JPH03156635A - アクセス性能計測方式 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、二次記憶装置のアクセス性能を正確かつ簡便
に計測するアクセス性能計測方式に関する。

〔従来技術〕

従来、二次記憶装置の性能は、日立マニュアル８０８０
−２−０９４−１０（Ｈ−８５９８デイスク駆動装りの
ようなメーカが提供するハードウェアマニュアルなどに
書かれた性能諸元表から得ている。また、実際のアクセ
ス性能は中央処理装置内にアクセス時間を計測するプロ
グラムを組み込んだり、ハードウェアモニタのような計
測機器を二次記憶装置の入出力ピンに接続することによ
り計測している。さらに、性能上のネックとなる機器の
発見にはシミュレーシ目ンによる方法や、実測した結果
から応答時間の変化などから類推している。

〔発明が解決しようとする課題〕

データ処理分野における利用者インタフェースはますま
す非手続き的になる傾向にあり、データ利用者はアクセ
ス対象のデータの格納場所や格納機器を意識する必要が
なくなってきている。また、システムを構成する機器の
種別も豊富になってきており、このような状況の下でシ
ステム管理者は、システム内の各機器の利用状況を把握
して、利用者からのデータ処理要求を最も効率的に処理
できる機器やデータ格納方法を選択していかなければな
らない。

ところで、データ処理に要する時間の中で、二次記憶装
置から必要なデータを取り出す時間が大きな割合を占め
る。このため二次記憶装置への実際のアクセス時間を正
確に見積もることが重要となる。しかし、二次記憶装置
へのアクセス時間はアクセス対象のデータの格納位置や
その二次記憶装置に対するアクセスの混み具合の程度に
より大きく異なり、また磁気ディスク装置におけるよう
なキャッシュの効果もアクセスの局所性に依存する。

従って、機器の諸元表にある性能数値はこれらを反映し
ていないという問題がある。また、プログラムで計測す
る方法は計測手段を組み込むために要する負担や計測に
要する中央処理装置負荷が大きいという問題があった。

本発明は、前記問題点を解決するためになされたもので
ある。

本発明の目的は、二次記憶装置のアクセス性能を正確か
つ簡便に計測可能にしたアクセス性能計測方式を提供す
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために、計算機システムに以下の手
段を設けることにより達成される。

（１）当該記憶媒体アクセス性能計測のためのアクセス
対象となるテストデータを管理する、記憶媒体内のテス
トデータ管理手段。

（２）前記のテストデータをアクセスしてそのアクセス
に要した時間を計測し、制御装置からの要求に対しその
時間を報告する、記憶媒体駆動装置内の静的性能計測手
段。

（３）中央処理装置からのアクセス要求を受け付けた時
、当該要求に対するアクセス結果を中央処理装置へ応答
するまでの時間を計測し、記憶媒体対応にそのアクセス
時間分布および利用率、そして本制御装置の利用率を計
測する、制御装置内の動的性能計測手段。

（４）性能計測指示あるいは性能データ複写のために挿
入されるメモリカードと前記の静的性能計測手段および
動的性能計測手段とのインタフェースを司る、制御装置
内のメモリカードインタフェース手段。

（５）性能計測指示あるいは性能データ複写のために中
央処理装置内で実行するプログラムが発行する要求を受
け付けて、前記の静的性能計測手段および動的性能計測
手段とのインタフェースを司る、前記中央処理装置内の
アクセス性能計測インタフェース手段。

〔作　用〕

前述した手段によれば、記憶媒体内のテストデータ管理
手段は、駆動装置が記憶媒体中に格納されたデータをア
クセスするアクセス性能を計測するために、そのアクセ
ス対象とするテストデータ群を管理する。アクセス性能
を得るためのテストデータ群を当該記憶媒体内に格納し
ておくことにより、当該記憶媒体の駆動装置は任意の時
点でこのアクセス性能を計測することができる。また、
このテストデータは当該記憶装置のアクセス性能として
計測する必要のある性能数値を得るために適当な格納位
置に配置しておく。

駆動装置内の静的性能計測手段は、当該記憶装置がその
記憶媒体をアクセスするアクセス性能を計測するために
当該記憶媒体をアクセスするための一連の手続きを保持
する。静的性能計測手段は記憶媒体内のテストデータ管
理手段から計測のために必要なテストデータの所在を得
て、この計測手続きに引き渡す、計測手続きはテストデ
ータを実際にアクセスして、その所要時間を計測して蓄
積する。駆動装置内の静的性能計測手段が記憶媒体内の
テストデータ管理手段を利用してアクセス性能を計測す
ることにより、正確かつ簡便にアクセス性能を得ること
ができる。

制御装置内の動的性能計測手段は、ユーザからのデータ
処理要求を実行するために中央処理装置から送られてき
たアクセス要求を受け付けてから中央処理装置にアクセ
ス結果を応答するまでの間の各操作所要時間を計測し、
記憶媒体対応にそのアクセス時間分布およびその利用率
を計測し、さらに、当該制御装置自身の利用率を計測し
、これらを蓄積する。これにより、−Å以上のユーザが
データ処理要求を行う計算機環境において、各記憶媒体
に格納されてデータのアクセスに要する実際のアクセス
時間、および各機器での処理の混み具合を正確かつ簡便
に計測できる。

制御装置内のメモリカードインタフェース手段は、シス
テム管理者のようなユーザが当該制御装置に挿入するメ
モリカードを任意の時点で受け付ける。ユーザからの指
示が性能計測指示の場合は、前記の静的性能計測手段あ
るいは動的性能計測手段に対し、計測要求を行う、また
、ユーザからの指示が性能データ複写指示の場合は、静
的性能計測手段あるいは動的性能計測手段が蓄積してい
る性能データを当該メモリカードへ複写する。これによ
りユーザは、性能情報の計測のためのプログラムを作成
するなど、めんどうな手続きを経ることなく、性能情報
を得ることができる。メモリカードに複写した性能情報
は、他の表示装置で出力して、解析する。

中央処理装置内のアクセス性能計測インタフェース手段
は、中央処理装置内で実行するプログラムからの要求を
受け付ける。当該プログラムからの指示が性能計測指示
の場合は、前記の静的性能計測手段あるいは動的性能計
測手段に対し、計測要求を行う、また、ユーザからの指
示が性能データ複写指示の場合は、静的性能計測手段あ
るいは動的性能計測手段が蓄積している性能データを当
該プログラムの指定するエリアへ複写する。これにより
、ユーザは当該プログラムが発行するデータ処理コマン
ド毎などのより詳細な処理単位で性能データを計測でき
る。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体的に説明す
る。

本発明の実施例では、記憶媒体として磁気ディスク装置
を想定した場合を説明する。

第１図は、本発明のシステム構成図である。まず、第１
図によって従来のデータ処理の流れを簡単に説明する。

中央処理装置１にはユーザが当該中央処理装置１ヘデー
タ処理要求を行うための端末装置７群が接続されている
。ユーザが利用するデータベースのようなデータ群は、
記憶媒体４群に格納されている。各記憶媒体４は駆動装
置３が駆動し、これらの駆動袋！３群は制御装置２を介
して中央処理装置１に接続される。中央処理装置１では
、システム全体を管理するプログラムであるオペレーテ
ィングシステム１１、ユーザが端末装置７から投入した
データ処理要求を受け付けて処理するデータ処理プログ
ラムであるデータベース管理システム１２が稼動する０
例えば、ユーザが端末装置７からデータベースに対する
検索要求を投入したとする。

データベース管理システム１２はユーザからのデータ処
理要求を解析し、この処理に必要なデータをデータベー
スから得るために、オペレーティングシステム１１に対
し、データ入力要求を行う、オペレーティングシステム
１１は、記憶媒体４からデータを中央処理装置１に読み
込むための命令であるチャネルコマンドワード列を生成
し、各コマンドを順次制御装置２へ送る（１４）　、制
御装置２内のアクセス制御部２１は送られてきたチャネ
ルコマンドワードを該当する駆動装置３へ送る（１５）
　、　Ｉｆ！動装置３内の記録再生制御部３２は記憶媒
体４をアクセスし、要求されたデータをアクセス制御部
２１を介し、中央処理装Ｗｌ側に送る。オペレーティン
グシステム１１はデータベース管理システム１２八当該
データを送り、データベース管理システム１２は当該デ
ータを処理して端末装置７へ結果を報告する。

本発明の実施例を以下に説明する。

（実施例１） 第１図に示す記憶媒体４内のテストデータ管理部４１は
、駆動袋Ｍ３のアクセス性能を計測するために記憶媒体
４内に格納するテストデータを管理する。テストデータ
としては、例えば磁気ディスクの場合、（ａ）最小、最
大、および平均シーク時間、（ｂ）平均および最大サー
チ時間、（ｃ）データ転送時間を計測するためのデータ
を予め格納しておく、望ましい実施例では、このテスト
データは、通常のデータを格納するのに利用しない特定
の格納場所へ当該記憶媒体４の製造段階に格納しておく
、また、テストデータ管理部４１についても、記憶媒体
４の特定の格納位置、例えば、先頭位置に配置する。よ
り望ましい実施例では、記憶媒体ケース上に、駆動袋！
！３から参照できる半導体記憶部を設け、この中に配置
する。

第２図は、テストデータ管理部４！を表形式で構成した
図である。

テストデータ管理部４１では、記憶媒体４内でのテスト
データとなるレコードの格納位置を示すレコードアドレ
ス４３、レコード長４４、格納位置の区画を示すセクタ
番号４５、および各行４６の示すテストデータの役割、
例えば平均シーク時間計測用などを示す種別４２を管理
する。

第１図の駐動装！３内の静的性能計測部３１は、駆動袋
［３のアクセス性能を計測するために、記録再生制御部
３２を介してテストデータ管理部４１およびテストデー
タをアクセスする。

静的性能計測部３１のシステム構成を第３図に示す、マ
イクロプロセサ３１２は、記録再生制御部３２を介して
テストデータ管理部４１からテストデータの所在を得、
これに基づきテストデータをアクセスし、アクセス性能
を計測する。ＲＯＭ３１４には各テストデータをアクセ
スするために記録再生制御部３２に送るアクセスコマン
ドおよびマイクロプロセサ自身がインタブリートして実
行するコマンドの型（コマンドテンプレート）群が記憶
してあり、マイクロプロセサ３１２はこれら一連のコマ
ンドテンプレートにテストデータ管理部４１から得たテ
ストデータの管理情報をセットして実行し、その実行時
間を計測する。タイマ３１３はマイクロプロセサ３１２
の指示に従って時間を計測し報告する。

マイクロプロセサ３１２は、アクセス性能として得た時
間をＲＡＭ３１５に蓄積する。

第４図は、マイクロプロセサ３１２が実行するＲＯＭ３
１４内のコマンドテンプレートの例である。

管理部４０９は、各コマンドテンプレート４１０の役割
、たとえば平均シーク時間計測用などを示す種別、各コ
マンドテンプレート４１０のアドレスなどを含むエント
リ群を管理する。

第５図は、マイクロプロセサ３１２によって実行される
静的性能計測処理のフローを示す。

マイクロプロセサ３１２はワークエリアを確保しく５０
１）　、　ＲＯＭ；１１４の管理部４０９から順次エン
トリを取り出す（５０２）。このエントリから種別を判
断しく５０３）　、そして当該テンプレート４１Ｇをロ
ードする（５０４）　、一つのテンプレートの実行を終
了すると（５０５）　、次のエントリを取り出し、最後
のエントリに関する実行を終了すると（５０６）、計測
した時間に関する必要な演算、例えば時間合計などを行
って（５０７）、　ＲＡＭ３１５へ蓄積しく５０８）、
ワークエリアを解放して（５０９）処理を終了する。

次に、第４図に示すコマンドテンプレート４１０内のコ
マンド例について、テンプレート実行（５０５）処理を
第６図を用いて説明する。

マイクロプロセサ３１２は、コマンドテンプレート４１
０から順次コマンドを読みだしく６１１）　、コマンド
を判定する（６１２）　、テストデータ管理情報Ｇ　Ｅ
　Ｔ４１１は、当該コマンドテンプレート４１０と同じ
種別を持つテストデータ管理部４１内の情報４６を要求
するコマンドであり、マイクロプロセサ３１２は、記録
再生制御部３２を介してテストデータ管理部４１をアク
セスし、情報４６を確保したワークエリアへ読み込む（
ｌｉ１３）　、タイマ５ＴＡＲＴ　（６１２）は計時開
始を指示するコマンドであり、マイクロプロセサ３１２
はタイマ３１３に対し指示する（６１４）。

タイマ５ＴＯＰ　（６１５）は、計時停止を指示するコ
マンドであり、マイクロプロセサ３１２はタイマ３１３
に対し指示し、時間情報を得る（６１５）　、　Ｓ　Ｅ
ＥＫ（６１３）やＳＥＴ　　５ＥＣＴＯＲ（６１Ｇ）は
、テストデータ管理情報４Ｂのレコードアドレス４３が
示す記憶媒体４内の位置に格納されているテストデータ
に位置付けるコマンドである。マイクロプロセサ３１２
はこれらのコマンドを記録再生制御部３２へ送る（６１
６）　。

（実施例２） 第１図の制御装置２内の動的性能計測部２３は、アクセ
ス制御部２１が中央処理袋Ｒ１からアクセス要求を受け
付け、中央処理装置１へアクセス結果を応答するアクセ
ス時間を計測する。そして、記憶媒体４対応にそのアク
セス時間分布および利用率を計測し蓄積する。さらに、
当該制御装置２自身の利用率も計測し蓄積する。

動的性能計測部２３の構成および処理の流れを第７図で
説明する。

マイクロプロセサ２３１は後述する性能計測指示を受け
付けた時、アクセス制御部２１を介して駆動装！３の静
的性能計測部３１が計測してＲＡＭ３１５に蓄積してい
た時間をＲＡ　Ｍ　２３２に複写する６そして、複写し
た該時間を用いて、当該記憶媒体４からデータをアクセ
スするための平均時間、例えば、平均シーク時間、平均
サーチ時間、そしてデータ転送時間の合計を算出する。

アクセス時間の分布をとるために、この合計時間を何倍
かしてさらに、それをいくつかの区間に等分し１等分さ
れた時間範囲に対応するアクセス時間の発生回数をカウ
ントすることにより分布を求める。

マイクロプロセサ２３１は、これらの等分した時間範囲
をＲＡ　Ｍ　２３２に登録しておく、アクセス制御部２
１は中央処理袋Ｗｌｌからデータアクセス要求を受け付
けた時、動的性能計測部２３のマイクロプロセサ２３１
にアクセス対象の記憶媒体４を識別できる媒体アドレス
などの記憶媒体名称を報告する。

マイクロプロセサ２３１はタイマ２３３から時刻（ｔ□
）を得、当該制御装置および記憶媒体の利用率、そして
当該記憶媒体でのアクセス時間を計測するためにＲＡ　
Ｍ　２３２に保存する。そして、アクセス制御部２１は
、利用率を測定するために仕事のないアイドル状態にな
る時には、その旨をマイクロプロセサ２３１へ報告する
。マイクロプロセサ２３１はタイマ２３３から時刻（ｔ
、）を得、当該制御装ｆ１２の今迄の稼働時間（ｔｘ−
ｔｘ）をＲＡ　Ｍ　２３２に累積する。

アクセス制御部２１は前記のデータアクセス要求に対す
るアクセス結果を中央処理装置１へ転送し当該データア
クセス要求の処理を完了した時、マイクロプロセサ２３
１へ当該記憶媒体名称とともに報告する。マイクロプロ
セサ２３１は、タイマ２３３から時刻（ｔ、）を得、先
に取得しておいた時刻との差から当該データアクセスに
要した時間（アクセス時間）を算出しくｔ）−ｔｌ）、
該当する時間範囲のカウント値をカウントアツプする。

さらに、当該記憶媒体４の今迄の稼働時間を累積してこ
れとともにＲＡ　Ｍ　２３２に格納する。マイクロプロ
セサ２３１は、後述する計測停止時刻に達した時、累積
してきた当該制御装置２および当該記憶媒体４の稼働時
間をこの計測期間で割り、各々の利用率としてＲＡＭ２
３２に格納する。より好ましい実施例では、計測期間を
等分に分割し、各区間での利用率を算出し時間変化を把
握できるようにする。なお、バックアップ電源２３４は
、タイマ２３３およびＲＡ　Ｍ　２３２を動作させてお
くためのものである。

第８図に、マイクロプロセサ２３１が情報蓄積のために
ＲＡ　Ｍ　２３２に格納するアクセス性能衣８を示す。

アクセス性能衣８のヘッダ部８１は、性能計測ユーザの
指定する取得ＩＤ８１１、性能計測開始時刻８！２、性
能計測停止時刻８１３、当該制御装置名称８１４゜当該
制御装置の利用率８１５．そして当該制御装置が制御す
る記憶媒体数８１６を含む。このヘッダ部以下の情報は
記憶媒体数分だけ設けられていて、これは、記憶媒体識
別部８２．動的アクセス性能部８３、静的アクセス性能
部８４．利用率部８５から構成される。

制御装置利用率８１５、動的アクセス性能部８３および
利用率部８５は前述したように、動的性能計測部２３が
計測する性能データを蓄積する。静的アクセス性能部８
４は、静的性能計測部３１が計測したアクセス性能を複
写する部分である。動的アクセス性能部８３には、前述
したアクセス時間範囲８３２、それに対応したカウント
値８３３、そしてアクセス時間範囲の個数（区間数）８
３１を蓄積する。

（実施例３） 第１図の制御装置２内のメモリカードインタフェース部
２２は、性能計測を指示したり、計測した性能データを
カード内の性能情報コピ一部５１へ複写しようとするユ
ーザが、当該制御装置２に挿入するメモリカード５を受
け付ける。

第７図の操作卓２４は、当該ユーザがマイクロプロセサ
２３１に対して行う指示を入力するものである。指示と
して、性能計測指示、および計測した性能データを性能
情報コピ一部５１への複写指示がある。性能計測指示の
場合、ユーザはまず当該制御装置２ヘメモリカード５を
挿入し、操作卓２４で計？１ｌｌｌ　Ｉ　Ｄ、計測開始
時刻および計測停止時刻を入力する。マイクロプロセサ
２３１は、これらの情報をアクセス性能表８およびメモ
リカード５に蓄積する。この情報は、後で性能情報コピ
一部５１へ性能データを複写する時の正当性確認にも利
用する。

マイクロプロセサ２３１は指示された時刻範囲において
アクセス性能を計測する。計測した性能データを性能情
報コピ一部５１へ複写する指示を行う場合も、ユーザは
まず当該制御袋！２へメモリカード５を挿入し、操作卓
２４で複写指示を行う。マイクロプロセサ２３１は、メ
モリカード５内の計測ＩＤおよび計測停止時刻を確認し
、既に計測を完了しアクセス性能表８に蓄積した性能情
報を性能情報コピ一部５１へ複写する。ユーザは性能情
報コピ一部５１へ複写したデータを他の装置に読み取ら
せることにより表示あるいは解析が可能となる。

第９図に、カード内の性能情報コピ一部５１の構成を示
す、マイクロプロセサ５１１はＲＡ　Ｍ５１２への性能
情報の複写、および前記の計測ＩＤ、計測開始時刻、計
測停止時刻の蓄積を管理する。コンタクト部５１３はメ
モリカードインタフェース部との接合部であり、バッテ
リ５１４はマイクロプロセサ５１１とＲＡＭ５１２の電
源である。

（実施例４） 第１図の中央処理装！！１内のアクセス性能計測インタ
フェース１３は、データベース管理システム１２などの
プログラムが、データベースのアクセスに要する時間を
把握する場合のプログラムインタフェースであり、プロ
グラムからの性能計測指示およびプログラムの指定する
エリアへの性能データ複写指示を受け付ける。

第１０図に当該プログラムがこれらの指示のために発行
するコマンドを示す。コマンドには、性能データの計測
開始を指示する計測開始、性能データの計測停止を指示
する計測停止、そして計測した性能データを当該プログ
ラムの指定するエリアへ複写する結果複写がある。

計測停止コマンド１３１では、当該計測要求を識別する
ための計測ＩＤ、当該コマンドの実行状況を受け取るた
めのステータス情報エリア、そして計測開始時刻および
計測停止時刻を含む計測時刻範囲を指定する。計測時刻
範囲の指定はオプションであり、省略された場合は、当
該コマンドを受け付けた時刻より計測を開始する。

計測停止コマンド１３２では、停止対象の計測要求を識
別するための計測ＩＤそして当該コマンドの実行状況を
受け取るためのステータス情報エリアを指定する。

結果複写コマンド１３３では、複写対象とする計測要求
を識別するための計測ＩＤ、計測された性能データをう
けとるための計測情報エリア、当該コマンドの実行状況
を受け取るためのステータス情報エリア、そして複写し
たい性能データ種別、例えば静的性能計測部３１が計測
したアクセス性能あるいは動的性能計測部２３が計測し
たデータなどを指定する。

アクセス性能計測インタフェース１３は、これらのコマ
ンドを受け付けるとオペレーティングシステム！！、ア
クセス制御部２１を介して動的性能計測部２３にこの要
求を伝える。メモリカード６の場合と同様に、動的性能
計測部２３は、計測開始時刻と計測停止時刻の範囲で性
能データを計測してアクセス性能表８を作成し、結果複
写要求により、プログラムの指定するエリアに該当する
性能データを複写する。

〔発明の効果〕

以上、説明したように、本発明によれば、下記に記載さ
れるような効果を奏する。

（１）制御装置および駆動装置内で直接アクセス時間を
計測するため、二次記憶装置の実際の性能および利用率
を正確に把握できる。

（２）メモリカードで性能計測指示および性能データの
複写指示ができるため、簡便に性能が把握できる。

（３）プログラムからの性能計測指示および性能データ
の複写指示インタフェースがあるため、データ処理要求
単位のアクセス性能計測も容易にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のシステム構成を示す図、第２図は、
テストデータ管理部の構成を示す図、第３図は、静的性
能計測部のシステム構成を示す図、 第４図は、コマンドテンプレートを示す図、第５図は、
静的性能計測処理のフローチャート、第６図は、テンプ
レート実行処理のフローチャート、 第７図は、動的性能計測部のシステム構成を示す図。 第８１は、アクセス性能表を示す図、 第９図は、性能情報コピ一部の構成を示す図、第１０図
は、プログラムインタフェースコマンドを示す図である
６ 図中、１・・・中央処理装置、２・・・制御装置、３・
・・駆動装置、４・・・記憶媒体、５・・・メモリカー
ド、１３・・・アクセス性能計測インタフェース、２２
・・・メモリカードインタフェース部、２３・・・動的
性能計測部、３１・・・静的性能計測部、４１・・・テ
ストデータ管理部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、データを入力する端末装置と、データベース管理シ
   ステムを備えた中央処理装置と、データベースを格納す
   る記憶媒体と、該記憶媒体を駆動する駆動装置と、該駆
   動装置を制御する制御装置とから構成される計算機シス
   テムにおいて、前記記憶媒体のアクセス性能を計測する
   ためのテストデータを管理するテストデータ管理手段を
   前記媒体内に設け、前記媒体内の前記テストデータをア
   クセスすることにより、アクセスに要した時間を計測す
   る静的性能計測手段を前記駆動装置内に設けたことを特
   徴とするアクセス性能計測方式。 ２、前記中央処理装置からのアクセス要求を受け付け、
   該要求に対するアクセス結果を中央処理装置に応答する
   までの時間を計測し、記憶媒体対応にそのアクセス時間
   分布と利用率、および前記制御装置の利用率を計測する
   動的性能計測手段を前記制御装置内に設けたことを特徴
   とする請求項１記載のアクセス性能計測方式。 ３、前記制御装置にメモリカードインタフェース手段を
   設け、該インタフェース手段にメモリカードを挿入する
   ことにより、前記計測手段によって計測された性能情報
   を該メモリカードに複写することを特徴とする請求項１
   記載のアクセス性能計測方式。 ４、前記中央処理装置にアクセス性能計測インタフェー
   ス手段を設け、該アクセス性能計測インタフェース手段
   は実行するプログラムからの性能情報複写指示に対し、
   前記計測手段が蓄積している性能情報を該プログラムが
   指定したエリアへ複写することを特徴とする請求項１記
   載のアクセス性能計測方式。