JP2864751B2 - ディスク制御装置の不揮発性メモリ管理方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は上位装置に対し、ディス
ク装置にデータを高速に書込めたように制御するディス
ク制御装置に係り、特に受領したデータをディスク装置
に書込む前に、不揮発性メモリに記憶させる場合に、記
憶領域の節減を可能とするディスク制御装置の不揮発性
メモリ管理方式に関する。

【０００２】近年、磁気ディスクサブシステムの高性能
化手段の一つとして、高速読出し機能と、高速書込み機
能が知られている。前者は磁気ディスク装置から読出さ
れる頻度の高いデータを持つレコードを、複数トラック
分磁気ディスク制御装置内のＲＡＭに保存（ステージン
グ）しておき、上位装置のチャネルから読出しを要求さ
れたレコードが、このＲＡＭ上に存在している場合、即
ち、ヒットした場合は、機械的動作が伴う磁気ディスク
装置をアクセスすることなく、このＲＡＭから指定され
たレコードのデータをチャネルに転送することにより、
読出し時間を短縮する機能である。

【０００３】後者はチャネルから書込みを要求されたデ
ータを持つレコードを、磁気ディスク制御装置内のＲＡ
Ｍに書込んだ時点で、磁気ディスク制御装置がチャネル
に書込み動作完了を通知し、チャネルと磁気ディスク制
御装置との結合が解除された後、このＲＡＭに書込んだ
レコードを磁気ディスク制御装置がチャネルとは無関係
に、磁気ディスク装置に書込むもので、このレコードを
磁気ディスク装置に直接書込む場合に比し、チャネルが
専有される時間を短縮する機能である。

【０００４】ところで、磁気ディスク制御装置が備える
ＲＡＭは、電源が切断されると記憶されたデータが消滅
するため、チャネルから受領したレコードが停電により
消滅しないように、不意の停電に備えて電池等によって
バックアップされる不揮発性メモリを設け、書込みレコ
ードを記憶させているが、この不揮発性メモリの容量は
ＲＡＭに比し小さいため、書込みレコードを記憶させる
ためのメモリ領域は少なくなるようにする必要がある。

【０００５】

【従来の技術】図６は従来技術の一例を説明するブロッ
ク図で、図７は各機能単位の詳細ブロック図である。

【０００６】ディスク制御装置３は、複数の機能単位で
構成されており、チャネルアダプタ５と６は、図７(A)
に示す如き構成で、プロセッサ１６は制御記憶１７に格
納されたプログラムを読出して動作し、インタフェース
回路１４を経て、チャネル１又は２からのスタートＩ／
Ｏ命令の受領と、チャネル１又は２との間のデータ転送
を行うと共に、共通バス制御回路１５を制御して、共通
バス１３を経て他の機能単位との間のデータ転送を行
う。

【０００７】デバイスアダプタ７と８は、図７(A) に示
す如き構成で、プロセッサ１６は制御記憶１７に格納さ
れたプログラムを読出して動作し、インタフェース回路
１４を経て、ディスク装置４に命令を送出し、ディスク
装置４との間のデータ転送を行うと共に、共通バス制御
回路１５を制御して、共通バス１３を経て他の機能単位
との間のデータ転送を行う。

【０００８】キャッシュ制御回路９は、図７(B) に示す
如き構成で、プロセッサ１９は制御記憶１８に格納され
ているプログラムを読出して動作し、共通バス制御回路
２０を制御して、共通バス１３を経由し、キャッシュメ
モリ１０及び不揮発メモリ１１に対するレコードの書込
み／読出し動作の制御と、キャッシュメモリ１０に書込
まれたレコードを定期的にディスク装置４に書込む処理
を行う。

【０００９】リソースマネージャ１２は、図７(C) に示
す如き構成で、プロセッサ２３は制御記憶２２に格納さ
れているプログラムを読出して動作し、共通バス制御回
路２４を制御して共通バス１３を経由し、チャネル１又
は２からの総てのスタートＩ／Ｏ命令を受領してＲＡＭ
２５に格納し、このスタートＩ／Ｏ命令を集中管理する
と共に、各スタートＩ／Ｏ命令毎に、チャネルアダプタ
５，６とデバイスアダプタ７，８にデータ転送処理の指
示を行う。

【００１０】又、受領した全スタートＩ／Ｏ命令毎の制
御情報や、チャネル経路毎の制御情報、デバイス装置４
の制御情報をＲＡＭ２５に格納し、他の機能単位がＲＡ
Ｍアクセス制御回路２６を経て、このＲＡＭ２５をアク
セスし、上記情報を読出すことを可能として、この情報
を集中管理する。

【００１１】例えば、チャネル１がチャネルアダプタ５
に対し、スタートＩ／Ｏ命令を送出し、ディスク装置４
のアドレス、即ち、シリンダアドレス、ヘッドアドレ
ス、レコードアドレスを指定して、データの書込みを指
示すると、チャネルアダプタ５はリソースマネージャ１
２に共通バス１３の使用を要求し、許可されると、キャ
ッシュ制御回路９のアドレスを送出して結合する。

【００１２】そして、この結合が完了すると、チャネル
アダプタ５はチャネル１からデータを送出させ、キャッ
シュ制御回路９に指示して、キャッシュメモリ１０と不
揮発性メモリ１１に、チャネル１が送出するデータを持
つレコードを書込ませる。

【００１３】そして、キャッシュメモリ１０と不揮発性
メモリ１１に対し、チャネル１が送出するデータを総て
書込ませると、この書込みが完了した時点で、チャネル
１に書込み動作終了を通知し、チャネル１との結合を解
除する。

【００１４】リソースマネージャ１２は所定の時間毎
に、キャッシュ制御回路９とデバイスアダプタ７又は８
と結合させ、キャッシュメモリ１０に書込まれたレコー
ドを、ディスク装置４の指定されたアドレスのレコード
領域に転送して書込ませる。

【００１５】そして、停電となった場合、電源が再投入
されると、キャッシュ制御回路９の不揮発性ＲＡＭ２１
に残された情報に基づき、未書込みレコードがある場
合、不揮発性メモリ１１から、この未書込みレコードを
ディスク装置４に送出させて、書込み動作を終了する。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】従来は上記の如く、チ
ャネル１がディスク装置４に書込ませるデータは、キャ
ッシュメモリ１０と不揮発性メモリ１１に同時に書込ま
れ、停電となった時は、不揮発性メモリ１１に残された
データを使用することにより、チャネル１から送出され
たデータが消滅しないようにしている。

【００１７】従って、キャッシュメモリ１０と不揮発性
メモリ１１に記録されるデータの記録フォーマットは同
一である。図８はディスク装置の記録フォーマットを説
明する図である。

【００１８】ディスク装置４の各トラックには、トラッ
クの先頭を示すインデックスに続いてホームアドレスが
記録され、続いて複数のレコードが記録される。そし
て、各レコードはシリンダアドレス、ヘッドアドレス、
レコードアドレス、データ長等を記録するカウント部
と、キーの長さを記録するキー部と、データを記録する
データ部から構成される。

【００１９】図９は不揮発性メモリの記録フォーマット
を説明する図である。チャネル１からデータの書込みを
指定されたレコードがＲｍと、Ｒｎであり、その間にデ
ータの更新されないレコードがＲｍ＋１，Ｒｍ＋２，
─，に示す如く複数存在するものとすると、不揮発性メ
モリ１１には、図示する如く、データが更新されるレコ
ードＲｍとＲｎが記録されると共に、データの更新され
ないレコードＲｍ＋１，Ｒｍ＋２，─，には、カウント
部のみが記録され、データ部は空白となる。

【００２０】不揮発性メモリ１１は、コストと電源維持
の為に電池等が必要であり、大容量のものは使用されな
い。従って、キャッシュメモリ１０と同一の容量を必要
とする記録フォーマットで書込みデータを記憶すると、
容量が不足するのみならず、更新されないレコードＲｍ
＋１，Ｒｍ＋２，─，のために、無駄な記憶領域を専有
されるという問題がある。

【００２１】本発明はこのような問題点に鑑み、データ
の更新されないレコードは除いて、データの更新された
レコードのみを記憶するようにして、少ない記憶容量を
有効に利用することを目的としている。

【００２２】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理を説
明するブロック図である。ディスク制御装置３１は、上
位装置３０とディスク装置４との間のデータ転送制御を
行う際に、メモリ３２と不揮発性メモリ１１とに、上位
装置３０が送出する書込みデータを持つレコードを記憶
させた後、この記憶させたレコードをディスク装置４に
書込む。

【００２３】この時、接頭語作成手段３３は、上位装置
３０がディスク装置４にデータを書込むために送出する
アドレスに基づき、不揮発性メモリ１１に書込むレコー
ドを選択し、この選択したレコードにディスク装置４の
書込み先を示す接頭語を付加して、不揮発性メモリ１１
に書込む。

【００２４】従って、不揮発性メモリ１１には、上位装
置３０から、書込みを指示されたデータを持つレコード
にのみ、接頭語が付加されて記憶される。又、接頭語判
読手段３４は、電源が投入されると、不揮発性メモリ１
１から読出した各レコードに付加された接頭語から、夫
々のレコードのディスク装置４に対する書込み先を認識
して書込ませる。

【００２５】従って、メモリ３２に記憶させたレコード
が消滅した場合、不揮発性メモリ１１からディスク装置
４に未書込みレコードが書込まれる。

【００２６】

【作用】上記の如く構成することにより、記憶容量の小
さい不揮発性メモリ１１には、書替えるデータを持つレ
コードのみ記憶するため、書替えられないレコードのた
めに、無駄な記憶領域を専有されることが無く、少ない
記憶容量を有効に利用することが出来る。

【００２７】

【実施例】図２は本発明の一実施例を示す回路のブロッ
ク図で、図３は本発明の機能単位の詳細ブロック図であ
る。

【００２８】図６及び図７と同一符号は同一機能のもの
を示す。図２のチャネルアダプ３６は、図３(A) に示す
如き構成であり、図２のデバイスアダプタ３７は図３
(B) に示す如き構成である。

【００２９】図３(A) のプロセッサ１６は制御記憶３８
に格納されているプログラムを読出して動作し、インタ
フェース回路１４を経て、図２に示すチャネル１からの
スタートＩ／Ｏ命令の受領し、ディスク装置４のアドレ
スを指定されて、データの書込みを指示されると、プロ
セッサ１６はリソースマネージャ１２に共通バス１３の
使用を要求し、許可されると、キャッシュ制御回路９の
アドレスを送出して結合する。

【００３０】そして、この結合が完了すると、プロセッ
サ１６は与えられたレコードアドレスに基づき、書込み
を指示されたデータを持つレコードがキャッシュメモリ
１０にステージングされているか調べ、ステージングさ
れていなければ、通常の書込みを行うため、デバイスア
ダプタ３７のアドレスを送出する。

【００３１】図３(B) に示すデバイスアダプタ３７のプ
ロセッサ１６は、制御記憶４０に格納されているプログ
ラムを読出して動作し、共通バス制御回路１５を経て入
るチャネルアダプタ３６の送出するアドレスが、自身の
アドレスと一致すると、チャネルアダプタ３６と結合す
る。

【００３２】ここで、チャネルアダプタ３６は、デバイ
スアダプタ３７に対し、チャネル１から与えられたディ
スク装置４の指定されたアドレスを送出する。従って、
デバイスアダプタ３７のプロセッサ１６はインタフェー
ス回路１４を経てディスク装置４を制御し、指定された
アドレスにヘッドの位置付けを行うように指示する。

【００３３】チャネルアダプタ３６はデバイスアダプタ
３７からデータ送出を要求されると、チャネル１からデ
ータを送出させ、図８に示す如きレコードを作成し、デ
バイスアダプタ３７を経てディスク装置４に送出して書
込ませる。

【００３４】同時に、チャネルアダプタ３６は、キャッ
シュ制御回路９を経てキャッシュメモリ１０と不揮発性
メモリ１１に、このレコードを書込ませる。チャネルア
ダプタ３６は、書込みを指示されたデータを持つレコー
ドがキャッシュメモリ１０にステージングされているか
調べ、ステージングされていれば、直ちにチャネル１に
データの送出を要求し、図８に示す如きレコードを作成
すると、キャッシュ制御回路９を経てキャッシュメモリ
１０に書込ませる。

【００３５】この時、プロセッサ１６は接頭語作成回路
３９に書込みを指定されたレコードアドレスから、書替
えられたレコードのアドレスを通知する。そして、キャ
ッシュメモリ１０に対し、チャネル１が送出するデータ
を総て書込ませると、キャッシュメモリ１０から接頭語
作成回路３９が指示する書替えられたレコードのみを読
出し、接頭語作成回路３９が作成した接頭語を付加する
と、キャッシュ制御回路９を経て不揮発性メモリ１１に
書込ませる。

【００３６】そして、この不揮発性メモリ１１に対する
書込みが完了した時点で、チャネル１に書込み動作終了
を通知し、チャネル１との結合を解除する。図４は不揮
発性メモリの記憶フォーマットを説明する図である。

【００３７】書替えられたレコードがＲｍとＲｎである
とすると、レコードＲｍの前には、このレコードをディ
スク装置４に書込むアドレスを備えた接頭語が付加さ
れており、続いてレコードＲｎの前記同様の接頭語と
レコードＲｎが記録され、図９に示す如き余分なレコー
ドＲｍ＋１，Ｒｍ＋２，─のようなデータ部が空白でカ
ウント部のみ記録された領域は存在しない。

【００３８】停電となった後、再度電源が投入される
と、前記の如く、リソースマネージャ１２の指示によ
り、キャッシュ制御回路９の不揮発性ＲＡＭ２１に残さ
れた情報に基づき、レコードＲｍとＲｎが未書込みレコ
ードである場合、デバイスアダプタ３７のプロセッサ１
６は、不揮発性メモリ１１から、この未書込みレコード
ＲｍとＲｎを読出し、接頭語判読回路４１が各レコード
に付加された接頭語から判読するアドレスによって、こ
のレコードＲｍとＲｎをディスク装置４に書込ませる。

【００３９】図５は図２の動作を説明するフローチャー
トである。チャネルアダプタ３６はステップ(1) でチャ
ネル１より書込み命令を受信すると、ステップ(2) ステ
ージングされているデータか調べる。即ち、書込みを指
示されたデータを持つレコードが、キャッシュメモリ１
０にステージングされているか調べる。

【００４０】ステージングされていなければ、ステップ
(3) でディスク装置４にデータの書込みを行う。即ち、
高速書込み機能を使用せず、通常の書込みによってディ
スク装置４にレコードの書込みを行う。

【００４１】ステップ(2) でステージングされていた場
合、ステップ(4) でキャッシュメモリ１０に書込み、総
てのデータの書込みが完了すると、ステップ(5) でキャ
ッシュメモリ１０から書替えられたレコードを読出すと
接頭語を作成して付加し、ステップ(6) で不揮発性メモ
リ１１に書込む。

【００４２】そして、不揮発性メモリ１１に対する書込
みが完了すると、ステップ(7) でチャネル１に書込み完
了を報告する。そして、ステップ(8) で電源が切断後、
再投入されたか調べ、電源断がなければ、ステップ(1)
の処理に戻り、電源断後、再導入された場合は、ステッ
プ(9) で、不揮発性メモリ１１から接頭語付きのレコー
ドを読出し、この接頭語を判読する。

【００４３】そして、ステップ(3) でディスク装置４の
指定されたアドレスに更新するレコードのみ書込み、書
込みが完了するとステップ(1) の処理に戻る。

【００４４】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明は記憶容量の
小さい不揮発性メモリには、書替えるデータを持つレコ
ードのみ記憶し、書替えられないレコードのために、無
駄な記憶領域を専有されることが無いため、少ない記憶
容量を有効に利用することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の原理を説明するブロック図

【図２】 本発明の一実施例を示す回路のブロック図

【図３】 本発明の機能単位の詳細ブロック図

【図４】 不揮発性メモリの記憶フォーマットを説明す
る図

【図５】 図２の動作を説明するフローチャート

【図６】 従来技術の一例を説明するブロック図

【図７】 各機能単位の詳細ブロック図

【図８】 ディスク装置の記録フォーマットを説明する
図

【図９】 不揮発性メモリの記録フォーマットを説明す
る図

【符号の説明】

１、２ チャネル ３、31、35 ディスク制御装置 ４ ディスク装置 ５、６、36 チャネルアダプタ ７、８、37 デバイスアダプタ ９ キャッシュ制御回路 10 キャッシュメモリ 11 不揮発性メモリ 12 リソースマネージャ 13 共通バス 14 インタフェース回路 15、20、24 共通バス制御回路 16、19、23 プロセッサ 17、18、22、38、40 制御記憶 21、25 ＲＡＭ 26 ＲＡＭアクセス制御回路 30 上位装置 32 メモリ 33 接頭語作成手段 34 接頭語判読手段 39 接頭語作成回路 41 接頭語判読回路

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上位装置(30)とディスク装置(4) との間
   のデータ転送制御を行う際に、メモリ(32)と不揮発性メ
   モリ(11)とに該上位装置(30)が送出する書込みデータを
   持つレコードを記憶させた後、該記憶させたレコードを
   該ディスク装置(4) に書込むディスク制御装置(31)にお
   いて、該上位装置(30)が該ディスク装置(4) にデータを
   書込むために送出するアドレスに基づき、前記不揮発性
   メモリ(11)に書込むレコードを選択し、該選択したレコ
   ードに該ディスク装置(4) の書込み先を示す接頭語を付
   加して、該不揮発性メモリ(11)に書込む接頭語作成手段
   (33)と、該不揮発性メモリ(11)から読出した各レコード
   に付加された接頭語から、夫々のレコードの該ディスク
   装置(4) に対する書込み先を認識して書込ませる接頭語
   判読手段(34)と、を設け、該不揮発性メモリ(11)には、
   前記上位装置(30)から、書込みを指示されたデータを持
   つレコードにのみ、前記接頭語を付加して記憶させ、前
   記メモリ(32)に記憶させたレコードが消滅した場合、該
   不揮発性メモリ(11)から該ディスク装置(4) に未書込み
   レコードを書込ませることを特徴とするディスク制御装
   置の不揮発性メモリ管理方式。