JP3579526B2

JP3579526B2 - Method and system for processing access to storage device

Info

Publication number: JP3579526B2
Application number: JP28326695A
Authority: JP
Inventors: 大一郎林; 宏藤生; 弘之大村
Original assignee: NTT Communications Corp
Current assignee: NTT Communications Corp
Priority date: 1995-10-31
Filing date: 1995-10-31
Publication date: 2004-10-20
Anticipated expiration: 2015-10-31
Also published as: JPH09128158A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ処理システムにおける比較的低速・大容量の記憶装置の高速化を図る目的で採用されるバッファメモリ方式に関し、特に、磁気ディスク装置等に蓄積されたデータの取り出しが必要な分散処理ネットワークにおいて、データを取り出す側の処理ユニットが、磁気ディスク装置等を配下に持つデータを取り出される側の処理ユニットに対して、取り出すべきデータを識別するのに必要な情報以外のアクセス頻度を意味する情報を与えることによって、データを取り出される側の処理ユニットが処理アルゴリズムを選択し、結果として磁気ディスク装置等への物理アクセス回数を減少させることにより、データを取り出される側の処理ユニットの平均応答時間を短縮することを目的とした記憶装置へのアクセス処理方式に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来からある、磁気ディスク装置への物理アクセス回数を減少させることにより処理効率を高める方式としては、一般にディスクキャッシュ方式がある。磁気ディスク装置は大容量ではあるが、そのデータ転送は低速である。ディスクキャッシュ方式は、例えば、磁気ディスク装置を有してデータ等を蓄積している処理ユニットに高速・小中容量のディスクキャッシュ用バッファメモリ（以後キャッシュメモリと呼称）を内蔵させ、これに他の処理ユニットが高頻度に取り出しあるいは書き換えするデータを磁気ディスク装置から読み上げておくことにより、等価的に高速データ転送ができる大容量の蓄積処理ユニットを実現する。
【０００３】
図１はディスクキャッシュ方式を適用した分散処理ネットワークとしての蓄積形通信処理システムの一般的な例であり、図４は従来のディスクキャッシュ方式による処理手順を示すフローチャートである。図４中のＳ１′，Ｓ３〜Ｓ８′は、処理ステップを表す。
【０００４】
送受信装置２は交換機３を介して情報入出力端末４から端末制御装置２２にてデータを受信し、蓄積装置１へ送る。蓄積装置１は送受信装置２から受け取ったデータを磁気ディスク１３に書き込み、データの検索キー（ファイル名等）を送受信装置２に送る。送受信装置２は、一旦蓄積装置１に記憶したデータを交換機３を介して端末制御装置２２から情報入出力端末４に送信する時、蓄積装置１にデータ検索キーをもとにデータ読み出し要求を行う（Ｓ１′）。蓄積装置１では、読み出し要求を受信すると、検索キーで検索を行い、該当のデータがデータバッファメモリ（キャッシュメモリ）１２上に読み込まれている場合（Ｓ３でＹ）には、データバッファメモリ１２より送受信装置２へデータを送信する（Ｓ５）。該当のデータがデータバッファメモリ１２上に読み込まれていない場合（Ｓ３でＮ）には、データバッファメモリ１２を確保し、磁気ディスク１３よりディスクバッファメモリ１２上へ読み込み（Ｓ４）、送受信装置２へデータを送信する（Ｓ５）。送受信装置２では、蓄積装置１からデータを受信すると端末制御装置２２から交換機３を介して情報入出力端末４へ送信する。送受信装置２は、送るべき全ての情報入出力端末４へ前記データの送信が終了すると、蓄積装置１に対し磁気ディスク１３に蓄積されている前記データの消去要求を送出する。蓄積装置１では、データの消去要求を受信すると（Ｓ７）、データ検索キーにより磁気ディスク１３を検索し前記データを消去する（Ｓ８′）。
【０００５】
以上に述べた従来のディスクキャッシュ方式においては、データの取り出し要求の中に対象データ等の取り出し頻度を表示する手段がない。そのため、データを蓄積している処理ユニットである蓄積装置１側では、今まさに取り出さんとするデータの、以後の読み出し予定の有無とは無関係に、一律に処理ユニット内に確保されたキャッシュメモリに読み上げ、データ返送後も前記キャッシュメモリ内の使用エリアを解放することなく保持する。
【０００６】
従って、データの取り出し要求元である送受信装置２では、あらかじめ取り出し頻度が低いことが判っているようなデータまでが、データ蓄積元でのキャッシングの対象とされる。よって、該データはキャッシュメモリの一部をある期間占有し、有限かつ高価なキャッシュメモリの使用効率を低下させ、そのため、キャッシュメモリとして用意された容量の割にはヒット率が期待できない結果となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来からあるディスクキャッシュ方式は、読み出し要求を受けた時点で磁気ディスク装置からデータを一律に読み上げて保持するため、繰り返しキャッシュメモリにアクセスして特定の同一データを何回も読み出すことの多いシステムにはデータヒット率が高く非常に効果的であるが、逆に磁気ディスク装置へのアクセスがランダムに近いデータを扱うことが多い場合には、キャッシュメモリでのデータヒット率は低く、またステージング処理によるオーバヘッドが大きいため、反って処理能力の低下を招くこととなり、適用できない性質のものである。
【０００８】
特に、画信号の蓄積・読み出し処理を行うファクシミリ蓄積配送通信の様に、一般通信（送信元と送信先が一対一で対応する）のようなランダムアクセスに近いディスクアクセスと、同報通信のような同一データに対するアクセス頻度の高いディスクアクセスとが混在するシステムの場合には、従来のディスクキャッシュ方式では、後者の処理においては効果的であるにもかかわらず、繰返しのないために利用効率の悪い前者の処理の存在故に適用が不可能であるか、あるいは適用しても大して効果が発揮されないといった問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、上記のような問題を解決するために、磁気ディスク装置等の記憶装置に対するアクセスの要求が単発的でデータのバッファリングが不要な処理の場合には、バッファリングの処理を省略し、同報送信等のように繰り返し磁気ディスク装置等の記憶装置にアクセスする処理の場合には、バッファリングの処理を行って、ランダムなディスクアクセスと同一データへの高頻度のディスクアクセスが混在するシステムにディスクキャッシュ方式等のバッファメモリ方式を適用した場合における応答時間を短縮し、キャッシュ用バッファメモリの利用効率を向上させることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の記憶装置へのアクセス処理システムは、
記憶装置へのアクセスの頻度を判別し、その頻度が高いかあるいは低いかを意味する情報を選択する手段と、
前記記憶装置に記憶されたデータが要求された際に前記選択する手段によって選択された前記頻度の高いかあるいは低いかを意味する情報を前記要求内部に表示する手段と、
前記表示する手段によって前記頻度が低いことを意味する情報が表示された場合に、バッファメモリ中に前記記憶装置の該当データを書き込み若しくは読み上げ、このデータバッファメモリに対するアクセス終了後、このデータバッファメモリを即座に解放する手段と、
前記表示する手段によって前記頻度が高いことを意味する情報が表示された場合に、まず前記データバッファメモリを検索し前記要求の指定するデータが前記データバッファメモリ中に残存した場合は、前記要求に従って該データバッファメモリにアクセスして該アクセス終了後も該データバッファメモリを解放することなく保持し、前記データバッファメモリ中に前記要求の指定するデータが存在しなかった場合は、次に前記要求の指定するデータを該データバッファメモリ中に書き込みもしくは前記記憶装置にアクセスして読み上げてアクセスし、該アクセス終了後も前記データバッファメモリを解放することなく保持する手段とを有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の記憶装置へのアクセス処理システムは、中央処理装置とデータバッファメモリと記憶装置とを有し主にデータ蓄積処理を実行する第１の処理ユニットと、第１の処理ユニットに対してデータの取り出しまたはデータの蓄積と取り出しを要求する第２の処理ユニットとを有する分散処理システムにおいて、
第２の処理ユニットが第１の処理ユニットにおける記憶装置へのアクセスの頻度を判別すると、その頻度が高いかあるいは低いかを意味する情報を選択する手段と、
前記第２の処理ユニットが前記記憶装置に記憶されたデータを要求した際に、前記選択する手段によって選択された前記頻度の高いかあるいは低いかを意味する情報を前記要求内部に表示する手段と、
前記表示する手段によって前記アクセスの頻度が低いことを意味する情報が表示されている場合に、前記取り出し要求を受信した前記第１の処理ユニットが、前記データバッファメモリ中にディスク装置内のデータを読み上げ、このデータバッファメモリから前記第２の処理ユニットに該データを返送終了後、このデータバッファメモリを即座に解放する手段とを有することを特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明の記憶装置へのアクセス処理方法は、中央処理装置とデータバッファメモリと記憶装置とを有し主にデータ蓄積処理を実行する第１の処理ユニットと、第１の処理ユニットに対してデータの取り出しまたはデータの蓄積と取り出しを要求する第２の処理ユニットとを有する分散処理ネットワークにおける記憶装置へのアクセス処理方法において、
第２の処理ユニットが、第１の処理ユニットにおける記憶装置へのアクセス頻度を判別すると、このアクセス頻度が高いかあるいは低いかを意味する情報を選択する手順と、
前記第２の処理ユニットが、前記記憶装置に記憶されたデータを要求した際に、前記選択する手順によって選択されたアクセス頻度の高いかあるいは低いかを意味する情報を前記要求内部に表示する手順と、
前記第２の処理ユニットによって前記アクセス頻度が低いことを意味する情報が表示されている場合に、前記取り出し要求を受信した第１の処理ユニットが、データバッファメモリ中にディスク装置内のデータを読み上げ、該データバッファメモリから前記第２の処理ユニットに該データを返送終了後、該データバッファメモリを即座に解放する手順とを有することを特徴とする。
【００１３】
前記第一のアクセス処理システムにおいては、前記既に解放されず保持されているデータバッファメモリが、最新の要求により前記記憶装置から読み出したデータのバッファリングによって、容量不足となるに至った場合は、前記保持されているデータバッファメモリ内部のデータの内、過去のアクセス回数が最も低かった部分、または過去最後にアクセスされてから保持している時間が最も長かった部分から順に解放する手段を有するようにしてもよい。
また、前記第二のアクセス処理システムにおいても、前記表示する手段によって前記頻度が高いことを意味する情報が表示されている場合に、前記取り出し要求を受信した前記第１の処理ユニットが、まず前記データバッファメモリを検索し、前記取り出し要求の指定するデータが前記データバッファメモリ中に残存した場合は、該データバッファメモリから前記第２の処理ユニットに該データを返送し該返送終了後も該データバッファメモリを解放することなく保持し、前記データバッファメモリ中に前記取り出し要求の指定するデータが存在しなかった場合は、次に記憶装置にアクセスして前記取り出し要求の指定するデータを前記データバッファメモリ中に読み上げて前記第２の処理ユニットに返送し返送終了後も前記データバッファメモリを解放することなく保持する手段を有するようにしてもよい。
さらに、前記アクセス処理方法においても、前記第２の処理ユニットによって前記頻度が高いことを意味する情報が表示されている場合に、前記取り出し要求を受信した第１の処理ユニットが、前記データバッファメモリを検索する手順と、前記取り出し要求の指定するデータが前記データバッファメモリ中に残存した場合、前記第１の処理ユニットが、前記データバッファメモリから前記第２の処理ユニットに前記データを返送し、この返送終了後も、前記データバッファメモリを解放することなく保持する手順と、前記データバッファメモリ中に前記取り出し要求の指定するデータが存在しなかった場合、前記第１の処理ユニットが、前記記憶装置にアクセスして前記取り出し要求の指定するデータを前記データバッファメモリ中に読み上げて、前記第２の処理ユニットに返送し、この返送終了後も、前記データバッファメモリを解放することなく保持する手順とを有するようにしてもよい。
【００１４】
本発明では、磁気ディスク装置等の記憶装置へのアクセス形態が、ランダムアクセスに近いか、同一データへ何度もアクセスする処理の一環であるかを、アクセスを依頼する側が判断し、そして、アクセス時にアクセスを実行する側に通知し、その情報を元にアクセスを実行する側が処理アルゴリズムを選択して、ランダムアクセスに近いアクセスの場合にはバッファリングの処理を省略し、同一データに対するアクセス頻度の高いアクセスの場合にはバッファリングの処理を行うことにより、ランダムアクセスに近いディスクアクセスと、同一データに対するアクセス頻度の高いアクセスとが混在するデータ処理システムの場合においても、データ蓄積時の処理及び蓄積するデータのいずれにも制限・変更を加えることなく、磁気ディスク装置等の記憶装置へのアクセス回数を減少させて、応答時間を短縮させるとともに、ディスクキャッシュ方式等のバッファメモリ方式におけるデータバッファメモリの利用効率を向上させる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施の形態例を示す分散処理ネットワークとして蓄積形通信処理システムの構成を説明する図である。１はデータの蓄積処理を行う蓄積装置で、中央処理装置１１、データバッファメモリ１２及び磁気ディスク装置１３からなる。２は情報入出力端末４_１〜４ｎ（以下、情報入出力端末４で代表する）とデータを送受信し、蓄積装置１にデータの蓄積・読み出しを要求する送受信装置で、中央処理装置２１、端末制御装置２２_１〜２２ｎ（以下、端末制御装置２２で代表する）からなる。
【００１７】
図２は、上記の実施の形態例におけるディスクキャッシュ方式による処理手順を示す図であって、蓄積装置１の処理手順を示している。図中のＳ１〜Ｓ８は、その処理ステップである。
【００１８】
送受信装置２は交換機３を介して情報入出力端末４から端末制御装置２２にてデータを受信し、蓄積装置１に送る。蓄積装置１は送受信装置２から受け取ったデータを磁気ディスク装置１３に書き込み、データの検索キー（ファイル名等）を送受信装置２に送る。
【００１９】
送受信装置２は、一旦蓄積装置１に記憶したデータを交換機３を介して端末制御装置２２から情報入出力端末４に送信する時、蓄積装置１に対しデータ検索キーをもとにデータ取り出し（読み出し）要求を行う。このとき、送るべきデータが一対一通信なのか、同報通信なのか識別し、蓄積装置１に送る読み出し要求上に磁気ディスク装置１３より読み取ったデータをアクセス頻度が高いもの（同報通信）でデータバッファメモリ１２上に保存しておくか、アクセス頻度が低くデータを読み込んだデータバッファメモリ１２をすぐに解放するかのアクセスモードを表示する。
【００２０】
蓄積装置１では、送受信装置２から取り出し頻度を意味する情報とともにデータ取り出し要求を受信すると（Ｓ１）、要求の中のアクセスモードを識別する（Ｓ２）。
【００２１】
ここで、取り出し頻度（アクセス頻度）が低い要求のものについては、キャッシュメモリであるデータバッファメモリ１２を確保し、磁気ディスク装置１３からデータバッファメモリ１２へデータを読み込む（Ｓ４_２）。蓄積装置１はデータバッファメモリ１２を管理するため、図３に示すバッファ管理テーブル５にエントリ５１としてデータ検索キー５１ａ、アクセス回数５１ｂ、アクセス時刻５１ｃを記録する。このようなバッファ管理テーブル５は、例えば中央処理装置１１に設ける。
【００２２】
蓄積装置１は、読み込んだデータバッファメモリ１２の内容を送受信装置２に送信（Ｓ５_２）した後、そのデータを消去してアクセス頻度が低い要求に対するデータバッファメモリ１２を解放するとともに、バッファ管理テーブル５の該当データバッファメモリに対する記録を消去する。
【００２３】
一方、蓄積装置１は、Ｓ２の取り出し頻度の識別において、アクセス頻度が高い要求を受けた場合には、バッファ管理テーブル５上をデータ検索キー５１ａで検索する。該当のデータがデータバッファメモリ１２上に読み込まれている場合（Ｓ３でＹ）、データバッファメモリ１２より送受信装置２へデータを送信する（Ｓ５_１）。該当のデータがデータバッファメモリ１２上に読み込まれていない場合（Ｓ３でＮ）、データバッファメモリ１２を確保し、磁気ディスク装置１３よりデータバッファメモリ１２上へ読み込み（Ｓ４_１）、バッファ管理テーブル５へ記憶するとともに、送受信装置２へ読み込んだデータを送信する（Ｓ５_１）。
【００２４】
送受信装置２では、蓄積装置１からディスクを受信すると端末制御装置２２から交換機３を介して情報入出力端末４へ送信する。送受信装置２は、送るべき全ての情報入出力端末４へ前記データの送信が終了すると、蓄積装置１に対し磁気ディスク装置１３に蓄積されている前記データの消去要求を送出する。
【００２５】
蓄積装置１では、データの消去要求を受信すると（Ｓ７_１）、データ検索キー５１ａにより磁気ディスク装置１３を検索し前記データを消去する。また、同様にデータバッファメモリ１２内に前記データが格納されているかバッファ管理テーブル５を検索キー５１ａにて検索し、バッファ管理テーブル５に記録されている場合、バッファ管理テーブル５より示されるデータバッファメモリ１２内の前記データ消去してデータバッファメモリ１２の解放を行う（Ｓ８′）。
【００２６】
なお、蓄積装置１において、解放されず保持されているデータバッファメモリ１２が、送受信装置２からの最新の取り出し要求により磁気ディスク装置１３から読み出したデータのバッファリングによって容量不足となるに至った場合は、前記保持されているデータバッファメモリ１２内部のデータの内、蓄積装置１から見て過去の取り出し回数が最も低かった部分（バッファ管理テーブル５のアクセス回数５１ｂを参照）、あるいは蓄積装置１から見て過去最後にアクセスされてから保持している時間が最も長かった部分（バッファ管理テーブル５の最近アクセス時刻５１ｃを参照）から順に解放する手段を例えば中央処理装置１１に有する構成とするのが、データバッファメモリ１２の有効利用を図る上で好適である。
【００２７】
また、上記実施の形態例では、記憶装置として磁気ディスク装置を用いた例を示したが、光ディスク装置や光磁気ディスク装置等の種々のディスク装置の使用が可能であり、さらに一般的には、比較的に低速・大容量の記憶装置を用いたデータ処理システムに適用可能である。上記実施の形態例では、蓄積形通信処理システムを例に説明したが、分散処理ネットワークに限らず、種々のデータ処理装置あるいはシステムに適用できることは言うまでもない。
【００２８】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、記憶装置へのアクセス要求の中に対象データへのアクセス頻度を表示するため、データのアクセス要求元ではあらかじめアクセス頻度が低いことが判っているようなデータまでが、データ蓄積元でのキャッシングの対象とされることがなく、有限かつ高価なデータバッファメモリ（キャッシュメモリ）の使用効率及び、データバッファメモリとして用意された容量を少なくしてもデータバッファメモリ上のヒット率（キャッシュ効果）を高める効果がある。
【００２９】
さらに、蓄積終了時（記憶装置内のデータ消去時）に該データをバッファメモリ上から同様に削除するようにした場合、あるいは、データバッファメモリが容量不足に陥った場合にそれまでのアクセス回数の最も少ないデータ、または最後のアクセスが最も長く保持されているデータを、データバッファメモリから消去するようにした場合には、前記の使用効率、ヒット率を高めることができる。
【００３０】
また、結果として磁気ディスク装置の記憶装置への物理アクセス回数が減少するため、データを取り出される側の平均応答時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態例を示すブロック図である。
【図２】上記実施の形態例での処理手順を示すフローチャートである。
【図３】上記実施の形態例で用いるテーブルの説明図である。
【図４】従来例での処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…蓄積装置
１１…中央処理装置
１２…データバッファメモリ
１３…磁気ディスク装置
２…送受信装置
２１…中央処理装置
２２_１〜２２_ｎ…端末制御装置
３…交換機
４_１〜４_ｎ…情報入出力端末
５…バッファ管理テーブル
５１…エントリ
５１ａ…検索キー
５１ｂ…アクセス回数
５１ｃ…アクセス時刻[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a buffer memory system adopted for the purpose of increasing the speed of a relatively low-speed and large-capacity storage device in a data processing system, and in particular, to a distributed processing which requires the retrieval of data stored in a magnetic disk device or the like. In a network, the processing unit on the data extracting side refers to the processing unit on the data extracting side having a magnetic disk device or the like as an access frequency other than information necessary for identifying data to be extracted. By giving the information, the processing unit from which the data is taken out selects the processing algorithm, and as a result, the number of physical accesses to the magnetic disk device or the like is reduced, so that the average response time of the processing unit from which the data is taken out Access processing method to a storage device for the purpose of shortening Than it is.
[0002]
[Prior art]
As a conventional method for increasing the processing efficiency by reducing the number of physical accesses to the magnetic disk device, there is a disk cache method in general. The magnetic disk device has a large capacity, but its data transfer is slow. In the disk cache system, for example, a processing unit that has a magnetic disk device and stores data and the like incorporates a high-speed, small-to-medium-capacity disk cache buffer memory (hereinafter referred to as cache memory). By reading out, from the magnetic disk device, data that the processing unit frequently retrieves or rewrites, a large-capacity storage processing unit capable of equivalently high-speed data transfer is realized.
[0003]
FIG. 1 is a general example of a storage type communication processing system as a distributed processing network to which a disk cache system is applied, and FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure according to a conventional disk cache system. S1 'and S3 to S8' in FIG. 4 represent processing steps.
[0004]
The transmission / reception device 2 receives data from the information input / output terminal 4 via the exchange 3 at the terminal control device 22 and sends the data to the storage device 1. The storage device 1 writes the data received from the transmission / reception device 2 to the magnetic disk 13 and sends the data retrieval key (file name or the like) to the transmission / reception device 2. When transmitting / receiving the data once stored in the storage device 1 from the terminal control device 22 to the information input / output terminal 4 via the exchange 3, the transmission / reception device 2 issues a data read request to the storage device 1 based on the data search key. (S1 '). Upon receiving the read request, the storage device 1 performs a search using the search key, and if the corresponding data has been read into the data buffer memory (cache memory) 12 (Y in S3), the data is read from the data buffer memory 12. The data is transmitted to the transmitting / receiving device 2 (S5). If the corresponding data has not been read into the data buffer memory 12 (N in S3), the data buffer memory 12 is secured and read from the magnetic disk 13 onto the disk buffer memory 12 (S4). The data is transmitted (S5). In the transmission / reception device 2, when data is received from the storage device 1, the data is transmitted from the terminal control device 22 to the information input / output terminal 4 via the exchange 3. Upon completion of the transmission of the data to all the information input / output terminals 4 to be transmitted, the transmission / reception device 2 sends a request for erasing the data stored in the magnetic disk 13 to the storage device 1. Upon receiving the data erasure request (S7), the storage device 1 searches the magnetic disk 13 using the data search key and erases the data (S8 ').
[0005]
In the conventional disk cache method described above, there is no means for displaying the frequency of fetching the target data or the like in the data fetch request. Therefore, in the storage device 1 which is a processing unit storing data, the data to be fetched right now is uniformly stored in the cache memory secured in the processing unit irrespective of whether or not there is a scheduled readout. Even after reading out and returning data, the used area in the cache memory is held without being released.
[0006]
Therefore, in the transmission / reception device 2 which is a data fetch request source, even data whose fetch frequency is known to be low in advance is subject to caching at the data storage source. Therefore, the data occupies a part of the cache memory for a certain period of time, and reduces the use efficiency of the finite and expensive cache memory. As a result, a hit ratio cannot be expected for the capacity prepared as the cache memory. .
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional disk cache method reads and holds data uniformly from a magnetic disk device when a read request is received, so it is often used in a system that accesses the cache memory repeatedly and reads out the same specific data many times. Has a high data hit rate and is very effective.On the other hand, if the access to the magnetic disk drive is often handling data that is almost random, the data hit rate in the cache memory is low and Since the overhead is large, the processing capacity is degraded, which is not applicable.
[0008]
In particular, disk access close to random access such as general communication (where the source and destination correspond one-to-one), such as facsimile storage / delivery communication for storing / reading image signals, and broadcast communication In the case of a system in which disk accesses with a high frequency of access to the same data are mixed, the conventional disk cache method is effective in the latter processing, but has poor utilization efficiency due to no repetition. There is a problem that the application is impossible because of the presence of the former process, or that the application does not produce much effect.
[0009]
In order to solve the above-described problem, the present invention provides a buffering process when a request for access to a storage device such as a magnetic disk device is a one-time request that does not require data buffering. Omitting, in the case of a process of repeatedly accessing a storage device such as a magnetic disk device such as a broadcast transmission, buffering is performed so that random disk access and high frequency disk access to the same data are performed. An object of the present invention is to reduce the response time when a buffer memory system such as a disk cache system is applied to a mixed system, and to improve the use efficiency of a cache buffer memory.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
An access processing system for a storage device according to the present invention includes:
Means for determining the frequency of access to the storage device and selecting information that means whether the frequency is high or low ;
Means for displaying information indicating whether the frequency is high or low selected by the selecting means when the data stored in the storage device is requested, in the request,
When the information indicating that the frequency is low is displayed by the display means, the data in the storage device is written or read out in the buffer memory, and after the access to the data buffer memory is completed, the data buffer memory is read out. Means of immediate release,
When the information indicating the fact frequently by means of the display is displayed, if the data is first designated by the search data buffer memory the request remains in the data buffer memory, according to the request After the access to the data buffer memory, the data buffer memory is retained without being released even after the access is completed, and if the data specified by the request does not exist in the data buffer memory, the next Means for writing specified data in the data buffer memory or accessing the storage device to read and access the data, and holding the data buffer memory without releasing it even after the access is completed.
[0011]
In addition, an access processing system for a storage device according to the present invention includes a first processing unit having a central processing unit, a data buffer memory, and a storage device and mainly performing data storage processing; A second processing unit for requesting data retrieval or data storage and retrieval,
When the second processing unit determines the frequency of access to the storage device in the first processing unit , means for selecting information indicating whether the frequency is high or low ;
When the second processing unit requests data stored in the storage device, a means for displaying information indicating whether the frequency is high or low selected by the selecting means in the request. ,
When the information indicating that the access frequency is low is displayed by the display means, the first processing unit having received the retrieval request stores the data in the disk device in the data buffer memory. Means for immediately releasing the data buffer memory after reading and returning the data from the data buffer memory to the second processing unit.
[0012]
Further, the method for processing access to a storage device according to the present invention includes a first processing unit having a central processing unit, a data buffer memory, and a storage device and mainly performing data storage processing; And a second processing unit for requesting data storage or data storage and retrieval.
When the second processing unit determines the access frequency to the storage device in the first processing unit , a procedure for selecting information indicating whether the access frequency is high or low ,
A step of, when the second processing unit requests data stored in the storage device , displaying information indicating whether the access frequency selected by the selecting step is high or low in the request; When,
When the information indicating that the access frequency is low is displayed by the second processing unit, the first processing unit that has received the retrieval request reads out the data in the disk device into the data buffer memory. Releasing the data buffer memory immediately after returning the data from the data buffer memory to the second processing unit.
[0013]
In the first access processing system, when the data buffer memory that has not been released and held is buffered by data read from the storage device due to the latest request, the capacity becomes insufficient. The data buffer memory may include means for sequentially releasing the data in the data buffer memory from the portion having the lowest access count in the past or the portion having the longest holding time since the last access in the past. It may be.
Also, in the second access processing system, when the information indicating that the frequency is high is displayed by the display unit, the first processing unit that has received the retrieval request first executes the The data buffer memory is searched, and if the data specified by the retrieval request remains in the data buffer memory, the data is returned from the data buffer memory to the second processing unit, and the data is returned after the return is completed. If the data specified by the retrieval request does not exist in the data buffer memory without holding the buffer memory, the storage device is accessed next to store the data specified by the retrieval request in the data buffer. The data buffer is read out in the memory and returned to the second processing unit. It may have a means for holding without releasing the memory.
Further, also in the access processing method, when the information indicating that the frequency is high is displayed by the second processing unit, the first processing unit that has received the retrieval request includes the data buffer memory. And when the data specified by the retrieval request remains in the data buffer memory, the first processing unit returns the data from the data buffer memory to the second processing unit, After the return is completed, a procedure for holding the data buffer memory without releasing it, and when the data designated by the retrieval request does not exist in the data buffer memory, the first processing unit The device accesses the device and reads the data specified by the retrieval request into the data buffer memory. Gaité, returned to the second processing unit, after the return completion also may have a procedure to hold without releasing the data buffer memory.
[0014]
In the present invention, the access requesting side determines whether the access mode to the storage device such as the magnetic disk device is close to random access or is part of the process of accessing the same data many times. At the time of execution, the side executing the access selects a processing algorithm based on the information, and omits buffering processing when the access is close to random access. By performing buffering processing in the case of high access, processing and storage at the time of data storage can be performed even in a data processing system in which disk access close to random access and access with high access frequency to the same data are mixed. Without limiting or changing any of the data Reduce the number of accesses to the storage device 置等, along with shortening the response time, to improve the utilization efficiency of the data buffer memory in the buffer memory method, such as a disk cache scheme.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0016]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a storage-type communication processing system as a distributed processing network according to an embodiment of the present invention. Reference numeral 1 denotes a storage device for storing data, which comprises a central processing unit 11, a data buffer memory 12, and a magnetic disk device 13. 2 information input and output terminal 4 ₁ to 4n (hereinafter, representative in information input and output terminal 4) to send and receive data and, in receiving device requesting storing and reading data in the storage device 1, the central processing unit 21, the terminal Control devices 22 _{1 to} 22n (hereinafter, represented by the terminal control device 22).
[0017]
FIG. 2 is a diagram showing a processing procedure according to the disk cache method in the above embodiment, and shows a processing procedure of the storage device 1. S1 to S8 in the figure are the processing steps.
[0018]
The transmission / reception device 2 receives data from the information input / output terminal 4 via the exchange 3 at the terminal control device 22 and sends the data to the storage device 1. The storage device 1 writes the data received from the transmission / reception device 2 to the magnetic disk device 13 and sends the data retrieval key (file name or the like) to the transmission / reception device 2.
[0019]
When transmitting / receiving the data once stored in the storage device 1 from the terminal control device 22 to the information input / output terminal 4 via the exchange 3, the transmission / reception device 2 retrieves (reads) the data from the storage device 1 based on the data search key. Make a request. At this time, whether the data to be sent is one-to-one communication or broadcast communication is identified, and the data read from the magnetic disk device 13 in the read request to be sent to the storage device 1 is accessed with high frequency (broadcast communication). An access mode for storing the data in the data buffer memory 12 or immediately releasing the data buffer memory 12 from which data is read with a low access frequency is displayed.
[0020]
When the storage device 1 receives a data retrieval request together with information indicating the retrieval frequency from the transmission / reception device 2 (S1), it identifies the access mode in the request (S2).
[0021]
Here, for those of the extraction frequency (access frequency) low request, ensure data buffer memory 12 is a cache memory, reads data from the magnetic disk device 13 to the data buffer memory 12 (S4 _2). In order to manage the data buffer memory 12, the storage device 1 records a data search key 51a, an access count 51b, and an access time 51c as an entry 51 in the buffer management table 5 shown in FIG. Such a buffer management table 5 is provided, for example, in the central processing unit 11.
[0022]
Storage device 1, after sending (S5 ₂₎ the contents of the data buffer memory 12 read to the transceiver device 2, as well as releases the data buffer memory 12 for erasing request access frequency is low the data buffer management table The record in the corresponding data buffer memory of No. 5 is deleted.
[0023]
On the other hand, the storage device 1 searches the buffer management table 5 with the data search key 51a when receiving a request with a high access frequency in identifying the extraction frequency in S2. If corresponding data is read into the data buffer memory 12 (Y at S3), and transmits the data from the data buffer memory 12 to the transmitting and receiving apparatus 2 (S5 _1). If the corresponding data has not been read into the data buffer memory 12 (N in S3), the data buffer memory 12 is secured and read from the magnetic disk device 13 onto the data buffer memory 12 (S4 ₁ ). stores the, and transmits the read data to the transmitting and receiving apparatus 2 (S5 _1).
[0024]
When the transmission / reception device 2 receives the disk from the storage device 1, the disk is transmitted from the terminal control device 22 to the information input / output terminal 4 via the exchange 3. Upon completion of the transmission of the data to all the information input / output terminals 4 to be transmitted, the transmission / reception device 2 sends a request for deleting the data stored in the magnetic disk device 13 to the storage device 1.
[0025]
In the storage device 1 receives the erase request data (S7 _1), to erase the data searching magnetic disk device 13 by the data search key 51a. Similarly, if the data is stored in the data buffer memory 12, the buffer management table 5 is searched using the search key 51a, and if the data is recorded in the buffer management table 5, the data buffer indicated by the buffer management table 5 is displayed. The data in the memory 12 is erased to release the data buffer memory 12 (S8 ').
[0026]
In the case where the data buffer memory 12 held and not released in the storage device 1 becomes insufficient in capacity due to buffering of data read from the magnetic disk device 13 due to the latest retrieval request from the transmission / reception device 2. Is the portion of the stored data in the data buffer memory 12 where the number of times of retrieval in the past was the lowest when viewed from the storage device 1 (see the number of accesses 51b in the buffer management table 5) or from the storage device 1. For example, the central processing unit 11 is provided with a means for sequentially releasing the part that has been held for the longest time since the last access in the past (see the latest access time 51c in the buffer management table 5). This is suitable for effective use of the data buffer memory 12.
[0027]
Further, in the above embodiment, an example in which the magnetic disk device is used as the storage device has been described. However, various disk devices such as an optical disk device and a magneto-optical disk device can be used. The present invention is applicable to a data processing system using a relatively low-speed and large-capacity storage device. In the above embodiment, the storage type communication processing system has been described as an example, but it goes without saying that the present invention is applicable not only to a distributed processing network but also to various data processing devices or systems.
[0028]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, since the access frequency to the target data is displayed in the access request to the storage device, it is found that the access frequency is low in advance at the data access request source. Data is not subject to caching at the data storage source, the use efficiency of a finite and expensive data buffer memory (cache memory) and the capacity prepared as the data buffer memory are reduced. This also has the effect of increasing the hit rate (cache effect) on the data buffer memory.
[0029]
Furthermore, when the data is similarly deleted from the buffer memory at the end of the accumulation (when the data in the storage device is erased), or when the data buffer memory runs out of capacity, the number of accesses until then is reduced. When the least data or the data whose last access is held for the longest time are erased from the data buffer memory, the above-mentioned use efficiency and hit ratio can be increased.
[0030]
Further, as a result, the number of times of physical access to the storage device of the magnetic disk device is reduced, so that the average response time on the side from which data is taken out can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure in the embodiment.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a table used in the embodiment.
FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure in a conventional example.
[Explanation of symbols]
1 ... storage device 11 ... central processing unit 12 ... data buffer memory 13 ... magnetic disk unit 2 ... transceiver 21 ... central processing unit ₂₂ 1 through 22 n _... terminal control apparatus 3 ... exchange ₄ 1 to 4 n _... data input and output terminal 5 buffer management table 51 entry 51a search key 51b access count 51c access time

Claims

Means for determining the frequency of access to the storage device and selecting information that means whether the frequency is high or low ;
Means for displaying information indicating whether the frequency is high or low selected by the selecting means when the data stored in the storage device is requested, in the request,
When the information indicating that the frequency is low is displayed by the display means, the data in the storage device is written or read out in the buffer memory, and after the access to the data buffer memory is completed, the data buffer memory is read out. Means of immediate release,
When the information indicating the fact frequently by means of the display is displayed, if the data is first designated by the search data buffer memory the request remains in the data buffer memory, according to the request After the access to the data buffer memory, the data buffer memory is retained without being released even after the access is completed, and if the data specified by the request does not exist in the data buffer memory, the next Means for writing specified data in the data buffer memory or accessing the storage device to read and access the data, and holding the data buffer memory without releasing it even after the access is completed. Device access processing system.

If the data buffer memory that has not been released and held becomes short of capacity due to buffering of data read from the storage device at the latest request, the data buffer memory inside the held data buffer memory is 2. The storage according to claim 1, further comprising means for sequentially releasing data from a portion having the least number of accesses in the past or a portion having the longest holding time since the last access. Device access processing system.

A first processing unit having a central processing unit, a data buffer memory, and a storage device and mainly performing data accumulation processing; and a first processing unit for requesting the first processing unit to retrieve data or to accumulate and retrieve data. In a distributed processing system having two processing units,
When the second processing unit determines the frequency of access to the storage device in the first processing unit , means for selecting information indicating whether the frequency is high or low ;
When the second processing unit requests data stored in the storage device, a means for displaying information indicating whether the frequency is high or low selected by the selecting means in the request. ,
When the information indicating that the access frequency is low is displayed by the display means, the first processing unit having received the retrieval request stores the data in the disk device in the data buffer memory. Means for immediately releasing the data buffer memory after reading and returning the data from the data buffer memory to the second processing unit.

4. The system for processing access to a storage device according to claim 3,
When the information indicating that the frequency is high is displayed by the display means , the first processing unit having received the retrieval request first searches the data buffer memory and specifies the retrieval request. If the data to be stored remains in the data buffer memory, the data is returned from the data buffer memory to the second processing unit, and the data buffer memory is retained without being released after the return, and If the data specified by the retrieval request does not exist in the buffer memory, the storage device is accessed next, and the data specified by the retrieval request is read out into the data buffer memory and sent to the second processing unit. Having means for returning the data buffer memory without releasing it even after the return is completed And it features.

A first processing unit having a central processing unit, a data buffer memory, and a storage device and mainly performing data accumulation processing; and a first processing unit for requesting the first processing unit to retrieve data or to accumulate and retrieve data. In a method for processing access to a storage device in a distributed processing network having two processing units,
When the second processing unit determines the frequency of access to the storage device in the first processing unit , a procedure for selecting information indicating whether the frequency is high or low ;
A step of, when the second processing unit requests data stored in the storage device , displaying information indicating the high or low frequency selected by the selecting step in the request; When,
When the information indicating that the frequency is low is displayed by the second processing unit, the first processing unit that has received the retrieval request reads out the data in the disk device into the data buffer memory, Immediately returning the data buffer memory from the data buffer memory to the second processing unit, and immediately releasing the data buffer memory.

The method for processing access to a storage device according to claim 5,
When information indicating that the frequency is high is displayed by the second processing unit, the first processing unit that has received the retrieval request searches the data buffer memory;
When the data specified by the retrieval request remains in the data buffer memory, the first processing unit returns the data from the data buffer memory to the second processing unit. Holding the data buffer memory without releasing it;
If the data specified by the retrieval request does not exist in the data buffer memory, the first processing unit accesses the storage device and reads out the data specified by the retrieval request into the data buffer memory. Returning to the second processing unit and holding the data buffer memory without releasing it even after the return is completed.