JP3204143B2 - ディスクキャッシュの制御方法 - Google Patents

ディスクキャッシュの制御方法

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JP3204143B2 JP01181597A JP1181597A JP3204143B2 JP 3204143 B2 JP3204143 B2 JP 3204143B2 JP 01181597 A JP01181597 A JP 01181597A JP 1181597 A JP1181597 A JP 1181597A JP 3204143 B2 JP3204143 B2 JP 3204143B2
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    • G06F11/16—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware
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    • 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

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はディスクキャッシュ
の制御方法に関し、特にキャッシュメモリの故障時にデ
ータを消失することなく処理の復旧および継続を行うた
めのディスクキャッシュの制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気ディスク装置（以下、単にディスク
という）へのアクセス速度を高速化するための手法とし
て、ディスクキャッシュが使用されることは一般的にな
っている。
【０００３】また、ディスクキャッシュの使用により書
き込み処理を高速化するためにディスクキャッシュへの
データの格納が終了した時点で上位装置に終了報告を行
い、ディスク上のデータの更新は後に行うＦＡＳＴ Ｗ
ＲＩＴＥ処理もよく行われるようになっている。ＦＡＳ
Ｔ ＷＲＩＴＥ処理を行う場合、上位装置から送られた
書き込みデータはディスクキャッシュにデータが格納さ
れた時点で終了報告がされるため、実際にディスクに書
き込む以前に障害により未更新データを消失することの
ないように同時にバックアップ用のデータを持ち二重化
することがある。ディスクキャッシュを二重化したシス
テムの場合、片系が故障したときには残りの系だけの縮
退構成で処理を継続するか、あるいは、信頼性確保のた
めＦＡＳＴ ＷＲＩＴＥ処理を中止するかのいずれかに
よって処理を継続するようになっていた。
【０００４】図１１（ａ）および（ｂ）は、２つのメモ
リモジュールＭＭ＃１，ＭＭ＃２を使用してディスクキ
ャッシュのデータを二重化する従来のディスクキャッシ
ュの制御方法を模式的に示す図である。図１１（ａ）
は、上位装置からのＦＡＳＴＷＲＩＴＥ指示によりメモ
リモジュール上に書き込まれた未更新データ（以下、ダ
ーティデータという）１１１および１２１と、他のメモ
リモジュールに書き込まれた未更新データのバックアッ
プ用のデータ（以下、バックアップデータという）１１
２および１２２と、ディスク上に記録されたデータと一
致したデータ（以下、クリーンデータという）１１３お
よび１２３とが格納されている。この場合、上位装置か
らのＦＡＳＴ ＷＲＩＴＥ指示が出されると、いずれか
一方のメモリモジュールにダーティデータとして書き込
まれると同時に、他方のメモリモジュールに同じデータ
がバックアップデータとして格納される。ディスクから
の読み出しの場合は、いずれか一方のメモリモジュール
にクリーンデータとして格納される。このデータは二重
化はしない。一方のメモリモジュールが障害により使用
できなくなった場合には、他方のメモリモジュールに格
納されていたダーティデータとバックアップデータとを
全てダーティデータとして扱うことにより、未更新デー
タを全て保証する。障害により使用できなくなったメモ
リモジュールに格納されていたクリーンデータは失われ
るが、このクリーンデータを上位装置が読み出そうとし
た場合には、あらためてディスクからデータを読み出し
クリーンデータとして使用可能なメモリモジュールに格
納するだけである。この方法は、メモリモジュールの障
害でデータは失われることはないが、１つのメモリモジ
ュールの障害により未更新データに対する冗長性がなく
なる。
【０００５】図１１（ｂ）は、キャッシュメモリを完全
に二重化してしまう従来のディスクキャッシュの制御方
法を示す図である。上位装置からのＦＡＳＴ ＷＲＩＴ
Ｅ指示が出されると、いずれか一方のメモリモジュール
にダーティデータとして書き込まれると同時に、他方の
メモリモジュールに同じデータをバックアップデータと
して格納する。この動作は、ディスクからの読み出しの
場合も同じで、クリーンデータも二重化される。この方
法の場合は、１つのメモリモジュールに障害が発生した
ときには使用可能なメモリモジュールだけを使用して処
理を継続するようになる。この場合は、正常時でも搭載
しているメモリ容量の半分だけしか使用できない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のディス
クキャッシュの制御方法の第１の問題点は、キャッシュ
メモリを完全に二重化したシステムの場合、常に使用さ
れるキャッシュメモリの２倍のメモリを必要とするた
め、コストが上昇するということである。
【０００７】第２の問題点は、キャッシュメモリを二重
化して冗長性を持たせていても、１つのキャッシュメモ
リの故障によって冗長性を失い、新たな障害が発生した
場合にはデータの消失を招きかねない不安定な状態にな
るということである。そのため、障害により冗長性を失
った場合には、性能を重視して新たな障害の発生時には
データが消失する可能性があることを前提に使用する
か、あるいは信頼性を重視してＦＡＳＴ ＷＲＩＴＥ処
理を中止するかのいずれかを選択することになる。
【０００８】しかし、近年、複数のディスクを組み合わ
せるＲＡＩＤ（ＲｅｄｕｎｄａｎｔＡｒｒａｙｓ ｏｆ
Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｄｉｓｋｓ）が多く用いら
れるようになり、ライトペナルティという欠点を持つＲ
ＡＩＤ５形式を用いたシステムでは信頼性確保のため
に、ＦＡＳＴ ＷＲＩＴＥ処理を中止しディスクへのデ
ータの書き込みが終了するまで上位装置への書き込みの
終了を報告しないようにした場合、その性能低下が大き
な問題となる。
【０００９】ＲＡＩＤは、簡単にいうと、上位装置から
は１つのディスクに見えているが、実際には複数のディ
スクにデータを分散させて冗長データを付加して記憶し
ているディスクシステムのことである。ＲＡＩＤには、
いくつかのレベルが定義されており、ＲＡＩＤ５形式と
は、セクタストライピングによってディスクにデータを
記憶する形式である。
【００１０】例えば、図１２に示すように、セクタ長が
５１２バイトのディスク４台で構成されるＲＡＩＤに、
上位装置から２０４８バイトのデータが送られた場合に
は、ディスクのセクタ長５１２バイトの整数倍に分割さ
れ、別々のディスクに分散してパリティデータとともに
書き込まれる。この例では、３台のディスクに分散して
データＡ，Ｂ，Ｃが書き込まれ、冗長データとして図の
横並びの部分のパリティＡ−Ｃを１台のディスクに書き
込む。パリティデータは常に横並びのデータのパリティ
を保持するように書き込まれることが必要である。その
ため、この例では、データＤが書き込まれることによっ
てパリティＤ−ｆは整合性を維持するために、以下のい
ずれかの方法によって内容を更新する必要がある。
【００１１】 データｅ，データｆの内容を読み出
し、データＤとの３つのデータからパリティデータを計
算し、パリティＤ−ｆを書き込む。
【００１２】 データＤを書き込む前のデータｄとパ
リティｄ−ｆとを読み出し、データｄ，パリティｄ−
ｆ，（データｄとパリティｄ−ｆ），データＤを排他的
論理和することによって、パリティＤ−ｆを求めて書き
込む。
【００１３】いずれの方法を採っても、データＤを書き
込むためにはパリティ補正のために、ディスク上のデー
タを読み込む→新しいデータを使用してパリティを再生
成する→書き込む、の各ステップを踏む必要がある。し
たがって、横並びの一列に満たない大きさのデータを書
き込むためには、書き込む以前に一度ディスクからデー
タを読み出す必要があり、そのために単にディスクに書
き込む場合の２倍以上の処理時間がかかる。これをライ
トペナルティといい、ＲＡＩＤ５形式に付きまとう問題
である。この問題を解決するのが、ＦＡＳＴ ＷＲＩＴ
Ｅ処理で、キャッシュメモリにデータＤが格納された時
点で終了報告を行い、時間のかかるディスクアクセスは
ホストＩ／Ｏとは非同期に実行するものである。ただ
し、ＦＡＳＴ ＷＲＩＴＥ処理は、実際にはディスクに
データを書き込む以前に上位装置に終了報告を行うた
め、実際にディスクに書き込む以前にメモリ障害などが
発生するとデータが失われるという問題がある。
【００１４】本発明の目的は、キャッシュメモリの故障
による縮退動作中でも二重書きを継続し信頼性を確保し
ながらＦＡＳＴ ＷＲＩＴＥ処理を継続することによっ
て性能低下を回避できるようにしたディスクキャッシュ
の制御方法を提供することにある。
【００１５】
【００１６】
【課題を解決するための手段】 本発明のディスクキャッ
シュの制御方法は、３系統以上の物理的に独立したメモ
リモジュールで構成されていて、各系統にデータを分散
して格納するように制御され、各系統のメモリモジュー
ルにはそれぞれディスク上のデータと一致したクリーン
データと、未更新データであるダーティデータと、他の
１系統に関する未更新データのバックアップデータとを
格納するディスクキャッシュの制御方法において、第１
のメモリモジュールが故障し、第１のメモリモジュール
に格納されていたデータが失われた場合には、第２のメ
モリモジュール上に格納されている第１のメモリモジュ
ールの未更新データのバックアップデータを用いて失わ
れた第１のメモリモジュールの未更新データの処理を継
続するとともに、第２のメモリモジュール上に格納され
ている第１のメモリモジュールの未更新データのバック
アップデータを第３のメモリモジュール上にコピーして
前記失われた第１のメモリモジュールの未更新データの
バックアップデータを作成し、さらに、前記故障した第
１のメモリモジュール上に格納していた第３のメモリモ
ジュールの未更新データのバックアップデータを第３の
メモリモジュールの未更新データを第２のメモリモジュ
ール上にコピーして生成することを特徴とする。
【００１７】さらに、本発明のディスクキャッシュの制
御方法は、３系統の物理的に独立したメモリモジュール
で構成されたディスクキャッシュにおいて、上位装置か
らＩ／Ｏの出された論理ディスク番号を特定し、論理デ
ィスク番号／３の剰余を格納モジュール番号とし、格納
モジュールが故障中かどうかを判断し、故障中であれ
ば、（論理ディスク番号＋１）／３の剰余を格納モジュ
ール番号とし、格納モジュールを選択し、ＦＡＳＴ Ｗ
ＲＩＴＥ処理であるかいなかに基づいてバックアップ作
成の必要性を判断し、ＦＡＳＴ ＷＲＩＴＥ処理であれ
ば、（格納モジュール番号＋１）／３の剰余をバックア
ップモジュール番号とし、バックアップモジュールを格
納モジュールと同時に選択し、キャッシュディレクトリ
情報より格納位置を決定することを特徴とする。
【００１８】さらにまた、本発明のディスクキャッシュ
の制御方法は、請求項２記載のディスクキャッシュの制
御方法において、障害の発生したメモリモジュールの番
号を特定し、（障害モジュール番号＋１）／３の剰余が
示すメモリモジュールのバックアップデータをダーティ
データとして扱うようにディレクトリを変更し、（障害
モジュール番号＋２）／３の剰余が示すメモリモジュー
ルにダーティデータと同容量の空き領域を確保し、（障
害モジュール番号＋２）／３の剰余が示すメモリモジュ
ールにダーティデータをコピーしてバックアップデータ
を作成し、（障害モジュール番号＋１）／３の剰余が示
すメモリモジュールにダーティデータと同容量の空き領
域を確保し、（障害モジュール番号＋１）／３の剰余が
示すメモリモジュールにダーティデータをコピーしてバ
ックアップデータを作成することを特徴とする。
【００１９】また、本発明のディスクキャッシュの制御
方法は、４系統の物理的に独立したメモリモジュールで
構成されたディスクキャッシュにおいて、上位装置から
Ｉ／Ｏの出された論理ディスク番号を特定し、論理ディ
スク番号／４の剰余を格納モジュール番号とし、格納モ
ジュールが故障中かどうかを判断し、故障中であれば
（論理ディスク番号＋２）／４の剰余を格納モジュール
番号とし、格納モジュールを選択し、ＦＡＳＴ ＷＲＩ
ＴＥ処理であるかいなかに基づいてバックアップ作成の
必要性を判断し、ＦＡＳＴ ＷＲＩＴＥ処理であれば、
（格納モジュール番号＋１）／４の剰余をバックアップ
モジュール番号とし、バックアップモジュールが故障中
であるかどうかを判断し、バックアップモジュールが故
障中であれば（格納モジュール番号＋３）／４の剰余を
バックアップモジュール番号とし、バックアップモジュ
ールを格納モジュールと同時に選択し、キャッシュディ
レクトリ情報より格納位置を決定することを特徴とす
る。
【００２０】さらに、本発明のディスクキャッシュの制
御方法は、請求項４記載のディスクキャッシュの制御方
法において、障害の発生したメモリモジュールの番号を
特定し、（障害モジュール番号＋２）／４の剰余が示す
メモリモジュールのバックアップデータをダーティデー
タとして扱うようにディレクトリを変更し、（障害モジ
ュール番号＋３）／４の剰余が示すメモリモジュールを
選択し、選択モジュールが故障中かどうかを判定し、選
択モジュールが故障中でなければ（障害モジュール番号
＋３）／４の剰余が示すメモリモジュールをバックアッ
プモジュールとして設定し、選択モジュールが故障中で
あれば（障害モジュール番号＋５）／４の剰余が示すメ
モリモジュールをバックアップモジュールとして設定
し、設定されたバックアップモジュールに（障害モジュ
ール番号＋２）／４の剰余が示すメモリモジュール内の
ダーティデータと同容量の空き領域を確保し、設定され
たバックアップモジュールに（障害モジュール番号＋
２）／４の剰余が示すメモリモジュール内のダーティデ
ータをコピーしてバックアップデータを作成し、設定さ
れたバックアップモジュールに（障害モジュール番号＋
２）／４の剰余が示すメモリモジュールにダーティデー
タと同容量の空き領域を確保し、設定されたバックアッ
プモジュールに（障害モジュール番号＋２）／４の剰余
が示すメモリモジュール内のダーティデータをコピーし
てバックアップデータを作成し、当該メモリモジュール
以外で故障していて復旧の行われていないメモリモジュ
ールを調査し、故障中で未復旧のメモリモジュールがあ
るかどうかを判定し、故障中で未復旧のメモリモジュー
ルがあれば、制御を最初に戻して処理を繰り返すことを
特徴とする。
【００２１】また、本発明のディスクキャッシュの制御
方法は、３系統の物理的に独立したメモリモジュールで
構成されたディスクキャッシュにおいて、上位装置から
Ｉ／Ｏの出された論理ディスク番号とセクタ番号とから
所定サイズ単位のアクセス領域を算出し、アクセス領域
／３の剰余を格納モジュール番号とし、格納モジュール
が故障中かどうかを判断し、故障中であれば、（アクセ
ス領域＋１）／３の剰余を格納モジュール番号とし、格
納モジュールを選択し、ＦＡＳＴ ＷＲＩＴＥ処理であ
るかいなかに基づいてバックアップ作成の必要性を判断
し、ＦＡＳＴＷＲＩＴＥ処理であれば、（格納モジュー
ル番号＋１）／３の剰余をバックアップモジュール番号
とし、バックアップモジュールを格納モジュールと同時
に選択し、キャッシュディレクトリ情報より格納位置を
決定することを特徴する。
【００２２】さらに、本発明のディスクキャッシュの制
御方法は、４系統の物理的に独立したメモリモジュール
で構成されたディスクキャッシュにおいて、上位装置か
らＩ／Ｏの出された論理ディスク番号とセクタ番号とか
ら所定サイズ単位のアクセス領域を算出し、アクセス領
域／４の剰余を格納モジュール番号とし、格納モジュー
ルが故障中かどうかを判断し、故障中であれば、（アク
セス領域＋２）／４の剰余を格納モジュール番号とし、
格納モジュールを選択し、ＦＡＳＴ ＷＲＩＴＥ処理で
あるかいなかに基づいてバックアップ作成の必要性を判
断し、ＦＡＳＴＷＲＩＴＥ処理であれば、（格納モジュ
ール番号＋１）／４の剰余をバックアップモジュール番
号とし、バックアップモジュールが故障中であるかどう
かを判断し、バックアップモジュールが故障中であれ
ば、（格納モジュール番号＋３）／４の剰余をバックア
ップモジュール番号とし、バックアップモジュールを格
納モジュールと同時に選択し、キャッシュディレクトリ
情報より格納位置を決定することを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
【００２４】図１（ａ）および（ｂ）は、本発明の第１
の実施の形態に係るディスクキャッシュの制御方法によ
るデータ管理の仕組みを模式的に示す図である。本実施
の形態は、物理的に独立した３つのメモリモジュールＭ
Ｍ＃１，ＭＭ＃２，ＭＭ＃３として３枚の独立したキャ
ッシュメモリを搭載した論理回路基板を想定している。
独立したメモリモジュールＭＭ＃１，ＭＭ＃２，ＭＭ＃
３に、上位装置からＦＡＳＴ ＷＲＩＴＥ処理で格納さ
れ未だディスク上に書き込まれていないダーティデータ
と、他のメモリモジュールに書き込まれた未だディスク
上に書き込まれていないダーティデータのバックアップ
データと、ディスク上に書き込まれたデータと一致して
いるクリーンデータとをそれぞれ独立に管理している。
あらかじめ、ディスクのアドレス（論理ディスク番
号），記録領域のアドレス（セクタ番号）などによりデ
ータを格納すべきメモリモジュールは決められている。
【００２５】最初に、図１（ａ）を参照して、全てのメ
モリモジュールＭＭ＃１，ＭＭ＃２，ＭＭ＃３が正常に
使用可能なときの動作を説明する。
【００２６】上位装置からのＦＡＳＴ ＷＲＩＴＥ指示
でデータを格納する場合には、事前に決められたルール
に従って格納すべきメモリモジュール（以下、格納モジ
ュールという）を決定し、決定されたメモリモジュール
にダーティデータとして格納すると同時に、このメモリ
モジュールのバックアップデータを格納するメモリモジ
ュール（以下、バックアップモジュールという）を決定
し、このメモリモジュールに同じデータをバックアップ
データとして格納する。
【００２７】ディスクからのデータの読み出しの場合に
は、格納すべきメモリモジュールを決定し、ここに格納
する。
【００２８】ＦＡＳＴ ＷＲＩＴＥ処理により格納すべ
きメモリ空間が存在しない場合には、クリーンデータが
格納されている領域からＬＲＵ（Ｌｅａｓｔ Ｒｅｃｅ
ｎｔｌｙ Ｕｓｅｄ）アルゴリズムなどによりもっとも
優先順位の低いデータをキャッシュメモリから掃き出
し、そこに格納する。
【００２９】ダーティデータは非同期にディスクへ書き
込み処理が行われ、ディスクへの書き込みが完了する
と、当該メモリ空間はクリーンデータに組み込まれると
同時に、これに対応する他のメモリモジュールに格納さ
れているバックアップデータの格納されているメモリ空
間は解放される。
【００３０】次に、図１（ｂ）を参照して、障害により
１つのメモリモジュールが使用できなくなったときの動
作について説明する。ここでは、第１メモリモジュール
ＭＭ＃１が故障した場合を想定する。
【００３１】図１（ｂ）には、第１メモリモジュールＭ
Ｍ＃１の故障によって変更されたデータの格納状態が示
されている。
【００３２】第１メモリモジュールＭＭ＃１が障害によ
り使用できなくなった場合は、第１メモリモジュールＭ
Ｍ＃１に格納されていたダーティデータ１１１は失われ
ているため、第２メモリモジュールＭＭ＃２に格納され
ているバックアップデータ１２２を失われたダーティデ
ータ１１１の代わりに使用する。
【００３３】同時に、この代用されているダーティデー
タ１２２は冗長性を持たないため、これが格納されてい
る第２メモリモジュールＭＭ＃２とは独立した第３メモ
リモジュールＭＭ＃３にデータをコピーし、新たなバッ
クアップデータ１１１’として格納する。
【００３４】なお、その際に新たなバックアップデータ
１１１’を格納するためのメモリ空間を確保するため
に、必要ならば第３メモリモジュールＭＭ＃３のクリー
ンデータ１３３の中から優先順位の低いデータを掃き出
してメモリ空間を確保する。
【００３５】さらに、第１メモリモジュールＭＭ＃１の
障害により第３メモリモジュールＭＭ＃３に格納されて
いたダーティデータ１３１はバックアップデータ１１２
を失っており冗長性がなくなっているため、ダーティデ
ータ１３１の内容を第３メモリモジュールＭＭ＃３とは
独立した第２メモリモジュールＭＭ＃２にコピーし、新
たなバックアップデータ１１２’として格納する。
【００３６】新たなバックアップデータ１１１’を生成
したときと同様に、新たなバックアップデータ１１２’
を格納するためのメモリ空間を確保するために、必要な
らば第２メモリモジュールＭＭ＃２のクリーンデータ１
２３の中から優先順位の低いデータを掃き出してメモリ
空間を確保する。
【００３７】これら一連の動作によって全ての未更新デ
ータの冗長性が回復される。
【００３８】以後、第１メモリモジュールＭＭ＃１の障
害が回復するまでの間、第１メモリモジュールＭＭ＃１
に格納されるべきデータは全て第２メモリモジュールＭ
Ｍ＃２に格納するように扱われ処理が継続される。
【００３９】このような第１の実施の形態に係るディス
クキャッシュの制御方法によれば、第１メモリモジュー
ルＭＭ＃１が障害によって使用できなくなってもこれに
よって失われたディスクへの書き込みが完了していない
ダーティデータは第２メモリモジュールＭＭ＃２に格納
されているバックアップデータで復旧可能である。
【００４０】故障した第１メモリモジュールＭＭ＃１に
格納されていた他の系統のメモリモジュールのバックア
ップデータも失われるが、これはバックアップであるた
め元のデータが格納されているメモリモジュールがデー
タを保持しており、未更新データが失われることはな
い。
【００４１】同様に、故障した第１メモリモジュールＭ
Ｍ＃１にはディスクの内容と一致したデータも含まれて
いるかもしれないが、これはディスクから再度読み出す
ことにより復旧可能でありデータの消失にはつながらな
い。
【００４２】したがって、１つのメモリモジュールで障
害が発生しても全てのデータが保証され、一部のデータ
が冗長性を失うだけである。
【００４３】さらに、第１メモリモジュールＭＭ＃１の
障害によって冗長性を失った第１メモリモジュールＭＭ
＃１内のダーティデータ１１１は、第２メモリモジュー
ルＭＭ＃２に格納されていたバックアップデータ１２２
を第３メモリモジュールＭＭ＃３にコピーすることによ
り、第２メモリモジュールＭＭ＃２および第３メモリモ
ジュールＭＭ＃３にそれぞれ格納されることになり冗長
性を回復することができる。
【００４４】同様に、第１メモリモジュールＭＭ＃１の
障害によって冗長性を失った第３メモリモジュールＭＭ
＃３内のダーティデータ１３１は、それ自身を第２メモ
リモジュールＭＭ＃２にコピーすることにより、第２メ
モリモジュールＭＭ＃２および第３メモリモジュールＭ
Ｍ＃３に格納されることになり冗長性を回復することが
できる。
【００４５】図２（ａ）および（ｂ）は、本発明の第２
の実施の形態に係るディスクキャッシュ制御方法による
データ管理の仕組みを、４つのメモリモジュールＭＭ＃
１〜ＭＭ＃４で実施した例で模式的に示した図である。
通常、独立した２つのメモリモジュールが同時に故障す
る確率は非常に低い。しかし、メモリモジュール以外の
外部故障に起因する障害では複数のメモリモジュールに
障害が波及することがあり得る。例えば、図２（ａ）お
よび（ｂ）に示すように、４つのメモリモジュールＭＭ
＃１〜ＭＭ＃４で構成されていても、これらメモリモジ
ュールＭＭ＃１〜ＭＭ＃４に電源を供給している部分が
独立していなければ電源部の障害により複数のメモリモ
ジュールが同時に使用できなくなることがあり得る。
【００４６】図２（ａ）および（ｂ）の例では、第１メ
モリモジュールＭＭ＃１および第２メモリモジュールＭ
Ｍ＃２と第３メモリモジュールＭＭ＃３および第４メモ
リモジュールＭＭ＃４とは、それぞれ共通の電源部から
電源を供給されているものとする。この場合、１つの電
源部の障害で２つのメモリモジュールが使用できなくな
る可能性がある。
【００４７】図２（ａ）および（ｂ）を参照して、電源
部などのメモリモジュールＭＭ＃１〜ＭＭ＃４以外の障
害によリ２つのメモリモジュールが同時に使用できなく
なる場合について説明する。
【００４８】この場合も、通常動作は、あらかじめディ
スクのアドレス，記録領域のアドレスなどによりデータ
を格納すべきメモリモジュールは決められており、その
動作は３つのメモリモジュールＭＭ＃１〜ＭＭ＃３で実
現された第１の実施の形態に係るディスクキャッシュの
制御方法の場合と同じである。ただし、第２の実施の形
態に係るディスクキャッシュの制御方法では、図２
（ａ）に示すように、電源などの共通部の故障を想定し
て第１メモリモジュールＭＭ＃１および第２メモリモジ
ュールＭＭ＃２に格納されるダーティデータのバックア
ップデータは異なる電源部から電力供給を受けている第
３メモリモジュールＭＭ＃３および第４メモリモジュー
ルＭＭ＃４に格納するように設定されている。
【００４９】図２（ｂ）に示すように、第１メモリモジ
ュールＭＭ＃１および第２メモリモジュールＭＭ＃２が
同時に使用できなくなった場合には、ダーティデータ１
１１および１２１が失われる。したがって、第３メモリ
モジュールＭＭ＃３および第４メモリモジュールＭＭ＃
４に格納されているバックアップデータ１３２および１
４２を失われたダーティデータの代わりに使用すること
で処理を継続できるようにする。
【００５０】さらに、全てのデータの冗長性を回復させ
るために、第３メモリモジュールＭＭ＃３に格納されて
いるダーティデータ１３１および１３２を独立した第４
メモリモジュールＭＭ＃４にコピーし、ダーティデータ
１３１および１３２のバックアップデータ１１２’およ
び１１１’を生成する。
【００５１】同様に、第４メモリモジュールＭＭ＃４に
格納されているダーティデータ１４１および１４２を独
立した第３メモリモジュールＭＭ＃３にコピーし、ダー
ティデータ１４１および１４２のバックアップデータ１
２２’および１２１’を生成し、冗長性を回復させる。
【００５２】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
てさらに詳細に説明する。
【００５３】図３は、本発明の第１実施例に係るディス
クキャッシュの制御方法が適用されるディスクシステム
の構成を例示するブロック図である。このディスクシス
テムは、ホストコンピュータ２にディスク制御装置１を
介して多数のディスク３が４系統をなすように接続され
て構成されており、ディスク制御装置１は、ホストイン
タフェース（Ｉ／Ｆ）制御部１１と、マイクロプログラ
ム処理部１２と、第１モジュールセレクタ１３と、第２
モジュールセレクタ１４と、３つのメモリモジュールＭ
Ｍ＃１〜ＭＭ＃３と、アレイ制御部１５と、４つのディ
スクＩ／Ｆ制御部１６とから構成されている。また、デ
ィスク３は、物理的には４台毎に、ホストコンピュータ
２から１台のディスクとして扱われる論理ディスクＬＤ
＃１，ＬＤ＃２，…を構成している。ここでは、１つの
論理ディスクＬＤが４台の物理ディスク３で構成される
ＲＡＩＤ５形式のディスクシステムを想定している。な
お、ディスク制御装置１では、ホストコンピュータ２と
ディスク３との間でデータを直接転送することはせず、
一旦ディスクキャッシュに格納してからデータを転送す
る構成になっている。
【００５４】ホストＩ／Ｆ制御部１１は、ホストコンピ
ュータ２とのインタフェースの制御用回路で構成され、
動作制御はマイクロプログラム処理部１２の指示によっ
て制御される。
【００５５】マイクロプログラム処理部１２は、ディス
ク制御装置１の各機能ブロックの動作を制御する部分で
ある。
【００５６】第１モジュールセレクタ１３は、ホストＩ
／Ｆ制御部１１とメモリモジュールＭＭ＃１〜ＭＭ＃３
との間のデータ転送を行う際に、どのメモリモジュール
を選択するかを決定するメモリモジュールの選択手段で
ある。
【００５７】第２モジュールセレクタ１４は、アレイ制
御部１５とメモリモジュールＭＭ＃１〜ＭＭ＃３との間
のデータ転送を行う際に、どのメモリモジュールを選択
するかを決定するメモリモジュールの選択手段である。
【００５８】第１メモリモジュールＭＭ＃１，第２メモ
リモジュールＭＭ＃２および第３メモリモジュールＭＭ
＃３は、ディスクキャッシュのためのメモリで構成され
る。各メモリモジュール上には、データ格納のためのデ
ータ部と、ＬＲＵテーブルなどの制御情報を格納するデ
ィレクトリ部とから構成される。各メモリモジュールの
データ部に関する制御情報は、全て同一メモリモジュー
ルのディレクトリ部に格納される。
【００５９】アレイ制御部１５は、ホストコンピュータ
１から見える論理ディスクＬＤ＃１，ＬＤ＃２，…上の
アドレスと実際にディスク３上の格納されるべきアドレ
スとの対応の決定，ディスク３とのインタフェースの制
御などを行う。
【００６０】ディスクＩ／Ｆ制御部１６は、配下に接続
されたディスク３とのインタフェース接続回路で構成さ
れる。
【００６１】図４および図５は、第１実施例に係るディ
スクキャッシュの制御方法をそれぞれ示すフローチャー
トである。
【００６２】図４を参照すると、３つのメモリモジュー
ルＭＭ＃１〜ＭＭ＃３で構成されるディスク制御装置１
での格納モジュールの決定方法は、論理ディスク番号特
定ステップＳ１０１と、格納モジュール番号決定ステッ
プＳ１０２と、格納モジュール故障中判定ステップＳ１
０３と、格納モジュール番号変更ステップＳ１０４と、
格納モジュール選択ステップＳ１０５と、ＦＡＳＴ Ｗ
ＲＩＴＥ処理判定ステップＳ１０６と、バックアップモ
ジュール番号決定ステップＳ１０７と、バックアップモ
ジュール選択ステップＳ１０８と、格納位置決定ステッ
プＳ１０９とからなる。
【００６３】図５を参照すると、３つのメモリモジュー
ルＭＭ＃１〜ＭＭ＃３で構成されるディスク制御装置１
において１つのメモリモジュールで障害が発生した場合
の復旧処理方法は、障害発生メモリモジュール番号特定
ステップＳ２０１と、ディレクトリ変更ステップＳ２０
２と、空き領域確保ステップＳ２０３と、バックアップ
データ作成ステップＳ２０４と、空き領域確保ステップ
Ｓ２０５と、バックアップデータ作成ステップＳ２０６
とからなる。
【００６４】次に、このような第１実施例に係るディス
クキャッシュの制御方法の手順について説明する。
【００６５】（１） まず、３つのメモリモジュールＭ
Ｍ＃１〜ＭＭ＃３で構成されるディスク制御装置１での
格納モジュールの決定方法について説明する。
【００６６】マイクロプログラム処理部１２は、ホスト
コンピュータ２からＩ／Ｏ（入出力）の出された論理デ
ィスク番号を特定し（ステップＳ１０１）、論理ディス
ク番号／３の剰余を格納モジュール番号とする（ステッ
プＳ１０２）。次に、マイクロプログラム処理部１２
は、格納モジュールが故障中かどうかを判断し（ステッ
プＳ１０３）、故障中であれば、（論理ディスク番号＋
１）／３の剰余を格納モジュール番号とする（ステップ
Ｓ１０４）。続いて、マイクロプログラム処理部１２
は、第１モジュールセレクタ１３に対して格納モジュー
ルを選択し（ステップＳ１０５）、ＦＡＳＴ ＷＲＩＴ
Ｅ処理であるかいなかに基づいてバックアップ作成の必
要性を判断する（ステップＳ１０６）。ＦＡＳＴ ＷＲ
ＩＴＥ処理であれば、マイクロプログラム処理部１２
は、（格納モジュール番号＋１）／３の剰余をバックア
ップモジュール番号とし（ステップＳ１０７）、第１モ
ジュールセレクタ１３に対してバックアップモジュール
を格納モジュールと同時に選択する（ステップＳ１０
８）。最後に、マイクロプログラム処理部１２は、キャ
ッシュディレクトリ情報より格納位置を決定する（ステ
ップＳ１０９）。
【００６７】（２） 次に、３つのメモリモジュールＭ
Ｍ＃１〜ＭＭ＃３で構成されるディスク制御装置１にお
いて１つのメモリモジュールで障害が発生した場合の復
旧処理方法について説明する。
【００６８】マイクロプログラム処理部１２は、障害の
発生したメモリモジュールの番号を特定し（ステップＳ
２０１）、（障害モジュール番号＋１）／３の剰余が示
すメモリモジュールのバックアップデータ１２２をダー
ティデータ１２２として扱うようにディレクトリを変更
する（ステップＳ２０２）。次に、マイクロプログラム
処理部１２は、必要ならばクリーンデータ１３３を掃き
出して（障害モジュール番号＋２）／３の剰余が示すメ
モリモジュールにダーティデータ１２２と同容量の空き
領域を確保し（ステップＳ２０３）、（障害モジュール
番号＋２）／３の剰余が示すメモリモジュールにダーテ
ィデータ１２２をコピーしてバックアップデータ１１
１’を作成する（ステップＳ２０４）。続いて、マイク
ロプログラム処理部１２は、必要ならばクリーンデータ
１２３を掃き出して（障害モジュール番号＋１）／３の
剰余が示すメモリモジュールにダーティデータ１３１と
同容量の空き領域を確保し（ステップＳ２０５）、（障
害モジュール番号＋１）／３の剰余が示すメモリモジュ
ールにダーティデータ１３１をコピーしてバックアップ
データ１１２’を作成する（ステップＳ２０６）。
【００６９】次に、第２実施例に係るディスクキャッシ
ュの制御方法について説明する。
【００７０】第２実施例に係るディスクキャッシュの制
御方法が適用されるディスクシステムは、図３に示した
ディスクシステムにおいて、第４メモリモジュールＭＭ
＃４がさらに追加されただけのものであるので、その図
示を省略し、図３に示した名称，符号等をそのまま流用
して説明する。
【００７１】図６を参照すると、４つのメモリモジュー
ルＭＭ＃１〜ＭＭ＃４で構成されるディスク制御装置１
での格納モジュールの決定方法は、論理ディスク番号特
定ステップＳ３０１と、格納モジュール番号決定ステッ
プＳ３０２と、格納モジュール故障中判定ステップＳ３
０３と、格納モジュール番号変更ステップＳ３０４と、
格納モジュール選択ステップＳ３０５と、ＦＡＳＴ Ｗ
ＲＩＴＥ処理判定ステップＳ３０６と、バックアップモ
ジュール番号決定ステップＳ３０７と、バックアップモ
ジュール故障中判定ステップＳ３０８と、バックアップ
モジュール番号変更ステップＳ３０９と、バックアップ
モジュール選択ステップＳ３１０と、格納位置決定ステ
ップＳ３１１とからなる。
【００７２】図７および図８を参照すると、４つのメモ
リモジュールＭＭ＃１〜ＭＭ＃４で構成されるディスク
制御装置１において２つのメモリモジュールで同時に障
害が発生した場合の復旧処理方法は、障害発生メモリモ
ジュール番号特定ステップＳ４０１と、ディレクトリ変
更ステップＳ４０２と、メモリモジュール選択ステップ
Ｓ４０３と、選択モジュール故障中判定ステップＳ４０
４と、バックアップモジュール設定ステップＳ４０５
と、バックアップモジュール設定ステップＳ４０６と、
空き領域確保ステップＳ４０７と、バックアップデータ
作成ステップＳ４０８と、空き領域確保ステップＳ４０
９と、バックアップデータ作成ステップＳ４１０と、故
障中未復旧モジュール調査ステップＳ４１１と、故障中
未復旧モジュール有無判定ステップＳ４１２とからな
る。
【００７３】次に、このような第２実施例に係るディス
クキャッシュの制御方法の手順について説明する。
【００７４】（１） まず、４つのメモリモジュールＭ
Ｍ＃１〜ＭＭ＃４で構成されるディスク制御装置１での
格納モジュールの決定方法について説明する。
【００７５】マイクロプログラム処理部１２は、ホスト
コンピュータ２からＩ／Ｏの出された論理ディスク番号
を特定し（ステップＳ３０１）、論理ディスク番号／４
の剰余を格納モジュール番号とする（ステップＳ３０
２）。次に、マイクロプログラム処理部１２は、格納モ
ジュールが故障中かどうかを判断し（ステップＳ３０
３）、故障中であれば、（論理ディスク番号＋２）／４
の剰余を格納モジュール番号とする（ステップＳ３０
４）。続いて、マイクロプログラム処理部１２は、第１
モジュールセレクタ１３に対して格納モジュールを選択
し（ステップＳ３０５）、ＦＡＳＴ ＷＲＩＴＥ処理で
あるかいなかに基づいてバックアップ作成の必要性を判
断する（ステップＳ３０６）。ＦＡＳＴ ＷＲＩＴＥ処
理であれば、マイクロプログラム処理部１２は、（格納
モジュール番号＋１）／４の剰余をバックアップモジュ
ール番号とし（ステップＳ３０７）、バックアップモジ
ュールが故障中であるかどうかを判断する（ステップＳ
３０８）。バックアップモジュールが故障中であれば、
マイクロプログラム処理部１２は、（格納モジュール番
号＋３）／４の剰余をバックアップモジュール番号とす
る（ステップＳ３０９）。次に、マイクロプログラム処
理部１２は、第１モジュールセレクタ１３に対してバッ
クアップモジュールを格納モジュールと同時に選択する
（ステップＳ３１０）。最後に、マイクロプログラム処
理部１２は、キャッシュディレクトリ情報より格納位置
を決定する（ステップＳ３１１）。
【００７６】（２） 次に、４つのメモリモジュールＭ
Ｍ＃１〜ＭＭ＃４で構成されるディスク制御装置１にお
いて２つのメモリモジュールＭＭ＃１，ＭＭ＃２で同時
に障害が発生した場合の復旧処理方法について説明す
る。
【００７７】マイクロプログラム処理部１２は、障害の
発生したメモリモジュールの番号を特定し（ステップＳ
４０１）、（障害モジュール番号＋２）／４の剰余が示
すメモリモジュールのバックアップデータ１３２（１４
２）をダーティデータ１３２（１４２）として扱うよう
にディレクトリを変更する（ステップＳ４０２）。続い
て、マイクロプログラム処理部１２は、（障害モジュー
ル番号＋３）／４の剰余が示すメモリモジュールを選択
し（ステップＳ４０３）、選択モジュールが故障中かど
うかを判定する（ステップＳ４０４）。選択モジュール
が故障中でなければ、マイクロプログラム処理部１２
は、（障害モジュール番号＋３）／４の剰余が示すメモ
リモジュールをバックアップモジュールとして設定し
（ステップＳ４０５）、選択モジュールが故障中であれ
ば、（障害モジュール番号＋５）／４の剰余が示すメモ
リモジュールをバックアップモジュールとして設定する
（ステップＳ４０６）。次に、マイクロプログラム処理
部１２は、必要ならばクリーンデータ１４３（クリーン
データ１３３）を掃き出して、設定されたバックアップ
モジュールに（障害モジュール番号＋２）／４の剰余が
示すメモリモジュール内のダーティデータ１３２（１４
２）と同容量の空き領域を確保し（ステップＳ４０
７）、設定されたバックアップモジュールに（障害モジ
ュール番号＋２）／４の剰余が示すメモリモジュール内
のダーティデータ１３２（１４２）をコピーしてバック
アップデータ１１１’（１２１’）を作成する（ステッ
プＳ４０８）。続いて、マイクロプログラム処理部１２
は、必要ならばクリーンデータ１４３（クリーンデータ
１３３）を掃き出して、設定されたバックアップモジュ
ールに（障害モジュール番号＋２）／４の剰余が示すメ
モリモジュール内のダーティデータ１３１（１４１）と
同容量の空き領域を確保し（ステップＳ４０９）、設定
されたバックアップモジュールに（障害モジュール番号
＋２）／４の剰余が示すメモリモジュール内のダーティ
データ１３１（１４１）をコピーしてバックアップデー
タ１１２’（１２２’）を作成する（ステップＳ４１
０）。次に、マイクロプログラム処理部１２は、当該メ
モリモジュールの以外で故障していて復旧の行われてい
ないメモリモジュールを調査し（ステップＳ４１１）、
故障中で未復旧のメモリモジュールがあるかどうかを判
定する（ステップＳ４１２）。故障中で未復旧のメモリ
モジュールがあれば、マイクロプログラム処理部１２
は、ステップＳ４０１に制御を戻し、なければ処理を終
了する。
【００７８】次に、第３実施例に係るディスクキャッシ
ュの制御方法について説明する。
【００７９】第３実施例に係るディスクキャッシュの制
御方法は、第１実施例に係るディスクキャッシュの制御
方法が３つのメモリモジュールＭＭ＃１〜ＭＭ＃３で構
成されるディスク制御装置１において論理ディスク単位
に格納モジュールを決定していたのに対して、論理ディ
スクの所定サイズ単位（例えば、１Ｇバイト単位）に格
納モジュールを決定するようにしたものである。したが
って、第３実施例に係るディスクキャッシュの制御方法
が適用されるディスクシステムは、図３に示したディス
クシステムと同様のものであるので、その図示を省略
し、図３に示した名称，符号等をそのまま流用して説明
する。また、３つのメモリモジュールＭＭ＃１〜ＭＭ＃
３で構成されるディスク制御装置１において１つのメモ
リモジュールで障害が発生した場合の復旧処理方法は、
図５に示した第１実施例の場合と同様であるので、その
詳しい説明を省略する。
【００８０】図９を参照すると、３つのメモリモジュー
ルＭＭ＃１〜ＭＭ＃３で構成されるディスク制御装置１
での格納モジュールの決定方法は、アクセス領域算出ス
テップＳ５０１と、格納モジュール番号決定ステップＳ
５０２と、格納モジュール故障中判定ステップＳ５０３
と、格納モジュール番号変更ステップＳ５０４と、格納
モジュール選択ステップＳ５０５と、ＦＡＳＴ ＷＲＩ
ＴＥ処理判定ステップＳ５０６と、バックアップモジュ
ール番号決定ステップＳ５０７と、バックアップモジュ
ール選択ステップＳ５０８と、格納位置決定ステップＳ
５０９とからなる。
【００８１】次に、このような第３実施例に係るディス
クキャッシュの制御方法の手順について説明する。ここ
では、３つのメモリモジュールＭＭ＃１〜ＭＭ＃３で構
成されるディスク制御装置１での格納モジュールの決定
方法について説明する。
【００８２】マイクロプログラム処理部１２は、ホスト
コンピュータ２からＩ／Ｏの出された論理ディスク番号
ＬＤ＃ｎとセクタ番号ＳＥＣ＃とから、アクセス領域＝
｛Σ（論理ディスク番号ＬＤ＃ｉの記憶容量）＋（セク
タ番号ＳＥＣ＃−１）×セクタサイズ｝÷２30（ただ
し、Σはｉ＝０〜ｎ−１での和）を算出し（ステップＳ
５０１）、アクセス領域／３の剰余を格納モジュール番
号とする（ステップＳ５０２）。次に、マイクロプログ
ラム処理部１２は、格納モジュールが故障中かどうかを
判断し（ステップＳ５０３）、故障中であれば、（アク
セス領域＋１）／３の剰余を格納モジュール番号とする
（ステップＳ５０４）。続いて、マイクロプログラム処
理部１２は、第１モジュールセレクタ１３に対して格納
モジュールを選択し（ステップＳ５０５）、ＦＡＳＴ
ＷＲＩＴＥ処理であるかいなかに基づいてバックアップ
作成の必要性を判断する（ステップＳ５０６）。ＦＡＳ
ＴＷＲＩＴＥ処理であれば、マイクロプログラム処理部
１２は、（格納モジュール番号＋１）／３の剰余をバッ
クアップモジュール番号とし（ステップＳ５０７）、第
１モジュールセレクタ１３に対してバックアップモジュ
ールを格納モジュールと同時に選択する（ステップＳ５
０８）。最後に、マイクロプログラム処理部１２は、キ
ャッシュディレクトリ情報より格納位置を決定する（ス
テップＳ５０９）。
【００８３】次に、第４実施例に係るディスクキャッシ
ュの制御方法について説明する。
【００８４】第４実施例に係るディスクキャッシュの制
御方法は、第２実施例に係るディスクキャッシュの制御
方法が４つのメモリモジュールＭＭ＃１〜ＭＭ＃４で構
成されるディスク制御装置１において論理ディスク単位
に格納モジュールを決定していたのに対して、論理ディ
スクの所定サイズ単位（例えば、１Ｇバイト単位）に格
納モジュールを決定するようにしたものである。したが
って、第４実施例に係るディスクキャッシュの制御方法
が適用されるディスクシステムは、図３に示したディス
クシステムにおいて、第４メモリモジュールＭＭ＃４が
さらに追加されただけのものであるので、その図示を省
略し、図３に示した名称，符号等をそのまま流用して説
明する。また、４つのメモリモジュールＭＭ＃１〜ＭＭ
＃４で構成されるディスク制御装置１において２つのメ
モリモジュールで障害が発生した場合の復旧処理方法
は、図７および図８に示した第２実施例の場合と同様で
あるので、その詳しい説明を省略する。
【００８５】図１０を参照すると、４つのメモリモジュ
ールＭＭ＃１〜ＭＭ＃４で構成されるディスク制御装置
１での格納モジュールの決定方法は、アクセス領域算出
ステップＳ６０１と、格納モジュール番号決定ステップ
Ｓ６０２と、格納モジュール故障中判定ステップＳ６０
３と、格納モジュール番号変更ステップＳ６０４と、格
納モジュール選択ステップＳ６０５と、ＦＡＳＴ ＷＲ
ＩＴＥ処理判定ステップＳ６０６と、バックアップモジ
ュール番号決定ステップＳ６０７と、バックアップモジ
ュール故障中判定ステップＳ６０８と、バックアップモ
ジュール番号変更ステップＳ６０９と、バックアップモ
ジュール選択ステップＳ６１０と、格納位置決定ステッ
プＳ６１１とからなる。
【００８６】次に、このような第４実施例に係るディス
クキャッシュの制御方法の手順について説明する。ここ
では、４つのメモリモジュールＭＭ＃１〜ＭＭ＃４で構
成されるディスク制御装置１での格納モジュールの決定
方法について説明する。
【００８７】マイクロプログラム処理部１２は、ホスト
コンピュータ２からＩ／Ｏの出された論理ディスク番号
ＬＤ＃ｎとセクタ番号ＳＥＣ＃とから、アクセス領域＝
｛Σ（論理ディスク番号ＬＤ＃ｉの記憶容量）＋（セク
タ番号ＳＥＣ＃−１）×セクタサイズ｝÷２30（ただ
し、ｉ＝０〜ｎ−１）を算出し（ステップＳ６０１）、
アクセス領域／４の剰余を格納モジュール番号とする
（ステップＳ６０２）。次に、マイクロプログラム処理
部１２は、格納モジュールが故障中かどうかを判断し
（ステップＳ６０３）、故障中であれば、（アクセス領
域＋２）／４の剰余を格納モジュール番号とする（ステ
ップＳ６０４）。続いて、マイクロプログラム処理部１
２は、第１モジュールセレクタ１３に対して格納モジュ
ールを選択し（ステップＳ６０５）、ＦＡＳＴ ＷＲＩ
ＴＥ処理であるかいなかに基づいてバックアップ作成の
必要性を判断する（ステップＳ６０６）。ＦＡＳＴ Ｗ
ＲＩＴＥ処理であれば、マイクロプログラム処理部１２
は、（格納モジュール番号＋１）／４の剰余をバックア
ップモジュール番号とし（ステップＳ６０７）、バック
アップモジュールが故障中であるかどうかを判断する
（ステップＳ６０８）。バックアップモジュールが故障
中であれば、マイクロプログラム処理部１２は、（格納
モジュール番号＋３）／４の剰余をバックアップモジュ
ール番号とする（ステップＳ６０９）。次に、マイクロ
プログラム処理部１２は、第１モジュールセレクタ１３
に対してバックアップモジュールを格納モジュールと同
時に選択する（ステップＳ６１０）。最後に、マイクロ
プログラム処理部１２は、キャッシュディレクトリ情報
より格納位置を決定する（ステップＳ６１１）。
【００８８】
【発明の効果】以上説明したように本発明のディスクキ
ャッシュの制御方法の第１の効果は、メモリモジュール
の障害によって一部のメモリモジュールが使用できなく
なっても未更新データの二重化を継続できることであ
る。一部のメモリモジュールが使用できなくなっても未
更新データの二重化を継続することができるため、信頼
性確保のためにＦＡＳＴ ＷＲＩＴＥ処理を中断した
り、あるいはさらに障害が発生した場合にはデータの消
失が起こり得る冗長性のない状態での運用を行う必要が
なくなる。すなわち、障害によりキャッシュメモリの一
部が使用できなくなっても、高い性能と高い信頼性とを
同時に得ることができる。
【００８９】第２の効果は、メモリモジュールの障害に
よっても未更新データの二重化を継続することができる
ようにしても、障害のない状態では搭載されているメモ
リ空間を有効に使用できることである。すなわち、冗長
性を維持させるためにコストの上昇を招かないことであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）および（ｂ）は本発明の第１の実施の形
態に係るディスクキャッシュの制御方法によるデータ管
理の仕組みを示す図である。
【図２】（ａ）および（ｂ）は本発明の第２の実施の形
態に係るディスクキャッシュの制御方法によるデータ管
理の仕組みを示す図である。
【図３】本発明の第１実施例に係るディスクキャッシュ
の制御方法が適用されるディスクシステムの構成を例示
するブロック図である。
【図４】本発明の第１実施例に係るディスクキャッシュ
の制御方法が適用された３つのメモリモジュールで構成
されるディスク制御装置での格納モジュールの決定方法
を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１実施例に係るディスクキャッシュ
の制御方法が適用された３つのメモリモジュールで構成
されるディスク制御装置において１つのメモリモジュー
ルに障害が発生した場合の復旧処理方法を示すフローチ
ャートである。
【図６】本発明の第２実施例に係るディスクキャッシュ
の制御方法が適用された４つのメモリモジュールで構成
されるディスク制御装置での格納モジュールの決定方法
を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２実施例に係るディスクキャッシュ
の制御方法が適用された４つのメモリモジュールで構成
されるディスク制御装置において２つのメモリモジュー
ルに同時に障害が発生した場合の復旧処理方法の前半部
を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施例に係るディスクキャッシュ
の制御方法が適用された４つのメモリモジュールで構成
されるディスク制御装置において２つのメモリモジュー
ルに同時に障害が発生した場合の復旧処理方法の後半部
を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第３実施例に係るディスクキャッシュ
の制御方法が適用された３つのメモリモジュールで構成
されるディスク制御装置での格納モジュールの決定方法
を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第４実施例に係るディスクキャッシ
ュの制御方法が適用された４つのメモリモジュールで構
成されるディスク制御装置での格納モジュールの決定方
法を示すフローチャートである。
【図１１】（ａ）および（ｂ）は従来のディスクキャッ
シュの制御方法における二重化による未更新データの管
理の仕組みを示す図である。
【図１２】ＲＡＩＤ５形式を説明する図である。
【符号の説明】
１ ディスク制御装置 ２ ホストコンピュータ ３ ディスク １１ ホストＩ／Ｆ制御部 １２ マイクロプログラム処理部 １３ 第１モジュールセレクタ １４ 第２モジュールセレクタ １５ アレイ制御部 １６ ディスクＩ／Ｆ制御部 １１１，１１２，１１３，１１４ ダーティデータ １１１’，１１２’，１２１’，１２２’ バックアッ
プデータ １１２，１２２，１３２，１４２ バックアップデータ １１３，１２３，１３３，１４３ クリーンデータ ＬＤ＃１，ＬＤ＃２，… 論理ディスク ＭＭ＃１，ＭＭ＃２，ＭＭ＃３，ＭＭ＃４ メモリモジ
ュール Ｓ１０１ 論理ディスク番号特定ステップ Ｓ１０２ 格納モジュール番号決定ステップ Ｓ１０３ 格納モジュール故障中判定ステップ Ｓ１０４ 格納モジュール番号変更ステップ Ｓ１０５ 格納モジュール選択ステップ Ｓ１０６ ＦＡＳＴ ＷＲＩＴＥ処理判定ステップ Ｓ１０７ バックアップモジュール番号決定ステップ Ｓ１０８ バックアップモジュール選択ステップ Ｓ１０９ 格納位置決定ステップ Ｓ２０１ 障害発生メモリモジュール番号特定ステップ Ｓ２０２ ディレクトリ変更ステップ Ｓ２０３ 空き領域確保ステップ Ｓ２０４ バックアップデータ作成ステップ Ｓ２０５ 空き領域確保ステップ Ｓ２０６ バックアップデータ作成ステップ Ｓ３０１ 論理ディスク番号特定ステップ Ｓ３０２ 格納モジュール番号決定ステップ Ｓ３０３ 格納モジュール故障中判定ステップ Ｓ３０４ 格納モジュール番号変更ステップ Ｓ３０５ 格納モジュール選択ステップ Ｓ３０６ ＦＡＳＴ ＷＲＩＴＥ処理判定ステップ Ｓ３０７ バックアップモジュール番号決定ステップ Ｓ３０８ バックアップモジュール故障中判定ステップ Ｓ３０９ バックアップモジュール番号変更ステップ Ｓ３１０ バックアップモジュール選択ステップ Ｓ３１１ 格納位置決定ステップ Ｓ４０１ 障害発生メモリモジュール番号特定ステップ Ｓ４０２ ディレクトリ変更ステップ Ｓ４０３ メモリモジュール選択ステップ Ｓ４０４ 選択モジュール故障中判定ステップ Ｓ４０５ バックアップモジュール設定ステップ Ｓ４０６ バックアップモジュール設定ステップ Ｓ４０７ 空き領域確保ステップ Ｓ４０８ バックアップデータ作成ステップ Ｓ４０９ 空き領域確保ステップ Ｓ４１０ バックアップデータ作成ステップ Ｓ４１１ 故障中未復旧モジュール調査ステップ Ｓ４１２ 故障中未復旧モジュール有無判定ステップ Ｓ５０１ アクセス領域算出ステップ Ｓ５０２ 格納モジュール番号決定ステップ Ｓ５０３ 格納モジュール故障中判定ステップ Ｓ５０４ 格納モジュール番号変更ステップ Ｓ５０５ 格納モジュール選択ステップ Ｓ５０６ ＦＡＳＴ ＷＲＩＴＥ処理判定ステップ Ｓ５０７ バックアップモジュール番号決定ステップ Ｓ５０８ バックアップモジュール選択ステップ Ｓ５０９ 格納位置決定ステップ Ｓ６０１ アクセス領域算出ステップ Ｓ６０２ 格納モジュール番号決定ステップ Ｓ６０３ 格納モジュール故障中判定ステップ Ｓ６０４ 格納モジュール番号変更ステップ Ｓ６０５ 格納モジュール選択ステップ Ｓ６０６ ＦＡＳＴ ＷＲＩＴＥ処理判定ステップ Ｓ６０７ バックアップモジュール番号決定ステップ Ｓ６０８ バックアップモジュール故障中判定ステップ Ｓ６０９ バックアップモジュール番号変更ステップ Ｓ６１０ バックアップモジュール選択ステップ Ｓ６１１ 格納位置決定ステップ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−110788（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−328758（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−281933（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−230358（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−119126（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−164844（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−160432（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−328072（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−311659（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−311658（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−248884（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−236322（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−119120（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06F 12/08 G06F 3/06 G06F 11/16 G06F 12/16

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ３系統以上の物理的に独立したメモリモ
    ジュールで構成されていて、各系統にデータを分散して
    格納するように制御され、各系統のメモリモジュールに
    はそれぞれディスク上のデータと一致したクリーンデー
    タと、未更新データであるダーティデータと、他の１系
    統に関する未更新データのバックアップデータとを格納
    するディスクキャッシュの制御方法において、 第１のメモリモジュールが故障し、第１のメモリモジュ
    ールに格納されていたデータが失われた場合には、第２
    のメモリモジュール上に格納されている第１のメモリモ
    ジュールの未更新データのバックアップデータを用いて
    失われた第１のメモリモジュールの未更新データの処理
    を継続するとともに、第２のメモリモジュール上に格納
    されている第１のメモリモジュールの未更新データのバ
    ックアップデータを第３のメモリモジュール上にコピー
    して前記失われた第１のメモリモジュールの未更新デー
    タのバックアップデータを作成し、さらに、前記故障し
    た第１のメモリモジュール上に格納していた第３のメモ
    リモジュールの未更新データのバックアップデータを第
    ３のメモリモジュールの未更新データを第２のメモリモ
    ジュール上にコピーして生成することを特徴とするディ
    スクキャッシュの制御方法。
  2. 【請求項２】 ３系統の物理的に独立したメモリモジュ
    ールで構成されたディスクキャッシュにおいて、 上位装置からＩ／Ｏの出された論理ディスク番号を特定
    し、論理ディスク番号／３の剰余を格納モジュール番号
    とし、格納モジュールが故障中かどうかを判断し、故障
    中であれば、（論理ディスク番号＋１）／３の剰余を格
    納モジュール番号とし、格納モジュールを選択し、ＦＡ
    ＳＴ ＷＲＩＴＥ処理であるかいなかに基づいてバック
    アップ作成の必要性を判断し、ＦＡＳＴ ＷＲＩＴＥ処
    理であれば、（格納モジュール番号＋１）／３の剰余を
    バックアップモジュール番号とし、バックアップモジュ
    ールを格納モジュールと同時に選択し、キャッシュディ
    レクトリ情報より格納位置を決定することを特徴とする
    ディスクキャッシュの制御方法。
  3. 【請求項３】 請求項２記載のディスクキャッシュの制
    御方法において、 障害の発生したメモリモジュールの番号を特定し、（障
    害モジュール番号＋１）／３の剰余が示すメモリモジュ
    ールのバックアップデータをダーティデータとして扱う
    ようにディレクトリを変更し、（障害モジュール番号＋
    ２）／３の剰余が示すメモリモジュールにダーティデー
    タと同容量の空き領域を確保し、（障害モジュール番号
    ＋２）／３の剰余が示すメモリモジュールにダーティデ
    ータをコピーしてバックアップデータを作成し、（障害
    モジュール番号＋１）／３の剰余が示すメモリモジュー
    ルにダーティデータと同容量の空き領域を確保し、（障
    害モジュール番号＋１）／３の剰余が示すメモリモジュ
    ールにダーティデータをコピーしてバックアップデータ
    を作成することを特徴とするディスクキャッシュの制御
    方法。
  4. 【請求項４】 ４系統の物理的に独立したメモリモジュ
    ールで構成されたディスクキャッシュにおいて、 上位装置からＩ／Ｏの出された論理ディスク番号を特定
    し、論理ディスク番号／４の剰余を格納モジュール番号
    とし、格納モジュールが故障中かどうかを判断し、故障
    中であれば（論理ディスク番号＋２）／４の剰余を格納
    モジュール番号とし、格納モジュールを選択し、ＦＡＳ
    Ｔ ＷＲＩＴＥ処理であるかいなかに基づいてバックア
    ップ作成の必要性を判断し、ＦＡＳＴ ＷＲＩＴＥ処理
    であれば、（格納モジュール番号＋１）／４の剰余をバ
    ックアップモジュール番号とし、バックアップモジュー
    ルが故障中であるかどうかを判断し、バックアップモジ
    ュールが故障中であれば（格納モジュール番号＋３）／
    ４の剰余をバックアップモジュール番号とし、バックア
    ップモジュールを格納モジュールと同時に選択し、キャ
    ッシュディレクトリ情報より格納位置を決定することを
    特徴とするディスクキャッシュの制御方法。
  5. 【請求項５】 請求項４記載のディスクキャッシュの制
    御方法において、 障害の発生したメモリモジュールの番号を特定し、（障
    害モジュール番号＋２）／４の剰余が示すメモリモジュ
    ールのバックアップデータをダーティデータとして扱う
    ようにディレクトリを変更し、（障害モジュール番号＋
    ３）／４の剰余が示すメモリモジュールを選択し、選択
    モジュールが故障中かどうかを判定し、選択モジュール
    が故障中でなければ（障害モジュール番号＋３）／４の
    剰余が示すメモリモジュールをバックアップモジュール
    として設定し、選択モジュールが故障中であれば（障害
    モジュール番号＋５）／４の剰余が示すメモリモジュー
    ルをバックアップモジュールとして設定し、設定された
    バックアップモジュールに（障害モジュール番号＋２）
    ／４の剰余が示すメモリモジュール内のダーティデータ
    と同容量の空き領域を確保し、設定されたバックアップ
    モジュールに（障害モジュール番号＋２）／４の剰余が
    示すメモリモジュール内のダーティデータをコピーして
    バックアップデータを作成し、設定されたバックアップ
    モジュールに（障害モジュール番号＋２）／４の剰余が
    示すメモリモジュールにダーティデータと同容量の空き
    領域を確保し、設定されたバックアップモジュールに
    （障害モジュール番号＋２）／４の剰余が示すメモリモ
    ジュール内のダーティデータをコピーしてバックアップ
    データを作成し、当該メモリモジュール以外で故障して
    いて復旧の行われていないメモリモジュールを調査し、
    故障中で未復旧のメモリモジュールがあるかどうかを判
    定し、故障中で未復旧のメモリモジュールがあれば、制
    御を最初に戻して処理を繰り返すことを特徴とするディ
    スクキャッシュの制御方法。
  6. 【請求項６】 ３系統の物理的に独立したメモリモジュ
    ールで構成されたディスクキャッシュにおいて、 上位装置からＩ／Ｏの出された論理ディスク番号とセク
    タ番号とから所定サイズ単位のアクセス領域を算出し、
    アクセス領域／３の剰余を格納モジュール番号とし、格
    納モジュールが故障中かどうかを判断し、故障中であれ
    ば、（アクセス領域＋１）／３の剰余を格納モジュール
    番号とし、格納モジュールを選択し、ＦＡＳＴ ＷＲＩ
    ＴＥ処理であるかいなかに基づいてバックアップ作成の
    必要性を判断し、ＦＡＳＴ ＷＲＩＴＥ処理であれば、
    （格納モジュール番号＋１）／３の剰余をバックアップ
    モジュール番号とし、バックアップモジュールを格納モ
    ジュールと同時に選択し、キャッシュディレクトリ情報
    より格納位置を決定するディスクキャッシュの制御方
    法。
  7. 【請求項７】 ４系統の物理的に独立したメモリモジュ
    ールで構成されたディスクキャッシュにおいて、 上位装置からＩ／Ｏの出された論理ディスク番号とセク
    タ番号とから所定サイズ単位のアクセス領域を算出し、
    アクセス領域／４の剰余を格納モジュール番号とし、格
    納モジュールが故障中かどうかを判断し、故障中であれ
    ば、（アクセス領域＋２）／４の剰余を格納モジュール
    番号とし、格納モジュールを選択し、ＦＡＳＴ ＷＲＩ
    ＴＥ処理であるかいなかに基づいてバックアップ作成の
    必要性を判断し、ＦＡＳＴ ＷＲＩＴＥ処理であれば、
    （格納モジュール番号＋１）／４の剰余をバックアップ
    モジュール番号とし、バックアップモジュールが故障中
    であるかどうかを判断し、バックアップモジュールが故
    障中であれば、（格納モジュール番号＋３）／４の剰余
    をバックアップモジュール番号とし、バックアップモジ
    ュールを格納モジュールと同時に選択し、キャッシュデ
    ィレクトリ情報より格納位置を決定するディスクキャッ
    シュの制御方法。
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