JP2001337850A - 記憶装置および記憶装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の物理デバイスから構成される記憶空間
に論理デバイスを自由に構成し、データ格納後の論理デ
バイス配置を自由に再配置する。 【解決手段】 ＣＰＵ１１１の配下で稼働し、複数の物
理デバイス１１５から構成されるＤＫＵ１１２におい
て、複数の物理デバイス１１５から構成される記憶空間
を小容量のセクタ１１６等の記憶単位に分割管理するた
めの論理デバイス管理テーブル１１３およびセクタ管理
テーブル１１４等の手段を設け、物理デバイス１１５上
に構築される論理デバイス（論理ボリューム）の構成を
記憶単位の集合として管理する。格納したデータを記憶
単位毎に再配置が可能となり、複数の物理デバイス１１
５からなる記憶空間内での論理デバイスの配置方法を自
由に変更することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記憶装置および記
憶装置に制御技術に関し、特に、情報処理システムにお
けるデバイスエミュレーション技術及び記憶空間管理技
術等に適用して有効な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のデバイスエミュレーション技術及
び記憶空間管理技術等では、たとえばディスク記憶装置
（ＤＫＵ）上に中央処理装置（ＣＰＵ）から認識できる
論理デバイスを複数の物理デバイス又は単一の物理デバ
イス内の規定の物理領域に定義するのが一般的であり、
小型コンピュータでは物理デバイスを複数の論理デバイ
スに分割する際、特定のアドレスを論理デバイスの境界
として定義する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では物理
デバイス内に論理的なデバイスをエミュレートする為、
物理領域内に格納できない論理デバイスを規定のサイズ
とは異なる小容量デバイスとして定義する等の工夫が必
要であった。

【０００４】本発明の目的は、物理デバイスへの論理デ
バイス収容効率を向上させると共に、物理記憶領域空間
内に自由に論理デバイスを割当て可能とすることにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上位装置との
間で授受されるデータが格納される記憶領域が所定の記
憶単位に分割され、個々の前記記憶単位毎にアクセス可
能な記憶デバイスと、前記記憶デバイス上に構築される
論理デバイスを、任意の位置の前記記憶単位の集合体と
して管理する管理手段とを含む記憶装置を提供する。

【０００６】より具体的には、一例として、ＤＫＵが管
理する複数の物理デバイスを各々小容量の記憶単位( 以
降セクタと称す) に分割管理する手段を設け、自由な論
理デバイス割当てを可能とすることを特徴とする。その
ため以下の手段を用いる。

【０００７】（１）ＤＫＵが管理する複数の物理デバイ
スをセクタ毎に管理する第一の手段。

【０００８】（２）論理デバイスを物理デバイス配置に
よらず複数セクタにより形成、管理する第二の手段。

【０００９】（３）論理デバイスに組み込むセクタは、
ＣＰＵからアクセスのあった領域のみを組み込み、アク
セスの無い領域へのセクタの組み込みは行わない第三の
手段。

【００１０】（４）ＣＰＵが論理デバイス内の記憶領域
の再編成を検知し、ＤＫＵ内の不要なセクタを開放する
第四の手段。

【００１１】（５）複数の物理ディスクおよびセクタに
分割配置された論理デバイスをセクタ毎に再配置し複数
の物理ディスクに平均して配置することを可能とする第
五の手段。

【００１２】

【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。

【００１３】図１は、本発明の一実施の形態である記憶
装置の制御方法を実施する記憶装置の一例である磁気デ
ィスク装置を含む情報処理システムの構成の一例を示す
概念図であり、図２は、その構成および作用の一例を示
す概念図、図３は、その作用の一例を示すフローチャー
トである。

【００１４】中央処理装置（ＣＰＵ）１１１はディスク
装置（ＤＫＵ）１１２と接続されている。ＤＫＵ１１２
には複数の物理デバイス１１５を持つ。ＤＫＵ１１２は
全ての物理デバイス１１５をその記録単位であるセクタ
１１６を全て論理的に結合し、セクタ管理テーブル１１
４を形成する。ＤＫＵ１１２は全ての物理デバイス１１
５の記憶空間をセクタ管理テーブル１１４を用いて管理
する。

【００１５】ＣＰＵ１１１に対し認識させる論理デバイ
スは論理デバイス管理テーブル１１３により管理され、
ＣＰＵ１１１より書込みのあった領域のみセクタ管理テ
ーブル１１４より領域を確保し、論理デバイス管理テー
ブル１１３に連結する。この時確保する領域はセクタ管
理テーブル１１４内の任意の空き領域で良く、更に連続
して確保する必要もない。書込み要求のあったデータは
記憶単位であるセクタのサイズに分割し、セクタ管理テ
ーブル１１４内の空き領域に示された物理デバイス１１
５に各々任意に格納される。

【００１６】すなわち、図２に例示されるように、セク
タ管理テーブル１１４は、複数の物理デバイス１１５の
各々の複数のセクタ１１６の各々に１対１に対応した複
数のエントリ１１４ａを持ち、個々のエントリ１１４ａ
の中には、当該エントリに対応したセクタ１１６が使用
中か否かを示す使用中フラグ１１４ｂ、使用中の場合に
おける割り当て先の論理ボリュームの番号を示す論理ボ
リューム番号１１４ｃ、等の情報が格納されている。

【００１７】また、論理デバイス管理テーブル１１３
は、論理デバイス上に構築される複数の論理ボリューム
の各々毎に設けられ、当該論理ボリュームにユニークに
付与されたボリューム番号１１３−１ａおよび当該論理
ボリュームを構成する複数のセクタ１１６を、セクタ管
理テーブル１１４を介して特定すべく、セクタ管理テー
ブル１１４の対応するエントリ１１４ａを指すポインタ
情報１１３−１ｂ、等で構成されるセクタ管理情報１１
３−１と、セクタ管理テーブル１１４を介して空きのセ
クタ１１６を管理するための空き管理キュー情報１１３
−２と、を含んでいる。

【００１８】以下、本実施の形態の作用の一例について
説明する。

【００１９】まず、準備処理として、ＤＫＵ１１２に
て、論理ボリュームの定義処理を実行し、論理デバイス
管理テーブル１１３における各論理ボリューム毎にセク
タ管理情報１１３−１を設定しておく（ステップ１０
１）。

【００２０】次に、ＣＰＵ１１１からＤＫＵ１１２に対
してボリューム初期化処理を実行し、ボリューム名の書
き込み、ＶＴＯＣ（Volume Table Of Contents）の作成
を指示する（ステップ１０２）。

【００２１】この初期化指示を受けて、ＤＫＵ１１２で
は、ボリューム名やＶＴＯＣ等の情報の格納のために、
論理デバイス管理テーブル１１３およびセクタ管理テー
ブル１１４を操作してセクタ１１６を確保する処理を行
う（ステップ１０３）。

【００２２】以降は、ＣＰＵ１１１からライト要求を待
ち、ライト要求を受領したら（ステップ１０４）、論理
デバイス管理テーブル１１３およびセクタ管理テーブル
１１４を操作して、受領したライトデータを格納するた
めのセクタ１１６を必要な数だけその都度動的に確保す
る処理を行う（ステップ１０５）。

【００２３】このように、本実施の形態の場合には、論
理ボリューム（論理デバイス）が、特定の物理デバイス
１１５に固定されることなく、任意の物理デバイス１１
５の複数のセクタ１１６の集合として構築されるので、
個々の物理デバイス１１５の記憶容量等の仕様を意識し
た論理ボリュームの設定は不要であり、複数の物理デバ
イス１１５に対する、複数の論理ボリューム（論理デバ
イス）の収容効率を向上させることが可能になる。この
結果、複数の物理デバイス１１５の記憶領域の可用性が
向上する。

【００２４】また、複数の物理デバイス１１５に対する
複数の論理ボリューム（論理デバイス）の割り当ての自
由度も向上する。

【００２５】次に物理デバイス１１５に格納されたデー
タをセクタ毎に再配置する例を図４および図５を用いて
説明する。

【００２６】個々の論理ボリューム等においてＣＰＵ１
１１から書込みのあった領域のみセクタを動的に確保
し、物理デバイス１１５上に書込みを行うのは前述の通
りである。個々のセクタ１１６に一旦格納されたデータ
を再配置する為に、論理デバイス管理テーブル１１３へ
現在格納されているセクタ管理情報１１３−１（Ｃ）に
対して、作業用の再配置先セクタ管理情報１１３−３
（Ｔ）を設定する。

【００２７】そして、再配置する際、まず再配置先のセ
クタを確保し（ステップ２０１）、当該セクタ情報を論
理デバイス管理テーブル１１３の再配置先セクタ管理情
報１１３−３に記憶する（ステップ２０２）。その後、
物理デバイス１１５間で、セクタ管理情報１１３−１か
ら再配置先セクタ管理情報１１３−３のセクタ１１６へ
とデータのコピーを行い（ステップ２０３）、コピー完
了時点で論理デバイス管理テーブル１１３の新旧セクタ
情報（すなわち、再配置先セクタ管理情報１１３−３
（Ｔ）と旧（現在）のセクタ管理情報１１３−１
（Ｃ））を入れ替える（ステップ２０４）。その後、移
動前のセクタ管理情報１１３−１に属するセクタ１１６
を解放し、空き管理キュー情報１１３−２に接続する
（ステップ２０５）。これによりＣＰＵ１１１からのア
クセス中におけるデータの再配置が可能となる。

【００２８】これにより、たとえば、一つの論理ボリュ
ームのデータを、複数の物理デバイス１１５に対して、
可能な限り均等に分散して配置することで、論理ボリュ
ームへのアクセスに伴う個々の物理デバイス１１５の負
荷の軽減と、各物理デバイス１１５の並行動作によるア
クセス速度の向上等を実現可能となる。

【００２９】前述の実施の形態においては物理デバイス
１１５の形態を特に規定していないが、物理デバイス１
１５にＲＡＩＤ構成をとる事も可能である。ＲＡＩＤ構
成により格納データの冗長構成が可能であり、信頼性が
向上する。

【００３０】次にＣＰＵ１１１が管理する記憶領域とＤ
ＫＵ１１２が管理する記憶領域を一致させる手段を説明
する。

【００３１】一般的なディスクシステムでは、ディスク
上に記憶領域を管理するテーブル(ＶＴＯＣ) がＣＰＵ
１１１より書込まれる。ＶＴＯＣにはＣＰＵ１１１がデ
ータとして有効な領域をデータの種別（例えばファイ
ル）毎に管理しており、データ（たとえばファイル）の
削除等は、ＶＴＯＣでの管理情報を操作して当該領域を
無効化するだけで、実際の記憶領域の削除を実行する事
はない。このため、一旦書込まれたデータはＣＰＵ１１
１から再度書込み要求が無い限り放置されることとな
る。この領域を他用途に割当てる事によりディスク装置
内の記憶領域の有効利用が可能となる。

【００３２】まず、ＣＰＵ１１１から論理デバイス（Ｄ
ＫＵ１１２）に対しＶＴＯＣ情報を通知する新たな手段
を設ける。論理デバイス（ＤＫＵ１１２）はＶＴＯＣ情
報に従い、有効領域のみデータを継続保持し、無効領域
（たとえば、任意の論理ボリューム内の削除されたファ
イル）に格納されたデータ（セクタ１１６）は論理デバ
イス管理テーブル１１３から削除して解放（空き管理キ
ュー情報１１３−２に接続）する。

【００３３】又、論理デバイス上のＶＴＯＣ領域が予め
一定の領域にある場合は、ＣＰＵ１１１からの通知を待
たず、ＤＫＵ１１２がＶＴＯＣを調査し、適時に上述の
ような再配置を行うことも可能となる。

【００３４】以上説明したように、本実施の形態の記憶
装置および記憶装置の制御方法によれば以下の効果を奏
する。

【００３５】（１）物理デバイス１１５上に論理デバイ
スを形成する際、論理デバイスの配置を意識すること無
く、物理デバイス１１５の記憶領域内で自由な配置が可
能となる。

【００３６】（２）一旦格納されたデータをセクタ単位
に自由に再配置が可能となることにより、例えば特定の
物理デバイス１１５へアクセスが集中しアクセス性能が
低下するような場合、当該物理デバイス１１５内に格納
されているセクタを他の物理デバイス１１５へ再配置す
ることによりアクセスの分散化を図ることが可能とな
る。

【００３７】（３）論理ボリューム内でＣＰＵ１１１が
使用しない領域（たとえば、削除されたファイルのデー
タ領域等）を開放し他用途へ利用することが可能とな
り、記憶空間の有効利用を図る事が可能となる。

【００３８】本願の特許請求の範囲に記載された発明を
見方を変えて表現すれば以下の通りである。

【００３９】＜１＞ 中央処理装置( 以下ＣＰＵと略)
とデータを格納するディスク装置( 以下ＤＫＵと略) か
らなる情報処理システムにおいて、前記ディスク装置内
を小容量の記憶単位に分割管理し、ディスク装置内に形
成する論理デバイスをディスク装置内任意の位置の記憶
単位の集合体として管理することを特徴とするディスク
装置。

【００４０】＜２＞ 前記項目＜１＞記載のディスク装
置において、ディスク装置内に格納されたデータを記憶
単位毎にディスク装置内で移動再配置を可能とすること
を特徴とするディスク装置。

【００４１】＜３＞ 前記項目＜２＞記載の制御方式を
具備した前記項目＜１＞記載のディスク装置において、
ＣＰＵが管理するディスク装置内のデータ格納位置をデ
ィスク装置が検知し、自らのデータ格納位置を再配置す
ることを特徴とするディスク装置。

【００４２】以上本発明者によってなされた発明を実施
の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施
の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しな
い範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００４３】

【発明の効果】本発明の記憶装置によれば、物理デバイ
スへの論理デバイス収容効率を向上させると共に、物理
記憶領域空間内に自由に論理デバイスを割当て可能とす
ることができる、という効果が得られる。

【００４４】また、本発明の記憶装置の制御方法によれ
ば、物理デバイスへの論理デバイス収容効率を向上させ
ると共に、物理記憶領域空間内に自由に論理デバイスを
割当て可能とすることができる、という効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態である記憶装置の制御方
法を実施する記憶装置の一例である磁気ディスク装置を
含む情報処理システムの構成の一例を示す概念図であ
る。

【図２】本発明の一実施の形態である記憶装置の制御方
法を実施する記憶装置の一例である磁気ディスク装置の
構成および作用の一例を示す概念図である。

【図３】本発明の一実施の形態である記憶装置の制御方
法を実施する記憶装置の一例である磁気ディスク装置の
作用の一例を示すフローチャートである。

【図４】本発明の一実施の形態である記憶装置の制御方
法を実施する記憶装置の変形例である磁気ディスク装置
の構成および作用の一例を示す概念図である。

【図５】本発明の一実施の形態である記憶装置の制御方
法を実施する記憶装置の変形例である磁気ディスク装置
の作用の一例を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１１１…中央処理装置（ＣＰＵ）（上位装置）、１１２
…磁気ディスク装置（ＤＫＵ）（記憶装置）、１１３…
論理デバイス管理テーブル、１１３−１…セクタ管理情
報、１１３−１ａ…ボリューム番号、１１３−１ｂ…ポ
インタ情報、１１３−２…空き管理キュー情報、１１３
−３…再配置先セクタ管理情報、１１４…セクタ管理テ
ーブル、１１４ａ…エントリ、１１４ｂ…使用中フラ
グ、１１４ｃ…論理ボリューム番号、１１５…物理デバ
イス、１１６…セクタ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上位装置との間で授受されるデータが格
   納される記憶領域が所定の記憶単位に分割され、個々の
   前記記憶単位毎にアクセス可能な記憶デバイスと、前記
   記憶デバイス上に構築される論理デバイスを、任意の位
   置の前記記憶単位の集合体として管理する管理手段とを
   含むことを特徴とする記憶装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の記憶装置において、前記
   管理手段は、複数の前記記憶単位の各々が、いずれの論
   理デバイスにて使用中か否かを管理するセクタ管理テー
   ブルと、前記論理デバイス内に設定される個々の論理ボ
   リュームが使用する前記記憶単位を前記セクタ管理テー
   ブルを介して管理する論理デバイス管理テーブルと、を
   含むことを特徴とする記憶装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の記憶装置におい
   て、前記管理手段は、前記上位装置から前記論理デバイ
   スに対して実際に書き込みが発生したデータ分だけ前記
   記憶単位を動的に確保して割り当て、複数の前記記憶単
   位間の前記データの移動にて前記論理デバイスに帰属す
   る前記記憶単位を動的に変更する機能を備えたことを特
   徴とする記憶装置。
4. 【請求項４】 記憶装置の記憶領域を記憶単位に分割し
   て管理し、前記記憶装置内に構築する論理デバイスを前
   記記憶装置内の任意の位置の前記記憶単位の集合体とし
   て管理することを特徴とする記憶装置の制御方法。
5. 【請求項５】 請求項４記載の記憶装置の制御方法にお
   いて、 前記記憶装置内に格納されたデータを前記記憶単位毎に
   前記記憶装置内で移動および再配置を実行する処理、 前記上位装置が管理する前記記憶装置内のデータ格納位
   置を前記記憶装置が検知し、前記上位装置とは独立に、
   前記記憶装置内のデータ格納位置を再配置する処理、 の少なくとも一方を実行することを特徴とする記憶装置
   の制御方法。