JP3080827B2 - ファイル装置用多重化インタフェース及びその制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はコンピュータの二次記憶
装置にかかわり、特にホストコンピュータと二次記憶装
置の間のインタフェース方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータシステムの高度化・複雑化
にともない、周辺装置とのインタフェースに関しても高
度のメッセージのやりとりを行うインテリジェントなも
のが増加してきている。一例として、ＳＣＳＩインタフ
ェースＡＮＳＩ Ｘ３／１３１−１９８６ スモールコ
ンピュータシステムインタフェース（Ｓｍａｌｌ Ｃｏ
ｍｐｕｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を
示す。図１６にそのシステムの構成図を、図１７にデー
タ転送タイムシーケンスの例を示す。このように高機能
なディスクインタフェースは、各周辺装置において細か
なハードウェアの制御を行い、ホストコンピュータ側に
負担をかけないように制御を行うことが可能であるが、
その制御を行うためにはホストアダプタ１３や、ディス
クコントローラ１４のようなバスインタフェースを介し
てデータの転送を行う必要が生じる。また、ＳＣＳＩバ
スにおいては図１６に示したようにバスコントローラは
存在せず、アービトレーションフェースにおいてバスコ
ントローラがデバイスの優先度に基づいてＳＣＳＩバス
の調停を行うのみである。よって、特定のデバイスがＳ
ＣＳＩバスを獲得した後そのデバイスがＳＣＳＩバスを
開放しない限り他のデバイスはＳＣＳＩバスを使用する
ことができず、データ転送も不可能となる。図１７に示
したように、そのデータ転送において２つの入出力処理
を行おうとした場合、入出力処理１が終了し、ＳＣＳＩ
バスを開放した後に入出力処理２を実行することにな
り、入出力処理２の応答が悪くなる可能性が高い。ま
た、ＳＣＳＩバスでは図１７に示したようにデータ転送
の前後においてＳＣＳＩバスのバスプロトコルの処理期
間を伴うが、これは転送を行うデータの長さによらず必
要な処理である。よって、比較的データ量が少ない転送
であっても、それが頻繁に行われた場合には、複数の入
出力処理によるバスの競合の頻度が高くなり転送能力の
低下やレスポンスの悪化を生じていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来ディスクファイル
装置用に用いられているインタフェースにおいては、デ
ィスクに対する入出力要求は、Ｉ／Ｏバスのアービトレ
ーションと入出力処理要求を含んだコマンドパケットの
やり取り及びステータスのやり取りを行い、必要に応じ
てデータの転送を行う形態をとる。よって、実際に転送
するデータ長によらず同様のバス調停を含めたバスのプ
ロトコル制御を行う必要があった。そのため、バスのオ
ーバーヘッドが増大し、Ｉ／Ｏバスの仕様上のデータ転
送性能に比較して十分なバスの転送バンド幅を確保する
ことが出来なかった。一方ディスクのデータ転送性能及
びＩ／Ｏバスの転送性能を生かそうとした場合、ディス
クに対するアクセス単位を長くするのが効果的である
が、その場合にはバスを占有する時間が長くなってしま
う。その結果、システムの他のプロセスの処理速度を低
下させる原因ともなっていた。

【０００４】本発明は、ファイル装置のバスインタフェ
ースにバスコントローラを設けることにより、複数の入
出力要求を受け付けることを可能とし、各Ｉ／Ｏデバイ
スのバスの占有時間の短縮を実現する。また、ディスク
の性能を生かすアクセス単位の長いデータ転送を行う場
合もレスポンスを向上し、システム全体のスループット
の向上を図ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、コンピュータ
のファイル装置用多重化インタフェースにおいて、複数
のディスク装置を接続するためのＩ／Ｏバスと、前記Ｉ
／Ｏバス上で同時に複数実行する入出力処理の識別コー
ドを割り付ける識別コード発生機構と、前記識別コード
発生機構が生成した前記識別コードを登録するための識
別コードテーブルと、前記識別コード発生機構及び前記
識別コードテーブルを内蔵し、ホストインタフェースコ
ントローラからの入出力処理要求に対して、識別コード
を付加しバス割り当てを実行するバスコントローラと、
前記バスコントローラが生成した識別コードをデコード
し前記Ｉ／Ｏバスの状態をモニタ可能な識別コードデコ
ーダを搭載したディスクインタフェースコントローラ
と、前記識別コードをデコードし前記Ｉ／Ｏバスの状態
をモニタ可能な識別コードデコーダを搭載したディスク
インタフェースコントローラと、前記識別コードデコー
ダを搭載したホストインタフェースコントローラからな
るファイル装置用多重化インタフェースである。

【０００６】また、コンピュータのファイル装置用多重
化インタフェースの制御方法において、ホストインタフ
ェースコントローラからバスコントローラに対して入出
力処理を要求するステップと、前記バスコントローラは
要求のあった入出力処理に対して識別コードを生成し、
入出力処理に関連するディスクインタフェースコントロ
ーラ及びホストインタフェースコンピュータに通知する
ステップと、前記バスコントローラが前記入出力処理に
順にＩ／Ｏバスを割り付けデータ転送サイクルを実行
し、バスサイクルの先頭に含まれる識別コードにより、
前記Ｉ／Ｏバスに接続された前記ホストインタフェース
コントローラおよび前記ディスクインタフェースコント
ローラなどのＩ／ＯデバイスはＩ／Ｏバス調停に伴うオ
ーバーヘッド無しにデータを送受信するステップとから
なることを特徴とするファイル装置用多重化インタフェ
ースの制御方法である。

【０００７】また、ファイル装置用多重化インタフェー
スの制御方法において、Ｉ／Ｏバスに接続されたホスト
インタフェースコントローラおよびディスクインタフェ
ースコントローラなどのＩ／Ｏデバイスからバスコント
ローラに対して、入出力要求を行うステップと、前記入
出力要求を発行したデバイスから前記バスコントローラ
に対してバス使用メッセージを送出するステップと、前
記バスコントローラが、前記バス使用メッセージ内に含
まれるデータ転送サイクルにおける最大転送ブロック数
および最少ブロック数により規定される転送条件より、
前記Ｉ／Ｏバスの割付頻度を設定するステップと、前記
バスコントローラにより設定された前記Ｉ／Ｏバス割付
頻度に基づいて前記バスコントローラが順次前記Ｉ／Ｏ
バスの割り付けを行いデータの転送を実行するステップ
と、前記入出力要求を発行した前記Ｉ／Ｏデバイスに対
して入出力処理状況をステータスとして送出するステッ
プからなり、前記バスコントローラの前記Ｉ／Ｏバスの
割付頻度により各入出力処理のデータ転送速度を制御す
ることを特徴とするファイル装置用多重化インタフェー
スの制御方法である。

【０００８】また、ファイル装置用多重化インタフェー
スの制御方法において、Ｉ／Ｏバスに接続されたホスト
インタフェースコントローラあるいはディスクインタフ
ェースコントローラなどのＩ／Ｏデバイスに対して、予
めグループ分けした複数のＩ／Ｏデバイスに同一の受信
デバイスＩＤの割り付けを行うステップと、Ｉ／Ｏバス
に接続された前記Ｉ／Ｏデバイスから、前記受信デバイ
スＩＤを用いたコマンドをバスコントローラに送出する
ステップと、前記入出力要求を発行した前記Ｉ／Ｏデバ
イスから前記バスコントローラに対してバス使用メッセ
ージを送出するステップと、前記コマンドで指定された
送信デバイスから、前記受信デバイスＩＤを割り付けら
れた前記複数のＩ／Ｏデバイスへ入出力処理に対して、
前記バスコントローラが前記Ｉ／Ｏバスを割り付けるこ
とによりデータ転送を実行するステップと、前記入出力
要求を発行した前記Ｉ／Ｏデバイスに対して入出力処理
状況をステータスとして送出するステップからなり、一
回のデータ入出力処理により一つのＩ／Ｏデバイスから
複数のＩ／Ｏデバイスに対して同一データを転送するこ
とを特徴とするファイル装置用多重化インタフェースの
制御方法である。

【０００９】また、ファイル装置用多重化インタフェー
スの制御方法において、Ｉ／Ｏバスに接続されたホスト
インタフェースコントローラあるいはディスクインタフ
ェースコントローラなどのＩ／Ｏデバイスに対して、予
めグループ分けした複数のＩ／Ｏデバイスに同一の受信
デバイスＩＤの割り付けを行うステップと、前記Ｉ／Ｏ
バスに接続された前記Ｉ／Ｏデバイスから、前記受信デ
バイスＩＤを用いたコマンドをバスコントローラに送出
するステップと、前記入出力要求を発行した前記Ｉ／Ｏ
デバイスから前記バスコントローラに対してバス使用メ
ッセージを送出するステップと、前記コマンドで指定さ
れた送信デバイスから、前記受信デバイスＩＤを割り付
けられた前記複数のＩ／Ｏデバイスへの入出力処理に対
して、前記バスコントローラがブロックサイズ単位で順
にＩ／Ｏバスを割り付けることによりデータ転送を実行
するステップと、前記入出力要求を発行した前記Ｉ／Ｏ
デバイスに対して入出力処理状況をステータスとして送
出するステップからなり、一回のデータ入出力処理によ
り一つのＩ／Ｏデバイスから複数のＩ／Ｏデバイスに対
してデータをブロック単位に分割し転送することを特徴
とするファイル装置用多重化インタフェースの制御方法
である。

【００１０】また、ファイル装置用多重化インタフェー
スの制御方法において、Ｉ／Ｏバスに接続されたホスト
インタフェースコントローラあるいはディスクインタフ
ェースコントローラなどのＩ／Ｏデバイスから、コマン
ドをバスコントローラに送出するステップと、前記入出
力要求を発行した前記Ｉ／Ｏデバイスから前記バスコン
トローラに対してバス使用メッセージを送出するステッ
プと、前記コマンドで指定された送信デバイスから、受
信デバイスへのデータの転送を、前記バスコントローラ
がブロックサイズ単位で順に前記Ｉ／Ｏバスを割り付け
ることによりデータ転送を実行するステップと、前記入
出力要求を発行した前記Ｉ／Ｏデバイスに対して入出力
処理状況をステータスとして送出するステップと、前記
受信デバイスが転送実行時の前記識別コードに基づき、
データの順序の入れ替えを行うステップからなり、一回
のデータ入出力処理により複数のＩ／Ｏデバイスから一
つのＩ／Ｏデバイスに対してデータを転送することを特
徴とするファイル装置用多重化インタフェースの制御方
法である。

【００１１】

【作用】本発明は、コンピュータの二次記憶装置に多重
処理可能な汎用バスインタフェースを導入することによ
り、ホストコンピュータのリアルタイムの入出力要求を
Ｉ／Ｏバスの転送バンド幅に応じて時分割処理すること
により、Ｉ／Ｏバスの処理能力を生かした転送を実現す
る。

【００１２】また、ディスク装置のＩ／Ｏバスに対する
アクセスにおいて、リアルタイムの処理を行うために重
要であるＩ／Ｏバス獲得までに要する時間は、バス調停
処理にともなうＩ／Ｏバスのオーバーヘッドの大きさ
と、複数のＩ／Ｏデバイスのバス要求の競合の頻度によ
り決定される。よって、Ｉ／Ｏバスのオーバーヘッドの
低減と同時にＩ／Ｏバスの占有時間の短縮、ディスクの
入出力性能を生かす長いディスクアクセス単位の入出力
を同時に満足させる必要がある。これを、Ｉ／Ｏバス上
のデータの入出力の多重化とバスコントローラによる効
果的なＩ／Ｏバスの割り当てを行うことにより、Ｉ／Ｏ
バス調停のオーバーヘッドの低減及び入出力回数の低減
により実現する。

【００１３】

【実施例】請求項１にかかわる発明の一実施例を説明す
る。図１がブロック構成図であり、図２がバスコントロ
ーラの詳細図である。ここでは二次記憶装置としてファ
イル装置を２台示したが、３台以上混在する場合におい
ても、同様に適用が可能である。

【００１４】本発明のインタフェースにおいては、ホス
トコンピュータ１からの入出力要求を受けたホストイン
タフェースコントローラ２は一旦ホストバスインタフェ
ース２３を経由して、制御ＣＰＵ２４に要求を受け取
り、その要求をＩ／Ｏバスインタフェース２２を介し
て、Ｉ／Ｏバスにコマンドを出力する。Ｉ／Ｏバスに送
出されたコマンドはバスコントローラ６に引き取られ
る。バスコントローラ６の動作の詳細は後述する。バス
コントローラ６は引き取った入出力要求を、現在のバス
の利用状況によりＩ／Ｏバスを割り当てた上でＩ／Ｏバ
スの入出力処理の識別に使用する識別コードを生成す
る。識別コードは、図３に示すように送信デバイスＩＤ
８１、受信デバイスＩＤ８２、乱数値８３から構成され
る。これらのうち送信デバイスＩＤ８１、受信デバイス
ＩＤ８２はあらかじめ固定的に割り当てられたデバイス
ＩＤを使用して生成する。例えばＳＣＳＩインタフェー
スＡＮＳＩＸ３／１３１−１９８６のデバイスＩＤのよ
うに、機器を識別するアドレス情報は予め割り付けるも
のとする。乱数値８３については後述する。書き込み動
作の場合は送信デバイスであるホストインタフェースコ
ントローラ２と受信デバイスであるディスクインタフェ
ースコントローラ３に対してメッセージサイクルを使用
して識別コードを通知する。読みだし動作の場合も同様
に受信デバイスであるホストインタフェースコントロー
ラ２と送信デバイスであるディスクインタフェースコン
トローラ３に対してメッセージサイクルを使用して識別
コードを通知する。ホストインタフェースコントローラ
２およびディスクインタフェースコントローラ３は通知
された識別コードを、各々の識別コードデコーダ（２１
および３１）に設定する。バスコントローラ６は、バス
コントローラ６内に登録されている識別コードに基づき
順次各入出力処理に対してＩ／Ｏバス５を割り付ける。
各Ｉ／Ｏバスサイクルの始めには識別コードを通知を行
った上で転送を行う。Ｉ／Ｏバス上のデバイスは、その
Ｉ／Ｏバスサイクルが自分に対するサイクルであるか
を、識別コードデコーダがバスをモニタし、識別コード
内のデバイスＩＤに自分のデバイスＩＤが指定されてい
るか否かにより自分に対する入出力であるかを判定す
る。もし自分に対する入力あるいは出力である場合は、
バスコントローラ６が出力するＩ／Ｏバスのクロックに
同期してデータの出力あるいは入力を実 行する。ディス
クインタフェースコントローラ３はディスクインタフェ
ース３３を介してディスク装置４との間のデータの入出
力を実行するが、前記ディスクの入出力に対して、ディ
スク装置４の処理が間に合わない時には、バスコントロ
ーラに対して該当する識別コードの入出力処理の実行を
一時停止するようにコマンドの発行を行う。

【００１５】次に図２を使用してバスコントローラ６の
動作について説明する。バスプロトコルコントローラ６
２は、Ｉ／Ｏバス５のバスサイクルを生成するが、動作
はすべてブロック単位のＩ／Ｏバスサイクルの生成を行
う。Ｉ／Ｏバス５がフリーである場合を除いて、Ｉ／Ｏ
バスはＩ／Ｏデバイスからバスコントローラ６への処理
要求の送受信を行うかあるいは識別コードで識別される
デバイス間の入出力処理に割り振る。その割り振りは、
コマンドサイクルのコマンドブロックをバスリクエスト
モニタ６３が参照し、Ｉ／Ｏトランザクション生成機構
６４に送る。Ｉ／Ｏトランザクション生成機構６４はそ
の時点でバスの分配状況を識別コードテーブル６１を参
照し、要求のあったＩ／Ｏバスの割り振りが可能である
かを判定し、処理可能である場合はＩ／Ｏトランザクシ
ョンディスク生成機構６５で生成されたデータに入出力
処理を一意に決定するためのコードを付加して識別コー
ドテーブル６１に登録を行う。ここで入出力処理を一意
に決定するコードとしては乱数発生機構６６によって生
成されるコードを使用しているが、他の入出力処理と競
合しないコードを生成可能な他の方法も適用可能であ
る。バススケジューラ６７は識別コードテーブル６１に
登録された各入出力処理の動作状態を参照し、Ｉ／Ｏバ
スの使用条件にあわせて順次Ｉ／Ｏバスを割り振り、Ｉ
／Ｏバスサイクルの生成をバスプロトコルコントローラ
６２に対して要求する。バスプロトコルコントローラは
各入出力処理のＩ／Ｏバスサイクルを順次生成する。

【００１６】次に請求項２にかかわる発明の一実施例を
説明する。図３は本発明にかかわるデータのフォーマッ
トを示す説明図であり、図４，図５，図６，図７が本発
明にかかわるバスインタフェースの各バスサイクルのタ
イムチャートであり、図８が一連の入出力における入出
力処理の処理シーケンスを示す説明図である。

【００１７】本発明のディスク装置用バスインタフェー
スの制御方法は、すべてブロック単位のＩ／Ｏバスサイ
クルから構成され、そのＩ／Ｏバス使用の割り振りは図
１のバスコントローラ６により管理される。このバスコ
ントローラが管理するＩ／Ｏバスサイクルは、コマンド
サイクル、データサイクル、メッセージサイクル、ステ
ータスサイクルからなる。図４にはコマンドサイクルを
示す。図５にはデータサイクルを示す。図６はメッセー
ジサイクルを示す。図７にはステータスサイクルを示
す。各Ｉ／Ｏサイクルはブロック転送サイクルを基本と
し、ディスク装置などのブロック単位での入出力を行う
場合のブロックサイズに合わせ適用する。他のコマンド
サイクル、メッセージサイクル、ステータスサイクルな
ども同様にブロック単位の転送を行うが、データサイク
ルとは異なったブロックの長さを適用可能である。

【００１８】まず、本発明のディスク装置用インタフェ
ースの制御方法において使用される、データのフォーマ
ットおよびその生成手順を説明する。本発明のディスク
装置用バスインタフェースにおいては前記のバスコント
ローラ６の制御において、これらのデータを使用する。
まずコマンド１０はＩ／Ｏバス５上のデバイスからバス
プロトコルコントローラ６２に対して渡されるデータで
ある。コマンド１０は一般的にディスク装置の入出力に
使用されるコマンドコード１０１，論理アドレス１０
２，論理ブロック長さ１０３に加えそのデータ転送の際
の送信デバイスＩＤ１０４，受信デバイスＩＤ１０５、
およびバス使用メッセージ９から成る。このデータをも
とにしてＩ／Ｏトランザクション生成機構６４がバス使
用メッセージ９を生成する。また、同時に乱数発生機構
６６で生成した乱数値７５とコマンド１０を使用し識別
コードテーブルデータ７を生成する。またこの識別コー
ドテーブルデータ７は識別コードテーブル６１に登録さ
れ、識別コード８を生成する際に使用される。

【００１９】次に、これらのデータを使用して実行され
る各Ｉ／Ｏバスサイクルについて説明する。まずコマン
ドサイクルについて説明する。図４において、Ｉ／Ｏバ
ス５に接続されたデバイスは、バスコントローラ６に対
してバス要求信号を発行し、コマンドサイクルが始まる
のを待つ。バスコントローラ６はコマンドサイクルの始
めのサイクルにおいてＩ／Ｏバスを要求したＩ／Ｏデバ
イスがデータバス上に出力するデバイスＩＤをモニタ
し、優先度の高いデバイスに対してバスの使用権を与え
次のサイクルでＩ／Ｏバスの使用権を与えたデバイスの
デバイスＩＤをデータバス上に送出する。自分のデバイ
スＩＤを受け取ったデバイスは次のサイクルからコマン
ド１０をＩ／Ｏバス上に送出する。

【００２０】次にメッセージサイクルについて説明す
る。図６において、バスコントローラ６はバスサイクル
の始めに識別コード８をバス上に流し、Ｉ／Ｏバス５に
接続されたデバイスはそれを取得し識別コードデコーダ
（２１又は３１）に送る。その識別コードデコーダ（２
１又は３１）において、識別コード８自身の関連するサ
イクルであると判断した場合には以降のメッセージデー
タをサンプルする。メッセージサイクルではバス使用メ
ッセージに含まれる、データサイクルの最少転送ブロッ
ク数９１、最大転送ブロック数９２あるいは転送モード
９３からＩ／Ｏバスサイクルの動作条件を取得し、必要
に応じてディスク装置などの接続デバイスの制御パラメ
ータの決定に使用する。

【００２１】次にデータサイクルについて説明する。図
５において、バスコントローラ６はＩ／Ｏバスサイクル
の始めに識別コード８をＩ／Ｏバス上に流し、Ｉ／Ｏバ
ス５に接続されたデバイスはそれを取得し識別コードデ
コーダ（２１又は３１）に送る。その識別コードデコー
ダ（２１又は３１）において、識別コード８が、自身の
関連するサイクルであると判断した場合には以降のデー
タをサンプルする。データサイクルではメッセージサイ
クルにおいて受信されたＩ／Ｏバスサイクルの動作条件
よりＩ／Ｏバスの割り振り頻度の制御を行うことが可能
である。

【００２２】次にステータスサイクルについて説明す
る。図７において、バスコントローラ６はＩ／Ｏバスサ
イクルの始めに識別コード８をバス上に流し、Ｉ／Ｏバ
ス５に接続されたデバイスはそれを取得し識別コードデ
コーダ（２１又は３１）に送る。その識別コードデコー
ダ（２１又は３１）において、識別コード８および送信
デバイスＩＤおよび受信デバイスＩＤが、自身の関連す
るサイクルであると判断した場合には以降のステータス
データをサンプルする。

【００２３】これらのＩ／Ｏバスサイクルを図８のよう
に順次実行することによりデータのブロック転送を実行
する。その際に各Ｉ／ＯバスサイクルがＩ／Ｏバス５の
上での最少実行単位となるため、Ｉ／Ｏバス５に接続さ
れた他のＩ／Ｏデバイスのデータ転送サイクルが各Ｉ／
Ｏバスサイクルの間に実行される可能性がある。また、
Ｉ／Ｏバスサイクルのうちフリーサイクルとデータサイ
クルに関しては、複数の入出力処理に対して順に割り振
られることにより、Ｉ／Ｏバス５がＩ／Ｏバスサイクル
単位で時分割使用される。

【００２４】次に請求項３にかかわる一実施例を示す。
図９に本発明のデータ転送サイクルのタイムチャートを
示す。本発明は請求項２にかかわる前記の実施例の各Ｉ
／Ｏバスサイクルを使用し、Ｉ／Ｏバス転送シーケンス
を構成することにより、Ｉ／Ｏバスの転送速度の制御を
行うものである。本発明の転送制御方法は、前記のメッ
セージサイクルにおいて受け渡されるバス使用メッセー
ジ９を使用しＩ／Ｏバスの使用方法を制御するものであ
る。よって、バス使用メッセージ９に含まれるデータサ
イクルの最少転送ブロック数９１および最大転送ブロッ
ク数９２を基準として、バスコントローラ６がバスサイ
クルを割り振る。ここで、転送ブロック数は１００バス
サイクル程度の特定のサイクル数を単位時間と定め、そ
の単位時間あたりのバスサイクルが割り振られる頻度を
示すものである。よって、この頻度条件を満足するよう
にＩ／Ｏバス５の割り付けを実行することにより、Ｉ／
Ｏバスのデータ転送は単位時間あたりで適当な転送速度
範囲のデータ転送を実行可能となる。ここで図９のタイ
ムチャートは、３つの入出力処理が時分割で実行されて
いる。ここで入出力処理識別コードは各Ｉ／Ｏバスサイ
クルにおいて通知される識別コードを示す。またここ
で、識別コード１は入出力処理１の識別コードを、識別
コード２は入出力処理２の識別コードを、識別コード３
は入出力処理３の識別コードをそれぞれ示す。また、こ
のタイムチャートでわかるように、入出力処理１、入出
力処理２、入出力処理３はそれぞれ請求項２にかかわる
転送方法で入出力処理を実行し、互いにそれらはオーバ
ーラップし転送を行うことが可能である。

【００２５】次に請求項４にかかわる一実施例を示す。
図１０に本発明のデータ転送サイクルのタイムチャート
を示す。本発明は請求項２にかかわる前記の実施例の各
Ｉ／Ｏバスサイクルを使用し、Ｉ／Ｏバス転送シーケン
スを構成することにより、Ｉ／Ｏバスの転送制御を行う
ものである。はじめに、前記のメッセージサイクルにお
いて受け渡されるバス使用メッセージ９内の識別コード
に含まれる受信デバイスＩＤとして複数デバイスのグル
ープＩＤを設定する。グループＩＤは図３のようにデバ
イスＩＤを２つの部分に分け、一部をグループコード８
１１、一部をデバイスコード８１２として使用する。こ
こで、各Ｉ／Ｏデバイスに対して割り振られるデバイス
コード８１２としては、グループ内で割り振られた重複
しない０以外の番号を割り振るが、複数デバイスを示す
グループを指定する場合はデバイスコード８１２として
はゼロを指定する。デバイスコード８１２は例えばデバ
イスＩＤが８ビットで構成される場合は、上位４ビット
をグループコード８１１とし下位４ビットをデバイスコ
ード８１２とすればよい。またこのデバイスＩＤはデー
タサイクル動作時の受信デバイスＩＤとして登録され、
受信デバイスＩＤ８２に含まれるグループコード８１１
は識別コードデコーダに参照され、使用される。識別コ
ードデコーダ３１は、グループコードのみを比較して、
自分の属するグループが転送先であるかを判断する。よ
って、各Ｉ／Ｏデバイスのインタフェースコントローラ
に含まれる識別コードデコーダに、グループＩＤを設定
することにより、同時に複数のデバイスに対してデータ
の転送を行う。

【００２６】図１０に本実施例の制御方法のタイムチャ
ートを示す。ここで入出力処理識別コードは各Ｉ／Ｏバ
スサイクルにおいて通知される識別コードを示し、それ
らはタイムチャートに示したグループコードおよびデバ
イスコードから構成される識別コードを使用する。ここ
では転送先の複数の受信デバイスのグループＩＤとし
て、グループコード１およびデバイスコード０を使用し
た例であり、グループコード１に登録された複数の受信
デバイスに対しデータ転送を行った例である。

【００２７】次に請求項５にかかわる一実施例を示す。
図１１に本発明のデータ転送サイクルのタイムチャート
を示す。本発明は請求項２にかかわる前記の実施例の各
Ｉ／Ｏバスサイクルを使用し、バス転送シーケンスを構
成することにより、Ｉ／Ｏバスの転送制御を行うもので
ある。はじめに前記のメッセージサイクルにおいて受け
渡されるバス使用メッセージ９内の識別コードに含まれ
る受信デバイスＩＤを複数デバイスのグループＩＤを設
定する。グループＩＤは図３のような構造をとり、一種
のＩ／ＯデバイスＩＤとして使用される。またこのデバ
イスＩＤはデータサイクル動作時の受信デバイスＩＤと
して登録され、受信デバイスＩＤ８２に含まれるグルー
プコード８１１が識別コードデコーダに参照され、使用
される。ここで、デバイスコード８１２としては、グル
ープ内で割り振られた通し番号を１から順に割り振る。
そして、各デバイスのインタフェースコントローラに含
まれる識別コードデコーダに、グループＩＤを設定する
ことにより、順次Ｉ／Ｏバスサイクルを割り振ることに
より複数のＩ／Ｏデバイスからのデータの転送を行うこ
とが可能となる。

【００２８】図１１に本実施例の制御方法のタイムチャ
ートを示す。ここで入出力処理識別コードは各Ｉ／Ｏバ
スサイクルにおいて通知される識別コードを示し、それ
らはタイムチャートに示したグループコードおよびデバ
イスコードから構成される識別コードを使用する。ここ
では転送先の複数の受信デバイスのグループＩＤとし
て、グループコード１を使用し、そのグループに属する
３個のＩ／Ｏデバイスに対してそれぞれ１〜３のデバイ
スコードを割り振り実行した例であり、グループコード
１に登録された３個の受信デバイスに対し順次データ転
送を実行した例である。

【００２９】次に請求項６にかかわる一実施例を示す。
図１２には本発明のブロック構成図を、図１３および図
１４には、分配・再配列機構１１の構成例を２例、図１
５に本発明のデータ転送サイクルのタイムチャートを示
す。図１２の本発明のブロック構成図の中のデータ分配
・再配列機構１１を追加することにより複数のファイル
装置からホストコンピュータ１に対するデータの転送を
可能とする。また、本発明は請求項２にかかわる前記の
実施例の各Ｉ／Ｏバスサイクルを使用し、バス転送シー
ケンスを構成することにより、バスの転送制御を行うも
のである。はじめに、前記のメッセージサイクルにおい
て受け渡されるバス使用メッセージ９内の識別コードに
含まれる送信デバイスＩＤを複数デバイスのグループＩ
Ｄを設定する。グループＩＤは図３のような構造をと
り、一種のＩ／ＯデバイスＩＤとして使用される。また
このデバイスＩＤはデータサイクル動作時の送信デバイ
スＩＤとして登録され、送信デバイスＩＤ８１に含まれ
るグループコード８１１が識別コードデコーダに参照さ
れ、使用される。ここで、デバイスコード８１２として
は、グループ内で割り振られた通し番号を１から順に割
り振る。そして、各デバイスのインタフェースコントロ
ーラに含まれる識別コードデコーダに、グループＩＤを
設定し、順次Ｉ／Ｏバスサイクルを割り振ることにより
複数のデバイスからのデータの転送を行うことを可能と
する。しかし、バスコントローラ６はＩ／Ｏバス５の上
のディスク装置などのデバイスで管理されるデータの分
配順序を知らないため、データを受信したホストインタ
フェースコントローラ２でデータの順序を整列し、読み
出しを実行する必要がある。よって、ホストインタフェ
ースコントローラ２内のデータ分配・再配列機構１１が
識別コード８に登録されたグループＩＤおよびデバイス
コード８１２を参照しデータの再配列を実行することに
より、複数のＩ／Ｏデバイスから一つのホストコンピュ
ータへのデータ転送を実現する。

【００３０】データ分配・再配列機構の一実施例の説明
図を図１３に示す。ここで、データ分配・再配列機構１
１は識別コードデコーダ２１の識別コード８に登録され
たグループＩＤおよびデバイスコード８１２を参照し、
送信元のデバイス毎に別々に用意されたＦＩＦＯバッフ
ァ１１３に書き込み処理を実行することにより、各デバ
イスの読みだし順序の整列を行う。また、ＦＩＦＯバッ
ファ１１３内のシーケンシャルデータが読みだし可能に
なった時点でダイレクトメモリアクセスデバイス１１４
がデータをホストインタフェース１１５経由でデータを
送出する。

【００３１】また、他の方法によるデータ分配・再配列
機構の一実施例の説明図を図１４に示す。ここで、デー
タ分配・再配列機構１１は識別コードデコーダ２１から
の送信デバイスＩＤを使用し、バッファの制御を行う
が、本方法ではバッファセレクタはブロックバッファに
対してはデータの転送順に順次ブロックバッファに対し
て書き込み動作を行い、識別コードに応じた書き込み先
バッファの位置の制御は行わない。その代わり、識別コ
ードデコーダ２１で獲得した識別コード８に登録された
グループＩＤおよびデバイスコード８１２がＩＤフラグ
１２４に記録される。一方データは各ブロックバッファ
１２３に記録される。このＩＤフラグ１２４は、ホスト
コンピュータ１からの読みだしを実行する際に読みだす
べき位置を示すポインタビットも保持する。このポイン
タビットは、ホストコンピュータ側からの読みだしの際
の読みだし位置を示しホストコンピュータ側のインタフ
ェースで読みだすべき位置の割り出しに使用される。こ
のビットはＩＤ比較器内のポインタビット設定機構が管
理を行い、該当するブロックバッファ１２３のデータが
読みだされるたびに、次の読み出しを実行するデバイス
コード８１２を保持しているＩＤフラグに移動させる。
その結果はＩＤフラグテーブルに管理され、ホスト側の
インタフェースのバッファメモリに対するアクセス制御
がなされる。ホストコンピュータ１からのアクセス要求
は、バッファアクセスリクエスト信号１２７によりなさ
れ、その結果はバッファアクノリッジ信号１２８を介し
てホストコンピュータ１に通知される。アクノリッジを
受け取ったホストインタフェースは通常のメモリアクセ
スとしてブロックバッファ１２３に対してアクセスを行
う。

【００３２】図１５に本実施例の制御方法のタイムチャ
ートを示す。ここで入出力処理識別コードは各Ｉ／Ｏバ
スサイクルにおいて通知される識別コードを示し、それ
らはタイムチャートに示したグループコードおよびデバ
イスコードから構成される識別コードを使用する。ここ
では転送元の複数の送信デバイスのグループＩＤとし
て、グループコード１を使用し、そのグループに属する
３個のＩ／Ｏデバイスに対してそれぞれ１〜３のデバイ
スコードを割り振り実行した例であり、グループコード
１に登録された３個の送信デバイスから順次データ転送
を実行した例である。

【００３３】

【発明の効果】本発明は、コンピュータのディスク装置
に多重化インタフェースを導入することにより、転送速
度が大幅に異なるデバイスが混在する場合においても、
Ｉ／Ｏバスの使用効率とレスポンスの良いディスク装置
を実現する。このようなファイル装置を使用することに
より、ディジタル動画のようなリアルタイム処理が必要
なアプリケーションにおいて、有効なディスク装置を構
成することが可能となる。また、従来の大容量のファイ
ル装置を管理するファイルサービスなどの用途において
も、サービスを受けるシステムに対する処理待ち時間を
削減し、コンピュータシステム全体の処理効率の向上が
図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１にかかわる、ディスク装置用インタフ
ェースの一実施例を説明するためのブロック図である。

【図２】請求項１にかかわる、ディスク装置用インタフ
ェースのバスコントローラの一実施例を説明するための
ブロック図である。

【図３】請求項２にかかわる、ディスク装置用インタフ
ェースの制御方法の一実施例を説明するためのデータフ
ォーマットを示す説明図である。

【図４】請求項２にかかわる、ディスク装置用インタフ
ェースの制御方法の一実施例を説明するためのコマンド
サイクルのタイムチャートを示す説明図である。

【図５】請求項２にかかわる、ディスク装置用インタフ
ェースの制御方法の一実施例を説明するためのデータサ
イクルのタイムチャートを示す説明図である。

【図６】請求項２にかかわる、ディスク装置用インタフ
ェースの制御方法の一実施例を説明するためのメッセー
ジサイクルのタイムチャートを示す説明図である。

【図７】請求項２にかかわる、ディスク装置用インタフ
ェースの制御方法の一実施例を説明するためのステータ
スサイクルのタイムチャートを示す説明図である。

【図８】請求項２にかかわる、ディスク装置用インタフ
ェースの制御方法の一実施例を説明するためのバスサイ
クルのシーケンスを示す説明図である。

【図９】請求項３にかかわる、ディスク装置用インタフ
ェースの制御方法の一実施例を説明するためのバスサイ
クルのタイムチャートを示す説明図である。

【図１０】請求項４にかかわる、ディスク装置用インタ
フェースの制御方法の一実施例を説明するためのバスサ
イクルのタイムチャートを示す説明図である。

【図１１】請求項５にかかわる、ディスク装置用インタ
フェースの制御方法の一実施例を説明するためのバスサ
イクルのタイムチャートを示す説明図である。

【図１２】請求項６にかかわる、ディスク装置用インタ
フェースの一実施例を説明するためのブロック図であ
る。

【図１３】請求項６にかかわる、ディスク装置用インタ
フェースのデータ再配列機構の一実施例を説明するため
のブロック図である。

【図１４】請求項６にかかわる、ディスク装置用インタ
フェースのデータ再配列機構の一実施例を説明するため
のブロック図である。

【図１５】請求項６にかかわる、ディスク装置用インタ
フェースの制御方法の一実施例を説明するためのタイム
チャートである。

【図１６】従来技術を説明するためのブロック構成図で
ある。

【図１７】従来技術を説明するためのタイムチャートで
ある。

【符号の説明】

１ ホストコンピュータ ２ ホストインタフェースコントローラ ２１ 識別コードデコーダ ２２ Ｉ／Ｏバスインタフェース ２３ ホストバスインタフェース ２４ 制御ＣＰＵ ３ ディスクインタフェースコントローラ ３１ 識別コードデコーダ ３２ Ｉ／Ｏバスインタフェース ３３ ディスクインタフェース ４ ディスク装置 ５ Ｉ／Ｏバス ６ バスコントローラ ６１ 識別コードテーブル ６２ バスプロトコルコントローラ ６３ ホストバスインタフェース ６４ Ｉ／Ｏトランザクション生成機構 ６５ Ｉ／Ｏトランザクションデータ生成機構 ６６ 乱数発生機構 ６７ バススケジューラ ６８ 識別コード生成機構 ７ 識別コードテーブルデータフォーマット ７１ 送信デバイスＩＤ ７２ 受信デバイスＩＤ ７３ バス使用メッセージ ７４ データ転送長 ７５ 乱数値 ８ 識別コード ８１ 送信デバイスＩＤ ８２ 受信デバイスＩＤ ８３ 乱数値 ８１１ グループコード ８１２ デバイスコード ９ バス使用メッセージ ９１ データサイクルの最少転送ブロック数 ９２ データサイクルの最大転送ブロック数 ９３ 転送モード １０ コマンド １１ データ分配・再配列機構 １１１ 識別コードデコーダ １１２ バッファセレクタ １１３ ＦＩＦＯバッファ １１４ ダイレクトメモリアクセスデバイス １１５ ホストインタフェースコントローラ １２１ 識別コードデコーダ １２２ バッファセレクタ １２３ ブロックバッファ １２４ ＩＤフラグ １２５ ＩＤ比較器 １２６ ＩＤフラグテーブル １２７ ホストインタフェースリクエスト信号 １２８ ホストインタフェースアクノリッジ信号 １３ ホストアダプタ １４ ディスクコントローラ

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コンピュータのファイル装置用多重化イン
   タフェースにおいて、複数のディスク装置を接続するた
   めのＩ／Ｏバスと、前記Ｉ／Ｏバス上で同時に複数実行
   する入出力処理の送受信デバイスに予め割り付けられた
   デバイスＩＤを含んだ識別コードを割り付ける識別コー
   ド発生機構と、前記識別コード発生機構が生成した前記
   識別コードを登録するための識別コードテーブルと、前
   記識別コード発生機構及び前記識別コードテーブルを内
   蔵し、ホストインタフェースコントローラからの入出力
   処理要求に対して、識別コードを付加しバス割り当てを
   実行するバスコントローラと、前記バスコントローラが
   生成した識別コードをデコードし該デバイスＩＤが識別
   コードに含まれているか否かの判定と前記Ｉ／Ｏバスの
   状態をモニタ可能な識別コードデコーダを搭載したディ
   スクインタフェースコントローラと、前記識別コードデ
   コーダを搭載したホストインタフェースコントローラか
   らなるファイル装置用多重化インタフェース。
2. 【請求項２】コンピュータのファイル装置用多重化イン
   タフェースの制御方法において、ホストインタフェース
   コントローラからバスコントローラに対して入出力処理
   を要求するステップと、前記バスコントローラが要求の
   あった入出力処理に対して送受信デバイスのデバイスＩ
   Ｄを含んだ識別コードを生成し、入出力処理に関連する
   ディスクインタフェースコントローラ及びホストインタ
   フェースコントローラに通知するステップと、前記バス
   コントローラが前記入出力処理に順にＩ／Ｏバスを割り
   付けデータ転送サイクルを実行し、バスサイクルの先頭
   に含まれる識別コードにより、前記Ｉ／Ｏバスに接続さ
   れた前記ホストインタフェースコントローラおよび前記
   ディスクインタフェースコントローラなどのＩ／Ｏデバ
   イスはＩ／Ｏバス調停に伴うオーバーヘッド無しにデー
   タを送受信するステップとからなることを特徴とするフ
   ァイル装置用多重化インタフェースの制御方法。
3. 【請求項３】請求項２記載のファイル装置用多重化イン
   タフェースの制御方法において、Ｉ／Ｏバスに接続され
   たホストインタフェースコントローラおよびディスクイ
   ンタフェースコントローラなどのＩ／Ｏデバイスからバ
   スコントローラに対して、入出力要求を行うステップ
   と、前記入出力要求を発行したデバイスから前記バスコ
   ントローラに対してバス使用メッセージを送出するステ
   ップと、前記バスコントローラが、前記バス使用メッセ
   ージ内に含まれるデータ転送サイクルにおける最大転送
   ブロック数および最小転送ブロック数により規定される
   転送条件より、バスの割付頻度を設定するステップと、
   前記バスコントローラにより設定された前記バス割付頻
   度に基づいて前記バスコントローラが順次Ｉ／Ｏバスの
   割り付けを行いデータの転送を実行するステップと、前
   記入出力要求を発行した前記Ｉ／Ｏデバイスに対して入
   出力処理状況をステータスとして送出するステップから
   なり、前記バスコントローラの前記Ｉ／Ｏバスの割付頻
   度により各入出力処理のデータ転送速度を制御すること
   を特徴とするファイル装置用多重化インタフェースの制
   御方法。
4. 【請求項４】請求項２記載のファイル装置用多重化イン
   タフェースの制御方法において、Ｉ／Ｏバスに接続され
   たホストインタフェースコントローラあるいはディスク
   インタフェースコントローラなどのＩ／Ｏデバイスに対
   して、予めグループ分けした複数のＩ／Ｏデバイスに同
   一のグループコードを持つ受信デバイスＩＤの割り付け
   を行うステップと、Ｉ／Ｏバスに接続された前記Ｉ／Ｏ
   デバイスから、前記受信デバイスＩＤを用いたコマンド
   をバスコントローラに送出するステップと、前記入出力
   要求を発行した前記Ｉ／Ｏデバイスから前記バスコント
   ローラに対してバス使用メッセージを送出するステップ
   と、前記コマンドで指定された送信デバイスから、前記
   受信デバイスＩＤを割り付けられた前記複数のＩ／Ｏデ
   バイスへ入出力処理に対して、前記バスコントローラが
   前記Ｉ／Ｏバスを割り付けることによりデータ転送を実
   行するステップと、前記入出力要求を発行した前記Ｉ／
   Ｏデバイスに対して入出力処理状況をステータスとして
   送出するステップからなり、一回のデータ入出力処理に
   より一つのＩ／Ｏデバイスから複数のＩ／Ｏデバイスに
   対して同一データを転送することを特徴とするファイル
   装置用多重化インタフェースの制御方法。
5. 【請求項５】請求項２記載のファイル装置用多重化イン
   タフェースの制御方法において、Ｉ／Ｏバスに接続され
   たホストインタフェースコントローラあるいはディスク
   インタフェースコントローラなどのＩ／Ｏデバイスに対
   して、予めグループ分けした複数のＩ／Ｏデバイスに同
   一のグループコードを持つ受信デバイスＩＤの割り付け
   を行うステップと、前記Ｉ／Ｏバスに接続された前記Ｉ
   ／Ｏデバイスから、前記受信デバイスＩＤを用いたコマ
   ンドをバスコントローラに送出するステップと、前記入
   出力要求を発行した前記Ｉ／Ｏデバイスから前記バスコ
   ントローラに対してバス使用メッセージを送出するステ
   ップと、前記コマンドで指定された送信デバイスから、
   前記受信デバイスＩＤを割り付けられた前記複数のＩ／
   Ｏデバイスへの入出力処理に対して、前記バスコントロ
   ーラがブロックサイズ単位で順に前記Ｉ／Ｏバスを割り
   付けることによりデータ転送を実行するステップと、前
   記入出力要求を発行した前記Ｉ／Ｏデバイスに対して入
   出力処理状況をステータスとして送出するステップから
   なり、一回のデータ入出力処理により一つのＩ／Ｏデバ
   イスから複数のＩ／Ｏデバイスに対してデータをブロッ
   ク単位に分割し転送することを特徴とするファイル装置
   用多重化インタフェースの制御方法。
6. 【請求項６】請求項２記載のファイル装置用多重化イン
   タフェースの制御方法において、Ｉ／Ｏバスに接続され
   たホストインタフェースコントローラあるいはディスク
   インタフェースコントローラなどのＩ／Ｏデバイスか
   ら、コマンドをバスコントローラに送出するステップ
   と、前記入出力要求を発行した前記Ｉ／Ｏデバイスから
   前記バスコントローラに対してバス使用メッセージを送
   出するステップと、前記コマンドで指定された送信デバ
   イスから受信デバイスへのデータの転送を、前記バスコ
   ントローラがブロックサイズ単位で順に前記Ｉ／Ｏバス
   を割り付けることによりデータ転送を実行するステップ
   と、前記入出力要求を発行した前記Ｉ／Ｏデバイスに対
   して入出力処理状況をステータスとして送出するステッ
   プと、前記受信デバイスが転送実行時の前記識別コード
   に基づき、データの順序の入れ替えを行うステップから
   なり、一回のデータ入出力処理により複数のＩ／Ｏデバ
   イスから一つのＩ／Ｏデバイスに対してデータを転送す
   ることを特徴とするファイル装置用多重化インタフェー
   スの制御方法。