JP2001344073A - Disk input and output schedule device and method for the same - Google Patents
Disk input and output schedule device and method for the sameInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ディスク装置への
入出力要求を、入出力要求の種別毎にグループ分けし、
グループ間で時分割してディスクを使用する、ディスク
入出力スケジュール装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention classifies input / output requests to a disk device for each type of input / output request,
The present invention relates to a disk input / output scheduling device that uses a disk in a time-sharing manner between groups.
【0002】ハードディスクドライブ等のディスク装置
を使用してデータを管理するストレージシステムにあっ
ては、複数の種別の入出力、例えばOLTP業務(On L
ineTransaction Processing)のごとく、応答時間の保
証が要求されるランダムアクセス系の入出力と、データ
ベースバックアップ業務のごとく、単位時間当たりの処
理量が重視されるシーケンシャルアクセス系の入出力を
行う必要がある。In a storage system that manages data using a disk device such as a hard disk drive, a plurality of types of input / output, for example, OLTP operations (On L
As in ineTransaction Processing), it is necessary to perform input / output of a random access system that requires a guaranteed response time, and input / output of a sequential access system in which the amount of processing per unit time is important, such as a database backup operation.
【0003】特に、窓口業務のようなミッションクリテ
ィカルなOLTP業務では、入出力性能の要件として、
平均応答時間の他に最大応答時間を保証することが要求
される。[0003] In particular, in a mission critical OLTP business such as a window business, input / output performance requirements include:
It is required to guarantee a maximum response time in addition to the average response time.
【0004】しかし、種別の異なる入出力要求に対して
は、最適スケジューリング方法が異なるため、通常はラ
ンダムアクセス系の業務とシーケンシャルアクセス系の
業務が競合しないように時間帯を分け、それぞれに合わ
せたスケジューリング方法を切り換えて運用している。However, since the optimal scheduling method is different for input / output requests of different types, the time zones are usually divided so that the operations of the random access system and the operations of the sequential access system do not compete with each other, and the time periods are adjusted accordingly. The scheduling method is switched and operated.
【0005】例えば、昼間は、OLTP業務を行うた
め、単位時間当たりの処理量は低下するが、応答時間を
保証するスケジューリング方法を採用し、業務終了後の
夜間には、データベースバックアップ業務を行うため、
応答時間は保証できないが、単位時間当たりの処理量を
重視したスケジューリング方法を採用している。For example, in the daytime, since the OLTP operation is performed, the processing amount per unit time is reduced. However, a scheduling method for guaranteeing the response time is adopted, and the database backup operation is performed at night after the operation is completed. ,
Although the response time cannot be guaranteed, a scheduling method that emphasizes the amount of processing per unit time is adopted.
【0006】しかし、業務の無停止化要求の増大に伴
い、夜間といえどもOLTP業務を継続する必要があ
り、同一時間帯にOLTP業務と、データベースバック
アップ業務の実行が必要となる。However, with an increase in demand for non-stop work, it is necessary to continue the OLTP work even at night, and it is necessary to execute the OLTP work and the database backup work in the same time zone.
【0007】[0007]
【従来の技術】図5に、従来のディスク入出力スケジュ
ール装置の構成例を示す。2. Description of the Related Art FIG. 5 shows a configuration example of a conventional disk input / output scheduling device.
【0008】該従来例においては、入出力要求の種別を
判別し、ランダムアクセス、シリアルアクセス等の入出
力グループに分けると共に、各入出力グループには、そ
れぞれディスク装置を連続して使用する時間「クオンタ
ム」を割り当てる。In the conventional example, the type of an input / output request is determined and divided into input / output groups such as a random access and a serial access. Quantum ".
【0009】ディスク入出力スケジュール装置が、入出
力要求を受け付けた場合は、入出力要求の種別を判別
し、入出力要求を、各入出力グループに分け、それぞれ
の処理順を表示するキューに格納する。When the disk I / O schedule device receives an I / O request, it determines the type of the I / O request, divides the I / O request into each I / O group, and stores the I / O request in a queue indicating the processing order of each. I do.
【0010】入出力要求を処理する場合は、入出力要求
処理手段が、入出力スケジュール手段が指示するキュー
を参照し、参照した入出力要求を入出力スケジュール手
段とディスク装置とに送る。入出力スケジュール手段
は、該キューに割り当てられたクオンタムを使い切るま
では、連続して同じキューを指示し、割り当てられたク
オンタムを使い切ると、指示するキューを切り換える。
これにより、各入出力グループ間で、時分割でディスク
装置を使用している。When processing an I / O request, the I / O request processing means refers to the queue designated by the I / O schedule means, and sends the referenced I / O request to the I / O schedule means and the disk device. The input / output schedule means continuously designates the same queue until the quantum assigned to the queue is used up, and switches the designated queue when the assigned quantum is used up.
As a result, the disk devices are used in a time sharing manner between the input / output groups.
【0011】入出力要求を、ランダムアクセスとシリア
ルアクセスの二つの入出力グループに分けてスケジュー
リングする場合の処理フローを図6をもって説明する。A processing flow in the case of scheduling input / output requests in two input / output groups of random access and serial access will be described with reference to FIG.
【0012】初期状態は、図7−a)に示すごとく、ラ
ンダムアクセスグループにはτ1=120ms、シリア
ルアクセスグループにはτ2=60msのクオンタムが
割り当てられている。In the initial state, as shown in FIG. 7A, a random access group is assigned a quantum of τ1 = 120 ms, and a serial access group is assigned a quantum of τ2 = 60 ms.
【0013】入出力要求は、ディスク入出力スケジュー
ル装置53の入出力要求受付手段54を経て、入出力種
別判別手段55に送られる。入出力種別判別手段55で
は、受け付けた入出力要求がランダムアクセスか、シリ
アルアクセスかを判別し、図7−b)に示すごとく、ラ
ンダムアクセス要求はキュー1に、シリアルアクセス要
求はキュー2に格納する。The input / output request is sent to the input / output type discriminating means 55 via the input / output request receiving means 54 of the disk input / output schedule device 53. The input / output type determining means 55 determines whether the received input / output request is a random access or a serial access, and stores the random access request in the queue 1 and the serial access request in the queue 2 as shown in FIG. I do.
【0014】入出力要求を処理する場合、入出力要求処
理手段58は、はじめにキュー1を参照し、キュー1か
ら入出力要求RQ11を取り出し、入出力要求を入出力
スケジュール手段57とディスク装置51とに送る(S
61)。When processing an I / O request, the I / O request processing means 58 first refers to the queue 1, extracts the I / O request RQ11 from the queue 1, and sends the I / O request to the I / O schedule means 57 and the disk device 51. Send to (S
61).
【0015】入出力スケジュール手段57は、入出力要
求を解析し、データのサイズと、リードあるいはライト
を判別し、処理予測時間τrqを計算する。次に、残り
のクオンタムΔτ(初期状態では、割り当てられたクオ
ンタムτ1)からτrqを差し引き、残りのクオンタム
Δτを求める(S62)。 次に、残りのクオンタムΔ
τの符号を判定し(S63)、Δτが正または0の場
合、S61に戻り、現在参照しているキューから次の入
出力要求を取り出し、同様に処理する。入出力要求RQ
1nまで処理した後のクオンタムの状態を図7−c)に
示す。The input / output schedule means 57 analyzes the input / output request, determines the size of the data, and determines whether the data is read or written, and calculates a predicted processing time τrq. Next, τrq is subtracted from the remaining quantum Δτ (in the initial state, the assigned quantum τ1) to obtain the remaining quantum Δτ (S62). Next, the remaining quantum Δ
The sign of τ is determined (S63), and if Δτ is positive or 0, the process returns to S61, where the next input / output request is taken out of the queue currently being referred to, and the same processing is performed. I / O request RQ
The state of the quantum after processing to 1n is shown in FIG. 7-c).
【0016】図7−c)において、現在のクオンタム
は、入出力グループ1に割り当てられた120msであ
り、RQ11〜RQ1nまでの処理で使用した時間は1
16msであるため、残りのクオンタムΔτ=4msと
なる。In FIG. 7C, the current quantum is 120 ms assigned to the I / O group 1, and the time used in the processing of RQ11 to RQ1n is 1
Since it is 16 ms, the remaining quantum Δτ = 4 ms.
【0017】次の入出力要求RQ1n+1の処理で、8
ms使用する場合、残りのクオンタムΔτ=−4msと
なり、S63からS64に進み、入出力要求処理手段に
指示するキューをキュー2に切り換える。In the processing of the next input / output request RQ1n + 1, 8
When using ms, the remaining quantum Δτ = -4 ms, and the process proceeds from S63 to S64 to switch the queue instructing the input / output request processing means to the queue 2.
【0018】このようにして、同時間帯にランダムアク
セス、シーケンシャルアクセス等の、種別の異なるアク
セスを受け付けた場合のスケジューリングを行ってい
る。In this way, scheduling is performed when accesses of different types, such as random access and sequential access, are received in the same time zone.
【0019】[0019]
【発明が解決しようとする課題】しかし、ディスク入出
力スケジュール装置の制御下にあるディスク装置が、単
一のディスクドライブではなく、例えばRAID5のご
とく、複数のディスクドライブにより構成されている場
合、処理予測時間の誤差が大きくなる。However, if the disk device under the control of the disk input / output schedule device is not a single disk drive but is composed of a plurality of disk drives such as RAID 5, for example, The error in the prediction time increases.
【0020】図8は、ディスクドライブにデータを入出
力する際の状況を示したものである。ディスクドライブ
では、ディスク媒体上のデータを入出力する単位、すな
わちストリップを定め、ストリップ単位でデータの入出
力を行う。ここでは、ストリップサイズが60KBの場
合の処理について説明する。FIG. 8 shows a situation when data is input / output to / from a disk drive. In a disk drive, a unit for inputting and outputting data on a disk medium, that is, a strip is determined, and data is input and output in strip units. Here, the processing when the strip size is 60 KB will be described.
【0021】データサイズが30KBの入出力要求があ
り、データが、(a) ストリップの先頭から格納されてい
る場合、データは1つのストリップにはいり、1 ディス
クへのアクセスになるが、(b) ストリップの40KB目
から格納されている場合、データは2つのストリップに
分割されている。この場合、2つ目のストリップは、1
つ目のストリップと同じディスクドライブにあるとは限
らないため、2 ディスクドライブへのアクセスになる場
合がある。When there is an input / output request with a data size of 30 KB and data is stored from the beginning of the strip (a), the data enters one strip and accesses one disk, but (b) If stored from the 40th KB of the strip, the data is split into two strips. In this case, the second strip is 1
Access to a two-disk drive may be required because it is not necessarily on the same disk drive as the first strip.
【0022】入出力の処理時間は、アクセスするディス
クドライブが追加される毎に、増加する。従って、同じ
データサイズの入出力要求でも、データが格納されてい
る位置によって一つの入出力要求が実際には複数のディ
スクドライブへの入出力要求になり、処理時間が増加す
る場合がある。The input / output processing time increases each time a disk drive to be accessed is added. Therefore, even with an input / output request of the same data size, one input / output request may actually become an input / output request to a plurality of disk drives depending on the position where data is stored, and the processing time may increase.
【0023】このため、ディスク装置が複数のディスク
ドライブで構成されている場合は、従来のディスク入出
力スケジュール装置では、入出力処理予測時間の誤差が
大きくなる。Therefore, when the disk device is composed of a plurality of disk drives, the conventional disk input / output scheduling device has a large error in the predicted input / output processing time.
【0024】本発明の目的は、ディスク入出力スケジュ
ール装置の制御下にあるディスク装置が複数のディスク
ドライブにより構成されている場合でも、精度の高い入
出力処理時間の予測を行い、精度の高いスケジューリン
グを行うことにある。An object of the present invention is to accurately predict an input / output processing time even when a disk device under the control of the disk input / output scheduling device is composed of a plurality of disk drives, and to perform highly accurate scheduling. Is to do.
【0025】[0025]
【課題を解決するための手段】本発明は、ディスク装置
への入出力要求を、入出力要求の種別に従って複数のグ
ループに分ける入出力種別判別手段と、該グループ毎に
割り当てられた入出力要求の処理順を表示するキューに
入出力要求を格納するキュー制御手段と、割当時間制御
手段の指示に従って入出力要求を該キューから読み出
し、ディスク装置と処理時間予測手段とに入出力要求を
発行する入出力要求処理手段と、ディスク装置から、該
入出力要求に対応して使用するディスク構成を読み取
り、判別する構成判別手段と、構成判別手段の判別結果
に従って該入出力要求の処理時間の予測値を計算する処
理時間予測手段と、該キュー毎にディスク装置を連続し
て使用する時間を割り当て、連続した該予測値の合計
が、現在読み出しているキューに割り当てられた時間を
超えるまで連続して、同一のキューの読み出しを入出力
要求処理手段に指示し、割り当てられた時間を超えた場
合は、入出力要求処理手段に指示するキューを順番に切
り換える割当時間制御手段とを有することを特徴とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an input / output type discriminating means for dividing input / output requests to a disk device into a plurality of groups according to the type of the input / output requests, and an input / output request assigned to each group. Queue control means for storing the input / output request in a queue for displaying the processing order of the data, and read the input / output request from the queue in accordance with the instruction of the allocation time control means, and issue the input / output request to the disk device and the processing time prediction means. An input / output request processing unit, a configuration determining unit for reading and determining a disk configuration to be used in response to the input / output request from the disk device, and a predicted value of a processing time of the input / output request according to the determination result of the configuration determining unit And a time for continuously using the disk device for each of the queues, and the total of the continuous predicted values is currently being read out. Instruct the I / O request processing means to read the same queue continuously until the time allotted to the queue exceeds the time assigned to the queue. Switching time control means.
【0026】本発明におけるディスク入出力スケジュー
ル装置では、入出力要求受付手段が入出力要求を受け付
け、入出力種別判別手段に送る。入出力種別判別手段
は、受け付けた入出力要求の種別を判別し、各入出力要
求の種別毎のグループに分け、各々のグループに対応す
るキューに格納する。In the disk input / output schedule apparatus according to the present invention, the input / output request receiving means receives the input / output request and sends it to the input / output type determining means. The input / output type determining unit determines the type of the received input / output request, divides the input / output request into groups for each type of input / output request, and stores them in a queue corresponding to each group.
【0027】入出力要求を処理する場合、入出力要求処
理手段は、割当時間制御手段の指示するキューを参照
し、入出力要求を処理時間予測手段とディスク装置とに
送る。When processing an input / output request, the input / output request processing unit refers to the queue specified by the allocation time control unit and sends the input / output request to the processing time prediction unit and the disk device.
【0028】構成判別手段は、ディスク装置から該入出
力要求に対応して使用するディスク構成を読み取り、該
入出力要求で使用するディスク構成を判別し、処理時間
予測手段に送る。The configuration determining means reads the disk configuration to be used in response to the input / output request from the disk device, determines the disk configuration to be used in the input / output request, and sends it to the processing time estimating means.
【0029】ディスク構成を受け付けた処理時間予測手
段は、該入出力要求の単位の処理予測時間とディスク構
成から処理予測時間を求め、割当時間制御手段に送る。The processing time estimating means having received the disk configuration obtains the processing estimated time from the processing estimated time of the unit of the input / output request and the disk configuration, and sends it to the allocated time controlling means.
【0030】具体的な処理としては、例えば、ディスク
構成から各入出力要求を処理するディスクドライブ数と
入出力処理の単位であるストリップ数を判別し、該入出
力要求に対応する各ディスクドライブ毎の処理予測時間
を計算し、合算した値を処理予測時間とする。As a specific process, for example, the number of disk drives for processing each input / output request and the number of strips, which is a unit of input / output processing, are determined from the disk configuration, and each disk drive corresponding to the input / output request is determined. Is calculated, and the sum is defined as the predicted processing time.
【0031】割当時間制御手段は、該キューに割り当て
られたクオンタムから処理予測時間を差し引き、残りの
クオンタムがゼロになるまで連続して同じキューを指示
し、残りのクオンタムが負になると入出力要求処理手段
に指示するキューを切り換えることで、ディスク構成に
基づいたスケジューリングを行う。The allocated time control means subtracts the estimated processing time from the quantum allocated to the queue, and continuously designates the same queue until the remaining quantum becomes zero. By switching the queue instructed to the processing means, scheduling based on the disk configuration is performed.
【0032】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
のディスク入出力スケジュール装置であって、処理時間
予測手段は、入出力要求がリードかライトかを判別し、
リード処理時間の予測と、ライト処理時間の予測とを個
別に行うことを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided the disk input / output scheduling apparatus according to the first aspect, wherein the processing time prediction means determines whether the input / output request is a read or a write.
It is characterized in that prediction of the read processing time and prediction of the write processing time are individually performed.
【0033】請求項3に記載の発明は、請求項1に記載
のディスク入出力スケジュール装置であって、構成判別
手段は、入出力要求に対応して使用するディスクドライ
ブ構成とストリップ構成とを判別することを特徴とす
る。According to a third aspect of the present invention, there is provided the disk input / output scheduler according to the first aspect, wherein the configuration determining means determines a disk drive configuration and a strip configuration to be used in response to the input / output request. It is characterized by doing.
【0034】請求項4に記載の発明は、請求項1に記載
のディスク入出力スケジュール装置であって、割当時間
制御手段は、各グループ毎に、処理した入出力要求の実
績を蓄積する入出力要求実績蓄積手段と、入出力要求の
実績に従って、各グループがディスク装置を連続して使
用する時間を定める、クオンタム長制御手段とを有する
ことを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the disk input / output scheduler according to the first aspect, wherein the allocation time control means stores the result of the processed input / output request for each group. The present invention is characterized in that it comprises a request result accumulating means and a quantum length control means for determining a time for each group to use the disk device continuously according to the result of the input / output request.
【0035】[0035]
【発明の実施の形態】図1は、本発明の構成例を示す。
以下、本発明のディスク入出力スケジュール装置の制御
下にあるディスク装置が、RAID5の構成の場合につ
いて、前記従来例と対比して以下の条件を例に説明す
る。 1.入出力要求グループ:入出力要求グループ1=ラン
ダムアクセスの入出力要求、入出力要求グループ2=シ
リアルアクセスの入出力要求。 2.初期状態でのクオンタムサイズ:グループ1のクオ
ンタムτ1=120ms×5=600ms、グループ2
のクオンタムτ2=60ms×5=300ms 3.1単位のリード処理予測時間τr=4ms、1単位
のライト処理予測時間τw=5ms。FIG. 1 shows a configuration example of the present invention.
Hereinafter, a case where the disk device under the control of the disk input / output scheduling device of the present invention has a RAID5 configuration will be described with reference to the following conditions as an example in comparison with the conventional example. 1. Input / output request group: input / output request group 1 = random access input / output request, input / output request group 2 = serial access input / output request. 2. Quantum size in initial state: Quantum τ1 of group 1 = 120 ms × 5 = 600 ms, group 2
Quantum τ2 = 60 ms × 5 = 300 ms 3.1 predicted read processing time τr = 4 ms, and one predicted write processing time τw = 5 ms.
【0036】この場合の入出力要求処理の流れを図2
に、各処理におけるクオンタム、およびキューの状態を
図3に示す。FIG. 2 shows the flow of the input / output request processing in this case.
FIG. 3 shows the states of the quantum and the queue in each process.
【0037】初期状態では、各入出力グループに、図3
−a)に示すクオンタムが割り当てられている。In the initial state, each input / output group is
The quantum shown in -a) is assigned.
【0038】入出力要求受付手段4は、入出力要求部2
からの入出力要求を入出力種別判別手段5に送る。入出
力種別判別手段5では、受け付けた入出力要求の種別が
ランダムアクセスか、シリアルアクセスかを判別し、各
々、キュー制御手段6のキュー1、キュー2に格納する
(図3−b)。The input / output request accepting means 4 includes the input / output request unit 2
Is sent to the input / output type determining means 5. The input / output type determining means 5 determines whether the type of the received input / output request is random access or serial access, and stores them in the queue 1 and the queue 2 of the queue control means 6 (FIG. 3B).
【0039】入出力要求の処理を、図2の処理フロー例
をもって説明する。入出力要求処理手段8は、割当時間
制御手段10が指示するキューを参照し、キューから入
出力要求を取り出し、入出力要求を処理時間予測手段7
とディスク装置1とに送る(S21)。The processing of an input / output request will be described with reference to the processing flow example of FIG. The input / output request processing means 8 refers to the queue designated by the allocation time control means 10, extracts the input / output request from the queue, and converts the input / output request into the processing time prediction means 7.
And the disk device 1 (S21).
【0040】処理時間予測手段7は、入出力要求がリー
ド要求か、ライト要求かを判定し(S22)、入出力要
求がリードの場合は、入出力要求の単位の処理予測時間
τp=τr=4ms(S23)、入出力要求がライトの
場合はτp=τw=5ms(S24)と設定する。The processing time predicting means 7 determines whether the input / output request is a read request or a write request (S22). If the input / output request is a read, the processing predicted time τp = τr = 4 ms (S23), and when the input / output request is a write, τp = τw = 5ms (S24).
【0041】構成判別手段は、ディスク装置から、該入
出力要求に対応して使用するディスク構成、例えば、ア
クセスするディスクドライブとストリップを読み取る
(S25)。The configuration determining means reads from the disk device the disk configuration to be used in response to the input / output request, for example, the disk drive and strip to be accessed (S25).
【0042】処理時間予測手段7は、τpとディスク構
成から処理予測時間τrqを求める(S26)。The processing time predicting means 7 obtains a processing predicted time τrq from τp and the disk configuration (S26).
【0043】割当時間制御手段10は、残りのクオンタ
ムΔτ(初期状態では、割り当てられたクオンタムτ
1)からτrqを差し引き、残りのクオンタムΔτを計
算する(S27)。The allocated time control means 10 calculates the remaining quantum Δτ (in the initial state, the allocated quantum τ
Τrq is subtracted from 1) to calculate the remaining quantum Δτ (S27).
【0044】次に、残りのクオンタムΔτの符号を判定
し(S28)、Δτが正または0の場合、S21に戻
り、Δτが負の場合、入出力要求処理手段に指示するキ
ューをキュー2に切り換え(S29)、S21に戻る。Next, the sign of the remaining quantum .DELTA..tau. Is determined (S28). If .DELTA..tau. Is positive or 0, the process returns to S21. If .DELTA..tau. Is negative, a queue for instructing the input / output request processing means is stored in the queue 2. Switching (S29), the process returns to S21.
【0045】入出力要求RQ1nまで処理した後の状態
の例を図4−c)に示す。図4−c)において、現在の
クオンタムは、入出力グループ1に割り当てられた60
0msで、RQ11〜RQ1nまでに消費した時間は5
96msであるため、残りのクオンタムΔτ=4msと
なる。FIG. 4C shows an example of the state after processing up to the input / output request RQ1n. In FIG. 4-c), the current quantum is 60 assigned to the I / O group 1.
At 0 ms, the time consumed by RQ11 to RQ1n is 5
Since it is 96 ms, the remaining quantum Δτ = 4 ms.
【0046】次に取り出した入出力要求RQ1n+1
が、リード要求で、図10−a)のごとく1つのストリ
ップに入る場合、例えばディスクドライブ数=1、スト
リップ数=1が、ディスク構成となり、τrq=4m
s、残りのクオンタムΔτ=4ms−4ms=0msと
なり、S21に戻る。Next, the extracted input / output request RQ1n + 1
Is a read request and enters one strip as shown in FIG. 10-a), for example, the number of disk drives = 1 and the number of strips = 1 become a disk configuration, and τrq = 4 m
s, the remaining quantum Δτ = 4 ms−4 ms = 0 ms, and the process returns to S21.
【0047】入出力要求が、図8−b)のごとく、2つ
のストリップに分かれ、かつ、2つのストリップが別の
ディスクドライブになる場合、例えばディスクドライブ
数=2、ストリップ数=2が、ディスク構成となり、τ
rq=8ms、残りのクオンタムΔτ=4ms−8ms
=−4msとなり、入出力要求処理手段8に指示するキ
ューをキュー1からキュー2に切り換え(S29)、S
21に戻る。When the input / output request is divided into two strips as shown in FIG. 8B and the two strips become different disk drives, for example, the number of disk drives = 2, the number of strips = 2 Τ
rq = 8 ms, remaining quantum Δτ = 4 ms−8 ms
= −4 ms, and the queue instructed to the input / output request processing means 8 is switched from the queue 1 to the queue 2 (S29).
Return to 21.
【0048】なお、キュー2に入出力要求が格納されて
いない場合は、再度指示するキューをキュー1に切り換
える。When the input / output request is not stored in the queue 2, the queue to be instructed is switched to the queue 1 again.
【0049】また、他の実施例として、割当時間制御手
段10に、入出力要求実績蓄積手段11とクオンタム長
制御手段12とを追加し、入出力要求の実績に従ってク
オンタムを再配分する。As another embodiment, an input / output request result accumulating means 11 and a quantum length control means 12 are added to the allocated time control means 10, and the quantum is redistributed according to the result of the input / output request.
【0050】例えば図4に示すごとく、初期状態で設定
したクオンタム配分τ1:τ2=600ms:300m
sに対し、蓄積された入出力要求の実績がτ1:τ2=
604ms:200msと偏っている場合、クオンタム
をτ1:τ2=604ms:200msと再配分し、以
降のスケジューリングを行う。For example, as shown in FIG. 4, the quantum distribution τ1: τ2 = 600ms: 300m set in the initial state.
s, the accumulated result of the input / output request is τ1: τ2 =
When the bias is 604 ms: 200 ms, the quantum is redistributed to τ1: τ2 = 604 ms: 200 ms, and the subsequent scheduling is performed.
【0051】なお、クオンタムの再配分値は、上記のご
とく実績比例であっても、最大値固定、例えばτ1:τ
2=600ms:200msであっても良い。Note that the quantum redistribution value is fixed to the maximum value, for example, τ1: τ
2 = 600 ms: 200 ms.
【0052】[0052]
【発明の効果】以上説明したごとく、本発明によれば、
ディスク入出力スケジュール装置の制御下にあるディス
ク装置が複数のディスクドライブにより構成されている
場合であっても、 1.入出力が実行されるディスク構成に基づいた処理時
間予測を行う。 2.リード処理とライト処理とで個別に処理時間予測を
行う。 ことで、精度の高い入出力処理時間の予測を行い、精度
の高いスケジューリングを行う。As described above, according to the present invention,
Even if a disk device under the control of the disk input / output schedule device is configured by a plurality of disk drives, The processing time is estimated based on the disk configuration on which the input / output is executed. 2. The processing time is predicted individually for the read processing and the write processing. As a result, highly accurate input / output processing time is predicted, and highly accurate scheduling is performed.
【0053】また、入出力要求の実績を蓄積し、この実
績に基づいてクオンタムを再配分することで、さらに精
度の高いスケジューリングを行う。Further, by accumulating the results of input / output requests and redistributing the quantum based on the results, more accurate scheduling is performed.
【図1】 本発明の構成例FIG. 1 is a configuration example of the present invention.
【図2】 本発明の入出力要求の処理フロー例FIG. 2 is an example of a processing flow of an input / output request according to the present invention.
【図3】 本発明のクオンタム、およびキューの状態FIG. 3 shows the quantum and cue states according to the present invention.
【図4】 入出力グループ毎の入出力処理実績Fig. 4 I / O processing results for each I / O group
【図5】 従来例の概略構成FIG. 5 is a schematic configuration of a conventional example.
【図6】 従来のディスク入出力スケジュール装置の処
理フローFIG. 6 is a processing flow of a conventional disk input / output scheduling device.
【図7】 従来例のクオンタム、およびキューの状態FIG. 7: Quantum and cue state of conventional example
【図8】 入出力要求の処理例FIG. 8 is a processing example of an input / output request
1 ディスク装置 2 入出力要求部 3 ディスク入出力スケジュール装置 4 入出力要求受付手段 5 入出力種別判別手段 6 キュー制御手段 7 処理時間予測手段 8 入出力要求処理手段 9 構成判別手段 10 割当時間制御手段 11 入出力要求実績蓄積手段 12 クオンタム長制御手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Disk device 2 I / O request part 3 Disk I / O schedule device 4 I / O request accepting means 5 I / O type discriminating means 6 Queue control means 7 Processing time prediction means 8 I / O request processing means 9 Configuration discriminating means 10 Allocation time control means 11 I / O request result accumulation means 12 Quantum length control means
Claims (7)
要求の種別に従って複数のグループに分ける入出力種別
判別手段と、 該グループ毎に割り当てられた入出力要求の処理順を表
示するキューに入出力要求を格納するキュー制御手段
と、 割当時間制御手段の指示に従って入出力要求を該キュー
から読み出し、ディスク装置と処理時間予測手段とに入
出力要求を発行する入出力要求処理手段と、 ディスク装置から、該入出力要求に対応して使用するデ
ィスク構成を読み取り、判別する構成判別手段と、 構成判別手段の判別結果に従って該入出力要求の処理時
間の予測値を計算する処理時間予測手段と、 該キュー毎にディスク装置を連続して使用する時間を割
り当て、連続した該予測値の合計が、現在読み出してい
るキューに割り当てられた時間を超えるまで連続して、
同一のキューの読み出しを入出力要求処理手段に指示
し、割り当てられた時間を超えた場合は、入出力要求処
理手段に指示するキューを順番に切り換える割当時間制
御手段とを有することを特徴とするディスク入出力スケ
ジュール装置。An input / output type determining means for dividing input / output requests to a disk device into a plurality of groups according to the type of the input / output requests, and a queue for displaying a processing order of the input / output requests assigned to each group. Queue control means for storing input / output requests, input / output request processing means for reading input / output requests from the queue in accordance with instructions from the allocation time control means, and issuing input / output requests to the disk device and processing time prediction means; Configuration determining means for reading and determining a disk configuration to be used in response to the input / output request from the device; processing time predicting means for calculating a predicted value of a processing time of the input / output request according to the determination result of the configuration determining means; A time period for continuously using the disk device is assigned to each of the queues, and a total of the continuous predicted values is assigned to the queue currently being read out. Continuously until more than between,
And an assignment time control means for instructing the input / output request processing means to read the same queue and sequentially switching the queue instructed to the input / output request processing means when the allocated time is exceeded. Disk I / O scheduling device.
ュール装置であって、 処理時間予測手段は、入出力要求がリードかライトかを
判別し、リード処理時間の予測と、ライト処理時間の予
測とを個別に行うことを特徴とするディスク入出力スケ
ジュール装置。2. The disk input / output scheduling apparatus according to claim 1, wherein the processing time predicting unit determines whether the input / output request is a read or a write, and estimates a read processing time and a write processing time. And a disk input / output schedule device.
ュール装置であって、 構成判別手段は、入出力要求に対応して使用するディス
クドライブ構成とストリップ構成とを判別することを特
徴とするディスク入出力スケジュール装置。3. The disk input / output scheduling apparatus according to claim 1, wherein the configuration determining unit determines a disk drive configuration and a strip configuration to be used in response to the input / output request. I / O scheduling device.
ュール装置であって、 割当時間制御手段は、各グループ毎に、処理した入出力
要求の実績を蓄積する入出力要求実績蓄積手段と、入出
力要求の実績に従って、各グループがディスク装置を連
続して使用する時間を定める、クオンタム長制御手段と
を有することを特徴とするディスク入出力スケジュール
装置。4. The disk input / output scheduling apparatus according to claim 1, wherein the allocation time control means includes: an input / output request result storage means for storing the processed input / output request results for each group; A disk input / output scheduler comprising: quantum length control means for determining a time for each group to continuously use a disk device in accordance with an output request result.
要求の種別に従って複数のグループに分ける入出力種別
判別手順と、 該グループ毎に割り当てられた入出力要求の処理順を表
示するキューに入出力要求を格納するキュー制御手順
と、 割当時間制御手順の指示に従って入出力要求を該キュー
から読み出し、ディスク装置と処理時間予測手順とに入
出力要求を発行する入出力要求処理手順と、 該入出力要求に対応して使用するディスク構成を、ディ
スク装置から読み取り判別する構成判別手順と、 構成判別手順の判別結果に従って該入出力要求の処理時
間の予測値を計算する処理時間予測手順と、 該キュー毎にディスク装置を連続して使用する時間を割
り当て、連続した該予測値の合計が、現在読み出してい
るキューに割り当てられた時間を超えるまで連続して、
同一のキューの読み出しを入出力要求処理手順に指示
し、割り当てられた時間を超えた場合は、入出力要求処
理手順に指示するキューを順番に切り換える割当時間制
御手順とを有することを特徴とするプログラムを記録し
たコンピュータ読み取り可能な記録媒体。5. An input / output type determining procedure for dividing input / output requests to a disk device into a plurality of groups according to the type of the input / output requests, and a queue for displaying a processing order of the input / output requests assigned to each group. A queue control procedure for storing the input / output request, an input / output request processing procedure for reading the input / output request from the queue in accordance with the instructions of the allocation time control procedure, and issuing the input / output request to the disk device and the processing time prediction procedure; A configuration determination procedure for reading and determining a disk configuration to be used in response to an I / O request from a disk device; a processing time prediction procedure for calculating a predicted value of a processing time of the I / O request in accordance with a determination result of the configuration determination procedure; A time period for continuously using the disk device is assigned to each queue, and a total of the continuous predicted values is assigned to the queue currently being read. Continuously until more than,
An assignment time control procedure for instructing the input / output request processing procedure to read the same queue and sequentially switching queues instructed to the input / output request processing procedure when the allocated time is exceeded. A computer-readable recording medium on which a program is recorded.
要求の種別に従って複数のグループに分け、 該グループ毎に割り当てられた入出力要求の処理順を表
示するキューに入出力要求を格納し、 該キュー毎にディスク装置を連続して使用する時間を割
り当て、 該入出力要求を処理する場合は、該キューから入出力要
求を読み出し、ディスク装置と処理時間予測手段とに入
出力要求を発行し、 ディスク装置から、該入出力要求に対応して使用するデ
ィスク構成を読み取り、 処理時間予測手段は、入出力要求と読み取ったディスク
構成の判別結果とに従って該入出力要求の処理時間の予
測値を計算し、 連続した該予測値の合計が、現在読み出しているキュー
に割り当てられた時間を超えるまで連続して、同一のキ
ューの読み出し、 連続した該予測値の合計が、割り当てられた時間を超え
た場合は、読み出すキューを順番に切り換えるスケジュ
ーリングを行うことを特徴とするディスク入出力スケジ
ュール方法。6. An input / output request to a disk device is divided into a plurality of groups according to the type of the input / output request, and the input / output request is stored in a queue for displaying a processing order of the input / output request assigned to each group. When allocating the time for continuously using the disk device for each queue, and processing the input / output request, read the input / output request from the queue and issue the input / output request to the disk device and the processing time estimating means. Then, a disk configuration to be used in response to the input / output request is read from the disk device. The same queue is continuously read until the sum of the continuous predicted values exceeds the time allotted to the queue currently being read. Total Hakachi is, if it exceeds the time allotted, the disk input-output scheduling method and performing scheduling for switching the queue to be read sequentially.
要求の種別に従って複数のグループに分ける入出力種別
判別手順と、 該グループ毎に割り当てられた入出力要求の処理順を表
示するキューに入出力要求を格納するキュー制御手順
と、 割当時間制御手順の指示に従って入出力要求を該キュー
から読み出し、ディスク装置と処理時間予測手順とに入
出力要求を発行する入出力要求処理手順と、 該入出力要求に対応して使用するディスク構成を、ディ
スク装置から読み取り判別する構成判別手順と、 構成判別手順の判別結果に従って該入出力要求の処理時
間の予測値を計算する処理時間予測手順と、 該キュー毎にディスク装置を連続して使用する時間を割
り当て、連続した該予測値の合計が、現在読み出してい
るキューに割り当てられた時間を超えるまで連続して、
同一のキューの読み出しを入出力要求処理手順に指示
し、割り当てられた時間を超えた場合は、入出力要求処
理手順に指示するキューを順番に切り換える割当時間制
御手順とを実行させるためのプログラム。7. An input / output type determining procedure for dividing input / output requests to a disk device into a plurality of groups according to the type of the input / output requests, and a queue for displaying a processing order of the input / output requests assigned to each group. A queue control procedure for storing the input / output request, an input / output request processing procedure for reading the input / output request from the queue in accordance with the instructions of the allocation time control procedure, and issuing the input / output request to the disk device and the processing time prediction procedure; A configuration determination procedure for reading and determining a disk configuration to be used in response to an I / O request from a disk device; a processing time prediction procedure for calculating a predicted value of a processing time of the I / O request in accordance with a determination result of the configuration determination procedure; A time period for continuously using the disk device is assigned to each queue, and a total of the continuous predicted values is assigned to the queue currently being read. Continuously until more than,
A program for instructing an input / output request processing procedure to read the same queue and executing an allocation time control procedure for sequentially switching queues instructed by the input / output request processing procedure when the allocated time is exceeded.
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JP2011525010A (en) * | 2008-05-30 | 2011-09-08 | ソニー コンピュータ エンタテインメント アメリカ リミテッド ライアビリテイ カンパニー | File I / O scheduler |
US20140136647A1 (en) * | 2012-11-14 | 2014-05-15 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Router and operating method thereof |
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-
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- 2001-03-21 JP JP2001081571A patent/JP3975684B2/en not_active Expired - Fee Related
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US8504736B2 (en) | 2008-05-30 | 2013-08-06 | Sony Computer Entertainment America Inc. | File input/output scheduler |
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