JPH02287849A - Disk cache control method and disk cache device - Google Patents

Disk cache control method and disk cache device

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Publication number
JPH02287849A
JPH02287849A JP1110510A JP11051089A JPH02287849A JP H02287849 A JPH02287849 A JP H02287849A JP 1110510 A JP1110510 A JP 1110510A JP 11051089 A JP11051089 A JP 11051089A JP H02287849 A JPH02287849 A JP H02287849A
Authority
JP
Japan
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directory
disk
register
address
memory
Prior art date
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Pending
Application number
JP1110510A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Motohisa Miyao
宮尾 元久
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP1110510A priority Critical patent/JPH02287849A/en
Publication of JPH02287849A publication Critical patent/JPH02287849A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To improve the overall throughput of a system by deciding the address range of an available directory memory for each task which is carried out in the system and then deciding an entry to update only the entry group in a direct memory in a range assigned to the corresponding task in a mishit state. CONSTITUTION:The comparators 13-1 - 13-n compare the process ID in the disk access information 11 with the registered process IDs in the task control registers 12-1 - 12-n respectively. When the coincidence is obtained from the comparison, a hit signal HIT1 is outputted from an OR gate 14. Then the address range of an available directory memory 17 is decided for each task which is carried out in an operating system corresponding to the multi-user/ multi-task. In a mishit state an entry is decided to update only the entry group in the memory 17 within a range assigned to the corresponding task. Thus an updating operation is carried out. As a result, the hit rate is improved and the overall throughput of the system is improved.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、マルチユーザ/マルチタスクのオペレーテ
ィングシステムに対応したディスク制御装置におけるデ
ィスクキャッシュ制御方法およびディスクキャッシュ装
置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a disk cache control method and a disk cache device in a disk control device compatible with a multi-user/multi-task operating system.

(従来の技術) 近年のディスク制御装置、例えば磁気ディスク制御装置
には、ディスクの一部の写しがブロック(ディスクブロ
ック、キャッシュブロック)単位で置かれるデータメモ
リ(ディスクキャッシュメモリ)と、データメモリに置
かれているディスクブロックデータに対応するディスク
アドレスの索引情報(ディスクアドレスタグ)等が登録
されるディレクトリメモリを持つディスクキャッシュ装
置が設けられているものが多い。従来、この種のディス
クキャッシュ装置では、システム(ホスト装置)から要
求された物理或は論理ディスクアドレスのディスクアク
セスに対し、LRU(L,easL RecenLly
 Used )方式、FIFO( First−In 
First−Out)方式等の置換ルールによりディレ
クトリメモリの該当エントリの内容を更新(置換)する
のが一般的であった。この方式では、例えばマルチユー
ザ/マルチタスクに対応したオペレーティングシステム
においては、大量、頻繁なディスクアクセスを伴うタス
クによって、他の特定ディスクエリアで動作する別のタ
スクか犠牲を強いられて、ディスクキャッシュの恩恵を
受けられないばかりか、単純なコピー等のキャッシング
の必要のないストリーミングデータにより、本当に必要
なキャッシュブロックがディレクトリメモリから追出さ
れてしまうといった問題があった。
(Prior Art) Recent disk control devices, such as magnetic disk control devices, have two types of memory: a data memory (disk cache memory) in which a copy of a portion of a disk is stored in blocks (disk blocks, cache blocks); Many disk cache devices are equipped with a directory memory in which index information (disk address tag) of a disk address corresponding to placed disk block data is registered. Conventionally, in this type of disk cache device, in response to a disk access to a physical or logical disk address requested by the system (host device),
) method, FIFO (First-In
It has been common practice to update (replace) the contents of the corresponding entry in the directory memory using a replacement rule such as the First-Out method. In this method, for example, in an operating system that supports multi-user/multi-tasking, a task that requires large-volume and frequent disk access may be forced to sacrifice other tasks that operate on specific disk areas, causing the disk cache to become unavailable. In addition to not being able to benefit from this, there was a problem in that really necessary cache blocks were evicted from the directory memory due to streaming data that did not require caching, such as simple copying.

(発明が解決しようとする課題) 上記したように従来のディスクキャッシュ装置では、シ
ステムから要求されたディスクアドレスだけに従って、
LRU方式、FIFO方式等によりディレクトリメモリ
の該当エントリの内容更新を行っていたため、マルチユ
ーザ/マルチタスクに対応したオペレーティングシステ
ムからのディスクアクセス要求に対するヒツト率が低い
という問題があった。
(Problems to be Solved by the Invention) As mentioned above, in the conventional disk cache device, the disk cache device only follows the disk address requested by the system.
Since the content of the corresponding entry in the directory memory is updated using the LRU method, FIFO method, etc., there is a problem in that the hit rate for disk access requests from an operating system compatible with multi-user/multi-task is low.

したがってこの発明の解決すべき課題は、マルチユーザ
/マルチタスクに対応したオペレーティングシステムか
らのディスクアクセス要求に対するヒツト率を大幅に高
めることができ、もってシステム全体のスルーブツトの
向上が図れるようにすることである。
Therefore, the problem to be solved by this invention is to make it possible to significantly increase the hit rate for disk access requests from an operating system that supports multi-user/multi-tasking, thereby improving the throughput of the entire system. be.

[発明の構成] (課題を解決するだめの手段) この発明のディスクキャッシュ制御方法は、ディスクの
一部のデータの写し・がブロック単位で置かれるデータ
メモリと、このデータメモリに置かれているデータブロ
ックのディレクトリ情報か登録されるディレクトリメモ
リとを備えたディスクキャッシュ装置において、システ
ムで実行されるタスク毎に、利用可能なディレクトリメ
モリのアドレス範囲を定め、上記システムから要求され
たディスクアドレスに対応するデータブロックが」二記
データメモリに存在しないミスヒツト時には、対応する
タスクに割当てられた範囲のディレクトリメモリ内エン
トリ群だけを対象として更新すべきエントリを決定する
ようにしたことを特徴とするものである。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problem) The disk cache control method of the present invention includes a data memory in which a copy of part of the data on the disk is stored in block units; In a disk cache device equipped with a directory memory in which data block directory information is registered, the usable directory memory address range is determined for each task executed by the system and corresponds to the disk address requested by the system. In the event of a miss where the data block to be updated does not exist in the data memory, the entry to be updated is determined by targeting only the group of entries in the directory memory that are allocated to the corresponding task. be.

また、この発明のディスクキャッシュ装置は、タスクを
示すプロセス識別子が登録されるn個のタスク管理レジ
スタと、このn個のタスク管理レジスタとそれぞれ対を
成し、対応するタスク管理レジスタに登録されているプ
ロセス識別子の示すタスクに割当てるべきディレクトリ
メモリのアドレス範囲を指定するアドレス範囲情報か登
録されるn個のディレクトリアドレスレジスタと、シス
テムからのディスクアクセス要求に作って同システムか
ら与えられるディスクアクセス情報に含まれるプロセス
識別子と上記n個のタスク管理レジスタの各登録内容と
をそれぞれ比較するプロセス識別子比較手段と、このプ
ロセス識別子比較手段の比較結果をもとに、ディスクア
クセス情報に含まれるプロセス識別子と一致する登録内
容のタスク管理レジスタに対応するディレクトリアドレ
スレジスタを選択するレジスタ選択手段と、このレジス
タ選択手段によって選択されたディレクトリアドレスレ
ジスタで示される範囲のディレクトリメモリ内エントり
群を対象に、ディスクアクセス情報に含まれるディスク
アドレスに対応するブタブロックかデータメモリに存在
するか否かをチェックしてヒツト/ミスヒツトを判別す
るブイレフI・リチェック手段と、このディレクトリチ
ェック手段によってミスヒツトか判別された場合、」二
記選択されたディレクトリアドレスレジスタで示される
範囲のディレクトリメモリ内エントリ群だけを対象とし
て更新すべきエントリを決定して更新処理を行う更新手
段とを設けたことを特徴とするものである。上記更新手
段は、ディスクアクセス情報に含まれるプロセス識別子
がn個のタスク管理レジスタの登録内容のいずれとも一
致していないことが示されている場合、n個のタスク管
理レジスタの1つを予め定められた置換ルールに従って
選択し、この選択したタスク管理レジスタの内容をディ
スクアクセス情報に含まれるプロセス識別子に更新する
と共に、同タスク管理レジスタに対応する上記ディレク
トリアドレスレジスタの内容を、上記ディスクアクセス
情報に含まれるプロセス識別子の示すタスクに割当てる
べきディレクトリメモリのアドレス範囲を指定するため
のアドレス範囲情報に更新するように構成される。
Further, the disk cache device of the present invention has n task management registers in which process identifiers indicating tasks are registered, and each of the n task management registers forms a pair and is registered in the corresponding task management register. n directory address registers are registered with address range information that specifies the address range of the directory memory to be allocated to the task indicated by the process identifier, and the disk access information created in response to a disk access request from the system and given by the system. A process identifier comparing means compares the included process identifier with the registered contents of each of the n task management registers, and based on the comparison result of this process identifier comparing means, it is determined that the process identifier matches the process identifier contained in the disk access information. register selection means for selecting a directory address register corresponding to the task management register whose registered contents are registered; and disk access information for a group of entries in the directory memory in the range indicated by the directory address register selected by the register selection means. If a miss is determined by this directory check means, a block block corresponding to the disk address included in the file exists in the data memory to determine whether there is a hit or a miss. 2. The present invention is characterized in that it is provided with updating means that determines entries to be updated and performs update processing only on a group of entries in the directory memory in the range indicated by the selected directory address register. When it is shown that the process identifier included in the disk access information does not match any of the registered contents of the n task management registers, the updating means predetermines one of the n task management registers. The contents of the selected task management register are updated to the process identifier included in the disk access information, and the contents of the directory address register corresponding to the task management register are updated to the disk access information. It is configured to update address range information for specifying the address range of the directory memory to be allocated to the task indicated by the included process identifier.

(作用) 上記の構成によれば、マルチユーザ/マルチタスクに対
応したオペレーテイングンステムで実行されるタスク毎
に、利用可能なディレクトリメモリのアドレス範囲か定
められ、上記システムから要求されたディスクアドレス
に対応するデータブロックがデータメモリに存在しない
ミスヒツト時には、対応するタスクに割当てられた範囲
のディレクトリメモリ内エントリ群だけを対象として更
新すべきエントりが決定され、更新動作か行われる。即
ち、他のタスクに割り当てられた範囲のディレクトリメ
モリ内エントリ群の内容は全て保存される。したがって
、上記タスクの実行に伴う、例えば単純なコピー等のキ
ャッシングの必要のないストリーミングデータを対象と
するディスクアクセスにより、他のタスクか必要とする
ディスクブロックのデータが捨てられ(追出され)でし
まうといった虞はなくなる。
(Function) According to the above configuration, the address range of the available directory memory is determined for each task executed by the operating system that supports multi-user/multi-tasking, and the address range requested by the system is In the event of a miss in which the corresponding data block does not exist in the data memory, the entries to be updated are determined only for a group of entries in the directory memory within the range assigned to the corresponding task, and an update operation is performed. That is, all the contents of the directory memory entry group assigned to other tasks are saved. Therefore, disk access for streaming data that does not require caching, such as a simple copy, associated with the execution of the above task may discard (evict) data in a disk block that is required by another task. There is no need to worry about it getting lost.

(実施例) 第1図はこの発明の一実施例に係るディスクキャッシュ
装置のブロック構成を示す。本実施例において、第1図
のディスクキャッシュ装置は磁気ディスク制御装置内に
設けられているものとする。
(Embodiment) FIG. 1 shows a block configuration of a disk cache device according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, it is assumed that the disk cache device shown in FIG. 1 is provided within a magnetic disk control device.

第1図において、11はシステム(ホスト装置のオペレ
ーティングシステム)からのディスクアクセス要求によ
り与えられるディスクアクセス情報であり、システムの
実行するタスク(プロセス)を示すプロセス識別子(以
下、プロセスIDと称する)、およびシリンダアドレス
、ヘッドアドレス並びにセクタアドレスから成るディス
クアドレスを含む。12−1〜12−nはプロセスID
の索引情報が登録されるタスク管理レジスタ、13−1
〜13−nはディスクアクセス情報ll中のプロセスI
Dとタスク管理レジスタ12−1〜12−nの内容とを
比較する比較器、14は比較器13−1〜13−nの出
力信号をOR(オア)シ、そのOR信号を(ディスクア
クセス情報11中のプロセスIDと一致するプロセスI
Dがタスク管理レジスタ12−1〜12−nのいずれか
に登録されているか否かを示す)ヒツト信号HITIと
して出力するORゲートである。
In FIG. 1, 11 is disk access information given in response to a disk access request from the system (operating system of the host device), including a process identifier (hereinafter referred to as process ID) indicating a task (process) executed by the system; and a disk address consisting of a cylinder address, head address, and sector address. 12-1 to 12-n are process IDs
task management register in which index information of 13-1 is registered;
~13-n is process I in disk access information ll
A comparator 14 compares the contents of the task management registers 12-1 to 12-n with the contents of the task management registers 12-1 to 12-n. Process I that matches the process ID in 11
This is an OR gate that outputs a hit signal HITI (indicating whether D is registered in any of the task management registers 12-1 to 12-n).

15−1〜15−nはタスク管理レジスタ1.2−1〜
12−nの内容によって示されるタスクに割当てるべき
後述するディレクトリメモリ17のアドレス範囲(エン
トリ範囲)を指定するためのデイレクトリアドレス範囲
情報が登録されるディレクトリアドレスレジスタである
。このデイレクトリアドレス範囲情報は、範囲の下限を
示す下限デイレクトリアドレスLowと、範囲の上限を
示す上限デイレクトリアドレスHighから成る。各タ
スクスに割当てるデイレクトリアドレス範囲は、例えば
初期設定時に定められる。16はディレクトリアドレス
レジスタ15−1〜15−nの登録内容の1つを比較器
13−1〜13−nの出力信号(比較結果)に応じて選
択する選択器(以下、WAY選択器と称する)、17は
後述するデータメモリ (ディスクキャッシュメモリ)
20の各ブロックに置かれているディスクデータ(ディ
スクブロックデータ、ここではセクタデータ)に対応す
るディスクアドレスの索引情報(ディスクアドレスタグ
)を含むディレクトリ情報が登録されるディレクトリメ
モリである。WAY選択器16によって選択されたデイ
レクトリアドレス範囲情報はアクセスすべきディレクト
リメモリ17のアドレス範囲を指定するのに用いられる
15-1 to 15-n are task management registers 1.2-1 to 15-n.
This is a directory address register in which directory address range information for specifying the address range (entry range) of the directory memory 17 (to be described later) to be allocated to the task indicated by the contents of 12-n is registered. This directory address range information consists of a lower limit directory address Low indicating the lower limit of the range and an upper limit directory address High indicating the upper limit of the range. The directory address range assigned to each task is determined, for example, at the time of initial setting. 16 is a selector (hereinafter referred to as WAY selector) that selects one of the registered contents of the directory address registers 15-1 to 15-n according to the output signals (comparison results) of the comparators 13-1 to 13-n. ), 17 is a data memory (disk cache memory) which will be described later.
This is a directory memory in which directory information including index information (disk address tag) of a disk address corresponding to disk data (disk block data, here sector data) placed in each block of 20 is registered. The directory address range information selected by the WAY selector 16 is used to specify the address range of the directory memory 17 to be accessed.

18はWAY選択器16によって選択されたデイレクト
リアドレス範囲情報の指定に応じてディレクトリメモリ
17から取出されるディレクトリ情報群、19はディス
クデータの一部の写しが所定サイズのディスクブロック
単位で置かれるデータメモリである。データメモリ19
はディレクトリメモリ17から選択的に取出されたディ
レクトリ情報群18中の各ディスクアドレスタグによっ
てブロック指定される。20はディレクトリ情報群18
中の各ディスクアドレスタグとディスクアクセス情報1
1中のディスクアドレスとを比較し、両者が等しい場合
には該当ディスクブロックデータがデータメモリ19に
存在することを示すアクティブなヒツト信号HIT2を
出力する比較器、21は比較器20からヒット信号HI
 T2が出力された場合の対応ディスクアドレスタグに
よって指定されるデータメモリ19内ブロツクのデータ
(ディスクブロックデータ)を選択するデータ選択器、
22はディスクキャッシュ装置全体を制御する制御機構
である。制御機構22は、上記ヒツト信号HITIによ
ってミスヒツトが示されている場合にタスク管理レジス
タ12−1〜12−nの1つを選択し、その選択したタ
スク管理レジスタおよび同レジスタに対応するディレク
トリアドレスレジスタの内容を更新する更新機能と、上
記ヒツト信号HIT2によってミスヒツトがボされてい
る場合にWAY選択器16によって選択されているディ
レクトリアドレスレジスタの指定する範囲のディレクト
リメモリ17内エントりの1つを選択し、その選択した
エンドす、更にはデータメモリ19の内容を更新する更
新機能を有している。
Reference numeral 18 indicates a group of directory information taken out from the directory memory 17 in accordance with the specification of directory address range information selected by the WAY selector 16, and reference numeral 19 indicates data in which a copy of a portion of disk data is placed in units of disk blocks of a predetermined size. It's memory. Data memory 19
The block is designated by each disk address tag in the directory information group 18 selectively retrieved from the directory memory 17. 20 is directory information group 18
Each disk address tag and disk access information 1 inside
A comparator 21 outputs an active hit signal HIT2 indicating that the corresponding disk block data exists in the data memory 19 when the two are equal.
a data selector that selects the data of the block in the data memory 19 (disk block data) specified by the corresponding disk address tag when T2 is output;
22 is a control mechanism that controls the entire disk cache device. The control mechanism 22 selects one of the task management registers 12-1 to 12-n when the hit signal HITI indicates a miss, and controls the selected task management register and the directory address register corresponding to the same register. and select one of the entries in the directory memory 17 within the range specified by the directory address register selected by the WAY selector 16 when a miss is disabled by the hit signal HIT2. It also has an update function to update the selected end and also the contents of the data memory 19.

次に第1図の構成の動作をデイスクリードアクセスを例
に説明する。まずシステムから第1図のディスクキャッ
シュ装置を有する磁気ディスク制御装置に対し、ディス
クアクセス情報11を含むデイスクリードアクセス要求
が発せられたものとする。システムからのディスクアク
セス情報11中のプロセスIDは比較器13−1〜13
−nの一方の入力に共通に供給される。比較器13−1
〜13−nの他方の入力にはタスク管理レジスタ12−
1〜12−nに登録されているプロセスIDがそれぞれ
供給される。比較器13−1〜13−nは、ディスクア
クセス情報11中のプロセスIDと、タスク管理レジス
タ■2−1〜12−n内の登録プロセスIDとを比較し
、両者が一致している場合たけ論理゛′1”の信号を出
力する。
Next, the operation of the configuration shown in FIG. 1 will be explained using disk read access as an example. First, it is assumed that a disk read access request including disk access information 11 is issued from the system to a magnetic disk control device having the disk cache device shown in FIG. The process ID in the disk access information 11 from the system is the comparator 13-1 to 13.
-n is commonly supplied to one input. Comparator 13-1
The other input of ~13-n is the task management register 12-n.
The process IDs registered in 1 to 12-n are respectively supplied. The comparators 13-1 to 13-n compare the process ID in the disk access information 11 and the registered process ID in the task management registers 2-1 to 12-n, and if they match, the Outputs a logic "1" signal.

比較器13−1〜13−nの1つから論理MIHの出力
信号が出力されると、ORゲート14からディスクアク
セス情報11中のプロセスIDと一致するプロセスID
がタスク管理レジスタ12−1〜12−nのいずれかに
登録されていること(ヒツト)を示すアクティブなヒツ
ト信号HI Tlが出力される。このときWAY選択器
16は、比較器13−1〜13−nの出力信号(比較結
果)に応じ、論理“1″の信号を出力している(即ちヒ
ツトを検出した)比較器13−i (1≦1≦n)に対
応する(ブイレフI・リアドレスレジスタ15−1〜1
5−nのうちの)ディレクトリアドレスレジスタ15−
1の登録内容、即ちデイレクトリアドレス範囲情報を選
択する。このWAY選択器16によって選択されたデイ
レクトリアドレス範囲情報は、ディスクアクセス情報1
1中のプロセスIDで示されるタスクに割当てられるデ
ィレクトリメモリ17のアドレス範囲を指定しており、
この指定により、ディレクトリメモリ17の対応するア
ドレス範囲(エントり範囲)の全てのエントり内容であ
るデイレクトり情報群18が、同ディレクトリメモリ1
7から選択的に取出される。
When a logical MIH output signal is output from one of the comparators 13-1 to 13-n, the OR gate 14 selects a process ID that matches the process ID in the disk access information 11.
An active hit signal HI Tl indicating that the task is registered (hit) in any of the task management registers 12-1 to 12-n is output. At this time, the WAY selector 16 selects whether the comparator 13-i is outputting a logic "1" signal (that is, has detected a hit) in accordance with the output signals (comparison results) of the comparators 13-1 to 13-n. (1≦1≦n)
5-n) directory address register 15-
Select the registered content of No. 1, that is, the directory address range information. The directory address range information selected by this WAY selector 16 is the disk access information 1.
Specifies the address range of the directory memory 17 allocated to the task indicated by the process ID in 1,
With this specification, the directory information group 18, which is the contents of all entries in the corresponding address range (entry range) of the directory memory 17, is transferred to the directory memory 17.
7.

ディレクトリメモリ17から取出されるディレクトリ情
報群18中の各ディスクアドレスタグは、例えば1つず
つ順に比較器20の一方の入力に供給される。比較器2
0の他方の入力にはシステムからのディスクアクセス情
報11中のディスクアドレスが供給される。比較器20
は、ディレクトリメモリ17からのディスクアドレスタ
グととディスクアクセス情報11中のディスクアドレス
(アドレスの所定部分でもよい)とを順次比較し、両者
か等しい場合だけ、該当ディスクブロックデータがデー
タメモリ19に存在すること(ヒツト)を示すアクティ
ブなヒラI・信号HI T2を出力する。比較器20か
ら論ff”1”のヒツト信号HI T2が出力されると
、即ち比較器20によってヒツト(キャツシュヒツト)
が検出されると、ヒツト検出に用いられた(ディレクト
リ情報群18中の)ディスクアドレスタグか登録されて
いるディレクトリメモリ17内エントリに対応するデー
タメモリ19内ブロツクのデータ、即ぢ目的データがデ
ータ選択器21によって選択される。
Each disk address tag in the directory information group 18 retrieved from the directory memory 17 is supplied to one input of the comparator 20 one by one, for example. Comparator 2
The other input of 0 is supplied with the disk address in the disk access information 11 from the system. Comparator 20
sequentially compares the disk address tag from the directory memory 17 with the disk address (which may be a predetermined part of the address) in the disk access information 11, and only if the two are equal, indicates that the corresponding disk block data exists in the data memory 19. It outputs an active HI signal HIT2 indicating that it is to be executed (hit). When the comparator 20 outputs the hit signal HI T2 of logic ff "1", that is, the comparator 20 outputs the hit signal HI
When the target data is detected, the data in the block in the data memory 19 corresponding to the disk address tag (in the directory information group 18) used for hit detection or the registered entry in the directory memory 17, immediately becomes the target data. Selected by the selector 21.

一方、比較器13−1〜13−nのいずれにてもヒツト
か検出されなかった場合、即ちORゲート14から出力
されるヒツト信号HITIがアクティブでない場合には
、例えばLRU方式により、タスク管理レジスタ12−
1〜12−nのうちで最も以前に使用されたタスク管理
レジスタ[−j<1≦j≦n)が選択され、この選択さ
れたタスク管理レジスタ12−jの内容が、ディスクア
クセス情報11中のプロセスIDに更新される。この更
新処理に伴い、夕スフ管理レジスタ12−jに対応する
ディレクトリアドレスレジスタ15−jの内容が、ディ
スクアクセス情報11中のプロセスIDで示されるタス
クに割当てられるディレクトリメモリ17のアドレス範
囲を指定するためのデイレクトリアドレス範囲情報に更
新される。以上の更新処理は制御機構22によって行わ
れる。そして、更新されたデイレクトリアドレス範囲情
報で示される範囲のディレクトリメモリ17内エントリ
の内容(ディレクトリ情報群]8)が取出され、以降は
、WAY選択器16によってアドレスレジスタ15−1
〜15−nの1つが選択されてディレクトリ情報群18
か取出された前記と同様の動作が行われる。
On the other hand, if a hit is not detected in any of the comparators 13-1 to 13-n, that is, if the hit signal HITI output from the OR gate 14 is not active, the task management register is 12-
The task management register [-j<1≦j≦n] that has been used most recently among the task management registers 1 to 12-n is selected, and the contents of the selected task management register 12-j are included in the disk access information 11. is updated to the process ID of Along with this update process, the contents of the directory address register 15-j corresponding to the schedule management register 12-j specify the address range of the directory memory 17 allocated to the task indicated by the process ID in the disk access information 11. Updated directory address range information for. The above update processing is performed by the control mechanism 22. Then, the contents of the entries in the directory memory 17 (directory information group] 8) in the range indicated by the updated directory address range information are retrieved, and from then on, the WAY selector 16 selects the address register 15-1.
~15-n is selected and directory information group 18
The same operation as above is performed.

同様に、比較器20でヒツトか検出されなかった場合、
即ち比較器20から出力されるヒラh (、、、号HI
T2アクティブとならなかった場合には、例えばLRU
方式により、WAY選択器16から選択出力されるデイ
レクトリアドレス範囲情報の指定する範囲のディレクト
リメモリ17内エントり群のうちで最も以前に使用され
たエントりの内容か、ディスクアクセス情報11中のデ
ィスクアドレスを含む新たなディレクトリ情報に更新さ
れる。この更新処理に伴い、このディレクトリメモリ1
7内エントリに対応するデータメモリ19内ブロツクの
内容が、ディスクアクセス情報11中のディスクアドレ
スで示されるディスク上のデータ(ディスクブロックデ
ータ)に更新される。以上の更新処理は制御機構22に
よって行われる。
Similarly, if the comparator 20 does not detect a hit,
That is, the signal h output from the comparator 20 is
If T2 is not active, for example, LRU
Depending on the method, the contents of the entry most recently used among the group of entries in the directory memory 17 within the range specified by the directory address range information selectively output from the WAY selector 16, or the disk in the disk access information 11. Updated with new directory information including addresses. Along with this update process, this directory memory 1
The contents of the block in the data memory 19 corresponding to the entry in the disk access information 11 are updated to the data on the disk (disk block data) indicated by the disk address in the disk access information 11. The above update processing is performed by the control mechanism 22.

[発明の効果] 以上詳述したようにこの発明によれば、マルチユーザ/
マルチタスクに対応したオペレーティングシステムで実
行されるタスク毎に、利用可能なディレクトリメモリの
アドレス範囲を定め、上記システムから要求されたディ
スクアドレスに対応するデータブロックがデータメモリ
に存在しないミスヒツト時には、対応するタスクに割当
てられた範囲のディレクトリメモリ内エントリ群だけを
対象として更新すべきエントリを決定して、更新動作を
行うようにしたので、たとえ上記タスクが大量目つ頻繁
なディスクアクセスを伴うものであっても、他のタスク
に割当てられているディレクトリメモリのエントリ群が
更新対象となる虞はなく、したがって他のタスクが必要
とするディスクブロックのデータが追出される虞もなく
、マルチユーザ/マルチタスクに対応したオペレーティ
ングシステムからのディスクアクセス要求に対するヒツ
ト率を大幅に高めることができ、システム全体のスルー
プットの向上か図れる。
[Effects of the Invention] As detailed above, according to the present invention, multi-user/
For each task executed in an operating system that supports multitasking, the address range of the available directory memory is determined, and in the event of a miss in which the data block corresponding to the disk address requested by the system does not exist in the data memory, the system will respond accordingly. Since the entries to be updated are determined and updated only for the group of entries in the directory memory that are allocated to the task, even if the above task involves a large number of frequent disk accesses, However, there is no risk that the directory memory entries allocated to other tasks will be updated, and therefore there is no risk that data in disk blocks needed by other tasks will be evicted. The hit rate for disk access requests from compatible operating systems can be greatly increased, and the throughput of the entire system can be improved.

【図面の簡単な説明】 第1図はこの発明の一実施例に係るディスクキャッシュ
装置のブロック構成図である。 11・・・ディスクアクセス情報、12−1〜l 2−
n・・・タスク管理レジスタ、13−1〜13−n、 
20・・・比較器、15−1〜15−n・・・ディレク
トリアドレスレジスタ、16・・・WAY選択器、17
・・・ディレクトリメそり、18・・・デイレクトり情
報群、19・・・データメモリ、21・・・データ選択
器、22・・・制御機構。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of a disk cache device according to an embodiment of the present invention. 11...Disk access information, 12-1~l2-
n...Task management register, 13-1 to 13-n,
20... Comparator, 15-1 to 15-n... Directory address register, 16... WAY selector, 17
. . . Directory mesori, 18 . . . Direct information group, 19 . . . Data memory, 21 . . . Data selector, 22 . . . Control mechanism. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ディスクの一部のデータの写しがブロック単位で
置かれるデータメモリと、このデータメモリに置かれて
いるデータブロックのディレクトリ情報が登録されるデ
ィレクトリメモリとを備えたディスクキャッシュ装置に
おいて、 システムで実行されるタスク毎に、利用可能な上記ディ
レクトリメモリのアドレス範囲を定め、上記システムか
ら要求されたディスクアドレスに対応するデータブロッ
クが上記データメモリに存在しないミスヒット時には、
対応するタスクに割当てられた範囲の上記ディレクトリ
メモリ内エントリ群だけを対象として更新すべきエント
リを決定するようにしたことを特徴とするディスクキャ
ッシュ制御方法。
(1) In a disk cache device equipped with a data memory in which a copy of some data on the disk is stored in block units, and a directory memory in which directory information of the data blocks stored in this data memory is registered, the system The usable address range of the directory memory is determined for each task executed by the system, and in the event of a miss in which the data block corresponding to the disk address requested by the system does not exist in the data memory,
A disk cache control method characterized in that an entry to be updated is determined only from the group of entries in the directory memory that are allocated to a corresponding task.
(2)ディスクの一部のデータの写しがブロック単位で
置かれるデータメモリと、このデータメモリに置かれて
いるデータブロックのディレクトリ情報が登録されるデ
ィレクトリメモリとを備えたディスクキャッシュ装置に
おいて、 タスクを示すプロセス識別子が登録されるn個のタスク
管理レジスタと、 このn個のタスク管理レジスタとそれぞれ対を成し、対
応する上記タスク管理レジスタに登録されているプロセ
ス識別子の示すタスクに割当てるべき上記ディレクトリ
メモリのアドレス範囲を指定するアドレス範囲情報が登
録されるn個のディレクトリアドレスレジスタと、 システムからのディスクアクセス要求に伴って同システ
ムから与えられるディスクアクセス情報に含まれるプロ
セス識別子と上記n個のタスク管理レジスタの各登録内
容とをそれぞれ比較するプロセス識別子比較手段と、 このプロセス識別子比較手段の比較結果をもとに、上記
ディスクアクセス情報に含まれるプロセス識別子と一致
する登録内容の上記タスク管理レジスタに対応する上記
ディレクトリアドレスレジスタを選択するレジスタ選択
手段と、 このレジスタ選択手段によって選択された上記ディレク
トリアドレスレジスタで示される範囲の上記ディレクト
リメモリ内のエントリ群を対象に、上記ディスクアクセ
ス情報に含まれるディスクアドレスに対応するデータブ
ロックが上記データメモリに存在するか否かをチェック
してヒット/ミスヒットを判別するディレクトリチェッ
ク手段と、 このディレクトリチェック手段によってミスヒットが判
別された場合、上記レジスタ選択手段によって選択され
た上記ディレクトリアドレスレジスタで示される範囲の
上記ディレクトリメモリ内エントリ群だけを対象として
更新すべきエントリを決定して更新処理を行う更新手段
と、 を具備することを特徴とするディスクキャッシュ装置。
(2) In a disk cache device equipped with a data memory in which a copy of a portion of data on the disk is stored in block units, and a directory memory in which directory information of the data blocks stored in this data memory is registered, a task is performed. n number of task management registers in which process identifiers indicating the above are registered; n directory address registers in which address range information specifying the address range of the directory memory is registered; a process identifier included in the disk access information given by the system in response to a disk access request from the system; A process identifier comparison means that compares each registered content of the task management register, and based on the comparison result of this process identifier comparison means, the task management register whose registered content matches the process identifier included in the disk access information. register selection means for selecting said directory address register corresponding to said register address register; and register selection means for selecting said directory address register corresponding to said register address register; a directory check means for determining hit/miss hit by checking whether a data block corresponding to a disk address exists in the data memory; and when a miss hit is determined by the directory check means, the register selection means updating means for determining and updating the entries to be updated only for the group of entries in the directory memory in the range indicated by the directory address register selected by the disk cache device. .
(3)上記更新手段は、上記プロセス識別子比較手段の
比較結果により、上記ディスクアクセス情報に含まれる
プロセス識別子が上記n個のタスク管理レジスタの登録
内容のいずれとも一致していないことが示されている場
合、上記n個のタスク管理レジスタの1つを予め定めら
れた置換ルールに従って選択し、この選択したタスク管
理レジスタの内容を上記ディスクアクセス情報に含まれ
るプロセス識別子に更新すると共に、同タスク管理レジ
スタに対応する上記ディレクトリアドレスレジスタの内
容を、上記ディスクアクセス情報に含まれるプロセス識
別子の示すタスクに割当てるべき上記ディレクトリメモ
リのアドレス範囲を指定するためのアドレス範囲情報に
更新することを特徴とする第2請求項記載のディスクキ
ャッシュ装置。
(3) The updating means determines that the comparison result of the process identifier comparing means indicates that the process identifier included in the disk access information does not match any of the registered contents of the n task management registers. If so, one of the n task management registers is selected according to a predetermined replacement rule, the contents of the selected task management register are updated to the process identifier included in the disk access information, and the task management register is updated to the process identifier included in the disk access information. The content of the directory address register corresponding to the register is updated to address range information for specifying the address range of the directory memory to be allocated to the task indicated by the process identifier included in the disk access information. A disk cache device according to claim 2.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08179977A (en) * 1994-12-21 1996-07-12 Nec Corp Update buffer management device
US11474947B2 (en) 2020-08-18 2022-10-18 Fujitsu Limited Information processing apparatus and non-transitory computer-readable storage medium storing cache control program

Citations (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59123952A (en) * 1982-12-28 1984-07-17 インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション Cash memory control

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