JP2003263276A - Disk system and disk access method - Google Patents

Disk system and disk access method

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JP2003263276A
JP2003263276A JP2002063539A JP2002063539A JP2003263276A JP 2003263276 A JP2003263276 A JP 2003263276A JP 2002063539 A JP2002063539 A JP 2002063539A JP 2002063539 A JP2002063539 A JP 2002063539A JP 2003263276 A JP2003263276 A JP 2003263276A
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JP
Japan
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disk
address
physical
logical
data
Prior art date
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JP2002063539A
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Japanese (ja)
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Masaharu Takayama
雅陽 高山
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • G06F2212/7201Logical to physical mapping or translation of blocks or pages

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a disk system to execute write-through processing in a system using an address conversion map with a method suitable for fault- tolerance improvement. <P>SOLUTION: A disk controller 20 has an address conversion map 23 which links logic addresses to physical addresses, and an available memory management table 24 which manages available memory areas of a disk 30. When a write is requested to the disk 30, an access controller 21 checks whether or not the physical address linked to a specified logic address exists with reference to the address conversion map 23. If it exists, the write of data is executed to the physical address. On the other hand, if not, an available memory area of the disk 30 is retrieved using the available memory management table 24 and then registered to the address conversion map 23. Subsequently, data is written to the physical address and the update contents of the address conversion map 23 is recorded in the disk 30. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、論理アドレスと
物理アドレスとの対応をアドレス変換マップを用いて管
理するディスクシステムおよびこのディスクシステムの
ディスクアクセス方法に係り、特に、この動的に更新さ
れるアドレス変換マップを用いたシステムにおけるライ
トスルー処理を耐障害性向上に適した手順で実行するこ
とを実現したディスクシステムおよびディスクアクセス
方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a disk system for managing correspondence between a logical address and a physical address by using an address translation map and a disk access method for this disk system, and more particularly to this dynamic update. The present invention relates to a disk system and a disk access method for realizing write through processing in a system using an address translation map in a procedure suitable for improving fault tolerance.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、様々な業種で作業の電算化が図ら
れており、各作業を少しでも速く処理するために種々の
工夫が考え出されている。そして、その中の1つにディ
スクアクセスの高速化が存在する。
2. Description of the Related Art In recent years, work has been computerized in various industries, and various devices have been devised to process each work as quickly as possible. And, one of them is speeding up of disk access.

【0003】このディスクアクセスの高速化を図るため
の技術としては、例えば特開平11−53235号公報
などに示されるような、データの書き込みをホスト機器
から要求されたアドレスとは無関係のシステムの性能に
とって都合の良い箇所に対して行い、論理アドレスから
物理アドレスへの対応をキャッシュメモリ上のアドレス
変換マップで管理する技術が知られている。
As a technique for increasing the speed of this disk access, the performance of a system irrelevant to the address at which data writing is requested by the host device is disclosed, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 11-53235. There is known a technique in which a logical address is associated with a physical address and the correspondence is managed by an address conversion map on a cache memory.

【0004】また、このアドレス変換マップを利用する
システムでは、書き込みデータがキャッシュメモリに格
納された時点で上位システムに書き込み完了を通知し、
キャッシュメモリが満杯になった等の所定のタイミング
で実際のディスクへの書き込みを実行する、いわゆるラ
イトバック処理を行うのが一般的である。そして、この
ライトバック処理を行うことにより、ディスクアクセス
のさらなる高速化が図られることになる。
Further, in the system utilizing this address translation map, the write completion is notified to the host system when the write data is stored in the cache memory,
It is common to perform so-called write-back processing, in which actual writing to the disk is executed at a predetermined timing such as when the cache memory is full. Then, by performing this write-back processing, the speed of disk access can be further increased.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このライト
バック処理では、キャッシュメモリ上にのみ存在して未
だディスクには反映されていない、いわゆるダーティデ
ータを一時的ではあるが発生させるため、不意にシステ
ムがダウンしてしまったような場合に、これらを消失し
てしまうというおそれがある。このことから、最近で
は、高信頼性が求められるシステムのために、書き込み
データをキャッシュメモリとディスクとにほぼ同時に格
納する、いわゆるライトスルー処理も選択できるように
したいといった要求も高まっている。
By the way, in this write-back process, so-called dirty data, which is present only in the cache memory and is not yet reflected in the disk, is temporarily generated, so that the system is unexpectedly abruptly generated. There is a risk that these will be lost if is down. For this reason, recently, for a system requiring high reliability, there is an increasing demand for storing write data in a cache memory and a disk almost at the same time, so that a so-called write-through process can be selected.

【0006】しかしながら、耐障害性のために、アドレ
ス変換マップを利用するシステムでライトスルー処理を
行う場合は、この動的に更新されるアドレス変換マップ
をいかに確実かつ効率的に管理するかが重要となり、そ
の対処方法によっては、システムの性能を著しく低下さ
せてしまうおそれもあった。
However, for fault tolerance, when performing write-through processing in a system that uses an address translation map, it is important to manage this dynamically updated address translation map reliably and efficiently. Depending on the coping method, the system performance may be significantly reduced.

【0007】この発明は、このような事情を考慮してな
されたものであり、この動的に更新されるアドレス変換
マップを用いたシステムにおけるライトスルー処理を耐
障害性向上に適した手順で実行することを実現したディ
スクシステムおよびディスクアクセス方法を提供するこ
とを目的とする。
The present invention has been made in consideration of such circumstances, and the write-through processing in a system using this dynamically updated address translation map is executed in a procedure suitable for improving fault tolerance. It is an object of the present invention to provide a disk system and a disk access method that realize the above.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、この発明は、論理アドレスと物理アドレスとの
対応をアドレス変換マップを用いて管理するディスクシ
ステムにおいて、ディスクに対する書き込みが要求され
たときに、指定された論理アドレスにいずれかの物理ア
ドレスが対応づけられているか否かを前記アドレス変換
マップを参照して判定する判定手段と、前記判定手段に
よりいずれの物理アドレスも対応づけられていないと判
定されたときに、前記ディスクの空き領域を検索して、
その物理アドレスを当該論理アドレスに対応づけて前記
アドレス変換マップに登録し、その物理アドレスに対し
てデータの書き込みを即時的に実行するとともに、前記
アドレス変換マップの更新内容を前記ディスクに書き込
む書き込み手段とを具備することを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention requires writing to a disk in a disk system that manages the correspondence between logical addresses and physical addresses using an address conversion map. At this time, the determination unit that determines whether or not any physical address is associated with the specified logical address by referring to the address conversion map, and any physical address is associated by the determination unit. When it is determined that there is no, search the free space of the disk,
A writing unit that registers the physical address in the address conversion map in association with the logical address, immediately writes data to the physical address, and writes the updated content of the address conversion map to the disk. And is provided.

【0009】このディスクシステムにおいては、原則と
してアドレス変換マップの変更は加えずに現在割り当て
られている物理アドレスに対して書き込みを行い、ま
た、論理アドレスに割り当てられた物理アドレスが存在
しない場合は、その場で物理アドレスの空き領域を割り
当て、データとともにアドレス変換マップの変更箇所も
ディスクに書き込むといった処理を実行する。
In this disk system, in principle, writing is performed on the currently assigned physical address without changing the address translation map, and if there is no physical address assigned to the logical address, A free area for physical address is allocated on the spot, and the changed portion of the address conversion map is written to the disk together with the data.

【0010】つまり、このディスクシステムは、この動
的に更新されるアドレス変換マップを用いたシステムに
おけるライトスルー処理を、アドレス変換マップをなる
べく更新しないように、耐障害性向上に適した手順で実
行することを実現する。
In other words, this disk system executes the write-through processing in the system using this dynamically updated address translation map in a procedure suitable for improving fault tolerance so as not to update the address translation map as much as possible. Realize what you do.

【0011】また、これによって、シャットダウン時に
アドレス変換マップをディスクに保存する必要がなくな
るため、シャットダウンに必要な時間を短くすることを
可能とする。
Further, this eliminates the need to save the address translation map in the disk at the time of shutdown, so that the time required for shutdown can be shortened.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施形態を説明する。図1は、この実施形態に係るディ
スクコントローラの構成を示す図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a disk controller according to this embodiment.

【0013】図1に示すように、この実施形態のディス
クコントローラ20は、ホストコンピュータ10とディ
スク30との間に介在し、ホストコンピュータ10から
の書き込み要求や読み出し要求を受けて、ディスク30
に対するデータの書き込みやディスク30からのデータ
の読み出しを実行する。そして、このディスクコントロ
ーラ20は、アクセス制御部21、キャッシュメモリ2
2、アドレス変換マップ23および空き領域管理テーブ
ル24を有している。
As shown in FIG. 1, the disk controller 20 of this embodiment is interposed between the host computer 10 and the disk 30, and receives a write request or a read request from the host computer 10 to receive the disk 30.
Data is written to or read from the disk 30. The disk controller 20 includes an access control unit 21, a cache memory 2
2. It has an address conversion map 23 and a free area management table 24.

【0014】このディスクコントローラ20は、ホスト
コンピュータ10からデータの書き込みを要求されたと
きに、そのデータをキャッシュメモリ22に格納した時
点でホストコンピュータ10に書き込み完了を通知し、
キャッシュメモリ22が満杯になった等の所定のタイミ
ングで実際のディスク30への書き込みを実行する、い
わゆるライトバックモードと、書き込みデータをキャッ
シュメモリ22とディスク30とにほぼ同時に格納す
る、いわゆるライトスルーモードとの2つの動作モード
を備えており、この動作モードは、ホストコンピュータ
10からの指示によって事前に設定される。そして、以
下では、このディスクコントローラ20の特徴である、
ライトスルーモード時における動作原理について説明す
る。
When the host computer 10 requests writing of data, the disk controller 20 notifies the host computer 10 of the completion of writing when the data is stored in the cache memory 22,
A so-called write-back mode in which actual writing to the disk 30 is executed at a predetermined timing such as when the cache memory 22 becomes full, and so-called write-through in which write data is stored in the cache memory 22 and the disk 30 almost simultaneously. There are two operation modes including a mode and the operation mode is set in advance by an instruction from the host computer 10. The following are the features of this disk controller 20,
The operation principle in the write through mode will be described.

【0015】アクセス制御部21は、ホストコンピュー
タ10からの要求に応じて、ディスク30に対するアク
セスを制御するものであり、また、そのために、キャシ
ュメモリ22、アドレス変換マップ23および空き領域
管理テーブル24の管理も実行する。キャッシュメモリ
22は、例えばディスク30からデータを読み出す際の
応答時間を短縮すること等を目的として、その一部を一
時的に格納しておくための記憶媒体である。アドレス変
換マップ23は、ホストコンピュータ10がディスク3
0に対して定義する仮想アドレス空間内の各ブロックを
指し示すための論理アドレスとディスク30が備える実
アドレス空間内の各ブロックを指し示すための物理アド
レスとの対応づけを管理するためのテーブルである。そ
して、空き領域管理テーブル24は、ディスク30の空
きブロックを管理するためのテーブルである。
The access control unit 21 controls access to the disk 30 in response to a request from the host computer 10. For that purpose, the cache memory 22, the address translation map 23, and the free space management table 24 are provided. It also manages. The cache memory 22 is a storage medium for temporarily storing a part of the cache memory 22 for the purpose of shortening the response time when reading data from the disk 30, for example. In the address conversion map 23, the host computer 10 uses the disk 3
It is a table for managing the correspondence between a logical address for pointing each block in the virtual address space defined for 0 and a physical address for pointing each block in the real address space of the disk 30. The free area management table 24 is a table for managing free blocks of the disk 30.

【0016】アクセス制御部21は、書き込み要求を受
けた場合、アドレス変換マップ23と空き領域管理テー
ブル24とを用いて、実際にデータを書き込むディスク
30上の物理的な位置を決定し、受け取ったデータをそ
の位置に書き込む処理を行うとともに、必要に応じて、
アドレス変換マップ23の書き換えを行う。図2は、こ
のアドレス変換マップ23の一例を示す概念図である。
When receiving the write request, the access control unit 21 determines the physical position on the disk 30 to actually write the data by using the address conversion map 23 and the free space management table 24 and receives the write request. The process of writing data to that position is performed, and if necessary,
The address translation map 23 is rewritten. FIG. 2 is a conceptual diagram showing an example of the address conversion map 23.

【0017】このアドレス変換マップ23は、システム
の起動時に、その内容がディスク30から読み出され
る、つまり、アドレス変換マップ31からアドレス変換
マップ23にコピーされるものであり、図2に示すよう
に、論理アドレスと物理アドレスとの対応を保持する。
図2の例では、論理アドレス0には物理アドレス10、
論理アドレス1には物理アドレス20がそれぞれ対応づ
けられ、また、論理アドレス2には未だ物理アドレスが
対応づけられていない状態が示されている。
The contents of the address conversion map 23 are read from the disk 30 when the system is started up, that is, copied from the address conversion map 31 to the address conversion map 23. As shown in FIG. The correspondence between the logical address and the physical address is held.
In the example of FIG. 2, the physical address 10 is assigned to the logical address 0,
The logical address 1 is associated with the physical address 20, and the logical address 2 is not associated with the physical address.

【0018】ここで、ホストコンピュータ10が論理ア
ドレス0から3ブロックの書き込み要求を発生させた場
合を想定する。この場合、ディスクコントローラ20の
アクセス制御部21は、この書き込みを以下に示す手順
で処理する。
Here, it is assumed that the host computer 10 issues a write request for 3 blocks from logical addresses 0. In this case, the access control unit 21 of the disk controller 20 processes this writing in the procedure shown below.

【0019】まず、アクセス制御部21は、アドレス変
換マップ23を参照して、この書き込み要求で指示され
た論理アドレス0がどの物理アドレスに対応しているの
かを調べる。その結果、アクセス制御部21は、物理ア
ドレスが10であることを知り、1ブロック目、つまり
論理アドレス0のデータをこの物理アドレス10に書き
込む。
First, the access control section 21 refers to the address conversion map 23 to check which physical address the logical address 0 designated by the write request corresponds to. As a result, the access control unit 21 knows that the physical address is 10, and writes the data of the first block, that is, the logical address 0 to this physical address 10.

【0020】続いて、アクセス制御部21は、2ブロッ
ク目の論理アドレス1がどの物理アドレスに対応してい
るのかを1ブロック目と同様に調べて、これにより得た
物理アドレス20にデータの書き込みを行う。
Subsequently, the access control unit 21 checks which physical address the logical address 1 of the second block corresponds to, similarly to the first block, and writes the data to the physical address 20 obtained by this. I do.

【0021】そして、アクセス制御部21は、3ブロッ
ク目の論理アドレス2がどの物理アドレスに対応してい
るのかを1,2ブロック目と同様に調べ、この論理アド
レス2には未だ物理アドレスが対応づけられていないこ
とを知る。そこで、アクセス制御部21は、空き領域管
理テーブル24を参照してディスク30の空き領域を検
索し、その領域にデータを書き込むとともに、その物理
アドレスを論理アドレス2に対応づけるべくアドレス変
換マップ23を更新する。これと同時に、アクセス制御
部21は、この更新部分、またはディスク30への最小
アクセス単位であって当該更新部分を含むブロックをデ
ィスク30のアドレス変換マップ31に反映させる。
Then, the access control unit 21 checks to which physical address the logical address 2 of the third block corresponds, as in the first and second blocks, and the physical address still corresponds to this logical address 2. Know that it is not attached. Therefore, the access control unit 21 searches the free space management table 24 for a free space in the disk 30, writes data in the free space, and sets the address conversion map 23 to associate the physical address with the logical address 2. Update. At the same time, the access control unit 21 reflects the updated portion, or the minimum access unit to the disk 30 and the block including the updated portion, in the address translation map 31 of the disk 30.

【0022】ここでは、論理アドレス1に対応する物理
アドレス20の直後の物理アドレス21が空き領域であ
ったものと想定する。そして、このような場合、アクセ
ス制御部21は、この物理アドレス21を選択し、処理
の高速化を実現する。
Here, it is assumed that the physical address 21 immediately after the physical address 20 corresponding to the logical address 1 is an empty area. Then, in such a case, the access control unit 21 selects this physical address 21 and realizes high-speed processing.

【0023】図3は、この時のディスク30へのデータ
書き込みの様子を示す図であり、また、図4は、このデ
ータ書き込み後のアドレス変換マップ23を示す図であ
る。このように、このディスクコントローラ20は、書
き込み要求時に指定された論理アドレスに物理アドレス
が対応づけられていれば、その物理アドレスにデータを
書き込み、また、未だ物理アドレスが対応づけられてい
なければ、空き領域を検索して対応づけを行うととも
に、データの書き込みとアドレス変換マップ23の更新
およびその更新箇所のディスク30への反映を行う。
FIG. 3 is a diagram showing how data is written to the disk 30 at this time, and FIG. 4 is a diagram showing the address translation map 23 after this data writing. Thus, the disk controller 20 writes data to the physical address if the physical address is associated with the logical address specified at the time of the write request, and if the physical address is not yet associated, A free area is searched and associated, and data is written, the address conversion map 23 is updated, and the updated portion is reflected on the disk 30.

【0024】図5は、このディスクコントローラ20の
動作手順を示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flow chart showing the operation procedure of the disk controller 20.

【0025】ホストコンピュータ10から書き込み要求
を受けると、ディスクコントローラ20のアクセス制御
部21は、まず、アドレス変換マップ23を参照し(ス
テップA1)、この書き込み要求で指示された論理アド
レスにいずれかの物理アドレスが対応づけられているの
かどうかを調べる(ステップA2)。
When the write request is received from the host computer 10, the access control unit 21 of the disk controller 20 first refers to the address conversion map 23 (step A1) and assigns one of the logical addresses designated by the write request. It is checked whether or not the physical address is associated (step A2).

【0026】物理アドレスが対応づけられていれば(ス
テップA2のYES)、アクセス制御部21は、その物
理アドレスにデータを書き込む(ステップA3)。一
方、未だ物理アドレスが対応づけられていなければ(ス
テップA2のNO)、アクセス制御部21は、空き領域
管理テーブル24を参照してディスク30の空き領域を
検索する(ステップA4)。そして、アクセス制御部2
1は、この検索した領域にデータを書き込み(ステップ
A5)、アドレス変換マップ23の更新を実行するとと
もに(ステップA6)、その変更箇所をディスク30に
書き込む(ステップA7)。
If the physical address is associated (YES in step A2), the access control section 21 writes the data to the physical address (step A3). On the other hand, if the physical address is not associated yet (NO in step A2), the access control unit 21 refers to the free area management table 24 to search for a free area in the disk 30 (step A4). Then, the access control unit 2
The No. 1 writes data in this searched area (step A5), updates the address conversion map 23 (step A6), and writes the changed portion to the disk 30 (step A7).

【0027】その後、アクセス制御部21は、書き込み
を行うべきデータが残存するかどうかを調べ(ステップ
A8)、あれば(ステップA8のYES)、次のデータ
についてステップA1からの処理を繰り返す。そして、
なければ(ステップA8のNO)、この処理を終了す
る。
After that, the access control unit 21 checks whether or not the data to be written remains (step A8), and if there is (YES at step A8), the process from step A1 is repeated for the next data. And
If not (NO in step A8), this process ends.

【0028】つまり、このディスクコントローラ20
は、アドレス変換マップ23をなるべく更新しないよう
に、耐障害性向上に適した手順でライトスルー処理を実
行することを実現し、また、シャットダウン時にアドレ
ス変換マップ23をディスク30に保存する必要をなく
してシャットダウンに必要な時間を短くする。
That is, this disk controller 20
Realizes that the write-through process is executed in a procedure suitable for improving fault tolerance so that the address translation map 23 is not updated as much as possible, and it is not necessary to save the address translation map 23 in the disk 30 at the time of shutdown. Reduce the time required for shutdown.

【0029】なお、アクセス制御部21は、ホストコン
ピュータ10が論理アドレス0から3ブロックの書き込
み要求を発生させた場合であって、アドレス変換マップ
が図6に示す状態であった場合、この3ブロック分のデ
ータの書き込みを図7に示す手順で実行しても良い。
It should be noted that when the host computer 10 issues a write request for 3 blocks from logical addresses 0 and the address conversion map is in the state shown in FIG. The writing of the minute data may be executed by the procedure shown in FIG.

【0030】つまり、アクセス制御部21は、論理アド
レス0〜2の物理アドレスを調べた結果、それぞれ2
4,16,23であることを知ると、この書き込みを物
理的配置にしたがって、16,23,24の順、つまり
論理アドレス1,2,0のデータの順に実行する。こう
すれば、論理アドレス2,0の書き込みは、物理的に連
続した領域(物理アドレス23,24)への書き込みと
なるので、1つの命令で処理できる。
That is, the access control unit 21 checks the physical addresses of the logical addresses 0 to 2 and finds that each is 2
When it is known that the data is 4, 16, 23, this writing is executed in the order of 16, 23, 24, that is, the data of the logical addresses 1, 2, 0 according to the physical arrangement. In this way, writing of logical addresses 2 and 0 is writing to physically continuous areas (physical addresses 23 and 24), and therefore can be processed by one instruction.

【0031】次に、図8乃至図15を参照して、このア
クセス制御部21が、論理アドレスにいずれかの物理ア
ドレスを対応づける際に実施する、高速化のための種々
の工夫を説明する。なお、以下では、前述と同様に、ホ
ストコンピュータ10が論理アドレス0から3ブロック
の書き込み要求を発生させた場合を想定する。
Next, with reference to FIG. 8 to FIG. 15, various measures for speeding up which the access control unit 21 carries out when associating any physical address with a logical address will be described. . In the following, it is assumed that the host computer 10 issues a write request for three blocks from logical addresses 0, as described above.

【0032】図8は、アドレス変換マップ23の一例を
示す概念図である。図8の例では、論理アドレス0〜2
のいずれも物理アドレスが対応づけられていない。そこ
で、このアクセス制御部21は、図9に示すように、同
じサイズの連続する空き領域を検索し、その物理アドレ
ス100〜102を論理アドレス0〜2にそれぞれ対応
づける。図9は、物理ディスクへのデータ書き込みを示
す概念図である。
FIG. 8 is a conceptual diagram showing an example of the address conversion map 23. In the example of FIG. 8, logical addresses 0 to 2
No physical address is associated with any of the above. Therefore, as shown in FIG. 9, the access control unit 21 searches for continuous free areas of the same size and associates the physical addresses 100 to 102 with the logical addresses 0 to 2, respectively. FIG. 9 is a conceptual diagram showing data writing to a physical disk.

【0033】次に、アドレス変換マップ23が図10に
示す状態にある場合を考える。つまり、論理アドレス0
には物理アドレス20が対応づけられているが、論理ア
ドレス1,2には物理アドレスが対応づけられていない
場合である。また、この時、ディスク30は、図11に
示すように、物理アドレス20に続く2ブロック分の領
域が空き領域となっていたと想定する。この場合、アク
セス制御部21は、この物理アドレス20に続く2ブロ
ック分の空き領域の物理アドレス21,22を論理アド
レス1,2にそれぞれ対応づける。
Next, consider the case where the address conversion map 23 is in the state shown in FIG. That is, logical address 0
This is a case where the physical address 20 is associated with the logical addresses, but the physical addresses are not associated with the logical addresses 1 and 2. Further, at this time, as shown in FIG. 11, it is assumed that the disk 30 has an empty area for two blocks following the physical address 20. In this case, the access control unit 21 associates the physical addresses 21 and 22 of the empty areas of two blocks following the physical address 20 with the logical addresses 1 and 2, respectively.

【0034】次に、図12および図13を参照して、論
理アドレスで複数の物理ディスクを管理する場合を考え
る。
Next, referring to FIGS. 12 and 13, let us consider a case where a plurality of physical disks are managed by logical addresses.

【0035】ここでは、HDD1〜HDD3の3つのデ
ィスク30を管理することを想定する。また、図12に
示すように、アドレス変換マップ23は、論理アドレス
0に物理アドレスHDD1−0が対応づけられ、論理ア
ドレス1,2には未だ物理アドレスが対応づけられてい
ない状態を表している。また、この時、ディスクHDD
1内の物理アドレスHDD1−0に続く2ブロック分の
領域が空き領域となっていたとする。この場合、アクセ
ス制御部21は、図13に示すように、この物理アドレ
スHDD1−0に続く2ブロック分の空き領域の物理ア
ドレスHDD1−1,2を論理アドレス1,2にそれぞ
れ対応づける。
Here, it is assumed that three disks 30, HDD1 to HDD3, are managed. Further, as shown in FIG. 12, the address conversion map 23 represents a state in which the physical address HDD1-0 is associated with the logical address 0 and the physical addresses are not yet associated with the logical addresses 1 and 2. . Also, at this time, the disk HDD
It is assumed that the area for two blocks following the physical address HDD1-0 in 1 is an empty area. In this case, as shown in FIG. 13, the access control unit 21 associates the physical addresses HDD1-1 and HDD2 of two blocks following the physical address HDD1-0 with the logical addresses 1 and 2, respectively.

【0036】なお、各ディスクに対する負荷の分散を優
先する仕様の場合、アクセス制御部21が、図14に示
すように、論理アドレス0に物理アドレスHDD1−0
が対応づけられていることを踏まえて、論理アドレス
1,2にそれぞれ物理アドレスHDD2,3の空き領域
を対応づけるようにすることも有効である。
In the case of the specification in which the load distribution to each disk is prioritized, the access control unit 21 sets the logical address 0 to the physical address HDD 1-0 as shown in FIG.
It is also effective to associate the logical addresses 1 and 2 with the vacant areas of the physical addresses HDD 2 and 3, respectively.

【0037】次に、このディスクHDD1〜3が4ブロ
ックごとにストライピングされている場合を考える。な
お、ここでも、アドレス変換マップ23は、図12に示
す状態にあることを前提とする。
Next, consider a case where the disk HDDs 1 to 3 are striped every 4 blocks. Here, again, it is assumed that the address conversion map 23 is in the state shown in FIG.

【0038】この場合、アクセス制御部21は、図15
に示すように、論理アドレス0に対応づけられた物理ア
ドレスHDD1−0と同じストライプのブロックから空
き領域を検索して論理アドレス1,2にそれぞれ対応づ
ける。つまり、その後のアクセスが確定したストライプ
内のブロックを検索対象とする。これにより、パリティ
の再計算を1度に纏めることができ、ディスクシステム
のオーバーヘッドを御幅に削減することになる。
In this case, the access control unit 21 has the function shown in FIG.
As shown in (1), a free area is searched from a block of the same stripe as the physical address HDD1-0 associated with the logical address 0, and the empty areas are associated with the logical addresses 1 and 2, respectively. That is, the block in the stripe for which subsequent access has been determined is the search target. As a result, the recalculation of the parity can be integrated at one time, and the overhead of the disk system can be significantly reduced.

【0039】このように、アクセス制御部21は、論理
アドレスに物理アドレスを対応づける際、高速化のため
の種々の工夫を実施する。
In this way, the access control unit 21 makes various efforts for speeding up when associating a physical address with a logical address.

【0040】なお、本願発明は、前記実施形態に限定さ
れるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない
範囲で種々に変形することが可能である。更に、前記実
施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示され
る複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々
の発明が抽出され得る。たとえば、実施形態に示される
全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明
が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、
発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合に
は、この構成要件が削除された構成が発明として抽出さ
れ得る。
The invention of the present application is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified at the stage of implementation without departing from the scope of the invention. Furthermore, the embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if some constituent elements are deleted from all the constituent elements shown in the embodiment, the problem described in the section of the problem to be solved by the invention can be solved,
When the effects described in the section of the effects of the invention can be obtained, a structure in which this constituent element is deleted can be extracted as the invention.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、原則としてアドレス変換マップの変更は加えずに現
在割り当てられている物理アドレスに対して書き込みを
行い、また、論理アドレスに割り当てられた物理アドレ
スが存在しない場合は、その場で物理アドレスの空き領
域を割り当て、データとともにアドレス変換マップの変
更箇所もディスクに書き込むといった処理を実行する。
As described in detail above, according to the present invention, in principle, writing is performed on the currently assigned physical address without changing the address translation map, and it is also assigned to the logical address. If the physical address does not exist, a free area of the physical address is allocated on the spot, and the changed portion of the address translation map is written to the disk together with the data.

【0042】これにより、動的に更新されるアドレス変
換マップを用いたシステムにおけるライトスルー処理
を、アドレス変換マップをなるべく更新しないように、
耐障害性向上に適した手順で実行することを実現し、ま
た、シャットダウン時にアドレス変換マップをディスク
に保存する必要がなくなるため、シャットダウンに必要
な時間を短くする。
As a result, in the write-through processing in the system using the dynamically updated address translation map, the address translation map is not updated as much as possible.
It realizes to execute in a procedure suitable for improving fault tolerance, and shortens the time required for shutdown because it is not necessary to save the address translation map to disk at shutdown.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の実施形態に係るディスクコントロー
ラの構成を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a disk controller according to an embodiment of the present invention.

【図2】同実施形態のアドレス変換マップの一例を示す
第1の概念図。
FIG. 2 is a first conceptual diagram showing an example of an address translation map of the same embodiment.

【図3】同実施形態のディスクコントローラによるディ
スクへのデータ書き込みの様子を示す第1の図。
FIG. 3 is a first diagram showing how data is written to a disk by the disk controller of the embodiment.

【図4】同実施形態のディスクコントローラによるデー
タ書き込み後のアドレス変換マップを示す図。
FIG. 4 is a diagram showing an address conversion map after data writing by the disk controller of the embodiment.

【図5】同実施形態のディスクコントローラの動作手順
を示すフローチャート。
FIG. 5 is an exemplary flowchart showing an operation procedure of the disk controller of the embodiment.

【図6】同実施形態のアドレス変換マップの一例を示す
第2の概念図。
FIG. 6 is a second conceptual diagram showing an example of an address translation map of the same embodiment.

【図7】同実施形態のディスクコントローラによるディ
スクへのデータ書き込みの様子を示す第2の図。
FIG. 7 is a second diagram showing how data is written to a disk by the disk controller of the embodiment.

【図8】同実施形態のアドレス変換マップの一例を示す
第3の概念図。
FIG. 8 is a third conceptual diagram showing an example of an address translation map of the same embodiment.

【図9】同実施形態のディスクコントローラによるディ
スクへのデータ書き込みの様子を示す第3の図。
FIG. 9 is a third diagram showing how data is written to a disk by the disk controller of the embodiment.

【図10】同実施形態のアドレス変換マップの一例を示
す第4の概念図。
FIG. 10 is a fourth conceptual diagram showing an example of an address translation map of the same embodiment.

【図11】同実施形態のディスクコントローラによるデ
ィスクへのデータ書き込みの様子を示す第4の図。
FIG. 11 is a fourth diagram showing how data is written to a disk by the disk controller of the embodiment.

【図12】同実施形態のアドレス変換マップの一例を示
す第5の概念図。
FIG. 12 is a fifth conceptual diagram showing an example of an address translation map of the same embodiment.

【図13】同実施形態のディスクコントローラによるデ
ィスクへのデータ書き込みの様子を示す第5の図。
FIG. 13 is a fifth diagram showing how data is written to a disk by the disk controller of the embodiment.

【図14】同実施形態のディスクコントローラによるデ
ィスクへのデータ書き込みの様子を示す第6の図。
FIG. 14 is a sixth diagram showing how data is written to a disk by the disk controller of the embodiment.

【図15】同実施形態のディスクコントローラによるデ
ィスクへのデータ書き込みの様子を示す第7の図。
FIG. 15 is a seventh diagram showing how data is written to a disk by the disk controller of the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…ホストコンピュータ 20…ディスクコントローラ 21…アクセス制御部 22…キャッシュメモリ 23,31…アドレス変換マップ 24…空き領域管理テーブル 30…ディスク 10 ... Host computer 20 ... Disk controller 21 ... Access control unit 22 ... Cache memory 23, 31 ... Address conversion map 24 ... Free space management table 30 ... Disc

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 論理アドレスと物理アドレスとの対応を
アドレス変換マップを用いて管理するディスクシステム
において、 ディスクに対する書き込みが要求されたときに、指定さ
れた論理アドレスにいずれかの物理アドレスが対応づけ
られているか否かを前記アドレス変換マップを参照して
判定する判定手段と、 前記判定手段によりいずれの物理アドレスも対応づけら
れていないと判定されたときに、前記ディスクの空き領
域を検索して、その物理アドレスを当該論理アドレスに
対応づけて前記アドレス変換マップに登録し、その物理
アドレスに対してデータの書き込みを即時的に実行する
とともに、前記アドレス変換マップの更新内容を前記デ
ィスクに書き込む書き込み手段とを有することを特徴と
するディスクシステム。
1. A disk system that manages the correspondence between a logical address and a physical address using an address translation map, and when a write request is made to the disk, one of the physical addresses is associated with the specified logical address. Determination means for determining whether or not the address conversion map is referred to, and when it is determined by the determination means that no physical address is associated, a free area of the disk is searched for. , The physical address is associated with the logical address, registered in the address conversion map, the data is immediately written to the physical address, and the updated content of the address conversion map is written in the disk. A disk system having means.
【請求項2】 前記書き込み制御手段は、いずれの物理
アドレスも対応づけられていない論理アドレスが連続し
ていたときに、それらに対応づける物理アドレスも前記
ディスクの連続した空き領域を検索して選択する手段を
有することを特徴とする請求項1記載のディスクシステ
ム。
2. When the logical addresses that are not associated with any of the physical addresses are continuous, the write control means searches the continuous free area of the disk and selects the physical addresses that are associated with them. The disk system according to claim 1, further comprising:
【請求項3】 前記書き込み制御手段は、いずれかの物
理アドレスが対応づけられた論理アドレスといずれの物
理アドレスも対応づけられていない論理アドレスとが連
続しており、かつ、前記先の論理アドレスに対応づけら
れた物理アドレスに隣接する前記ディスクの領域が空き
領域であったときに、その空き領域を前記後の論理アド
レスに割り当てる手段を有することを特徴とする請求項
1記載のディスクシステム。
3. The write control means is configured such that a logical address associated with any one of the physical addresses and a logical address not associated with any of the physical addresses are continuous, and the logical address of the preceding destination. 2. The disk system according to claim 1, further comprising means for allocating the free area to the subsequent logical address when the area of the disk adjacent to the physical address associated with is a free area.
【請求項4】 前記ディスクシステムは、前記ディスク
を複数管理し、各ディスクにデータを配置するシステム
であって、 前記書き込み制御手段は、連続した複数の論理アドレス
に物理アドレスを対応づけるときに、同一のディスク内
の連続領域を検索対象とすることを特徴とする請求項2
記載のディスクシステム。
4. The disk system is a system for managing a plurality of the disks and arranging data on each disk, wherein the write control means, when associating a physical address with a plurality of consecutive logical addresses, 3. A continuous area within the same disc is set as a search target.
The described disk system.
【請求項5】 前記ディスクシステムは、前記ディスク
を複数管理し、各ディスクにデータを配置するシステム
であって、 前記書き込み制御手段は、論理アドレスへの物理アドレ
スの対応づけをシステム全体のアクセス量が分散される
ように複数のディスクに分散させることを特徴とする請
求項1記載のディスクシステム。
5. The disk system is a system for managing a plurality of the disks and arranging data on each disk, wherein the write control means associates a physical address with a logical address and an access amount of the entire system. The disk system according to claim 1, wherein the disk system is distributed to a plurality of disks so that the data is distributed.
【請求項6】 前記書き込み制御手段は、複数のデータ
の書き込みを要求順に関わらずに物理アドレスの配置順
に実行する手段を有することを特徴とする請求項2記載
のディスクシステム。
6. The disk system according to claim 2, wherein the write control means includes means for executing writing of a plurality of data in the order of physical address arrangement regardless of the order of request.
【請求項7】 前記ディスクシステムは、前記ディスク
を複数管理し、他のすべてのディスクとパリティを共有
しながらストライピングが行われる各ディスクにデータ
を配置するシステムであって、 前記書き込み制御手段は、論理アドレスに物理アドレス
を対応づけるときに、その後のアクセスが確定したスト
ライプ内の領域を検索対象とすることを特徴とする請求
項2記載のディスクシステム。
7. The disk system is a system for managing a plurality of the disks and arranging data on each disk to be striped while sharing parity with all the other disks, wherein the write control means comprises: 3. The disk system according to claim 2, wherein when associating a logical address with a physical address, an area within a stripe whose subsequent access has been determined is a search target.
【請求項8】 論理アドレスと物理アドレスとの対応を
アドレス変換マップを用いて管理するディスクシステム
のディスクアクセス方法であって、 ディスクに対する書き込みが要求されたときに、指定さ
れた論理アドレスにいずれかの物理アドレスが対応づけ
られているか否かを前記アドレス変換マップを参照して
判定するステップと、 いずれの物理アドレスも対応づけられていないと判定さ
れたときに、前記ディスクの空き領域を検索して、その
物理アドレスを当該論理アドレスに対応づけて前記アド
レス変換マップに登録し、その物理アドレスに対してデ
ータの書き込みを即時的に実行するステップと、 前記アドレス変換マップの更新内容を前記ディスクに記
録するステップとを具備することを特徴とするディスク
アクセス方法。
8. A disk access method of a disk system for managing correspondence between a logical address and a physical address by using an address conversion map, wherein when a write to the disk is requested, one of the specified logical addresses is added. Determining whether the physical addresses of the above are associated with each other by referring to the address conversion map, and when it is determined that none of the physical addresses are associated with each other, the free area of the disk is searched. Registering the physical address in the address translation map in association with the logical address, and immediately writing data to the physical address; and updating the address translation map to the disk. A disk access method comprising the step of recording.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006285943A (en) * 2005-03-08 2006-10-19 Sony Corp Composite storage device, data writing method, and program
JP2013541753A (en) * 2010-09-02 2013-11-14 エヌイーシー ラボラトリーズ アメリカ インク Low latency content address storage device
JP2021005121A (en) * 2019-06-25 2021-01-14 株式会社日立製作所 Storage device and control method

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63231547A (en) * 1987-03-20 1988-09-27 Fujitsu Daiichi Tsushin Software Kk Empty area managing system for memory device
JPH02306331A (en) * 1989-05-20 1990-12-19 Pfu Ltd Dynamic block acquirement method having physical continuity
JPH0484341A (en) * 1990-07-27 1992-03-17 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> File storing system
JPH06259198A (en) * 1993-03-09 1994-09-16 Hitachi Ltd Disk device system
JPH07152498A (en) * 1993-12-01 1995-06-16 Hitachi Ltd Information processing system
JP2000293321A (en) * 1999-04-12 2000-10-20 Toshiba Corp Disk drive and disk controller
JP2001256001A (en) * 2000-03-14 2001-09-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Disk array device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63231547A (en) * 1987-03-20 1988-09-27 Fujitsu Daiichi Tsushin Software Kk Empty area managing system for memory device
JPH02306331A (en) * 1989-05-20 1990-12-19 Pfu Ltd Dynamic block acquirement method having physical continuity
JPH0484341A (en) * 1990-07-27 1992-03-17 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> File storing system
JPH06259198A (en) * 1993-03-09 1994-09-16 Hitachi Ltd Disk device system
JPH07152498A (en) * 1993-12-01 1995-06-16 Hitachi Ltd Information processing system
JP2000293321A (en) * 1999-04-12 2000-10-20 Toshiba Corp Disk drive and disk controller
JP2001256001A (en) * 2000-03-14 2001-09-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Disk array device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006285943A (en) * 2005-03-08 2006-10-19 Sony Corp Composite storage device, data writing method, and program
JP4736594B2 (en) * 2005-03-08 2011-07-27 ソニー株式会社 COMPOSITE STORAGE DEVICE, DATA WRITE METHOD, AND PROGRAM
JP2013541753A (en) * 2010-09-02 2013-11-14 エヌイーシー ラボラトリーズ アメリカ インク Low latency content address storage device
JP2021005121A (en) * 2019-06-25 2021-01-14 株式会社日立製作所 Storage device and control method
US11372583B2 (en) 2019-06-25 2022-06-28 Hitachi, Ltd. Storage device and control method for maintaining control information in the event of power failure

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