JPH03260824A - ディスクキャッシュ制御方式 - 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】 〔目次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術（第４図） 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段（第１図） 作用 実施例（第２図、第３図） 発明の効果 〔概要〕 ディスクキャッシュ制御方式に関し、 ディスクキャッシュのライトバック時にデータブロック
に媒体エラーの発生したとき、ＣＰＵに通知することな
くその交代割付を行うようにすることを目的とし、 ディスクから転送されるデータを一時的に保持し、又は
ディスクに転送するデータを一時的に保持するキャッシ
ュ・メモリを具備するディスク牛中フシュ方式において
、ディスクに媒体エラーの存在を検出する媒体エラー検
出手段と、媒体エラの存在するデータブロックに対し交
代ブロックを割付ける交代割付手段を設け、ディスクの
ライトアクセス時に媒体エラーが発生しているとき、媒
体エラーが発生したディスク上のデータフロックに対し
て交代ブロックを割付け、この交代ブロックに対しデー
タをライトするよう構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明はディスクキャッシュ制御方式に係り、特にライ
トバック処理時に媒体エラー検出したときの処理に関す
るものである。

〔従来の技術〕

近年のコンピュータシステムでは、ＣＰＵの性能が著し
く向上したものの、周辺装置、特にディスク装置でのア
クセス時間が長いため、システム性能向上の問題点の１
つとなっている。従って、最近では、ディスク装置を使
用した場合でもＣＰＵからみた見かけ上のアクセス速度
を向上させるため、ディスク装置のデータの一部をキャ
ッシュ（ＲＡＭ）に転記しておき、データ処理に際し、
ＣＰＵはこのキャッシュ上のデータをアクセスするよう
に構成されたディスクキャッシュ方式が使用されている
。

例えば、第４図に示す如く、ＣＰＵ２０がチャネル２１
を経由して磁気ディスク装Ｗ２２のディスク２４に格納
されているデータを使用してデータ処理を行う場合、デ
ータ処理に必要なデータをキャッシュ２３にディスク２
４から読み出してセットし、このキャッシュ２３上のデ
ータを使用して、高速にデータ処理を行っている。

そして、ＣＰＵ２０がデータ処理の進行にともない、キ
ャッシュ２３上のデータを書替えたときは、キャッシュ
２３上のデータとディスク２４上のデータが不一致状態
となるため、あるタイミングでキャッシュ２３上の変更
部分のデータに対応する、ディスク２４上のデータブロ
ックを更新する必要がある。この更新方式にはライトス
ル一方式と呼ばれるものと、ライトバック方式と呼ばれ
る２種類の方式がある。

ライトスル一方式は、キャッシュ２３上のブタを書替え
た直後に、ディスク２４上の対応するデータ・ブロック
の更新を行い、その後にジョブに対してライト動作の終
了の通知を行う。

そして、ライト動作時にディスク２３のエラが検出され
た場合は、そのエラー情報は直ちにジョブに通知される
。

ライトバック方式は、キャッシュ２３上のブタを書替え
たとき、ジョブに対してライト動作の終了の通知をキャ
ッシュ２３の当該データ領域の一部を使用してこの書替
えられたことを記憶しておき、その後適当なタイミング
、例えばジョブの終了時あるいは、キャッシュ２３上の
空き領域が無くなった時点でキャッシュ２３上の書替え
られたデータをディスク２４上に書込む方式である。

ライトバック方式は、キャッシュ２３上のブタを書替え
た時点で直ちにシップにライト動作の終了通知を行うの
で、ライトスル一方式に比べ、ライト動作を行わない分
だけ早いタイミングでジョブに終了通知ができ、より高
速なシステム性能を、実現できる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、ライトバック方式は、キャッシュ２３上のデー
タをディスク２４上のデータに書込みときにエラーが発
生した場合に、次の問題がある。

通常ジョブが発行したライト要求に対してエラが通知さ
れると、そのジョブは、ライト要求を再発行してリトラ
イを行うとか、異常状態をオペレータに通知するなどの
処理を行う必要がある。

しかし、ライトバック方式を採用した場合は、ジョブが
発行したライト要求は１．データをキャッシュに書込ん
だ時点で、正常に終了したように見せているため、ジョ
ブは実際にディスクにデータが書込まれる前に次の処理
に進んでしまう。

データ書込みの際にエラーが発生した場合は、。

非同期にジョブに割込みを通知し、エラー状態を通知す
るが、この上ラー伏態の通知は、少なくともソフトウェ
アでエラー処理を行うことが可能なうちに通知しなけれ
ばならない。

例えば、ジョブＡがＣＰＵ上で実行される場合、シップ
Ａが出したライト要求Ｗａによるエラーは、少なくとも
ＣＰＵ上にライト要求Ｗａのエラー処理を行うために必
要な状態が保存されている間に通知される必要がある。

このため従来は、ジョブの終わりにライトバックを行い
、もしディスクへのライト時にエラーが発生した場合で
もそのエラー処理は、ジョブを最初からリトライする、
または、そのジップの結果を無効とするなどの処置をし
ていた。

そしてこのようにエラー処理を行うためには、ジョブの
終わりには必ずライトバックを行い、もしエラーが通知
されたときは、適切なエラー処理を行うためのソフトウ
ェアの改造が必要であるという欠点があった。

従って本発明の目的は、ディスクキャッシュ方式におけ
る前記問題点を改善して、ジップの終わりにライトバッ
クを行わないディスクキャッシュ制御方式を提供するこ
とである。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するため、本発明では、第１図（Ａ）に
示す如く、媒体エラー検出部１２と交代割付部１３を設
けるとともに、キャッシュ３のデータをディスク１０に
ライトバックするタイミングをジョブの終わりとせず、
キャッシュ３が一杯になり、新しく、ディスク上のデー
タをキャッシュ３上に転記するためそれまでのデータを
ディスク１０に戻す必要が生じたときなどの場合に、磁
気ディスク装置４がライトバック処理を行う。

この場合、第１図（Ｂ）に示す如く、キャッシュ３から
ディスク１０にデータ転送するとき、ディスク制御部１
１はデータ転送先セクターのディスクの１０部を読み出
し、これを媒体エラー検出部１２がチエツクする。媒体
エラーがなければディスク制御部１１はデータ転送先セ
クターにキャッシュ３から読み出した書替データを記入
する。

ところで媒体エラー検出部１２が前記ＩＤ部を読み出し
た時、媒体エラーの存在を検出すると、交代割当部１３
が、予めディスク媒体上に確保されている交代割付用の
予備のブロックから、そのディスク１０の交代ブロック
から未使用セクタを割当て、その割当てた交代先のアド
レス番号すなわちＩＤ番号を、ディスク制御部１１が前
記媒体エラー検出されたセクターの媒体エラーの存在し
ていない部分に記入する。このようにして交代割付けが
行われたあと、キャッシュ３からライトバックすべきデ
ータを読出し、ディスク制御部ｌｌがその交代割付は先
に格納する。

〔作用〕 このライトバック時に、媒体エラーが検出されたことは
、ｃｐｕｉには通知されないので、ＣＰＵ１はジョブの
進行が正常に行われたものと認識し、シップが処理され
る。

また、媒体エラーが検出されたアドレスにアクセスした
とき、これには、交代割付は先のブロックのアドレスが
書いであるので、これにもとづき交代割付は先のブロッ
クをアクセスし、正しいデータを得ることができる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第２図及び第３図にもとづき説明す
る。

第２図は本発明の一実施例構成図、第３図は本発明の動
作説明図である。

第２図において第１図と同記号部分は同一部分を示し、
１４は媒体エラーの生したエラーブロックの存在を認識
したとき、その交代先のセクタのアドレスを媒体エラー
の生じたブロックに書込み処理を行うエラーブロックア
ドレス生成部１４である。

本発明の一実施例の動作を第３図のフローチャトにもと
づき説明する。

■　チャネル２がＣＰＵＩからのＣＣＷにもとづきキャ
ッシュ３をアクセスし、ジョブを実行しているとき１．
キャッシュ３の領域が一杯になり、ディスク１０からの
データが記入できなくなったとき、図示省略したキャッ
シュ制御部がこれを検知し、チャネル２に報告する。こ
れによりチャネル２はキャッシュ制御部及びディスク制
御部１１に対し、キャッシュ３で書替えの行われたデー
タを、ディスク１０に戻すライトバック処理の実行を指
示する。

■　これにもとづき、キャッシュ３からディスク１０に
データ伝送が行われる。

■　このときディスク制御部１１はディスク１０のライ
トバック先のセクターのＩＤ部を読み出す、このとき、
媒体エラー検出部１２がＥＣＣチエツクを行って、この
読み出したアドレス・データにエラーが存在しているか
否かチエツクし、エラーがなければ、あるいは１ビツト
エラーで訂正できればキャッシュ３から読み出されたデ
ータをディスク１０の該当セクターに記入する。

■　しかしＩＤ部に記入されたアドレス・データがＥＣ
Ｃチエツクによるもエラー訂正できないエラーの存在が
媒体エラー検出部１２により検出すると、ディスク制御
部１１はそのアクセス先をリトライし、又媒体エラー検
出部１２がこのリトライ回数をカウントする。このリト
ライの結果、再読出したアクセス・データが正しく読み
出されると、媒体エラーなしの処理が行われるが、これ
によるも不一致であれば、リトライを行う、このように
して、予め予定された回数リトライしても不一致であれ
ば、媒体エラー検出部１２が媒体エラーの発生と判断し
、交代割付部１３にこれを通知する。

これにより交代割付部１３はディスク１０の交代領域指
示区分より未使用の交代領域を抽出してこの交代領域の
アドレスをエラーブロック・アドレス作成部１４に通知
する。勿論抽出された区分に対して使用フラグが記入さ
れ、使用中であることが示される。このようにしてエラ
ーブロックに対して交代ブロックの割付けが行われる。

（５）　　この交代領域のアドレスがエラーブロック・
アドレス作成部１４に通知されたとき、エラーブロック
・アドレス作成部１４は交代割付けが行われたことを示
すフラグと、該交代領域のアドレスを前記媒体エラーの
発生したセクターに記入する。このとき、それまで記入
されていたＩＤ部がセクター内の前または後に移動した
状態で、交代領域光のアドレスが記入され、この記入後
読出して、つまりリード・アフター・ライトを行って、
交代領域先アドレスが正確に記入されたことが確認され
る。このようにしてエラーブロック・アドレス作成部１
４により交代領域先アドレスの記入処理が行われる。

■　それからディスク制御部１１は、図示省略したキャ
ッシュ制御部から伝達された未転送のデータをキャッシ
ュからディスク１０の交代領域光に転送処理を行う、従
って、ディスク制御部１１が、媒体エラーの発生したセ
クターをアクセスしたとき、交代領域先アドレスが得ら
れるので、交代領域光をアクセスすることによりライト
バックされたデータを得ることができる。

〔発明の効果〕

本発明によればディスクキャッシュのライトバック処理
時に、ＣＰＵに対して媒体エラーが報告されないため、
ソフトウェアのジョブ、クローズ時にライトバック指示
を出す必要がない。このためソフトウェアの動作と無関
係に、ディスクキャッシュ・システムの都合のよいタイ
ミングでライトバック処理が行える。

従って、ライトバック処理は、従来のようにジョブ・ク
ローズ時に必ず行う必要はなくなり、必要最小限の回数
を行えばよい。しかもソフトウェアにライトバックを意
識させる必要がないので、このライトバック用に必要と
したソフトウェアの改造を行う必要もない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、 第２図は本発明の一実施例構成図、 第３図は本発明の動作説明図、 第４図は従来例を示す。 １−−−ＣＰ　Ｕ ２−チ中ネＪし ・・−キャッシュ 一磁気ディスク装置 ０−ディスク １−ディスク制御部 ２−媒体エラー検出部 ３−・・交代割付部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ディスク（１０）から転送されるデータを一時的に保持
   し、又はディスク（１０）に転送するデータを一時的に
   保持するキャッシュ・メモリを具備するディスクキャッ
   シュ方式において、 ディスク（１０）に媒体エラーの存在を検出する媒体エ
   ラー検出手段（１２）と、 媒体エラーの存在するデータブロックに対し交代ブロッ
   クを割付ける交代割付手段（１３）を設け、 ディスクのライトアクセス時に媒体エラーが発生してい
   るとき、媒体エラーが発生したディスク上のデータブロ
   ックに対して交代ブロックを割付け、この交代ブロック
   に対しデータをライトすることを特徴とするディスクキ
   ャッシュ制御方式。