JP3184099B2 - ライトキャッシュ装置およびライトキャッシュ回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はライトキャッシュ装
置およびライトキャッシュ回路に係り、高速データを扱
うコンピュータのライトキャッシュ装置およびライトキ
ャッシュ回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ライトキャッシュ装置には、図４
のように構成されるものがある。このようなライトキャ
ッシュ装置は、複数の汎用バス４０４−１〜４０４−ｎ
に接続された外部記憶装置４０７−１〜４０７−ｎ，４
０８に対してのデータ処理を行うためのものである。

【０００３】このようなライトキャッシュ装置は、デー
タ取込回路４１３で外部からのデータ４１４を取り込
み、各汎用バス４０４−１〜４０４−ａに対応したバッ
ファ４１１に分配してデータを格納する。そして、その
データｒｏ〜ｒｎを各汎用バス４０４−１〜４０４−ｎ
に出力し、チヤネル回路４０５−１〜４０５−ｎを経由
して外部記憶装置４０７−１〜４０７−ｎに一時的に格
納する。

【０００４】このような装置では、各記憶装置４０７−
１〜４０７−ｎにデータ転送が終了すると、主にＣＰＵ
４０１からの命令により、分配されたデータが格納され
ている記憶装置４０７−１〜４０７−ｎとは別の大容量
の外部記憶装置４０８にデータを再合成させることによ
って、高速のデータ転送を行うことができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これま
でのライトキャッシュ装置では、書き込もうとするデー
タは、分散されて格納する外部記憶装置と、それを再合
成する外部記憶装置の２つの外部記憶装置を経由しない
と正常なデータとならないため、書き込みを行った直後
のファイルが再合成する外部記憶装置にデータが転送し
終わるまで、ホスト側から読むことができず、記憶装置
に書き込んだファイルをすぐに読み込むと、通常よりも
転送時間が遅くなり、高速化が図れないという問題があ
る。

【０００６】またこの種の装置は、データ保存用の大容
量の外部記憶装置以外にも外部記憶装置が必要となり、
例えば、分散したデータを完全に再合成する際には格納
する外部記憶装置の総和よりも再合成するために必要な
大容量の外部記憶装置が必要となり、またデータ長の短
いデータを１つの大容量の外部記憶装置に対して転送す
る際に、データを分散させて格納するための外部記憶装
置が必要となり、装置の全体構成が大規模になり小型化
が図れないという問題がある。

【０００７】さらにこの種の装置は、データを分配して
格納する外部記憶装置と、分配されたデータを収集して
再合成する外部記憶装置とは異なるので、それぞれ別に
記憶装置を用意しなければならず、また、実際にデータ
の保存をするにはデータの復元先の外部記憶装置のみで
あるシステム全体の外部記憶装置の容量を使用できなく
なるという問題がある。

【０００８】また従来のライトキャッシュ装置は、中央
処理装置専用の処理が必要となり、分配したデータを再
合成する場合に、中央処理装置等からのソフトウェア制
御が必要であるために専用のソフトウェアが必要とな
り、システムの置き換えをする際にソフトウェアの変更
が必要になるなどの問題がある。

【０００９】本発明の目的は、専用高速バスや余剰な装
置を必要とすることなく、汎用の装置でも高速にデータ
の書き込みを可能にすることにある。

【００１０】本発明の他の目的は、小型化および伝送効
率の向上を図ることができるライトキャッシュ装置およ
びライトキャッシュ回路を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明のライトキャッシ
ュ装置およびライトキャッシュ回路では、ホストが指定
した外部記憶装置に対してデータの転送を行い、次のデ
ータ受け入れ準備が完了したことを示す応答信号を監視
する応答信号監視手段と、一定時間内に応答信号が返却
される際に、その指定された外部記憶装置に対してデー
タ転送を続け、その応答信号が返却されないとき、アイ
ドル状態にある他の外部記憶装置に対して次のデータの
転送を実行する実行手段とを備える。

【００１２】また、本発明は、データを他の装置に振り
分ける際に、そのデータに付随するアドレスと転送先の
装置番号、振り分けた先のアドレスとその装置番号等を
記録する記録手段と、その記録された情報から分配して
格納されたデータを再合成する再合成手段とを備える。

【００１３】本発明は、アイドル状態の外部記憶装置に
も分散してデータを格納するデータ格納手段を有するこ
とで並列にデータを格納することができ、高速にデータ
を転送することが可能となる。

【００１４】また本発明は、データを格納する外部記憶
装置の応答信号を監視する応答信号監視手段を有してい
るため、データ処理が設定時間よりも長い場合にのみ、
本発明のライトキャッシュ回路が動作するため、無駄な
処理を行わない内部に転送先のアドレスや装置番号を記
録する記録手段を有することで、データが分散して格納
されていても、その記録内容を参照することが可能にな
る。

【００１５】また本発明によれば、分散したデータを当
初指定された外部記憶装置上に再合成する手段を有する
ことにより、最終的にはテーブルエントリ回路内に格納
された情報を使うことなく、外部記憶装置のデータを参
照することができるため、本発明のライトキャッシュ装
置およびライトキャッシュ回路が壊れた時においても、
その復旧作業を容易にすることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明のライトキャッシュ装置お
よびライトキャッシュ回路の実施例を図１の構成例にを
示す回路を参照して説明する。この図１では、ＣＰＵ等
のデータ転送の指示を出力するホスト２が、４つの記憶
装置３〜６にデータを保管するシステムを想定している
が、各記憶装置との接続方法や接続数は規定しないもの
とする。

【００１７】本発明の構成例では、ホスト２からのデー
タと命令１００を受信して解析するバス監視回路３２、
その解析結果により受け取ったデータを各記憶装置３６
に分配するデータ分配回路２０、そのデータを格納した
時の応答信号（以下ＡＣＫ信号とする）１１３〜１１６
を受け取り、処理時間を監視する応答監視回路３３とタ
イマー回路３５、データ分配回路２０から分配したデー
タを外部記憶装置３〜６に書き込むための命令を作成す
る命令発生回路３１、ホスト２から出力された命令とア
ドレスと、データを分配して転送するときの命令とアド
レスを格納し、データの格納場所を特定することができ
るデータを格納するテーブルエントリ回路３４、分散し
て格納されたデータを再合成するためのデータ合成回路
４０とから構成をする。

【００１８】次に、本発明のライトキャッシュ装置およ
びライトキャッシュ回路の実施例の動作を説明する。こ
こでは、図１を参照して、ホスト２から記憶装置３にデ
ータを転送する動作について説明する。

【００１９】ホスト２から出力されたデータ１００は、
ライトキャッシュ回路３０のデータ分配回路２０にデー
タ１０１を格納し、バス監視回路３２がデータ１０１を
解析し、データ長や転送アドレス情報を取り出して記憶
装置３が最速に処理できるかを判断する。ここでは、転
送するデータ長等をサンプルし、その結果、外部記憶装
置３〜６が、１回の動作で転送を終了できるようなデー
タにデータ分配回路２０で分割され、分配データ１０３
〜１０６して各記憶装置３〜６にそれぞれ格納する。

【００２０】このときには、データが分配されて格納さ
れても、特定することができる情報、すなわち分配元の
データのアドレスとデータ長及び転送先装置番号と、分
配先のアドレスとデータ長及び転送先装置番号等をテー
ブルエントリ回路３４に記憶することにより、いつでも
正常なデータを参照することが可能となる。

【００２１】これらの転送例を図２に示し、ホスト２か
ら出力されるデータ１００を図２のようなデータ２５０
〜２５４に基づいて説明をする。

【００２２】本実施例では、最初のデータ２５０をこの
ライトキャッシュ回路に入力すると、記憶装置３に対し
て転送を行なうが、最初のデータ２５０が記憶装置３の
１回の転送処理が可能でないと判断し、データ分配回路
２０により分配データｄＯ，ｄｌのように分割される。
最初の分配データｄＯは、記憶装置３に、次の分配デー
タｄｌを記憶装置４に転送する。転送が終了し、次のデ
ータ２５１がホスト２から出力されると、先程と同様に
分配データｄ２〜ｄ５に分割されて各記憶装３〜６に分
配されて転送される。

【００２３】ここで、何らかの原因によって外部記憶装
置４は、分配データｄ３を処理する時間が遅くなり、応
答信号１０４が返却タイミング２７４で返却されない状
態となると、それを応答監視回路３３が検出し、バス監
視回路３２に指示を出力し、次のデータ２５２を分配し
た分配データｄ６，ｄ７のうち、記憶装置４に分配され
るべき分配データｄ７をアイドル状態の記憶装置５に処
理を移行させ、記憶装置のビジー状態による処理時間の
延長を抑える。

【００２４】また、ライトデータ２５３，２５４のよう
に記憶装置３で最速に処理できるデータｄ８，ｄ９が出
力された場合には、指定された転送先である記憶装置３
に対してのみ、データｄ８，ｄ９を出力し、記憶装置４
〜６への分配は行わない。これにより、無駄な処理を行
わないで高速にデータ転送を行うことが可能となる。

【００２５】このようにして、ホスト２からのデータ転
送指示がないアイドル状態になると、バス監視回路３２
はテーブルエントリ回路３４内の分配情報を取り出して
命令発生回路３１が外部記憶装置４〜６に分配されたデ
ータ２６１，２６２，２８３を読み出す命令を出力する
ことで、データ合成回路４０にデータが読み出される。
これにより、記憶装置３に対する書き込み命令を出力
し、再合成したデータを記憶装置３に転送することで、
すべてのライトキャッシュ動作を終了する。

【００２６】本実施例では、ホストが指定した外部記憶
装置に対してデータの転送を行い、次のデータ受け入れ
準備が完了したことを示す許可信号を監視し、一定時間
内に応答信号が返却される際に、その指定された外部記
憶装置に対してデータ転送を続け、その許可信号が返却
されないとき、アイドル状態にある他の外部記憶装置３
〜６に対して次のデータの転送を実行する。

【００２７】以上に説明した実施例では、各外部記憶装
置３〜６の動作状態を判断しながらデータを分配して格
納することにより、並列にデータを格納することがで
き、高速なバスや装置を必要としないで、高速のデータ
転送を可態にする。またデータ分配時には、そのデータ
のアドレスや転送先の装置番号等をテーブルエントリ回
路３４に保存にしておくことにより、データの分散状態
を把握することができ、いつでもデータの復元が可能に
なる。

【００２８】またホスト２からのリード要求時には、テ
ーブルエントリ回路３４に格納したデータに基づいてデ
ータの再構成を行う。さらに、ホスト２からのデータ転
送要求がなくアイドル状態になると、テーブルエントリ
回路３４内の情報を参照して、分散したデータを読み出
し、当初ホスト２が指定した記憶装置３〜６の一つにデ
ータを転送して、正常にデータ転送を終了することがで
きる。

【００２９】図３は本発明の変形実施例のライトキャッ
シュ装置の構成例を示す図である。

【００３０】この図３の変形実施例のキャッシュ装置で
は、図１の装置の構成と異なり、ホスト２にキャッシュ
回路３０１を接続し、このキャッシュ回路３０１にデー
タ解析回路３０２およびデータ分配／合成回路３０４を
接続する。またデータ分配／合成回路３０４にバス制御
回路３０６をバス接続し、このバス制御回路３０６のバ
スラインに外部記憶装置３１０−１〜３１０−ｎ，３２
０−１〜３２０−ｎ，３３０−１〜３３０−ｎを接続す
る。

【００３１】すなわち、ホスト２からのデータ転送指示
がないアイドル状態になると、応答信号監視回路３１と
命令発生回路３１はテータ解析回路３０２を動作させて
データＳを解析し、テーブルエントリ回路３４内の分配
情報を取り出して命令発生回路３１が外部記憶装置４〜
６に分配されたデータ２６１，２６２，２８３を読み出
す命令を出力する。これにより、データ分配／合成回路
３０４にデータが読み出される。

【００３２】このデータを他の外部記憶装置３１０−１
〜３１０−ｎ，３２０−１〜３２０−ｎ，３３０−１〜
３３０−ｎに振り分ける際には、そのデータに付随する
アドレスと転送先の装置番号、振り分けた先のアドレス
とその装置番号等を記録し、その記録された情報から分
配して格納されたデータをデータ分配／合成回路３０４
において再合成する。

【００３３】さらに、アイドル状態の外部記憶装置３１
０−１〜３１０−ｎ，３２０−１〜３２０−ｎ，３３０
−１〜３３０−ｎには、分散してデータを格納する分散
データ格納手段を備えることにより、並列にデータを格
納することができ、高速にデータを転送することが可能
となる。

【００３４】また本実施例は、データを格納する外部記
憶装置の許可信号を監視する許可信号監視回路３３を有
しているため、データ処理が設定時間よりも長い場合に
のみ、キャッシュ回路３０１を動作させるため、無駄な
処理を行わない内部に転送先のアドレスや装置番号を記
録する手段を有することで、データを分散して格納して
いても、その記録内容を参照することが可能になる。

【００３５】また本実施例によれば、分散したデータを
当初指定された外部記憶装置と再合成するデータ分配／
合成回路３０４を接続することにより、最終的にテーブ
ルエントリ回路３４内に格納された情報を使うことな
く、外部記憶装置３１０−１〜３１０−ｎ，３２０−１
〜３２０−ｎ，３３０−１〜３３０−ｎのデータを参照
することができるため、ライトキャッシュ回路３０１が
壊れた時においてもその復旧作業を容易にすることがで
きる。

【００３６】以上に説明した本実施例および変形実施例
では、ライトデータを分割して格納することにより、同
時に書き込みを行うことができるため、高速でデータの
格納をすることが可能となるため、データバスを設置す
ることなく、高速でデータ転送をすることが可能にな
る。

【００３７】また本実施例および変形実施例は、小規模
のシステムから大規模のシステム横成にまで対応するこ
とができるため、少なくとも２つ以上の記憶装置があれ
ば、この回路の作用効果が期待でき、その数が多くなる
ほど大容量の転送にも対応することができる。これによ
り、データを一時的に確保する記憶装置がキャッシュメ
モリ専用に動作するものではなく、アイドル状態の記憶
装置を使用してデータ保存用の記憶装置となるため、ど
のシステム横成であっても記憶装置の全容量が無駄なく
使用できる。

【００３８】

【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
ライトデータを分割して格納することで、同時に書き込
みを行うため、高速にデータの格納をすることが可能と
なり、データバスを設置することなく、高速でデータ転
送をすることが可能になる。

【００３９】また本発明によれば、小規模のシステムか
ら大規模のシステム横成にまで対応でき、少なくとも２
つ以上の記憶装置があれば、この回路の効果は期待で
き、その数が多くなるほど大容量の転送にも対応するこ
とができる。

【００４０】さらに本発明によれば、データを一時的に
確保する記憶装置がキャッシュメモリ専用に動作するも
のではなく、アイドル状態の記憶装置を使用しているた
めに、すべての記憶装置がキャッシュ回路用の記憶装置
であり、データ保存用の記憶装置となるため、どのシス
テム横成であっても記憶装置の全容量が無駄なく使用で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のライトキャッシュ装置およびライトキ
ャッシュ回路の構成を説明する回路である。

【図２】図１の構成例における動作を説明するためのタ
イミングチャートである。

【図３】本発明のライトキャッシュ装置およびライトキ
ャッシュ回路の変形実施例の構成を示す図である。

【図４】従来のライトキャッシュ装置の構成を説明する
図である。

【符号の説明】

２ ホスト（ＣＰＵ等） ３〜６ 記憶装置（外部記憶装置） １０，１３〜１６ Ｉ／Ｏ回路（入出力インターフェー
ス回路） ２０ データ分配回路 ３０ ライトキャッシュ回路 ３１ 命令発生回路 ３２ バス監視回路 ３３ 応答監視回路 ３４ テーブルエントリ回路 ３５ タイマー回路 １００，１０３〜１０８ データ転送ライン １１３〜１１６ 応答信号転送ライン ２５０〜２５４ ホスト出力のライトデータ ２６０〜２６３ 分配データ ２７０〜２７３ 応答信号のタイミング ２７４ 応答信号のタイミング ３０１ キャッシュ回路 ３０２ データ解析回路 ３０４ データ分配／合成回路 ３０６ バス制御回路 ３１０−１〜３１０−ｎ 外部記憶装置 ３２０−１〜３２０−ｎ 外部記憶装置 ３３０−１〜３３０−ｎ 外部記憶装置

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ホストコンピュータから出力されるデータ
   を複数の外部記憶手段に格納する際に、ライトキャッシ
   ュメモリ手段に格納するライトキャッシュ装置におい
   て、 前記ライトキャッシュメモリ手段は、 前記ホストコンピュータから出力する書き込み用データ
   およびその転送先等の情報を連続して受け取る時に、指
   定された外部記憶手段が一回に処理できる単位毎にデー
   タを分割して転送するデータ分割転送手段と、 この転送手段により転送して一定時間内にその応答信号
   がない時には、その応答信号が返却されるまで、前記指
   定された外部記憶手段にデータの転送を行わず、その外
   部記憶手段以外の特定の外部記憶手段に転送をする特定
   データ転送手段と、 前記ホストコンピュータからの命令で指定された前記外
   部記憶手段以外の前記外部記憶手段に分散して書き込み
   を行う分散書込手段と、 を備えることを特徴とするライトキャッシュ装置。
2. 【請求項２】前記ライトキャッシュメモリ手段は、 前記分散書込手段にデータを分散して格納する時に、前
   記ホストコンピュータからの命令およびその命令により
   分散されたデータとそれを格納する前記外部記憶手段を
   特定できる情報を格納するテーブルエントリ手段と、 前記ホストコンピュータからの命令を監視するバス監視
   手段と、 前記ホストコンピュータからのデータ転送命令がない時
   に、前記テーブルエントリ手段内に予め格納された情報
   に基づいて、前記分散格納データを読み出す命令発生手
   段と、 前記ホストコンピュータで指定された当初の前記外部記
   憶手段に転送することによりデータの再合成を行うデー
   タ再合成手段と、 を備えたことを特徴とする請求項１に記載のライトキャ
   ッシュ装置。
3. 【請求項３】前記ホストコンピュータから指定された外
   部記憶手段に分散して格納したデータを転送し、その転
   送が終了する前にアクセス要求がある時に、前記テーブ
   ルエントリ手段内の情報に基づいてデータを復元するデ
   ータ復元手段と、 前記ホストコンピュータから指定された前記外部記憶手
   段内のデータが完全に復元されなくても前記ホストコン
   ピュータ側に正常にデータを受け渡すデータ受渡手段と
   を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のラ
   イトキャッシュ装置。
4. 【請求項４】前記外部記憶手段は、分散してデータを格
   納するデータ格納手段を備え、このデータ格納手段によ
   り並列にデータを格納することを特徴とする請求項１〜
   ３のいずれかに記載のライトキャッシュ装置。
5. 【請求項５】前記外部記憶手段のデータを格納するため
   の応答信号を監視する格納応答信号監視手段を備え、設
   定時間よりデータ処理に要する時間が長い時に、前記ラ
   イトキャッシュメモリ手段を動作させることを特徴とす
   る請求項１〜４のいずれかに記載のライトキャッシュ装
   置。
6. 【請求項６】ホストコンピュータから出力されるデータ
   を複数の外部記憶装置に格納する際にライトキャッシュ
   メモリ回路に一時格納するライトキャッシュ回路におい
   て、 前記ライトキャッシュメモリ回路は、 前記ホストコンピュータから出力する書き込み用データ
   およびその転送先等の情報を連続して受け取る時に、指
   定された外部記憶装置が一回に処理できる単位毎にデー
   タを分割して転送するデータ分割転送回路と、 このデータ分割転送回路により転送して一定時間内にそ
   の応答信号がない時は、その応答信号が返却されるま
   で、前記外部記憶装置にデータの転送を行わず、その外
   部記憶装置以外の特定の外部記憶装置にデータを転送を
   する特定データ転送回路と、 前記ホストコンピュータからの命令で指定された前記外
   部記憶装置以外の前記外部記憶装置に分散して書き込み
   を行う分散書込回路と、 を備えることを特徴とするライトキャッシュ回路。
7. 【請求項７】前記ライトキャッシュメモリ回路は、 前記分散書込回路にデータを分散して格納する時に、前
   記ホストコンピュータからの命令およびその命令により
   分散されたデータとそれを格納する前記外部記憶装置を
   特定できる情報を格納するテーブルエントリ回路と、 前記ホストコンピュータからの命令を監視するバス監視
   回路と、 前記ホストコンピュータからのデータ転送命令がない時
   に、前記テーブルエントリ手段内に予め格納された情報
   に基づいて、前記分散格納データを読み出す命令発生回
   路と、 前記ホストコンピュータで指定された当初の前記外部記
   憶装置に転送することによりデータの再合成を行うデー
   タ再合成回路と、 を備えたことを特徴とする請求項６に記載のライトキャ
   ッシュ回路。
8. 【請求項８】前記ホストコンピュータから指定された外
   部記憶装置に分散して格納したデータを転送し、その転
   送が終了する前にアクセス要求がある時に、前記テーブ
   ルエントリ回路内の情報に基づいてデータを復元するデ
   ータ復元回路と、 前記ホストコンピュータから指定された前記外部記憶装
   置内のデータが完全に復元されなくても前記ホストコン
   ピュータ側に正常にデータを受け渡すデータ受渡回路と
   を備えたことを特徴とする請求項６または７に記載のラ
   イトキャッシュ回路。
9. 【請求項９】前記外部記憶装置は、分散してデータを格
   納するデータ格納回路を備え、このデータ格納回路によ
   り並列にデータを格納することを特徴とする請求項６〜
   ８のいずれかに記載のライトキャッシュ回路。
10. 【請求項１０】前記外部記憶装置にデータを格納するた
    めの応答信号を監視する格納応答信号監視回路を備え、
    設定時間よりデータ処理に要する時間が長い時に、前記
    ライトキャッシュメモリ回路を動作させることを特徴と
    する請求項６〜９のいずれかに記載のライトキャッシュ
    回路。