JP2732951B2

JP2732951B2 - データ転送制御方法

Info

Publication number: JP2732951B2
Application number: JP3031895A
Authority: JP
Inventors: 正和河本
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1991-01-31
Filing date: 1991-01-31
Publication date: 1998-03-30
Anticipated expiration: 2013-03-30
Also published as: JPH04245522A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、データ転送制御方法に
関し、更に詳しく言えば、磁気ディスクシステム等に用
いられ、特に、磁気ディスク制御装置と磁気ディスク装
置間のデータ転送を改善したディスクシステムのデータ
転送制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は従来の磁気ディスクシステムの構
成図、図７は、メモリ配置の説明図である。

【０００３】図中、１，２はＣＰＵ、３はチャネルイン
ターフェイス、４は磁気ディスク制御装置（ＣＵ）、５
は磁気ディスク装置、６はアダプタインターフェイス、
７はデバイスインターフェイス、８はバッファメモリを
示す。

【０００４】また、ＣＨはチャネル、ＣＨＳＷはチャネ
ルスイッチ、ＤＩＲはディレクタ、ＡＤＰはアダプタを
示す。

【０００５】従来、例えば図６に示したような磁気ディ
スクシステムが知られていた。このシステムでは２つの
ＣＰＵを用いており、各チャネルＣＨと、磁気ディスク
制御装置４のチャネルスイッチＣＨＳＷとの間をチャネ
ルインターフェイス３で接続している。

【０００６】また、磁気ディスク制御装置４には２つの
ディレクタＤＩＲが設けてあり、各ディレクタＤＩＲに
は、それぞれアダプタＡＤＰを接続してある。

【０００７】これらのアダプタＡＤＰには、磁気ディス
ク装置５が複数台（ＤＶ１，ＤＶ２）接続してある。

【０００８】このようなシステムで、スループットを向
上させるために、図７のような構成にしたシステムがあ
る。図７に示したシステムでは、２つのディレクタＤＩ
Ｒに、バッファメモリ８を共通接続してある。

【０００９】このバッファメモリ８は、キャッシュメモ
リとして使う方法や、非同期転送処理用のメモリとして
用いられる。このようなバッファメモリ８の使い方をす
ることにより、データ転送を効率良く行い、スループッ
トを向上させるものである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のも
のにおいては、次のような欠点があった。

【００１１】（１）例えば、最近の光通信技術を用いた
システムでは、チャネルの転送速度は、従来の３倍以上
になってきたが、デバイス（磁気ディスク装置等）は、
せいぜい1.5 倍どまりである。

【００１２】このため、上記バッファメモリをキャッシ
ュメモリとして使用する場合、キャッシュのヒット率が
低いと、バッファメモリとチャネル間のデータ転送に、
バッファメモリとデバイス間のデータ転送が追いつかな
くなり、性能がこれ以上に上がらなくなる。

【００１３】（２）また上記の非同期転送処理の場合
も、上記と同様に、データ転送性能が上がらない。

【００１４】（３）従って、従来のシステムでは、スル
ープットの向上がこれ以上できない。

【００１５】本発明は、このような従来の欠点を解消
し、デバイスと、デバイスコントローラ間のデータ転送
を改善することにより、システムのスループットが向上
できるようにすることを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】第１図は、本発明の原理
図であり、図中、１０はデバイスコントローラ、１１は
デバイス、１２はメモリ、ＡＤＰはアダプタを示す。

【００１７】本発明は、上記の目的を達成するため、次
のように構成したものである。

【００１８】デバイス１１と、該デバイス１１を制御す
ると共に、複数の上位装置（ＣＰＵ）からアクセス可能
なデバイスコントローラ１０とから成るシステムにおい
て、デバイス１１内に、媒体の位置決め情報や処理依頼
元装置を識別するためのパス識別情報（ＣＰＵＩＤ）を
含む制御情報を格納する制御情報域と、リード／ライト
データを格納するデータ域とを有するメモリ１２を設け
ておく。

【００１９】そして、デバイスコントローラ１０では、
上記いずれかの上位装置から処理依頼を受けた際、メモ
リ１２に媒体の位置決め情報やパス識別情報を含む制御
情報等の書込みを行った後、デバイス１１をつき放し、
デバイス１１では、デバイスコントローラ１０によって
書込んだ、メモリ１２上の制御情報等を用いて処理を行
い、処理結果をメモリ１２に書込んだ後、デバイスコン
トローラ１０に対し、割込みで処理完了通知を行うと共
に、デバイスコントローラ１０では、デバイスつき放し
後の再結合時に、上記制御情報中のパス識別情報を読出
して、パスの決定を行うことにより、上記メモリを介し
てデバイスコントローラ１０とデバイス１１間のデータ
転送を行うようにした。」

【００２０】

【作用】本発明は上記のように構成したので、次のよう
な作用がある。

【００２１】図１において、デバイスコントローラ１０
が上位装置からデータライトの処理依頼を受けた場合
は、次のようにする。

【００２２】デバイスコントローラ１０は、デバイス１
１内に設けたメモリ１２の制御情報域に、媒体の位置決
め情報（シークアドレス、レコードアドレス、等）等の
制御情報を書込むと共に、該メモリ１２のデータ域に、
ライトデータを書込む。

【００２３】その後、デバイスコントローラ１０は、デ
バイス１１の動作開始とともに、デバイスをつき放す。

【００２４】デバイス１１は、メモリ１２上の制御情報
を読出して媒体の位置決めを行い、該メモリ１２上のデ
ータ域からデータを取出して、媒体への書込みを行う。

【００２５】この処理が完了すると、デバイス１１から
デバイスコントローラ１０に対し、割込みにより処理完
了通知を出す。

【００２６】また、デバイスコントローラ１０が、上位
装置からデータリードの処理依頼を受けた場合は、次の
ようにする。

【００２７】先ず、デバイスコントローラ１０により、
上記メモリ１２の制御情報域に、制御情報を書き込み、
デバイス１１をつき放す（この場合、データ域への書込
みはない）。

【００２８】デバイス１１は、媒体への位置決めを行っ
た後、媒体からデータを読出し、メモリ１２のデータ域
に格納する。

【００２９】その後、デバイス１１からデバイスコント
ローラ１０に対し、割込みで処理完了を通知する。この
通知を受けたデバイスコントローラ１０では、上記メモ
リ１２からリードしたデータを読出す。また、デバイス
コントローラ１０は、上記いずれかの上位装置（ＣＰ
Ｕ）からアクセスされた場合、メモリ１２上の制御情報
として、パス識別情報（ＣＰＵＩＤ）を書込んでおき、
デバイスつき放し後の再結合時に、デバイスコントロー
ラ１０が、上記パス識別情報を読出して、パスの決定を
行う。

【００３０】このようにすれば、デバイスコントローラ
１０とデバイス１０との結合時間を短縮できると共に、
両者間のデータ転送速度は、デバイスの転送速度でな
く、メモリの転送速度で行うことができ、データ転送速
度が高速化できる。

【００３１】また、複数ＣＰＵからのアクセス時には、
パス識別情報（ＣＰＵＩＤ）を、メモリ１２に書込んで
おくことにより、デバイスつき放し後の再結合時に、パ
スの決定が速くできる。

【００３２】このため、前期再結合時に、デバイスコン
トローラ１０のオーバヘッド（データ処理に付随した内
部処理のための処理時間）が軽減できる。

【００３３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図２〜図５は、本発明の１実施例を示した図であ
り、図２は磁気ディスクシステムの構成図、図３は、磁
気ディスク装置の構成図、図４はメモリの説明図、図５
は多重動作時のタイムチャートである。

【００３４】図中、図１、図６、図７と同符号は、同一
のものを示す。また、５ー１，５ー２は磁気ディスク装
置、１３はインターフェイス（ＩＦ）、１４，１５は自
動データ転送回路（ＡＤＴ）、１６はＭＰＵ、１７はコ
ントロールストレッジ（ＣＳ）、１８は直並列変換回
路、１９は可変周波発振器、２０はアクセスコントロー
ラ、２１はボイスコイルモータ（ＶＣＭ）、２２はＤＡ
ＳＤ（メカ）、２３はクロック発生回路を示す。

【００３５】この実施例は、図１に示したデバイス１１
として、磁気ディスク装置を用い、デバイスコントロー
ラ１０として、磁気ディスク制御装置を用いた例であ
る。

【００３６】磁気ディスクシステムは、図２に示したよ
うに、磁気ディスク制御装置４と、磁気ディスク装置５
ー１，５ー２等で構成される。また、この磁気ディスク
システムには、２台のＣＰＵ１，２が接続されており、
磁気ディスク制御装置４には、バッファメモリ８が設け
られている。

【００３７】各磁気ディスク装置５ー１，５ー２には、
それぞれメモリ１２が設けられており、このメモリ１２
を介して、磁気ディスク装置と磁気ディスク制御装置間
でデータ転送を行う。

【００３８】各磁気ディスク装置５ー１，５ー２は、そ
れぞれ図３のように構成されている。

【００３９】図３に示したように、各磁気ディスク装置
には、メモリ１２、インターフェイス回路（ＩＦ）１
３、自動データ転送回路（ＡＤＴ）１４，１５、ＭＰＵ
１６、コントロールストレッジ（ＣＳ）１７、直並列変
換回路１８、可変周波発振器（ＶＦＯ）１９、アクセス
コントローラ２０、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）２
１、ＤＡＳＤ（メカ）２２、クロツク発生回路２３を設
ける。

【００４０】上記コントロールストレッジ（ＣＳ）１７
は、制御用プログラム等を格納しておくものであり、Ｍ
ＰＵ１６は、このプログラムを用いて各種の処理を行
う。

【００４１】クロック発生回路２３は、磁気ディスク装
置内の各部にクロックを供給するものであり、アクセス
コントローラ２０は、ＭＰＵ１６からの指示を受けて、
ボイスコイルモータ２１に制御信号を送るものである。

【００４２】ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）２１は、Ｄ
ＡＳＤ（メカ）２２をドライブするモータである。直並
列変換回路１８は、媒体へ書き込むデータや、媒体から
読出したデータの直並列交換を行うものである。

【００４３】自動データ転送回路１４は、磁気ディスク
制御装置との間のデータ転送や、内部のデータ転送を行
うものであり、自動データ転送回路１５は、メモリ１２
に対するデータ転送を行うものである。

【００４４】メモリ１２は、媒体の位置決め情報や、そ
の他の制御情報、及び媒体に書込むデータと媒体から読
出したデータ等を格納するバッファメモリである。以
下、図４に基づき、メモリ１２の構成を説明する。

【００４５】図４の（Ａ）はメモリ１２内の構成を示
し、（Ｂ）は、タスク制御ブロックの構成を示した図で
ある。メモリ１２には、制御情報域と、データ域とを設
けておく。このデータ域は、媒体への書込みデータや、
媒体から読出したデータを格納する領域である。

【００４６】また、制御情報域には、媒体に対する位置
決め情報等を書込んでおくが、通常の場合、１つの処理
に対し１つのタスク制御ブロック（ＴＣＢという）を生
成して、前記制御情報域に書込む

【００４７】前記タスク制御ブロック（ＴＣＢ）の構成
は、図４の（Ｂ）に示したようになっていて、このタス
ク制御ブロック毎に、必要なリード／ライトデータに対
するデータ域を割当てる（割当てられない場合は、デバ
イスビジィを応答する）。

【００４８】タスク制御ブロックには、「前リンク」と
「後リンク」があり、複数のＴＣＢの配列を、順序づけ
るものである。

【００４９】「ＣＰＵ（チャネルパス）ＩＤ」は、パス
識別情報であり、チャネルと磁気ディスク制御装置の再
結合のため、どのチャネルパスと再結合すべきかを保持
するものである。

【００５０】「オペレーションコード」は、リード、ラ
イト動作のほかに、位置づけレコードと、リード／ライ
トレコードの関係や、フォーマットライトなどの指定を
行うものである。

【００５１】「データ長／レコード数」は、処理するレ
コードのキー長、データ長と、処理するレコード数を表
す。例えば、データ長１００バイトのレコードを３つ処
理する時は、メモリ域（バッファ域）が３００バイト必
要である。

【００５２】「エラー情報」は、リード／ライト処理、
位置づけ処理中に発生したエラーを、磁気ディスク制御
装置に通知するためのものであり、磁気ディスク装置の
ＭＰＵ１６によって書き込まれるものである。

【００５３】「Ｒ／Ｗバッファアドレス１・・・Ｎ」
は、リード／ライト用に割当てたデータ域のアドレスで
ある。

【００５４】以下、図５のタイムチャートに基づき、上
記実施例のデータ転送制御方法を説明する。

【００５５】この実施例の磁気ディスクシステムでは、
磁気ディスク装置のシーク動作、及び回転待ちの間は、
次のリードあるいはライトの動作の受付けと、前のリー
ド動作のデータ転送、及び前のライト動作の完了通知
（報告）を行うことにより、多重動作を行うことができ
る。

【００５６】また、磁気ディスク制御装置４は、すべて
のメモリ１２上のデータをリード／ライトできるので、
上記タスク制御ブロック（ＴＣＢ）の書込み、リード／
ライトデータのリード／ライト、割込み時のＣＰＵＩＤ
（チャネルパス）の読出しなどを行う。

【００５７】磁気ディスク装置５ー１，５ー２では、磁
気ディスク制御装置４からの動作開始を、ＴＣＢアドレ
スとして受付け、その後メモリ１２上の領域を割当て、
エラーリトライと、情報の書込みや、媒体の位置決めと
リード／ライト、及び処理完了の割込みを行う。

【００５８】図５では、上位装置であるチャネルの１つ
をチャネルＡ（ＣＨＡ）とし、他方のチャネルをチャネ
ルＢ（ＣＨＢ）として示してある。また、図の横方向を
時間軸として示してある。

【００５９】今、チャネルＡからデータの書込み依頼が
あったとする。この場合、先ず、チャネルＡから磁気デ
ィスク制御装置４に対して、ライトコマンドと、ライト
データを転送する。この時のデータ転送速度は、例え
ば、９ＭＢ／sec であるとする。

【００６０】この処理依頼を受けた磁気ディスク制御装
置４では、これらのコマンドとデータを磁気ディスク装
置へ送り、メモリ１２上に書き込む。

【００６１】この場合のデータ転送速度は９ＭＢ／sec
とする。これらの処理が時刻ｔ₁からｔ₂までかかった
とすると、ｔ₂で磁気ディスク制御装置４からチャネル
Ａに対し、チャネル終了を通知する。

【００６２】磁気ディスク装置では、メモリ１２上から
制御情報を読出して、データライトのポジショニングを
行う（この間、メカは停止している）。

【００６３】なお、磁気ディスク装置の動作開始ととも
に、磁気ディスク制御装置４では、磁気ディスク装置を
つき放す。

【００６４】次に、チャネルＢからのリード処理依頼が
あったとする。この場合、先ずスタートＩ／Ｏ（ＳＬ
Ｏ）が送られてくる。磁気ディスク制御装置４では、リ
ードＴＣＢを作成して、メモリ１２上の制御情報域に格
納する。

【００６５】この時、データは空のまま、磁気ディスク
装置をつき放すと共に、ＣＨＢに対し、リトライ要求を
出す。

【００６６】時刻ｔ₃になって、ライトポジショニング
のシーク動作が完了すると、メモリ１２からライトデー
タ（ＣＨＡからの依頼データ）を読出して、媒体に書き
込む。

【００６７】この時のデータ書込み速度は、例えば4.5
ＭＢ／secである。このデータ書込みが時刻ｔ₄で完了
すると、磁気ディスク装置から、磁気ディスク制御装置
４に対して、割込みを発生し、処理完了通知を行う。

【００６８】この割込み通知を受けた磁気ディスク制御
装置では、メモリ１２上からＣＰＵＩＤをリードし、依
頼先のチャネルに対し、デバイス終了を通知する。

【００６９】また、上記データライトが完了した磁気デ
ィスク装置では、チャネルＢからのリード依頼の処理を
開始し、リードのポジショニングを行う。

【００７０】その後、時刻ｔ₅において、リードのシー
ク動作が完了すると、直ちに媒体から所定のデータをリ
ードし、（4.5 ＭＢ／sec ）、メモリ１２のデータ域に
格納する。

【００７１】このデータリードが完了すると、割込みに
より、磁気ディスク制御装置４に対して、処理の完了通
知を行う。その後、磁気ディスク制御装置４がメモリ１
２からＣＰＵＩＤをリードし、チャネルＢにリトライ完
了を通知すると共に、メモリ１２からリードデータを読
出してチャネルＢへ転送する（９ＭＢ／sec ）。

【００７２】このようにして、メモリ１２を介し、磁気
ディスクと磁気ディスク制御装置間でデータ転送を行う
ことができる。なお、磁気ディスク装置が複数台接続し
てある場合は、各装置毎に同様の処理を行う。

【００７３】この例では、磁気ディスク装置のデータ転
送速度（4.5 ＭＢ／sec ）は、磁気ディスク制御装置と
メモリ１２間のデータ転送速度（９ＭＢ／ｓｅｃ）の半
分である。従って、これらのデータ転送を切離して行え
ば、全システムとしてのスループット向上が可能とな
る。

【００７４】以上実施例について説明したが、本発明は
次のようにしても実施可能である。

【００７５】（１）磁気ディスク制御装置に接続する磁
気ディスク装置の数は、任意の数でよい。この場合、各
磁気ディスク装置を、図３のように構成しておく。

【００７６】（２）磁気ディスクシステム以外にも、同
等なシステムに適用可能である。

【００７７】（３）磁気ディスク制御装置に接続する上
位ＣＰＵの数も２つに限らず、任意の数でよい。

【００７８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような効果がある。

【００７９】（１）デバイスと、デバイスコントローラ
間のデータ転送は、メモリの転送速度で行うことができ
るから、データ転送速度が速くなる。

【００８０】（２）また、デバイスのつき放しにより、
デバイスと、デバイスコントローラ間の結合時間を短く
できる。

【００８１】（３）パス識別情報（ＣＰＵＩＤ）を使用
することにより、再結合時のパス決定が簡単にでき、デ
バイスコントローラのオーバヘッドを軽減できる。

【００８２】（４）上記の理由により、デバイスコント
ローラとデバイスとのパスのビジィ率を低下させること
ができ、システムのスループットが向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理図である。

【図２】本発明の実施例における磁気ディスクシステム
の構成図である。

【図３】磁気ディスク装置の構成図である。

【図４】メモリの説明図である。

【図５】多重動作時のタイムチャートである。

【図６】従来の磁気ディスクシステムの構成図である。

【図７】従来のメモリ配置の説明図である。

【符号の説明】

１０デバイスコントローラ１１デバイス１２メモリＡＤＰアダプタ５ー１，５ー２磁気ディスク装置

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】デバイスと、該デバイスを制御すると共
に複数の上位装置からアクセス可能なデバイスコントロ
ーラとから成るシステムのデータ転送制御方法におい
て、上記デバイス内に、媒体の位置決め情報や処理依頼元装
置を識別するためのパス識別情報を含む制御情報を格納
する制御情報域と、リード／ライトデータを格納するデ
ータ域とを有するメモリを設けておき、デバイスコントローラでは、上記いずれかの上位装置か
ら処理依頼を受けた際、上記メモリに上記媒体の位置決
め情報やパス識別情報を含む制御情報等の書込みを行っ
た後、デバイスをつき放し、デバイスでは、デバイスコントローラによって書込ん
だ、上記メモリ上の制御情報等を用いて処理を行い、処
理結果をメモリに書込んだ後、デバイスコントローラに
対し、割込みで処理完了通知を行うと共に、デバイスコントローラでは、デバイスつき放し後の再結
合時に、上記制御情報中のパス識別情報を読出してパス
の決定を行うことにより、上記メモリを介してデバイス
コントローラとデバイス間のデータ転送を行うことを特
徴としたデータ転送制御方法。」