JP3188071B2 - ディスクキャッシュ装置 - Google Patents
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- G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
- G06F11/07—Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
- G06F11/16—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware
- G06F11/20—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements
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- G06F11/2089—Redundant storage control functionality
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- G—PHYSICS
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- G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
- G06F11/07—Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
- G06F11/08—Error detection or correction by redundancy in data representation, e.g. by using checking codes
- G06F11/10—Adding special bits or symbols to the coded information, e.g. parity check, casting out 9's or 11's
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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- G06F12/00—Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
- G06F12/02—Addressing or allocation; Relocation
- G06F12/08—Addressing or allocation; Relocation in hierarchically structured memory systems, e.g. virtual memory systems
- G06F12/0802—Addressing of a memory level in which the access to the desired data or data block requires associative addressing means, e.g. caches
- G06F12/0866—Addressing of a memory level in which the access to the desired data or data block requires associative addressing means, e.g. caches for peripheral storage systems, e.g. disk cache
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ホストコンピュータか
らの指示により磁気ディスクサブシステムのリードとラ
イトを行うキャッシュメモリを備えたディスクキャッシ
ュ装置に関し、更に、磁気ディスクサブシステムにディ
スクアレイを用いたディスクキャッシュ装置に関する。
らの指示により磁気ディスクサブシステムのリードとラ
イトを行うキャッシュメモリを備えたディスクキャッシ
ュ装置に関し、更に、磁気ディスクサブシステムにディ
スクアレイを用いたディスクキャッシュ装置に関する。
【０００２】近年、コンピュータ本体の性能の向上に伴
い、コンピュータ本体のデータ格納媒体である磁気ディ
スク装置を用いた入出力サブシステムの性能向上も望ま
れている。このため磁気ディスク装置よりもビットコス
トは高いが、高速アクセスが可能な半導体メモリをキャ
ッシュメモリとして用いたディスクキャッシュ装置が登
場した。
い、コンピュータ本体のデータ格納媒体である磁気ディ
スク装置を用いた入出力サブシステムの性能向上も望ま
れている。このため磁気ディスク装置よりもビットコス
トは高いが、高速アクセスが可能な半導体メモリをキャ
ッシュメモリとして用いたディスクキャッシュ装置が登
場した。
【０００３】すなわち、磁気ディスクサブシステムの一
部のデータをキャッシュメモリ上に置き、キャッシュメ
モリをリードまたはライトすることでアクセスを高速化
するという手法である。初期のディスクキャッシュ装置
には、揮発性のメモリ素子が使用されており、電源障害
等の発生でデータ消失に至る可能性があり、リード処理
はキャッシュヒットになれば高速に処理できる。
部のデータをキャッシュメモリ上に置き、キャッシュメ
モリをリードまたはライトすることでアクセスを高速化
するという手法である。初期のディスクキャッシュ装置
には、揮発性のメモリ素子が使用されており、電源障害
等の発生でデータ消失に至る可能性があり、リード処理
はキャッシュヒットになれば高速に処理できる。
【０００４】しかし、ライト処理は磁気ディスク装置と
キャッシュメモリの両方の同時更新を実行しなければな
らないため、高速化できなかった。その後、不揮発性の
メモリ素子を使用したディスクキャッシュ装置が出るに
及び、ライト処理においてはライトデータの更新をキャ
ッシュ上のみで行い、ライト処理の完了後にディスク装
置に書き込むライトバック処理が可能となった。
キャッシュメモリの両方の同時更新を実行しなければな
らないため、高速化できなかった。その後、不揮発性の
メモリ素子を使用したディスクキャッシュ装置が出るに
及び、ライト処理においてはライトデータの更新をキャ
ッシュ上のみで行い、ライト処理の完了後にディスク装
置に書き込むライトバック処理が可能となった。
【０００５】このライトバック処理の実現によりライト
処理の高速化が行われた。しかし、メモリの不揮発性を
維持するためのバッテリ容量とコストの問題等で不揮発
性メモリと揮発性メモリを混在させ、コストと性能の最
適化を図った装置が多い。しかし、不揮発性メモリと揮
発性メモリを混在させたディスクキャッシュ装置では、
ライト要求がリード要求よりも圧倒的に多いユーザ環境
では、ライトバック処理を行う余裕がなく、ユーザに適
応出来ないことが多く、より一般的で高速性と信頼性重
視のある装置が望まれている。
処理の高速化が行われた。しかし、メモリの不揮発性を
維持するためのバッテリ容量とコストの問題等で不揮発
性メモリと揮発性メモリを混在させ、コストと性能の最
適化を図った装置が多い。しかし、不揮発性メモリと揮
発性メモリを混在させたディスクキャッシュ装置では、
ライト要求がリード要求よりも圧倒的に多いユーザ環境
では、ライトバック処理を行う余裕がなく、ユーザに適
応出来ないことが多く、より一般的で高速性と信頼性重
視のある装置が望まれている。
【０００６】
【従来の技術】図１５は揮発性キャッシュメモリのみで
構成した従来のディスクキャッシュ装置を示す。ホスト
コンピュータ１００からチャネル１０４−１，１０４−
２を介してアクセスされる２台のコントローラ１０２−
１，１０２−２が接続される。コントローラ１０２−
１，１０２−２は、下位のドライブインタフェースによ
りアダプタ１０８−１，１０８−２を介してドライブと
して磁気ディスク装置１１０−１，１１０−２，１１０
−３を接続する。
構成した従来のディスクキャッシュ装置を示す。ホスト
コンピュータ１００からチャネル１０４−１，１０４−
２を介してアクセスされる２台のコントローラ１０２−
１，１０２−２が接続される。コントローラ１０２−
１，１０２−２は、下位のドライブインタフェースによ
りアダプタ１０８−１，１０８−２を介してドライブと
して磁気ディスク装置１１０−１，１１０−２，１１０
−３を接続する。
【０００７】またコントローラ１０２−１，１０２−２
は、下位のキャッシュインタフェースを介して共用され
る不揮発性のメモリ素子を用いたキャッシュメモリ１０
６を接続している。図１６はキャッシュメモリに要求デ
ータが存在した場合の動作を示す。ホストコンピュータ
１００から例えばコントローラ１０２−１にリード要求
があると、コントローラ１０２−１はキャッシュメモ
リ１０６に要求データが存在するか否かをハッシュテー
ブルを参照して調べるヒット判定を行う。
は、下位のキャッシュインタフェースを介して共用され
る不揮発性のメモリ素子を用いたキャッシュメモリ１０
６を接続している。図１６はキャッシュメモリに要求デ
ータが存在した場合の動作を示す。ホストコンピュータ
１００から例えばコントローラ１０２−１にリード要求
があると、コントローラ１０２−１はキャッシュメモ
リ１０６に要求データが存在するか否かをハッシュテー
ブルを参照して調べるヒット判定を行う。
【０００８】すなわちキャッシュヒットの判定は、通
常、磁気ディスク装置のアクセス単位であるシリンダ、
トラック、ブロック等のハッシュパラメータからハッシ
ュアドレス（ハッシュエントリ）を計算し、計算したハ
ッシュアドレスで指定される要求データがハッシュテー
ブルに登録されているか否かをチェックする。要求デー
タの存在を示すヒット判定が得られると、キャッシュメ
モリ１０６からデータを読出してホストコンピュータ
１００に転送する。
常、磁気ディスク装置のアクセス単位であるシリンダ、
トラック、ブロック等のハッシュパラメータからハッシ
ュアドレス（ハッシュエントリ）を計算し、計算したハ
ッシュアドレスで指定される要求データがハッシュテー
ブルに登録されているか否かをチェックする。要求デー
タの存在を示すヒット判定が得られると、キャッシュメ
モリ１０６からデータを読出してホストコンピュータ
１００に転送する。
【０００９】一方、キャッシュメモリ１０６は容量的に
制限があることから、ＬＲＵテーブル（Least Recent U
se Table) を用いたキャッシュ管理が行われる。ＬＲＵ
テーブルは最新に使用されたキャッシュブロックをテー
ブルの先頭位置に登録し、最も古いキャッシュブロック
がテーブルの最後に位置することになる。ＬＲＵテーブ
ルの登録が一杯になると古いブロックから破棄し新たな
ブロックを登録する。また一定期間アクセスがないキャ
ッシュブロックは、キャッシュメモリの使用効率を高め
るため破棄する。このキャシュブロックの登録を破棄し
てそのスペースを確保する処理をキャッシュ無効化とい
う。キャッシュ無効化はハッシュテーブルの登録を削除
することで実現できる。
制限があることから、ＬＲＵテーブル（Least Recent U
se Table) を用いたキャッシュ管理が行われる。ＬＲＵ
テーブルは最新に使用されたキャッシュブロックをテー
ブルの先頭位置に登録し、最も古いキャッシュブロック
がテーブルの最後に位置することになる。ＬＲＵテーブ
ルの登録が一杯になると古いブロックから破棄し新たな
ブロックを登録する。また一定期間アクセスがないキャ
ッシュブロックは、キャッシュメモリの使用効率を高め
るため破棄する。このキャシュブロックの登録を破棄し
てそのスペースを確保する処理をキャッシュ無効化とい
う。キャッシュ無効化はハッシュテーブルの登録を削除
することで実現できる。
【００１０】図１７はキャッシュメモリに要求データが
存在しなかった場合の動作を示す。ホストコンピュータ
１００からのリード要求に対するヒット判定でデー
タが存在しないミスヒットになると、磁気ディスク装置
１１０から要求データをリードしてキャッシュメモリ１
０６に書込むステージングを実行する。このステージ
ングは、磁気ディスク装置１１０の目的シリンダにヘ
ッドを位置付けるシーク動作とシーク完了後のヘッド選
択に基づく目的トラックへのオントラック動作等の機械
的動作を伴うことから、キャッシュメモリ１０６のアク
セスに比べ時間がかかる。
存在しなかった場合の動作を示す。ホストコンピュータ
１００からのリード要求に対するヒット判定でデー
タが存在しないミスヒットになると、磁気ディスク装置
１１０から要求データをリードしてキャッシュメモリ１
０６に書込むステージングを実行する。このステージ
ングは、磁気ディスク装置１１０の目的シリンダにヘ
ッドを位置付けるシーク動作とシーク完了後のヘッド選
択に基づく目的トラックへのオントラック動作等の機械
的動作を伴うことから、キャッシュメモリ１０６のアク
セスに比べ時間がかかる。
【００１１】コントローラ１０２−１はキャッシュメモ
リ１０６のステージングが完了すると、このデータ
をホストコンピュータ１００に転送し、ハッシュテーブ
ルにデータが存在すること（ヒット状態）を登録する。
図１８はライト要求に対する図１５の装置の処理動作を
示す。ホストコンピュータ１００からライト指示をコ
ントローラ１０２−１が受けると、キャッシュメモリ１
０６と磁気ディスク装置１１０の両方にデータを書込む
ライトスルーを行う。
リ１０６のステージングが完了すると、このデータ
をホストコンピュータ１００に転送し、ハッシュテーブ
ルにデータが存在すること（ヒット状態）を登録する。
図１８はライト要求に対する図１５の装置の処理動作を
示す。ホストコンピュータ１００からライト指示をコ
ントローラ１０２−１が受けると、キャッシュメモリ１
０６と磁気ディスク装置１１０の両方にデータを書込む
ライトスルーを行う。
【００１２】これはキャッシュメモリ１０６が揮発性で
あり、電源障害等でデータの消失，データ化け等発生す
る可能性があり、信頼性に対する考慮からコントローラ
１０２−１はデータをキャッシュメモリ１０６に書込む
と同時に磁気ディスク装置１１０にも書込む。ライトス
ルーされたデータは次回のリードでは必ずキャッシュヒ
ットとなる。即ち、ライト処理に要する時間は、キャッ
シュなしの場合と同じ時間が必要でキャッシュ導入の効
果はない。
あり、電源障害等でデータの消失，データ化け等発生す
る可能性があり、信頼性に対する考慮からコントローラ
１０２−１はデータをキャッシュメモリ１０６に書込む
と同時に磁気ディスク装置１１０にも書込む。ライトス
ルーされたデータは次回のリードでは必ずキャッシュヒ
ットとなる。即ち、ライト処理に要する時間は、キャッ
シュなしの場合と同じ時間が必要でキャッシュ導入の効
果はない。
【００１３】ここで、図１５の従来装置のライト処理
は、磁気ディスク装置とキャッシュメモリの両方を同時
更新を実行しなければならないため、高速化できなかっ
た。そこで図１９に示す揮発性キャッシュメモリと不揮
発性キャッシュメモリを使用した装置が現われた。図１
９において、ホストコンピュータ２００にチャネル２０
４−１，２０４−２を介して接続された２台のコントロ
ーラ２０２−１，２０２−２は、下位のデバイスインタ
フェース側を全てのモジュール間での通信等を可能とす
る共有バス２０６を介して接続する。
は、磁気ディスク装置とキャッシュメモリの両方を同時
更新を実行しなければならないため、高速化できなかっ
た。そこで図１９に示す揮発性キャッシュメモリと不揮
発性キャッシュメモリを使用した装置が現われた。図１
９において、ホストコンピュータ２００にチャネル２０
４−１，２０４−２を介して接続された２台のコントロ
ーラ２０２−１，２０２−２は、下位のデバイスインタ
フェース側を全てのモジュール間での通信等を可能とす
る共有バス２０６を介して接続する。
【００１４】共用バス２０６にはコントローラ２０２−
１，２０２−２で共用される揮発性キャッシュメモリ２
０８と不揮発性メモリ２１０が設けられる。更に共用バ
ス２０６にコントローラ２１２−１，２１２−２とアダ
プタ２１４−１，２１４−２を介して複数の磁気ディス
ク装置２１６−１，２１６−２が接続される。ここで各
系統ごとに複数のコントローラを設けて各々に固有の処
理機能に持たせるマルチコントローラ構成とすること
で、コントローラ単体の場合に比べて負荷を軽減させ、
全体のスループットを向上させている。
１，２０２−２で共用される揮発性キャッシュメモリ２
０８と不揮発性メモリ２１０が設けられる。更に共用バ
ス２０６にコントローラ２１２−１，２１２−２とアダ
プタ２１４−１，２１４−２を介して複数の磁気ディス
ク装置２１６−１，２１６−２が接続される。ここで各
系統ごとに複数のコントローラを設けて各々に固有の処
理機能に持たせるマルチコントローラ構成とすること
で、コントローラ単体の場合に比べて負荷を軽減させ、
全体のスループットを向上させている。
【００１５】揮発性キャッシュメモリ２０８は図１５の
従来装置で使用したものと同様である。不揮発性キャッ
シュメモリ２１０は、ディスク装置に対するデータ書込
を高速化するために設けられ、揮発性キャッシュメモリ
２０８に対する書込データ２１８と同じデータが書込ま
れる。不揮発性キャッシュメモリ２１０に書込まれたデ
ータは、ライト処理の完了後にライトバックという処理
で磁気ディスク装置にに書込まれる。
従来装置で使用したものと同様である。不揮発性キャッ
シュメモリ２１０は、ディスク装置に対するデータ書込
を高速化するために設けられ、揮発性キャッシュメモリ
２０８に対する書込データ２１８と同じデータが書込ま
れる。不揮発性キャッシュメモリ２１０に書込まれたデ
ータは、ライト処理の完了後にライトバックという処理
で磁気ディスク装置にに書込まれる。
【００１６】図２０はリード要求がミスヒットとなった
時の図１９の装置のステージングを示す。図２０におい
て、ホストコンピュータ２００からリード要求を受け
ると、コントローラ２０２−１は不揮発性メモリ２０８
のヒット判定を行う。ミスヒットの場合は、磁気ディ
スク装置２１６から要求テータをリードするステージン
グを行い、キャッシュ管理テーブルに登録した後にホ
ントコンピュータ２００にデータ転送を行う。
時の図１９の装置のステージングを示す。図２０におい
て、ホストコンピュータ２００からリード要求を受け
ると、コントローラ２０２−１は不揮発性メモリ２０８
のヒット判定を行う。ミスヒットの場合は、磁気ディ
スク装置２１６から要求テータをリードするステージン
グを行い、キャッシュ管理テーブルに登録した後にホ
ントコンピュータ２００にデータ転送を行う。
【００１７】図２１は図１９の装置のライト処理を示
す。図２１において、ホストコンピュータ２００からラ
イト指示があると、コントローラ２０２−１は揮発性
キャッシュメモリ２０８と不揮発性キャッシュメモリ２
１０の両方にライトデータの書込みを行い、キャッシ
ュ管理テーブルを更新してホストコンピュータにライト
完了を報告する。
す。図２１において、ホストコンピュータ２００からラ
イト指示があると、コントローラ２０２−１は揮発性
キャッシュメモリ２０８と不揮発性キャッシュメモリ２
１０の両方にライトデータの書込みを行い、キャッシ
ュ管理テーブルを更新してホストコンピュータにライト
完了を報告する。
【００１８】不揮発性キャッシュメモリ２１０に書込さ
れたデータは、予め定めたライトバック処理条件が成立
した時、例えば一定期間、リード又はライトされなかっ
た場合、ライトバック対象データとして抽出され、磁気
ディスク装置に書込むライトバックが行われる。この
ライトバックに伴いライトバック済みのデータにつき
不揮発性キャッシュ２１０を無効化して破棄させる。一
方、ライトバック済みデータは揮発性キャッシュ２０８
では有効であり、リード要求に対してはヒット状態にあ
る。
れたデータは、予め定めたライトバック処理条件が成立
した時、例えば一定期間、リード又はライトされなかっ
た場合、ライトバック対象データとして抽出され、磁気
ディスク装置に書込むライトバックが行われる。この
ライトバックに伴いライトバック済みのデータにつき
不揮発性キャッシュ２１０を無効化して破棄させる。一
方、ライトバック済みデータは揮発性キャッシュ２０８
では有効であり、リード要求に対してはヒット状態にあ
る。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、揮発性と不
揮発性のキャッシュメモリを混在させた従来のディスク
キャッシュ装置にあっては、揮発性キャッシュメモリの
みの場合のネックであったライト処理時間が、リード処
理でキャッシュヒットした場合と同じ時間に改善されて
いる。
揮発性のキャッシュメモリを混在させた従来のディスク
キャッシュ装置にあっては、揮発性キャッシュメモリの
みの場合のネックであったライト処理時間が、リード処
理でキャッシュヒットした場合と同じ時間に改善されて
いる。
【００２０】しかしながら、不揮発性キャッシュメモリ
の容量が揮発性キャッシュメモリに比べて小さく、この
ためライトバックの回数が増加し、ライトバックのため
にディスク側のコントローラと磁気ディスク装置の使用
率が上昇し、システムのスループットが低下する問題が
ある。すなわち、不揮発性キャッシュメモリに格納でき
るデータ量が大きくとれないため、新規のライトデータ
を格納するには古いデータを磁気ディスク装置にライト
バックして不揮発性キャッシュメモリを開放する必要が
多く発生する。このため、ライトバック処理によりホス
トコンピュータからの新たな処理が実行出来ないことが
ある。
の容量が揮発性キャッシュメモリに比べて小さく、この
ためライトバックの回数が増加し、ライトバックのため
にディスク側のコントローラと磁気ディスク装置の使用
率が上昇し、システムのスループットが低下する問題が
ある。すなわち、不揮発性キャッシュメモリに格納でき
るデータ量が大きくとれないため、新規のライトデータ
を格納するには古いデータを磁気ディスク装置にライト
バックして不揮発性キャッシュメモリを開放する必要が
多く発生する。このため、ライトバック処理によりホス
トコンピュータからの新たな処理が実行出来ないことが
ある。
【００２１】また不揮発性キャッシュメモリ自体に何ら
かの障害が発生した場合には、ライトバックができなく
なり、ディスクキャッシュの機能が失われてしまう問題
があった。本発明は、このような従来の問題点に鑑みて
なされたもので、磁気ディスクサブシステムの運用形態
に応じた適合したキャッシュ機能を最大限に発揮できる
ディスクキャッシュ装置を提供することを目的とする。
かの障害が発生した場合には、ライトバックができなく
なり、ディスクキャッシュの機能が失われてしまう問題
があった。本発明は、このような従来の問題点に鑑みて
なされたもので、磁気ディスクサブシステムの運用形態
に応じた適合したキャッシュ機能を最大限に発揮できる
ディスクキャッシュ装置を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図である。まず本発明のディスクキャッシュ装置は、図
１に示すように、上位装置１０からのアクセス要求に対
しディスク装置３０のデータを読み書きする一対のディ
スク制御手段１２と、ディスク制御手段１２の各々に設
けられ、ディスク装置３０に格納されたデータの一部を
記憶するキャッシュ記憶手段４８と、一対のディスク制
御手段１２の各々に設けられたキャッシュ制御手段４６
と、一対のディスク制御手段１２の間を結合してアクセ
ス要求などの情報およびデータの送受を行う共用バス手
段１８とを備える。
図である。まず本発明のディスクキャッシュ装置は、図
１に示すように、上位装置１０からのアクセス要求に対
しディスク装置３０のデータを読み書きする一対のディ
スク制御手段１２と、ディスク制御手段１２の各々に設
けられ、ディスク装置３０に格納されたデータの一部を
記憶するキャッシュ記憶手段４８と、一対のディスク制
御手段１２の各々に設けられたキャッシュ制御手段４６
と、一対のディスク制御手段１２の間を結合してアクセ
ス要求などの情報およびデータの送受を行う共用バス手
段１８とを備える。
【００２３】ここでキャッシュ制御手段４６には、信頼
性重視モードキャッシュ制御手段７２、性能重視モード
キャッシュ制御手段７４、又は平均モードキャッシュ制
御手段７６が設けられ、動作モード設定手段７０により
装置の立上り時に設定された動作モードに従ったキャッ
シュ制御が行われる。 I) 信頼性重視モード 動作モード設定手段７０で信頼性重視モードを設定した
場合、一対のディスク制御手段１２に設けた信頼性重視
モードキャッシュ制御手段７２の各々は、一対のディス
ク制御手段１２に設けたキャッシュ記憶手段４８の各々
に、同一のデータを記憶する。
性重視モードキャッシュ制御手段７２、性能重視モード
キャッシュ制御手段７４、又は平均モードキャッシュ制
御手段７６が設けられ、動作モード設定手段７０により
装置の立上り時に設定された動作モードに従ったキャッ
シュ制御が行われる。 I) 信頼性重視モード 動作モード設定手段７０で信頼性重視モードを設定した
場合、一対のディスク制御手段１２に設けた信頼性重視
モードキャッシュ制御手段７２の各々は、一対のディス
ク制御手段１２に設けたキャッシュ記憶手段４８の各々
に、同一のデータを記憶する。
【００２４】具体的には、上位装置１０からのリード要
求に対し自己のキャッシュ記憶手段４８に該当データが
なかった場合（ミスヒット）は、ディスク装置３０から
該当データを読出してステージングして上位装置１０に
データを転送し、同時に共通バス手段１８を介して他の
ディスク制御手段１２に転送して他方のキャッシュ記憶
手段４８−２に同じデータをステージングさせる。
求に対し自己のキャッシュ記憶手段４８に該当データが
なかった場合（ミスヒット）は、ディスク装置３０から
該当データを読出してステージングして上位装置１０に
データを転送し、同時に共通バス手段１８を介して他の
ディスク制御手段１２に転送して他方のキャッシュ記憶
手段４８−２に同じデータをステージングさせる。
【００２５】また上位装置１０からのライト要求に対し
ては、自己のキャッシュ記憶手段４８にデータを書込む
と共に、共通バス手段１８を介して他のディスク制御手
段１２に転送して他方のキャッシュ記憶手段４８にも同
じデータを書込ませる。更にライト要求の処理終了後の
ライトバック処理として、ライトバック条件の成立時
に、自己のキャッシュ記憶手段４８からディスク装置３
０への書込みが済んでいないデータ（以下「ダーティデ
ータ」という）を抽出してディスク装置３０に書き戻す
と共に、共用バス手段１８を介して書戻し済みデータの
キャッシュ無効化を他方のディスク制御手段１２に指示
する。 II) 性能重視モード 動作モード設定手段７０で性能重視モードを設定した場
合は、一対のディスク制御手段１２に設けた性能重視モ
ードキャッシュ制御手段７４の各々は、一対のディスク
制御手段１２に設けたキャッシュ記憶手段４８の各々
に、自己にアクセス要求のあったデータのみを個別に記
憶する。
ては、自己のキャッシュ記憶手段４８にデータを書込む
と共に、共通バス手段１８を介して他のディスク制御手
段１２に転送して他方のキャッシュ記憶手段４８にも同
じデータを書込ませる。更にライト要求の処理終了後の
ライトバック処理として、ライトバック条件の成立時
に、自己のキャッシュ記憶手段４８からディスク装置３
０への書込みが済んでいないデータ（以下「ダーティデ
ータ」という）を抽出してディスク装置３０に書き戻す
と共に、共用バス手段１８を介して書戻し済みデータの
キャッシュ無効化を他方のディスク制御手段１２に指示
する。 II) 性能重視モード 動作モード設定手段７０で性能重視モードを設定した場
合は、一対のディスク制御手段１２に設けた性能重視モ
ードキャッシュ制御手段７４の各々は、一対のディスク
制御手段１２に設けたキャッシュ記憶手段４８の各々
に、自己にアクセス要求のあったデータのみを個別に記
憶する。
【００２６】具体的には、上位装置１０からのリード要
求に対し自己のキャッシュ記憶手段４８に該当データが
なかった場合は、他方のディスク制御手段１２に対し共
用バス手段１８を介して処理を依頼し、他のディスク制
御手段１２からのデータなしの応答を受けた際にディス
ク装置３０から該当データを読出して自己のキャッシュ
記憶手段４８にステージングして上位装置１０にデータ
を転送する。
求に対し自己のキャッシュ記憶手段４８に該当データが
なかった場合は、他方のディスク制御手段１２に対し共
用バス手段１８を介して処理を依頼し、他のディスク制
御手段１２からのデータなしの応答を受けた際にディス
ク装置３０から該当データを読出して自己のキャッシュ
記憶手段４８にステージングして上位装置１０にデータ
を転送する。
【００２７】また上位装置１０からのライト要求に対し
ては、自己のキャッシュ記憶手段４８にのみデータを書
込む。ライトバック処理は、書戻し条件が成立した際
に、自己のキャッシュ記憶手段４８からディスク装置３
０へ書込みが済んでいないダーティデータを抽出してデ
ィスク装置３０に書き戻す。 III) 平均モード 動作モード設定手段７０で平均モードを設定した場合、
一対のディスク制御手段１２に設けた平均モードキャッ
シュ制御手段７６の各々は、一対のディスク制御手段１
２の各々は、上位装置１０からのリード要求に伴うディ
スク装置３０からのステージングは自己のキャッシュ記
憶手段４８に対してのみ行い、上位装置１０からのライ
ト要求に伴うデータの書込みは、一対のディスク制御手
段１２のキャッシュ記憶手段４８の各々に行って同一デ
ータを記憶する混在型とする。
ては、自己のキャッシュ記憶手段４８にのみデータを書
込む。ライトバック処理は、書戻し条件が成立した際
に、自己のキャッシュ記憶手段４８からディスク装置３
０へ書込みが済んでいないダーティデータを抽出してデ
ィスク装置３０に書き戻す。 III) 平均モード 動作モード設定手段７０で平均モードを設定した場合、
一対のディスク制御手段１２に設けた平均モードキャッ
シュ制御手段７６の各々は、一対のディスク制御手段１
２の各々は、上位装置１０からのリード要求に伴うディ
スク装置３０からのステージングは自己のキャッシュ記
憶手段４８に対してのみ行い、上位装置１０からのライ
ト要求に伴うデータの書込みは、一対のディスク制御手
段１２のキャッシュ記憶手段４８の各々に行って同一デ
ータを記憶する混在型とする。
【００２８】具体的には、上位装置１０からのリード要
求に対し自己のキャッシュ記憶手段４８に該当データが
なかった場合は、他方のディスク制御手段１２に対し共
用バス手段１８を介して処理を依頼し、依頼後にディス
ク装置３０から該当データを読出して自己のキャッシュ
記憶手段４８にステージングする。ここで他方のディス
ク制御手段１２への処理依頼に対しデータなしの応答を
受けていた際には、ディスク装置３０から該当データを
読出して自己のキャッシュ記憶手段４８にステージング
した後に上位装置１０に転送する。
求に対し自己のキャッシュ記憶手段４８に該当データが
なかった場合は、他方のディスク制御手段１２に対し共
用バス手段１８を介して処理を依頼し、依頼後にディス
ク装置３０から該当データを読出して自己のキャッシュ
記憶手段４８にステージングする。ここで他方のディス
ク制御手段１２への処理依頼に対しデータなしの応答を
受けていた際には、ディスク装置３０から該当データを
読出して自己のキャッシュ記憶手段４８にステージング
した後に上位装置１０に転送する。
【００２９】また上位装置１０からのライト要求に対し
ては、自己のキャッシュ記憶手段４８にデータを書込む
と共に、共通バス手段１８を介して他のディスク制御手
段１２に転送して他方のキャッシュ記憶手段４８にも同
じデータを書込ませる。この点は信頼性モードと同じで
ある。更にライトバック処理は、書戻し条件が成立した
際に、自己のキャッシュ記憶手段４８からディスク装置
３０への書込みが済んでいないダーティデータを抽出し
てディスク装置３０に書き戻すと共に、共用バス手段１
８を介して書戻しデータのキャッシュ無効化を他方のデ
ィスク制御手段１２に指示する。これは性能重視モード
と同じである。
ては、自己のキャッシュ記憶手段４８にデータを書込む
と共に、共通バス手段１８を介して他のディスク制御手
段１２に転送して他方のキャッシュ記憶手段４８にも同
じデータを書込ませる。この点は信頼性モードと同じで
ある。更にライトバック処理は、書戻し条件が成立した
際に、自己のキャッシュ記憶手段４８からディスク装置
３０への書込みが済んでいないダーティデータを抽出し
てディスク装置３０に書き戻すと共に、共用バス手段１
８を介して書戻しデータのキャッシュ無効化を他方のデ
ィスク制御手段１２に指示する。これは性能重視モード
と同じである。
【００３０】IV) メモリ構成 更に、信頼性重視モード、性能重視モード及び平均モー
ドのいずれについても、一対のディスク制御手段１２に
設けたキャッシュ記憶手段４８の各々を、不揮発性メモ
リとする。但し、信頼性重視モードについては、両方と
も揮発性メモリでもよい。またディスク装置３０をディ
スクアレイ装置としてもよい。
ドのいずれについても、一対のディスク制御手段１２に
設けたキャッシュ記憶手段４８の各々を、不揮発性メモ
リとする。但し、信頼性重視モードについては、両方と
も揮発性メモリでもよい。またディスク装置３０をディ
スクアレイ装置としてもよい。
【００３１】
【作用】まず図１の本発明の作用を説明する。本発明の
ディスクキャッシュ装置で信頼性重視モードを設定した
場合には、、両系統のキャッシュメモリ内のデータを常
に同一とするようにキャッシュ動作が行われる。即ち二
重化されたキャッシュメモリを独立に使用するのではな
く、片側データをバックアップ用と考えている。
ディスクキャッシュ装置で信頼性重視モードを設定した
場合には、、両系統のキャッシュメモリ内のデータを常
に同一とするようにキャッシュ動作が行われる。即ち二
重化されたキャッシュメモリを独立に使用するのではな
く、片側データをバックアップ用と考えている。
【００３２】この場合の長所は、データが常に二重化さ
れており片側データの喪失時データが保障され高い信頼
性が得られる。また短所としては、キャッシュメモリの
半分がバックアップ用であり、使用効率が低くなる。ま
た本発明のディスクキャッシュ装置で性能重視モードを
設定した場合には、各キャッシュメモリのデータは独立
であり、信頼性モードの最大２倍の容量のキャッシュメ
モリとして使用できる。
れており片側データの喪失時データが保障され高い信頼
性が得られる。また短所としては、キャッシュメモリの
半分がバックアップ用であり、使用効率が低くなる。ま
た本発明のディスクキャッシュ装置で性能重視モードを
設定した場合には、各キャッシュメモリのデータは独立
であり、信頼性モードの最大２倍の容量のキャッシュメ
モリとして使用できる。
【００３３】この場合の長所は、両系統のキャッシュメ
モリが独立に動作し、また他方からの参照更新が可能で
あるためキャッシュ容量が増大する。短所としては、メ
モリ障害，電源障害でデータ消失、データ化け等の障害
が発生する確立が高くなる。また他系統にキャッシュ処
理を依頼したヒットとなった時は、リモート側キャッシ
ュに対してのリードとなるので性能が低下する。
モリが独立に動作し、また他方からの参照更新が可能で
あるためキャッシュ容量が増大する。短所としては、メ
モリ障害，電源障害でデータ消失、データ化け等の障害
が発生する確立が高くなる。また他系統にキャッシュ処
理を依頼したヒットとなった時は、リモート側キャッシ
ュに対してのリードとなるので性能が低下する。
【００３４】更に本発明のディスクキャッシュ装置で平
均的モードを設定した場合は、基本的には信頼性重視モ
ードと性能重視モードの混在型となる。すなわち、リー
ド要求のミスヒット時のステージングは自己のキャッシ
ュメモリに対してのみ行い、またデータのライトは両方
系統のキャッシュメモリに対して行う。これによりライ
ト処理の少ない環境ではキャッシュ容量は性能重視モー
ドと同様に２倍となり、またライト処理が多く発行され
る環境では信頼性重視モードと同様に障害に対して強い
形になる。この場合の長所と短所は、使用環境、即ちリ
ードとライトの発行比率に応じていずれかの信頼性重視
モードと性能重視モードの長所と短所が強く現れること
になる。
均的モードを設定した場合は、基本的には信頼性重視モ
ードと性能重視モードの混在型となる。すなわち、リー
ド要求のミスヒット時のステージングは自己のキャッシ
ュメモリに対してのみ行い、またデータのライトは両方
系統のキャッシュメモリに対して行う。これによりライ
ト処理の少ない環境ではキャッシュ容量は性能重視モー
ドと同様に２倍となり、またライト処理が多く発行され
る環境では信頼性重視モードと同様に障害に対して強い
形になる。この場合の長所と短所は、使用環境、即ちリ
ードとライトの発行比率に応じていずれかの信頼性重視
モードと性能重視モードの長所と短所が強く現れること
になる。
【００３５】
【実施例】＜目次＞ １．システムのハードウェア構成 ２．本発明の全体機能 ３．信頼性重視モードのディスクキャッシュ制御 ４．容量重視モードのキャッシュ制御 ５．平均モードのキャッシュ制御 １．システムのハードウェア構成 図２は本発明のディスクキャッシュ装置が適用される磁
気ディスク装置を用いた入出力サブシステムのハードウ
ェア構成を示す。
気ディスク装置を用いた入出力サブシステムのハードウ
ェア構成を示す。
【００３６】上位装置としてのホストコンピュータ１０
には少なくとも２つのチャネル装置１４−１，１４−２
が設けられ、チャネル１４−１，１４−２に対し、チャ
ネルインタフェース１６を介して２台のコントローラ１
２−１，１２−２を接続している。この実施例で、チャ
ネルインタフェース１６としてはＳＣＳＩを使用してい
る。勿論、ＭＢＣインタフェース（ブロック・マルチプ
レクサ・チャネルインタフェース）を使用してもよい。
には少なくとも２つのチャネル装置１４−１，１４−２
が設けられ、チャネル１４−１，１４−２に対し、チャ
ネルインタフェース１６を介して２台のコントローラ１
２−１，１２−２を接続している。この実施例で、チャ
ネルインタフェース１６としてはＳＣＳＩを使用してい
る。勿論、ＭＢＣインタフェース（ブロック・マルチプ
レクサ・チャネルインタフェース）を使用してもよい。
【００３７】コントローラ１２−１，１２−２はディス
ク制御手段としての機能を有し、キャッシュ機構を内蔵
している。コントローラ１２−１，１２−２のデバイス
側は共用バス１８−１，１８−２に接続される。共用バ
ス１８−１，１８−２はブリッジ回路部２０で結合さ
れ、コントローラ１２−１，１２−２間でメッセージ、
コマンド等の情報およびデータのやり取りを行うことが
できる。更に共用バス１８−１，１８−２はサブコント
ローラ２２−１，２２−２が接続され、コントローラ１
２−１，１２−２の処理機能を分散させて負荷の低減を
図っている。
ク制御手段としての機能を有し、キャッシュ機構を内蔵
している。コントローラ１２−１，１２−２のデバイス
側は共用バス１８−１，１８−２に接続される。共用バ
ス１８−１，１８−２はブリッジ回路部２０で結合さ
れ、コントローラ１２−１，１２−２間でメッセージ、
コマンド等の情報およびデータのやり取りを行うことが
できる。更に共用バス１８−１，１８−２はサブコント
ローラ２２−１，２２−２が接続され、コントローラ１
２−１，１２−２の処理機能を分散させて負荷の低減を
図っている。
【００３８】共用バス１８−１，１８−２にはアダプタ
２４−１〜２４−６，２６−１〜２６−６のそれぞれを
介して、ディスクアレイ２８に設けている複数のディス
ク装置３０−００〜３０−３５が接続される。この実施
例でディスクアレイ２８はコントローラ１２−１，１２
−２より並列アクセスを受ける６つのポートＰ０〜Ｐ５
で並列ディスク群を構成し、この並列ディスク群をラン
クＲ０〜Ｒ３で示す４ランク分設けている。
２４−１〜２４−６，２６−１〜２６−６のそれぞれを
介して、ディスクアレイ２８に設けている複数のディス
ク装置３０−００〜３０−３５が接続される。この実施
例でディスクアレイ２８はコントローラ１２−１，１２
−２より並列アクセスを受ける６つのポートＰ０〜Ｐ５
で並列ディスク群を構成し、この並列ディスク群をラン
クＲ０〜Ｒ３で示す４ランク分設けている。
【００３９】具体的には、ランクＲ０はポートＰ０〜Ｐ
５に対応した６台のディスク装置３０−００〜３０−０
５で構成され、ランクＲ１はポートＰ０〜Ｐ５に対応し
たディスク装置３０−１０〜３０−１５で構成され、ラ
ンクＲ２はポートＰ０〜Ｐ５に対応したディスク装置３
０−２０〜３０−２５で構成され、更にランクＲ３はポ
ートＰ０〜Ｐ５に対応したディスク装置３０−３０〜３
０−３５で構成される。
５に対応した６台のディスク装置３０−００〜３０−０
５で構成され、ランクＲ１はポートＰ０〜Ｐ５に対応し
たディスク装置３０−１０〜３０−１５で構成され、ラ
ンクＲ２はポートＰ０〜Ｐ５に対応したディスク装置３
０−２０〜３０−２５で構成され、更にランクＲ３はポ
ートＰ０〜Ｐ５に対応したディスク装置３０−３０〜３
０−３５で構成される。
【００４０】このようなディスクアレイを構成するディ
スク装置の位置はランク番号Ｒとポート番号Ｐアドレス
で定義する。例えば磁気ディスク装置３０−００は（Ｒ
０，Ｐ０）で表わすことができる。図３は図２のコント
ローラ１２−１側のハードウェア構成を示す。コントロ
ーラ１２−１内にはＣＰＵ３２が設けられ、ＣＰＵ３２
の内部バス４４にＲＯＭ３４、ＤＲＡＭ３６、ＳＣＳＩ
回路部４０とのやり取りを行う上位インタフェース部３
８、共用バス１８−１とのやり取りを行うバスインタフ
ェース部４２が設けられる。
スク装置の位置はランク番号Ｒとポート番号Ｐアドレス
で定義する。例えば磁気ディスク装置３０−００は（Ｒ
０，Ｐ０）で表わすことができる。図３は図２のコント
ローラ１２−１側のハードウェア構成を示す。コントロ
ーラ１２−１内にはＣＰＵ３２が設けられ、ＣＰＵ３２
の内部バス４４にＲＯＭ３４、ＤＲＡＭ３６、ＳＣＳＩ
回路部４０とのやり取りを行う上位インタフェース部３
８、共用バス１８−１とのやり取りを行うバスインタフ
ェース部４２が設けられる。
【００４１】更にディスクキャッシュ機構を実現するた
めキャッシュ制御部４６とキャッシュメモリ４８が設け
られる。なお、キャッシュ制御部４６を独立に設けて、
ＣＰＵ３２の機能として実現してもよい。またキャッシ
ュ制御部４６においてキャッシュメモリ４８の管理に使
用されるキャッシュ管理テーブル、具体的にはキャッシ
ュエントリテーブル，ＬＲＵテーブルおよび空スペース
管理テーブルはＤＲＡＭ３６に展開されている。 ２．本発明の全体機能 図４は図２のハードウェア構成を対象とした本発明の処
理機能を示す。尚、説明を簡単にするため、ディスクア
レイ側については１台のディスク装置３０を代表して示
し、共用バスについても１本の共用バス１８で示してい
る。またキャッシュメモリについてはコントローラから
取出して示している。
めキャッシュ制御部４６とキャッシュメモリ４８が設け
られる。なお、キャッシュ制御部４６を独立に設けて、
ＣＰＵ３２の機能として実現してもよい。またキャッシ
ュ制御部４６においてキャッシュメモリ４８の管理に使
用されるキャッシュ管理テーブル、具体的にはキャッシ
ュエントリテーブル，ＬＲＵテーブルおよび空スペース
管理テーブルはＤＲＡＭ３６に展開されている。 ２．本発明の全体機能 図４は図２のハードウェア構成を対象とした本発明の処
理機能を示す。尚、説明を簡単にするため、ディスクア
レイ側については１台のディスク装置３０を代表して示
し、共用バスについても１本の共用バス１８で示してい
る。またキャッシュメモリについてはコントローラから
取出して示している。
【００４２】コントローラ１２−１，１２−２には動作
モード設定部７０−１，７０−２、信頼性重視モードキ
ャッシュ制御部７２−１，７２−２、性能重視モードキ
ャッシュ制御部７４−１，７４−２、および平均モード
キャッシュ制御部７６−１，７６−２が設けられてい
る。キャッシュメモリとしては不揮発性キャッシュメモ
リ４８−１，４８−２が使用される。
モード設定部７０−１，７０−２、信頼性重視モードキ
ャッシュ制御部７２−１，７２−２、性能重視モードキ
ャッシュ制御部７４−１，７４−２、および平均モード
キャッシュ制御部７６−１，７６−２が設けられてい
る。キャッシュメモリとしては不揮発性キャッシュメモ
リ４８−１，４８−２が使用される。
【００４３】ここでコントローラ１２−１側を例にとる
と、動作モード設定部７０−１は予め定めたホストコン
ピュータ１９からのコマンド指示あるいはコントローラ
１２−１に予め設けられたピン設定などにより、信頼性
重視モード，性能重視モードまたは平均モードのいずれ
か１つを設定する。この動作モード設定部７０−１によ
る設定に基づき、信頼性重視モードキャッシュ制御部７
２−１，７２−２、性能重視モードキャッシュ制御部７
４−１，７４−２、または平均モードキャッシュ制御部
７６−１，７６−２のいずれか１つの動作を有効とす
る。
と、動作モード設定部７０−１は予め定めたホストコン
ピュータ１９からのコマンド指示あるいはコントローラ
１２−１に予め設けられたピン設定などにより、信頼性
重視モード，性能重視モードまたは平均モードのいずれ
か１つを設定する。この動作モード設定部７０−１によ
る設定に基づき、信頼性重視モードキャッシュ制御部７
２−１，７２−２、性能重視モードキャッシュ制御部７
４−１，７４−２、または平均モードキャッシュ制御部
７６−１，７６−２のいずれか１つの動作を有効とす
る。
【００４４】ここでホストコンピュータ１０に対し２台
のコントローラ１２−１，１２−２が設けられているこ
とから、ホストコンピュータ１０からのアクセス要求を
受けたコントローラ側をローカル側といい、このときア
クセス要求を受けていない側をリモート側という。これ
はコントローラ１２−１，１２−２において相対的なも
のであり、コントローラ１２−１に対しホストコンピュ
ータ１０からアクセス要求が行われたときはコントロー
ラ１２−１がローカル側、コントローラ１２−２がリモ
ート側となる。
のコントローラ１２−１，１２−２が設けられているこ
とから、ホストコンピュータ１０からのアクセス要求を
受けたコントローラ側をローカル側といい、このときア
クセス要求を受けていない側をリモート側という。これ
はコントローラ１２−１，１２−２において相対的なも
のであり、コントローラ１２−１に対しホストコンピュ
ータ１０からアクセス要求が行われたときはコントロー
ラ１２−１がローカル側、コントローラ１２−２がリモ
ート側となる。
【００４５】逆にコントローラ１２−２に対しホストコ
ンピュータ１０からアクセス要求が行われたときはコン
トローラ１２−２がローカル側、コントローラ１２−１
がリモート側となる。 ３．信頼性重視モードのディスクキャッシュ制御 信頼性重視モードにあっては、コントローラ１２−１，
１２−２に設けたキャッシュメモリは図４に示したよう
に両方とも不揮発性キャッシュメモリ４８−１，４８−
２とする。
ンピュータ１０からアクセス要求が行われたときはコン
トローラ１２−２がローカル側、コントローラ１２−１
がリモート側となる。 ３．信頼性重視モードのディスクキャッシュ制御 信頼性重視モードにあっては、コントローラ１２−１，
１２−２に設けたキャッシュメモリは図４に示したよう
に両方とも不揮発性キャッシュメモリ４８−１，４８−
２とする。
【００４６】尚、信頼性重視モードにあっては、キャッ
シュメモリを両方とも揮発性としてもよい。この場合、
後の説明で明らかにする性能重視モードおよび平均モー
ドにあっては、両方とも不揮発性キャッシュメモリとす
る必要があるため、電源バックアップの有無により不揮
発性となるか揮発性と不揮発性が切替可能なメモリを使
用する必要がある。
シュメモリを両方とも揮発性としてもよい。この場合、
後の説明で明らかにする性能重視モードおよび平均モー
ドにあっては、両方とも不揮発性キャッシュメモリとす
る必要があるため、電源バックアップの有無により不揮
発性となるか揮発性と不揮発性が切替可能なメモリを使
用する必要がある。
【００４７】信頼性重視モードにあっては、コントロー
ラ１２−１，１２−２の各不揮発性キャッシュメモリ４
８−１，４８−２のデータが同一であるようにキャッシ
ュ動作が行われる。即ち、２系統のキャッシュメモリを
独立に使用するのではなく、同一データを格納すること
で二重化し、片側のデータ送出時にあっても、キャッシ
ュデータを保証して信頼性を高める。
ラ１２−１，１２−２の各不揮発性キャッシュメモリ４
８−１，４８−２のデータが同一であるようにキャッシ
ュ動作が行われる。即ち、２系統のキャッシュメモリを
独立に使用するのではなく、同一データを格納すること
で二重化し、片側のデータ送出時にあっても、キャッシ
ュデータを保証して信頼性を高める。
【００４８】リード要求に対するミスヒット時のステー
ジングはディスク装置３０から両方の不揮発性キャッシ
ュメモリ４８−１，４８−２に対し行う。またライト要
求に対するライトデータの書込みも両方の不揮発性４８
−１，４８−２に対し行う。更に、ライト処理終了後の
ディスク装置３０に対するライトバックについては、ラ
イト要求を受けたローカル側のキャッシュメモリから行
う。
ジングはディスク装置３０から両方の不揮発性キャッシ
ュメモリ４８−１，４８−２に対し行う。またライト要
求に対するライトデータの書込みも両方の不揮発性４８
−１，４８−２に対し行う。更に、ライト処理終了後の
ディスク装置３０に対するライトバックについては、ラ
イト要求を受けたローカル側のキャッシュメモリから行
う。
【００４９】図５は信頼性重視モードにおけるキャッシ
ュ動作を示したフローチャートである。まずステップＳ
１にあっては、ホストコンピュータ１０からのアクセス
要求の有無を監視しており、アクセス要求があるとステ
ップＳ２に進み、リード要求かライト要求かのアクセス
モードを判別する。リード要求であれば、ステップＳ３
で自己の不揮発性キャッシュメモリ即ちローカル側キャ
ッシュメモリに要求データが存在するか否かのヒット判
定を行う。
ュ動作を示したフローチャートである。まずステップＳ
１にあっては、ホストコンピュータ１０からのアクセス
要求の有無を監視しており、アクセス要求があるとステ
ップＳ２に進み、リード要求かライト要求かのアクセス
モードを判別する。リード要求であれば、ステップＳ３
で自己の不揮発性キャッシュメモリ即ちローカル側キャ
ッシュメモリに要求データが存在するか否かのヒット判
定を行う。
【００５０】キャッシュヒットが得られれば、ステップ
Ｓ４で要求データを読み出してホストコンピュータ１０
にデータ転送する。キャッシュミスヒットの場合にはデ
ィスク装置３０からのステージングを行うことになる
が、ステージングに先立ち、リモート側のコントローラ
１２−１にステージングを通知する。このステップＳ５
における処理は図７に示される。即ち、ホストコンピュ
ータ１０からのリード要求を受けたコントローラ１２−
１が不揮発性キャッシュメモリ４８−１のミスヒットを
判定すると、ディスク装置３０からのステージングに先
立ってローカル側のコントローラ１２−２に対し共用バ
ス１８を経由してメッセージを送る。
Ｓ４で要求データを読み出してホストコンピュータ１０
にデータ転送する。キャッシュミスヒットの場合にはデ
ィスク装置３０からのステージングを行うことになる
が、ステージングに先立ち、リモート側のコントローラ
１２−１にステージングを通知する。このステップＳ５
における処理は図７に示される。即ち、ホストコンピュ
ータ１０からのリード要求を受けたコントローラ１２−
１が不揮発性キャッシュメモリ４８−１のミスヒットを
判定すると、ディスク装置３０からのステージングに先
立ってローカル側のコントローラ１２−２に対し共用バ
ス１８を経由してメッセージを送る。
【００５１】このメッセージはキャッシュミスヒットと
なったため、ステージングによりディスク装置３０から
のデータをリモート側の不揮発性キャッシュメモリ４８
−２にも転送することを通知する。このローカル側のコ
ントローラ１２−１からのメッセージを受けてリモート
側のコントローラ１２−２は自己のキャッシュ管理テー
ブルを更新し、不揮発性キャッシュメモリ４８−２内に
ステージング用の空間を割り当て、スタンバイ状態とな
ったことをローカル側のコントローラ１２−１に送り返
す。
なったため、ステージングによりディスク装置３０から
のデータをリモート側の不揮発性キャッシュメモリ４８
−２にも転送することを通知する。このローカル側のコ
ントローラ１２−１からのメッセージを受けてリモート
側のコントローラ１２−２は自己のキャッシュ管理テー
ブルを更新し、不揮発性キャッシュメモリ４８−２内に
ステージング用の空間を割り当て、スタンバイ状態とな
ったことをローカル側のコントローラ１２−１に送り返
す。
【００５２】再び図５を参照するに、ステップＳ５でリ
モート側へのステージングの通知が済むと、リモート側
からのレディ応答を待って、ステップＳ６で要求データ
をディスク装置３０から読み出し、ローカル側の不揮発
性キャッシュメモリ４８−１に格納すると共に、共用バ
ス１８を介してリモート側の不揮発性キャッシュメモリ
４８−２に転送し、それぞれ書き込むステージングを行
う。
モート側へのステージングの通知が済むと、リモート側
からのレディ応答を待って、ステップＳ６で要求データ
をディスク装置３０から読み出し、ローカル側の不揮発
性キャッシュメモリ４８−１に格納すると共に、共用バ
ス１８を介してリモート側の不揮発性キャッシュメモリ
４８−２に転送し、それぞれ書き込むステージングを行
う。
【００５３】ローカル側の不揮発性キャッシュメモリ４
８−１に対するステージングが済むと、ステージングに
より得られた要求データをホストコンピュータ１０に
転送し、ステップＳ８でリード終了応答を行って一連の
リード要求に対する処理を終了する。次にステップＳ２
でライト要求を判別した場合には、ライト要求を受けた
ローカル側のコントローラ１２−１がリモート側のコン
トローラ１２−２へ共用バス１８を介してライトデータ
の転送を通知する。
８−１に対するステージングが済むと、ステージングに
より得られた要求データをホストコンピュータ１０に
転送し、ステップＳ８でリード終了応答を行って一連の
リード要求に対する処理を終了する。次にステップＳ２
でライト要求を判別した場合には、ライト要求を受けた
ローカル側のコントローラ１２−１がリモート側のコン
トローラ１２−２へ共用バス１８を介してライトデータ
の転送を通知する。
【００５４】例えば図８に示すように、ホストコンピュ
ータ１０よりライト要求をコントローラ１２−１が受
けると、共用バス１８を経由してリモート側のコントロ
ーラ１２−２に対しメッセージを送る。このメッセー
ジはライト要求により不揮発性キャッシュメモリ４８
−２の更新が必要であり、ライトデータを共用バス１８
を経由してリモート側の不揮発性キャッシュメモリ４８
−２に転送することを通知する。
ータ１０よりライト要求をコントローラ１２−１が受
けると、共用バス１８を経由してリモート側のコントロ
ーラ１２−２に対しメッセージを送る。このメッセー
ジはライト要求により不揮発性キャッシュメモリ４８
−２の更新が必要であり、ライトデータを共用バス１８
を経由してリモート側の不揮発性キャッシュメモリ４８
−２に転送することを通知する。
【００５５】このメッセージを受けたリモート側のコ
ントローラ１２−２は自己のキャッシュ管理テーブルを
更新し、不揮発性キャッシュメモリ４８−２内に書込用
の空間を割り当て、レディ応答をローカル側のコントロ
ーラ１２−１に返す。リモート側コントローラ１２−２
からのレディ応答をステップＳ１０で判別すると、ロー
カル側のコントローラはホストコンピュータ１０からの
ライトデータを自己の不揮発性キャッシュメモリ４８
−１、即ちローカル側のキャッシュメモリ４８−１に書
き込み、同時にステップＳ２でリモート側のキャッシュ
メモリ４８−２に共用バス１８経由で転送して書き込ま
せる。
ントローラ１２−２は自己のキャッシュ管理テーブルを
更新し、不揮発性キャッシュメモリ４８−２内に書込用
の空間を割り当て、レディ応答をローカル側のコントロ
ーラ１２−１に返す。リモート側コントローラ１２−２
からのレディ応答をステップＳ１０で判別すると、ロー
カル側のコントローラはホストコンピュータ１０からの
ライトデータを自己の不揮発性キャッシュメモリ４８
−１、即ちローカル側のキャッシュメモリ４８−１に書
き込み、同時にステップＳ２でリモート側のキャッシュ
メモリ４８−２に共用バス１８経由で転送して書き込ま
せる。
【００５６】この結果、ライトデータはローカル側およ
びリモート側のキャッシュメモリ４８−１，４８−２の
両方に書き込まれる。ステップＳ１２でローカル側およ
びリモート側のキャッシュメモリ４８−２に対するライ
トデータの転送書込みが済むと、この時点でライトバッ
クは行わず、ステップＳ１３でライト終了応答をホスト
コンピュータ１０に転送して、一連のライト要求に対す
る処理を終了する。
びリモート側のキャッシュメモリ４８−１，４８−２の
両方に書き込まれる。ステップＳ１２でローカル側およ
びリモート側のキャッシュメモリ４８−２に対するライ
トデータの転送書込みが済むと、この時点でライトバッ
クは行わず、ステップＳ１３でライト終了応答をホスト
コンピュータ１０に転送して、一連のライト要求に対す
る処理を終了する。
【００５７】図６は信頼性重視モードにおけるライトバ
ックの処理動作を示したフローチャートである。図５の
ライト要求に対する処理に示したように、ローカル側お
よびリモート側のキャッシュメモリにライトデータが書
き込まれた時点ではディスク装置に対する書込み所謂ラ
イトスルーは行わず、予め定めたライトバック条件が成
立したときにディスク装置に書き戻すライトバック処理
を実行する。
ックの処理動作を示したフローチャートである。図５の
ライト要求に対する処理に示したように、ローカル側お
よびリモート側のキャッシュメモリにライトデータが書
き込まれた時点ではディスク装置に対する書込み所謂ラ
イトスルーは行わず、予め定めたライトバック条件が成
立したときにディスク装置に書き戻すライトバック処理
を実行する。
【００５８】このライトバック処理は、まずステップＳ
１でコントローラ１２−１がアイドル状態か否かチェッ
クしており、アイドル状態になければステップＳ６で要
求された事項の処理を行っているが、アイドル状態に入
るとステップＳ２でライトバック条件の成立の有無をチ
ェックする。ここでライトバック条件とはキャッシュ管
理テーブルに設けているＬＲＵテーブルに基づきキャッ
シュデータの追い出し条件がスケジュールされている場
合である。
１でコントローラ１２−１がアイドル状態か否かチェッ
クしており、アイドル状態になければステップＳ６で要
求された事項の処理を行っているが、アイドル状態に入
るとステップＳ２でライトバック条件の成立の有無をチ
ェックする。ここでライトバック条件とはキャッシュ管
理テーブルに設けているＬＲＵテーブルに基づきキャッ
シュデータの追い出し条件がスケジュールされている場
合である。
【００５９】即ち、キャッシュ管理テーブルのＬＲＵテ
ーブルには、最新に使用されたキャッシュブロックを先
頭とし、最も使用されていない時間のたったキャッシュ
ブロックを末尾とするキャッシュブロックの登録が行わ
れており、例えば一定時間使われなかったテーブル末尾
のキャッシュブロックがキャッシュ無効化されるが、こ
の内ディスク装置への書込みが済んでいないデータ、所
謂ダーティデータについてはライトバックがスケジュー
ルされる。
ーブルには、最新に使用されたキャッシュブロックを先
頭とし、最も使用されていない時間のたったキャッシュ
ブロックを末尾とするキャッシュブロックの登録が行わ
れており、例えば一定時間使われなかったテーブル末尾
のキャッシュブロックがキャッシュ無効化されるが、こ
の内ディスク装置への書込みが済んでいないデータ、所
謂ダーティデータについてはライトバックがスケジュー
ルされる。
【００６０】ステップＳ２でライトバック条件の成立を
判定すると、ライトバック対象となっているＬＲＵテー
ブルの末尾から一定範囲のキャッシュブロックを読み出
してディスク装置３０に書き込むライトバックを実行す
る。例えば図８に示したように、先行するライト処理で
コントローラ１２−１がホストコンピュータ１０からラ
イト要求を受けて自己の不揮発性キャッシュメモリ４
８−１にライトデータを書き込んでおり、その後のアイ
ドル状態でライトバック条件が成立した場合には、に
示すようにディスク装置３０にデータを書き込むライト
バック処理を行う。
判定すると、ライトバック対象となっているＬＲＵテー
ブルの末尾から一定範囲のキャッシュブロックを読み出
してディスク装置３０に書き込むライトバックを実行す
る。例えば図８に示したように、先行するライト処理で
コントローラ１２−１がホストコンピュータ１０からラ
イト要求を受けて自己の不揮発性キャッシュメモリ４
８−１にライトデータを書き込んでおり、その後のアイ
ドル状態でライトバック条件が成立した場合には、に
示すようにディスク装置３０にデータを書き込むライト
バック処理を行う。
【００６１】再び図６を参照するに、ステップＳ３でデ
ィスク装置３０に対するライトバックが済むと、ステッ
プＳ４でライトバックが済んだキャッシュブロックをキ
ャッシュ管理テーブルのハッシュテーブルから削除する
キャッシュ無効化を行う。更に、ローカル側のコントロ
ーラ１２−１はステップＳ５で共用バス１８を経由して
リモート側のコントローラ１２−２にメッセージを送
り、ライトバックが済んだデータのキャッシュ管理テー
ブルからの削除を指示し、リモート側についてもキャッ
シュ無効化を行う。 ４．容量重視モードのキャッシュ制御 この性能重視モードは２台のコントローラ１２−１，１
２−２に設けた各キャッシュメモリ４８−１，４８−２
は不揮発性とし、各キャッシュメモリ４８−１，４８−
２のデータを独立とする。そのため、２つのキャッシュ
メモリ４８−１，４８−２に同一データを格納した信頼
性重視モードに比べ、最大で２倍のキャッシュ容量とす
ることができる。換言すると、性能重視モードは容量重
視モードと言うことができる。
ィスク装置３０に対するライトバックが済むと、ステッ
プＳ４でライトバックが済んだキャッシュブロックをキ
ャッシュ管理テーブルのハッシュテーブルから削除する
キャッシュ無効化を行う。更に、ローカル側のコントロ
ーラ１２−１はステップＳ５で共用バス１８を経由して
リモート側のコントローラ１２−２にメッセージを送
り、ライトバックが済んだデータのキャッシュ管理テー
ブルからの削除を指示し、リモート側についてもキャッ
シュ無効化を行う。 ４．容量重視モードのキャッシュ制御 この性能重視モードは２台のコントローラ１２−１，１
２−２に設けた各キャッシュメモリ４８−１，４８−２
は不揮発性とし、各キャッシュメモリ４８−１，４８−
２のデータを独立とする。そのため、２つのキャッシュ
メモリ４８−１，４８−２に同一データを格納した信頼
性重視モードに比べ、最大で２倍のキャッシュ容量とす
ることができる。換言すると、性能重視モードは容量重
視モードと言うことができる。
【００６２】リード処理はリード要求を受けたローカル
側でミスヒットとなった場合にはリモート側にキャッシ
ュ処理を依頼し、リモート側でキャッシュヒットになれ
ば、直接、要求データをホストコンピュータにデータ転
送する。ディスク装置からのステージングはローカル側
およびリモート側の両方でミスヒットとなった場合にデ
ィスク装置からローカル側に対してのみ行う。またライ
ト処理については、ライト要求を受けたローカル側のキ
ャッシュメモリに対してのみ行う。
側でミスヒットとなった場合にはリモート側にキャッシ
ュ処理を依頼し、リモート側でキャッシュヒットになれ
ば、直接、要求データをホストコンピュータにデータ転
送する。ディスク装置からのステージングはローカル側
およびリモート側の両方でミスヒットとなった場合にデ
ィスク装置からローカル側に対してのみ行う。またライ
ト処理については、ライト要求を受けたローカル側のキ
ャッシュメモリに対してのみ行う。
【００６３】更にライトバックについても、ライトバッ
ク条件が成立したローカル側のキャッシュメモリからデ
ィスク装置に書き込むライトバックのみ行い、信頼性重
視モードにおけるライトバック終了後のリモート側に対
するキャッシュ無効化の指示は行わない。図９は性能重
視モードにおけるキャッシュ動作を示したフローチャー
トである。ステップＳ１でホストコンピュータ１０から
アクセス要求があると、ステップＳ２でアクセスモード
を判別し、リード要求であればステップＳ３で自己のキ
ャッシュメモリ４８−１、即ちローカルキャッシュメモ
リ４８−１のヒットの有無を判定する。
ク条件が成立したローカル側のキャッシュメモリからデ
ィスク装置に書き込むライトバックのみ行い、信頼性重
視モードにおけるライトバック終了後のリモート側に対
するキャッシュ無効化の指示は行わない。図９は性能重
視モードにおけるキャッシュ動作を示したフローチャー
トである。ステップＳ１でホストコンピュータ１０から
アクセス要求があると、ステップＳ２でアクセスモード
を判別し、リード要求であればステップＳ３で自己のキ
ャッシュメモリ４８−１、即ちローカルキャッシュメモ
リ４８−１のヒットの有無を判定する。
【００６４】ローカルキャッシュメモリ４８−１のヒッ
トが判別されると、ステップＳ４で要求データをホスト
コンピュータ１０にデータ転送する。ローカル側キャッ
シュメモリ４８−１でミスヒットとなった場合には、ス
テップＳ５で共用バス１８を経由してリモート側のコン
トローラ１２−２にキャッシュ処理を依頼する。このロ
ーカル側からのキャッシュ処理の依頼を受けたリモート
側のコントローラ１２−２は、リモート側キャッシュメ
モリ４８−２でキャッシュヒットになれば要求データを
直接ホストコンピュータ１０にデータ転送し、応答結果
をローカル側のコントローラ１２−１に通知してくる。
トが判別されると、ステップＳ４で要求データをホスト
コンピュータ１０にデータ転送する。ローカル側キャッ
シュメモリ４８−１でミスヒットとなった場合には、ス
テップＳ５で共用バス１８を経由してリモート側のコン
トローラ１２−２にキャッシュ処理を依頼する。このロ
ーカル側からのキャッシュ処理の依頼を受けたリモート
側のコントローラ１２−２は、リモート側キャッシュメ
モリ４８−２でキャッシュヒットになれば要求データを
直接ホストコンピュータ１０にデータ転送し、応答結果
をローカル側のコントローラ１２−１に通知してくる。
【００６５】一方、リモート側でもキャッシュミスヒッ
トとなった場合には、ステップＳ６でリモート側からの
ヒット応答が得られないことからステップＳ７に進み、
ディスク装置３０からローカル側のキャッシュメモリ４
８−１に要求データを書き込むステージングを行う。ス
テージングが済むと、ステップＳ８でホストコンピュー
タ１０へのデータ転送を行い、これ以降ステージングさ
れたデータはヒット可能状態となる。このような一連の
処理を終了すると、リモート側のコンローラ１２−１は
ステップＳ９でホストコンピュータ１０にリード終了応
答を返す。
トとなった場合には、ステップＳ６でリモート側からの
ヒット応答が得られないことからステップＳ７に進み、
ディスク装置３０からローカル側のキャッシュメモリ４
８−１に要求データを書き込むステージングを行う。ス
テージングが済むと、ステップＳ８でホストコンピュー
タ１０へのデータ転送を行い、これ以降ステージングさ
れたデータはヒット可能状態となる。このような一連の
処理を終了すると、リモート側のコンローラ１２−１は
ステップＳ９でホストコンピュータ１０にリード終了応
答を返す。
【００６６】図１１は図９のステップＳ５〜Ｓ８に示し
たローカル側およびリモート側の両方の不揮発性キャッ
シュメモリ４８−１，４８−２がホストコンピュータ１
０からのリード要求に対しミスヒットとなったときの
動作を示している。即ち、ホストコンピュータ１０から
のリード要求を受けたローカル側のコントローラ１２
−１は自己の不揮発性キャッシュメモリ４８−１のミス
ヒットを判定すると、共用バス１８を経由してリモー
ト側のコントローラ１２−２にメッセージを送り、リモ
ート側の不揮発性キャッシュメモリ４８−２に要求デー
タが存在するか否かの調査を依頼する。
たローカル側およびリモート側の両方の不揮発性キャッ
シュメモリ４８−１，４８−２がホストコンピュータ１
０からのリード要求に対しミスヒットとなったときの
動作を示している。即ち、ホストコンピュータ１０から
のリード要求を受けたローカル側のコントローラ１２
−１は自己の不揮発性キャッシュメモリ４８−１のミス
ヒットを判定すると、共用バス１８を経由してリモー
ト側のコントローラ１２−２にメッセージを送り、リモ
ート側の不揮発性キャッシュメモリ４８−２に要求デー
タが存在するか否かの調査を依頼する。
【００６７】リモート側のコントローラ１２−２は自己
のキャッシュ管理テーブルのハッシュテーブルを参照
し、もし要求データが存在すればヒット応答と要求デー
タが存在するアドレスをローカル側のコントローラ１２
−１に通知する。これに基づき、ローカル側のコントロ
ーラ１２−１はリモート側の不揮発性キャッシュメモリ
４８−２から要求データを読み出してホストコンピュ
ータ１０に転送する。
のキャッシュ管理テーブルのハッシュテーブルを参照
し、もし要求データが存在すればヒット応答と要求デー
タが存在するアドレスをローカル側のコントローラ１２
−１に通知する。これに基づき、ローカル側のコントロ
ーラ１２−１はリモート側の不揮発性キャッシュメモリ
４８−２から要求データを読み出してホストコンピュ
ータ１０に転送する。
【００６８】尚、図１１にあっては、リモート側の不揮
発性キャッシュメモリ４８−２から読み出した要求デー
タをコントローラ１２−２から直接ホストコンピュー
タ１０にデータ転送しているが、共用バス１８からロー
カル側のコントローラ１２−１を経由してホストコンピ
ュータ１０にデータ転送をすることもできる。しかし、
リモート側のコントローラ１２−２から直接転送した方
が、新たなホストコンピュータ１０とコントローラ１２
−２との間のチャネル結合を考慮しても高速に処理でき
る。
発性キャッシュメモリ４８−２から読み出した要求デー
タをコントローラ１２−２から直接ホストコンピュー
タ１０にデータ転送しているが、共用バス１８からロー
カル側のコントローラ１２−１を経由してホストコンピ
ュータ１０にデータ転送をすることもできる。しかし、
リモート側のコントローラ１２−２から直接転送した方
が、新たなホストコンピュータ１０とコントローラ１２
−２との間のチャネル結合を考慮しても高速に処理でき
る。
【００６９】再び図９を参照するに、ステップＳ２でラ
イト要求を判別した場合にはステップＳ１０に進み、ロ
ーカル側のキャッシュメモリ４８−１に対してのみライ
トデータを転送して書き込み、ステップＳ１１でライト
終了応答を返す。例えば図１２に示すように、ホストコ
ンピュータ１０からコントローラ１２−１に対しライト
要求が行われたときには、自己のキャッシュ管理テーブ
ルを更新して格納領域を確保し、ライトデータを不揮
発性キャッシュメモリ４８−１に転送して書き込む。こ
の段階ではディスク装置３０に対する書込みは行わず、
その後のライトバック処理で書き込む。
イト要求を判別した場合にはステップＳ１０に進み、ロ
ーカル側のキャッシュメモリ４８−１に対してのみライ
トデータを転送して書き込み、ステップＳ１１でライト
終了応答を返す。例えば図１２に示すように、ホストコ
ンピュータ１０からコントローラ１２−１に対しライト
要求が行われたときには、自己のキャッシュ管理テーブ
ルを更新して格納領域を確保し、ライトデータを不揮
発性キャッシュメモリ４８−１に転送して書き込む。こ
の段階ではディスク装置３０に対する書込みは行わず、
その後のライトバック処理で書き込む。
【００７０】図１０のフローチャートは性能重視モード
におけるライトバック処理を示す。このライトバック処
理にあっては、ステップＳ１でアイドル状態を判別する
と、ステップＳ２でライトバック条件の成立の有無をチ
ェックし、ライトバックがスケジュールされた条件成立
であるとステップＳ５に進み、図１２のに示すよう
に、ローカル側の不揮発性キャッシュメモリ４８−１か
らライトバック対象データを読み出してディスク装置３
０に書き込み、ステップＳ４でライトバックが済んだキ
ャッシュブロックをキャッシュ管理テーブルから削除す
るキャッシュ無効化を行う。 ５．平均モードのキャッシュ制御 この平均モードで使用する各系統のキャッシュメモリ
は、共に不揮発性キャッシュメモリとする必要がある。
平均モードは信頼性重視モードと性能重視モードの混合
型となる。
におけるライトバック処理を示す。このライトバック処
理にあっては、ステップＳ１でアイドル状態を判別する
と、ステップＳ２でライトバック条件の成立の有無をチ
ェックし、ライトバックがスケジュールされた条件成立
であるとステップＳ５に進み、図１２のに示すよう
に、ローカル側の不揮発性キャッシュメモリ４８−１か
らライトバック対象データを読み出してディスク装置３
０に書き込み、ステップＳ４でライトバックが済んだキ
ャッシュブロックをキャッシュ管理テーブルから削除す
るキャッシュ無効化を行う。 ５．平均モードのキャッシュ制御 この平均モードで使用する各系統のキャッシュメモリ
は、共に不揮発性キャッシュメモリとする必要がある。
平均モードは信頼性重視モードと性能重視モードの混合
型となる。
【００７１】概略的には、リード要求に対するミスヒッ
ト時のステージングはローカル側のキャッシュメモリに
対してのみ行い、これは性能重視型と同じである。また
ライト要求に対するライトデータの書込みはローカル側
およびリモート側の両方のキャッシュメモリに対して行
い、キャッシュメモリに同一データを格納した二重化を
図る。これは性能重視モードと同じである。
ト時のステージングはローカル側のキャッシュメモリに
対してのみ行い、これは性能重視型と同じである。また
ライト要求に対するライトデータの書込みはローカル側
およびリモート側の両方のキャッシュメモリに対して行
い、キャッシュメモリに同一データを格納した二重化を
図る。これは性能重視モードと同じである。
【００７２】このような信頼性重視モードと性能重視モ
ードの混合型である平均モードのキャッシュ制御にあっ
ては、ライト要求が少なくリード要求の多い環境では、
キャッシュメモリの容量は性能重視モードと同様に２台
のキャッシュメモリを設けたことで２倍となる。またラ
イト要求が多く発行されリード要求の少ない環境では、
信頼性重視モードと同様に片側データの送出時でもデー
タを保障することができる。
ードの混合型である平均モードのキャッシュ制御にあっ
ては、ライト要求が少なくリード要求の多い環境では、
キャッシュメモリの容量は性能重視モードと同様に２台
のキャッシュメモリを設けたことで２倍となる。またラ
イト要求が多く発行されリード要求の少ない環境では、
信頼性重視モードと同様に片側データの送出時でもデー
タを保障することができる。
【００７３】図１３のフローチャートは平均モードにお
ける処理動作を示している。まずステップＳ１でホスト
コンピュータ１０からのアクセス要求があるとステップ
Ｓ２でアクセスモードを判別し、リード要求であればス
テップＳ３で自己のキャッシュメモリ４８−１、即ちロ
ーカル側のキャッシュメモリ４８−１に要求データが存
在するか否かのヒット判定を行う。
ける処理動作を示している。まずステップＳ１でホスト
コンピュータ１０からのアクセス要求があるとステップ
Ｓ２でアクセスモードを判別し、リード要求であればス
テップＳ３で自己のキャッシュメモリ４８−１、即ちロ
ーカル側のキャッシュメモリ４８−１に要求データが存
在するか否かのヒット判定を行う。
【００７４】キャッシュヒットが得られると、ステップ
Ｓ４で要求データを読み出してホストコンピュータ１０
に転送する。ローカル側のキャッシュメモリ４８−１が
ミスヒットとなった場合には、ステップＳ５でリモート
側のコントローラ１２−２へ共用バス１８を経由してキ
ャッシュ処理を依頼する。このキャッシュ処理の依頼を
受けたリモート側のコントローラ１２−２より、リモー
ト側のキャッシュメモリ４８−２でのキャッシュヒット
および要求データのアドレスを示す応答を受けると、リ
モート側のキャッシュメモリ４８−２より要求データを
読み出して、ステップＳ８でホストへのデータ転送を行
う。
Ｓ４で要求データを読み出してホストコンピュータ１０
に転送する。ローカル側のキャッシュメモリ４８−１が
ミスヒットとなった場合には、ステップＳ５でリモート
側のコントローラ１２−２へ共用バス１８を経由してキ
ャッシュ処理を依頼する。このキャッシュ処理の依頼を
受けたリモート側のコントローラ１２−２より、リモー
ト側のキャッシュメモリ４８−２でのキャッシュヒット
および要求データのアドレスを示す応答を受けると、リ
モート側のキャッシュメモリ４８−２より要求データを
読み出して、ステップＳ８でホストへのデータ転送を行
う。
【００７５】一方、ステップＳ６でリモート側よりミス
ヒットの応答を受けた場合には、ステップＳ７でディス
ク装置３０からローカル側のキャッシュメモリ４８−１
に対するステージングを行った後、ステップＳ８でホス
トコンピュータ１０へデータを転送する。これら一連の
リード処理を終了すると、ステップＳ９でリード終了応
答を返す。
ヒットの応答を受けた場合には、ステップＳ７でディス
ク装置３０からローカル側のキャッシュメモリ４８−１
に対するステージングを行った後、ステップＳ８でホス
トコンピュータ１０へデータを転送する。これら一連の
リード処理を終了すると、ステップＳ９でリード終了応
答を返す。
【００７６】一方、ステップＳ２でアクセス要求を受け
たローカル側のコントローラ１２−２がライト要求を判
別した場合には、ステップＳ１０でリモート側のコント
ローラ１２−２に共用バスを経由してメッセージを送っ
てライトデータの転送を通知する。この通知を受けて、
リモート側のコントローラ１２−２はキャッシュ管理テ
ーブルを更新してライトデータを書き込むための領域を
確保し、ローカル側にレディ応答を返す。
たローカル側のコントローラ１２−２がライト要求を判
別した場合には、ステップＳ１０でリモート側のコント
ローラ１２−２に共用バスを経由してメッセージを送っ
てライトデータの転送を通知する。この通知を受けて、
リモート側のコントローラ１２−２はキャッシュ管理テ
ーブルを更新してライトデータを書き込むための領域を
確保し、ローカル側にレディ応答を返す。
【００７７】ステップＳ１０でリモート側よりレディ応
答があると、ステップＳ１２でローカル側のコントロー
ラ１２−１は自己のキャッシュメモリ４８−１、即ちロ
ーカル側のキャッシュメモリ４８−１にライトデータを
転送して書き込み、またステップＳ３でリモート側のキ
ャッシュメモリに共用バスを経由してライトデータを転
送して書き込ませる。
答があると、ステップＳ１２でローカル側のコントロー
ラ１２−１は自己のキャッシュメモリ４８−１、即ちロ
ーカル側のキャッシュメモリ４８−１にライトデータを
転送して書き込み、またステップＳ３でリモート側のキ
ャッシュメモリに共用バスを経由してライトデータを転
送して書き込ませる。
【００７８】最終的にローカル側およびリモート側のキ
ャッシュメモリ４８−１，４８−２１に対する書込みが
終了すると、ステップＳ１２でライト終了応答を返す。
このようなライト処理によりローカル側およびリモート
側のキャッシュメモリ４８−１，４８−２に同一データ
が書き込まれることになる。図１４は平均モードにおけ
るライトバック処理を示したもので、図６に示した信頼
性重視モードのライトバック処理と同じである。
ャッシュメモリ４８−１，４８−２１に対する書込みが
終了すると、ステップＳ１２でライト終了応答を返す。
このようなライト処理によりローカル側およびリモート
側のキャッシュメモリ４８−１，４８−２に同一データ
が書き込まれることになる。図１４は平均モードにおけ
るライトバック処理を示したもので、図６に示した信頼
性重視モードのライトバック処理と同じである。
【００７９】即ち、ライトバック対象となったローカル
側のキャッシュメモリ４８−１のダーティデータをディ
スク装置３０に書き込むライトバック処理を行い、ライ
トバックが済んでからローカル側のキャッシュメモリ４
８−１からライトバック済みデータを削除するキャッシ
ュ無効化を行い、更に共用バス１８でリモート側にメッ
セージを送って、リモート側のキャッシュメモリ４８−
２ライトバック済みのデータを削除するキャッシュ無効
化を行わせる。
側のキャッシュメモリ４８−１のダーティデータをディ
スク装置３０に書き込むライトバック処理を行い、ライ
トバックが済んでからローカル側のキャッシュメモリ４
８−１からライトバック済みデータを削除するキャッシ
ュ無効化を行い、更に共用バス１８でリモート側にメッ
セージを送って、リモート側のキャッシュメモリ４８−
２ライトバック済みのデータを削除するキャッシュ無効
化を行わせる。
【００８０】また本発明の実施例にあっては、入出力デ
バイスとしてディスクアレイを例にとっているが、アレ
イ構成をもたない通常のディスク装置についてもそのま
ま適用することができる。更に、本発明は実施例に示さ
れた数値による限定は受けない。
バイスとしてディスクアレイを例にとっているが、アレ
イ構成をもたない通常のディスク装置についてもそのま
ま適用することができる。更に、本発明は実施例に示さ
れた数値による限定は受けない。
【００８１】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、必要に応じてキャッシュメモリの信頼性を維持しな
がらの性能の向上、性能を維持しながらの信頼性の向
上、および両者の中間的性能という柔軟な運用を選択的
にとることができ、ディスクキャッシュを備えたシステ
ム全体の運用効率を向上させることができる。
ば、必要に応じてキャッシュメモリの信頼性を維持しな
がらの性能の向上、性能を維持しながらの信頼性の向
上、および両者の中間的性能という柔軟な運用を選択的
にとることができ、ディスクキャッシュを備えたシステ
ム全体の運用効率を向上させることができる。
【図１】本発明の原理説明図
【図２】本発明のハードウェア構成を示した実施例構成
図
図
【図３】図２のコントローラのハードウェア構成を示し
た実施例構成図
た実施例構成図
【図４】本発明の本発明の処理機能を示した説明図
【図５】図４の信頼性重視モードの処理動作を示したフ
ローチャート
ローチャート
【図６】図４の信頼性重視モードにおけるライトバック
処理を示したフローチャート
処理を示したフローチャート
【図７】信頼性重視モードでのリード要求に対しローカ
ル側でミスヒットとなった場合の動作を示した説明図
ル側でミスヒットとなった場合の動作を示した説明図
【図８】信頼性重視モードでのライト要求に対するキャ
ッシュ書込動作の説明図
ッシュ書込動作の説明図
【図９】図４の性能重視モードの処理動作を示したフロ
ーチャート
ーチャート
【図１０】図４の性能重視モードにおけるライトバック
処理を示したフローチャート
処理を示したフローチャート
【図１１】性能重視モードでのリード要求に対しローカ
ル側でミスヒット、リモート側でヒットとなった場合の
動作を示した説明図
ル側でミスヒット、リモート側でヒットとなった場合の
動作を示した説明図
【図１２】性能重視モードでのライト要求に対するキャ
ッシュ書込動作の説明図
ッシュ書込動作の説明図
【図１３】図４の平均モードの処理動作を示したフロー
チャート
チャート
【図１４】図４の平均モードにおけるライトバック処理
を示したフローチャート
を示したフローチャート
【図１５】揮発性メモリを用いた従来のディスクキャッ
シュ装置の説明図
シュ装置の説明図
【図１６】図１５の従来装置のキャッシュヒット時のリ
ード処理を示した説明図
ード処理を示した説明図
【図１７】図１５の従来装置のキャッシュミスヒット時
のリード処理を示した説明図
のリード処理を示した説明図
【図１８】図１５の従来装置のライト処理を示した説明
図
図
【図１９】揮発性メモリと不揮発性メモリを混在させた
従来装置の説明図
従来装置の説明図
【図２０】図１９の従来装置のキャッシュミスヒット時
のリード処理を示した説明図
のリード処理を示した説明図
【図２１】図１９の従来装置のライト処理を示した説明
図
図
１０：ホストコンピュータ（上位装置） １２，１２−１，１２−２：コントローラ（ディスク制
御手段） １４−１，１４−２：チャネル装置 １６：チャネルインタフェース（ＳＣＳＩ） １８，１８−１，１８−２：共用バス（共用バス手段） ２０：ブリッジ回路 ２２−１，２２−２：サブコントローラ ２４−１〜２４−６，２６−１〜２６−６：アダプタ ２８：ディスクアレイ ３０，３０−００〜３０−３５：ディスク装置 ３２：ＣＰＵ ３４：ＲＯＭ ３６：ＤＲＡＭ ３８：上位インタフェース部 ４０：ＳＣＳＩ回路部 ４２：バスインタフェース部 ４４：内部バス ４５：ライトバック処理部 ４６：キャッシュ制御部 ４６−１：リードキャッシュ制御部 ４６−２：ライトキャッシュ制御部 ４８：キャッシュメモリ ４８−１，４８−２：不揮発性キャッシュメモリ ７０，７０−１，７０−２：動作モード設定部 ７２，７２−１，７２−２：信頼性重視モードキャッシ
ュ制御部 ７４，７４−１，７４−２：性能重視モードキャッシュ
制御部 ７６，７６−１，７６−２：平均モードキャッシュ制御
部
御手段） １４−１，１４−２：チャネル装置 １６：チャネルインタフェース（ＳＣＳＩ） １８，１８−１，１８−２：共用バス（共用バス手段） ２０：ブリッジ回路 ２２−１，２２−２：サブコントローラ ２４−１〜２４−６，２６−１〜２６−６：アダプタ ２８：ディスクアレイ ３０，３０−００〜３０−３５：ディスク装置 ３２：ＣＰＵ ３４：ＲＯＭ ３６：ＤＲＡＭ ３８：上位インタフェース部 ４０：ＳＣＳＩ回路部 ４２：バスインタフェース部 ４４：内部バス ４５：ライトバック処理部 ４６：キャッシュ制御部 ４６−１：リードキャッシュ制御部 ４６−２：ライトキャッシュ制御部 ４８：キャッシュメモリ ４８−１，４８−２：不揮発性キャッシュメモリ ７０，７０−１，７０−２：動作モード設定部 ７２，７２−１，７２−２：信頼性重視モードキャッシ
ュ制御部 ７４，７４−１，７４−２：性能重視モードキャッシュ
制御部 ７６，７６−１，７６−２：平均モードキャッシュ制御
部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−180671（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−158797（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−27234（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06F 12/08 - 12/12
Claims (14)
- 【請求項１】ディスクキャッシュ装置に於いて、 上位装置（１０）からのアクセス要求に対しディスク装
置（３０）のデータ読み書きを制御する一対のディスク
制御手段（１２）と、 前記一対のディスク制御手段（１２）の各々に設けら
れ、前記ディスク装置（３０）に格納されたデータの一
部を記憶するキャッシュ記憶手段（４８）と、 前記一対のディスク制御手段（１２）の各々に設けら
れ、前記上位装置（１０）からのアクセス要求に対し予
め準備された信頼性重視モードキャッシュ制御手段（７
２）、性能重視モードキャッシュ制御手段（７４）、又
は平均モードキャッシュ制御手段（７６）の内の少なく
とも１つの手段により前記キャッシュ記憶手段（４８）
のデータを読み書きする一対のキャッシュ制御手段（４
６）と、 前記一対のディスク制御手段（１２）の間を結合して情
報およびデータの送受を行う共用バス手段（１８）と、 装置の立ち上がり時に前記一対のキャッシュ制御手段
（４６）に対し予め準備された信頼性重視モード、性能
重視モードまたは平均モードのいずれか１つの動作モー
ドを設定する動作モード設定手段（７０）とを備え、前記一対のディスク制御手段（１２）に設けた前記信頼
性重視モードキャッシュ制御手段（７２）の各々は、前
記一対のディスク制御手段（１２）に設けたキ ャッシュ
記憶手段（４８）の各々に、同一のデータを記憶し、 前記一対のディスク制御手段（１２）に設けた前記性能
重視モードキャッシュ制御手段（７４）の各々は、前記
一対のキャッシュ記憶手段（４８）の各々に、自己にア
クセス要求のあったデータのみを個別に記憶し、 前記一対のディスク制御手段（１２）に設けた前記平均
モードキャッシュ制御手段（７６）の各々は、前記上位
装置（１０）からのリード要求に伴う前記ディスク装置
（３０）からのステージングを自己のキャッシュ記憶手
段（４８）に対してのみ行い、上位装置（１０）からの
ライト要求に伴うデータの書込みは、前記一対のディス
ク制御手段（１２）のキャッシュ記憶手段（４８）の各
々に行っ て同一データを記憶する ことを特徴とするディ
スクキャッシュ装置。 - 【請求項２】請求項１記載のディスクキャッシュ装置に
於いて、前記一対のディスク制御手段（１２）に設けた
前記信頼性重視モードキャッシュ制御手段（７２）の各
々は、前記上位装置（１０）からのリード要求に対し自
己のキャッシュ記憶手段（４８）に該当データがなかっ
た場合は、前記ディスク装置（３０）から該当データを
読出して自己のキャッシュ記憶手段（４８）にステージ
ングして前記上位装置（１０）にデータを転送すると共
に、前記共通バス手段（１８）を介して他のディスク制
御手段（１２）に転送して他方のキャッシュ記憶手段
（４８）に同じデータをステージングさせることを特徴
とするディスクキャッシュ装置。 - 【請求項３】請求項１記載のディスクキャッシュ装置に
於いて、前記一対のディスク制御手段（１２）に設けた
前記信頼性重視モードキャッシュ制御手段（７２）の各
々は、前記上位装置（１０）からのライト要求に対し自
己のキャッシュ記憶手段（４８）にデータを書込むと共
に、前記共通バス手段（１８）を介して他のディスク制
御手段（１２）に転送して他方のキャッシュ記憶手段
（４８）にも同じデータを書込ませることを特徴とする
ディスクキャッシュ装置。 - 【請求項４】請求項３記載のディスクキャッシュ装置に
於いて、前記一対のディスク制御手段（１２）に設けた
前記信頼性重視モードキャッシュ制御手段（７２）の各
々は、前記上位装置（１０）からのライト要求の処理終
了後に予め定めた書戻し条件が成立した際に、自己のキ
ャッシュ記憶手段（４８）からディスク装置（３０）へ
の書込みが済んでいないデータを抽出して前記ディスク
装置（３０）に書き戻すと共に、前記共用バス手段（１
８）を介して該書戻しデータのキャッシュ無効化を他方
のディスク制御手段（１２）に指示することを特徴とす
るディスクキャッシュ装置。 - 【請求項５】請求項１記載のディスクキャッシュ装置に
於いて、前記一対のディスク制御手段（１２）に設けた
前記性能重視モードキャッシュ制御手段（７４）の各々
は、前記上位装置（１０）からのリード要求に対し自己
のキャッシュ記憶手段（４８）に該当データがなかった
場合は、他方のディスク制御手段（１２）に対し前記共
用バス手段（１８）を介して処理を依頼し、他のディス
ク制御手段（１２）からのデータなしの応答を受けた際
に前記ディスク手段から該当データを読出して自己のキ
ャッシュ記憶手段（４８）にステージングして前記上位
装置（１０）にデータを転送することを特徴とするディ
スクキャッシュ装置。 - 【請求項６】請求項１記載のディスクキャッシュ装置に
於いて、前記一対のディスク制御手段（１２）に設けた
前記性能重視モードキャッシュ制御手段（７４）の各々
は、前記上位装置（１０）からのライト要求に対し自己
のキャッシュ記憶手段（４８）にのみデータを書込むこ
とを特徴とするディスクキャッシュ装置。 - 【請求項７】請求項６記載のディスクキャッシュ装置に
於いて、前記一対のディスク制御手段（１２）に設けた
前記性能重視モードキャッシュ制御手段（７４）の各々
は、前記上位装置（１０）からのライト要求の処理終了
後に予め定めた書戻し条件が成立した際に、自己のキャ
ッシュ記憶手段（４８）からディスク装置（３０）への
書込みが済んでいないデータを抽出して前記ディスク装
置（３０）に書き戻すことを特徴とするディスクキャッ
シュ装置。 - 【請求項８】請求項１記載のディスクキャッシュ装置に
於いて、前記一対のディスク制御手段（１２）に設けた
前記平均モードキャッシュ制御手段（７６）の各々は、
前記上位装置（１０）からのリード要求に対し自己のキ
ャッシュ記憶手段（４８）に該当データがなかった場合
は、他方のディスク制御手段（１２）に対し前記共用バ
ス手段（１８）を介して処理を依頼し、該依頼後に前記
ディスク手段から該当データを読出して自己のキャッシ
ュ記憶手段（４８）にステージングすることを特徴とす
るディスクキャッシュ装置。 - 【請求項９】請求項８記載のディスクキャッシュ装置に
於いて、前記一対のディスク制御手段（１２）に設けた
前記平均モードキャッシュ制御手段（７６）の各々は、
他方のディスク制御手段（１２）への処理依頼に対しデ
ータなしの応答を受けていた際には、前記ディスク手段
から該当データを読出して自己のキャッシュ記憶手段
（４８）にステージングした後に上位装置（１０）に転
送することを特徴とするディスクキャッシュ装置。 - 【請求項１０】請求項１記載のディスクキャッシュ装置
に於いて、前記一対のディスク制御手段（１２）に設け
た前記平均モードキャッシュ制御手段（７６）の各々
は、前記上位装置（１０）からのライト要求に対し自己
のキャッシュ記憶手段（４８）にデータを書込むと共
に、前記共通バス手段（１８）を介して他のディスク制
御手段（１２）に転送して他方のキャッシュ記憶手段
（４８）にも同じデータを書込ませることを特徴とする
ディスクキャッシュ装置。 - 【請求項１１】請求項１０記載のディスクキャッシュ装
置に於いて、前記一対のディスク制御手段（１２）に設
けた前記平均モードキャッシュ制御手段（７６）の各々
は、前記上位装置（１０）からのライト要求の処理終了
後に予め定めた書戻し条件が成立した際に、自己のキャ
ッシュ記憶手段（４８）からディスク装置（３０）への
書込みが済んでいないデータを抽出して前記ディスク装
置（３０）に書き戻すと共に、前記共用バス手段（１
８）を介して該書戻しデータのキャッシュ無効化を他方
のディスク制御手段（１２）に指示することを特徴とす
るディスクキャッシュ装置。 - 【請求項１２】請求項１乃至１１のいずれかに記載のデ
ィスクキャッシュ装置に於いて、前記一対のディスク制
御手段（１２）に設けたキャッシュ記憶手段（４８）の
各々を、不揮発性メモリ手段としたことを特徴とするデ
ィスクキャッシュ装置。 - 【請求項１３】請求項１乃至４のいずれかに記載のディ
スクキャッシュ装置に於いて、前記一対のディスク制御
手段（１２）に設けたキャッシュ記憶手段（４８）を揮
発性メモリ手段としたことを特徴とするディスクキャッ
シュ装置。 - 【請求項１４】請求項１乃至１３のいずれかに記載のデ
ィスクキャッシュ装置に於いて、前記ディスク装置（３
０）をディスクアレイ装置としたことを特徴とするディ
スクキャッシュ装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25621693A JP3188071B2 (ja) | 1993-10-14 | 1993-10-14 | ディスクキャッシュ装置 |
| US08/266,737 US5734859A (en) | 1993-10-14 | 1994-06-27 | Disk cache apparatus having selectable performance modes |
| US08/606,081 US5835940A (en) | 1993-10-14 | 1996-02-23 | disk apparatus with multiple raid operating modes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25621693A JP3188071B2 (ja) | 1993-10-14 | 1993-10-14 | ディスクキャッシュ装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10352414A Division JPH11288387A (ja) | 1998-12-11 | 1998-12-11 | ディスクキャッシュ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07110788A JPH07110788A (ja) | 1995-04-25 |
| JP3188071B2 true JP3188071B2 (ja) | 2001-07-16 |
Family
ID=17289550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25621693A Expired - Fee Related JP3188071B2 (ja) | 1993-10-14 | 1993-10-14 | ディスクキャッシュ装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
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