JP3735495B2

JP3735495B2 - Disk controller

Info

Publication number: JP3735495B2
Application number: JP27252399A
Authority: JP
Inventors: 清石川; 三男後藤; 賢一村上; 啓義碓氷; 満丸山; 裕一郎沢目; 茂荒木; 健太郎井上; 武千代高月
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1999-09-27
Filing date: 1999-09-27
Publication date: 2006-01-18
Anticipated expiration: 2019-09-27
Also published as: JP2001101074A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はディスク制御装置に係り、特に、ホスト装置からの読込み要求に応じてデータの先読み処理を行なうようにしたディスク制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、データの書込みあるいは読込み等の要求を発するホスト装置に、ディスク制御部を介してハードディスクドライブ等のディスク装置を接続してなるディスク装置が一般的に用いられている。このディスク装置には、特定のブロック単位でデータが記録されるようになっている。
【０００３】
このようなディスク装置においては、前記ホスト装置からディスク制御部に対して連続した読込み要求が発せられたら、ディスク制御部からディスク装置に対して、所望のデータが記録されたブロックのデータの読込み指令を発する。この読込み指令を受けて、ディスク装置により該当するブロックのデータを読込む。
【０００４】
そして、このブロックのデータの読込みが完了して、データがディスク制御部に送られたら、ディスク制御部は、そのデータをホスト装置に送るようになっている。
【０００５】
この場合に、従来から、ホスト装置から連続した読込み要求が発せられた場合に、前記ディスク制御部により、ディスク装置の所定のブロックのデータを読込んだ際に、次のブロックのデータをあらかじめ読込んでおく先読み指令を発することが行なわれている。このようにデータの先読みを行なうことにより、ホスト装置からの読込み要求の前に、先読みしたデータをキャッシュメモリに保存しておき、ホスト装置からの読込み要求が発せられたデータを、ディスク装置ではなく、キャッシュメモリから読込むことにより、読込み速度の高速化を図ることができるようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のディスク装置においては、ホスト装置から連続した読込み要求が発せられた場合に、ディスク制御部により、次のブロックのデータをあらかじめ先読みするようにしているが、この先読みするブロックが読込み要求に応じたブロックの次のブロックであることから、ホスト装置から、読込み要求に応じたブロックの次のブロックのデータの読込み要求が発せられたときに、まだ先読みデータがディスク装置からディスク制御部に送られていない場合があるという問題がある。そのため、ブロックのデータを先読みしたとしても、その効果がなく、データの読込み速度の高速化の実効を図ることができないという問題を有している。
【０００７】
本発明は前記した点に鑑みてなされたもので、ホスト装置から読込み要求に応じてディスク装置から先読みデータを確実に読込むことができ、データの先読み効果を十分に得ることができ、データの読込み速度の高速化の実効を図ることのできるディスク制御装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため請求項１に記載の発明に係るディスク制御装置は、データの書込みあるいは読込み等の要求を発するホスト装置に、ディスク制御部を介して特定のブロック単位でデータが記録されるディスク装置を接続してなるディスク制御装置であって、前記ディスク制御部は、ホスト装置からの連続した読込み要求に応じて、前記ディスク装置に対して前記各ブロックのデータの読込み指令を発するとともに、前記ホスト装置からの読込み要求に応じて読込んだデータが書込まれているブロックから少なくとも１つのブロックを飛越した次のブロックのデータの先読み指令を発するように制御することを特徴とするものである。
【０００９】
この請求項１に記載の発明によれば、ディスク制御部により、ホスト装置からの読込み要求に応じて読込んだデータが書込まれているブロックから少なくとも１つのブロックを飛越した次のブロックのデータの先読み指令を発するようにしているので、ホスト装置から、読込み要求に応じたブロックの次のブロックのデータの読込み要求が発せられたときに、まだ先読みデータがディスク装置からディスク制御部に送られていないという事態を確実に防止することができ、ブロックのデータの先読み効果を十分に得ることができ、データの読込み速度の高速化の実効を図ることができる。
【００１０】
また、請求項２に記載のディスク制御装置は、データの書込みあるいは読込み等の要求を発するホスト装置に、ディスク制御部を介して特定のブロック単位でデータが記録されるディスク装置を接続してなるディスク制御装置であって、前記ディスク制御部は、複数のブロックからなるグループを設定し、前記ホスト装置からの連続した読込み要求に応じて、前記ディスク装置に対して前記各ブロックのデータの読込み指令を発するとともに、前記ホスト装置からの読込み要求に応じて読込んだデータが書込まれているブロックが含まれるグループから少なくとも１つのグループを飛越した次のグループのブロックのデータの先読み指令を発するように制御することを特徴とするものである。
【００１１】
この請求項２に記載の発明によれば、ディスク制御部により、ホスト装置からの読込み要求に応じて読込んだデータが書込まれているブロックが含まれるグループから少なくとも１つのグループを飛越した次のグループのブロックのデータの先読み指令を発するようにしているので、より効率よく、ブロックのデータの先読み効果を得ることができ、データの読込み速度の高速化の実効を図ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１から図３を参照して説明する。
【００１３】
図１は本発明に係るディスク制御装置の実施の一形態を示したもので、本実施形態のディスク制御装置１は、データの読込みあるいは書込み等のコマンドを出力してＩ／Ｏリクエストを行なうホスト装置２を有しており、このホスト装置２には、ホストバス３を介してディスク制御部４が接続されている。このディスク制御部４には、キャッシュメモリ５が接続されている。
【００１４】
また、ディスク制御部４には、例えば、ＳＣＳＩインタフェース型の、例えば、ハードディスクドライブ等のディスク装置６がドライブバス７を介して接続されており、このディスク装置６には、図２に示すように、特定のブロック８を単位としてデータが記録されるようになっている。
【００１５】
本実施形態においては、前記ディスク制御部４は、ホスト装置２からの読込み要求に応じて、ディスク装置６に対して各ブロック８のデータの読込み指令を発するものであり、さらに、前記ディスク制御部４は、ホスト装置２からの読込み要求により読込まれたデータを受けた場合に、その読込んだデータが書込まれているブロック８の次のブロック８ではなく、さらに、その次のブロック８の先読み指令を発し、この先読みされたデータを前記キャッシュメモリ５に記録するように制御するようになっている。
【００１６】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００１７】
本実施形態においては、まず、ホスト装置２から連続した読込み要求が発せられたら、ディスク制御部４からディスク装置６に対して、所望のデータが記録されたブロック（１番ブロック８ａ）のデータの読込み指令を発する。この読込み指令を受けて、ディスク装置６により１番ブロック８ａのデータを読込む。
【００１８】
そして、第１ブロック８ａのデータの読込みが完了して、データがディスク制御部４に送られたら、ディスク制御部４は、そのデータをホスト装置２に送るとともに、ディスク装置６に対して、読込んだ第１ブロック８ａの次の第２ブロック８ｂを飛ばした第３ブロック８ｃのデータの先読み指令を発する。
【００１９】
続いて、ホスト装置２に第１ブロック８ａのデータが送られたら、ホスト装置２は、次の第２ブロック８ｂのデータの読込み指令をディスク制御部４に発し、ディスク制御部４により、ディスク装置６に第２ブロック８ｂのデータの読込み指令を発する。
【００２０】
一方、先読み指令により第３ブロック８ｃのデータの読込みが完了してそのデータがディスク制御部４に送られたら、ディスク制御部４により、このデータをキャッシュメモリ５に保存しておく。
【００２１】
また、第２ブロック８ｂのデータの読込みが完了して、データがディスク制御部４に送られたら、ディスク制御部４は、そのデータをホスト装置２に送るとともに、ディスク装置６に対して、読込んだ第２ブロック８ｂの次の第３ブロック８ｃを飛ばした第４ブロック８ｄのデータの先読み指令を発する。
【００２２】
続いて、ホスト装置２に第２ブロック８ｂのデータが送られたら、ホスト装置２は、次の第３ブロック８ｃのデータの読込み指令をディスク制御部４に発し、ディスク制御部４がこの第３ブロック８ｃのデータの読込み指令を受けたら、ディスク制御部４により、先読みしてキャッシュメモリ５に記録されている第３ブロック８ｃのデータを読込んで、ホスト装置２に送る。さらに、ディスク制御部４は、ディスク装置６に対して、第３ブロック８ｃの次の第４ブロック８ｄを飛ばした第５ブロック８ｅのデータの先読み指令を発する。
【００２３】
そして、先読み指令により第４ブロック８ｄのデータの読込みが完了してそのデータがディスク制御部４に送られたら、ディスク制御部４により、このデータをキャッシュメモリ５に保存しておく。
【００２４】
このような処理を連続して行なうことにより、キャッシュメモリ５にデータが蓄積された後は、ディスク装置６に対してデータの読込み作業を行なう必要がなく、キャッシュメモリ５に書込まれた先読みデータを読込むことで、迅速にデータの読込みを行なうことが可能となる。
【００２５】
したがって、本実施形態においては、ディスク制御部４により、ホスト装置２からの読込み要求により読込まれたデータが書込まれているブロック８の次のブロック８を飛ばしてその次のブロック８の先読み指令を発するようにしているので、ホスト装置２から、読込み要求に応じたブロック８の次のブロック８のデータの読込み要求が発せられたときに、まだ先読みデータがディスク装置６からディスク制御部４に送られていないという事態を確実に防止することができ、ブロック８のデータの先読み効果を十分に得ることができ、データの読込み速度の高速化の実効を図ることができる。
【００２６】
なお、前記実施形態においては、ディスク制御部４により、ホスト装置２からの読込み要求により読込まれたデータが書込まれているブロック８の次のブロック８を飛ばしてその次のブロック８の先読み指令を発するようにしたが、データを読込んだブロック８から複数のブロック８を飛ばしてその次のブロック８のデータの先読み指令を発するようにしてもよい。
【００２７】
また、図３は本発明の他の実施形態を示したもので、本実施形態においては、データが記録された複数のブロック８を１つのグループ９として、このグループ９を単位として先読み処理を行なうようにしたものである。
【００２８】
すなわち、本実施形態においては、最初は、前記実施形態と同様に、前記ディスク制御部４により、ホスト装置２からの連続した読込み要求に応じて、所望のブロック８のデータの読込み指令を発し、このブロック８のデータの読込みが完了して、データがディスク制御部４に送られたら、ディスク制御部４は、そのデータをホスト装置２に送るとともに、ディスク装置６に対して、読込んだブロック８の次のブロック８を飛ばしたブロック８のデータの先読み指令を発する。そして、本実施形態においては、１つのグループ９の最終ブロック８までの先読みが完了したら、ディスク制御部４により、ホスト装置２からの次の読込み要求に応じて、読込みが行なわれたブロック８が含まれるグループ９の次のグループ９を１つ飛ばしてさらにその次のグループ９の各ブロック８の先読み指令を発するように制御するようになっている。
【００２９】
したがって、本実施形態においても前記実施形態と同様に、ディスク制御部４により、ホスト装置２からの読込み要求に応じて、複数のブロック８からなるグループ９を１つの単位として、読込まれたブロック８のグループ９の次のグループ９を飛ばしてその次のグループ９の先読み指令を発するようにしているので、より効率よく、ブロック８のデータの先読み効果を得ることができ、データの読込み速度の高速化の実効を図ることができる。
【００３０】
なお、本実施形態においても、ディスク制御部４により、データを読込んだブロック８が含まれるグループ９から複数のグループ９を飛ばしてその次のグループ９のブロック８のデータの先読み指令を発するようにしてもよいことはもちろんである。
【００３１】
また、前記各実施形態においては、ディスク装置６が１つの場合について説明したが、例えば、複数のディスク装置６を並列のインタフェースを介して接続してなるＲＡＩＤレベルのディスクアレイ装置に適用することも可能である。
【００３２】
さらに、本発明は前記実施形態のものに限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することが可能である。
【００３３】
【発明の効果】
以上述べたように請求項１に記載の発明に係るディスク制御装置は、ディスク制御部により、ホスト装置からの読込み要求に応じて読込んだデータが書込まれているブロックから少なくとも１つのブロックを飛越した次のブロックのデータの先読み指令を発するようにしたので、ブロックのデータを先読みの効果を十分に得ることができ、データの読込み速度の高速化の実効を図ることができる。
【００３４】
また、請求項２に記載のディスク制御装置は、ディスク制御部により、ホスト装置からの読込み要求に応じて読込んだデータが書込まれているブロックが含まれるグループから少なくとも１つのグループを飛越した次のグループのブロックのデータの先読み指令を発するようにしたので、より効率よく、ブロックのデータの先読みの効果を得ることができ、データの読込み速度の高速化の実効を図ることができる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るディスク制御装置の実施形態を示すブロック図
【図２】本発明のディスク制御装置によるデータの先読み処理動作の実施形態を示す説明図
【図３】本発明のディスク制御装置によるデータの先読み処理動作の他の実施形態を示す説明図
【符号の説明】
１ディスク制御装置
２ホスト装置
３ホストバス
４ディスク制御部
５キャッシュメモリ
６ディスク装置
８ブロック
９グループ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a disk control apparatus, and more particularly to a disk control apparatus that performs prefetch processing of data in response to a read request from a host device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a disk device in which a disk device such as a hard disk drive is connected to a host device that issues a request for writing or reading data via a disk control unit is generally used. In this disk device, data is recorded in a specific block unit.
[0003]
In such a disk device, when a continuous read request is issued from the host device to the disk controller, the disk controller instructs the disk device to read data of a block in which desired data is recorded. To emit. In response to this read command, the disk device reads the data of the corresponding block.
[0004]
When the reading of the data of this block is completed and the data is sent to the disk control unit, the disk control unit sends the data to the host device.
[0005]
In this case, conventionally, when a continuous read request is issued from the host device, when the disk controller reads the data of a predetermined block of the disk device, the data of the next block is read in advance. A prefetch command is issued. By prefetching data in this way, the prefetched data is stored in the cache memory before the read request from the host device, and the data for which the read request from the host device is issued is not stored in the disk device. The reading speed can be increased by reading from the cache memory.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional disk device, when a continuous read request is issued from the host device, the data of the next block is pre-read by the disk control unit in advance, but this pre-read block is read request Therefore, when the host device issues a data read request for the block next to the block according to the read request, the prefetched data is still sent from the disk device to the disk controller. There is a problem that it may not be sent. For this reason, even if the block data is prefetched, there is a problem that the effect is not obtained, and it is impossible to effectively increase the data reading speed.
[0007]
The present invention has been made in view of the above points, and can reliably read prefetched data from the disk device in response to a read request from the host device, and can sufficiently obtain the data prefetching effect. It is an object of the present invention to provide a disk control device capable of effectively increasing the reading speed.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the disk control apparatus according to the first aspect of the present invention records data in a specific block unit via the disk control unit in a host apparatus that issues a request for writing or reading data. A disk control device formed by connecting a disk device, wherein the disk control unit issues a data read command for each block to the disk device in response to a continuous read request from a host device, In accordance with a read request from the host device, control is performed so as to issue a prefetch command for data of the next block skipping at least one block from a block in which read data is written. is there.
[0009]
According to the first aspect of the present invention, the data of the next block in which at least one block is skipped from the block in which the data read in response to the read request from the host device is written by the disk control unit. When the host device issues a read request for the data of the block next to the block corresponding to the read request, the prefetch data is still sent from the disk device to the disk controller. It is possible to reliably prevent such a situation from occurring, to obtain a sufficient effect of pre-reading the block data, and to increase the data reading speed.
[0010]
According to another aspect of the present invention, there is provided a disk control device comprising: a disk device for recording data in a specific block unit via a disk control unit connected to a host device that issues a request for writing or reading data. A disk control device, wherein the disk control unit sets a group consisting of a plurality of blocks, and in response to a continuous read request from the host device, a read command for data of each block to the disk device In response to a read request from the host device, a prefetch command is issued for the data of the block of the next group skipping at least one group from the group including the block in which the read data is written. It is characterized by controlling to.
[0011]
According to the second aspect of the present invention, the disk control unit skips at least one group from the group including the block in which the data read in response to the read request from the host device is written. Since the block prefetch command is issued, the block prefetch effect can be obtained more efficiently, and the data read speed can be effectively increased.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
[0013]
FIG. 1 shows an embodiment of a disk control apparatus according to the present invention. The disk control apparatus 1 according to the present embodiment outputs a command such as data read or write to perform an I / O request. A disk control unit 4 is connected to the host apparatus 2 via the host bus 3. A cache memory 5 is connected to the disk control unit 4.
[0014]
In addition, a disk device 6 such as a hard disk drive of the SCSI interface type, for example, is connected to the disk control unit 4 via a drive bus 7, and the disk device 6 is connected to the disk device 6 as shown in FIG. The data is recorded with a specific block 8 as a unit.
[0015]
In the present embodiment, the disk control unit 4 issues a data read command for each block 8 to the disk device 6 in response to a read request from the host device 2, and further the disk control unit 4, when data read in response to a read request from the host device 2 is received, not the block 8 next to the block 8 in which the read data is written, but also the next block 8 A prefetch command is issued, and control is performed so that the prefetched data is recorded in the cache memory 5.
[0016]
Next, the operation of this embodiment will be described.
[0017]
In the present embodiment, first, when a continuous read request is issued from the host device 2, the data of the block (the first block 8 a) in which desired data is recorded from the disk control unit 4 to the disk device 6. Issue a read command. In response to this read command, the disk device 6 reads the data of the first block 8a.
[0018]
When the reading of the data in the first block 8a is completed and the data is sent to the disk control unit 4, the disk control unit 4 sends the data to the host device 2 and reads the data into the disk device 6. A prefetch command for the data in the third block 8c, which skips the second block 8b next to the first block 8a, is issued.
[0019]
Subsequently, when the data of the first block 8a is sent to the host device 2, the host device 2 issues a command for reading the next data of the second block 8b to the disk control unit 4, and the disk control unit 4 causes the disk device to 6 issues a data read command for the second block 8b.
[0020]
On the other hand, when the reading of the data in the third block 8 c is completed by the pre-read command and the data is sent to the disk control unit 4, the data is stored in the cache memory 5 by the disk control unit 4.
[0021]
When the reading of the data in the second block 8b is completed and the data is sent to the disk control unit 4, the disk control unit 4 sends the data to the host device 2 and reads the data into the disk device 6. A prefetch command for the data of the fourth block 8d that skips the third block 8c next to the second block 8b is issued.
[0022]
Subsequently, when the data of the second block 8b is sent to the host device 2, the host device 2 issues a command to read the data of the next third block 8c to the disk control unit 4, and the disk control unit 4 sends the third block 8b to the third block 8b. When receiving the data read command of the block 8 c, the disk control unit 4 reads the data of the third block 8 c prefetched and recorded in the cache memory 5 and sends it to the host device 2. Further, the disk control unit 4 issues a prefetch command for the data of the fifth block 8e that skips the fourth block 8d next to the third block 8c to the disk device 6.
[0023]
Then, when the reading of the data in the fourth block 8 d is completed by the pre-read command and the data is sent to the disk control unit 4, the data is stored in the cache memory 5 by the disk control unit 4.
[0024]
By performing such processing continuously, after data is accumulated in the cache memory 5, it is not necessary to read data into the disk device 6, and the pre-read data written in the cache memory 5 is not necessary. It is possible to read data quickly by reading.
[0025]
Therefore, in the present embodiment, the disk control unit 4 skips the block 8 next to the block 8 in which the data read by the read request from the host device 2 is written, and the prefetch command for the next block 8 is written. Therefore, when the host device 2 issues a data read request for the block 8 following the block 8 in response to the read request, the prefetched data is still sent from the disk device 6 to the disk control unit 4. It is possible to surely prevent a situation in which the data has not been sent, to sufficiently obtain the data prefetching effect of the block 8, and to increase the data reading speed effectively.
[0026]
In the embodiment, the disk control unit 4 skips the block 8 next to the block 8 in which the data read by the read request from the host device 2 is written, and the prefetch command of the next block 8 is written. However, a plurality of blocks 8 may be skipped from the block 8 from which data has been read, and a prefetch command for data in the next block 8 may be issued.
[0027]
FIG. 3 shows another embodiment of the present invention. In this embodiment, a plurality of blocks 8 in which data is recorded are set as one group 9, and prefetch processing is performed in units of the group 9. It is what I did.
[0028]
That is, in the present embodiment, at first, in the same manner as in the above-described embodiment, the disk control unit 4 issues a data read command for a desired block 8 in response to a continuous read request from the host device 2, When the reading of the data in the block 8 is completed and the data is sent to the disk control unit 4, the disk control unit 4 sends the data to the host device 2 and the block read to the disk device 6. A block 8 prefetch command is issued after skipping the next block 8. In this embodiment, when prefetching up to the final block 8 of one group 9 is completed, the disk control unit 4 reads the block 8 that has been read in response to the next read request from the host device 2. Control is performed so that one group 9 next to the included group 9 is skipped and a prefetch command is issued for each block 8 of the next group 9.
[0029]
Therefore, in the present embodiment as well, in the same manner as in the previous embodiment, the block 8 read by the disk control unit 4 in response to a read request from the host apparatus 2 with a group 9 consisting of a plurality of blocks 8 as one unit. Since the next group 9 of the next group 9 is skipped and the prefetch command for the next group 9 is issued, the data prefetching effect of the block 8 can be obtained more efficiently, and the data read speed can be increased. Can be effective.
[0030]
Also in the present embodiment, the disk controller 4 skips a plurality of groups 9 from the group 9 including the block 8 from which data has been read, and issues a prefetch command for the data in the block 8 of the next group 9. Of course, you can do it.
[0031]
In each of the above embodiments, the case of one disk device 6 has been described. However, for example, the present invention may be applied to a RAID level disk array device in which a plurality of disk devices 6 are connected via a parallel interface. Is possible.
[0032]
Furthermore, the present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications can be made as necessary.
[0033]
【The invention's effect】
As described above, in the disk control device according to the first aspect of the present invention, at least one block from the block in which the data read in response to the read request from the host device is written by the disk control unit. Since the prefetch command for the data of the next block that has been skipped is issued, the effect of prefetching the block data can be sufficiently obtained, and the data read speed can be effectively increased.
[0034]
In the disk control device according to claim 2, the disk control unit skips at least one group from a group including a block in which read data is written in response to a read request from the host device. Since the prefetch command for the data of the next group block is issued, the effect of prefetching the block data can be obtained more efficiently, and the speed of data read can be effectively increased. There is an effect.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a disk control device according to the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram showing an embodiment of a data prefetch processing operation by the disk control device of the present invention. Explanatory drawing which shows other embodiment of the data prefetch processing operation | movement by an apparatus.
1 disk controller 2 host device 3 host bus 4 disk controller 5 cache memory 6 disk device 8 block 9 group

Claims

A disk control device formed by connecting a disk device in which data is recorded in a specific block unit via a disk control unit to a host device that issues a request for writing or reading data. In response to a continuous read request from the host device, a command to read the data of each block is issued to the disk device, and the data read in response to the read request from the host device is written. A disk control device that performs control so as to issue a prefetch command for data of a next block that skips at least one block from the block.

A disk control device formed by connecting a disk device in which data is recorded in a specific block unit via a disk control unit to a host device that issues a request for writing or reading data. A group consisting of a plurality of blocks is set, and in response to a continuous read request from the host device, a command to read the data of each block is issued to the disk device, and in response to a read request from the host device A disk control device that controls to issue a prefetch command of data of a block of a next group that has skipped at least one group from a group including a block in which data read in is written.