JP2810265B2 - データ蓄積装置及び情報処理システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、データ蓄積装置及びそ
れを用いた情報処理システムに係り、転送データの信頼
性を高めるのに好適なデータ蓄積装置及びそれを用いた
情報処理システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】障害が発生しても、データの一貫性を保
持したまま処理を続行することが重要である情報処理シ
ステムの利用分野は多々ある。例えば、交通管制システ
ムや、金融，証券システムなどに利用されるコンピュー
タシステムである。これらは、高い信頼性が求められ
る。この要求に答えるため、従来より情報処理システム
の信頼性を高めるための技術が開発されてきている。情
報処理システムのなかでも、処理するデータ量の増大に
ともなって、データを蓄積しておくデータ蓄積装置の信
頼性を性能を落とさずに高めることが重要となってい
る。

【０００３】従来、例えば特開昭58−137057号公報にあ
るように、主メモリとデータ蓄積媒体との間のデータ転
送だけでなく、いろいろなデータ転送においてパリティ
・ビットを付加することに転送データの信頼性を高めて
いる。また、例えば特開昭55-34756 号公報にあるよう
に、同一情報を２台のデータ蓄積媒体へ書き込む場合、
性能を向上させるためにハードウェアによって２台のデ
ータ蓄積媒体への書き込みを制御し、すべてのデータを
同時に書いていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記従来例において、
このパリティチェック機構が途切れる場合があり、この
パリティチェック機構が途切れた部分において、データ
化が発生した場合に、異常を検出できないという問題点
があった。また、主メモリとディスクの間の一貫したパ
リティチェック機構を持つためには、主メモリからディ
スクをすべて自前で製作する必要があるが、これは、開
発工数が多大となるばかりか、世の中の標準品を取り入
れることを困難とするという問題がある。

【０００５】

【０００６】本発明の目的は、ハードウェアによる一貫
パリティ機構がなくても転送データの信頼性を確保する
ことである。

【０００７】

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は転送データへデータ転送中のデータ欠損の
有無を検出するためのチェックデータを付加しデータ蓄
積媒体へ書き込み，読みだし時は、このチェック用デー
タをチェックし、正常のときだけデータを転送すること
を特徴とする。

【０００９】

【００１０】

【作用】上記のようにして、転送データへデータ転送中
のデータ欠損有無を検出するためのチェックデータを付
加しデータ蓄積媒体へ書き込み，読みだし時は、このチ
ェック用データをチェックし、正常のときだけデータを
転送するので、一貫パリティ機構が実現できなくても、
データの整合性を保つことが可能となり、データ蓄積媒
体のドライブなどは、一貫パリティ機構を実現させるた
めの特別製品でなく、容易に置換可能な標準品を採用す
ることが可能となる。

【００１１】

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図に従って、説明す
る。

【００１３】本発明における第１の実施例は、磁気ディ
スクへデータを書く装置であって、システムプログラム
が磁気ディスクへ書くデータをすべて加算する手段と、
この加算結果に加えると特定の値となるサムチェック値
を求める手段を持ち、このサムチェック値をシステムプ
ログラムが磁気ディスクへ書くデータに付加し磁気ディ
スクへ書く手段を持つことにより、システムプログラム
による磁気ディスク書き込みデータと前記サムチェック
値をまとめて磁気ディスクへ書くことと、前記ディスク
へ書き込まれたデータを読み込むときに読み込みデータ
を全部加算する手段とその結果を前記特定の値と比較し
比較結果を報告する手段とを持ち、比較結果が同一の場
合だけサムチェック値を除いたデータだけを転送するこ
と、及びシステムプログラムが磁気ディスクへ書くデー
タのディスク内セクタアドレスをシステムプログラムが
磁気ディスクへ書くデータに付加する手段を持つことに
より、システムプログラムによる磁気ディスク書き込み
データと前記セクタアドレスをまとめて磁気ディスクへ
書くことと、前記ディスクへ書き込んだデータを読み込
むときに前記読み込みデータ内のアドレスと読み込みを
行った磁気ディスクアドレスとを比較し比較結果を報告
する手段を持ち、比較結果が同一の場合だけセクタアド
レスを除いたデータだけを転送することに関した実施例
である。

【００１４】図１に、本発明における第１の実施例のハ
ードウェアのブロック図を示す。データ蓄積装置である
磁気ディスク装置は、インタフェース制御回路１と、デ
ータバッファ２と、転送アドレス／転送データ制御回路
３と、データ書き込み／読み込み制御回路４と、サムチ
ェック値生成／チェック回路５と、データ蓄積媒体であ
る磁気ディスクを内蔵したディスク（図１〜図３中で
は、ＤＩＳＫと表記している。）とを具備し、ＣＰＵと
のデータ転送を行う。

【００１５】インタフェース制御回路１は、転送アドレ
ス／転送データ制御回路３の指示に従い、データバッフ
ァ２へのデータ転送を制御する。データバッファ２は、
CPUとの間のデータ転送において一時的にデータを蓄え
ておくものである。データバッファ２とディスクとのデ
ータ転送を、データ書き込み／読み込み制御回路４が行
う。サムチェック値生成／チェック回路５は、転送アド
レス／転送データ数制御回路３からの指令によりデータ
バッファに入ったデータを逐次読み込んで加算していき
サムチェック値を生成し書き込みデータに付加する処理
と転送データのサムチェック処理を行う。また、転送ア
ドレス／転送データ数制御回路３は、転送ディスク内ア
ドレスの付加およびチェック処理も行う。

【００１６】以上にて、第１の実施例のハードウェアの
ブロック図の概要を説明してきたが、つぎに、図２〜図
４を用いて具体的な処理内容を説明する。図２は図１の
ブロック図のデータをデータ蓄積媒体である磁気ディス
クへ書く場合の動作説明図である。図３はディスクから
データを読み込む場合の動作説明図である。図４は、Ｃ
ＰＵから転送されてくるデータフォーマットとディスク
へ書き込むデータフォーマットおよびディスクから読み
込むデータフォーマットとＣＰＵへ送るデータフォーマ
ットとの関係を示したものである。

【００１７】まず、図２を用いて、データをディスクへ
書き込む場合について説明する。

【００１８】ＣＰＵから転送アドレス／転送データ数制
御回路３へ、転送先ディスク内セクタアドレスと転送デ
ータ数が設定される。ディスクへデータを書き込む単位
は、１セクタ（ＣＰＵ４０１からの転送データ５１２バ
イトと符号４０３のディスク内アドレス４バイトと符号
４０４のサムチェックデータ４バイトとの合計５２０バ
イトを総称する用語。本実施例では、ＣＰＵからは５１
２バイト単位のデータ数でデータが転送されてくる。）
である。転送アドレス／転送データ数制御回路３は、Ｃ
ＰＵからデータの書き込み指示を受けると、インタフェ
ース制御回路１に指示をだし、ＣＰＵからデータバッフ
ァ２へデータを取り込むことと、サムチェック値生成回
路５−１にデータバッファ２へ入ってきたデータを逐次
読み込み加算することと、データ書き込み制御回路４−
１へデータバッファ２へ入ってきたデータをディスクへ
書き込むことを指示する。

【００１９】転送アドレス／転送データ数制御回路３
は、データ転送数（転送したデータの数）をカウント
し、５１２バイトになるとインタフェース制御回路１に
一旦データの転送を中止させる。そして、転送アドレス
／転送データ数制御回路３は、データを書き込むディス
ク内セクタアドレスをデータバッファ２へ書き込む。こ
れにより、データバッファ２へ書き込まれたディスク内
セクタアドレスが、データ書き込み制御回路４−１によ
りディスクへ書き込まれる。次に、サムチェック値生成
回路に対し、前記ディスク内セクタアドレスも加算した
現在のデータ加算値に基づき、前記データ加算値に加え
ると所定値（通常、０）となるサムチェック値を作成
し、データバッファへそのサムチェック値を書き込むこ
とを指示する。これにより、データバッファへ書き込ま
れたサムチェック値は、データ書き込み制御回路４−１
によりディスクへ書き込まれる。これらの処理が終わる
と転送アドレス／転送データ数制御回路３は、引き続き
データ転送を行う必要が有る場合は、インタフェース制
御回路１にＣＰＵからのデータ転送再開およびサムチェ
ック値生成回路５−１に対し再度サムチェック値生成を
指示する。データ転送をそれ以上行う必要が無い場合
は、転送アドレス／転送データ数制御回路３は、インタ
フェース制御回路１，データ書き込み制御回路４−１に
対しデータ転送処理の終了指示と、サムチェック値生成
回路５−１に対し生成処理の終了指示を行いＣＰＵに対
してデータ転送が終了したことを報告する。このとき
の、ＣＰＵから転送されてくるデータフォーマットを図
４において、ＣＰＵからのライトデータ４０１に示し、
ディスクへのライトデータ４０２を示してある。

【００２０】次に、図３を用いて、データをディスクか
ら読み込む場合について説明する。ＣＰＵから転送アド
レス／転送データ数制御回路３へ、転送元ディスク内セ
クタアドレスと転送データ数が設定される。ディスクか
らデータを読み込む単位は、書き込む単位と同様に１セ
クタ（４０５のＣＰＵへの転送データ５１２バイトと４
０３のディスク内アドレス４バイトと４０４のサムチェ
ックデータ４バイトの合計５２０バイト。本実施例で
は、ＣＰＵからは５１２バイト単位のデータ数でデータ
が転送されてくる。）である。転送アドレス／転送デー
タ数制御回路３は、ＣＰＵへのデータの読み込み指示を
受けると、データ読み込み制御回路４−２に対しディス
クからデータバッファへデータを取り込むことと、サム
チェック値チェック回路５−２に対しデータバッファ２
へ入ってきたデータを逐次読み込み加算することと、イ
ンタフェース制御回路１に対しデータバッファ２に入っ
てきたデータをＣＰＵへ転送することを指示する。

【００２１】転送アドレス／転送データ数制御回路３
は、データ転送数をカウントし、512バイトになるとデ
ータ読み込み制御回路４−２とインタフェース制御回路
１に一旦データの転送を中止させる。そして、データ読
み込み制御回路４−２に対し次の４バイトを読み込むこ
とを指示し、サムチェック値チェック回路に対し、現在
のデータ加算値が０で有るかどうかのチェック指示をす
る。つぎに転送アドレス／転送データ数制御回路３は、
データ読み込み制御回路４−２に対し次の４バイトを読
み込むことを指示し、データバッファ２に入ってきたデ
ータを転送要求を出したディスク内セクタアドレス値と
一致しているかをチェックする。このサムチェックとア
ドレスの一致チェックが正常（即ち、一致しているこ
と）であったときは、さらにデータ転送が必要であれば
次のセクタの読み込み処理をおこなうため、再度、デー
タ読み込み制御回路４−２に対しディスクからデータバ
ッファへデータを取り込むことと、サムチェック値チェ
ック回路５−２に対しデータバッファ２へ入ってきたデ
ータを逐次読み込み加算することと、インタフェース制
御回路１に対しデータバッファ２に入ってきたデータを
ＣＰＵへ転送することを指示する。必要が無いならば、
ＣＰＵに対しデータ転送の正常終了報告を行う。前記処
理においてインタフェース制御回路１によるＣＰＵへの
データ転送を停止した状態でディスク内セクタアドレス
４０３とサムチェックデータ４０４をデータバッファに
読み込むためこれらのデータはＣＰＵへは転送されずに
読み捨てられる。前記チェックが正常でなかった場合
は、データ転送をそこで打ち切りCPUに対しデータ転送
の異常終了報告を行う。ＣＰＵ４０５へのリードデータ
はCPUへ転送されてしまうが、データ転送が異常で報告
されるため、ＣＰＵによって使用されることは無い。図
４において、このときのＣＰＵへ転送するデータフォー
マットの例を、ＣＰＵへのリードデータ４０５及びディ
スクからのリードデータ４０６として示してある。本実
施例では、ディスク内セクタアドレスをディスクへ書き
込むデータの最後尾に付加しているが、これを先頭に付
加することも可能である。

【００２２】本実施例によれば、ハードの一貫パリティ
が途切れるシステムでも、データ蓄積媒体のデータ転送
性能を落とさずに、データの整合性をチェックすること
が可能となり、異常となっているデータを無条件に使用
することによるシステムの誤動作、および２重化された
ディスクにおける、一方のディスクから異常データをリ
ードして、それを両方のディスクへライトすることによ
り、正常なディスクのデータをも破壊してしまうことを
防ぐことができるという効果がある。

【００２３】つぎに、本発明による２台のデイスクへ同
一のデータを書き込む２重化デイスクにおけるデイスク
内のデータの信頼性を向上する第２の実施例を図５、図
６を使用して説明する。要約すると、同一のデータを２
台の異なる磁気ディスクへ書く場合において、磁気ディ
スクと主メモリとのデータ転送を行うにあたり２台のデ
ィスクへ同時に書き込む手段と、１台づつシーケンシャ
ルに書き込む手段とを持ち、書き込むデータに前記書き
込み手段のを選択するための手段を持ち、磁気ディスク
へデータを書き込むときに前記データの使用する書き込
み手段を判定し、その手段を使用して磁気ディスクへデ
ータを書き込む実施例である。

【００２４】図５は、第２の実施例におけるハードウェ
ア構成のブロック図を示している。インタフェース制御
回路１は、ＣＰＵとデータバッファとのデータ転送を制
御する回路である。データバッファ２は、ＣＰＵとディ
スクとの間におけるデータ転送処理において一旦データ
を蓄えておくのに使用する。符号５０２，５０３のデー
タ書き込み／読み込み制御回路は、データバッファ２と
ディスクとの間のデータ転送を制御する。起動／終了制
御回路５０１はＣＰＵからの起動とＣＰＵへの終了報告
を制御する。この回路は、ディスクへデータを書き込む
場合に２台のディスクへ同時にデータを書き込むか、１
台ずつシーケンシャルにデータを書き込むのかの制御も
行う。

【００２５】図６は、第２の実施例におけるデータ転送
起動情報のデータを示している。この起動情報は、起動
／終了制御回路５０１にレジスタが用意されており、そ
のレジスタに書き込むことによって、ＣＰＵとディスク
との間のデータ転送を起動する。領域６０２は、ディス
クへの書き込みや読み込みを指示するコマンドを設定す
る。領域６０３にはＣＰＵ側のデータ転送メモリアドレ
スを設定し、領域604にはディスク内のデータ転送アド
レスを設定し、領域６０５には転送データ数を設定す
る。領域６０６の転送モードは２台のディスクの両方に
同時に書き込むのかシーケンシャルに書き込むのかのモ
ードを設定する。

【００２６】ところで、ＣＰＵ上で動作するシステムプ
ログラムとしてのＯＳ（オペレーティングシステム）が
ディスクとのデータ転送を起動するが、このＯＳはディ
スクへの書き込み対象データが、ＯＳが管理しているデ
ィスクの制御系データなのか、それともアプリケーショ
ンの管理している情報系データなのかを判別できる。こ
のため、本実施例では、前記ＯＳがディスクとのデータ
転送起動時に転送モードを設定している。

【００２７】前記ＯＳは、制御系データをディスクへ書
き込むときには、シーケンシャルモードを設定する。起
動／終了制御回路５０１はこれを判定し、インタフェー
ス制御回路１に対しＣＰＵからデータバッファ２へのデ
ータ転送を指示し、データ書き込み／読み込み制御回路
５０２に対しデータバッファ２に転送されて来たデータ
のディスクへの書き込みを指示する。データ書き込み／
読み込み制御回路502は、インタフェース制御回路１よ
り指示されたデータ数をディスクへ書き込むと、書き込
み終了をインタフェース制御回路１へ報告する。この報
告を受け取るとインタフェース制御回路１は、データ書
き込み／読み込み制御回路５０３に対しディスク（Ｂ）
へのデータ書き込みを指示する。書き込むべきデータは
すでにデータバッファ２上にあるので再度ＣＰＵからデ
ータバッファ２へのデータ転送はしない。データ書き込
み／読み込み制御回路５０３は、インタフェース制御回
路１より指示されたデータ数をディスクへ書き込むと、
書き込み終了をインタフェース制御回路１へ報告する。
この報告を受け取るとインタフェース制御回路１は、Ｃ
ＰＵに対しデータ書き込みが終了したことを報告する。

【００２８】これに対し、情報系データをディスクへ書
き込むときには、同時書き込みモードを設定する。起動
／終了制御回路５０１はこれを判定し、インタフェース
制御回路１に対しＣＰＵからデータバッファ２へのデー
タ転送を指示し、２つのデータ書き込み／読み込み制御
回路５０２と５０３に対し、データバッファ２に転送さ
れて来たデータのディスクへの書き込みを指示する。デ
ータ書き込み／読み込み制御回路５０２および５０３
は、インタフェース制御回路１より指示されたデータ数
をディスクへ書き込むと、各々書き込み終了をインタフ
ェース制御回路１へ報告する。データ書き込み／読み込
み制御回路５０２および５０３の両方から、この報告を
受け取ったときインタフェース制御回路１は、ＣＰＵに
対しデータ書き込みが終了したことを報告する。

【００２９】本実施例によれば、２重化されたディスク
にデータを書き込む場合において、２台のディスクに対
して並列又は同時に書き込みを行うことで、２重化によ
るディスクへのデータ書き込み性能低下を防止する特徴
を生かしたうえで、同時書き込みの問題点である計算機
システムの突然の停止によるディスクデータ破壊を、Ｏ
Ｓが使用するディスク管理情報などの制御系情報につい
て回避することができるという効果がある。

【００３０】以上の実施例で述べたＣＰＵと、インタフ
エース制御回路１とは、他の入出力装置（例えば、キー
ボード、マウス、表示装置、プリンタ等）と共有する共
通伝送路（データバスともいう。）を介して接続されデ
ータ伝送が行われ、全体として情報処理システムを構成
する。

【００３１】以上の実施例では、データ蓄積装置として
磁気ディスク装置を例に説明したがこれに限定されるも
のではなく、ＲＡＭ，ＥＥＰＲＯＭ等の半導体記憶装
置，光記憶装置等を用いた場合にも適用できる。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、ハードウェアによる一
貫パリティ機構がなくても転送データの信頼性を確保で
きる。

【００３３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のハードウェアのブロッ
ク図。

【図２】本発明の第１の実施例の動作説明図。

【図３】本発明の第１の実施例の動作説明図。

【図４】本発明の第１の実施例のデータフォーマット説
明図。

【図５】本発明の第２の実施例のハードウェア構成のブ
ロック図。

【図６】本発明の第２の実施例におけるデータ転送起動
情報の一例を示す図。

【符号の説明】

１…インタフェース制御回路、２…データバッファ、３
…転送アドレス／転送データ制御回路、４…データ書き
込み／読み込み制御回路、５…サムチェック値生成／チ
ェック回路、４−１…データ書き込み制御回路、４−２
…データ読み込み制御回路、５−１…サムチェック値生
成回路、５−２…サムチェック値チェック回路、４０１
…ＣＰＵからのライトデータ、４０２…ディスクへのラ
イトデータ、４０３…ＣＰＵへのリードデータ、４０５
…サムチェック値、４０６…ディスクからのリードデー
タ、５０１…起動／終了制御回路、５０２，５０３…デ
ータ書き込み／読み込み制御回路、６０２…ディスクへ
の処理内容指示コマンド、６０３…ＣＰＵ側のデータ転
送メモリアドレス、６０４…ディスク内のデータ転送ア
ドレス、６０５…転送データ数、６０６…データ転送モ
ード。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 智明 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株式会社 日立製作所 大みか工場内 (72)発明者 小林 淳一 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 日立プロセスコンピュータエンジニアリ ング株式会社内 (72)発明者 宮尾 健 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株式会社 日立製作所 大みか工場内 (56)参考文献 特開 平３−233742（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−73763（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−284248（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G06F 11/08 310 G06F 11/10 310 G06F 3/06 305 G06F 12/16 320

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】データ蓄積媒体と、前記データ蓄積媒体へ
   書き込む書き込みデータの媒体内アドレスを前記書き込
   みデータに付加する媒体内アドレス付加手段と、当該媒体内アドレス付加手段により媒体内アドレスを付
   加された書き込みデータを、前記データ蓄積媒体へ書き
   込む手段と、 前記データ蓄積媒体からデータを読み出す時に、読み出
   したデータ内の前記媒体内アドレスと当該読み出したデ
   ータの媒体内アドレスとを比較し比較結果を報告するア
   ドレス比較結果報告手段とを具備し、前記読み込みデー
   タ内のアドレスと前記媒体内アドレスとが同一の場合、
   前記読み込みデータから前記媒体内アドレスを除いたデ
   ータを転送することを特徴とするデータ蓄積装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載のデータ蓄積装置と、ＣＰ
   Ｕ装置と、入力装置と、出力装置と、前記各装置間のデ
   ータ伝送を行う共通伝送路とからなることを特徴とした
   情報処理システム。