JPH01128145A

JPH01128145A - 磁気ディスクアクセス方式

Info

Publication number: JPH01128145A
Application number: JP62286608A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Omura; 大村　弘之
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1987-11-13
Filing date: 1987-11-13
Publication date: 1989-05-19
Anticipated expiration: 2015-03-06
Also published as: JP3016430B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（１）発明の属する技術分野本発明は、磁気ディスク装置へのアクセス形態に応じて
アクセスアルゴリズムを選択し、磁気ディスクへのアク
セス時間の短縮を図るようにした磁気ディスクアクセス
方式に関する。

（２）従来の技術磁気ディスクへのアクセス時間を短縮する方式として従
来からディスクキャッシュ方式がある。

ディスクキャッシュアルゴリズムとして種々のものがあ
る。例えば、シーケンシャルファイルを扱うシステムの
場合には、読出し要求の生じたアドレスの周辺データを
キャッシュメモリ上にステージソゲすればデータヒツト
率が高いためアクセス時間の短縮となる。しかし、磁気
ディスクへのアクセスがランダムに近いデータを扱うシ
ステムにこのアルゴリズムを適用するとデータヒツト率
は低く、また、ステージング処理によるオーバヘッドの
ため２反って処理能力の低下を招くこととなる。また、
シーケンシャルファイルに近いデータを扱うシステムで
も実際のアクセスは、ランダムアクセスに近い時もあれ
ば、同報通信の様に同一データを何回も読出す場合もあ
り２種々の形態が存在する。従来方式では平均的なアク
セスがシーケンシャルであることからシーケンシャルア
クセスに適したアルゴリズムを適用しているが、実際の
アクセス形態を考慮すると前述の様に反って処理能力低
下を招いている時が存在しトータルでは余り効果がない
問題があった。

（３）発明の目的本発明の目的は１以上の問題を解決するために。

磁気ディスク制御チャネルに磁気ディスクへのアクセス
形態の性質に応じて磁気ディスクへのアクセスアルゴリ
ズム（ディスクキャッシュアルゴリズム）を切換える機
能を設け、磁気ディスクへのアクセス時間の短縮を図っ
たことにある。

（４）発明の構成（４−１）発明の特徴と従来の技術との差異本発明は従
来の磁気ディスクへのアクセスアルゴリズム（ディスク
キャッシュアルゴリズム）と比べて大きく異なる。

従来方式は２例えば、磁気ディスクからデータを読出す
時に、アクセスのあったアドレスの周辺データを予めキ
ャッシュメモリ上ヘステージングする処理や、データ検
索型システムにおいてアクセス頻度の高いデータをステ
ージングする処理の様にシステムで扱うデータのトータ
ル的な性質に適した処理アルゴリズムである。しかし、
実際のシステムでは３種々のアクセス形態の複合形とな
っており、ある形態に適した処理アルゴリズムは他の形
態に適用するとオーバヘッドをもたらす結果となること
が多い。

本発明は、運用中のシステムのアクセス形態を各種統計
情報を測定することにより把握し、それに応じた処理ア
ルゴリズムを適宜選択するものである。本発明の方式は
、実際のアクセス形態を忠実にフォローした処理アルゴ
リズムであるため。

従来方式より磁気ディスクへのアクセス時間の短縮を図
れる。例えば、昼間は各種コールが混在するが夜間は大
量回報コールサービス中心の通信処理システムを想定す
ると、昼間と夜間とでは平均的な同一データへのアクセ
ス頻度やデータの平均蓄積時間は大きく異なる。夜間は
同一データへのアクセス頻度が高いためデータのデータ
ハソファへのステージング処理を積極的に行うアルゴリ
ズムが優れているが、昼間に同一アルゴリズムを行うと
、処理のオーバヘッドのため、好ましくない。

本発明では、データへのアクセス頻度特性からみて昼間
にはステージング処理に消極的な、夜間は積極的なアル
ゴリズムを選択する。

（４−２）実施例第１図は本発明の構成を示す。図において、１は上位装
置、２は磁気ディスク制御チャネル、３はデータバッフ
ァメモリ　（キャッシュメモリ）。

４は磁気ディスク装置、５は統計情報等の蓄積テーブル
である。また、第１図図示の統計情報等の蓄積テーブル
の実現例を第２図に示す。第２図において、　　１０．
　１０−１．・・・　１０−ｋ・・・は受付は呼対応の
各種測定値格納テーブル、に−１は受付時刻。

ｋ−２はアドレス情報、　　ｋ−３−１，ｋ−３−２・
・・ｔよ続出し時刻、２０はステージング判定テーブル
、２〇−１，２０−２・・・は続出しアドレス、３０は
蓄積時間テーブル、３０−１．３０−２・・・は蓄積時
間、４０は読出し回数テーブル、４０−１．４０−２・
・・は続出し回数である。動作について説明する。

（１）上位装置１より磁気ディスク装置４へのデータ書
込み命令を受信すると、データ書込み動作を行うと共に
、テーブル１０に新しくエリア（ここでは１０−にとす
る）を設定し、受付は時刻に−１とアドレス情報に−２
とを登録する。

（２）上位装置１よりデータ読出し命令を受信すると、
データ読出し動作を行うと共に、テーブル１０の該当す
るエリア（ここではｌ　Ｏ−ｋとする）に読出し時刻に
−３−１を登録する。また、読出しアドレスをテーブル
２ｏに書込む。

（３）同一のデータに対して複数回の読出し要求が発生
した場合には読出し回数をテーブル４０に書込む。

（４）蓄積データに対する最終的な続出しが終了すると
、テーブル１０の受付時刻と読出し時刻との差分を蓄積
時間としてテーブル３ｏに登録する。

磁気ディスク制御チャネル２は上位装置１がらディスク
アクセス命令を受信する毎に上記（１）〜（４）の処理
を行い統計情報を作成し以下の処理を行う。

（ａ）テーブル２ｏの読出しアドレス間の相関を測る。

測定法としては例えば各アドレス間のシリンダ、ヘッド
番号のそれぞれの差分の平均が考えられる。計算した値
がある値以下となれば磁気ディスクに対する読出し要求
が発生すると、その周辺データをデータバッファメモリ
上にステージング処理する。磁気ディスクへの読出し要
求はステージングされたデータの可能性が高いため磁気
ディスクへのアクセス時間の短縮が図れる。

（ｂ）テーブル３０の蓄積時間のデータより蓄積時間の
分布を測定する。分布が例えば第３図図示の如きもので
あれば、磁気ディスク装置４ヘデータを書込み後も、デ
ータをデータバッファメモリ３上に図中の時間Ｔとなる
まで滞留させる。この処理により、データバッファメモ
リ３の無効保留することなく蓄積時間の短いコールに対
して、磁気ディスクアクセス時間の短縮が図れる。

（ｃ）テーブル４０の読出し回数（２回以上の場合のみ
テーブルに登録することとする）より読出し回数の頻度
を測定し２例えばある回数以上となる確率が９０％とな
る値を求める。

読出し回数がこの値以上となればデータバッファメモリ
３上に該当データをステージング処理する。この処理に
より２通信処理サービスにおける同報通信や、データ検
索型サービスにおけるアクセス頻度の高いデータに対す
る読出し時間の短縮が図れる。

以上の処理（ａ）ないしくｃ）のいずれかまたはすべて
を行うことにより、磁気ディスクに対する種々のアクセ
ス形態に適した処理アルゴリズムを実行できる。

（５）発明の詳細な説明したように２本発明によれば、磁気ディスク制御
チャネルに磁気ディスクへのアクセス形態に関する統計
情報を測定する手段を設け、アクセス形態の性質に応じ
て磁気ディスクアクセスアルゴリズム（ディスクキャッ
シュアルゴリズム）を切換えることによりアクセス時間
の短縮を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成、第２図は統計情報等の蓄積テー
ブルの実現例、第３図は蓄積時間分布の一例を示す。 ■・・・上位装置、２・・・磁気ディスク制御チャネル
。３・・・データハソファメモリ　（キャッシュメモリ）
。４・・・磁気ディスク装置、５・・・統計情報等の蓄積
テーブル、１０．１０−１〜１０−に〜・・・受付は呼
対応の各種測定値格納テーブル、に＝１・・・受付時刻
。ｋ−２・・・アドレス情報、　　ｋ−３−１，ｋ−３−
２〜・・・読出し時刻、２０・・・ステージング判定テ
ーブル、２０−１゜２０−２〜・・・読出しアドレス、
３０・・・蓄積時間テーブル、　　３０−１．　３０−
２〜・・・蓄積時間、４０・・・読出し回数テーブル、
４０−１．４０−２〜・・・読出し回数。特許出願人　　日本電信電話株式会社

Claims

【特許請求の範囲】　上位装置とのインタフェース部と、データを一旦蓄積
するデータバッファメモリと、磁気ディスク装置を制御
する磁気ディスクコントローラ部と、全体を制御する共
通制御部とを有し上位装置からの制御命令により磁気デ
ィスク装置と上位装置との間でデータ転送を行う磁気デ
ィスク制御チャネルにおいて、前記上位装置から磁気ディスクへのアクセス命令を受信
する毎に、命令を受信した時刻に関する情報とアクセス
先のアドレス情報と配送データ量と書込み動作か読出し
動作かに関する情報とを収集する手段と、前記収集手段により得た情報より、磁気ディスクへのデ
ータ蓄積時間の分布情報と、同一データの読出し頻度に
関する情報と、読出し要求のあった磁気ディスクアドレ
スの周辺データに対しての読出し要求の頻度に関する情
報とを含む統計情報を算出し、蓄積する手段とを設け、前記データ蓄積時間の分布情報より、前記データバッフ
ァメモリへデータを蓄積すべき時間の閾値を算出し、デ
ータの蓄積時間が閾値を越えるまでは該当するデータを
前記データバッファメモリ上に残し、この間にデータの
読出し要求があれば前記データバッファメモリからデー
タを読出し、閾値を越えれば前記データバッファメモリ
上の該データ蓄積エリアを解放する処理モードと、前記
同一データの読出し頻度に関する情報より、読出し頻度
に関する閾値を算出し、該閾値を越える読出し頻度の高
いデータに対しては、磁気ディスク装置から前記データ
バッファメモリ上に読上げ、前記上位装置からの読出し
命令に対して前記データバッファメモリ上のデータを転
送する処理モードと、前記読出し要求のあった磁気ディスクアドレスの周辺デ
ータに対しての読出し要求の頻度に関する情報が、シス
テムで予め設定した閾値を越えた場合は、読出し要求の
あったデータの周辺データを前記データバッファメモリ
上に読上げる処理モードとのいずれかあるいはすべてを
有し、時々刻々変化する前記統計情報を基に該当する複数の前
記処理モードを選択することを特徴とする磁気ディスク
アクセス方式。