JP3252517B2

JP3252517B2 - 入出力制御方法および入出力制御システム

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Publication number: JP3252517B2
Application number: JP04773193A
Authority: JP
Inventors: 良史高本; 宏明小田原
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-03-10
Filing date: 1993-03-09
Publication date: 2002-02-04
Anticipated expiration: 2017-02-04
Also published as: JPH0612359A

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システムに
係り、特に高スループット、高速レスポンスの要求され
るデータ入出力制御方法及び入出力制御システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に入出力制御装置は、中央処理装置
のような上位装置と磁気ディスク装置に代表される２次
記憶装置などのデバイスの中間に位置し、上位装置とデ
バイスとの間の入出力を非同期に行うことを主な目的と
している。すなわち、従来技術では、上位装置は、入出
力要求の内容を示す一組のチャネルコマンド語（チャネ
ルプログラムともいう）を主記憶装置に記憶し、さら
に、その入出力要求がデバイスへのデータの書き込みを
要求するときにはそのデータを主記憶装置内に記憶し、
その後その一組のチャネルコマンド語のアドレスその入
出力要求を入出力制御装置に送出していた。

【０００３】入出力制御装置は、主記憶装置内に設けた
入出力要求キューにこの入出力要求を登録し、その後適
宜このキューから入出力要求を取り出して、デバイスに
転送していた。この入出力制御装置により上位装置は、
デバイスの入出力処理完了を待つことなく他の処理を実
行し続けることができる。

【０００４】入出力制御装置とデバイスの間は、複数の
チャネルパスで接続されており、入出力制御装置とデバ
イス間で転送される入出力コマンドやデータは、このチ
ャネルパスを介して転送される。チャネルパスとデバイ
スとは、１対１、１対多、多対１の接続形態で接続可能
である。また、入出力制御装置は同時に複数の入出力要
求を処理することができる。こういった状況では、上位
装置が入出力要求を発行してもチャネルパスが使用中の
ためコマンドやデータの転送ができないことがありう
る。この問題の対策として、従来技術装置では、例えば
特開昭６０−１８３６６０号公報に記載されていよう
に、上位装置から転送された入力要求を入力要求キュー
に登録したときに、その入力要求が使用可能なチャネル
パスが空き状態にあるかを判別し、そのパスが空きであ
れば、その入力キューからそのパスを使用する一つの入
出力要求を取り出し、処理していた。あるいは、いずれ
かの現在使用のチャネルパスが空き状態になったとき
も、同様のことをしていた。

【０００５】入出力制御装置が一つの入出力要求を処理
するには、その空き状態となったチャネルパスを使用す
る一つの入出力要求を、上記にキューから取り出した
後、（１）その入出力要求が指定するアドレスに基づい
てチャネルプログラム内の一つのチャネルコマンド語を
読み出し、（２）それをディスク制御装置に転送し、
（３）そのコマンド語の実行終了がディスク制御装置か
ら通知されるごとに上記（１）（２）を繰り返してい
た。

【０００６】このような処理により、その一組のチャネ
ルコマンド語が全て実行されたときに、その入出力制御
装置によるその入出力要求の実行が終了する。

【０００７】従来技術では、以上の動作を、上位装置か
ら新たな入出力要求が入力されるごとに、あるいは一つ
のチャネルパスが空き状態になるごとに実施していた。

【０００８】（４）さらに、その入出力要求がデータの
書き込み要求であるときには、その一組のチャネルコマ
ンド語の一つより指定された主記憶アドレスを用いて、
主記憶装置から書き込みデータを入出力制御装置内のバ
ッファに読み出し、その後、そのデータをディスク制御
装置へ転送していた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記、従来方式ではキ
ューから一つづつ入出力要求の取り出しを行っては、そ
れを処理している。したがって、一つ一つの入出力要求
の処理に、いろいろのオーバヘッドがかかることにな
る。

【００１０】これらのオーバヘッドをさらに具体的に説
明する。オーバヘッドは大きく分けると二つの種類があ
る。

【００１１】一つは、主記憶装置内に格納されているチ
ャネルコマンド語やデータ等の取り出しオーバヘッドで
ある。入出力プロセッサが入出力の実行を行なう際、ユ
ーザあるいはオペレーティングシステムが主記憶装置内
に格納した、入出力コマンドやデータを入出力プロセッ
サ内に取り込む必要がある。さらに具体的には、以下の
通りである。以下の処理は、複数のチャネルコマンド語
で構成された一つの入出力要求を、入出力要求が存在す
る限り繰り返し実行する動作を示している。

【００１２】（１）入出力要求の有無判定（２）入出力構求の取り出し（３）取り出した入出力要求の無効化（４）入出力要求からチャネルコマンドが格納されてい
る主記憶装置アドレスを抽出（５）主記憶装置からチャネルコマンド語を一つ取り出
し（６）一つの入出力要求が終了するまで、（５）を繰り
返す（７）次の入出力要求を処理するため（１）に戻る上記処理は、複数のマイクロプログラムモジュールから
構成されている。従って、入出力処理の実行には、多数
のマイクロプログラムモジュール渡り、時には複数のマ
イクロプセッサを渡った処理も必要になる。これらの処
理が、性能低下要因の一つとなる。

【００１３】オーバヘッドの二つ目は、入出力プロセッ
サからディスク制御装置へコマンドやデータを転送する
際に生じるオーバヘッドである。具体的には、以下の通
りであり、上記（５）と（６）の間で実行される処理で
ある。

【００１４】（ａ）主記憶装置から取り出したチャネル
コマンドを解析（ｂ）ティスク制御装置に対するコマンドか入出力プロ
セッサに対するコマンドかを判定し、ディスク制御装置
に対するコマンドであれば、コマンドを指定されたディ
スク制御装置へ転送（ｃ）入出力プロセッサに対するコマンドであればそれ
を実行（ｄ）一つの入出力要求が終了するまで、（ａ）から
（ｃ）を繰り返すこれらは主に、入出力プロセッサがディスク制御と同期
的に処理を行なっているために生じるオーバヘッドであ
る。ディスク制御装置はＳＥＥＫ、ＳＥＡＲＣＨ、ＲＥ
ＡＤ／ＷＲＩＴＥといった一連の処理を行なうが、入出
力プロセッサからはこれらのコマンドを一つずつディス
ク制御装置に転送している。ところが、前記ＳＥＡＲＣ
Ｈコマンドは、ディスクヘッドが所定の一に到着したか
どうかを判定する処理であるが、入出力プロセッサは本
コマンドをディスク制御装置に転送してしまうと、次の
チャネルコマンドの実行を開始してしまうためこのまま
では正常な動作をしない。つまり、この時点で次のＲＥ
ＡＤ／ＷＲＩＴＥコマンドを実行してしまうと、現在の
ディスクヘッドの位置に対してＲＥＡＤ／ＷＥＩＴを実
行してしまうため、不当なデータを読み書きしてしま
う。そこで、ＴＩＣコマンドをＳＥＡＲＣＨコマンドと
ＲＥＡＤ／ＷＲＩＴＥコマンドの間に置き、ＳＥＡＲＣ
Ｈコマンドにより目的のデータが存在する位置はディス
クが到着するまで、ＳＥＡＲＣＨコマンドを実行し続け
る処理が必要になる。この間、入出力プロセッサは本来
ディスク制御装置へのコマンドとは直接関係のない、入
出力プロセッサ専用のチャネルコマンドを実行しなけれ
ばならない。

【００１５】従来方式は制御が容易である点や、比較的
低負荷環境での性能には大きく響かないこと等の利点が
ある。ところが、チャネルパス転送が高速になってくる
と、前記オーバヘッドの割合が相対的に大きくなってく
る。例えば、従来チャネルパス転送時間：１ｍ秒オーバヘッド０．
５ｍ秒と仮定するとオーバヘッド比率は３３％である。しか
し、オーバヘッドが一定でチャネルパス転送速度が１桁
向上した場合には、同じデータ長のデータを転送した場
合であっても、高速チャネルパス転送時間：０．１ｍ秒オーバヘッド
０．５ｍ秒となりオーバヘッド比率は８３％にもなる。つまりチャ
ネルパス転送時間が短くなってくるに従って、チャネル
パス使用時間のほとんどがオーバヘッド時間ということ
になる。

【００１６】また、デバイスに接続するチャネルパス数
はできるだけ少なくしたほうが、運用が容易であり、デ
バイスの増設が柔軟にできるメリットがある。こういっ
たメリットを要求するユーザ環境では、キューイングさ
れる入出力要求の個数が多くなり、上記問題が一層、顕
著化することになる。

【００１７】本発明の一つの目的は、入出力制御装置と
外部記憶制御装置との間のコマンド転送に伴うオーバヘ
ッドを減少させる入出力制御方法及び入出力制御システ
ムを提供するにある。

【００１８】本発明の別の目的は個々のコマンドを主記
憶装置から読み出すことに伴う入出力制御方法及び入出
力制御システムを提供するにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上位装
置から発行された外部記憶装置への複数の異なる出力要
求が指定するチャネルプログラムを読み出し、上記外部
記憶制御装置に送出する。

【００２０】上記外部記憶制御装置ではそのチャネルプ
ログラムを記憶し、そのプログラムに含まれるコマンド
を外部記憶制御装置の制御下で実行して行く。本発明の
より望ましい態様では、複数のチャネルプログラムをま
とめて、入出力制御装置から外部記憶制御装置に転送す
る。

【００２１】

【作用】この様に、本発明の一例においてはチャネルプ
ログラムの実行を外部記憶制御装置において制御するの
で、従来必要であった入出力制御装置と外部記憶制御装
置のコマンド転送に伴うオーバヘッドが最小に抑えられ
高スループットが得られる。

【００２２】さらに、同一のチャネルプログラムに属す
る複数のコマンドがあらかじめまとめて取り出されるの
で、従来のごとく、逐次これらを取り出す場合に比べ
て、コマンド読み出しに伴うオーバヘッドが減少する。

【００２３】さらに、複数のチャネルプログラムをまと
めて主記憶より取り出し、ディスク制御装置に転送した
場合には、コマンド読み出しオーバヘッドおよび転送オ
ーバヘッドがさらに減る。

【００２４】

【実施例】以下、図面を用い本発明によるデータ入出力
制御方法について詳細に説明する。

【００２５】（実施例１）図１は、本発明を適用した入
出力サブシステムの一実施例の全体構成を示すブロック
図である。入出力サブシステムは、主に入出力制御装置
あるいは入出力プロセッサ１０１、外部記憶制御装置あ
るいはディスク制御装置１３１、外部記憶装置、例えば
ディスク装置１３２、および主記憶装置１２１から構成
される。本発明よる入出力サブシステムは、上位装置
（図示せず）から入出力要求１３０が発行されると、入
出力プロセッサ１０１で入出力要求受付処理などを行な
い、その後、主記憶装置１２０とディスク制御装置１３
１との間でデータ転送を行うことで入出力が達成され
る。入出力プロセッサ１０１は、入出力制御プロセッサ
１０２と複数のチャネル制御プロセッサ（またはチャネ
ル装置）１０８から構成される、入出力要求を発行した
上位装置とは独立して動作し、上位装置からの入出力要
求に従って、ディスク装置１３２等と記憶装置１２１と
の間で転送されるデータの入出力制御を行う。入出力プ
ロセッサ１０１とディスク制御装置１３１とは複数のチ
ャネルパス１４２により接続され、各チャネル制御プロ
セッサ１０８は、それぞれ一つのチャネルパスを介して
ディスク制御装置１３１に接続されている。入出力要求
制御プロセッサ１０２は、主記憶装置１２１とのデータ
転送制御を行う主記憶転送制御部１３４と制御プロセッ
サ１３６とメモリ１３８から構成される。メモリ１３８
には、例えばチャネルパス制御テーブル１０３や複数の
マイクロプログラム１０６０が格納されている。制御プ
ロセッサ１３６はメモリ１３８に格納されているマイク
ロプログラム１０６０を実行し、また制御テーブル１０
３の参照更新を行いながら入出力要求１３０の受付制御
等を行う。チャネル制御プロセッサ１０８は、主記憶転
送制御部１３５と制御プロセッサ１３７とメモリ１３９
から構成される。これらのチャネル制御プロセッサ１０
８は、ディスク制御装置１３１とのデータ転送を行う。
メモリ１３９にはコマンドやデータを一時的に格納する
ためのコマンド／データバッファ１１３や複数のマイク
ロプログラム１０９０等が格納されている。ディスク制
御装置１３１は、それぞれ制御プロセッサ１４０とメモ
リ１４１などで構成される複数のディスク制御プロセッ
サ１３３から成る。各ディスク制御プロセッサ１３３
は、入出力プロセッサ１０１に複数のチャネルパス１４
２を介して接続され、入出力プロセッサ１０１から転送
されたコマンドを解析し、ｎコ（ｎ：２以上の整数）の
ディスク装置１３２（１３２−１〜１３２−ｎ）に対し
てディスク入出力を行ったりする。メモリ１４１内に
は、入出力プロセッサ１０１から転送されたコマンドや
データを一時保存するためのコマンド／データキュー１
１５やチャネルパス制御テーブル１０３’，ディスク制
御テーブル１１８、複数のマイクロプログラム１０６
０’などが格納されている。

【００２６】次に、図２は、図１の各制御プロセッサ１
３６，１３７，１４０で実行されるマイクロプログラム
群を示す。入出力要求プロセッサ１０１内の制御プロセ
ッサ１０６は、チャネルパス選択／入出力要求登録部１
０４、一括制御部１０６、チャネルビジー検出部１０
５、入出力要求一括フェッチ部１０７といったマイクロ
プログラムを実行する。各チャネル制御プロセッサ１０
８内の制御プロセッサ１３７はコマンド一括フェッチ部
１０９、データ一括転送部１１０、入出力要求解析部１
１１、データ転送制御部１１２といったマイクロプログ
ラムを実行する。ディスク制御装置１３１内の制御プロ
セッサ１４０は、一括制御部１０６’、データ転送制御
部１１４、コマンド処理部１１７、チャネルビジー検出
部１０５’というマイクロプログラムを実行する。

【００２７】また、主記憶装置１２１内には上位装置
（図示せず）から転送された入出力要求１３０を保持す
るための複数の入出力要求キュー１２２と、入出力要求
キュー１２２からポイントされるチャネルプログラム１
２３，１２４，１２５の格納領域、およびそれぞれのチ
ャネルプログラムに付随するデータを格納するデータエ
リア１２６，１２７，１２８が確保されている。各チャ
ネルプログムは複数のチャネルコマンド語からなる。

【００２８】まず、本実施例における入出力処理の概略
について説明する。図３は、入出力プロセッサ１０１内
の処理フローを示したものである。

【００２９】まず、上位装置から発行された入出力要求
１３０は、入出力要求制御プログラム１０２で、受付け
られ（ステップ２０４）、次に、受け付けた入出力要求
１３０の内容からどのチャネルパス１４２を経由してデ
ータ転送を行うか判別する（ステップ２０５）。この判
別は、チャネルパス制御テーブル１０３をサーチするこ
とで行われる。その後、ステップ２０６で受付けた入出
力要求１３０を入出力要求キュー１２２の一つに登録す
る。次に、入出力要求制御プロセッサ１０２はステップ
２０５で選択されたチャネパスが、現在他のデータ転送
で使用中であるかどうか検出し（ステップ２０７）、他
のデータ転送で使用中（ビジー）であればそのデータ転
送が終了するのを待つ（ステップ２１０）。このパス空
き完了待ちは、そのチャネルパスにおけるデータ転送が
終了し、パス空き報告を受けた時点で解析され、ステッ
プ２０７においてチャネルパスがビジーでなければステ
ップ２０８に進む。ステップ２０８では、入出力要求キ
ュー１２２内に同じパスを使用する入出力要求の待ちが
既に存在しているかどうか判定し、待ちがなければ、登
録待ちによりキュー登録が行われるのを待つことになる
（ステップ２０９）。次に入出力制御プロセッサパス
は、ステップ２０８において、そのチャネルパスを使用
する入出力命令が登録ずみであるとき、ステップ２１１
で、入出力要求キュー１２２内に登録された入出力要求
の内、空き状態にあるチャネルパスを使用する複数の入
出力要求を取り出し、次のステップ２１２ではそれぞれ
の入出力要求に対応したコマンドあるいはデータをまと
めて、主記憶装置から読み出し、まとめにしてディスク
制御装置１３１に転送する。ディスク制御装置１３１で
は、これらのコマンドとデータをキューに保持し、コマ
ンド処理部１１７により、それぞれのコマンドを適当な
タイミングより実行する。本実施例において従来と大き
くことなるところは、いずれかのチャネルパスが空き状
態になっているとき、そのパスを使用する複数の入出力
要求とそれが指定する複数のチャネルプログラムとそれ
らの中の一部又は全部が指定する書き込みデータをまと
めて取り出す点およびそれらをディスク制御装置１３１
にそのチャネルパスを使用してまとめて転送し、ディス
ク制御装置１３１において、それらのコマンドの実行タ
イミングを決定するようにした点である。これにより、
チャネルプログラム、データの読み出しに伴なうオーバ
ヘッド、各チャネル制御プロセッサとディスク制御装置
の間のチャネルコマンド語とデータの転送に伴うオーバ
ヘッドなどを削減でき、高スループットを実現すること
ができる。

【００３０】以下、本実施例についてさらに詳細に説明
する。

【００３１】まず、本実施例において上位装置から発行
される入出力要求について、図４を用いて説明する。

【００３２】図４はデバイス内に格納されたファイルの
入出力を行うプログラムの一例３０１と、ファイル入出
力を受けて実際にデバイスに対して入出力を行うため
の、上位装置（図示せず）で実行されるオペレーテイン
グシステムの動作（３０２〜３０４）の概略を示したも
のである。入出力プログラム３０１は、一般的なファイ
ル入出力プログラムを記述したものである。ファイル入
出力はＲＥＡＤ部分で行われ、その前後に入出力を行う
ための前後処理（ＯＰＥＮ／ＣＬＯＳＥ）が含まれる。
ＲＥＡＤ部分では、パラメタとしてデータを格納したデ
ータエリアやその他の情報が指定される。入出力プログ
ラム３０１のＲＥＡＤ部分を受けてオペレーティングシ
ステムが起動される。ステップ３０２ではチャネルプロ
グラム語を作成する。チャネルプログムは入出力プロセ
ッサ１０１に要求する動作が前述されたチャネルコマン
ド語の並びで、この中にはディスクに対する入出力要求
などが格納されている。ステップ３０３では、チャネル
プログラムの実行を入出力プロセッサに依頼する入出力
要求を発行する。このとき、入出力要求は、パラメタと
して入出力動作を行うべきデバイスの識別子や入出力要
求ブロックアドレスを指定する。実行すべてチャネルプ
ログラムが格納されたアドレスは、入出力要求ブロック
アドレスから知ることができる。そして、ステップ３０
４では入出力処理が完了するを待つ。入出力処理の完了
は入出力プロセッサ１０１から上位装置に対して割り込
みを返すことで実現される。この割り込みにより入出力
完了待ちが解除され、入出力プログラム３０１の処理が
継続される。

【００３３】入出力プロセッサと上位装置とのインタフ
ェースプログラムであるチャネルプログラムの例を図
５，６に示す。

【００３４】図５，６は、入出力処理に用いられるチャ
ネルプログラムを２種類示している。図５（Ａ），
（Ｂ）にそれぞれ示す第１のタイプのチャネルプログラ
ムは、ディスクヘッドの制御をコマンドで行う形式で、
４０１〜４０８はＲＥＡＤ処理、４０９〜４１６はＷＲ
ＩＴＥ処理のチャネルプログラムを示している。ＳＥＥ
Ｋ（４０１）はディスクの目的レコードへシリンダヘッ
ドの位置付けを行うためのものであり、ＳＥＴＳＥＣ
ＴＯＲ（４０２）は目的レコードのセクタへシリンダへ
ッドの位置付けを行うためのものである。ＳＥＡＲＣＨ
ＩＤＥＱＵＡＬ（４０３）は、目的レコードの確認
を行う命令であり、ＴＩＣ（４０４）は、通常、ＳＥＡ
ＲＣＨＩＤＥＱＵＡＬ（４０３）へのジャンプ動作
を意味する。ＳＡＲＣＨＩＤＥＱＵＡＬ（４０３）
とＴＩＣ（４０４）とは対になっており、条件が成立
し、目的レコードが確認されるまでＳＥＡＲＣＨＩＤ
ＥＥＱＵＡＬ（４０３）を繰り返し実施する。ＳＥＡ
ＲＣＨＩＤＥＱＵＡＬ（４０３）において条件が成
立する（目的レコード位置に達する）とＴＩＣ（４０
４）はステップされＲＥＡＤ（４０５）へ制御が移行す
る。ＲＥＡＤ（４０５）は、現在のディスクヘッド位置
からデータ長（４０６）で示される長さのデータ読みだ
しを意味する。読みだされたデータは主記憶アドレス
（４０７）で示されるメモリ内に格納される。ＷＲＩＴ
Ｅ処理（４０９〜４１６）もＲＥＡＤ（４０５）がＲＩ
ＴＥ（４０３）に変更され、主記憶アドレスが書き込み
データの格納エリアを示すアドレスに変更されるだけで
他の形式は同様である。

【００３５】ただし、動作はＲＥＡＤ時はチャネルプロ
グラム（４０１−４０７）が指定するデータエリア（４
０８）に結果が格納されるのに対し、ＷＲＩＴＥ時は上
位装置がデータエリア（４１６）にデータを格納した後
にチャネルプログラム（４０９〜４１５）の実行を開始
する。

【００３６】図６（Ａ），（Ｂ）にそれぞれ示す第２の
タイプのチヤネルプログラムは、第１のタイプのチャネ
ルプログラと異なり、シンプルな形式である。第１のタ
イプのチャネルプログラムがディスクヘッドの制御をチ
ャネルプログラム内（４０１〜４０７，４０９〜４０
５）で行っているのに対し、第２のタイプのチャネルコ
マンド語はディスクに対する要求（ＲＥＡＤ，ＷＲＩＴ
Ｅ）と目的レコード位置を指定するだけで、ＳＥＥＫ，
ＳＥＴＳＥＣＴＯＲ，ＳＥＡＲＣＨＩＲＥＱＵＡ
Ｌ，ＴＩＣといった一連の制御をディスク制御装置（１
３１）が行う。４１７〜４２０はＲＥＡＤ動作を行うチ
ャネルプログラムであり、４２２〜４２５はＷＲＩＴＥ
動作を行うチャネルプログラムである。

【００３７】本実施例では上記２つのタイプのチャネル
プログラムに対しても適用可能である。

【００３８】図７にはディスク装置接続構成例の概略図
を示す。入出力プロセッサ１０１内にはチャネル制御プ
ロセッサ１０８が複数存在し、それぞれは一つのチャネ
ルパスに対応している。本実施例では、チャネルパス１
〜４があると仮定する。ディスク制御装置１３１には複
数のディスク装置１３２が接続される。これらディスク
装置１３２に対して入出力要求を発行するソフトウェア
からは、一般的にはそれぞれのディスク装置１３２に対
応するシテム内でユニークな名称、例えば、ＶＯＬ１〜
ＶＯＬ４を指定して入出力を行う。図７ではＶＯＬ１と
ＶＯＬ２に対しては、チャネルパス１とチャネルパス２
のいずれかを介してデータ入出力が行なわれる。同じよ
うにＶＯＬ３とＶＯＬ４に対しては、チャネルパス３あ
るいはチャネルパス４のいずれかを介してデータ入出力
が行われる。通常はデータ転送を行ってないチャネルパ
ス（空きパス）を介して入出力が行われる。このよう
に、複数のチャネルパスを同一ディスクに接続すること
でスループットを上げることができる。

【００３９】次に、入出力プロセッサが使用する主要な
リソースについて説明する。本発明で使用する重要なリ
ソースは図１に示す入出力要求キュー１２２とチャネル
パス制御テーブル１０３である。チャネルパス制御テー
ブル１０３は図７で説明した複数のチャネル制御プロセ
ッサ１０８を管理するために用いられる。また、入出力
要求キュー１２２は、上位装置から送られてくる入出力
要求を一時的に待たせるために使用する。

【００４０】まず、図８を用いてチャネルパス制御テー
ブル１０３の構造を説明する。チャネルパス制御テーブ
ル１０３は、各デバイスに対するデバイス識別子６０
１、各デバイスに対する入出力要求を保持している入出
力要求キューの識別子６０２それぞれの入出力要求キュ
ーに登録されている待ち入出力要求数６０３、各デバイ
スをアクセスするのに現在使用可能チャネル番号（つま
り、チャネル制御プロセッサの番号）４、およびチャネ
ル装置ステータス６０５を格納するフィールドを有して
いる。

【００４１】通常、デバイス識別子６０１は、個々の入
出力デバイスを識別するために、システム構築時にデバ
イスごとにシステム管理者が設定する値である。この値
は、システム内でユニークであり、異なるデバイスに対
して同じデバイス識別子が設定されることはない。した
がって、デバイス識別子が指定されると、それに対応す
るデバイスが一意に決定することになる。この値はソフ
トウェアから入出力プロセッサ１０１に対して入出力要
求を発行するときにも指定される。

【００４２】入出力要求キュー識別子６０２は、複数存
在する入出力要求キュー１２２を識別するためのもので
ある。入出力要求キュー１２２は、基本的にはどういう
単位に持っていてもかまわない。入出力要求キュー１２
２は構造、および保持単位についてはあとで詳細に説明
する。フィールド６０３は入出力要求キュー１２２ごと
にどのくらいの入出力要求が待ち入出力要求として登録
されているかを示す値である。フィールド６０４は、利
用可能チャネル装置を示し、図７で説明したように一つ
のデバイスに対応して複数のチャネルパスが割り当てら
れる。ここで利用可能チャネルパスとは、空き状態であ
ればデータ転送を行ってもよいチャネルパスを示す。こ
の利用可能チャネルパス（利用可能チャネル装置）は、
システムの構築時に管理者が設定する。例えば、管理者
は負荷の高そうなディスク装置が接続されたディスク制
御装置に対してより多くのパスを接続するのが一般的で
ある。チャネル装置ステータスフィールド６０５は、チ
ャネルパスが使用中かどうかを示している。図中“ＢＵ
ＳＹ”は、目的のチャネルパスが現在、他の入出力要求
の処理に使用されていることを示し、“ＦＲＥＥ”は使
用されていないことを示している。例えば、デバイス識
別子“１０”で識別されるディスク装置１３２には３つ
のチャネルパス（チャネル装置：“１”、“２”、“１
０”）が割り当てられており、そのうちチャネル装置
“２”と“１０”のチャネルパスは現在使用中であるこ
とを示している。また、入出力要求キュー１２２は識別
子“１”で一括管理されており、要求待ちの入出力要求
数は５である。入出力要求キュー１２２の別な割り当て
方として、デバイス識別子“２０”で識別されるディス
ク装置１３２のように、２つの入出力要求キュー１２２
（入出力要求キュー識別子：“２”、“３”）が割り当
てられているケースもある。これは、チャネル装置１０
８ごとに入出力要求キュー１２２を持っていることを示
している。

【００４３】次に、図９を用いて入出力要求キュー１２
２に保持される入出力要求を説明する。ここでは、入出
力要求キュー識別子“１”で示される入出力要求キュー
１２２を例に説明する。各入出力要求は、４つのフィー
ルド７０１〜７０４を有する。

【００４４】フィールド７０１は各入出力要求が指定す
るチャネルプログラム１２３，１２４又は１２５（図
１）の先頭アドレスを保持する。フィールド７０２は、
各入出力要求が使用するデバイスの識別子を保持する。
フィールド７０３は、各入出力要求で転送されるデータ
のデータ長をしめす。フィールド７０４は、各入出力要
求の種類を示し、例えば、デバイスから主記憶装置への
データ転送を示す“ＲＥＡＤ”、その逆に主記謀装置か
らデバイスへのデータ転送を示す“ＷＲＩＴＥ”などが
ある。図９に示すように、入出力要求キュー１２２は複
数存在する。また、入出力要求キュー１２２は、チャネ
ルパス制御テーブル１０３から入出力要求キュー識別子
を介して関連付けられている。なお、本実施例では入出
力要求キュー１２２は、主記憶装置１２１上に置かれる
が、可能であれば、入出力プロセッサ１０１内に配置し
た方が、処理性能を向上することができる。

【００４５】次に、図１０を用いて入出力要求キュー１
２２の管理単位について説明する。

【００４６】入出力要求キュー１２２は任意の単位に設
定することができる。基本的には、アクセス頻度が高く
性能上ネックになる可能性が高い箇所ごとに配置するこ
とが望ましい。図１０（Ａ）に示す配置１は、一例とし
て２台のディスク制御装置１３１ａ，１３１ｂのそれぞ
れに対応して入出力要求キュー１２２ａ、および１２２
ｂを設けている。このような配置が有効なケースとして
は、各ディスク制御装置１３１ａ，１３１ｂが多数のデ
ィスク装置を管理している場合が考えられる。

【００４７】図１０（Ｂ）に示す配置２は、ディスク装
置ごとに入出力要求キュー１２２ｃ、１２２ｄ配置した
ものを示している。配置２では配置１と異なり、ディス
ク制御装置１３１の数に関係なく各ディスク装置ごとに
入出力要求キューを設けている。このような入出力要求
キューの管理単位は、高頻度でアクセスを行なうことの
できるデバイスを用いる場合に有効である。例えば、デ
ィスクアレイ装置１３２′のようにソフトウェアからは
論理的に一つのディスク装置に見えるが、装置内部では
複数のディスク装置８１５，８１６，８１７に対して同
時にアクセス可能なデバイス、あるいは半導体メモリ等
で構成された非常に高速なレスポンスが期待できるデバ
イスなどが考えられる。

【００４８】図１０（ｃ）に示す配置３はチャネルパス
ごとに入出力要求キュー１２２ｅ，１２２ｆを配置した
ものである。このような配置は、少ない本数の入出力パ
スを用い高頻度で入出力要求処理しなければならないと
きや、高速なチャネルを用いて短いデータを効率よく処
理しようとするときに有効である。

【００４９】本発明は以上のいろいろの配置に対しても
適用可能であるが、以下では、高速化のために、上記配
置３を使用していると仮定する。

【００５０】次に、入出力プロセッサ１０１内の制御プ
ロセッサ１３６の動作を、上記リソースを利用しながら
説明する。図１１はチャネルパス選択／入出力要求登録
部１０４における処理のフローを示したものである。上
位装置より入出力要求１３０が送られてくると、制御プ
ロセッサ１３６は、まず、この処理を起動し、その要求
を受付ける（ステップ９０１）。チャネルパス選択／入
出力要求登録部１０４は、入出力要求１３０を受付ける
と、チャネルパス制御テーブル１０３内のステータスフ
ィールド６０５をサーチし、その入出力要求が指定する
デバイス識別子に対応する利用可能チャネル装置１０８
が現在使用可能かどうか調べる（ステップ９０２）。な
お、チャネルビジー検出部１０５は、チャネル制御プロ
セッサ１０８の動作を常時監視して、このテーブル１０
３内のステータスフィールドを更新するようになってい
る。ステップ４０２の調査の結果、チャネル装置ステー
タスが“ＦＲＥＥ（空き）”のチャネル装置１０８があ
れば、それに対応する入出力要求キュー１２２を選択す
る。チャネル装置ステータスが“ＦＲＥＥ”のチャネル
装置１０８がない場合には、入出力要求１３０の待ち数
がより少ないチャネルパスに対応する入出力要求キュー
識別子を選択する。待ち要求数は同じく図８の待ち要求
数フィールド６０３を参照することで得ることができ
る。ただし、入出力要求１３０の待ち数による選択は、
受付けられた入出力要求が指定するデバイスに対し複数
の入出力要求キュー１２２を割り当てている場合のみ可
能で、そうでない場合には入出力要求１３０の待ち数に
よる選択は必要はない。ステップ９０４では、ステップ
９０３で得られた入出力要求キュー識別子に対応する入
出力要求キュー１２２へ、デバイス識別子、チャネルコ
マンド語先頭アドレス、転送データ長、要求種類を登録
する。その後、チャネルパス制御テーブル１０３の待ち
要求数フィールド６０３の値をインクリメントし（ステ
ップ９０５）、一括制御部１０６に対し起動要求を行な
う（ステップ９０６）。この際、新たに登録した入出力
要求を一括制御部に通知する。

【００５１】一括制御部１０６における処理は、本発明
の特徴の一つであり、以下これについて図１２を参照し
て説明する。

【００５２】一括制御部１０６の起動契機は、２種類あ
る。ひとつは先に述べたチャネルパス選択／入出力要求
登録処理部１０４からの起動要求、もう一つはチャネル
制御プロセッサ１０８で実行されるデータ転送処理部１
１２からの起動要求である。

【００５３】チャネルパス選択／入出力要求登録部１０
４からの起動要求を受けると（ステップ１００１）、一
括制御部１０６は、チャネルビジー検出部１０５に対し
チャネルパスの使用可否を問いあわせる（ステップ１０
２）。ここで、チャネルビジー検出部１０５では、チャ
ネルパス制御テーブル１０３を参照し、受け付けられた
入出力要求で指定されたデバイス識別子に対応するチャ
ネルパス１４２が使用可能かどうかを検出する。そし
て、その結果を一括制御部１０６に報告する。次に、一
括制御部１０６は、該当するチャネルパス１４０が“Ｂ
ＵＳＹ”であれば処理を終了し、“ＦＲＥＥ”である場
合には次のステップに移る（ステップ１００３）。ステ
ップ１００３において該当するチャネルパス１４０が
“ＦＲＥＥ”であったならば、一括制御部１０６は、チ
ャネルパス制御テーブル１０３をサーチして、そのチャ
ネルパスを使用するデバイスに対する入出力装置要求を
保持している入出力要求キューの識別子得る（ステップ
１００４）。ステップ１００５では、入出力要求一括フ
ェッチ処理部１０７に対して、先に得た入出力要求キュ
ー識別子に対応する特定の入出力要求キュー１２２に登
録されているそのチャネルパスを使用するデバイスに対
する全ての入出力要求の取り出しを指示する（ステップ
１００５）。本実施例で仮定しているように、各入出力
要求キューが一つのチャネルパスに対応して設けられて
いる場合には、ステップ１００４で得た入出力要求キュ
ー識別子を有する入出力キューに登録されている全ての
入出力要求の取り出しを要求すればよい。そして、チャ
ネルパス制御テーブル１０３の対応する待ち要求数フィ
ールド６０３にゼロをセットし、またチャネル装置ステ
ータスフィールド６０５を“ＦＲＥＥ”から“ＢＵＳ
Ｙ”にする（ステップ１００６）。その後、入出力要求
一括フェッチ処理部１０７は、その特定の入出力要求キ
ューに登録された複数の入出力要求を取り出し、一括制
御部１０６は、これらの取り出された複数の入出力要求
を、そのチャネルパスに対して設けられたチャネル制御
プロセッサ１０８の入出力要求解析部１１１へ送る（ス
テップ１００７）。具体的には、一括制御部１０６は、
それぞれの入出力要求として、図９に示すように、チャ
ネルプログラム先頭アドレスその他の情報を送る。

【００５４】一括制御部１０６に対するもう一つの起動
である、いずれかのチャネル制御プロセッサのデータ転
送制御部１１２からの起動要求は、いずれかのチャネル
パスにおけるデータ転送が終了した時点で発生する。こ
のとき、一括制御部１０６には、情報として、どのチャ
ネルパスのデータ転送が終了したのかという情報が送ら
れる。ステップ１００８でデータ転送制御部１１２から
の起動要求を受けると、一括制御部１０６は、この情報
を元にチャネルパス制御テーブル１０３をサーチし、該
当するチャネルパスへのデータ転送を待っている入出力
要求があるかどうか調べ、その結果データ転送を待って
いる入出力要求の待ちがなければ処理は終了し、そうで
なければステップ１００２に移り、前述と同じ処理を行
う（ステップ１００９）。

【００５５】チャネル制御プロセッサ１０８の入出力要
求解析部１１１は、一括制御部１０６から送られてきた
複数の入出力要求の解析を行ない、それらがデバイスに
対するデータ読み出し要求かデータ書き込み要求かを判
別する。これらの判定は、入出力要求キュー１２２内の
要求種類７０４（図９）のフィールドを参照することに
より行なわれる。その後、コマンド一括フェッチ部１０
９を起動し、それらの入出力要求が指定するチャネルプ
ログラムのフェッチを行う。一括制御部１０６から送ら
れてくる複数の入出力要求は、それぞれが使用するチャ
ネルプログラムの先頭アドレスを保持しており、コマン
ド一括フェッチ部１０９では、これらの先頭アドレスを
用いて主記憶装置１２１からこれらの入出力要求が指定
する複数のチャネルプログラム１２３，１２４又は１２
５を順次読みだし、コマンド／データバッファ１１３に
転送する。その後、入出力要求制御部１１１は、データ
一括転送部１１０を起動し、コマンド一括フェッチ部１
０９により取り出されたチャネルプログラム内のコマン
ドが指定する主記憶アドレスに基づいて書き込みデータ
を主記憶から読み出し、コマンド／データバッファ１１
３に取り込む。データの書き込みを要求する入出力要求
が複数あるときには、順次それらの入出力要求が指定す
る書き込みデータを主記憶装置１２１から読み出す。

【００５６】このようにして読み出された複数のチャネ
ルプログラムと書き込みデータが図１６に示すようにコ
マンド／データバッファ１１３に記憶される。簡単化の
ために図ではチャネルプログラムをコマンドとして示
し、書き込みデータはデータとして示してある。具体的
には、各入出力要求に対する、チャネルプログラムに続
いて、その入出力要求がデータ書き込みを要求するとき
には、書き込みデータが記憶される。コマンド／データ
１４０５，１４０８はそのようなプログラムあるいはプ
ログラムと書き込みデータの組の例である。各コマンド
／データ１４０５又は１４０８の前には、コマンド識別
子１４０３又は１４０６、コマンド／データ長１４０４
又は１４０７が付加される。コマンド識別子１４０３又
は１４０６にはそれに続いて記憶されるチャネルプログ
ラムで制御されるデバイスを識別子を用いる。コマンド
／データ長は、それに続くチャネルプログラムあるいは
それと書き込みデータとの組のデータ長である。このよ
うな複数の入出力要求に対する複数組のデータの前に、
ヘッダとして、データ識別子１４０１、総転送データ長
１４０２が付加される。データ識別子１４０１は、本実
施例では前述の複数の入出力要求を取り出した入出力要
求キューの識別子を用いる。これらのデータ識別子１４
０１、総転送データ長、コマンド識別子１４０３，１４
０６、コマンド／データ長は、入出力要求制御部１１１
により書き込まれる。

【００５７】このように、本実施例では、複数の入出力
要求の群に対して入出力要求部１１１、コマンド一括フ
ェッチ部１０９、データ一括転送部１１９が起動される
ので、これらのマイクロプログラムの起動、終了のオー
バヘッドが少ない。

【００５８】従来とは異なり、複数のコマンドやそれに
付随するデータを取り込む必要があることから、コマン
ド／データバッファ１１３の容量は従来より大きくする
必要がある。この容量は、入出力要求キュー１２２の個
数と、入出力要求の入出力要求キュー１２２毎の平均キ
ューイング長と、一つの入出力要求の平均データ長の積
で求めた値が望ましいが、入出力プロセッサの実装など
の関係から、それよりも少ない容量のメモリ量しか持て
ない可能性がある。その場合には、入出力要求キュー１
２２内の全ての要求をコマンド／データバッファ１１３
に格納することができないケースがある。こういった場
合は、コマンド／データバッファ１１３の空き領域に格
納できる限りの入出力要求を取り込む制御を設ければよ
い。これらの制御は、コマンド一括フェッチ部１０９あ
るいはデータ一括転送部１１０の実行時に、格納できな
かった入出力要求を入出力要求キュー１２２に戻すこと
で達成される。この際、既に所定の入出力要求キュー１
２２に新たな入出力要求が格納されている可能性もある
ため、入出力要求キュー１２２の最も先頭（次に最も早
く取り出される位置）にキューイングすることで、入出
力の順番を保つことができる。また、チャネルパス制御
テーブル１０３の待ち要求数フィールド６０３の値に、
前記格納できなかった入出力要求数を加える必要があ
る。さらに、コマンド／データバッファ１１３に格納さ
れた複数の入出力要求がコマンド／データバッファ１１
３のどの位置に格納されたかを認識しておく必要があ
る。このために、一括制御部１０６が入出力要求キュー
１２２から取り出したデータフィールド内に格納されて
いるチャネルコマンド語先頭アドレス７０１、コマンド
／データバッファ１１３内のアドレスに置き換えること
で実現可能となる。この情報は、ディスク制御装置１３
１にコマンドやデータを正常に転送し終わるまで保存／
管理しているため可能となる。さらには、複数のコマン
ドやデータや一括してディスク制御装置１３１に転送す
ることから、ディスク制御装置１３１内のキュー１１６
の容量の関係で格納できないケースにも使用できる。つ
まり、ディスク制御装置１３１内のキュー１１６の容量
は有限であることから、キューイングできるコマンドや
データの数にも限りがある。この時、ディスク制御装置
１３１から格納できないコマンドを通知することで、デ
ィスク制御装置１３１内のキュー１１６に格納できなか
ったコマンドだけを入出力要求キュー１２２に再登録す
ることができるようになる。

【００５９】さて、コマンド／データバッファ１１３へ
の複数のチャネルプログラムおよび書き込みデータの転
送が終了すると、チャネル制御プロセッサ１０８は、デ
ータ転送制御部１１２を起動する。データ転送制御部１
１２は、このようにしてコマンド／データバッファ１１
３に格納された１４０１〜１４０８の各部からなるデー
タをディスク制御装置１３１内のデータ転送制御部１１
４に対して、チャネルパス群１４２の内、そのデータ転
送制御部１１２が属するチャネル制御プロセッサ１０８
−ｉに接続されたチャネルパスを介して一つの転送デー
タとして送信する。ディスク制御装置１３１との間での
コマンド／データ転送が終了すると、データ転送制御部
１１２は、一括制御部１０６に転送に使用したチャネル
制御プロセッサ１０８のチャネル装置番号とともに終了
を通知する。

【００６０】ディスク制御装置１３１の一括制御部１０
６′、およびチャネルビジー検出部１０５′では、それ
ぞれ、入出力プロセッサ１０１内の一括制御部１０６、
およびチャネルビジー検出部１０５と同様の処理が行な
われる。また、チャネルパス制御テーブル１０３′は、
チャネルパス制御テーブル１０３と同じ内容を有する。
コマンド／データキューは２種類あり、コマンド／デー
タキュー１１６は、複数に設けられ、入出力プロセッサ
１０１からの起動要求時に用いられ、入出力プロセッサ
１０１から一括して送られてきたコマンドやライト時の
ライトデータを格納する。一方、コマンド／データキュ
ー１１５は、複数設けられ、入出力処理完了時に、入出
力プロセッサ１０１に転送される実行結果情報およびリ
ード時のリードデータを保持するものである。コマンド
／データキュー１１５，１１６はそれぞれ複数存在す
る。理想的にはディスク装置１３２と同じ数だけ持つ事
が望ましい。

【００６１】ディスク制御装置１３１内のデータ転送制
御部１１４は、チャネルパスを介して送られてきたデー
タを格納すべきコマンド／データキュー１１６を選択
し、ヘッダ１４０１，１４０２をはずした、１４０３〜
１４０８からなるデータをそのコマンド／データキュー
１１６に格納する。

【００６２】図１３には、ディスク装置制御テーブル１
１８の構造をしめす。フィールド１１０１はディスク装
置識別子、フィールド１１０２はコマンド／データキュ
ー識別子、フィールド１１０３は処理待ち要求数、フィ
ールド１１０４はディスク装置ステータスを保持してい
る。ディスク装置制御テーブル１１８により、ディスク
装置１３２の状態や、各ディスク装置１３２に対応する
コマンド／データキュー１１５，１１６などを知る事が
できる。コマンド処理部１１７では、ディスク装置制御
テーブル１１８を参照して処理を行なう。

【００６３】図１４は、コマンド処理部１１７における
ディスクコマンド処理のフローを示している。ディスク
コマンド処理の起動契機は２種類あり、一つはデータ転
送制御部１１４からの起動要求に基づくもの、もうひと
つはディスク装置１１９からの入出力終了報告に基づく
ものである。

【００６４】データ転送制御部１１４から起動要求を受
けた場合（ステップ１２０１）、コマンド処理部１１７
は、入出力要求されたディスク装置に対応するコマンド
／データキュー１１６から、そこに登録されているコマ
ンド及びデータのうち、先頭に登録された一つを取り出
し、そのコマンドに先行するコマンド識別子で指定され
る目的のディスクを起動する（ステップ１２０２）。こ
の起動により、バックグラウンドに図２５の処理が開始
される。この起動はチャネルコマンド語（１２１０から
１２１３）が使用される。このチャネルコマンド語（１
２１０から１２１３）は入出力プロセッサ１０１から転
送されてきたものである。前に述べたように、ディスク
制御装置１３１にはディスク装置１３２の制御に必要な
コマンドしか転送されていないため、主記憶装置内に格
納されている形式と比べると簡略化されている。具体的
にはＴＩＣコマンドの削減である。従って、このＴＩＣ
コマンドと同じ動作をさせることが、本処理の主な目的
となる。ステップ１２１４はチャネルコマンド語の最後
を検知している。ステップ１２１５はチャネルコマンド
語を一つ取り出す動作を行なう。ステップ１２１６はチ
ャネルコマンドがＳＥＥＫかどうか判定し、そうであれ
ばコマンドをディスク装置１３１に転送し、その終了を
待って（ステップ１２２４）、ステップ１２１４に戻
る。ステップ１２１７では、チャネルコマンドがＳＥＡ
ＲＣＨかどうか判定し、そうであればコマンドをディス
ク装置１３１に転送し、その終了を待って（ステップ１
２２５）、ステップ１２１４に戻る。ステップ１２１８
では、コマンドがＳＥＡＲＣＨＩＤＥＱＵＡＬかどう
か判定し、そうであればコマンドをディスク装置１３１
に転送する。その後、コマンドの実行結果がコマンドの
条件を満足しているかどうかを判定し（ステップ１２２
６）、条件を満足していなければステップ１２２２を再
実行する。成立してれば、ステップ１２１４を実行す
る。この処理により、従来入出力プロセッサ側で行なっ
ていた、ＴＩＣコマンドをディスク制御装置１３１で実
現可能となる。ステップ１２１９では、チャネルコマン
ドがＲＥＡＤかどうか判定し、そうであればコマンドを
ディスク装置１３１に転送し、その終了を待って（ステ
ップ１２２７）、ステップ１２１４に戻る。このとき、
ディスク装置制御テーブル１１８の該当するディスク装
置ステータス１１０４に“ＢＵＳＹ”を書き込み（ステ
ップ１２０３）、次のディスク起動要求を待つ（ステッ
プ１２０４）。

【００６５】一方、ディスク装置１１９から入出力終了
報告を受けると（ステップ１２０５）、コマンド処理部
１１７は入出力終了報告のあったディスク装置に対応す
るコマンド／データキュー１１５にリードデータあるい
はリターン情報をセットする（ステップ１２０６）。そ
して、一括制御部１０６′にキューイングを通知する
（ステップ１２０７）。なお、キューイングの通知を受
けた一括制御部１０６′では、入出力プロセッサ１０１
内の一括制御部１０６と同様の処理（図１２におけるス
テップ１００１から始まる処理）を行ない、データある
いはリターン情報を入出力プロセッサに転送する操作を
開始する。

【００６６】次に、入出力終了報告のあったディスク装
置に対応するコマンド／データキュー１１６から先頭に
あるデータ及びコマンドを一つ取り出し、ステップ１２
０２に進んで目的のディスク装置を起動する（ステップ
１２０８）。そして、ディスク装置制御テーブル１１８
の該当するディスク装置ステータス１１０４に“ＢＵＳ
Ｙ”を書き込む（ステップ１２０３）。もし、ステップ
１２０８においてコマンド／データキュー１１６に登録
されている待ち要求がなければ、ディスク装置制御テー
ブル１１８の該当するディスク装置ステータス１１０４
に、ディスクステータスとして“ＦＲＥＥ”を書き込
む。

【００６７】以上述べたようなディスクコマンド処理を
複数のコマンド／データキューのそれぞれに対してパラ
レルに行なうことで、図１５に示すような動作を実現す
ることができる。

【００６８】図１５では、ディスク装置１３０７と１３
０８でコマンド／データキュー１３０１を共通に使用
し、ディスク装置１３０９，１３１０は、それぞれ独立
してコマンド／データキュー１３０２，１３０３を使用
する。ディスクコマンド処理１３０４，１３０５，１３
０６では、それぞれ対応するコマンド／データキュー１
３０１，１３０２，１３０３内に待ちがあるかどうか調
べ、待ちがある場合にはそれぞれ対応するディスク装置
を起動する。このような制御を行なうことにより、各デ
ィスク装置のビジー率を高めることができる。特にディ
スク装置１３０９，１３１０のように、１台のディスク
装置で１つのコマンド／データキューを使用するように
構成するとビジー率をより高めることができる。このた
めにはデータ転送制御１１４は、そこに転送された複数
のチャネルプログラムをコマンド／データキューに登録
するにあたり、同じ外部記憶装置を制御する複数のチャ
ネルプログラムを同じ、コマンド／データキューに登録
し、異なる外部記憶装置を制御する複数のチャネルプロ
グラムはなるべく異なるコマンド／データキューに登録
するようにすることが望ましい。

【００６９】図１５では、ディスク装置１３０７と１３
０８でコマンド／データキュー１３０１を共通に使用
し、ディスク装置１３０９，１３１０は、それぞれ独立
してコマンド／データキュー１３０２，１３０３を使用
する。ディスクコマンド処理１３０４，１３０５，１３
０６では、それぞれ対応するコマンド／データキュー１
３０１，１３０２，１３０３内に待ちがあるかどうか調
べ、待ちがある場合にはそれぞれ対応するディスク装置
を起動する。このような制御を行なうことにより、各デ
ィスク装置のビジー率を高めることができる。特にディ
スク装置１３０９，１３１０のように、１台のディスク
装置で１つのコマンド／データキューを使用するように
構成するとビジー率をより高めることができる。このた
めにはデータ転送制御１１４は、そこに転送された複数
のチャネルプログラムをコマンド／データキューに登録
するにあたり、同じ外部記憶装置を制御する複数のチャ
ネルプログラムを同じコマンド／データキューに登録
し、異なる外部記憶装置を制御する複数のチャネルプロ
グラムはなるべく異なるコマンド／データキューに登録
するようにすることが望ましい。

【００７０】以上におけるチャンネルプログラムの処理
をより具体的に説明する。

【００７１】先ず、ＷＲＩＴＥ要求に対応するチャンネ
ルプログラムの処理を図２０、２１を用いて説明する。

【００７２】図２０は、あるディスク装置１３２（例え
ば、132-1）に対するＷＲＩＴＥ要求を示すチャネルプ
ログラム（１２３）が、該ＷＲＩＴＥ要求と同一ディス
ク装置に対する他の入出力要求（ＷＲＩＴＥ，ＲＥＡＤ
要求問わず）と共に一括化されてディスク制御装置（１
３１）へ転送されるまでの流れを示している。入出力プ
ロセッサ（１０１）内の入出力要求一括フェッチ部（１
０７）は、主記憶装置（１２１）内に格納されている入
出力要求キュー（１２２）内の入出力要求を一つ（例え
ば、122-1）あるいは複数を一括即ち、ひとまとめにし
て取り込む。こうして例えば一括して取り込まれた複数
の入出力要求ｓからポイントされている複数のチャネル
プログラム（１２３，１２４など）を取り込む。この
時、チャネルプログラム内に含まれるディスク入出力制
御には直接関連しないチャネルプログラムを取り除く、
例えば、本例では、ＴＩＣは入出力プロセッサ（１０
１）の制御用のものであるため取り除かれる。しかし、
図６Ａ、６Ｂのチャネルコマンド語２のＷＲＩＴＥ形式
では取り除く必要ない。さらに、データ一括フェッチ部
（１１０）は、もし入出力要求がＷＲＩＴＥ処理であれ
ば、データ（１２６）を取り込む。これら、複数のチャ
ネルプログラムとデータを一つのデータとしてまとめ
（１８０３〜１８１０）、さらにこれら一括されたデー
タのデータ識別子１８０１）と、一括化後のチャネルコ
マンドとデータとの総データ転送長Ｌを示すデータ（１
８０２）とをヘッダとして付加したものが、データ転送
制御部（１１２）によりディスク制御装置（１３１）へ
転送され、ディスク転送制御部１１４を介してディスク
装置１３２（例えば、132-1）に対応するコマンド／デ
ータキュー１１６の一つのキューにストアされる。従っ
てコマンド処理部１１７により該ＷＲＩＴＥ要求に基づ
くデータが対応するディスク装置（例えば、132-1）に
書込まれる。

【００７３】図２１は、図２０で発行された１つのＷＲ
ＩＴＥ要求（１８０３〜１８０９）によりそのデータ
（１８０９）が所定のディスク装置（例えば、132-1）
に書き終わり、その終了報告を入出力プロセッサ（１０
１）に転送する処理を示している。コマンド処理部１１
７は、ＷＲＩＴＥ要求（１８０３〜１８０９）により対
応するディスク装置（例えば、132-1）にデータが出力
された結果、その処理が正常に終了したか、異常終了で
あったかを示すＷＲＩＴＥ終了結果（１９０８）にコマ
ンド識別子（１９０７）を付加し、それを該ディスク装
置（例えば、132-1）に対応するコマンドデータキュー
（例えば、115-1）に格納する。ディスク制御装置（１
３１）の一括制御部（１０６）はこうしてコマンドデー
タキュー（１１５−１）にストアされたＷＲＩＴＥ終了
結果及び同一ディスク装置（１３２−１）に対応する他
の入出力結果（ＷＲＩＴＥ，ＲＥＡＤ終了結果）から一
つあるいは複数の入出力終了結果（１９０６〜１９０
８）を取り込み、さらにデータ識別子（１９０１）と、
こうして一括して取込まれた入出力終了結果とデータと
の総データ転送長Ｌを示すデータ（１８０２）とをヘッ
ダとして付加したものをデータ転送制御部１１４より入
出力プロセッサ（１０６）へパケットとして転送する。

【００７４】ここで、コマンド識別子１９０４等は一括
制御部１０６’で付加される。

【００７５】このパケットを送られた入出力プロセッサ
（１０１）は、一括化された終了報告を一括化したまま
の形式で、あるいは入出力要求単位に、あるいはある分
割単位に対応するホストプロセッサに転送する。

【００７６】次にＲＥＡＤ要求に対応するチャンネルプ
ログラムの処理について図２２、２３を参照して説明す
る。

【００７７】図２２はあるディスク装置１３２（例え
ば、132-1）に対するＲＥＡＤ要求を示すチャネルプロ
グラム（１２３）が、該ＲＥＡＤ要求と同一ディスク装
置に対する他の入出力要求（ＷＲＩＴＥ，ＲＥＡＤ要求
問わず）と共に一括化されてディスク制御装置（１３
１）へ転送されるまでの流れを示している。入出力プロ
セッサ（１０１）内の入出力要求一括フェッチ部（１０
７）は、主記憶装置（１２１）内に格納されている入出
力要求キュー（１２２）内の入出力要求を一つあるいは
複数を一括して取り込む。こうして例えば一括して取り
込まれた入出力要求からポイントされている複数のチャ
ネルプログラム（１２３，１２４など）を取り込む。こ
の時、チャネルプログラム内に含まれるディスク入出力
制御には直接関連しないチャネルプログラムを取り除
く。例えば、本例では、ＴＩＣは入出力プロセッサ（１
０１）の制御用のため取り除かれる。しかし、図６Ａ，
６Ｂのチャネルコマンド語２のＷＲＩＴＥ形式では取り
除く処理は必要ない。ＷＲＩＴＥ処理と違い、ＲＥＡＤ
処理ではデータはまだ存在しないため、入力後のデータ
を主記憶装置（１２１）のどこに書かなければならない
かを覚えておく必要があるため主記憶アドレス（２００
９）も付加させる。さらに、データ一括フェッチ部１１
０は、もし入出力要求がＷＲＩＴＥ処理であれば、デー
タ（１２６）を取り込むが、本ＲＥＡＤ処理においては
なにもしない。これら、複数のチャネルプログラムある
いはデータを一つのデータとしてまとめ（２００３〜２
０１０）、さらにデータ識別子（２００１）と、一括化
後のチャネルコマンドｓとデータとの総データ転送長Ｌ
を示すデータ（２００２）をヘッダとして付加したもの
が、データ転送制御部（１１２）によりディスク制御装
置（１３１）へ転送されディスク転送制御部１１４を介
してディスク装置１３２（例えば、132-1）に対応する
コマンド／データキュー１１６にストアされる。従って
コマンド処理部１１７により該ＲＥＡＤ要求に基づき対
応するディスク装置（例えば、132-1）からデータが読
出される。

【００７８】図２３は、図２２で発行された１つのＲＥ
ＡＤ要求（２００３〜２００９）によりデータ（２１１
２）が所定のディスク装置（例えば、132-1）から転送
され、その終了報告を入出力プロセッサ（１０１）に転
送する処理を示している。コマンド処理部１１７はＲＥ
ＡＤ要求（２００３〜２００９）により対応するディス
クにデータが出力された結果、その処理が正常に終了し
たか、異常終了であったかを示すＲＥＡＤ終了結果（２
１１０）とデータ（２１１２）にコマンド識別子（２１
０９）を付加し、それを該ディスク装置（例えば、132-
1）に対応するコマンドデータキュー（例えば、115-1）
に格納する。ディスク制御装置（１３１）の一括制御部
１０６’はこうしてコマンドデータキュー１１５−１に
ストアされた該ＲＥＡＤ終了結果及び同一ディスク装置
１３２−１に対応する他の入出力結果（ＲＥＡＤ，ＷＲ
ＩＴＥ終了結果）から一つあるいは複数の入出力終了結
果（２１０８〜２１１２）及び主記憶アドレス２１１４
を取り込み、さらにデータ識別子（２１０１）とこうし
て一括して取込まれた入出力終了結果とデータとの総デ
ータ転送長Ｌを示すデータ（２，０２）とをヘッダとし
て付加したものをデータ転送制御部１１４より入出力プ
ロセッサ（１０６）へパケットとして転送する。

【００７９】ここで、コマンド識別子２１０３，２１０
４等は一括制御部１０６’で付加される。

【００８０】このパケットを送られた入出力プロセッサ
（１０１）は、一括化された終了報告を一括化したまま
の形式で、あるいは入出力要求単位に、あるいはある分
割単位に対応するホストプロセッサに転送する。

【００８１】入出力要求がＲＥＡＤ要求である場合はデ
ータを主記憶装置（１２１）の所定のエリアに書き込ま
なければならず、その場所を送られてきた主記憶アドレ
ス（２１１３）から求め書き込む。

【００８２】このように、入出力要求がディスク装置か
らデータを読み出すことを要求するＲＥＡＤ要求の場
合、入出力プロセッサ１０１は、そのチャネルプログラ
ムに主記憶装置１２１の書き込み位置を示す主記憶アド
レスを付加してディスク制御装置１３１に送っておき、
ディスク制御装置は該ＲＥＡＤ要求に応答してディスク
装置からデータを読み出した時、読み出したデータを含
む入出力終了結果（２１０８−２１１２）と共にこの主
記憶アドレス（２１１４）を入出力プロセッサに転送
し、これにより入出力プロセッサは読み出されたデータ
を主記憶装置の該アドレスに書き込むことができる。

【００８３】この場合、入出力プロセッサは、１つのＲ
ＥＡＤ要求を示すチャネルプログラムに書き込みアドレ
スを付加したものだけを１まとめにしてディスク制御装
置に転送してもよく、他の入出力要求と共に１まとめに
して転送しても良い。

【００８４】また、ディスク制御装置は、１つのＲＥＡ
Ｄ要求に応答して読み出されたデータを含む入出力終了
結果に上記主記憶アドレスを付加したものだけを１まと
めにして入出力プロセッサに転送してもよく、該入出力
終了結果と同一ディスク装置に関する他の入出力終了結
果と共に１まとめにして転送しても良い。

【００８５】更に、ディスク制御装置では、入出力プロ
セッサーよりばらばらに転送されてきた、同一ディスク
装置に関する、ＲＥＡＤ要求を含む複数の入出力要求を
示すチャネルプログラムと対応する書き込みアドレスを
まとめて管理しておき、該ＲＥＡＤ要求に応答して読み
出されたデータを含む入出力終了結果を、該複数の入出
力要求に対応する他の入出力終了結果と共に１まとめに
して入出力プロセッサーに転送しても良い。

【００８６】以上のごとく、本実施例では、チャネル制
御プロセッサから、複数の入出力要求に関するチャネル
プログラム、書き込みデータを一組の転送データとして
ディスク制御装置に送り、ディスク制御装置において、
各チャネルプログラム内の各コマンドの実行タイミング
を制御するので、これらのチャネルプログラムと書き込
みデータの転送時間が従来より短くなる。

【００８７】上記、制御を行なうことで従来発生してい
た以下の、主記憶装置１２１内に格納された入出力コマ
ンド１２３，１２４，１２５やデータ１２６，１２７，
１２８を入出力プロセッサ内に取り込むオーバヘッドを
少なくすることができる。（１）入出力要求の有無判定（２）入出力要求の取り出し（３）取り出した入出力要求の無効化（４）入出力要求からチャネルコマンドが格納されてい
る主記憶装置アドレスを抽出（５）主記憶装置からチャネルコマンドを一つ取り出し（６）一つの入出力要求が終了するまで、（５）を繰り
返す（７）次の入出力要求を処理するため（１）に戻るつまり、（１），（２）は一括して取り出すことから、
（１）から（２），（７）から（１）への制御移行オー
バヘッドを少なくすることができ、（３）から（６）は
連続したチャネルコマンドの取り出しと、複数の入出力
要求を一度の制御で行なえることから、前記同様複数の
マイクロプログラムモジュールに渡る制御移行オーバヘ
ッドを少なくすることができる。

【００８８】また、入出力プロセッサからディスク制御
装置へコマンドやデータを転送する際に生じる以下のオ
ーバヘッドも削減可能である。

【００８９】（ａ）主記憶装置から取り出したチャネル
コマンドを解析（ｂ）ディスク制御装置に対するコマンドか入出力プロ
セッサに対するコマンドかを判定し、ディスク制御装置
に対するコマンドであれば、コマンドを指定されたディ
スク制御装置へ転送（ｃ）入出力プロセッサに対するコマンドであればそれ
を実行（ｄ）一つの入出力要求が終了するまで、（ａ）から
（ｃ）を繰り返す（ａ）から（ｄ）は、一括して複数の入出力要求が処理
されることにより、マイクロプログラムモジュールに渡
る制御移行オーバヘッド削減効果があるが、（ｂ），
（ｃ）の処理が簡略化されることによる高性能化が大き
い。前述のように、入出力プロセッサ１０１からディス
ク制御装置１３１にチャネルコマンド語１２３，１２
４，１２５を転送する際に、ディスク制御装置１３１に
直接関係しないコマンド（例えばＴＩＣコマンド）を取
り除き、そのコマンド列を一括してディスク制御装置１
３１に転送している。ＴＩＣコマンドの意味は以下の通
りである。ディスク制御装置はＳＥＥＫ、ＳＥＡＲＣ
Ｈ，ＲＥＡＤ／ＷＲＩＴＥといった一連の処理を行なう
が、入出力プロセッサからはこれらのコマンドを一つず
つディスク制御装置に転送している。ところが、前記Ｓ
ＥＡＲＣＨコマンドは、ディスクヘッドが所定の一に到
着したかどうかを判定する処理であるが、入出力プロセ
ッサは本コマンドをディスク制御装置に転送してしまう
と、次のチャネルコマンドの実行を開始してしまうため
このままでは正常な動作をしない。つまり、この時点で
次のＲＥＡＤ／ＷＲＩＴＥコマンドを実行してしまう
と、現在のディスクヘッドの位置に対してＲＥＡＤ／Ｗ
ＲＩＴＥを実行してしまうため、不当なデータを読み書
きしてしまう。そこで、ＴＩＣコマンドをＳＥＡＲＣＨ
コマンドとＲＥＡＤ／ＷＲＩＴＥコマンドの間に置き、
ＳＥＡＲＣＨコマンドにより目的のデータが存在する位
置にディスクヘッドが到着するまで、ＲＥＡＲＣＨコマ
ンドを実行し続ける処理が必要になる。しかし、本実施
例のように、入出力プロセッサ１０１側でそういった同
期処理を行なわないようにすることで、従来は同期的に
行なっていた処理を非同期的に行なうことができるよう
になり、（ｂ），（ｃ）の処理を大幅に低減することが
できようになる。

【００９０】図１７Ａに示す、従来技術による処理手順
によるタイプチャートに比べて、本実施例によれば、図
１７Ｂに示すように、本実施例のチャネル制御によるデ
ータフローでは、入出力要求キューにキューイングされ
た入出力要求を一括して処理を行うことから、コマンド
／データ転送１５１５あるいは１５１６に見られるよう
に、チャネルオーバヘッドを生じることなく複数のコマ
ンド／データ転送が行なわれるところがでてくる。一括
化の数は入出力負荷によって異なり、低負荷では従来の
チャネル動作に近づき、高負荷状態では一括化の数が大
きくなる。このような制御が自動的に行われるため、不
必要に多くの入出力要求を待たせる事がなく、極力レス
ポンスを短くしたコマンド／データ転送を行なうことが
できる。また、入出力要求の一括化によりオーバヘッド
の介在が必要最小限に抑えられるため、従来のチャネル
装置に比べて高いスループットの達成が実現できる。特
に、チャネルスピードが早くなるほど、本発明の効果が
大きくなる。これは、チャネルが高速化されることでデ
ータ転送時間は短縮されてもオーバヘッドがほとんど変
わらないことに起因する相対的なオーバヘッド比率の増
大を、本実施例では抑えることができるためである。さ
らに、今後システムの拡大により、チャネルパスを形成
する入出力プロセッサとディスク制御装置等との間のケ
ーブル長が延長されることが想像される。このようにチ
ャネルパスが延長されればされるほど両者の間でコネク
ションが確立されるまでの時間が延び、データ転送時の
オーバヘッドも大きくなる。このような場合にも本実施
例によればオーバヘッド比率の増大を抑え、効率的なデ
ータ転送を行なうことが可能である。

【００９１】（実施例２）次に別の実施例について説明
する。

【００９２】図１８は、本実施例においてレスポンス優
先制御を行う場合の一括制御部１０６における処理のフ
ローを示す図である。上記実施例と同様に一括制御部１
０６の処理には、２つの起動契約がある。ひとつはチャ
ネルパス選択／入出力要求登録部１０４からの起動要
求、もう一つはデータ転送処理部１１２からの起動要求
である。入出力要求登録部１０４から起動要求があると
（ステップ１６０１）、一括制御部１０６はチャネルビ
ジー検出部１０５を用いてチャネルパス制御テーブル１
０３を参照し、入出力要求のあったデバイス識別子に対
応するチャネルパスが使用可能かどうか検出する（ステ
ップ１６０２）。その結果、目的のチャネルパス１４０
が“ＢＵＳＹ”であれば処理を終了し、そうでなければ
ステップ１６０４に移る（ステップ１６０３）。ステッ
プ１６０４では、チャネルパス制御テーブル１０３より
チャネルパスに対応する入出力要求キュー識別子を取得
する。次に、ステップ１６０４で取得した入出力要求識
別子に対応する入出力要求キュー１２２からディスク制
御装置１３１に転送すべきデータのデータ長を加算しつ
つ入出力要求を取り出す。そして、データ長がある所定
の長さを越えたところで入出力要求の取り出しを終了す
る（ステップ１６０５，１６０６）。なお、ステップ１
６０６ではデータ長が所定の長さを超えた場合以外に、
取り出すべき入出力要求が無い場合にも次のステップに
進む。入出力要求の取り出しを終えると、チャネルパス
制御テーブル１０３の該当する待ち要求数フィールド６
０３から、取り出した入出力要求数を差し引いた値をそ
の要求数フィールド６０３にセットし、またチャネル装
置ステータスフィールド６０５を“ＢＵＳＹ”にする
（ステップ１６０７）。その後、取り出した複数の入出
力要求をまとめて入出力要求解析部１１１へ送る（ステ
ップ１６０８）。

【００９３】もう一つの起動契機であるデータ転送制御
部１１２からの起動要求は、いずれかのチャネルパスの
データ転送が終了した時点で発生する。このとき、デー
タ転送制御部１１２からは、どのチャネルパスにおける
データ転送が終了したのかを示す情報等が送られてくる
（ステップ１６０９）。ステップ１６１０では、これら
の情報を元にチャネルパス制御テーブル１０３をサーチ
し、このチャネルパスを使用する待ちの入出力要求があ
るかどうか調べる。その結果、待ちの入出力要求がなけ
れば処理は終了し、そうでなければステップ１６０２に
移る。

【００９４】一括制御部１０６においてこのような制御
を行なうことにより、上位装置等に対するレスポンスを
優先した入出力制御が可能となる。一括数を制限すると
データあるいはコマンドの転送時間が短くになり、スル
ープットは幾分低下するが、上位装置等に対するレスポ
ンスを優先したいような場合には本実施例は有効であ
る。

【００９５】（実施例３）次に、本発明の更に別の実施
例について説明する。

【００９６】図１９は、本実施例においてレスポンス優
先制御を行う場合の一括制御部１０６における処理のフ
ローを示す図である。本実施例ではステップ１７０６に
おける処理が実施例２のステップ１６０６とは異なって
いる。本実施例では、ステップ１７０４で得た入出力要
求識別子に対応する入出力要求キューから、ある所定の
数だけの入出力要求を取り出し、残りの入出力要求の取
り出しを終了する。即ち、ステップ１７０６において取
り出した入出力要求の数が所定の数に達したかどうか
（または、取り出すべき入出力要求が無くなったかどう
か）を判断し、取り出した入出力要求の数が所定の数を
超えないうちはステップ１７０５において入出力要求の
取り出しを行ない、取り出した入出力要求の数が所定の
数を超えると次のステップに進む。上記別の実施例２に
おけるステップ１６０２を本実施例のステップ１７０１
のように変更することにより、入出力要求の取り出し処
理を高速にできる。これは、複数のチャネルコマンド語
を一連のチャネルコマンド語列として指定したような場
合、実施例２では入出力要求を取り出す毎にチャネルコ
マンド語のチェインを何段か手繰り、データ長を計算し
なければならないのに対し、本実施例では取り出した入
出力要求の数をカウントするだけでよいためである。た
だし、本実施例では、チャネルパスの使用時間の大きな
要因であるデータ長については考慮していない。したが
って、入出力要求長の変化が大きい場合にはあまり適さ
ず、入出力要求長の変化の少ない環境下において有効で
ある。なお、本実施例におけるその他の処理は上記別の
実施例と同様に行なわれる。

【００９７】（実施例４）図１、２に示す上記の各実施
例においては制御プロセッサ１３６、１３７、１４０を
用いて制御を行っているが、これら各プロセッサの機能
を専用ハードウェアで置きかえるようにしても良い。図
２４はそのように図１、２の全ての構成をハードウェア
で構成した例を示すブロック図であり、図中図２のブロ
ックと同一機能を有する部分には記号Ａを符してあり、
同一物には図２と同一番号を付してあり、その説明を省
略する。

【００９８】

【発明の効果】以上の様に本発明によれば、チャネルの
起動および終了に要するオーバヘッドを必要最小限に抑
え、かつレスポンス時間をほとんど低下させない入出力
が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるデータ入出力システム及び該シス
テムにおけるデータ入出力制御方法を適用した入出力サ
ブシステムの一実施例の構成を示すブロック図。

【図２】図１において各制御プロセッサｓの構成を示し
たブロック図。

【図３】入出力プロセッサ内の処理を示すフローチャー
ト。

【図４】入出力要求の一例を示す図。

【図５】チャネルコマンド語の一例を示す図。

【図６】チャネルコマンド語の他の例を示す図。

【図７】ディスク装置の接続構成の一例を示す図。

【図８】チャネルパス制御テーブルの一例を示す図。

【図９】入出力要求キューの構造を示す図。

【図１０】入出力要求キューの配置を説明する図。

【図１１】チャネルパス選択／入出力要求登録部におけ
る処理の流れを示す図。

【図１２】一括制御部における処理の流れを示す図。

【図１３】ディスク装置制御テーブルの一例を示す図。

【図１４】コマンド処理部におけるディスクコマンド処
理の流れを示す図。

【図１５】ディスクコマンド処理の一例を示す図。

【図１６】データ転送の様子を示す図。

【図１７】従来のチャネル制御のデータフローおよび本
発明の第１の実施例のチャネル制御のデータフローを示
す図。

【図１８】別の実施例におけるレスポンス優先制御を行
なう場合の一括制御部における処理の流れを示す図。

【図１９】更に別の実施例におけるレスポンス優先制御
を行なう場合の一括制御部における処理の流れを示す
図。

【図２０】ＷＲＩＴＥ要求を示すチャンネルプログラム
とディスク制御装置への転送を示す図。

【図２１】ＷＲＩＴＥ要求に応答する入出力終了結果の
入出力プロセッサでの転送を示す図。

【図２２】ＲＥＡＤ要求を示すチャンネルプログラムと
ディスク制御装置への転送を示す図。

【図２３】ＲＥＡＤ要求に応答する入出力終了結果の入
出力プロセッサでの転送を示す図。

【図２４】本発明の更に別の実施例の構成を示すブロッ
ク図。

【図２５】コマンド処理部による起動処理の詳細フロー
チャート。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06F 13/00 - 13/42 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】上位装置が発行した、それぞれ複数の外部
記憶装置の一つに対する複数の入出力要求の実行を制御
する入出力制御装置と、該入出力制御装置から転送され
たコマンドに基づいて該複数の外部記憶装置を制御する
外部記憶制御装置とを有する入出力制御方法において、 (a)複数の制御プログラムを保持する記憶装置から、該
上位装置から発行された複数の入出力要求の内、処理す
べき複数の異なる入出力要求が指定する制御プログラム
を該入出力制御装置によりまとめて読み出し、 (b)該読み出された制御プログラムを該入出力制御装置
から該外部記憶制御装置にまとめて転送し、 (c)該転送された制御プログラムを該外部記憶制御装置
内に一時的に記憶し、 (d)該記憶された制御プログラムを該外部記憶制御装置
の制御下で実行するステップを有する入出力制御方法。
【請求項２】その実行ステップ(d)は、該記憶された制
御プログラムに含まれる複数のコマンドを、それぞれそ
の制御プログラムで制御すべき一つの外部装置の動作に
依存するタイミングで順次実行するステップを有する請
求項１記載の入出力制御方法。
【請求項３】(e)該読み出された制御プログラムが該一
つの外部記憶装置に対するデータの書き込みを要求する
とき、該読み出された制御プログラムが指定する書き込
みデータを該記憶装置から該入出力制御装置により読み
出すステップをさらに有し、該転送ステップ(c)は、該読み出された制御プログラム
と該読み出された書き込みデータを該外部記憶制御装置
に転送するステップを有し、該方法は、 (f)該転送された書き込みデータを記憶し、 (g)該記憶された書き込みデータを該複数のコマンドの
実行中の適当なタイミングで該記憶された制御プログラ
ムで制御すべき一つの外部記憶装置に転送するステップ
をさらに有する請求項１記載の入出力制御方法。
【請求項４】該転送ステップ(c)は、該読み出された制
御プログラムと該読み出された書き込みデータを該外部
記憶制御装置を一緒に転送するステップを有する請求項
３記載の入出力制御方法。
【請求項５】該実行ステップ(d)は、該記憶された制御プログラムが該複数の外部記憶装置の
一つからのデータの読み出しを指定するときには、その
制御プログラムが指定するデータを、該記憶された制御
プログラムで制御されるべき一つの外部記憶装置から読
み出し、その読み出したデータとともに、その記憶された制御プ
ログラムが指定する、該記憶装置の、そのデータに対す
る書き込みアドレスを該入出力制御装置に転送するステ
ップを有する請求項１記載の入出力制御方法。
【請求項６】上位装置が発行した、それぞれ複数の外部
記憶装置の一つに対する複数の入出力要求の実行を制御
する入出力制御装置と、該入出力制御装置から転送され
たコマンドに基づいて該複数の外部記憶装置を制御する
外部記憶制御装置とを有する入出力制御方法において、 (a)複数の制御プログラムを保持する記憶装置から、該
上位装置から発行された複数の入出力要求の内、処理す
べき複数の異なる入出力要求が指定する制御プログラム
を、該入出力制御装置によりまとめて読み出し、 (b)該読み出された制御プログラムが該複数の外部記憶
装置の一つに対する書き込みデータを指定するときに
は、該書き込みデータを該記憶装置から該入出力制御装
置により読み出し、 (c)該読み出された制御プログラムと書き込みデータを
該入出力制御装置内に一時的に記憶し、 (d)該記憶された制御プログラムに含まれる複数のコマ
ンドと該記憶された書き込みデータを該外部記憶制御装
置により処理させるために、それらを該入出力制御装置
から該外部記憶制御装置にまとめて転送するステップを
有する入出力制御方法。
【請求項７】上位装置が発行した、それぞれ複数の外部
記憶装置の一つに対する複数の入出力要求の実行を制御
する入出力制御装置と、該入出力制御装置から転送され
たコマンドに基づいて該複数の外部記憶装置を制御する
外部記憶制御装置とを有する入出力制御方法において、 (a)該上位装置から発行された複数の入出力要求の内、
処理すべき複数の入出力要求を選択し、 (b)複数の制御プログラムを保持する記憶装置から、該
選択された複数の入出力要求が指定する複数の制御プロ
グラムを、該入出力制御装置により読み出し、 (c)該読み出された複数の制御プログラムを該入出力制
御装置から該外部記憶制御装置に転送し、 (d)該転送された複数の制御プログラムを該外部記憶制
御装置内に一時的に記憶し、 (e)該記憶された複数の制御プログラムを該外部記憶制
御装置の制御下で実行するステップを有する入出力制御
方法。
【請求項８】該実行ステップ(e)は、該記憶された複数
の制御プログラムの内、異なる外部記憶装置に対する入
出力動作を要求する複数のチャネル制御プログラムを並
列に実行するステップを有する請求項７記載の入出力制
御方法。
【請求項９】該記憶ステップ(d)は、該転送された複数
の制御プログラムを、複数のコマンド記憶領域に分散し
て記憶するステップを有し、該実行ステップ(e)は、異なるコマンド記憶領域に記憶
され、異なる外部記憶装置に対する入出力動作を要求す
る複数のチャネル制御プログラムを並列に実行するステ
ップを有する請求項８記載の入出力制御方法。
【請求項１０】該転送ステップ(c)は、該読み出された
複数の制御プログラムとともに、それぞれ該複数の制御
プログラムの一つでもって制御すべき外部記憶装置を識
別するための複数の識別情報を該外部記憶制御装置に転
送するステップを有し、該実行ステップ(e)は、該転送された複数の識別情報か
ら、該転送された複数の制御プログラムにより制御すべ
き外部記憶装置を決定するステップをさらに有する請求
項７記載の入出力制御方法。
【請求項１１】該転送ステップ(c)は、該読み出された
複数の制御プログラムを該外部記憶制御装置に一緒に転
送するステップを有する請求項７記載の入出力制御方
法。
【請求項１２】(f)該読み出された複数の制御プログラ
ムの一つまたは複数が該複数の外部記憶装置に対する一
つまたは複数の書き込みデータを指定するときには、該
一つまたは複数の書き込みデータを、該記憶装置から該
入出力制御装置により読み出すステップをさらに有し、該転送ステップ(c)は、該読み出された複数の制御プロ
グラムと該読み出された一つまたは複数の書き込みデー
タを該外部記憶制御装置に転送するステップを有する請
求項７記載の入出力制御方法。
【請求項１３】該転送ステップ(c)は、該読み出された
複数の制御プログラムと該読み出された一つまたは複数
の書き込みデータを該外部記憶制御装置に一緒に転送す
るステップを有する請求項１２記載の入出力制御方法。
【請求項１４】該入出力制御装置は、複数のチャネルパ
スを介して該外部記憶制御装置に接続され、該複数の外部記憶装置は、それぞれに対する入出力動作
を要求する入出力要求が使用可能な一つまたは複数のチ
ャネルパスを割り当てられ、該選択ステップ(a)は、該複数のチャネルパスのうち、
同一のチャネルパスを割り当てられた一つまたは複数の
外部記憶装置に対する入出力動作を要求する複数の入出
力要求を選択するステップを有する請求項７記載の入出
力制御方法。
【請求項１５】(f)該上位装置より発行された複数の入
出力要求の各々を、それぞれ該複数のチャネルパスの一
つに対応して設けられた複数の入出力要求キューの内、
その各入出力要求が指定する外部記憶装置に割り当てら
れた一つのチャネルパスに対応して設けられた一つの入
出力要求キューに記憶するステップをさらに有し、該選択ステップ(a)は、該複数の入出力要求キューの一
つに記憶された複数の入出力要求を選択するステップを
有する請求項１４記載の入出力制御方法。
【請求項１６】該選択ステップ(a)は、該上位装置から
新に一つの入出力要求を転送されたときに、その入出力
要求が指定する一つの外部記憶装置に割り当てられた一
つのチャネルパスが使用可能であるという条件下で、そ
の一つのチャネルパスに関して実行される請求項１４記
載の入出力制御方法。
【請求項１７】該選択ステップ(a)は、該複数のチャネ
ルパスのいずれかが使用状態から不使用状態に変化した
ときに、その一つのチャネルパスに関して実行される請
求項１４記載の入出力制御方法。
【請求項１８】該選択ステップ(a)は、該選択された複
数の入出力要求が要求する書き込みデータの総量が所定
量を越えないという条件下で、複数の入出力要求を選択
するステップを有する請求項１２記載の入出力制御方
法。
【請求項１９】該選択ステップ(a)は、所定数の入出力
要求を選択するステップを有する請求項１２記載の入出
力制御方法。
【請求項２０】(f)該記憶された複数の制御プログラム
内のいずれかのコマンドを実行した結果、該複数の外部
記憶装置から該入出力制御装置に転送すべき応答が出力
されたとき、該応答を該外部記憶制御装置内の所定の記
憶領域に一時的に記憶し、 (g)該記憶領域に記憶された応答が複数あるときには、
それらの応答を一緒に該入出力制御装置に転送するステ
ップをさらに有する請求項７記載の入出力制御方法。
【請求項２１】上位装置が発行した、それぞれ複数の外
部記憶装置の一つに対する複数の入出力要求の実行を制
御する入出力制御装置と、該入出力制御装置から転送さ
れたコマンドに基づいて該複数の外部記憶装置を制御す
る外部記憶制御装置とを有する入出力制御システムにお
いて、該入出力制御装置は、 (a1)複数の制御プログラムを保持する記憶装置から、該
上位装置から発行された複数の入出力要求の内、処理す
べき複数の異なる入出力要求が指定する制御プログラム
をまとめて読み出す手段と、 (a2)該読み出された制御プログラムを該外部記憶制御装
置にまとめて転送する手段とを有し、該外部記憶制御装置は、 (b1)該転送された制御プログラムを記憶する手段と、 (b2)該記憶された制御プログラムを実行する手段を有す
る入出力制御システム。
【請求項２２】該実行手段(b2)は、該記憶された制御プ
ログラムに含まれる複数のコマンドをそれぞれその制御
プログラムで制御すべき一つの外部装置の動作に依存す
るタイミングで順次実行する手段を有する請求項２１記
載の入出力制御システム。
【請求項２３】該入出力制御装置は、 (a3)該読み出された制御プログラムが該一つの外部記憶
装置に対するデータの書き込みを要求するとき、該読み
出された制御プログラムが指定する書き込みデータを該
記憶装置から読み出す手段をさらに有し、該転送手段(a2)は、該読み出された制御プログラムと該
読み出された書き込みデータを該外部記憶制御装置に転
送する手段を有し、該外部記憶制御装置は、 (b3)該転送された書き込みデータを記憶する手段と、 (b4)該記憶された書き込みデータを該制御プログラムの
実行中の適当なタイミングで該一つの外部記憶装置に転
送する手段をさらに有する請求項２１記載の入出力制御
システム。
【請求項２４】該転送手段(a2)は、該読み出された制御
プログラムと該読み出された書き込みデータを該外部記
憶制御装置を一緒に転送する手段を有する請求項２３記
載の入出力制御システム。
【請求項２５】該実行手段(b2)は、該記憶された制御プログラムが該複数の外部記憶装置の
一つからのデータの読み出しを指定するときには、その
制御プログラムが指定するデータを該一つの外部記憶装
置から読み出す手段と、その読み出したデータとともに、その記憶された制御プ
ログラムが指定する、該記憶装置内のそのデータの書き
込みアドレスを該入出力制御装置に転送する手段を有す
る請求項２１記載の入出力制御システム。
【請求項２６】上位装置が発行した、それぞれ複数の外
部記憶装置の一つに対する複数の入出力要求の実行を制
御する入出力制御装置と、該入出力制御装置から転送さ
れたコマンドに基づいて該複数の外部記憶装置を制御す
る外部記憶制御装置を有する入出力制御システムにおい
て、該入出力制御装置は、 (a)複数の制御プログラムを保持する記憶装置から、該
上位装置から発行された複数の入出力要求の内、処理す
べき複数の異なる入出力要求が指定する制御プログラム
をまとめて読み出す手段と、 (b)該読み出された制御プログラムが該複数の外部記憶
装置の一つに対する書き込みデータを指定するときに
は、該書き込みデータを該記憶装置から読み出す手段
と、 (c)該読み出された制御プログラムと書き込みデータを
一時的に記憶する手段と、 (d)該記憶された制御プログラムに含まれる複数のコマ
ンドと該記憶された書き込みデータを該外部記憶制御装
置により処理させるために、それらを該外部記憶制御装
置にまとめて転送する手段を有する入出力制御システ
ム。
【請求項２７】上位装置が発行した、それぞれ複数の外
部記憶装置の一つに対する複数の入出力要求の実行を制
御する入出力制御装置と該入出力制御装置から転送され
たコマンドに基づいて該複数の外部記憶装置を制御する
外部記憶制御装置とを有する入出力制御システムにおい
て、該入出力制御装置は、 (a1)複数の制御プログラムを保持する記憶装置から、
該上位装置から発行された複数の入出力要求の内、処理
すべき複数の入出力要求が指定する複数の制御プログラ
ムを読み出す手段と、 (a2)該読み出された複数の制御プログラムを該外部記憶
制御装置に転送する手段とを有し、該外部記憶制御装置は、 (b1)該転送された複数の制御プログラムを記憶する手段
と、 (b2)該記憶された複数の制御プログラムを実行する手段
を有する入出力制御システム。
【請求項２８】該記憶手段(b1)は、該転送された複数の
制御プログラムを分散して記憶するための複数の記憶領
域を有し、該実行手段(b2)は、該複数の記憶領域に保持された複数
の制御プログラムの内、異なる外部記憶装置に対する入
出力動作を要求する複数のチャネル制御プログラムを並
列に実行する手段を有する請求項２７記載の入出力制御
システム。
【請求項２９】該入出力制御装置は、 (f)該読み出された複数の制御プログラムの一つまたは
複数が該複数の外部記憶装置に対する一つまたは複数の
書き込みデータを指定するときには、該一つまたは複数
の書き込みデータを該記憶装置から読み出す手段をさら
に有し、該転送手段(a2)は、該読み出された複数の制御プログラ
ムと該読み出された一つまたは複数の書き込みデータを
該外部記憶制御装置に転送する手段を有する請求項２７
記載の入出力制御システム。
【請求項３０】該転送手段(a2)は、該読み出された複数
の制御プログラムと該読み出された一つまたは複数の書
き込みデータを該外部記憶制御装置に一緒に転送する手
段を有する請求項２９記載の入出力制御システム。
【請求項３１】該入出力制御装置は、複数のチャネルパ
スを介して該外部記憶制御装置に接続され、該複数の外部記憶装置は、それぞれに対する入出力動作
を要求する入出力要求が使用可能な一つまたは複数のチ
ャネルパスを割り当てられ、該読み出し手段は、それぞれ該複数のチャネルパスの一
つに対応して設けられ、それぞれ対応するチャネルパス
を割り当てられた外部記憶装置を使用する複数の入出力
要求が指定する制御プログラムを該記憶装置より読み出
す複数の、互いに並列に動作可能な読み出し手段を有
し、該転送手段は、それぞれ該複数のチャネルパスの一つに
対応して設けられ、それぞれ対応するチャネルパスに対
応する読み出し手段により読み出された複数の制御プロ
グラムを該外部記憶制御装置に転送する複数の、互いに
並列に動作可能な転送手段を有する請求項２７記載の入
出力制御システム。
【請求項３２】該入出力制御手段は、 (a3)該複数のチャネルパスが使用中であるか否かを検出
する手段と、 (a4)いずれかのチャネルパスが使用中でないと検出され
たときに、該複数の読み出し手段のうち、そのチャネル
パスに対応して設けられた一つの読み出し手段を起動す
る手段をさらに有する請求項３１記載の入出力制御シス
テム。
【請求項３３】該検出手段は、該上位装置から新に一つ
の入出力要求を転送されたときに、その入出力要求が指
定する一つの外部記憶装置に割り当てられた一つのチャ
ネルパスが使用中か否かを検出する手段を有する請求項
３２記載の入出力制御システム。
【請求項３４】上位装置が発行した、それぞれ複数の外
部記憶装置の一つに対する複数の入出力要求の実行を制
御する入出力制御装置と、該入出力制御装置に複数のチ
ャネルパスを介して接続され、該入出力制御装置から転
送されたコマンドに基づいて該複数の外部記憶装置を制
御する外部記憶制御装置とを有する入出力制御システム
において、該入出力制御装置は、 (a1)該複数のチャネルパスの一つに対応して設けられた
複数のチャネル制御プロセッサと、 (a2)該複数のチャネル制御プロセッサに共通に設けられ
た入出力要求制御プロセッサとを有し、該入出力要求制御プロセッサは、 (b1)該上位装置から発行された入出力要求を複数の入手
力要求キューに記憶する手段と、 (b2)該複数の入出力要求キューに記憶された複数の入出
力要求の内、該複数のチャネルパスの一つを使用して実
行可能な複数の入出力要求を取り出す手段と、 (b3)該取り出された入出力要求を、該複数のチャネル制
御プロセッサのうち、該一つのチャネルパスに対応して
設けられた一つのチャネル制御プロセッサに通知する手
段とを有し、各チャネル制御プロセッサは、 (c1)複数の制御プログラムを保持する記憶装置から、該
入出力制御プロセッサから通知された複数の入出力要求
が指定する複数の制御プログラムを読み出す手段と、 (c2)該読み出された複数の制御プログラムを該外部記憶
制御装置に転送する手段とを有し、該外部記憶制御装置は、 (d1)該転送された複数の制御プログラムを記憶する手段
と、 (d2)該記憶された複数の制御プログラムの実行を制御す
る手段とを有する入出力制御システム。