JP3594202B2 - External storage controller - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、上位装置とであるチャネル転送と、外部記憶装置との転送の経路が、時間的に独立に動作する非同期転送を行うディスク制御装置等の外部記憶制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の磁気ディスク制御装置では、チャネル転送とディスク転送の経路が時間的に独立に動作する非同期転送を行うため、データ転送は全て制御装置内のメモリを介して行われる。つまり、データのライトは、まず書こうとするトラックのデータを磁気ディスク装置であるデバイスからメモリ上に展開し、書きたい部分をライトし、データのリードは、読もうとするトラックのデータをデバイスからメモリ上に展開し、読みたい部分だけをリードする。
【0003】
また、キャッシュ管理の手法として、一度メモリ上に展開されたデータはある期間そのまま記憶され、再度、同じデータにリードまたはライトのアクセスがくると、メモリ上のデータを使ってそのままリードまたはライトをする。
【0004】
メモリにデータが展開されているかどうかは、キャッシュを管理するモジュール(CFE)が常に情報を持っている。
上位装置からリードまたはライトのI/O(命令)がくると、チャネルアダプタ(CA)は、キャッシュ管理モジュールCFEに、これからアクセスするトラックがメモリ上に展開されているかどうか問い合わせる。キャッシュ管理モジュールCFEは、自分の持っているキャッシュ情報を検索しそのトラックがあるかどうか調べ、チャネルアダプタCAに報告する。報告を受けたチャネルアダプタCAは、メモリ上にデータがあればメモリ上のデータをリードまたはライトし、メモリ上にデータがない場合にはデバイスからメモリにデータが展開されるのを待ち、リードまたはライトをする。
【0005】
このため従来の装置では、キャッシュ管理モジュールCFEはつねにチャネルアダプタCAに対する短時間の応答を保証するために、一度に行う処理を制限して設計を進めて来た。
【0006】
また、ライト動作の場合、メモリに書かれたデータが実デバイスに書かれるまでにはある時間差があるため、その間、データを保証しなければならない。
そこで、メモリ上にデータを書くことで実デバイスにデータを書いたのと同等の信頼性を得るために、以下のようなことをしている。
【0007】
図3は、従来例の説明図であり、通常のライト動作を示す。図3においては、上位装置1とディスク制御装置2とデバイスであるディスク装置3が設けてあり、ディスク制御装置2には、大容量のバッテリバックアップのないメモリ23(SS:Shared Storage)と小容量であるがバッテリバックアップされた不揮発性のメモリ24(NVS:Nonvolatile Storage)が設けてある。なお、図3の▲1▼〜▲3▼はライト動作を示す。
【0008】
まず、データを書く前にデバイス3から1トラックもしくは2トラック分のデータが制御装置内のメモリ23に展開される▲1▼。そして、実際のライト動作では、メモリ23(SS)上のデータを書き換え、さらに、メモリ24(NVS)にもデータを書く▲2▼。その後、ディスク装置3へのデータの書き込みはメモリ24から行われる▲3▼。
【0009】
しかし、ライト動作が連続した場合などでいつまでも、メモリ24からディスク装置3に書き戻しされずにいると、メモリ24(NVS)上にデータがたまり、最終的には、メモリ24がいっぱいになってしまう。
【0010】
これが、「Insufficient NVS」の状態で、これ以降のライト動作では、メモリ24を使わずメモリ23上にデータを書くライトスルー「Write Through」動作をすることになる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のものにおいては次のような課題があった。
高機能化したディスク制御装置では、活性保守作業のためや、キャッシュ管理モジュールCFE内部テーブルの再構築などのため、キャッシュ管理モジュールCFEが長時間ビジー(BUSY)となる処理は避けられなくなる。このため、キャッシュ管理モジュールCFEからチャネルアダプタCAへの応答が長時間待たされる場合が発生していた。
【0012】
また、メモリ24がいっぱいになってライトスルー動作を行うと、信頼性向上のためメモリ23とディスク装置3とにすぐにデータを書く2度の書き込み動作が必要となり、制御が複雑になり、システムスループットが悪化するという問題があった。
【0013】
本発明は、上記従来の課題を解決し、キャッシュ管理モジュールCFEがビジー状態にあったらチャネルアダプタCAは速やかに今の動作を保留し、上位装置から別のI/OをチャネルアダプタCAに出すことができるようにすることを目的とする。
【0014】
【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り、図1中、1は上位装置、2aは外部記憶制御装置、3aは外部記憶装置、21はチャネルアダプタ、22はデバイスアダプタ、23はメモリ、24は不揮発性のメモリ、25aはキャッシュ管理部、26aは資源管理部を示す。
【0015】
本発明は上記の課題を解決するため、次のように構成した。
上位装置1との転送経路と、外部記憶装置3aとの転送経路を独立に持ち、前記上位装置1と前記外部記憶装置3aの転送はメモリ23、24を介して行い、かつ、前記上位装置1と接続するチャネルアダプタ21と前記メモリ23のキャッシュ管理を行うキャッシュ管理部25aとを有する外部記憶制御装置2aにおいて、前記チャネルアダプタ21は、前記上位装置1から前記キャッシュ管理部25aを使用する命令を受け取った時、前記キャッシュ管理部25aがビジー状態の場合、前記受け取った命令を保留し、前記上位装置1との結合状態を切り離すようにする。
【0017】
【作用】
上記構成に基づく本発明の作用を説明する。
外部記憶制御装置2aのキャッシュ管理部25aがビジー状態の場合、キャッシュ管理部25aからの応答をひたすら待つのではなく速やかに、今の動作を一時停止し、上位装置1と切り離すようにする。それにより、上位装置1からは別の命令を外部記憶制御装置2aに出すことが出来る。
【0019】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
§1:非同期転送型ディスク制御装置の説明
図2は、本発明の実施例の説明図であり、ディスク制御装置全体を示している。なお図1、図3と同じものは同じ符号で示してある。図2に示すように、非同期転送型のディスク制御装置2は、上位装置1と外部記憶装置であるディスク装置3と接続されている。
【0020】
ディスク制御装置2には、内部バスで接続されたチャネルアダプタ(CA)21、デバイスアダプタ(DA)22、メモリ(SS)23、不揮発性のメモリ(NVS)24、キャッシュ管理モジュール(CFE)25、資源管理モジュール(RM)26が設けてある。
【0021】
チャネルアダプタ21は、上位装置1の複数のチャネルと接続されたチャネル経路を持ち、チャネルからデータを受け取り、それをメモリ23、24上に書き込んだり、メモリ23に書かれたデータを上位装置1に転送するものである。
【0022】
デバイスアダプタ22は、外部記憶装置であるディスク装置3にメモリ23、24のデータを書き込んだり、ディスク装置3から読み出したデータをメモリ23に書き込み等を行うものである。
【0023】
メモリ23は、揮発性メモリであり、大容量であるがバッテリバックアップのないメモリである。
メモリ24は、不揮発性のメモリであり、例えば小容量であるがバッテリバックアップされたものである。
【0024】
キャッシュ管理モジュール25は、メモリ23にデータが展開されているか どうかの情報を管理するものである。
資源管理モジュール26は、ディスク制御装置2全体の資源の管理を行うものである。
【0025】
ディスク制御装置2では、上位装置1からリードまたはライトの命令(I/O)がくると、チャネルアダプタ21は、キャッシュ管理モジュール25にアクセスするトラックがメモリ23上に展開されているかどうか問い合わせる。
【0026】
キャッシュ管理モジュール25は、自分の持っているキャッシュ情報を検索し、そのトラックがあるかどうかを調べ、チャネルアダプタ21に報告する。
報告を受けたチャネルアダプタ21は、メモリ上にデータがあればメモリ上のデータをリードまたはライトし、メモリ上にデータがない場合にはディスク装置3からメモリにデータが展開されるのを待ち、リードまたはライトする。
【0027】
§2:キャッシュ管理モジュール(CFE)がビジーの場合の説明
キャッシュ管理モジュール25が、活性保守作業のためや、内部のテーブルの再構築などの別の処理でビジー(使用中)状態になっていた場合のディスク制御装置2の動作を説明する。
【0028】
▲1▼:チャネルアダプタ21は、上位装置1のチャネルより、リードまたはライトの命令(I/O)を受け付ける。
▲2▼:チャネルアダプタ21は、受け付けた命令のトラックがメモリ23上に存在するかキャッシュ管理モジュール25に問い合わせる。
【0029】
▲3▼:キャッシュ管理モジュール25からの応答はビジーであった。
▲4▼:チャネルアダプタ21は、いまの命令はそのまま保留(例えば資源管理モジュールに保留)にしたまま、命令を出してきたチャネルとは切り離れる。
【0030】
▲5▼:このため、そのチャネルアダプタ21とのチャネルパスは空き、複数のチャネルからの命令を受け付ける状態になる。
▲6▼:キャッシュ管理モジュール25がビジーでなくなると、キャッシュ管理モジュール25は、資源管理モジュール26にビジーでなくなったことを伝える。
【0031】
▲7▼:資源管理モジュール26は、キャッシュ管理モジュール25が空いたので先程保留した命令を再び開始する。
このように、キャッシュ管理モジュール25の応答待ちで処理を遅らせ、1つのチャネルと長時間結合することがなく、すぐに別の命令を受け付けることができる。
【0039】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば次のような効果がある。
▲1▼:キャッシュ管理モジュール25がビジー状態の場合、キャッシュ管理モジュール25からの応答をいつまでも待つのではなく速やかに、今の動作を一時停止し、上位装置1と切り離すようにするため、上位装置1からは別の命令をディスク制御装置2に出すことが出来る。従って、ディスク制御装置2は、キャッシュ管理モジュール25を使用しない別の処理を受け付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理説明図である。
【図2】実施例の説明図である。
【図3】従来例の説明図である。
【符号の説明】
1 上位装置
2a 外部記憶制御装置
3a 外部記憶装置
21 チャネルアダプタ
22 デバイスアダプタ
23 メモリ
24 不揮発性のメモリ
25a キャッシュ管理部
26a 資源管理部[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to an external storage control device such as a disk control device for performing asynchronous transfer in which channel transfer with a higher-level device and transfer with an external storage device operate independently in time.
[0002]
[Prior art]
In the conventional magnetic disk control device, since the channel transfer and the disk transfer path perform asynchronous transfer in which time is independently operated, all data transfer is performed via a memory in the control device. In other words, to write data, first, the data of the track to be written is expanded from the magnetic disk device to the memory, the portion to be written is written, and the data read is performed by writing the data of the track to be read to the device. From the memory to read only the part you want to read.
[0003]
Also, as a cache management method, data once expanded on a memory is stored as it is for a certain period of time, and when read or write access to the same data comes again, the data on the memory is read or written as it is. .
[0004]
Whether the data is expanded in the memory or not is always known by the cache managing module (CFE).
When a read or write I / O (instruction) is received from a higher-level device, the channel adapter (CA) inquires of the cache management module CFE whether a track to be accessed is expanded in the memory. The cache management module CFE searches its own cache information, checks whether or not the track exists, and reports it to the channel adapter CA. The channel adapter CA that has received the report reads or writes the data in the memory if there is data in the memory, and waits for the data to be expanded from the device to the memory if there is no data in the memory, and reads or writes the data. Write light.
[0005]
For this reason, in the conventional device, the cache management module CFE has always proceeded with the design by limiting the processing performed at a time in order to guarantee a short response to the channel adapter CA.
[0006]
In the case of the write operation, there is a certain time difference between the data written in the memory and the data written in the real device, and during that time, the data must be guaranteed.
Therefore, in order to obtain the same reliability as writing data to a real device by writing data to a memory, the following is performed.
[0007]
FIG. 3 is an explanatory diagram of a conventional example, and shows a normal write operation. In FIG. 3, a host device 1, a
[0008]
First, before writing data, data of one track or two tracks from the
[0009]
However, if data is not written back from the
[0010]
In the state of “Insufficient NVS”, in the subsequent write operation, a write-through “Write Through” operation of writing data on the
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
The above-mentioned conventional one has the following problems.
In a sophisticated disk control device, a process in which the cache management module CFE is busy for a long time (BUSY) is inevitable due to active maintenance work and reconstruction of the internal table of the cache management module CFE. For this reason, a response from the cache management module CFE to the channel adapter CA has to wait for a long time.
[0012]
Further, if the
[0013]
The present invention solves the above-mentioned conventional problem. When the cache management module CFE is in a busy state, the channel adapter CA immediately suspends the current operation and issues another I / O from the higher-level device to the channel adapter CA. The purpose is to be able to.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
FIG. 1 is a diagram for explaining the principle of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a higher-level device, 2a denotes an external storage control device, 3a denotes an external storage device, 21 denotes a channel adapter, 22 denotes a device adapter, 23 denotes a memory, and 24 denotes a memory. A nonvolatile memory, 25a indicates a cache management unit, and 26a indicates a resource management unit.
[0015]
The present invention is configured as follows in order to solve the above problems.
A transfer path to the host device 1 and a transfer path to the external storage device 3a are independently provided, and the transfer between the host device 1 and the external storage device 3a is performed via the
[0017]
[Action]
The operation of the present invention based on the above configuration will be described.
When the
[0019]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
§1: Description of Asynchronous Transfer Type Disk Controller FIG. 2 is an explanatory diagram of an embodiment of the present invention, and shows the entire disk controller. 1 and 3 are denoted by the same reference numerals. As shown in FIG. 2, the asynchronous transfer type
[0020]
The
[0021]
The
[0022]
The
[0023]
The
The
[0024]
The
The
[0025]
In the
[0026]
The
The
[0027]
§2: Explanation when the cache management module (CFE) is busy The
[0028]
{Circle around (1)} The
{Circle around (2)} The
[0029]
{Circle around (3)} The response from the
{Circle around (4)} The
[0030]
{Circle around (5)} For this reason, the channel path with the
{Circle around (6)} When the
[0031]
{Circle around (7)} Since the
As described above, the processing is delayed by waiting for a response from the
[0039]
【The invention's effect】
As described above, the present invention has the following effects.
{Circle around (1)} When the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of an embodiment.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a conventional example.
[Explanation of symbols]
1
Claims (1)
外部記憶装置との転送経路を独立に持ち、
前記上位装置と前記外部記憶装置の転送はメモリを介して行い、
かつ、前記上位装置と接続するチャネルアダプタと前記メモリのキャッシュ管理を行うキャッシュ管理部とを有する外部記憶制御装置において、
前記チャネルアダプタは、前記上位装置から前記キャッシュ管理部を使用する命令を受け取った時、前記キャッシュ管理部がビジー状態の場合、前記受け取った命令を保留し、前記上位装置との結合状態を切り離すことを特徴とした外部記憶制御装置。A transfer route to a higher-level device;
It has an independent transfer path to the external storage device,
The transfer between the host device and the external storage device is performed via a memory,
And, in an external storage control device having a channel adapter connected to the higher-level device and a cache management unit that performs cache management of the memory,
When receiving an instruction to use the cache management unit from the higher-level device , the channel adapter suspends the received instruction and disconnects the connection state with the higher-level device when the cache management unit is busy. An external storage control device characterized by the following.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02796495A JP3594202B2 (en) | 1995-02-16 | 1995-02-16 | External storage controller |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP02796495A JP3594202B2 (en) | 1995-02-16 | 1995-02-16 | External storage controller |
Publications (2)
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JPH08221211A JPH08221211A (en) | 1996-08-30 |
JP3594202B2 true JP3594202B2 (en) | 2004-11-24 |
Family
ID=12235584
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP02796495A Expired - Fee Related JP3594202B2 (en) | 1995-02-16 | 1995-02-16 | External storage controller |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3594202B2 (en) |
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1995
- 1995-02-16 JP JP02796495A patent/JP3594202B2/en not_active Expired - Fee Related
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