JP2681986B2 - 計算機システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 計算機内で取り扱うデータ長とは異なるセクタ長を持
つ固定形式の記憶装置を接続した場合に、ソフトウエア
の変更を不要とする計算機システムに関し、 固定長形式の記憶装置に対し該記憶装置のセクタ長と
は異なるデータ長のデータを転送する計算機システムで
あって、 該記憶装置のセクタ長を記憶する記憶手段と、 該記憶装置の転送対象セクタのデータが一時記憶され
るバッファと、 該記憶装置に対してデータ転送要求があった場合、前
記記憶手段に基づき、該記憶装置のセクタ長と転送デー
タのデータ長とを比較する比較手段と、 当該比較結果該データ長の方が小さい場合、該転送デ
ータにより該バッファに記憶されている前記データを該
データ長の単位で書換え、当該記憶装置に対し、当該書
き換え後のデータの転送処理を行う処理手段と を有するように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は計算機内で取り扱うデータ長とは異なるセク
タ長を持つ固定形式の記憶装置を接続した場合に、ソフ
トウエアの変更を不要とする計算機システムに関する。

各種計算機システムの中核的な外部記憶装置として、
磁気ディスク装置が使用されているが、この磁気ディス
ク装置は大別して固定長形式の磁気ディスク装置と、可
変長形式の磁気ディスク装置に分類される。この内固定
長形式の磁気ディスク装置はデータハンドリングの手軽
さから広く計算機システムに採用されている。

この固定長形式の磁気ディスク装置は、磁気ディスク
のトラックを等間隔に分割したセクタと呼ばれる領域に
データを記録している。そして、このセクタ領域の大き
さ、即ち、セクタ長には、256バイト、512バイト、1024
バイト等があり、各種計算機システムにおいて、その時
々の要因に基づき、一般に単一種類のセクタ長の磁気デ
ィスク装置を一台以上接続してシステムを構成してい
る。即ち、例えば、512バイトセクタの磁気ディスク装
置ならば、512バイトセクタの磁気ディスク装置のみを
接続している。

ところで、磁気ディスク装置は記憶容量が増大するに
従い、セクタ長も大きくなって、セクタ長の小さい磁気
ディスク装置が製造されなくなっているが、既設の計算
機システムの磁気ディスク装置を増設するような場合に
不都合が生じないようにすることが必要である。

〔従来の技術〕

上記の如く、従来はセクタ長の同じ磁気ディスク装置
を接続して計算機システムを構築している。しかし、数
年前迄は256バイトセクタの磁気ディスク装置が供給市
場において、一般的であったが、最近は記憶容量の巨大
化に伴い、512バイトセクタの磁気ディスク装置が市場
の中心に移行している。そして、256バイトセクタの磁
気ディスク装置は製造されなくなって来た。

このため、256バイトセクタの磁気ディスク装置でシ
ステムを構築した計算機システムにおいて、磁気ディス
ク装置を増設する場合、512バイトセクタの磁気ディス
ク装置に置き換えるか、256バイトセクタの磁気ディス
ク装置と512バイトセクタの磁気ディスク装置とを混在
させることとなる。

しかし、256バイトセクタの磁気ディスク装置でシス
テムを構築した場合、データはセクタ長を基準として作
成されているため、この256バイトのデータを512バイト
セクタの磁気ディスク装置に単純に複写した場合、１セ
クタ内に論理的に別のデータが書込まれる。

即ち、磁気ディスク装置を制御する磁気ディスク制御
装置には、通常磁気ディスク装置を指定する機番と、磁
気ディスク装置のシリンダ番号と、磁気ヘッドの番号
と、セクタ番号とから構成されるデータのアドレスと、
データ長とが与えられ、データのリード／ライトが指示
される。

従って、磁気ディスク上のアドレスで指定されたシリ
ンダの、指定された磁気ヘッドが位置付けされたトラッ
クの指定されたセクタから、指定されたデータ長のデー
タが書込まれたり、読出されたりする。

第４図はセクタ長を基準とするデータの複写を説明す
る図である。

第４図（ａ）に示す如く、256バイトのセクタ長を基
準とするデータとデータは、256バイトセクタの磁
気ディスク装置においては、印で示す物理セクタアド
レスにより区分され、データが例えば200バイトであ
ると、残り56バイト分の領域はクリアされている。こ
れは、磁気ディスク装置を制御する磁気ディスク制御装
置が備えるパーシャルライトというハードウェア特性に
より、データを読出す時、古いデータが残されていて
読出されないように、セクタ長より少ないバイト数のデ
ータを書込むと、上位装置から磁気ディスク制御装置に
指示されるデータ長に基づき、残り領域はクリアするた
めである。

このデータとを512バイトセクタの磁気ディスク
装置に単純に複写すると、第４図（ｂ）に示す如く、一
つのセクタ内に書込まれ、データのみを再書込みする
と、上位装置から磁気ディスク制御装置に指示されるデ
ータのデータ長は200バイトのままとなっているた
め、第４図（ｃ）に示す如く、データはパーシャルラ
イトにより、クリアされてしまう。

第５図はブロックの複写を説明する図である。

レコードの集まりであるブロックは、セクタ長のｎ倍
である。256バイトセクタの磁気ディスク装置では、第
５図（ａ）に示す如く、１ブロックが３セクタ分である
とすると、これを512バイトの磁気ディスク装置に複数
のブロックを単純に複写した場合、第５図（ｂ）に示す
如く、最初のデータブロックはセクタとセクタの1/
2の領域に書込まれるが、セクタの残り1/2の領域に、
次のブロックのデータが書込まれる。

この場合も先に書込んだブロックの再書込みを行う
と、磁気ディスク制御装置に指示されるセクタに書込
まれるデータ長は256バイトのままとなっているため、
パーシャルライトにより、セクタの残り1/2領域に隣
接して書込まれた次のブロックのデータがクリアされ
る。

第６図は仮想記憶方式のバッファ領域のレイアウトを
説明する図である。

仮想記憶方式を用いる計算機システムにおいては、主
記憶装置に設けられたバッファ領域と磁気ディスク装置
との間で、ページ単位にデータの転送が行われる。256
バイトセクタの磁気ディスク装置を使用している計算機
システムでは、このバッファ領域も256バイト単位で割
当てられており、例えば、第６図（ａ）のバッファ領域
とバッファ領域に示す如く、バッファ領域が物理的
に切れている場合がある。

この場合、バッファ領域が256バイトの大きさであ
ると、512バイトセクタの磁気ディスク装置から読出さ
れるデータは1/2のデータがバッファ領域に転送
されるが、残りのデータはチャネルコマンドがデータ
の時とデータの時では別コマンドとなるため、磁気
ディスク装置側の入出力動作が次のセクタの先頭に移
行してしまうことがあり、データが読出されないこと
がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記の如く、従来はセクタ長の異なる磁気ディスク装
置を混在させるか、セクタ長の大きい磁気ディスク装置
に置き換えた場合、セクタ長の大きい磁気ディスク装置
にデータを単純に複写することが出来ない。

この為、セクタ長の小さい磁気ディスク装置のデータ
を、セクタ長の大きい磁気ディスク装置に書込む時、前
記の如くパーシャルライトによりクリアされ、消滅しな
いようにソフトウェアを変更して、セクタ長の大きい磁
気ディスク装置に書込むデータには、一つのセクタに他
のデータが書込まれないように、セクタ毎のアドレスを
付与して複写する等の処理が必要となる。

しかし、この為にはソフトウェアの変更に大幅な工数
を必要とするという問題がある。

又、特に仮想記憶方式の計算機システムにおいては、
計算機システムの規模に応じて、更にユーザが作成した
膨大なアプリケーションプログラムを修正する必要があ
るという問題がある。

本発明はこのような問題点に鑑み、ディスクキャッシ
ュメモリでセクタ長の差を吸収させ、ソフトウェアやア
プリケーションプログラムの修正工数を不要とすること
を目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため、本発明の計算機システム
は、 固定長形式の記憶装置（第１図では磁気ディスク装置
7,8に対応、以下同じ）に対し該記憶装置のセクタ長と
は異なるデータ長のデータを書き込む計算機システムで
あって、 該記憶装置のセクタ長を記憶する記憶手段（指示手段
13に対応）と、 該記憶装置の転送対象セクタのデータが一時記憶され
るバッファ（ディスクキャッシュメモリ４に対応）と、 該記憶装置に対してデータ転送要求があった場合、前
記記憶手段に基づき、該記憶装置のセクタ長と転送デー
タのデータ長とを比較する比較手段（ディスクキャッシ
ュ制御装置３に対応）と、 当該比較結果該データ長の方が小さい場合、該転送デ
ータにより該バッファに記憶されている前記データを該
データ長の単位で書換え、当該記憶装置に対し、当該書
き換え後のデータの転送処理を行う処理手段（ディスク
キャッシュ制御装置３に対応）とを有するように構成す
る。

第１図は本発明の原理ブロック図であり、第１図を用
いて本発明の原理を従来例と比較して説明する。

中央処理装置１はディスクキャッシュ制御装置３に対
し、磁気ディスク装置７又は８のセクタ長を意識するこ
となく、入出力要求を送出する。ディスクキャッシュ制
御装置３は中央処理装置１がデータブロックを磁気ディ
スク装置７又は８に書込むことを要求している場合、指
示手段13の指示に基づき、システムの初期設定情報から
磁気ディスク装置７と８のセクタ長を調べる。

例えば、磁気ディスク装置７がセクタ長が小さく、磁
気ディスク装置８のセクタ長が大きいとすると、ディス
クキャッシュ制御装置３は、このセクタ長の差を認識
し、中央処理装置１から指定された磁気ディスク装置が
８であると、ディスクキャッシュメモリ４に該データブ
ロックに対応したデータブロックが磁気ディスク装置８
から読出されているか調べる。

即ち、中央処理装置１が指定したアドレスから指定さ
れたデータ長以上のデータブロックがディスクキャッシ
ュメモリ４上にあれば、このディスクキャッシュメモリ
４上の指定されたアドレスから、最小セクタ長毎に主記
憶装置２から読出したデータにより書替えを行う。

そして、指定されたデータ長の書替えが完了すると、
データブロックの残りのデータは元のままで、チャネル
５と磁気ディスク制御装置６を経て、指定された磁気デ
ィスク装置８に転送して、書替前のデータブロックが記
録されていた領域に書込ませる。

若し、中央処理装置１が指定したアドレスから指定さ
れたデータ長以上のデータブロックがディスクキャッシ
ュメモリ４上に無ければ、指定された磁気ディスク装置
８より指定されたアドレスから指定されたデータ長のデ
ータブロックを読出して、ディスクキャッシュメモリ４
上に展開し、このデータブロックについて上記同様の処
理を行って、再び磁気ディスク装置８の元のデータブロ
ックが記録されていた領域に書込む。

中央処理装置１が磁気ディスク装置７を指定している
場合、ディスクキャッシュ制御装置３は、ディスクキャ
ッシュメモリ４上のデータブロックに対し、従来通りの
処理を行ってデータブロックの書替えを行った後、磁気
ディスク装置７に書替えが完了したデータブロックを書
込ませる。上記の如く構成することにより、ディスクキ
ャッシュ制御装置３は指示手段13の指示に基づき、セク
タ長の異なる磁気ディスク装置を認識し、セクタ長の大
きい磁気ディスク装置に対してデータブロックを書込む
場合、ディスクキャッシュメモリ４上で該データブロッ
クの必要とする部分のみ書替えを行った後、磁気ディス
ク装置に再書込みするため、パーシャルライトによるデ
ータの消去を防止し、仮想記憶方式においても、ディス
クキャッシュメモリ４から主記憶装置２のバッファ領域
にデータブロックが転送されるため、磁気ディスク装置
側の入出力動作に関係せず、ソフトウェアの変更やユー
ザの作成したアプリケーションプログラムの修正等を行
う必要が無い。

〔実施例〕

第２図は本発明の一実施例を示す回路のブロック図
で、第３図は第２図の動作を説明するフローチャートで
ある。

中央処理装置１はディスクキャッシュ制御装置３に対
し、磁気ディスク装置７〜９のセクタ長を意識すること
なく、磁気ディスク装置７又は８又は９のどれかを指定
する機番と、シリンダ番号、磁気ヘッド番号及び該磁気
ヘッドがデータのリード／ライトを開始するセクタ番号
を示すアドレスと、データ長とを指定して、データブロ
ックのリード／ライトを指示する入出力要求を送出す
る。

ディスクキャッシュ制御装置３は、磁気ディスク装置
７〜９のディスク内のデータブロックと、ディスクキャ
ッシュメモリ４内のデータブロックとを対応させる対応
表11と、ディスクキャッシュメモリ４内のデータブロッ
クの使用される頻度や有効／無効等の情報を持つキャッ
シュメモリ管理表12とを備え、第３図に示す如く、中央
処理装置１が送出した入出力要求に基づき対応表11の探
索を行う。

この対応表11の探索は、処理の高速化を図るために中
央処理装置１が送出した機番とアドレスとデータ長に基
づき、ハッシュアルゴリズム等を使用する。対応表11に
中央処理装置１が入出力要求したデータブロックが、デ
ィスクキャッシュメモリ４に存在することを示している
と、即ち、ヒットすると、管理表12の使用頻度を修正し
て優先度を高めた後、中央処理装置１の要求がリードか
ライトかを調べる。

中央処理装置１の要求がリードであると、ディスクキ
ャッシュ制御装置３はディスクキャッシュメモリ４から
データブロックを読出し、主記憶装置２に転送する。
又、中央処理装置１の要求がライトであると、ディスク
キャッシュ制御装置３は指示プログラム10の指示に基づ
き、中央処理装置１が指定した機番から、磁気ディスク
装置７〜９のセクタ長を認識する。

例えば、磁気ディスク装置７が256バイトセクタの磁
気ディスク装置であり、磁気ディスク装置８が512バイ
トセクタの磁気ディスク装置であり、磁気ディスク装置
９が1024バイトセクタの磁気ディスク装置であるとする
と、システムの初期設定情報がセクタ長を機番で指示す
るため、機番が磁気ディスク装置７を指示していれば、
主記憶装置２から読出したデータブロックを従来と同様
にキャッシュメモリ４に書込む。

機番が磁気ディスク装置８又は９を指示していれば、
主記憶装置２から読出したデータブロックを256バイト
単位で処理してディスクキャッシュメモリ４に書込む。
例えば、主記憶装置２から読出したデータブロックが20
0バイトであれば、ディスクキャッシュメモリ４に200バ
イトのデータを書込み、残り56バイトをクリアする。
又、データブロックが500バイトならば、ディスクキャ
ッシュメモリ４に500バイトのデータを書込み、残り12
バイトをクリアする。

従って、例えば、ヒットしたデータブロックが1024バ
イトであるとすると、512バイト分が書替えられ、残り5
12バイトは元のままとなる。

ディスクキャッシュ制御装置３は、このようにして書
替えたディスクキャッシュメモリ４上のデータブロック
を、対応表11の要素に基づき、チャネル５を経て磁気デ
ィスク制御装置６に送出して、ヒットしたデータブロッ
クが記録されていた磁気ディスク装置のヒットしたデー
タブロックが書込まれていた磁気ディスク領域に再書込
みさせる。

中央処理装置１が入出力要求したデータブロックが、
ディスクキャッシュメモリ４に存在しないことを対応表
11が示していた場合、即ち、ミスヒットした場合、ディ
スクキャッシュ制御装置３は、指定されたデータブロッ
クをディスクキャッシュメモリ４に書込んだ時の磁気デ
ィスク装置７〜９のディスク内のデータブロックと、デ
ィスクキャッシュメモリ４内のデータブロックとを対応
させる要素を対応表11内の空き項目に追加する。

対応表11に空き項目が無い場合は、管理表12を参照し
て、無効が指定されているデータブロックの要素の項目
を消去して、これを空き項目とする。そして、管理表12
に新たなデータブロックを追加したこと、このデータブ
ロックが有効であること、使用頻度等を示す要素を追加
する。この時、使用頻度が少なく古いデータブロックは
優先度が低いと判定し無効とする。

そして、指定された機番とアドレスとデータ長に基づ
き、チャネル５と磁気ディスク制御装置６を経て磁気デ
ィスク装置７〜９の指定された機番を持つ磁気ディスク
装置からデータブロックを読出して、ディスクキャッシ
ュメモリ４に書込み、中央処理装置１の要求がリードか
ライトかを調べるルーチンに移行する。

本実施例ではディスクキャッシュ制御装置を中央処理
装置とチャネルの間に設けたが、中央処理装置内にディ
スクキャッシュ制御装置及びディスクキャッシュメモリ
を設ける方法と、磁気ディスク制御装置に夫々ディスク
キャッシュ制御装置及びディスクキャッシュメモリを備
える場合も同様であることは勿論である。

〔発明の効果〕

以上説明した如く、本発明はセクタ長の異なるディス
ク装置を混在させて接続した計算機システムにおいて、
ソフトウェアやユーザ作成のアプリケーションプログラ
ムの修正を不要とすることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理ブロック図、 第２図は本発明の一実施例を示す回路のブロック図、 第３図は第２図の動作を説明するフローチャート、 第４図はセクタ長を基準とするデータの複写を説明する
図、 第５図はブロックの複写を説明する図、 第６図は仮想記憶方式のバッファ領域のレイアウトを説
明する図である。 図において、 １は中央処理装置、２は主記憶装置、３はディスクキャ
ッシュ制御装置、４はディスクキャッシュメモリ、５は
チャネル、６は磁気ディスク制御装置、7,8,9は磁気デ
ィスク装置、10は指示プログラム、11は対応表、12は管
理表、13は指示手段である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定長形式の記憶装置に対し該記憶装置の
   セクタ長とは異なるデータ長のデータを転送する計算機
   システムであって、 該記憶装置のセクタ長を記憶する記憶手段と、 該記憶装置の転送対象セクタのデータが一時記憶される
   バッファと、 該記憶装置に対してデータ転送要求があった場合、前記
   記憶手段に基づき、該記憶装置のセクタ長と転送データ
   のデータ長とを比較する比較手段と、 当該比較結果該データ長の方が小さい場合、該転送デー
   タにより該バッファに記憶されている前記データを該デ
   ータ長の単位で書換え、当該記憶装置に対し、当該書き
   換え後のデータの転送処理を行う処理手段と を有することを特徴とする計算機システム。