JP3260998B2

JP3260998B2 - ディスク制御装置

Info

Publication number: JP3260998B2
Application number: JP02779495A
Authority: JP
Inventors: 忠志熊沢; 秀仙高橋
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1995-02-16
Filing date: 1995-02-16
Publication date: 2002-02-25
Anticipated expiration: 2017-02-25
Also published as: JPH08221210A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、可変長のデータ形式を
もつディスク装置に対し、上位装置の入出力要求に基づ
いてデータの読み書きを行うディスク制御装置に関し、
特に、キャッシュメモリ上にトラック単位にデータを保
持して上位装置のアクセスに迅速に対応するディスク制
御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、計算機システムの外部記憶に使用
される磁気ディスクサブシステムにあっては、複数の磁
気ディスク装置を物理デバイスとして配下に接続したデ
ィスク制御装置に、キャッシュ技術を採用することは不
可欠のものとなっている。このようなディスク制御装置
のキャッシュ機能はディスクキャッシュとして知られて
おり、大量データのアクセスに伴いキャッシュメモリの
容量増加、および電源遮断時のデータ保持を保証するた
めのキャッシュメモリの不揮発化など、様々な手法が提
案されている。

【０００３】中でも、キャッシュメモリ上でディスク装
置のデータをトラック単位に保持し、ディスク装置から
キャッシュメモリへのデータのステージング処理を前提
とせず、書込処理でキャッシュメモリがミスヒットとな
っても、ディスク装置へのアクセスの必要なしに、キャ
ッシュメモリ上にホストコンピュータからのデータを格
納して入出力処理を終了し、入出力処理時間の短縮を可
能とする技術は注目を浴びている。

【０００４】このようにキャッシュメモリでのトラック
単位のデータの保持により、入出力終了までの全ての処
理をキャッシュメモリ上で終了する機能は、ディスク装
置上でワークデータセットの生成と更新、及び加工とい
った処理を行う場合、実行時間の短縮に大きく貢献す
る。ところでキャッシュメモリ上のデータ管理をディス
ク装置のトラック単位で行うようにしたキャッシュ制御
は、固定長のブロックとしてディスク装置にデータを格
納する磁気ディスクサブシステムにあっては、ディスク
装置のレコードフォーマットは固定的に決まっているた
め、比較的容易にキャッシュメモリ上でトラック単位の
レコード管理が実現可能である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、可変長
データを格納するＣＫＤ形式のディスク装置を用いたサ
ブシステムでは、各トラックのレコード数は可変長であ
り、またトラック単位にフォーマット可能なため、キャ
ッシュ上とディスク上でレコード形式が異なる可能性も
あり、ディスク装置のレコード形式を確認しないまま、
キャッシュメモリ上で入出力処理を終了することには、
様々な問題がある。

【０００６】例えば、入出力処理はホストコンピュータ
の一方的な指示により行われるが、しばしば入出力処理
ソフトの認識に間違いがあり、ディスク装置上のレコー
ド形式と異なる形式のレコード書込みが行われることが
ある。このような入出力処理ソフトとディスク装置上の
レコード形式の相違は、入出力処理ソフトのバグに起因
したエラーもあるが、それ以外に、入出力処理ソフトが
意図的に最後のレコード形式を変えて異常終了させる場
合もある。

【０００７】このようなレコード形式の相違に対し、従
来は、ディスク装置をアクセスしてレコードのデータ長
などを確認しながら書込みを行っていたので、これらの
間違いに対して処理を拒否することができる。しかし、
レコードに対する書込データをキャッシュメモリ上に書
いた時点で、入出力処理の終了をホストコンピュータに
通知するキャッシュ制御では、ディスク装置のレコード
形式がキャッシュメモリに書き込んだレコード形式のも
のと異なっていても認識できず、処理の失敗を報告でき
ないという問題が生じる。

【０００８】また別の例として、ディスク装置の読出し
や検索処理では、データが不定長であるために、トラッ
クのレコードを順次読み出さなければ、目的とするレコ
ードにアクセスできず、キャッシュメモリ上で処理を終
了することはできない。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、可変長データを格納した
ＣＫＤ形式のディスク装置につき、キャッシュメモリ上
にトラック単位にデータを保持し、ディスク装置にアク
セスすることなくレコード形式を認識してキャッシュメ
モリ側だけで入出力処理を終了できるディスク制御装置
を提供することを目的とする。

【０００９】

【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。まず本発明は、可変長のデータ形式（ＣＫＤ
形式）をもつディスク装置１８に対し、上位装置１０の
入出力要求に基づいてデータの読み書きを行うディスク
制御装置１２を対象とする。

【００１０】ディスク制御装置１２には、キャッシュメ
モリ３２、レコード形式情報テーブル（ＬＴＤ; Look-a
-side Table Directory ）５０、ライトキャッシュ制御
部４４、リードキャッシュ制御部４６が設けられる。
尚、レコード形式情報テーブル５０は、図面上は、ＬＴ
Ｄと表示している。キャッシュメモリ３２は、ディスク
装置１８のデータをトラック単位に保持する。レコード
形式情報テーブル５０には、各ディスク装置１８におけ
るトラックのレコード形式情報が保持される。

【００１１】ライトキャッシュ制御部４４は、上位装置
１０からの書込要求に対し、キャッシュメモリ３２上に
対応するトラックデータが存在する場合（ヒット時）
は、キャッシュシュメモリ３２上で書込処理を終了し、
上位装置１０に処理終了を報告する。またキャッシュメ
モリ３２上に対応するトラックデータが存在しない場合
（ミスヒット時）は、レコード形式情報テーブル５０の
参照によりレコード形式を解析してキャッシュメモリ３
２に展開するトラック上のレコード位置を認識し、キャ
ッシュメモリ３２上で書込処理を終了し、上位装置１０
に処理終了を報告する。

【００１２】リードキャッシュ制御部４６は、上位装置
１０からの読出要求に対しキャッシュメモリ上に対応す
るトラックデータが存在する場合（ヒット時）は、キャ
ッシュメモリ３２上のデータを上位装置１０に転送して
処理を終了する。またキャッシュメモリ３２上に対応す
るトラックデータが存在しない場合（ミスヒット時）
は、ディスク装置１８から対応するトラックをステージ
ングした後に上位装置１０にデータを転送して読出処理
を終了する。

【００１３】レコード形式情報テーブル５０は、レコー
ド形式情報として、トラック上のＲ０レコード（システ
ム情報の格納領域）のデータ長を保持する。ライトキャ
ッシュ制御部４４は、上位装置１０からトラックデータ
のＲ０レコードに続くＲ１レコード以降のレコード形式
を変更（ユーザレコード形式の変更）する処理要求（フ
ォーマット・ライト命令）を受けた際に、レコード形式
情報テーブル５０のＲ０レコードのデータ長から、Ｒ１
レコードの開始位置を認識してキャッシュメモリ３２上
でレコード形式を変更することができる。

【００１４】レコード形式情報テーブル５０は、レコー
ド形式情報として、トラック上に存在するレコード数を
保持する。このためライトキャッシュ制御部４４は、上
位装置１０からのレコード番号の指定による書込要求に
対し、レコード形式情報テーブル５０のレコード数を参
照して、指定されたレコードがトラック上に存在するか
否か判定できる。

【００１５】レコード形式情報テーブル５０は、レコー
ド形式情報として、トラック上のレコードが全て等しい
データ長を持つことを示す等長フラグを保持する。この
ためライトキャッシュ制御部４４は、上位装置１０から
のレコード番号の指定による書込要求に対し、等長フラ
グとそのレコード長からキャッシュメモリ３２上の指定
レコードの位置（アドレス）を計算して書き込むことが
できる。

【００１６】更にディスク制御装置１２には、不良トラ
ックと交代トラックとの対応を示す不良交代トラック対
応テーブル５４が設けられる。この場合、レコード形式
情報テーブル５０は、レコード形式情報として、不良ト
ラックを認識する不良トラックフラグを保持する。ライ
トキャッシュ制御部４４は、上位装置からの書込要求に
対し不良トラックフラグを認識した場合は、不良交代ト
ラック対応テーブル５４を参照してキャッシュメモリ３
２上の交代トラックに書き込む。

【００１７】キャッシュメモリとしては、電源遮断時に
データ保持可能な不揮発性キャッシュメモリ３０を備
え、レコード形式情報テーブル５０を不揮発性キャッシ
ュメモリ３０に格納する。これによって装置電源の切断
投入に対し継続的にレコード形式情報テーブル５０のテ
ーブル内容を保持することができる。ディスク装置１８
は、レコード形式情報テーブル５０の内容を格納する専
用の領域６０をディスク媒体上に備える。これによって
ディスク装置１８の配置換えやシステム間でのディスク
装置の移し換えがあっても、レコード形式情報テーブル
５０の内容を有効に利用可能とする。

【００１８】更にディスク制御装置１２には、電源切断
時に、レコード形式情報テーブル５０の内容を、対応す
るディスク装置１８に書き込むテーブル書戻し部１０２
と、電源投入時に、ディスク装置１８からレコード形式
情報を読み出してキャッシュメモリ３２上のテーブル格
納領域に格納するテーブル生成部１００が設けられる。

【００１９】更に、ディスク制御装置には、履歴管理テ
ーブル５２が設けられる。履歴管理テーブル５２には、
実装可能な複数のディスク装置の各々のデバイス番号＃
１〜＃２５６について、未接続や不使用などを示すテー
ブル無効情報と、有効に使用できることを示すテーブル
有効情報を格納する。テーブル生成部１００は、電源投
入時に、履歴管理テーブル５２を参照し、ディスク装置
１８のデバイス番号＃１〜＃６の順番にレコード形式情
報テーブル５０の格納領域をキャッシュメモリ３２上に
確保する。このとき、テーブル有効情報が認識された場
合はテーブル格納領域を確保し、テーブル無効情報が認
識された場合はテーブル格納領域を確保せずにキャッシ
ュデータ領域１０４として使用させる。

【００２０】キャッシュメモリとして電源遮断時にデー
タ保持可能な不揮発性キャッシュメモリ３０を設けた場
合、不揮発性キャッシュメモリ３０に履歴管理テーブル
５２を格納する。磁気ディスク制御装置１２に履歴管理
テーブル５２を設けた場合、テーブル生成部１００は、
電源投入時に、ディスク装置１８のデバイス番号＃１〜
＃６に従って履歴管理テーブル５２を順次参照し、テー
ブル有効情報を認識した場合は、対応するディスク装置
のレコード形式情報を読み込み、テーブル無効情報を認
識した場合は、対応するディスク装置のレコード形式情
報の読込みを禁止する。

【００２１】テーブル書戻し部１０２は、定期的にレコ
ード形式情報テーブルの内容を、対応するディスク装置
に書き戻す。またライトキャッシュ制御部４４が、上位
装置から要求されたレコード形式をキャッシュメモリ３
２上で変更し、対応するレコード形式情報テーブルのレ
コード形式情報を更新した場合、テーブル書戻し部１０
２は、ライトキャッシュ制御部４４によるレコード形式
の変更処理の終了を認識した際に、レコード形式情報を
対応するディスク装置１８に書き戻す。

【００２２】ライトキャッシュ制御部４４は、レコード
形式を変更した際に、履歴管理テーブル５２にテーブル
無効情報をセットする。この場合、テーブル書戻し部１
０２は、電源切断時に、履歴管理テーブル５２を参照し
てテーブル無効情報をもつレコード形式情報テーブルの
みを、対応するディスク装置に書き戻す。テーブル有効
フラグのものはキャッシュ上とディスク上でのレコード
形式が一致していたため、レコード形式情報を書き戻す
必要はない。

【００２３】レコード形式情報テーブル５０は、レコー
ド形式情報として、更に、レコード形式情報が有効か無
効かを示すフラグ情報を有し、装置の運用中に、テーブ
ル生成部１０２は、レコード形式情報テーブルのフラグ
情報が無効を示すトラックについて、レコード形式情報
を生成してテーブルに格納する。例えばテーブル生成部
１００は、ライトキャッシュ制御部４６で上位装置１０
からレコード形式を初期化するフォーマットライトを実
行してキャッシュメモリ３２上に１トラック分のレコー
ドを生成した際に、対応するレコード形式情報を生成し
てレコード形式情報テーブル５０に格納する。

【００２４】またテーブル生成部１００は、レコード形
式情報テーブル５０のフラグ情報が無効となっているト
ラックを定期的に検索してディスク装置１８からトラッ
クデータを読み出し、このトラックデータを解析してレ
コード形式情報を生成する。更に、テーブル生成部１０
０は、リードキャッシュ制御部４６によるディスク装置
１８からのトラックデータのステージング時に、レコー
ド形式情報テーブル５０のフラグ情報の無効を認識した
場合、ステージングされたトラックデータを解析してレ
コード形式情報を生成する。

【００２５】更に、テーブル生成部１００は、ディスク
装置が新たに増設されて使用可能となった場合、キャッ
シュメモリ３２上に増設ディスク装置のレコード形式情
報テーブルの格納領域を確保すると同時に、増設ディス
ク装置の全トラックデータを定期的に読み出して解析す
ることにより、レコード形式情報を生成して前記レコー
ド形式情報テーブル５０に格納する。

【００２６】リードキャッシュ制御部４６は、上位装置
１０からの読出要求に対し対応データがキャッシュメモ
リ３２上に存在しない場合、レコード形式情報テーブル
５０を参照して複数のディスク装置１８に亘る複数トラ
ックデータのステージングを認識した場合、複数のディ
スク装置１８に対し並列読出しを指示して複数トラック
を同時にステージングさせることを特徴とする。

【００２７】

【作用】このような本発明のディスク制御装置によれ
ば、可変長のレコード形式をもつディスク装置であって
も、上位装置からの書込要求に対しミスヒットとなった
場合にも、レコード形式情報テーブルを参照すること
で、実際のディスク装置でのレコード形式を認識し、認
識したレコード形式に従ってキャッシュメモリ上で指定
レコードへの書込みを行って上位装置に処理の完了を報
告することができる。

【００２８】キャッシュメモリ上で書込処理を終了した
トラックのデータは、ＬＲＵに従ったキャッシュメモリ
からの追出し時に、ライトバック処理によりディスク装
置に書き込まれるが、レコード形式は一致していること
から、レコード形式の相違によるエラーを起こすことな
く、正常にライトバックできる。一方、上位装置からデ
ィスク装置のレコード形式とは異なる書込要求があって
も、レコード形式情報テーブルの参照で、書込要求のレ
コード形式とディスク装置のレコード形式の相違が認識
でき、この場合には、後にライトバックできないことか
ら、上位装置にレコード形式の相違による処理の失敗を
報告することができる。

【００２９】

【実施例】

＜目次＞１．動作環境２．機能構成３．キャッシュ制御の概略４．ミスヒット時のキャッシュライト処理５．ＬＲＵ処理とライトバック処理６．ＬＴＤテーブルの初期生成処理７．ＬＴＤテーブルの書戻し処理８．ＬＴＤテーブルの生成処理９．増設時のＬＴＤテーブル生成処理１０．並列ステージング処理１．動作環境図２は本発明が適用される磁気ディスクサブシステムの
構成である。図２において、この実施例にあっては、２
台のホストコンピュータ１０−１，１０−２に対しディ
スク制御装置１２が設けられ、ディスク制御装置１２の
配下に、ストリングコントローラ１６を介して６台のデ
ィスク装置１８−１〜１８−６を接続している。ここ
で、ディスク装置１８−１〜１８−６は、デバイス機番
＃０１〜＃０６を有する。

【００３０】ディスク制御装置１２にはＭＰＵ２０が設
けられ、ＭＰＵ２０に対し内部バス３５を介して、ＲＯ
Ｍ２２、ＲＡＭ２５、ホストインタフェース制御部２
６、キャッシュ制御部２８、ヒット判定部３６、デバイ
スインタフェース制御部３８を接続している。ホストイ
ンタフェース制御部２６には、この実施例にあっては、
４つのチャネルアダプタ（ＣＡ）２４−１〜２４−４が
設けられる。

【００３１】この内、チャネルアダプタ２４−１がチャ
ネルバス１４−１によってホストコンピュータ１０−１
に接続され、またチャネルアダプタ２４−２がチャネル
バス１４−２によってホストコンピュータ１０−２に接
続されている。デバイスインタフェース制御部３８に
は、４台のデバイスアダプタ４０−１〜４０−４が設け
られる。この内、デバイスアダプタ４０−１，４０−２
をデバイスバス４２−１，４２−２を介してストリング
コントローラ１６に接続している。

【００３２】キャッシュ制御部２８に対しては、不揮発
性キャッシュメモリ３０とキャッシュメモリ３２が設け
られる。不揮発性キャッシュメモリ３０はバックアップ
電源３４を接続しており、装置電源が遮断してもバック
アップ電源３４からの電源供給でデータを保持すること
ができる。これに対し、キャッシュメモリ３２にはバッ
クアップ電源を設けておらず、電源切断時にはデータが
消える揮発性メモリである。キャッシュ制御部２８は、
ヒット判定部３６と連携をとりながら、ホストコンピュ
ータ１０からの入出力要求に対するキャッシュ制御を行
う。

【００３３】図３は本発明が適用される動作環境の他の
実施例であり、この実施例は図２のディスク制御装置１
２を２系統設けて二重化構成としたことを特徴とする。
図３において、ホストコンピュータ１０−１，１０−２
に対しては、同じ構成をもつディスク制御装置１２−
１，１２−２が設けられる。ディスク制御装置１２−
１，１２−２は、その配下に共通にストリングコントロ
ーラ１６を介して６台のディスク装置１８−１〜１８−
６を接続している。

【００３４】ディスク制御装置１２−１，１２−２は、
図２のディスク制御装置１２と全く同じであり、各回路
部については同じ数字の後ろに−１，−２を付けてい
る。また、ディスク制御装置１２−１，１２−２の内部
バス３５−１，３５−２は、ブリッジ回路４４を介して
接続されており、ＭＰＵ２０−１，２０−２間で命令お
よびデータのやり取りができるようにしている。

【００３５】この二重化構成にあっては、ホストコンピ
ュータ１０−１，１０−２からの入出力要求に対し、そ
れぞれが個別に動作することを基本とする。相違点は、
一方のディスク制御装置でキャッシュ上のデータ更新が
行われた場合、他方のディスク装置のキャッシュデータ
との同一性を保証するため、更新したデータの複写を他
のディスク装置に対して行うことになる。２．ディスク制御装置の機能構成図４は本発明のディスク制御装置１２の機能を表してい
る。まずディスク制御装置１２には、キャッシュ制御の
ための基本的な制御部としてライトキャッシュ制御部４
４とリードキャッシュ制御部４６が設けられる。ライト
キャッシュ制御部４４およびリードキャッシュ制御部４
６によるキャッシュ制御のため、ヒット判定回路３６、
キャッシュ管理テーブル４８、キャッシュデータ領域１
０４およびＬＲＵ部５６が設けられる。

【００３６】ここで、キャッシュ管理テーブル４８は不
揮発性キャッシュメモリ３０に格納され、またキャッシ
ュデータ領域１０４およびＬＲＵ部５６は揮発性のキャ
ッシュメモリ３２に展開されている。キャッシュデータ
領域１０４には、ストリングコントローラ１６の配下に
接続したディスク装置１８−１〜１８−６のデータがト
ラック単位に格納されている。

【００３７】また、キャッシュデータのサイズは基本的
にはトラック単位であるが、データ長が短い場合にはト
ラックサイズの２分の１の大きさをもつパーシャル・ト
ラックデータとして格納される場合もある。キャッシュ
管理テーブル４８には、トラックアドレスをエントリと
したキャッシュ制御に必要な情報が格納されている。こ
のようなトラック制御に通常必要な機能に加え、本発明
にあっては、新たにレコード形式情報テーブル５０を設
けている。レコード形式情報テーブル５０には、現在デ
ィスク制御装置１２に接続されている使用可能なディス
ク装置１８−１〜１８−６のデバイス機番＃０１〜＃０
６ごとに、各トラックのレコード形式に関する情報が格
納されている。

【００３８】このレコード形式情報テーブル５０は、ル
ックアサイド・テーブル・ディレクトリ（Look-a-side
Table Directory;ＬＴＤ）として実現される。そこで図
面中は、レコード形式情報テーブル５０をＬＴＤとして
いる。図４の実施例にあっては、レコード形式情報テー
ブル５０を揮発性のキャッシュメモリ３２に設けてい
る。

【００３９】このレコード形式情報テーブル５０を不揮
発性キャッシュメモリ３０に設けることもできる。不揮
発性キャッシュメモリ３０にレコード形式情報テーブル
５０を設けた場合には、電源の切断投入に関わりなく継
続的にディスク制御装置１２内にレコード形式情報テー
ブルが維持できるため、電源切断時におけるディスク装
置１８−１〜１８−６への書戻し、および電源投入時に
おけるディスク装置１８−１〜１８−６からの読出しに
よる初期生成が不要となる。

【００４０】以下の実施例にあっては、レコード形式情
報テーブル５０を揮発性のキャッシュメモリ３２に設け
た場合を例にとって説明する。更に本発明にあっては、
履歴管理テーブル５２が新たに設けられる。履歴管理テ
ーブル５２には、ディスク制御装置１２に接続可能な最
大構成分のディスク装置のデバイス機番、例えばデバイ
ス機番＃００１〜＃２５６分の履歴情報の格納領域が準
備され、この履歴管理情報格納領域の一部をレコード形
式情報テーブル５０の管理情報の格納に使用している。

【００４１】具体的には、履歴管理テーブル５２には、
デバイス機番をエントリとしてキャッシュメモリ３２に
展開しているレコード形式情報テーブル５０のデバイス
機番ごとのアドレス先頭位置を示すポインタ情報と、キ
ャッシュメモリ３２に展開しているレコード形式情報テ
ーブル５０が、有効に使えるか使えないかの情報を格納
している。

【００４２】更に、ディスク装置１８−１〜１８−６に
あっては、初期フォーマットの際に使用不能な不良トラ
ックが判っており、この不良トラックに対し交代トラッ
クを決めていることから、この関係を示す不良交代トラ
ック対応テーブル５４をキャッシュメモリ３２に展開し
ている。この不良交代トラック対応テーブル５４の内容
は、独立したテーブルとせずにレコード形式情報テーブ
ル５０の情報の１つとして格納するようにしてもよい。

【００４３】更に、レコード形式情報テーブル５０をキ
ャッシュメモリ３２上に生成するためのテーブル生成部
１００が設けられる。テーブル生成部１００は、装置電
源投入時におけるレコード形式情報テーブル５０の初期
生成と、装置の運用中における無効状態にあるレコード
形式情報の途中生成を行う。電源投入時の初期生成にあ
っては、テーブル生成部１００は履歴管理テーブル５２
を参照して、現在使用可能なディスク装置１８−１〜１
８−６のデバイス機番＃０１〜＃０６に対応した６つの
テーブル格納領域を、キャッシュメモリ３２上のテーブ
ルポインタで指定したアドレス先頭位置を基準に確保
し、続いてディスク装置１８−１〜１８−６に、電源切
断時に書き戻したレコード形式情報を読み出して展開す
る。

【００４４】このためディスク装置１８−１〜１８−６
には、ディスク装置１８−１に代表して示すように、ユ
ーザトラック領域５８以外に、ディスク装置１２のみが
アクセス可能な制御装置使用領域６０を設けている。こ
の制御装置使用領域６０は、通常、デバイス・サポート
トラック（ＤＳＴ）と呼ばれている。この制御装置使用
領域６０には、装置電源の切断時、キャッシュメモリ３
２の対応するレコード形式情報テーブル５０のレコード
形式情報が格納される。

【００４５】また装置電源の投入時には、制御装置使用
領域６０のレコード形式情報が読み出され、キャッシュ
メモリ３２上に、対応するレコード形式情報テーブル５
０を展開することになる。テーブル書戻し部１０２は基
本的には、装置電源の切断時にレコード形式情報テーブ
ル５０の内容を、対応するディスク装置１８−１〜１８
−６の制御装置使用領域６０に書き戻す。電源切断時に
テーブル書戻しをしておくと、ディスク装置１８−１〜
１８−６と一体にレコード形式情報を物理的に移動する
ことができ、例えば他のシステムのディスク制御装置に
ディスク装置を入れ替えたり交換したりする場合に、現
在のディスク制御装置で使用しているレコード形式情報
をそのまま有効情報として他のシステムのディスク制御
装置で利用することができる。

【００４６】また装置の運用中におけるテーブルデータ
の書戻しは、ディスク装置の制御装置使用領域６０に常
に最新のレコード形式情報を格納することとなり、電源
切断などによりテーブル書戻しが不能になった場合のレ
コード形式データの信頼性を保証することができる。図
５は、図４のディスク装置１８−１〜１８−６の可変長
のレコード形式であるＣＫＤ形式のトラック構造であ
る。即ち図５は、同心円上のトラックを直線で表わして
おり、インデックス１０６の間が１トラック分のデータ
長となる。このトラック上には、ギャップで区切ったい
くつかの領域がある。まず先頭はホーム・アドレス領域
（ＨＡ）であり、２バイトのシリンダ・アドレスＣＣと
２バイトのヘッド番号ＨＨによってトラック・アドレス
を記述している。

【００４７】このホーム・アドレス領域ＨＡの後ろに、
上位のシステムプログラムが使用するためのレコードＲ
０を設けている。レコードＲ０はキー領域をもたず、カ
ウント領域Ｃとデータ領域Ｄで例えば８バイトとなる特
殊な形式のレコードである。レコードＲ０に続いて、カ
ウント領域Ｃ、キー領域Ｋ、データ領域Ｄから構成され
るユーザ領域となるレコードＲ１，Ｒ２，・・・が複数
書かれている。

【００４８】ユーザレコードのカウント領域Ｃには、ト
ラック・アドレスＣＣＨＨ、レコード番号Ｒおよび、後
続するキー領域Ｋのデータ長Ｋ、後続するデータ領域Ｄ
のデータ長ＤＤが記述されている。このようなＣＫＤ形
式にあっては、各レコードのキー領域Ｋ、データ領域Ｄ
共に可変長であることを特徴とし、トラックの使用効率
およびアクセスの高速化を図っている。またホストコン
ピュータからの入出力要求は、トラックアドレスとレコ
ード番号を指定することにより個々のレコードを指定し
たアクセスができる。

【００４９】図６は、図４のキャッシュ管理テーブル４
８の構成である。キャッシュ管理テーブル４８は、トラ
ックアドレス６２、更新フラグ６４、パーシャルフラグ
６６および開始セクタ番号６８で構成される。図７は、
キャッシュメモリ３２のキャッシュデータ領域１０４に
対するトラックデータの格納状態である。本発明にあっ
ては、ＣＫＤ形式のデータをトラック単位に格納してい
る。例えばディスク装置のフォーマッティングによる最
小物理セクタが１ＫＢであり、１トラックが１２８セク
タであったとすると、キャッシュメモリ３２上の通常の
トラック単位のデータは、トラックセグメント７０−１
〜７０−４のように１２８ＫＢのトラックセグメントと
して格納される。

【００５０】ここで、トラックセグメント７０−１〜７
０−４は、図６のキャッシュ管理テーブル４８のトラッ
クアドレスに対応して格納されている。１トラック分の
セクタ長をもつトラックセグメント７０−１〜７−４に
ついては、そのトラックアドレスから明らかなように、
キャッシュ管理テーブル４８のパーシャルフラグ６６は
０にリセットされている。

【００５１】これに対し、トラックアドレス０２２５，
０８８８はパーシャル・トラックセグメント７２−１，
７２−２であり、半トラック分の６４セクタ長（６４Ｋ
Ｂ）であり、このためキャッシュ管理テーブル４８にお
いて、対応するパーシャルフラグ６６が１にセットされ
て、パーシャル・トラックセグメントであることを示し
ている。

【００５２】また、パーシャルフラグをオンしたトラッ
クアドレス０２２５，０８８８のパーシャル・トラック
セグメント７２−１，７２−２については、レコードＲ
０の次のレコード番号が必ずしもＲ１とはならず、任意
のパーシャルセクタ長を切り出すことができるため、そ
の開始セクタ番号６８に先頭のレコードのセクタ番号を
格納している。例えばトラックアドレス０２２５にあっ
ては、先頭レコードはＲ６４であり、トラックの半分の
６４セクタ目からのパーシャルデータをキャッシュに展
開している。またトラックアドレス０８８８の先頭レコ
ード番号はＲ０１であり、これは先頭から６４セクタ分
のパーシャルデータを展開していることになる。

【００５３】図８は、本発明で用いるレコード形式情報
テーブル５０の構成である。レコード形式情報テーブル
（ＬＴＤ）５０は、トラックアドレス７４、フラグ７
６、先頭ユーザレコードのレコード番号７８、各レコー
ドのレコード長８０、Ｒ１レコード以降のカウント部Ｃ
に書かれているシリンダアドレス，ヘッドアドレスＣＣ
ＨＨ８４で構成される。

【００５４】図９は、図８のレコード形式情報を１トラ
ック分取り出したもので、フラグ７６は１バイト、レコ
ード番号７８は同じく１バイト、レコード長８０は２バ
イト、レコード数８２は１バイト、ＣＣＨＨ８４は３バ
イト、の合計８バイトのフォーマット構成をもつ。更に
フラグ７６は、不良トラックフラグ８６、標準フラグ８
８およびＬＴＤフラグ９０で構成される。不良トラック
フラグ８６は、１のセット状態で不良トラックであるこ
とを示し、０のリセット状態で正常トラックであること
を示す。不良トラックフラグ８６が１にセットされてい
る場合には不良トラックであることから、不良トラック
のトラックアドレスにより、図４の不良交代トラック対
応テーブル５４を参照することで交代トラックのトラッ
クアドレスを認識することができ、認識した交代トラッ
クアドレスにアクセスするようになる。

【００５５】標準フラグ８８は、１のセット状態でレコ
ードが標準フォーマットであることを表わす。標準フォ
ーマットは、図５のように、レコードＲ０のキー領域の
データ長ＫＬ＝０でキー領域がなく、且つ各レコードＲ
１〜Ｒ２，・・・のレコード長が全て等しい、例えば全
て８セクタとなる等長レコードの場合である。一方、標
準フラグ８８が０にリセットされている場合には、標準
フォーマット以外の非標準フォーマットであることを表
わす。

【００５６】更に、ＬＴＤフラグ９０は、ビット１のセ
ットでそのレコード形式情報が有効であることを表わ
し、ビット０へのリセットでそのレコード形式情報が無
効であることを表わしている。ＬＴＤフラグの１のセッ
トでレコード形式情報が有効であれば、そのレコード形
式情報を使ったキャッシュメモリ上のアクセスが行われ
る。もしＬＴＤフラグ９０がビット０にリセットされて
無効であれば、そのレコード形式情報に従ったアクセス
は行わない。

【００５７】図１０は、図４の不良交代トラック対応テ
ーブル５４の構成である。不良交代トラック対応テーブ
ル５４は、不良トラックアドレス９０と交代トラックア
ドレス９４で構成される。不良交代トラックであること
は、図８のレコード形式情報テーブル５０を算出した際
に図９のフラグ７６の中の不良トラックフラグ８６のビ
ット１のセットで認識でき、このときに不良交代トラッ
ク対応テーブル５４の不良トラックアドレス９２をエン
トリとして、対応する交代トラックアドレス９４を検索
し、検索した交代トラックアドレスにアクセスすること
ができる。

【００５８】図１１は、図４のキャッシュメモリ３２に
展開したレコード形式情報テーブル５０の格納状態であ
る。また図１２は、図４の不揮発性キャッシュメモリ３
０に格納された履歴管理テーブル５２の概略である。ま
ず図１２の履歴管理テーブルは、例えばディスク制御装
置に接続可能な最大構成のディスク装置の台数が２５６
台であったとすると、そのデバイス番号＃００１〜＃２
５６に対応して６０バト領域の履歴管理データ５２−１
〜５２−２５６をもっている。

【００５９】図１３は、図１２における１つの履歴管理
データを取り出している。履歴管理データは、先頭４バ
イトのＬＴＤ有効／無効情報９６と最後の４バイトでな
るポインタ情報９８で構成される。ＬＴＤ有効／無効情
報９６は、対応するデバイス機番のディスク装置がディ
スク制御装置に実装接続されて使用可能状態にあるとき
には、ＬＴＤ有効情報として例えばＸＥ´８Ｅ４Ｄ２Ｄ
６´を格納している。これに対し、ディスク制御装置１
２に対しディスク装置が実装されていなかったり、未接
続であったり、更には実装されていても使用しない場合
には、無効情報が格納される。無効情報は例えばＸ´０
０００００００´が格納される。アドレスポインタ９８
としては、デバイス機番に対応したレコード形式情報テ
ーブルを格納しているキャッシュメモリ３２の先頭アド
レスが格納されている。またアドレスポインタ９８にＸ
´ＦＦＦＦＦＦＦＦ´を格納した場合は、キャッシュメ
モリ３２上にデータ形式情報テーブルの領域が確保され
ておらず、未接続や不使用となっていることを表わす。

【００６０】ここでアドレスポインタ９８は、図１４に
取り出して示すように、デバイス機番＃００１〜＃２５
６をエントリとして、アドレスポインタ９８−１〜９８
−２５６を格納した専用のＬＴＤポインタテーブル５５
としてもよい。図１１のキャッシュメモリ３２上には、
例えば図４のように、ディスク制御装置に実装されて使
用可能なディスク装置がデバイス機番＃０１〜＃０６の
６台のディスク装置１８−１〜１８−６であったとする
と、電源投入時のテーブル生成機能により、図１２の履
歴管理テーブル５２をデバイス機番＃００１〜＃２５６
の順番に参照し、図１３のように、ＬＴＤ有効／無効情
報９６が有効となっているデバイス機番＃００１〜＃０
０６の６つのディスク装置についてのみ、そのレコード
形式情報の格納領域５０−１〜５０−６をキャッシュ上
に確保する。

【００６１】これに対し、履歴管理テーブル５２におけ
るＬＴＤ有効／無効情報９６が無効となっている残りの
デバイス機番＃００７〜＃２５６のディスク装置につい
ても、図１１の破線の領域のように、実際にキャッシュ
メモリ３２上にはレコード形式情報のテーブル領域５０
−７〜５０−２５６を確保せず、これらの領域はキャッ
シュデータ領域として解放する。

【００６２】尚、図１１，図１２にあっては、デバイス
機番＃００１〜＃２５６について、偶数機番のバンクと
奇数機番のバンクに分けてキャッシュメモリ上の展開と
履歴管理テーブル５２の管理を行なっている。なお、実
際の装置ではデバイス機番は＃０００から始まって＃２
５５で終わっており、このため図１１，図１２の左側の
奇数バンクは実際には偶数バンクとなり、右側の偶数バ
ンクは実際には奇数バンクとなるが、実質的に相違はな
い。

【００６３】また図４の機能ブロックにあっては、ディ
スクキャッシュの機能をライトキャッシュ制御部４４と
リードキャッシュ制御部４６に分けて示しているが、実
際の装置にあっては、ライトキャッシュ制御部４４およ
びリードキャッシュ制御部４６の制御機能は、キャッシ
ュ機能エンジンとして実現されたユニットで実現され、
またキャッシュメモリを間に介したホストコンピュータ
１０とディスク装置側とのデータのやり取りについて
は、リ・ソース・マネージャとして知られたユニットの
機能で実現される。３．キャッシュ制御の概略図１５のフローチャートは本発明のディスク制御装置に
おけるキャッシュ制御の全体的な処理であり、図４の機
能ブロックを参照して説明すると次のようになる。

【００６４】まず磁気ディスクサフブシステムの電源を
投入すると、ステップＳ１で所定の初期化処理を行う。
次にステップＳ２で、レコード形式情報テーブル５０の
読込展開処理を行う。即ち、現在使用可能なディスク装
置のデバイス機番＃０１〜＃＃０６について、履歴管理
テーブル５２を参照してキャッシュメモリ３２内に展開
するテーブルの先頭アドレスを知り、４８０バイトのサ
イズをもつレコード形式情報テーブル５０をデバイス機
番＃０１〜＃０６の順番に展開する。

【００６５】続いて、展開したレコード形式情報テーブ
ル５０に、対応するディスク装置１８−１〜１８−６よ
り、例えばディスク装置１８−１に示すように、その制
御装置使用領域６０に格納されているレコード形式情報
を読み込んで展開する。ステップＳ２で、レコード形式
情報テーブルの読込展開処理が済むと、ディスク制御装
置はレディ・オン状態となり、ステップＳ３でホストコ
ンピュータ１０からの入出力要求を待つ。

【００６６】ステップＳ３で、ホストコンピュータ１０
から任意のレコードを指定したライト要求を受けると、
ステップＳ４で、このライト要求が判別され、ステップ
Ｓ５で、ライトキャッシュ制御部４４がヒット判定回路
３６にステップＳ５のようにヒット判定を依頼する。ヒ
ット判定回路３６は、指定されたレコード番号に対応す
るトラックアドレスをエントリとしてキャッシュ管理テ
ーブル４８を検索する。要求された指定レコードを含む
トラックアドレスが存在すれば、ステップＳ６でヒット
となり、ステップＳ７で、キャッシュデータ領域１０４
の該当するレコードの更新を行う。

【００６７】レコード更新を行った場合は、図６のキャ
ッシュ管理テーブル４８における更新フラグ６４を１に
セットする。キャッシュ管理テーブルの更新フラグを１
にセットしていると、後の説明で明らかにするＬＲＵ部
５６によるトラックセグメント追出し処理の際に、ディ
スク装置のトラックデータと相違していることが判り、
ライトバック処理によるディスク書込みを行うことにな
る。

【００６８】一方、キャッシュ管理テーブル４８の検索
で該当するトラックアドレスが存在しなかった場合に
は、ステップＳ６でミスヒットが判定され、ステップＳ
８に進み、レコード形式情報テーブル５０を参照し、キ
ャッシュデータ領域１０４上の指定レコードの書込位置
を確定し、キャッシュデータ領域１０４上にトラックデ
ータが展開されていなくとも、要求された指定レコード
の書込みを行う。このレコード形式情報テーブル５０の
参照によるキャッシュライト処理は、後の説明で更に明
らかにされる。

【００６９】ライト要求があったときのレコード形式情
報テーブル５０の参照は、キャッシュミスヒットの場合
にのみ行われ、キャッシュヒットの場合には、ヒットし
たキャッシュメモリ上のトラック形式とそのときのレコ
ード形式情報テーブル５０の内容が相違している可能性
があるため、レコード形式参照テーブル５０の参照は禁
止する。

【００７０】このようなキャッシュメモリ上のトラック
形式とレコード形式情報テーブル５０のレコード形式情
報とが不一致となる状態は、ホストコンピュータからの
フォーマットライトの要求に基づくキャッシュメモリ上
でのレコード形式の変更が行われても、直ちにレコード
形式情報テーブル５０の更新は行われず、レコード形式
情報テーブル５０の更新はフォーマットライト済みのト
ラックデータを対応するディスク装置にライトバックす
る際に更新されるからである。このため、キャッシュメ
モリ上のレコード形式とそのレコード形式情報テーブル
５０の内容が不一致となる状態が起きる可能性がある。

【００７１】ステップＳ８で、レコード形式情報テーブ
ル５０の参照によるキャッシュライト処理を終了する
と、ステップＳ９で、処理の終了をホストコンピュータ
１０に応答する。これによって、ホストコンピュータ１
０からのライト要求がキャッシュミスヒットとなって
も、キャッシュメモリ上の処理で迅速に終了することに
なる。

【００７２】このようにホストコンピュータからのライ
ト要求に対するミスヒット時の処理がキャッシュメモリ
上で全て終了できることで、例えばストリングコントロ
ーラ１６に対してＲＡＩＤ構成のディスク装置１８−１
〜１８−６を実デバイスとして設けたような場合にあっ
ては、次の点でキャッシュライトにおける改善効果が得
られる。

【００７３】リード動作を伴わない更新処理（アップ
デートライト）リード処理と同期しないランダム更新処理（巨大デー
タベースの更新など）キャッシュ空間を越えるデータの更新処理これら〜の処理は、ＲＡＩＤ構成のディスク装置の
場合、必ず実際のディスク装置より読込みを行った後に
ヒット判定処理が行われ、ＣＫＤ形式のディスク装置の
場合でミスヒットになると、直接ディスク装置に書き込
むライトスルー処理となり、ディスクキャッシュを設け
たことによる効果は得ることができない。

【００７４】しかしながら本発明のディスク装置におけ
る全トラックのレコード形式情報を格納したレコード形
式情報テーブル５０を用いたディスクキャッシュにあっ
ては、要求されたトラックのレコード形式情報がディス
ク制御装置１２側に記憶されているため、キャッシュミ
スヒット状態で例えばアップデートライトコマンドが発
行されていても、ディスク装置からのステージング処理
を行ったり、直接ディスク装置に書き込むライトスルー
処理を必要とすることなく、キャッシュメモリ上だけで
処理を完了することができる。

【００７５】一方、ホストコンピュータ１０からの入出
力要求がフォーマットライトであった場合には、ステッ
プＳ１１で、フォーマットライト要求が判別され、ステ
ップＳ１２のフォーマットライト処理に進む。ホストコ
ンピュータ１０からのフォーマットライト要求には、図
５のＣＫＤ形式の全レコードを変更するフォーマットラ
イトと、ユーザ領域であるレコードＲ１以降を変更する
フォーマットライトの２種類がある。

【００７６】トラック全体を変更するフォーマットライ
トが行われた際には、全く新しいレコード形式情報テー
ブル５０を生成する。一方、ユーザ領域となるレコード
Ｒ１以降のフォーマットライトについては、通常、トラ
ック単位で可能であることから、フォーマットライトを
行ったトラックアドレスについてのみレコード情報形式
テーブル５０の内容を更新することになる。このフォー
マットライト処理の詳細も後の説明で明らかにされる。

【００７７】更に、ホストコンピュータ１０からの入出
力要求がリード要求であった場合には、ステップＳ１３
に進み、この場合にはリードキャッシュ制御部４６がヒ
ット判定回路３６にヒット判定を依頼する。ヒット判定
回路３６がリード要求の指定レコードを含むトラックア
ドレスをエントリとしてキャッシュ管理テーブル４８を
検索し、存在している場合にはステップＳ１４でヒット
となり、ステップＳ１６で、該当するレコードを読み出
してホストコンピュータ１０に転送し、ステップＳ１７
で終了応答を行う。

【００７８】一方、ステップＳ１４でミスヒットとなっ
た場合には、ステップＳ１５に進み、ディスク装置から
のステージング処理を行う。このステージング処理の際
に、リードキャッシュ制御部３０は、該当するディスク
装置のレコード形式情報テーブル５０を参照し、要求さ
れたレコードがトラック上に存在するか否かを判断する
ことができる。

【００７９】即ち、図８のように、レコード形式情報テ
ーブル５０にはそのトラックのレコード数８２が格納さ
れており、要求されたレコード番号がレコード情報形式
テーブル５０に格納しているレコード数８２のセクタ数
を越えている場合には、トラック上に存在しないことが
実際にディスク装置をアクセスすることなく判り、ホス
トコンピュータに対し直ちにリード処理の失敗を報告す
ることができる。

【００８０】更にステップＳ１５のステージング処理に
あっては、ホストコンピュータ１０から要求されたリー
ド処理のレコード数に対し、レコード形式情報テーブル
５０から１トラック当たりのレコード数が判り、要求レ
コード数が１トラックか複数トラックかを判断できる。
このため、複数トラックに当たるステージング処理の必
要を判断した場合には、デバイスアダプタ側に対しディ
スク装置の並列アクセスによるステージング処理を要求
することができる。

【００８１】このようなライトキャッシュ制御およびリ
ードキャッシュ制御に伴う処理を終了すると、ステップ
Ｓ１０で、ディスク制御装置の停止指示の有無をチェッ
クし、停止指示があるまでステップＳ３のホストコンピ
ュータ１０からの入出力要求に基づく処理を繰り返す。
ステップＳ１０で、ディスク制御装置１２に対する停止
指示を判別すると、ステップＳ１８で、レコード形式情
報テーブル５０のディスク装置への書戻し処理を行う。

【００８２】このレコード形式情報テーブル５０のディ
スク装置への書戻しは、キャッシュメモリ３２上に展開
しているレコード形式情報テーブル５０を全ての対応す
るディスク装置１８−１〜１８−６の制御装置使用領域
６０に格納してもよいが、キャッシュメモリ上とディス
ク装置上のレコード形式が一致している同期がとれてい
る場合には、書戻しは必要ない。したがって、キャッシ
ュメモリ上のレコード形式とディスク装置上のレコード
形式が一致していない非同期となっているレコード形式
情報テーブル５０についてのみ、ディスク装置への書戻
しを行えばよい。

【００８３】このキャッシュメモリ３２上のレコード形
式情報テーブル５０とディスク装置１８−１〜１８−６
上の制御装置使用領域６０のレコード形式情報の同期性
の確保のための書戻しは、停止指示を受けた際に、図１
３の内容をもつ履歴管理テーブル５２を参照し、ＬＴＤ
有効／無効情報９６について無効情報がセットされてい
るレコード形式情報テーブル５０についてのみ、対応す
るディスク装置への書戻しを行えばよい。

【００８４】この書戻し処理の詳細も後の説明で明らか
にされる。ステップＳ１８で、ディスク装置への書込処
理が済むと、ステップＳ１９で、ディスク制御装置１２
自身にとって必要な終了処理を行い、電源停止に至る。
このため、ディスク制御装置の電源遮断による停止状態
にあっても、ディスク装置１８−１〜１８−６にそのレ
コード形式情報が格納保存されており、次にディスク制
御装置１２の電源を投入して起動した際のキャッシュメ
モリ３２上へのレコード形式情報テーブル５０の展開を
可能とする。

【００８５】またディスク装置１８−１〜１８−６自身
に自己のレコード形式情報が格納されているため、物理
的にディスク装置と一体にレコード形式情報を移動する
ことができ、ストリングコントローラ１６に対するディ
スク装置の交換や他のディスク制御装置に対するディス
ク装置の据替え時にも、そのレコード形式情報が有効に
活用できる。

【００８６】なお、レコード形式情報テーブル５０を揮
発性のキャッシュメモリ３２ではなく不揮発性キャッシ
ュメモリ３０に設けた場合には、ディスク装置への書戻
し処理は不要となる。４．ミスヒット時のキャッシュライト処理図１６のフローチャートは、図１５のステップＳ８にお
けるレコード形式情報テーブルの参照によるミスヒット
時のキャッシュライト処理の詳細である。まずステップ
Ｓ１で、ホストコンピュータ１２からのライト要求で指
定されたレコードを含むトラックアドレスによりレコー
ド形式情報テーブル５０を参照する。続いてステップＳ
２で、目的レコードがトラック上に存在するか否か判断
する。

【００８７】即ち、図８のレコード形式情報テーブル５
０のトラック上のレコード数８２を示すセクタ数と指定
レコード番号を比較し、指定レコード番号が小さければ
トラック上に存在するものと判断する。また指定レコー
ド数がテーブル上のレコード数８２のセクタ数より大き
ければトラック上に存在しないことから、ステップＳ８
に進み、ホストコンピュータに対しエラー報告を行う。

【００８８】ステップＳ２で目的レコードがトラック上
に存在した場合には、ステップＳ３に進み、実ディスク
装置の書込条件が成立するか否か判断する。この実施例
にあっては、レコード形式情報テーブルの参照により次
の６つの条件を満足したときに、実ディスク装置への書
込条件成立と判断する。レコードＲ０がキー長ＫＬ＝０、データ長ＤＬ＝８の
標準フォーマットである。但し、データ部はオールゼロ
である必要はない。

【００８９】レコードＲ１以降の全てのレコードのキ
ー長ＫＬ＝０でデータ長ＤＬが同一である。即ち、等長
レコード形式である。レコードＲ１以降のレコード番号が全て昇順である。
但し、レコードＲ１は任意のレコード番号から開始され
ていてもよい。レコードＲ０以降のカウント部の値ＣＣＨＨが全て同
一である。但し、論理的なＣＣＨＨが実際のシーク値と
異なる場合があり、この場合にはレコードＲ１以降のＣ
ＣＨＨが同一であればよい。

【００９０】レコード形式情報テーブル５０にはキー
部が格納されていないので（ＫＬ＝０）、キーサーチを
伴わないチャネルコマンドワード列である。ＣＫＤコマンド体系または拡張ＣＫＤコマンド体系で
ある。このような〜の条件が成立すると、ステップＳ４に
進み、不良トラックか否かチェックする。即ち、図９の
レコード形式情報の中のフラグ７６について、その不良
トラックフラグ８６をチェックする。不良トラックフラ
グ８６が１にセットされていれば不良トラックであるこ
とが判り、その不良トラックアドレスをエントリとし
て、ステップＳ７で、図１０の不良交代トラック対応テ
ーブル５４を参照し、交代トラックアドレス９４を求め
る。

【００９１】次にステップＳ５で、キャッシュメモリ上
の目的レコードのアドレスを計算する。具体的には、図
８のレコード形式情報テーブル５０において、レコード
番号７８によってレコードＲ０に続く最初のレコード番
号を知り、その先頭レコード番号から目的レコードまで
のレコード数にレコード長８０のセクタ長を掛け合わせ
て、目的レコードの先頭アドレスを計算する。

【００９２】続いてステップＳ６で、キャッシュメモリ
３２のキャッシュデータ領域１０４における目的レコー
ドアドレスに要求されたレコードデータを書き込む。更
にステップＳ８で、図６のキャッシュ管理テーブル４８
への登録を行い、この場合、更新フラグ６４は１にセッ
トして、ＬＲＵ５６による追出しの際に対応するディス
ク装置にライトバックできるようにしておく。

【００９３】一方、ステップＳ３で、前記〜の条件
を満足しなかった場合には、ステップＳ１０のライトス
ルー処理を行う。５．ＬＲＵ処理とライトバック処理図１７のフローチャートは、図４のＬＲＵ部５６による
キャッシュ無効化によるデータ追出し処理である。キャ
ッシュメモリ３２のキャッシュデータ領域１０４に図７
のように格納されたトラックセグメントまたはパーシャ
ル・トラックセグメントは、所定時間アクセスされない
状態に達すると、ＬＲＵ部５６によるキャッシュ追出し
を伴うキャッシュ無効化処理が行われる。このＬＲＵ部
５６による追出しの際に、まずステップＳ２で、図６の
キャッシュ管理テーブル４８を参照し、ステップＳ３
で、更新フラグ６４が１にオンしているか否かチェック
する。

【００９４】更新フラグ６４が１にオンしていれば、キ
ャッシュメモリ上で更新されたトラックセグメントが実
際のディスク装置のトラックデータと異なっていること
から、ステップＳ４で、ライトバック処理をデバイスア
ダプタ４０−１，４０−２側に依頼する。そして、追出
しが済んだキャッシュセグメントをキャッシュ管理テー
ブル４８から削除し、これによりキャッシュデータ領域
１０４の追出しの済んだトラックセグメントの無効化が
行われる。

【００９５】一方、キャッシュ管理テーブル４８の更新
フラグが０にオフしていた場合には、ステップＳ６に進
み、レコード形式情報テーブル５０を参照する。そして
ステップＳ７で、図９のレコード形式情報のフラグ７６
の中のＬＴＤフラグ９０が無効か否かチェックする。Ｌ
ＴＤフラグ９０が０にリセットされて無効であれば、ス
テップＳ８で、デバイスアダプタ４０−１，４０−２側
にライトバックを依頼する。

【００９６】レコード形式情報のＬＴＤフラグ９０が無
効となっているのは、ホストコンピュータ１０からのユ
ーザ領域のレコードＲ１以降のフォーマットライトを実
行した場合であり、しかもフォーマットライト後にその
トラックに対するライト要求が行われずにキャッシュ管
理テーブル４８への登録も行われていない状態である。

【００９７】したがって、この状態のトラックセグメン
トについては、ディスク装置へのライトバックを依頼
し、ユーザ領域のレコード形式を変更したフォーマット
処理の内容にディスク装置の該当するトラックを一致さ
せる。ステップＳ８でライトバックを依頼した後、ステ
ップＳ９で、デバイスアダプタ４０−１，４０−２より
ライトバックの終了報告を受けると、ＬＴＤフラグを有
効を示す１にセットする。

【００９８】図１８のフローチャートは、デバイスアダ
プタ４０−１，４０−２によるディスク装置へのライト
バック処理である。デバイスアダプタ４０−１，４０−
２は、ライトキャッシュ制御部４４側からのライトバッ
ク依頼の有無をチェックしており、ライトバック依頼を
受けるとステップＳ２に進み、該当するディスク装置に
対するデバイスバスをチェックする。このデバイスバス
を使用していない状態が一定時間続いた場合には、ステ
ップＳ３で、デバイスバスの空きと判断し、該当するデ
ィスクアクセスにより、依頼されたトラックデータを書
き込むライトバックを行う。６．レコード形式情報テーブルの初期化生成処理図１９のフローチャートは、システムの電源投入時にお
けるレコード形式情報テーブル５０の初期生成の詳細で
ある。まずステップＳ１で、ディスク制御装置１２に接
続しているディスク装置の内、不使用のディスク装置お
よび未接続のディスク装置を除く有効に使用可能なディ
スク装置を認識する。例えば図４にあっては、ディスク
機番＃０１〜＃０６をもつ６台のディスク装置１８−１
〜１８−６が有効ディスク装置として認識される。

【００９９】次にステップＳ２で、有効ディスク装置の
中の最初のディスク機番＃０１をセットし、ステップＳ
３で、履歴管理テーブル５２を参照する。履歴管理テー
ブル５２は、図１３のようにＬＴＤ有効／無効情報９６
が設けられており、無効情報がセットされているか否
か、ステップＳ４でチェックする。無効情報がセットさ
れておらず有効情報がセットされている場合には、ディ
スク機番＃０１のディスク装置１８−１における制御装
置使用領域６０に格納したレコード形式情報は有効に更
新されていることが判り、履歴管理テーブル５２のポイ
ンタ９８で指定されるキャッシュデータ領域１０４の先
頭アドレスから、キャッシュ上にディスク装置１８−１
の制御装置使用領域６０から読み込んだレコード形式情
報を展開する。

【０１００】続いてステップＳ６で、ディスク装置１８
−１からのレコード形式情報の読込みにエラーがあった
か否かチェックし、正常に読込展開できれば、ステップ
Ｓ７で、展開したレコード形式情報テーブルの領域をキ
ャッシュデータ領域１０４から削除する。一方、ステッ
プＳ６で、ディスク装置１８−１からのリードアクセス
にエラーがあった場合には、ステップＳ１０で、レコー
ド形式情報テーブル５０にオールゼロのデータを展開
し、更にステップＳ１１で、ＬＴＤフラグを無効にセッ
トしておく。

【０１０１】このＬＴＤフラグの無効状態のセットによ
り、後にホストコンピュータ１０からフォーマットライ
トが要求された際にレコード形式情報の新たな生成処理
が行われることになる。ステップＳ１〜Ｓ７の処理が済
むと、ステップＳ８で、使用可能な有効ディスク装置の
全ての処理の終了の有無をチェックし、全てのディスク
を終了していなければ、ステップＳ９で、次のディスク
機番＃０２をセットし、ステップＳ３からの処理を全デ
ィスクの終了まで繰り返す。７．レコード形式情報テーブルの書戻し処理図２０は、図１５のステップＳ１８のレコード形式情報
テーブルのディスク装置への書戻し処理の詳細である。
ディスク制御装置の電源遮断に先立って終了指示が行わ
れると、図２０のＬＴＤ書戻し処理が開始され、まずス
テップＳ１で未接続および未使用以外の有効ディスク装
置を認識し、ステップＳ３で、最初のディスク機番例え
ばディスク機番＃０１をセットする。

【０１０２】次にステップＳ３で、履歴管理テーブル５
２を参照し、ステップＳ４で、無効情報がセットされて
いるか否かチェックする。無効情報がセットされている
場合には、キャッシュメモリ上のレコード形式情報とデ
ィスク装置上のレコード形式情報が不一致となる非同期
状態であることから、ステップＳ５で、デバイスアダプ
タ４０−１，４０−２側に対しレコード形式情報テーブ
ルのディスク装置への書込みを依頼する。

【０１０３】これによりディスクアダプタ４０−１，４
０−２側は指定されたディスク装置１８−１に対するレ
コード形式情報の書込みを行い、ステップＳ６で、エラ
ーの有無をチェックする。エラーがなければ、ステップ
Ｓ７で、履歴管理テーブル５２に有効情報をセットし、
ディスク装置１８−１のレコード形式情報が正常に更新
されたことを示す。

【０１０４】一方、ディスク装置への書込みでエラーが
発生した場合には、ディスク装置のレコード形式情報は
正常に更新されていないことから、履歴管理テーブル５
２に無効情報をセットする。この無効情報のセットによ
り、次に電源投入を行った際にディスク装置からキャッ
シュメモリ上へのレコード形式情報テーブル５０の展開
が阻止される。

【０１０５】またステップＳ４で、履歴管理テーブル５
２に有効情報がセットされていた場合には、この時点で
キャッシュ上のレコード形式とディスク装置上のレコー
ド形式は一致して同期性が確保されていることから、ス
テップＳ５〜Ｓ７のレコード形式情報のディスク装置へ
の書戻しは行わない。ステップＳ８にあっては、全ディ
スク装置の処理終了の有無をチェックしており、ステッ
プＳ９で、次のディスク装置１８−２のディスク機番＃
０２をセットし、ステップＳ３からの処理を全ディスク
装置が終わるまで繰り返す。

【０１０６】図２１は、レコード形式情報テーブル５０
のディスク装置に対する書戻し処理の他の実施例であ
り、図２０の処理に加え、オプションとして設けること
ができる。この図２１の書戻し処理にあっては、装置の
運用中に一定時間ごとに書戻し処理を行うようにしたこ
とを特徴とする。まずステップＳ１でタイマを起動し、
ステップＳ２で、例えば１０分経過したか否かチェック
している。１０分を経過するとタイムアウトを判別し
て、ステップＳ３に進み、レコード形式情報テーブルの
ディスク装置への書戻しを行う。このディスク装置への
書戻しは、図２０のステップＳ３〜Ｓ１０の処理と同じ
になる。

【０１０７】図２２のフローチャートは、レコード形式
情報テーブル５０の書戻し処理の他の実施例であり、図
２１の実施例と同様、図２０の基本的な書戻し処理に対
するオプションとして設けることができる。この図２１
の書戻し処理にあっては、ホストコンピュータからのデ
バイス初期化処理であるフォーマットライトに伴う一連
の入出力処理を行うチャネル・コマンドワード・チェー
ンの最後を判別して、ディスク装置への書戻し処理を行
うようにしたことを特徴とする。

【０１０８】この図２２の処理を行うため、まずホスト
コンピュータ１０側において、フォーマットライトを行
うチャネルコマンドのサブパラメータとして、チャネル
・コマンドワード・チェーンがフォーマットライト処理
の最後であることを宣言する終了宣言コードを設ける。
そこで図２２の処理にあっては、ホストコンピュータ１
０からフォーマットライト要求があったことをステップ
Ｓ１で判別すると、ステップＳ２で、終了宣言コードの
有無をチェックしている。フォーマットライト要求に伴
う一連の処理が終了して、最後の入出力要求のサブパラ
メータとして設けた終了宣言コードがステップＳ２で終
了し、フォーマットライトに伴うレコード形式情報テー
ブル５０の更新が済んでいることから、ステップＳ３
で、レコード形式情報テーブル５０のディスク装置への
書戻しを行う。このディスク装置への書戻しは、図２０
のステップＳ３〜Ｓ１０と同じになる。８．レコード形式情報テーブルの生成処理図２３のフローチャートは、図１５のステップＳ１２の
フォーマットライト処理の詳細であり、本発明にあって
は、フォーマットライト処理の際にレコード形式情報テ
ーブルの更新あるいはレコード形式情報テーブルの生成
を行う。

【０１０９】ホストコンピュータ１０からフォーマット
ライトが要求されると、まずステップＳ１で、指定デバ
イス機番のレコード形式情報テーブル５０を参照し、そ
のトラックのＬＴＤフラグが有効か否かチェックする。
フラグが有効であれば、ユーザ領域となるレコードＲ１
以降のフォーマットライトであることから、ステップＳ
３で、不良トラックか否かチェックし、不良トラックで
あれば、ステップＳ４で、交代トラックを検索し、対象
トラックを特定する。

【０１１０】続いてステップＳ５で、レコード形式情報
テーブル５０の内容からユーザ領域となるレコードＲ１
のアドレスを計算し、ステップＳ６で、レコードＲ１以
降をフォーマッティングする。続いてステップＳ７で、
フォーマッティングが済んだレコード形式情報テーブル
５０のトラックアドレスのレコード形式情報を更新す
る。

【０１１１】続いてステップＳ８で、ＬＴＤフラグを有
効にセットし、更にステップＳ９で、履歴管理テーブル
５２に無効情報をセットし、キャッシュメモリ上のレコ
ード形式とディスク装置上のレコード形式が不一致とな
る非同期状態にあることを表わす。このレコード形式情
報の不一致状態は、図２０の書戻し処理の際に同期性が
確保される。

【０１１２】一方、ステップＳ２で、ＬＴＤフラグが無
効であった場合には、トラックデータ全体を生成するフ
ォーマットライトが必要となり、ステップＳ１０で、キ
ャッシュメモリ上に１トラック分のトラックセグメント
を生成し、ステップＳ１１でレコード形式情報テーブル
５０に対応するレコード形式情報を生成して格納する。

【０１１３】このステップＳ１０，Ｓ１１のトラックセ
グメントとレコード形式情報の生成は、図１９のレコー
ド形式情報テーブルの初期化生成処理でディスク装置か
らのレコード形式情報の読込みでエラーとなって、オー
ルゼロのデータを展開しているレコード形式情報テーブ
ルについては、全トラックについてフォーマットライト
によるトラックセグメントとレコード形式情報の生成を
行うことになる。

【０１１４】図２４のフローチャートは、本発明におけ
るレコード形式情報生成処理の他の実施例であり、この
実施例にあっては、装置運用中の定期的なパトロール処
理によりレコード形式情報を生成するようにしたことを
特徴とする。まずステップＳ１において、タイマをスタ
ートし、ステップＳ２で、一定時間を経過したときのタ
イムアウトによりレコード形式情報生成処理を開始す
る。まずステップＳ３で、使用可能となっている有効デ
ィスク装置の履歴管理テーブル５２を参照し、ステップ
Ｓ４で、無効情報がセットされているディスク装置のデ
バイス機番を判別する。

【０１１５】続いてステップＳ５で、無効情報がセット
された対象ディスクをアクセスするデバイスアダプタを
決定し、ステップＳ６で、アダプタの空き状態をチェッ
クする。アダプタの空き状態が判別されると、ステップ
Ｓ７で、トラックアドレスＴをＴ＝０にセットして、レ
コード形式情報テーブルをステップＳ８で参照し、その
トラックアドレスのＬＴＤフラグが無効か否かステップ
Ｓ９でセットする。

【０１１６】ＬＴＤフラグが無効であればレコード形式
情報が存在しないことから、ステップＳ１０で、対象と
なっているディスク装置から該当トラックをリードし、
リードトラックを解析してレコード形式情報を作成し、
レコード形式情報テーブル５０に格納する。続いてステ
ップＳ１１で、ＬＴＤフラグを有効にセットする。最終
的にステップＳ１２で、全トラックの処理を終了したか
否かチェックし、終了していなければ、ステップＳ１３
で、トラックアドレスＴを１つ増加し、ステップＳ８か
らの処理を繰り返す。

【０１１７】またステップＳ９で、参照したトラックア
ドレスのＬＴＤフラグが有効であった場合には、レコー
ド形式情報の生成は必要ないことから、ステップＳ１３
で、トラックアドレスＴを増加して、次のトラックアド
レスの処理に進む。図２５は、本発明におけるＬＴＤ生
成処理の他の実施例であり、リードキャッシュ制御部４
６によるディスク装置からのステージング処理の際にレ
コード形式情報を生成するようにしたことを特徴とす
る。

【０１１８】リードキャッシュ制御部４６によるステー
ジング処理の際に、まずステップＳ１で、ディスクアダ
プタ４０−１，４０−２側にステージング処理を依頼し
た後、ステップＳ２で、レコード形式情報テーブル５０
の該当するトラックアドレスを参照し、ステップＳ３
で、ＬＴＤフラグが無効か否かチェックする。ＬＴＤフ
ラグが無効であれば、そのレコード形式情報は生成され
ていないことから、ステップＳ４で、ディスク装置から
のトラックデータのリードによるキャッシュメモリへの
転送を行った後、ステップＳ５で、デバイスアダプタ側
のバッファメモリ上に格納しているトラックデータを解
析してレコード形式情報を生成し、ステップＳ６で、レ
コード形式情報テーブル５０の対応するトラックアドレ
スのレコード形式情報を更新する。最終的にステップＳ
７で、更新が済んだトラックアドレスのＬＴＤフラグを
有効にセットする。

【０１１９】一方、ステップＳ３でＬＴＤフラグが有効
であった場合には、レコード形式情報は既に生成済みで
あることから、ステップＳ８で、ディスク装置からトラ
ックデータをリードしてキャッシュに転送する通常のス
テージングを行う。９．増設時のレコード形式情報テーブルの生成処理図２６のフローチャートは、ディスク制御装置１２に対
しディスク装置１８−１〜１８−６に加えて新たに別の
ディスク装置を増設した際のレコード形式情報テーブル
の生成処理である。

【０１２０】まずステップＳ１で、ディスク制御装置１
２がディスク装置の増設を認識する。ディスク装置の増
設は、デバイスアダプタ４０−１，４０−２側で増設に
伴うディスク装置の増設情報（NOT READY TO READY）を
認識して通知していることで判る。増設デバイスを認識
すると、ステップＳ２で、増設したディスク装置のデバ
イス機番、例えばデバイス機番＃０７のテーブル領域を
確保するため、履歴管理テーブル５２のポインタで指定
されるテーブルの先頭アドレスから所定サイズ、例えば
５４０バイト分の領域の解放を要求する。

【０１２１】このキャッシュデータ領域の解放要求を受
けて、ステップＳ３で、該当領域のキャッシュデータの
無効化即ち追出しを行う。続いてステップＳ４で、増設
したディスク装置の制御装置使用領域６０にデータ形式
情報が格納されているか否かチェックする。データ形式
情報が格納されていなければ、ステップＳ５で、増設し
たディスク装置からトラックデータをリードし、ステッ
プＳ６で、トラック形式を解析してレコード形式情報を
生成し、ステップＳ７で、新たに確保したキャッシュメ
モリ上のレコード形式情報テーブルにデータを書き込む
テーブル生成を行う。また増設したディスク装置にレコ
ード形式情報が格納されていれば、ステップＳ９で、電
源投入時と同様、制御装置使用領域６０のレコード形式
情報をリードして、キャッシュデータ領域に新たに確保
したレコード形式情報テーブルの領域に展開する。１０．並列ステージング処理図２７のフローチャートは、レコード形式情報テーブル
５０の利用によるリードキャッシュ制御部４６による並
列ステージング処理である。ホストコンピュータ１０か
らのリード要求に対し、リードキャッシュ制御部４６に
おいてミスヒットとなった場合、ディスク装置側からの
ステージングが複数トラックに跨って行われる場合があ
る。通常のステージングは、同じデバイスアダプタが順
番にトラックごとのステージングを行う。これは実際の
ディスク装置において１トラック上に存在するレコード
数を確定することができないために行われる。即ち、通
常はディスク装置のトラックのレコードをサーチしイン
デックスを検出した後でないと、要求レコード数が次の
トラック数に亘っているか否か判断することができな
い。

【０１２２】これに対し本発明にあっては、ディスク制
御装置１２にレコード形式情報が記憶されているため、
ホストコンピュータ１０からのリード要求で指定された
レコード数が１トラック上に存在するのか複数トラック
上に存在するのかを、ステージング処理を開始する前に
認識することができる。そして複数のディスク装置の複
数トラックに亘るものと判断した場合は、全トラックの
ステージングを同時に開始できるので、ホストコンピュ
ータに対するリードデータの転送準備を迅速に行うこと
ができる。

【０１２３】図２７において、ホストコンピュータ１０
からのリード要求に対しリードキャッシュ制御部４６
は、ステップＳ１で、レコード形式情報テーブル５０を
参照し、要求されたレコード数が複数のディスク装置に
分散されて複数トラックに亘るか否か、ステップＳ２で
チェックする。複数トラックに亘ることが判別される
と、ステップＳ３で、複数トラックの並列ステージング
をスケジュールする。

【０１２４】このスケジュールに基づき、ステップＳ４
で、デバイスアダプタ４０−１，４０−２に並列ステー
ジングを要求する。ここでデバイスアダプタの台数を並
列ステージングの要求トラック数が越えていた場合に
は、１台のディスク装置に順番にステージングを要求す
ることになる。続いてステップＳ５で、スケジュールに
従ったデバイスアダプタによるディスク装置からのステ
ージングが並列的に開始され、トラックデータをキャッ
シュメモリ３２のキャッシュデータ領域１０４に並列的
に転送する。このトラックデータの並列転送において、
最初にステージングを開始したデバイスアダプタによる
キャッシュメモリへの転送が一定データ量に達すると、
チャネルアダプタ２４−１，２４−２側に対する再結合
要求が出され、再結合要求の完了をもって、キャッシュ
メモリ３２のキャッシュデータ領域１０４によるステー
ジングが済んでいるデータの上位装置への転送が平行し
て行われる。

【０１２５】これの複数のディスク装置のトラックに亘
る並列ステージングにより、ホストコンピュータからの
リード要求に対するミスヒット時のデータ転送をより高
速化することができる。またステップＳ２で、１トラッ
クのステージングであった場合には、通常のディスク装
置のリードアクセスによるステージングが行われること
になる。

【０１２６】尚、上記の実施例は、ＲＡＩＤ構成のディ
スク装置に対するディスクキャッシュを用いたアクセス
制御を例にとっているが、ＲＡＩＤ以外に、複数のデバ
イスバスでアクセス可能なディスク装置に対するディス
クキャッシュ制御についても同様に適用できる。更に本
発明は、上記の実施例の数値的な限定は受けない。

【０１２７】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、可変長のレコード形式をもつディスク装置を対象と
したキャッシュ制御において、ディスク制御装置側にデ
ィスク装置の形式情報を格納したテーブルを記憶して、
上位装置からのライト要求に伴うミスヒット時に参照す
ることで、キャッシュメモリ上のトラックのレコード位
置を、ディスク装置のレコード形式を実際に参照するこ
となく確定し、キャッシュメモリ上で上位装置からのラ
イト要求に伴う処理を全て行なって迅速に終了させるこ
とができる。

【０１２８】また、上位装置からの実際のディスク装置
におけるレコード形式とは異なったレコード形式の要求
に対しても、ディスク制御装置でテーブルのレコード形
式を参照することでレコード形式の相違を認識でき、相
違したレコード形式による入出力要求を、ディスク装置
をアクセスすることなく迅速に拒否することができる。

【０１２９】更に、上位装置のリード要求に伴うディス
ク装置からのステージングについても、レコード形式の
テーブルを参照することで複数トラックのステージング
を認識して、並列的なステージングによる高速応答がで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図

【図２】本発明の実施例のブロック図

【図３】二重化した本発明の実施例のブロック図

【図４】本発明の機能を示したブロック図

【図５】ＣＫＤフォーマットによるトラック構造の説明
図

【図６】キャッシュ管理テーブルの説明図

【図７】キャッシュメモリの説明図

【図８】レコード形式情報テーブル（ＬＴＤ）の説明図

【図９】レコード形式情報のフォーマット説明図

【図１０】不良交代トラック対応テーブルの説明図

【図１１】キャッシュメモリ上のレコード形式情報テー
ブル（ＬＴＤ）の格納領域の展開説明図

【図１２】履歴管理テーブルの説明図

【図１３】履歴管理テーブル情報のフォーマット説明図

【図１４】ＬＴＤポインタテーブルの説明図

【図１５】キャッシュ制御の全体処理のフローチャート

【図１６】ミスヒット時のキャッシュライト処理のフロ
ーチャート

【図１７】ＬＲＵ処理のフローチャート

【図１８】デバイスアダプタによるライトバック処理の
フローチャート

【図１９】電源投入時のレコード形式情報テーブル（Ｌ
ＴＤ）の初期生成処理のフローチャート

【図２０】電源切断時のレコード形式情報テーブル（Ｌ
ＴＤ）の書戻し処理のフローチャート

【図２１】定期的なＬＴＤテーブル書戻し処理のフロー
チャート

【図２２】レコード形式を変更するフォーマットライト
の処理終了に伴うレコード形式情報テーブル（ＬＴＤ）
の書戻し処理のフローチャート

【図２３】レコード形式を変更するフォーマットライト
時のレコード形式情報テーブル（ＬＴＤ）の生成と更新
のフローチャート

【図２４】定期的なレコード形式情報テーブル（ＬＴ
Ｄ）の生成処理のフローチャート

【図２５】ステージングに伴なうレコード形式情報テー
ブル（ＬＴＤ）の生成処理のフローチャート

【図２６】ディスク装置増設時のレコード形式情報テー
ブル（ＬＴＤ）の生成処理のフローチャート

【図２７】並列ステージング処理のフローチャート

【符号の説明】

１０，１０−１，１０−２：ホストコンピュータ（上位
装置）１２，１２−１，１２−２：ディスク制御装置１４−１，１４−２：チャネルバス１６：ストリングコントローラ１８，１８−１〜１８−６：ディスク装置（物理デバイ
ス）２０，２０−１，２０−２：ＭＰＵ２２，２２−１，２２−２：ＲＯＭ２４−１〜２４−８：チャネルアダプタ（ＣＡ）２５，２５−１，２５−２：ＲＡＭ２６，２６−１，２６−２：ホストインタフェース制御
部２８，２８−１，２８−２：キャッシュ制御部３０，３０−１，３０−２：不揮発性キャッシュメモリ３２，３２−１，３２−２：キャッシュメモリ（揮発
性）３４，３４−１，３４−２：バックアップ電源３６，３６−１，３６−２：ヒット判定回路３８，３８−１，３８−２：デバイスインタフェース制
御部４０−１〜４０−８：デバイスアダプタ（ＤＡ）４２−１〜４２−８：デバイスバス４４：ライトキャッシュ制御部４６：リードキャッシュ制御部４８：キャッシュ管理テーブル５０：レコード形式情報テーブル（ＬＴＤ）５２：履歴管理テーブル５４：不良交代トラック対応テーブル５６：ＬＲＵ部５８：ユーザ領域６０：制御装置使用領域（ＤＳＴ領域）１００：テーブル生成部１０２：テーブル書戻し部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平５−28046（ＪＰ，Ａ) 特開平３−282841（ＪＰ，Ａ) 特開平６−348600（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06F 3/06

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】可変長のデータ形式をもつディスク装置に
対し、上位装置の入出力要求に基づいてデータの読み書
きを行うディスク制御装置に於いて、前記ディスク装置のデータをトラック単位に保持するキ
ャッシュメモリと、前記ディスク装置におけるトラックのレコード形式情報
を保持するレコード形式情報テーブルと、前記上位装置からの書込要求に対し、前記キャッシュメ
モリ上に対応するトラックデータが存在する場合は前記
キャッシュメモリ上で書込処理を終了し、前記キャッシ
ュメモリ上に対応するトラックデータが存在しない場合
は、前記レコード形式情報テーブルの参照によりレコー
ド形式を解析して前記キャッシュメモリに展開するトラ
ック上のレコード位置を認識し、前記キャッシュメモリ
上で書込処理を終了するライトキャッシュ制御部と、上位装置からの読出要求に対し前記キャッシュメモリ上
に対応するトラックデータが存在する場合は前記キャッ
シュメモリ上のデータを前記上位装置に転送して処理を
終了し、前記キャッシュメモリ上に対応するトラックデ
ータが存在しない場合は、前記ディスク装置から対応す
るトラックをステージングした後に前記上位装置にデー
タを転送して読出処理を終了するリードキャッシュ制御
部と、を備え、前記レコード形式情報テーブルは、レコード形式情報と
してトラック上に存在するレコード数を保持し、前記ライトキャッシュ制御部は、前記上位装置からのレ
コード番号の指定による書込要求に対し、前記レコード
形式情報テーブルのトラック上に存在するレコード数を
参照して、指定されたレコードがトラック上に存在する
か否か判定することを特徴とするディスク制御装置。
【請求項２】請求項１記載のディスク制御装置に於い
て、前記レコード形式情報テーブルは、レコード形式情報と
して、トラック上のＲ０レコードのデータ長を保持し、前記ライトキャッシュ制御部は、前記上位装置からトラ
ックデータの前記Ｒ０レコードに続くＲ１レコード以降
のレコード形式を変更する処理要求を受けた際に、前記
レコード形式情報テーブルのＲ０レコードのデータ長か
ら前記Ｒ１レコードの開始位置を認識して前記キャッシ
ュメモリ上でレコード形式を変更することを特徴とする
ディスク制御装置。
【請求項３】請求項１記載のディスク制御装置に於い
て、前記レコード形式情報テーブルは、レコード形式情報と
して、トラック上のレコードが全て等しいデータ長を持
つことを示す等長フラグを保持し、前記ライトキャッシュ制御部は、前記上位装置からのレ
コード番号の指定による書込要求に対し、前記等長フラ
グとそのレコード長から前記キャッシュメモリ上の指定
レコードの位置を計算して書き込むことを特徴とするデ
ィスク制御装置。
【請求項４】請求項１記載のディスク制御装置に於い
て、更に、不良トラックと交代トラックとの対応を示す
不良交代トラック対応テーブルを有し、前記レコード形式情報テーブルは、レコード形式情報と
して、不良トラックを認識する不良トラックフラグを保
持し、前記ライトキャッシュ制御部は、前記上位装置からの書
込要求に対し前記不良トラックフラグを認識した場合
は、前記不良交代トラック対応テーブルを参照して前記
キャッシュメモリ上の交代トラックに書き込むことを特
徴とするディスク制御装置。
【請求項５】請求項１記載のディスク制御装置に於い
て、前記キャッシュメモリは、電源遮断時にデータ保持可能
な不揮発性キャッシュメモリを備え、前記レコード形式
情報テーブルを前記不揮発性キャッシュメモリに格納
し、装置電源の切断投入に対し継続的にテーブル内容を
保持することを特徴とするディスク制御装置。
【請求項６】請求項１記載のディスク制御装置に於い
て、前記ディスク装置は前記レコード形式情報テーブル
の内容を格納する専用の領域をディスク媒体上に備えた
ことを特徴とするディスク制御装置。
【請求項７】請求項６記載のディスク制御装置に於い
て、更に、電源切断時に、前記レコード形式情報テーブルの内容
を、対応するディスク装置に書き込むテーブル書戻し部
と、電源投入時に、前記ディスク装置から前記レコード形式
情報テーブルの内容を読み出して前記キャッシュメモリ
上のテーブル格納領域に格納するテーブル生成部と、を設けたことを特徴とするディスク制御装置。
【請求項８】請求項７記載のディスク制御装置に於い
て、更に、実装可能な複数のディスク装置の各々のデバイス番号に
ついて、未接続や不使用等を示すテーブル無効情報と、
有効に使用できることを示すテーブル有効情報を格納し
た履歴管理テーブルを設け、前記テーブル生成部は、電源投入時に、前記履歴管理テ
ーブルを参照して前記ディスク装置のデバイス番号の順
番にレコード形式情報テーブルの格納領域を前記キャッ
シュメモリ上に確保する際に、前記テーブル有効情報が
認識された場合はテーブル格納領域を確保し、前記テー
ブル無効情報が認識された場合はテーブル格納領域を確
保せずにキャッシュデータ領域として使用させることを
特徴とするディスク制御装置。
【請求項９】請求項８記載のディスク制御装置に於い
て、前記キャッシュメモリは、電源遮断時にデータ保持
可能な不揮発性キャッシュメモリを備え、前記不揮発性
キャッシュメモリに前記履歴管理テーブルを格納したこ
とを特徴とするディスク制御装置。
【請求項１０】請求項９記載のディスク制御装置に於い
て、更に、前記テーブル生成部は、電源投入時に、前記ディスク装
置のデバイス番号に従って前記履歴管理テーブルを順次
参照し、前記テーブル有効情報を認識した場合は、対応
するディスク装置のレコード形式情報を読み込み、前記
テーブル無効情報を認識した場合は、対応するディスク
装置のレコード形式情報の読込みを禁止することを特徴
とするディスク制御装置。
【請求項１１】請求項９記載のディスク制御装置に於い
て、前記テーブル書戻し部は、定期的に前記レコード形式情
報テーブルの内容を、対応するディスク装置に書き戻す
ことを特徴とするディスク制御装置。
【請求項１２】請求項９記載のディスク制御装置に於い
て、前記ライトキャッシュ制御部は、上位装置から要求され
たレコード形式を前記キャッシュメモリ上で変更した際
に、対応する前記レコード形式情報テーブルのレコード
形式情報を更新し、前記テーブル書戻し部は、前記ライトキャッシュ制御部
によるレコード形式の変更処理の終了を認識した際に、
前記レコード形式情報を対応するディスク装置に書き戻
すことを特徴とするディスク制御装置。
【請求項１３】請求項１２記載のディスク制御装置に於
いて、前記ライトキャッシュ制御部は、レコード形式を変更し
た際に、前記履歴管理テーブルにテーブル無効情報をセ
ットし、前記テーブル書戻し部は、電源切断時には、前記履歴管
理テーブルを参照してテーブル無効情報をもつレコード
形式情報テーブルのみを対応するディスク装置に書き戻
すことを特徴とするディスク制御装置。
【請求項１４】請求項１記載のディスク制御装置に於い
て、前記レコード形式情報テーブルは、レコード形式情報と
してレコード形式情報が有効か無効かを示すフラグ情報
を有し、前記フラグ情報が無効を示すトラックについてレコード
形式情報を生成してレ前記コード形式情報テーブルに格
納するテーブル生成部を設けたことを特徴とするディス
ク制御装置。
【請求項１５】請求項１４記載のディスク制御装置に於
いて、前記テーブル生成部は、前記ライトキャッシュ制御部で前記上位装置からレコー
ド形式を初期化するフォーマットライトを実行して前記
キャッシュメモリ上に１トラック分のレコードを生成し
た際に、対応するレコード形式情報を生成してレコード
形式情報テーブルに格納することを特徴とするディスク
制御装置。
【請求項１６】請求項１４記載のディスク制御装置に於
いて、前記テーブル生成部は、前記レコード形式情報テ
ーブルのフラグ情報が無効を示しているトラックを定期
的に検索して前記ディスク装置からトラックデータを読
み出し、該トラックデータを解析してレコード形式情報
を生成することを特徴とするディスク制御装置。
【請求項１７】請求項１４記載のディスク制御装置に於
いて、前記テーブル生成部は、前記リードキャッシュ制御部による前記ディスク装置か
らトラックデータをステージングした時に、前記レコー
ド形式情報テーブルの対応するフラグ情報の無効を認識
した場合、前記ステージングしたトラックデータを解析
してレコード形式情報を生成することを特徴とするディ
スク制御装置。
【請求項１８】請求項１記載のディスク制御装置に於い
て、前記テーブル生成部は、ディスク装置が新たに増設され
て使用可能となった場合、前記キャッシュメモリ上に増
設ディスク装置のレコード形式情報テーブルの格納領域
を確保すると同時に、前記増設ディスク装置の全トラッ
クデータを定期的に読み出して解析することにより、レ
コード形式情報を生成して前記レコード形式情報テーブ
ルに格納することを特徴とするディスク制御装置。
【請求項１９】請求項１記載のディスク制御装置に於い
て、前記リードキャッシュ制御部は、上位装置からの読出要
求に対し対応データが前記キャッシュメモリ上に存在し
ない場合、前記レコード形式情報テーブルを参照して複
数のディスク装置に亘る複数トラックデータのステージ
ングを認識した場合、前記複数のディスク装置に対し並
列読出しを指示して複数トラックを同時にステージング
させることを特徴とするディスク制御装置。
【請求項２０】可変長のデータ形式をもつディスク装置
に対し、上位装置の入出力要求に基づいてデータの読み
書きを行うディスク制御装置に於いて、前記ディスク装置のデータを保持する記憶部と、前記ディスク装置におけるレコード形式情報を保持する
レコード形式情報テーブルと、前記上位装置からの書込要求に対し、前記記憶部上に対
応するデータが存在する場合は前記記憶部上で書込処理
を終了し、前記記憶部上に対応するデータが存在しない
場合は、前記レコード形式情報テーブルの参照によりレ
コード形式を解析して前記記憶部に展開するレコード位
置を認識し、前記記憶部上で書込処理を終了する書込み
制御部と、上位装置からの読出要求に対し前記記憶部上に対応する
データが存在する場合は前記記憶部上のデータを前記上
位装置に転送して処理を終了し、前記記憶部上に対応す
るデータが存在しない場合は、前記ディスク装置から対
応するデータをステージングした後に前記上位装置にデ
ータを転送して読出処理を終了する読出し制御部と、を備え前記レコード形式情報テーブルは、レコード形式情報と
してトラック上に存在するレコード数を保持し、前記書込み制御部は、前記上位装置からのレコード番号
の指定による書込要求に対し、前記レコード形式情報テ
ーブルのトラック上に存在するレコード数を参照して、
指定されたレコードがトラック上に存在するか否か判定
することを特徴とするディスク制御装置。