシステム20間のイン
タフェースプロトコルを問わず、パソコンとディスクア
レイサブシステム20間のインタフェースで本実施の形態
の様にキャッシュ常駐化あるいはキャッシュ常駐化解除
のコマンド等が定義でき、パソコン上でホストユーティ
リティ４または５を実行させて、パソコン上のホストユ
ーティリティ４または５からディスクアレイサブシステ
ム20に対し、キャッシュ常駐化あるいはキャッシュ常駐
化解除指示が可能であれば、本発明が適用可能である。

【０１１０】また、上位装置とディスクアレイサブシス
テム20間のインタフェースプロトコルを問わず、上位装
置とディスクアレイサブシステム20間のインタフェース
で本実施形態の様にキャッシュ常駐化あるいはキャッシ
ュ常駐化解除のコマンド等が定義でき、上位装置上でホ
ストユーティリティ４または５を実行させて、上位装置
上のホストユーティリティ４または５からディスクアレ
イサブシステム20に対し、キャッシュ常駐化あるいはキ
ャッシュ常駐化解除指示が可能であれば、本発明が適用
可能であることはいうまでもない。

【０１１１】本実施の形態では、外部記憶装置の例であ
ったが、本発明が外部記憶制御装置にも適用可能である
ことはいうまでない。

【０１１２】

【発明の効果】本発明の動的キャッシュ常駐化方法によ
れば、複数トラックのユーザデータをキャッシュに常駐
化させることにより、キャッシュヒット率が向上するた
め、情報処理システム全体の性能向上を図ることができ
る。

【０１１３】また、本発明の動的キャッシュ常駐化方法
によれば、複数トラックのユーザデータをきめこまかく
キャッシュに常駐化及び常駐化解除を行うことにより、
キャッシュヒット率が向上するため、情報処理システム
全体の性能向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である情報処理システムの概
要を示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施例である動的キャッシュ常駐化
を適用するのに必要な常駐化エクステントパラメータの
構造の一例を示す説明図である。

【図３】本発明の一実施例である動的キャッシュ常駐化
を適用するのに必要な常駐化エクステントテーブルの構
造の一例を示す説明図である。

【図４】本発明の一実施例である動的キャッシュ常駐化
を適用するのに必要なデバイス固有情報テーブルの構造
の一例を示す説明図である。

【図５】本発明の一実施例である動的キャッシュ常駐化
の作用の一例を示す流れ図である。

【図６】本発明の一実施例である動的キャッシュ常駐化
の作用の一例を示す流れ図である。

【図７】本発明の一実施例である動的キャッシュ常駐化
の作用の一例を示す流れ図である。

【図８】本発明の一実施例である動的キャッシュ常駐化
の作用の一例を示す流れ図である。

【図９】本発明の一実施例である動的キャッシュ常駐化
の作用の一例を示す流れ図である。

【図１０】本発明の一実施例である動的キャッシュ常駐
化の作用の一例を示す流れ図である。

【図１１】本発明の一実施例である動的キャッシュ常駐
化の作用の一例を示す流れ図である。

【符号の説明】

１，２…中央処理装置、３…端末装置、４，５…ホスト
ユーティリティプログラム、６〜９…チャネル、10〜13
…ケーブル、20…ディスクアレイサブシステム、21…サ
ービスプロセッサ、31〜35…チャネルインタフェース制
御部、41，42…バス、50…共用メモリ、60…キャッシ
ュ、71〜74…ドライブインタフェース制御部、81，82…
ディスク群、200…常駐化エクステントパラメータ、201
…常駐化モード指定、202…常駐化先頭位置情報、203…
常駐化最終位置情報、300…常駐化エクステントテーブ
ル、301…先頭ポインタ、302…最終ポインタ、303…常
駐化エリア各エクステント情報、304，308，312…フロ
ントポインタ、305，309，313…バックポインタ、306，
310，314…常駐化先頭位置情報、307，311，315…常駐
化最終位置情報、400…デバイス固有情報テーブル、40
1，404，407…常駐化エクステント数、402，405，408…
常駐化先頭エクステントポインタ、403，406，409…常
駐化最終エクステントポインタ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩見 実 神奈川県小田原市国府津2880番地 日立コ ンピュータ機器株式会社 (72)発明者 松村 浩之 神奈川県小田原市国府津2880番地 日立コ ンピュータ機器株式会社 (72)発明者 谷中 大 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内 Ｆターム(参考） 5B005 JJ13 KK12 MM11 NN12 NN44 NN45 QQ05

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】データを一時格納するキャッシュと、デー
   タの書き込み及び読み出しを行う上位装置を接続するイ
   ンタフェースとを備えた外部記憶装置であって、 前記上位装置からのコマンドによってユーザデータを前
   記キャッシュ上に常駐化或いは前記キャッシュ上からの
   常駐化解除を行う外部記憶装置。
2. 【請求項２】データを一時格納するキャッシュを備えた
   外部記憶装置であって、 前記キャッシュに常駐化するユーザデータが定義された
   ユーザ定義情報、或いは前記外部記憶装置の稼動情報に
   基づきユーザデータを前記キャッシュ上に常駐化或いは
   前記キャッシュ上からの常駐化解除を行う外部記憶装
   置。
3. 【請求項３】前記ユーザデータの前記キャッシュ上への
   常駐化或いは前記キャッシュ上からの常駐化解除は、デ
   ータセット領域単位で行う請求項１または２に記載の外
   部記憶装置。
4. 【請求項４】キャッシュを具備した外部記憶装置と、こ
   の外部記憶装置に接続されこの外部記憶装置に対するデ
   ータの書き込み及び読み出しを行う上位装置と備えた情
   報処理システムであって、 前記上位装置は、前記キャッシュ上のデータを管理する
   ホストユーティリティプログラムと、このホストユーテ
   ィリティプログラムが動作するために必要なユーザ定義
   情報或いは前記外部記憶装置の稼動情報とを備え、前記
   外部記憶装置は、前記ユーザ定義情報或いは前記稼動情
   報に基づいたコマンドを受領し、ユーザデータを前記キ
   ャッシュ上に常駐化或いは前記キャッシュ上からの常駐
   化解除を行う情報処理システム。
5. 【請求項５】前記ユーザデータの前記キャッシュ上への
   常駐化或いは前記キャッシュ上からの常駐化解除は、デ
   ータセット領域単位で行う請求項４に記載の情報処理シ
   ステム。
6. 【請求項６】前記ユーザ定義情報は、上位装置に接続さ
   れた端末装置より入力されるデータセット名を含む請求
   項４または５に記載の情報処理システム。