JPH02132515A - 先読み制御方式 - 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】 〔概　要〕 磁気記憶装置における先読み処理に関し、記憶媒体への
アクセス形態に応じて、読出しコマンドに対する応答時
間を最小化することを目的とし、 上位装置からの相続《読出しコマンドの指定するアドレ
ス情報を格納するアドレス情報格納手段と、該アドレス
情報格納手段の格納したアドレス情報により上位装置か
らのコマンドがシーケンシャル・アクセスかランダム・
アクセスかを識別するアクセス形態識別手段と、を備え
、先読み処理実行中に、シリンダ切換えの必要が生じた
とき、前記゛アクセス形態識別手段の識別結果により、
先読み処理を中断するか、続行するかを決定するようよ
うに構成する。

〔産業」二の利用分野〕

本発明は磁気ディスク装置等の記憶装置における先読み
処理に関する。先読み処理とは、上位装置（以下、ホス
トと呼ぶ）からの読込み命令（以下、リードコマンドと
呼ぶ）を受領した時、リードコマンドで指定されたデー
タ・アドレスから要求データを記憶媒体から読み出した
後も、読込み処理を停止せず、要求されたデータ以降に
続くデータ（リードコマンド対象外のデータ）も、予め
装置内のデータバッファ内に読み込んで置くものである
。

この先読み処理は、ホストからのリードコマンド受頷毎
に記憶媒体にアクセスを行いコマンドで要求されたデー
タのみを読みだしホストに転送する方式に比べ、ホスト
が連続に配置されている多量なデータを複数回に分割し
てコマンドを発行する場合（シーケンシャル・アクセス
）、或る程度記憶媒体へのアクセスを行うことなしに直
ちにリードコマンドの実行（要求データの転送）ができ
、十分に装置のスループットを向上することができる方
式である。

しかし、この先読み処理は、ホストから、分敗している
データを部分的にアクセスするコマンドが発行された場
合（ランダム・アクセス）、上記先読み処理を中断して
新たに要求されたデータへのアクセスを行わなければな
らない。

この時（先読み処理の中断時）、例えば既に磁気ディス
クのようにシーク命令（ディスク媒体のリード／ライト
ヘッドを移動し指定されたトランクへの位置付けを行う
命令）等のアクセス命令が発行されていた場合、装置は
このアクセス命令を中断することはできないため、新た
なコマンドのためのアクセスが以前のアクセス命令の実
行完了まで待たされて、ホストからのコマンドに対する
応答が遅れてしまう。

従って、現在の先読み処理は、先読み処理中アクセス命
令を必要とするタイミングが生ずると、シーク等の命令
を発行しなければならない手前のデータまで先読み処理
を行い終了する制御を行っている。従って、現在の先読
み処理において、ホストがシーケンシャル・アクセスを
行う場合、途中にシーク命令が必要になると、先読み制
御を実現していない方式とあまり変わらず性能を上げる
ことができないという問題が生じている。

〔従来の技術〕

従来の先読み処理は、ディスク装置を例にとり説明する
と、ホストのアクセス形態がシーケンシャル・アクセス
であっても、先読み中にディスクのシーク命令の発行の
必要が生じた時は、シーク命令を発行する手前のブロッ
ク（データ）までのみ先読みを行って終了していた。こ
の時次にホストが発行したコマンドが先読み処理でシー
ク命令を実行すべきブロック（データ）に対するもので
あった場合、装置は次のコマンドデコード後に、新たな
シーク命令を発行しなげればならない状態に陥いる。

木来、先読み処理時にシーク命令を発行すべきところに
、シーク命令を発行せず新たなコマンド受領、コマンド
デコード後に行うと、ディスクの回転待ち時間が生じ、
コマンドに対する応答時間が遅れる。

これは、ディスクのアドレッシング（ブロックアドレス
の割付け）は、第７図に示すように、シリンダ（ディス
ク媒体が複数枚のとき各ディスクの同時に位置付けされ
るトラックを連ねる円筒）の切替え（一つのシリンダに
おいてシリンダの始点を示すインデクスＩＮＤに近づき
、次のシリンダに切り替えること：シリンダスイッチと
呼ばれる）時において、最後のブロックｎの後に、シー
ク動作時間に相当するブロック数を置いて（シリンダス
キューと呼ばれる）、次のブロックｎ＋１が割り付けら
れている。従って、▼で示す時点でシーク命令を発行す
れば、都合よく次のブロックｎ＋１にアクセスできるよ
うになっているが、最後のブロックｎで先読み処理を中
断のみ行い、シーク命令を発行しなかった場合は、次の
コマンド受領、コマンドデコード後、で示す時点でシー
ク命令を発行することとなり、ディスクの回転待ちが生
じるからである。

第８図は、従来技術による先読み処理の例を示す図であ
る。

図の（ａ）は、ホストからブロック群ａのデータを要求
するリードコマンドｌが発行されたときの状況を示し、
装置は（１）要求されたブロック群ａのデータを読みデ
ータバッファに格納し、（２）データバッファに格納さ
れたデータをホストに転送し、同時に後続ブロック群ｂ
のデータの先読みを行い、データバッファにデータを格
納する。

図のら）は、ホストからブロック群ｂのデータを要求す
るリードコマンド２が発行されたときの状況を示し、装
置はリードコマンド１で既に読み込まれているブロック
群ａのデータをホストに転送し、同時に後続ブロック群
Ｃの一部データの先読みを行いデータバッファに格納す
る。このときシーク命令は実行しない。

図の（Ｃ）は、ホストからブロック群Ｃのデータを要求
するリードコマンド３が発行されたときの状況を示し、
装置は、（１）要求されたブロック群Ｃの全てのデータ
が読み込まれていないためシーク命令を発行し、（２）
シーク完了後にブロック群Ｃの残りのデータを読み込み
、ホストに転送する。このとき、ディスクの回転待ちが
生ずる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記に説明のように、従来の装置では、アクセス形態が
シーケンシャル・アクセスであるか、ランダム・アクセ
スであるかに関係なく、先読み処理においてシーク命令
を発行せず、装置が次の新たなコマンドを受領した時点
で、コマンドを解析し、要求されたデータへのアクセス
を行うため、ディスクの回転待ちが生じ、ホストに対す
るコマンドに対する応答が遅れる。

本発明が解決しようとする課題は、このような従来技術
における問題点を解消し、ホストからのコマンドに対す
る応答時間遅れの少ない先読み制御方式を提供すること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は、前述の課題を解決するための手段の原理を示
す図である。

図において、１は磁気ディスク装置等の記憶装置であり
、２は上位装置である。

１３はデータバッファであり、上位装置２から読出し要
求のあったデータおよび後続のデータを一時格納する。

１２は制御部であり、上位装Ｗ２からの命令を受領し命
令を解読してディスク媒体１１へのアクセス及びデータ
の書込・読出を制御する。

１２１はアドレス情報格納手段であり、上位装置２から
の相続く読出しコマンドの指定するアドレス情報を格納
する。

１２２はアクセス形態識別手段であり、アドレス情報格
納手段に格納されたアドレス情報によりホストからのコ
マンドがシーケンシャル・アクセスかランダム・アクセ
スかを識別する。

（作　用〕 従来のディスク装置等の記憶装置では、先読み処理中に
シリンダスイッチの必要が生じたときは、シーク命令を
発行することなく中断していたため、ホストからの読出
しコマンドがシーケンシャル・アクセスである場合には
、次の読出しコマンドに対して回転待ちを生じていた。

しかし、装置がホストのアクセス形態を無視して、先読
み処理中に無条件にシーク命令の発行を行った場合には
、ランダム・アクセスを行うホストが接続されている場
合（磁気ディスク装置へのアクセス形態は通常ホストシ
ステムのＯＳ　（オペレーティングシステム）によって
決まり、従ってここではランダム・アクセスを行うＯＳ
配下のホストシステム）、シーク命令発行直後に他のシ
リンダ（次のシリンダアドレスではない）に存在するデ
ータを要求するコマンドがあると、既に実行中のシーク
命令を解除することはできないため、実行中のシーク完
了後にコマンドで要求されたデータの存在するシリンダ
へ再度シーク命令を発行しなければならない。

そこで本発明では、アドレス情報格納手段１２１によっ
てホストからの相続くリードコマンドのアドレス情報を
格納しておき、アクセス形態識別千段１２２によって、
ホストからのコマンドがシーケンシャル・アクセスか、
ランダム・アクセスかを識別させ、先読み処理中にシリ
ンダ切換えの必要が生じたとき、シーク命令を発行する
か、先読み処理を中断させるかを決めるものでる。

本発明により、一つのホストが、ある期間はランダムア
クセス、別な期間はシーケンシャル・アクセスを行う場
合においても、またランダム・アクセスを行うホストか
らシーケンシャル・アクセスを行うホストに切り替わっ
た場合においても、装置においてホストからのコマンド
のアクセス形態を識別して、ランダム・アクセスの場合
でもコマンドにたきするレスポンスを遅れさせることは
なく、シーケンシャル・アクセスの場合は、常にホスト
から要求されるデータはデータバッファ内の格納データ
となるようにして、性能向上およびコマンドに対する応
答時間の短縮を図ることができる。

〔実施例〕

以下第２図〜第６図に示す実施例により本発明の要旨を
さらに具体的に説明する。

第２図は、本発明の一実施例のシステム構成を示す図で
ある。

図において、１は磁気ディスク装置であり、２は上位装
置である。

１１はディスク媒体であり、１３はデータバッファであ
る。

ｌ２は制御部である。制御部工２における制御は、メモ
リ（ＲＯＭ／ＲＡＭ）１２ａに格納されているプログラ
ムにより、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）１２ｂが実行
する。

本実施例では、第１図に示した、アドレス情報格納手段
１２１およびアクセス形態識別手段１２２は、メモリ１
２ａに格納されているプログラムによりマイクロプロセ
ッサ１２ｂが実行する。アドレス情報格納手段１２１が
アドレス情報を格納するテーブルは、メモリ１２ａのＲ
ＡＭ内に領域が確保される。

１４は上位装置インタフェース制御回路であり、マイク
ロプロセッサ１２ｂの制御により上位装置２とのインタ
フェース制御を行う。

１５はディスク制御回路であり、マイクロプロセッサ１
２ｂの制御によりディスク媒体の制御を行う。

第３図は、アドレス情報格納手段１２１が用いるリード
コマンド・ロギング領域の構成を示す図である。

リードコマンドロギング領域には、上位装置から受領し
た読出しコマンドから、先頭ブロックアドレスと処理ブ
ロック数をコマンド受領の順に格納する。

制御部アクセス形態識別手段のためのリードコマンド統
計情報格納メモリの構成を示す図である。

第４図は、アクセス形態識別手段（本実施例では、実行
するのは装置のＭＰＵのアクセス形態識別プログラム）
によるアクセス形態識別法を示す図である。

アクセス形態識別プログラムは、リードコマンド・ロギ
ング領域に格納されている、相続くリードコマンドの先
頭ブロックアドレス同士の関係を調べる。即ち、先頭ブ
ロックアドレスおよび処理ブロック数が第４図（ａ）に
示すような値であったときにおいて、 ａｚ　＝ａｌ＋　　１）＋　＊　　ａ３＝ａｔ　＋　　
ｂ２を満足し、シリンダスイッチのあったとき、ａ４＝
ａ３　＋　　ｂ：＋　＋　（シリンダスキュー）を満足
すれば、同図（ｂ）に示すように、シーケンシャル・ア
クセスと識別する。

また、上記の関係が満足されず、全くランダムであれば
、同図（Ｃ）に示すように、ランダムアクセスと識別す
る。

第５図は、本発明の一実施例による先読み処理を示すフ
ローチャートである。

■先読み処理が完了したかを識別する。即ち、ホストの
リードコマンドの要求した次のブロック群の読出しが完
了したかを識別する。完了したならば先読み処理を終了
し、完了していなければ、ステップ■へ進む。

■シリンダスイッチ処理が必要かを識別する。次のブロ
ック群読出しのためシリンダスイッチ処理が必要であれ
ば、ステップ■へ進み、必要でなければステップ■へ飛
ぶ。

■アクセス形ＢＥｈ別プログラムに、シーケンシャル・
アクセスかランダム・アクセスかの識別結果を要求する
。ランダム・アクセスであれば処理を終了し、シーケン
シャル・アクセスであればシステム■へ進む。

■次のシリンダへのシーク命令を発行して、シリンダス
イッチを実行する。

■シーク完了かを識別する。未了であればシークを続行
し、完了しあればスイッチ■へ進む。

■先読み処理を実行し、スイッチ■へ戻る。

第６図は、本発明の一実施例による処理例を示す図であ
る。状況の設定は、第８図に示したと同一である。

第６図（ａ）に示すリードコマンドｌ　（ブロック群ａ
のデータを要求）に対する処理は、第８図（ａ）と全く
同一である。

第６図但）に示すリードコマンド２　（ブロック群ｂの
データを要求）に対する処理では、（１）リード，２， コマンド１に対する処理で既に読み込まれいるブロック
群ｂのデータをホストに転送すると共に、後続ブロック
群Ｃの一部データの先読みを行い、データバッファに格
納する。（２）アクセス形態識別手段による識別がシー
ケンシャル・アクセスであったことから、ここで、シー
ク命令を発行する。

（３）シーク完了後にブロック群Ｃの残りのブロックを
データバッファに格納する。

Ｇ 第一図（Ｃ）に示すリードコマンド３　（ブロック群Ｃ
のデータを要求）に対する処理では、装置はリードコマ
ンド２に対する処理で既に読み込まれているブロック群
Ｃのデータをホストに転送する。

また、同時に後続ブロック群ｄのデータの先読みを行う
。

以上の処理により、シーケンシャル・アクセスの場合に
おいて、回転待ちを行うことなく、有効に先読み処理を
行うことができ、第８図に示した従来例に比べ、コマン
ドに対するレイポンスが格段に向上していることが判る
。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように本発明によれば、上位装
置のコマンドのアクセス形態が変わる場合においても、
それぞれのぱあ啼に応じて有効な先読み処理を行うこと
ができ、装置の性能を向上し、コマンドに対する応答時
間を短縮するという著しい工業的効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は本発
明の一実施例のシステム構成を示す図、 第３図はリードコマンド・ロギング領域の構成を示す図
、 第４図はアクセス形態識別法を示す図、第５図は本発明
の一実施例による処理を示すフローチャート、 第６図は本発明の一実施例による処理例を示す図、第７
図はブロックアドレスの割付けを示す図、第８図は従来
技術による処理例を示す図である。 図において、 １は磁気ディスク装置、　　２は上位装置、１１はディ
スク媒体、　　　　１２は制御部、１３はデータバッフ
ァ、 １４は上位装置インタフェース制御回路、１５はディス
ク制御回路、 １２１はアドレス情報格納手段、 １２２はアクセス形態識別手段、 １２ａ　はメモリ　（ＲＯＭ／ＲＡＭ）、１２ｂはマイ
クロプロセンサ（ＭＰＵ）、を示す。 本発明の原理を示すブロノク図 第 図 リードコマンド・ロギング領域の構成を示す図第 図 第 図 先頭ブロックアドレスと処理ブロック数の一例（ａ） シーケンシャルアクセスの場合 （ｂ） ランダムアクセスの場合 （ｅ） 本発明の一実施例におけるアクセス形Ｍｌｌ法を示す図
第 図 本発明の一実施例による処理を示すフローチャート第 図 ブロックアドレスの割付けを示す図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　上位装置（２）からの命令を受領し命令を解読して記
   憶媒体（１１）へのアクセス及びデータの書込・読出を
   制御する制御部（１２）と、記憶媒体（１１）から読み
   出したデータを一時格納するデータバッファ（１３）と
   を有し、上位装置（２）から読出し要求されたデータを
   読み出し該データバッファ（１３）に格納し、上位装置
   （２）に該読出しデータを転送すると共に、該要求され
   た読出しデータに続く後続データも予め該データバッフ
   ァ（１３）に読み込んで上位装置（２）からの次の読出
   し命令に備える先読み制御を行う磁気ディスク装置（１
   ）において、上位装置（２）からの相続く読出しコマン
   ドの指定するアドレス情報を格納するアドレス情報格納
   手段（１２１）と、 アドレス情報格納手段（１２１）に格納されたアドレス
   情報により上位装置（２）からのコマンドがシーケンシ
   ャル・アクセスかランダム・アクセスかを識別するアク
   セス形態識別手段（１２２）と、を備え、 先読み処理実行中に、シリンダ切換えの必要が生じたと
   き、前記アクセス形態識別手段（１２２）の識別結果に
   より、先読み処理を中断するか、続行するかを決定する
   よう構成したことを特徴とする先読み制御方式。