JP2001290790A - ディスク制御装置 - Google Patents

ディスク制御装置

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JP2001290790A
JP2001290790A JP2000104279A JP2000104279A JP2001290790A JP 2001290790 A JP2001290790 A JP 2001290790A JP 2000104279 A JP2000104279 A JP 2000104279A JP 2000104279 A JP2000104279 A JP 2000104279A JP 2001290790 A JP2001290790 A JP 2001290790A
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JP
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disk
processor
host
memory
processors
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JP2000104279A
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Hisao Honma
久雄 本間
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プロセッサから共有メモリへのアクセス集中
を軽減する。 【解決手段】 ホスト側プロセッサ20,21およびデ
ィスク側プロセッサ22,23およびそれらのメインメ
モリ3間(実構成上は通信制御回路5間)に、1対1の
単方向通信路または双方向通信路を選択的に形成すると
共に、各プロセッサを共有メモリ(A)90,(B)91およ
びキャッシュメモリ10に接続するスイッチ8を設け
る。 【効果】 アクセス速度の遅い共有メモリに対するリー
ドアクセスを低減でき、システム性能限界を向上でき
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、ディスク制御装置
に関し、さらに詳しくは、共有メモリアクセス限界によ
る性能限界をなくすことによりシステム性能を向上させ
たディスク制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ホスト計算機との間のホストイン
タフェース制御を行うホスト側プロセッサとディスクイ
ンタフェース制御を行うディスク側プロセッサとを個別
に有するディスク制御装置では、両方のプロセッサがア
クセスできる共有メモリを介して、プロセッサ間通信を
行っている。
【0003】また、特開平10−333836号公報に
は、バスを使わず、スイッチによる1対1通信により、
共有メモリを用いたプロセッサ間通信を実現する技術が
開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のディスク制
御装置では、プロセッサ間通信の際に共有メモリへのア
クセスが集中し、共有メモリアクセス限界によりシステ
ム性能が低下してしまう問題点がある。そこで、本発明
の目的は、共有メモリアクセス限界による性能限界をな
くすことによりシステム性能を向上させたディスク制御
装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】第1の観点では、本発明
は、ホスト計算機との間のホストインタフェース制御を
行うホスト側プロセッサと、ディスクインタフェース制
御を行うディスク側プロセッサとを個別に有するディス
ク制御装置であって、前記ホスト側プロセッサが、前記
ディスク側プロセッサのローカルメモリに、アクセス可
能としたことを特徴とするディスク制御装置を提供す
る。上記第1の観点によるディスク制御装置では、例え
ばホスト側プロセッサがディスクリード要求をディスク
側プロセッサのローカルメモリに書き込み、ディスク側
プロセッサが自ローカルメモリに書き込まれた前記要求
を読み出して実行できるので、共有メモリを経由する必
要がない。よって、共有メモリへのアクセス集中を回避
でき、共有メモリアクセス限界による性能限界をなくす
ことができ、システム性能を向上させることが出来る。
【0006】第2の観点では、本発明は、ホスト計算機
との間のホストインタフェース制御を行うホスト側プロ
セッサと、ディスクインタフェース制御を行うディスク
側プロセッサとを個別に有するディスク制御装置であっ
て、前記ホスト側プロセッサが前記ディスク側プロセッ
サのローカルメモリにアクセスする通信路を形成するた
めのスイッチを具備したことを特徴とするディスク制御
装置を提供する。上記第2の観点によるディスク制御装
置では、スイッチにより形成された通信路を介して例え
ばホスト側プロセッサがディスクリード要求をディスク
側プロセッサのローカルメモリに書き込み、ディスク側
プロセッサが自ローカルメモリに書き込まれた前記要求
を読み出して実行できるので、共有メモリを経由する必
要がない。よって、共有メモリへのアクセス集中を回避
でき、共有メモリアクセス限界による性能限界をなくす
ことができ、システム性能を向上させることが出来る。
【0007】第3の観点では、本発明は、ホスト計算機
との間のホストインタフェース制御を行うホスト側プロ
セッサと、ディスクインタフェース制御を行うディスク
側プロセッサとを個別に有するディスク制御装置であっ
て、前記ホスト側プロセッサが前記ディスク側プロセッ
サのローカルメモリにアクセス可能とすると共に、各プ
ロセッサがアクセス可能な共有メモリを備えたことをこ
とを特徴とするディスク制御装置を提供する。上記第3
の観点によるディスク制御装置では、例えばホスト側プ
ロセッサがディスクリード要求をディスク側プロセッサ
のローカルメモリに書き込み、ディスク側プロセッサが
自ローカルメモリに書き込まれた前記要求を読み出して
実行できるので、共有メモリを経由する必要がない。よ
って、共有メモリへのアクセス集中を回避でき、共有メ
モリアクセス限界による性能限界をなくすことができ、
システム性能を向上させることが出来る。また、プロセ
ッサ間共有情報は、共有メモリを介することにより、効
率よく、共有できる。
【0008】第4の観点では、本発明は、ホスト計算機
との間のホストインタフェース制御を行うホスト側プロ
セッサと、ディスクインタフェース制御を行うディスク
側プロセッサとを個別に有するディスク制御装置であっ
て、前記各プロセッサが他のプロセッサのローカルメモ
リにアクセス可能とすると共に、プロセッサ間共有情報
を各プロセッサのローカルメモリに分散配置することに
より共有メモリをなくしたことを特徴とするディスク制
御装置を提供する。上記第4の観点によるディスク制御
装置では、例えばホスト側プロセッサがディスクリード
要求をディスク側プロセッサのローカルメモリに書き込
み、ディスク側プロセッサが自ローカルメモリに書き込
まれた前記要求を読み出して実行できるので、共有メモ
リを経由する必要がない。また、プロセッサ間共有情報
もローカルメモリに分散配置し、各プロセッサがアクセ
ス可能なので、共有メモリを経由する必要がない。よっ
て、共有メモリをなくすことができ、構成を簡単化でき
る。そして、共有メモリアクセス限界による性能限界を
なくすことができ、システム性能を向上させることが出
来る。
【0009】第5の観点では、本発明は、上記第1から
第4の観点のディスク制御装置において、前記ホスト側
プロセッサのアドレス空間に、前記ディスク側プロセッ
サのローカルメモリの一部または全部のメモリ空間を配
置したことを特徴とするディスク制御装置を提供する。
上記第5の観点によるディスク制御装置では、ホスト側
プロセッサが同一のアドレス空間上で自ローカルメモリ
にもディスク側プロセッサのローカルメモリにもアクセ
スできるので、ホスト側プロセッサの制御プログラム実
行時のオーバヘッドを低減し、処理をいっそう高速化す
ることが出来る。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、図に示す実施形態により本
発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明
が限定されるものではない。
【0011】−第1の実施形態− 図1は、本発明の第1の実施形態にかかるディスク制御
装置を示すブロック図である。このディスク制御装置1
00は、ホスト計算機Hとの間のホスト側インタフェー
スを行う複数のホスト側プロセッサ50,51と、複数
の磁気ディスク装置13と、それら磁気ディスク装置1
3との間のディスク側インタフェースを行う複数のディ
スク側プロセッサ52,53と、前記各プロセッサ50
〜53で共有する情報(例えば構成情報)を格納する共
有メモリA90および共有メモリB91と、キャッシュ
メモリ10と、ホストデータ転送パス6と、通信転送パ
ス7と、スイッチ8と、ディスクパス12と、ディスク
データ転送パス14とを具備して構成されている。
【0012】前記ホスト側プロセッサ50は、CPU2
0と、ローカル(メイン)メモリ30と、通信制御回路
5と、ホストデータ転送回路40とを具備している。ま
た、前記ホスト側プロセッサ51は、CPU21と、ロ
ーカルメモリ31と、通信制御回路5と、ホストデータ
転送回路41とを具備している。
【0013】前記ディスク側プロセッサ52は、CPU
22と、ローカルメモリ32と、通信制御回路5と、デ
ィスクデータ転送回路42とを具備している。また、前
記ディスク側プロセッサ53は、CPU23と、ローカ
ルメモリ33と、通信制御回路5と、ディスクデータ転
送回路43とを具備している。
【0014】前記スイッチ8は、前記プロセッサ50の
CPU20と他のプロセッサ51,52,53のローカ
ルメモリ31,32,33の間の通信路の形成、前記プ
ロセッサ51のCPU21と他のプロセッサ50,5
2,53のローカルメモリ30,32,33の間の通信
路の形成、前記プロセッサ52のCPU22と他のプロ
セッサ50,51,53のローカルメモリ30,31,
33の間の通信路の形成および前記プロセッサ53のC
PU23と他のプロセッサ50,51,52のローカル
メモリ30,31,32の間の通信路の形成が可能であ
る。なお、この通信路は、例えば1対1の単方向通信路
または双方向通信路である。また、前記スイッチ8は、
各CPU20〜23と共有メモリA90,共有メモリB
91およびキャッシュメモリ10の間の通信路の形成が
可能である。従って、各プロセッサ50〜53は、全て
のプロセッサ50〜53のローカルメモリ30〜33と
共有メモリA90,B91とキャッシュメモリ10とを
自由にリード/ライトすることが出来る。
【0015】また、前記スイッチ8は、前記ホストデー
タ転送回路40,41とキャッシュメモリ10の間の通
信路の形成が可能である。従って、前記ホストデータ転
送回路40,41は、ホスト計算機Hと前記キャッシュ
メモリ10の間のデータ転送を、ホスト計算機Hとの間
のインタフェース,ホストデータ転送パス6およびスイ
ッチ8を経由して、実行することが出来る。
【0016】また、前記スイッチ8は、前記ディスクデ
ータ転送回路42,43とキャッシュメモリ10の間の
通信路の形成が可能である。従って、前記ディスクデー
タ転送回路42,43は、前記キャッシュメモリ10と
前記磁気ディスク装置13の間のデータ転送を、スイッ
チ8,ディスクデータ転送パス14およびディスクパス
12を経由して、実行することが出来る。
【0017】図2は、前記ホスト側プロセッサ50のC
PU20がアクセスし得るアドレス空間を示す説明図で
ある。CPU20のアドレス空間は、自ローカルメモリ
30へのアクセス空間201と、全ての共有メモリA9
0,B91へのアクセス空間202と、各共有メモリA
90,B91へのアクセス空間203,204と、他プ
ロセッサ51〜53のローカルメモリ31〜33へのア
クセス空間201とを含んでいる。他のホスト側プロセ
ッサ51〜53のCPU21〜23がアクセスし得るア
ドレス空間も同様である。
【0018】図3は、上記ディスク制御装置100にお
けるホストIO処理のフローチャートである。ステップ
301では、ホスト側プロセッサ50,51は、共有メ
モリA90,B91から構成情報を取得する。ステップ
302では、取得した構成情報に基づいて、キャッシュ
メモリ10の状態が正常であるか否か(アクセス可能か
否か)を判定し、正常ならステップ303へ進み、正常
でなければホストIO処理を終了する。ステップ303
では、キャッシュメモリ10上にアクセスすべきデータ
が在るか否かを確認し、アクセスすべきデータが無けれ
ばステップ304へ進み、アクセスすべきデータが在れ
ばステップ306へ進む。
【0019】ステップ304では、ホスト側プロセッサ
50,51は、ディスク側プロセッサ52,53のロー
カルメモリ32,33にディスクリード要求を書き込
む。すなわち、ホスト側プロセッサ50,51のCPU
20,21がディスクリード要求を発行して通信制御回
路5へ渡し、通信制御回路5は、通信転送パス7,スイ
ッチ8および通信転送パス7を経由して、ディスク側プ
ロセッサ52,53のローカルメモリ32,33に書き
込む。なお、処理の高速化のため、ホスト側プロセッサ
50,51のCPU20,21は、ディスクリード要求
を通信制御回路5へ渡した時点で動作を終える(ローカ
ルメモリ32,33にディスクリード要求が実際に書き
込まれるまで待たない)。
【0020】ステップ305では、ディスク側プロセッ
サ52,53は、自ローカルメモリ32,33からディ
スクリード要求を読み込み、磁気ディスク装置13から
データをリードし、キャッシュメモリ10に書き込む。
【0021】ステップ306では、ホスト側プロセッサ
50,51は、キャッシュメモリ10上のデータに対し
てアクセスし、ホスト計算機Hに対するIOを実行す
る。そして、ホストIO処理を終了する。
【0022】上記第1の実施形態のディスク制御装置1
00によれば、各プロセッサ50〜53で共有する必要
がないプロセッサ間通信情報(例えば、ディスクリード
要求)に関しては、相手先プロセッサのローカルメモリ
30〜33に直接アクセスし、共有メモリA90,B9
1にアクセスしない。相手先プロセッサも自己のローカ
ルメモリにアクセスし、共有メモリA90,B91には
アクセスしない。よって、上位のホスト計算機Hによる
I/O処理が高負荷になった場合でも、共有メモリA9
0,B91へのアクセス集中が発生せず、システム性能
を向上できる。さらに、プロセッサ間通信情報の受け取
りも、共有メモリA90,B91にアクセスする必要が
なく、自己のローカルメモリから読み出せばよいので、
時間が短縮され、処理を高速化できる。
【0023】−第2の実施形態− 図4は、本発明の第2の実施形態にかかるディスク制御
装置を示すブロック図である。このディスク制御装置2
00は、第1の実施形態にかかるディスク制御装置10
0の共有メモリA90,B91を全くなくした構成であ
る。この構成のため、このディスク制御装置200で
は、プロセッサ間共有情報を、各プロセッサ50〜53
のローカルメモリ30〜33に分散配置する。
【0024】上記第2の実施形態のディスク制御装置2
00によれば、共有メモリを使わないため、構成を簡単
化できると共に、共有メモリアクセス限界によるディス
ク制御装置の性能限界がなくなり、さらにシステム性能
を向上できる。
【0025】−他の実施形態− 上記ディスク制御装置100,200におけるスイッチ
8に代えて、共通データバスを用いて各部を接続しても
よい。
【0026】
【発明の効果】本発明のディスク制御装置によれば、あ
るプロセッサが他のプロセッサのローカルメモリを直接
アクセスし、アクセス時間のかかる共有メモリへのアク
セスを少なくするか又は全くアクセスしないため、共有
メモリアクセス限界による性能限界がなくなり、システ
ム性能を向上させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態にかかるディスク制御
装置を示す構成図である。
【図2】図1のディスク制御装置におけるホスト側プロ
セッサのアドレス空間を示す説明図である。
【図3】図1のディスク制御装置におけるホストI/O
処理を示すフローチャートである。
【図4】本発明の第2の実施形態にかかるディスク制御
装置を示す構成図である。
【符号の説明】
5 通信制御回路 6 ホストデータ転送パス 7 通信転送パス 8 スイッチ 10 キャッシュメモリ 12 ディスクパス 13 磁気ディスク装置 14 ディスクデータ転送パス 20〜23 CPU 30〜33 ローカル(メイン)メモリ 40、41 ホストデータ転送回路 42,43 ディスクデータ転送回路 50,51 ホスト側プロセッサ 52,53 ディスク側プロセッサ 90,91 共有メモリ 100,200 ディスク制御装置 H ホスト計算機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G06F 13/12 340 G06F 13/12 340A 15/16 640 15/16 640J

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ホスト計算機との間のホストインタフェ
    ース制御を行うホスト側プロセッサと、ディスクインタ
    フェース制御を行うディスク側プロセッサとを個別に有
    するディスク制御装置であって、 前記ホスト側プロセッサが、前記ディスク側プロセッサ
    のローカルメモリに、アクセス可能としたことを特徴と
    するディスク制御装置。
  2. 【請求項2】 ホスト計算機との間のホストインタフェ
    ース制御を行うホスト側プロセッサと、ディスクインタ
    フェース制御を行うディスク側プロセッサとを個別に有
    するディスク制御装置であって、 前記ホスト側プロセッサが前記ディスク側プロセッサの
    ローカルメモリにアクセスする通信路を形成するための
    スイッチを具備したことを特徴とするディスク制御装
    置。
  3. 【請求項3】 ホスト計算機との間のホストインタフェ
    ース制御を行うホスト側プロセッサと、ディスクインタ
    フェース制御を行うディスク側プロセッサとを個別に有
    するディスク制御装置であって、 前記ホスト側プロセッサが前記ディスク側プロセッサの
    ローカルメモリにアクセス可能とすると共に、各プロセ
    ッサがアクセス可能な共有メモリを備えたことを特徴と
    するディスク制御装置。
  4. 【請求項4】 ホスト計算機との間のホストインタフェ
    ース制御を行うホスト側プロセッサと、ディスクインタ
    フェース制御を行うディスク側プロセッサとを個別に有
    するディスク制御装置であって、 前記各プロセッサが他のプロセッサのローカルメモリに
    アクセス可能とすると共に、プロセッサ間共有情報を各
    プロセッサのローカルメモリに分散配置することにより
    共有メモリをなくしたことを特徴とするディスク制御装
    置。
  5. 【請求項5】 請求項1から請求項4のいずれかに記載
    のディスク制御装置において、前記ホスト側プロセッサ
    のアドレス空間に、前記ディスク側プロセッサのローカ
    ルメモリの一部または全部のメモリ空間を配置したこと
    を特徴とするディスク制御装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6961788B2 (en) * 2002-04-26 2005-11-01 Hitachi, Ltd. Disk control device and control method therefor
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