JPH01150953A - ディスクキャッシュ装置 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は計算機システム、特にパソコン、ワークステー
ションなどの補助記憶装置において、メモリとディスク
装置を組合せて見かけ上高速な補助記憶装置を実現する
、ディスク・キャッシュ装置に関するものである。

従来の技術 従来のディスク・キャッシュ装置としては、例えば特開
昭６２−３４２５５号に示されている。

第４図はこの従来のディスクキャッシュ装置を用いたコ
ンピュータ・システムの構成を示すブロック図であり、
ｌはＣＰＵ、２はメインメモリ、８はシステムバス、６
はディスクコントローラ、７はディスク装置である。３
はディスクキャッシュ部であり、ディスクキャッシュメ
モリ４１とディスク管理装置５より構成される。ディス
ク管理装置５は判定部５１、アクセス情報管理部５２、
先読み機構５３、ディスクキャッシュメモリ制御部５４
、ディスク制御部５５よりなる。

以上のように構成された従来のディスクキャッシュ装置
における動作を説明する。

ディスクキャッシュメモリ４１には、ディスク装置７の
データの一部分のコピーが存在するようになっている。

この従来例においては、ディスクキャッシュメモリ４１
のデータとディスク装置７のデータとの整合性維持には
ライトスル一方式を取っているものとする。

メインメモリ２と補助記憶装置との間でデータ転送を行
う場合の、この従来例の動作について述べる。

補助記憶装置からメインメモリ２に対してデータを読出
す場合、ＣＰＵ１からディスク管理装置５に読出しのコ
マンドと読出したいディスクブロックのアドレスが発行
される。ディスク管理装置５は、判別部５１で該ディス
クブロックがディスクキャッシュメモリ４１に格納され
ているかどうかを判別し、ディスクキャッシュメモリ４
１上に存在する場合、即ちヒツト時にはディスクキャッ
シュメモリ制御部５４によって、ディスクキャッシュメ
モリ４１からデータをシステムバス８に順次出すように
する。しかし、判別部５１で該ディスクブロックがディ
スクキャッシュメモリ４１上に存在していないと判定し
たとき、即ちミスヒツト時にはディスク管理装置５は、
ディスク制御部５５からディスクコントローラ６に対し
てコマンドを発行し、ディスクからデータをシステムバ
ス８に出し、同時に、アクセス情報部５２の情報に基づ
いてディスクキャッシュメモリ２の中の追出しブロック
を決定して該ディスクブロックのアップデートを行う。

メインメモリ２から補助記憶装置５にデータを書きこむ
場合、ＣＰＵ］からディスク管理装置５に書きこみのコ
マンドと書きこむディスクブロックのアドレスが発行さ
れる。ディスク管理装置５は、判別部５１で該ディスク
ブロックがディスクキャッシュメモリ４１に格納されて
いるかどうかを判別し、ディスクキャッシュメモリ４１
上に存在する場合、即ちヒツト時にはディスクキャッシ
ュメモリ制御部５４によってディスクキャッシュメモリ
４１の該当ブロックにデータを書きこみ、同時にディス
ク制御部５５からディスクコントローラ６に対するコマ
ンドを発行してディスク装置７にもデータを書きこむ。

しかし、判別部５１で該ディスクブロックがディスクキ
ャッシュメモリ４１上に存在していないと判定したとき
、即ちミスヒツト時にはディスク管理装置５はディスク
制御部５５からディスクコントローラ６に対してコマン
ドを発行し、ディスク装置７にデータを書きこむ。

さらに、ディスクキャッシュ部において問題となるディ
スクキャッシュメモリのヒツト率を上げるため、補助記
憶装置からのデータ読出し時にミスヒツトが起こった場
合に、該当するディスクブロックだけをアップデートす
るのではなく、該ディスクブロックに続くディスクブロ
ックの先読みを行う先読み機構５３を有している。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、補助記憶装置から
のデータ読出しにおけるミスヒツト時に、該当ディスク
ブロックだけでなく、それに続くディスクブロックの先
読みを行うために、その間システムバスを使用すること
になり、システムバスのバス帯域を多く必要とするとい
う問題があった。

本発明はかかる点に鑑み、高ヒツト率のディスクキャッ
シュメモリを有し、しかもディスクキャッシュメモリ内
のデータをアップデートする時に必要とするシステムバ
スのバス帯域を低減することのできるディスクキャッシ
ュ装置を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明は、ディスクキャッシュメモリ上に該当するディ
スクブロックが存在するかどうかを判別する判別部と、
ディスクブロックに対するアクセス情報を管理するアク
セス情報管理部と、ディスクブロックを先読みする先読
み機構と前記ディスクキャッシュメモリを制御するディ
スクキャッシュメモリ制御部と、ディスク装置にコマン
ドを発行するディスク制御部とからなるディスク管理装
置、およびデュアルポートメモリよりなるディスクキャ
ッシュメモリとから構成され、前記デュアルポートメモ
リよりなるディスクキャッシュメモリの一方のポートは
システムバスに接続し、他方のポートはディスク装置と
接続されていることを特徴とするディスクキャッシュ装
置である。

作用 本発明は前記した手段により、デュアルポートメモリよ
りなるディスクキャッシュメモリの一方のポートはシス
テムバスに接続し、他方のポートはディスク装置と接続
する構成にしたため、補助記憶装置からのデータ読出し
におけるディスクキャッシュメモリのミスヒツト時のデ
ータアップデートに際して、必要とするシステムバスの
バス帯域を低減することができる。さらに、ディスクキ
ャッシュメモリのヒツト率向上のためにディスクブロッ
ク先読みを行ってもシステムバスのバス帯域を多く取っ
てしまうことがない。

実施例 第１図は本発明の第１の実施例におけるディスクキャッ
シュ装置の構成を示すプロ・ツク図で、ｌはＣＰＵ、２
はメインメモリ、８はシステムバス、６はディスクコン
トローラ、７はディスク装置である。３はディスクキャ
ッシュ部であり、デュアルポートメモリからなるディス
クキャッシュメモリ４２とディスク管理装置５より構成
される。第２図は同実施例におけるディスクキャッシュ
部の詳細な構成を示すブロック図であり、ディスク管理
装置５は判定部５１、アクセス情報管理部５２、先読み
機構５３、ディスクキャッシュメモリ制御部５４、ディ
スク制御部５５よりなる。さらに、デュアルポートメモ
リからなるディスクキャッシュメモリ４２の一方のポー
ト４３はシステムバス８に接続し、他方のポート４４は
ディスク装置７に接続する。

以上のように構成されたこの実施例のディスクキャッシ
ュ装置における動作を説明する。

デュアルポートメモリからなるディスクキャッシュメモ
リ４２には、ディスク装置７のデータの一部分のコピー
が存在するようになっている。この第１の実施例におい
ては、デュアルポートメモリからなるディスクキャッシ
ュメモリ４２のデータとディスク装置７のデータとの整
合性維持にはライトスル一方式を取っているものとする
。

メインメモリ２と補助記憶装置との間でデータ転送を行
う場合の、この実施例の動作について述べる。

補助記憶装置からメインメモリ２に対してデータを読出
す場合、ＣＰＵ　１からディスク管理装置５に読出しの
コマンドと読出したいディスクブロックのアドレスが発
行される。ディスク管理装置５は、判別部５１で該ディ
スクブロックがデュアルポートメモリからなるディスク
キャッシュメモリ４２に格納されているかどうかを判別
し、前記ディスクキャッシュメモリ４２上に存在する場
合、即ちヒツト時には、前記ディスクキャッシュメモリ
４２のポート４３からデータをシステムバス８に順次出
すようにする。しかし、判別部５１で該ディスクブロッ
クが前記ディスクキャッシュメモＩＪ４２上に存在して
いないと判定したとき、即ちミスヒツト時には、アクセ
ス情報部５２の情報に基づきＬＲＵなどのアルゴリズム
によって前記ディスクキャッシュメモリ４２の中の追出
しブロックを決定し、前記ディスクキャッシュメモリ４
２のポート４４から該ディスクブロックのアップデート
を行いつつ、ポート４３からデータをシステムバス８に
出す。

この時、ヒツト率を上げるために、先読み機構５３によ
って該ディスクブロックに続くディスクブロックもアッ
プデートしておく。この場合ポートを使うのでシステム
バス８のバス帯域を必要としない。

メインメモリ２から補助記憶装置５にデータを書きこむ
場合、ＣＰＵＩからディスク管理装置５に書きこみのコ
マンドと書きこむディスクブロックのアドレスが発行さ
れる。ディスク管理装置５は、判別部５１で該ディスク
ブロックが前記ディスクキャッシュメモリ４２に格納さ
れているかどうかを判別し、前記ディスクキャッシュメ
モリ４２上に存在する場合、即ちヒツト時には前記ディ
スクキャッシュメモリ４２の該当ブロックにポート４３
からデータを書きこみ、同時にディスクコントローラ６
に対するコマンドを発行してデイスり装置７にもポート
４４からデータを書きこむ。

しかし、判別部５１で該ディスクブロックが前記ディス
クキャッシュメモリ４２上に存在していないと判定した
とき、即ちミスヒツト時には、前記ディスクキャッシュ
メモリ４２中の追出しブロックを決定して、ポート４２
から前記ディスクキャッシュメモリにデータを書きこみ
つつ、ポート４３からディスク装置７にデータを書きこ
む。

以上のようにこの実施例によれば、ディスクキャッシュ
メモリのミスヒツト時のアップデートに際し、ディスク
ブロックの先読み込みを行っても、システムバスのバス
帯域を多く必要としないので、システムの性能をさげる
ことなくヒツト率の高いディスクキャッシュ装置を実現
できる。

第３図は、本発明の第２の実施例におけるディスクキャ
ッシュ装置の構成を示すブロック図である。この実施例
では、ディスクコントローラ６およびディスク装置７を
複数接続することにより、マルチ・ディスク・システム
を実現している。第１の実施例と同様に、該マルチ・デ
ィスク・システムの場合においても、システムバスのバ
ス帯域を多く取らないので、ヒツト率の高い高効率のデ
ィスクキャッシュシステムを実現できる。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、デュアルポートメ
モリによってディスクキャッシュ装置を実現しているの
で、データのアップデート時のディスクブロック先読み
込みなどのヒツト率向上のための措置を、システムバス
のバス帯域を多く必要とせずに実現することができる。

そのために、高パフォーマンスのコンピュータ・システ
ムを構築することができ、その実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例におけるディスクキャッ
シュ装置の構成を示すブロック図、第２図は同実施例に
おけるディスクキャッシュ部の詳細な構成を示すブロッ
ク図、第３図は本発明の第２の実施例におけるディスク
キャッシュ装置の構成を示すブロック図、第４図は従来
のディスクキャシュ装置の構成を示すブロック図である
。 １・・・ＣＰｔＪ、２・・・メインメモリ、３・・・デ
ィスクキャッシュ部、 ６・・・ディスクコントローラ、７・・・ディスク装置
、８・・・システムバス、５・・・ディスク管理装置、
５１・・・判別部、５２・・・アクセス情報管理部、５
３・・・先読み機構、 ５４・・・ディスクキャッシュメモリ制御部、５５・・
・ディスク制御部、 ４１・・・ディスクキャッシュメモリ、４２・・・デュ
アルポートメモリによるディスクキャッシュメモリ、４
３．４４・・・ポート。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ディスクキャッシュメモリ上に該当するディスクブロッ
   クが存在するかどうかを判別する判別部と、ディスクブ
   ロックに対するアクセス情報を管理するアクセス情報管
   理部と、ディスクブロックを先読みする先読み機構と前
   記ディスクキャッシュメモリを制御するディスクキャッ
   シュメモリ制御部と、ディスク装置にコマンドを発行す
   るディスク制御部とからなるディスク管理装置、および
   デュアルポートメモリよりなるディスクキャッシュメモ
   リとから構成され、前記デュアルポートメモリよりなる
   ディスクキャッシュメモリの一方のポートはシステムバ
   スに接続し、他方のポートはディスク装置と接続されて
   いることを特徴とするディスクキャッシュ装置。