JPH04270432A - Disk cache control system - Google Patents

Disk cache control system

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Publication number
JPH04270432A
JPH04270432A JP3007405A JP740591A JPH04270432A JP H04270432 A JPH04270432 A JP H04270432A JP 3007405 A JP3007405 A JP 3007405A JP 740591 A JP740591 A JP 740591A JP H04270432 A JPH04270432 A JP H04270432A
Authority
JP
Japan
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disk
staging
track
cache
prefetch
Prior art date
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Pending
Application number
JP3007405A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Haruo Momose
百瀬晴男
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP3007405A priority Critical patent/JPH04270432A/en
Publication of JPH04270432A publication Critical patent/JPH04270432A/en
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Abstract

PURPOSE:To accelerate access suppressing the access wait of a host device at an irreducible minimum when a track in a prefetch stage is overlapped with the next track accessed by the host device concerning the disk cache control system equipped with a prefetch function to stage the track next to the track accessed from the host device in advance. CONSTITUTION:When it is discriminated that the same track as the track starting staging at present is accessed from the host device during prefetch staging, the contents of a cache state management table are changed from a staging state to a miss staging state, a miss staging processing is executed after this change, data read from a disk device are transferred to the host device and simultaneously staged to a cache memory, and after the transfer to the host device is completed, remaining track data are staged to the cache memory.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、ディスク装置のアクセ
ス時間を向上させるために用いられるディスクキャッシ
ュ制御方式に関し、特に上位装置からアクセスされたト
ラックの次のトラックを先行してステージングするプリ
フェッチ機能を備えたディスクキャッシュ制御方式に関
する。
[Field of Industrial Application] The present invention relates to a disk cache control method used to improve the access time of a disk device, and in particular a prefetch function that stages the next track in advance of the track accessed from a host device. The present invention relates to a disk cache control method.

【0002】近年のコンピュータ・システムの発展に伴
い、外部記憶装置の中心である磁気ディスク装置の大容
量かつ高速化が望まれており、磁気ディスク装置のアク
セスを高速化して必要なデータを主記憶装置に高速転送
することが必要である。しかし、磁気ディスク装置をア
クセスするにはヘッド位置付けに機械的動作を伴うため
、磁気ディスク装置のアクセス時間は中央処理装置の半
導体メモリに比較して大幅に遅く、アクセス時間差を減
少させる手段としてディスクキャッシュ制御方式が採用
されている。
With the development of computer systems in recent years, there has been a desire for larger capacity and higher speed magnetic disk drives, which are the core of external storage devices. It is necessary to transfer data to the device at high speed. However, since accessing a magnetic disk device involves mechanical movement to position the head, the access time of a magnetic disk device is significantly slower than that of semiconductor memory in a central processing unit. A control method is adopted.

【0003】ディスクキャッシュ制御方式は、上位装置
からディスク装置をアクセスした際に、キャッシュメモ
リにトラックデータをステージングし、次の同一トラッ
クをアクセスした際にキャッシュメモリから読出すよう
にしたもので、ディスク装置のヘッド位置付けが不要で
あることから高速アクセスを実現できる。このようなデ
ィスクキャッシュ制御方式には、上位装置がディスク装
置のトラックデータを順次アクセスする場合、次のトラ
ックデータを先行してディスク装置から読出してキャッ
シュメモリにステージングする機能(以下「プリフェッ
チ・ステージング」という)が設けられ、これにより上
位装置のアクセスが必ずキャッシュヒットとなり、アク
セス速度を改善できる。
[0003] The disk cache control method stages track data in a cache memory when a disk device is accessed from a host device, and reads it from the cache memory the next time the same track is accessed. High-speed access can be achieved because there is no need to position the head of the device. Such a disk cache control method includes a function (hereinafter referred to as "prefetch staging") that reads the next track data from the disk device in advance and stages it in the cache memory when the host device sequentially accesses the track data of the disk device. ) is provided, and as a result, access by the host device always results in a cache hit, improving access speed.

【0004】しかし、上位装置の処理速度が高速化する
と、プリフェッチ・ステージング中に同一トラックがア
クセスされ、ステージングを終了するまでアクセスが待
たされる問題があり、この点の改善が望まれる。
However, as the processing speed of host devices increases, there is a problem in that the same track is accessed during prefetch staging and the access is made to wait until the staging is finished, and an improvement in this point is desired.

【0005】[0005]

【従来の技術】図18はディスクキャッシュ制御方式を
備えた従来の計算機システムを示したもので、例えば磁
気ディスク制御装置(DKC)2と複数の磁気ディスク
装置(DKU)1−1〜1−nとの間に、キャッシュメ
モリ3を備えたディスクキャッシュ制御部(DCC)4
を設けている。
2. Description of the Related Art FIG. 18 shows a conventional computer system equipped with a disk cache control method. For example, a magnetic disk controller (DKC) 2 and a plurality of magnetic disk units (DKU) 1-1 to 1-n A disk cache control unit (DCC) 4 having a cache memory 3 between the
has been established.

【0006】上位装置5は、中央処理装置(CPU)7
、チャネル処理装置8及び主記憶装置13を備え、チャ
ネル9を介して磁気ディスク装置2と接続される。中央
処理装置7はチャネル処理装置8を制御し、チャネル9
から磁気ディスク制御装置2を介して磁気ディスク装置
1−1〜1−nのいずれかを指定してデータを読み書き
する。尚、12は磁気ディスク制御アダプタである。
The host device 5 includes a central processing unit (CPU) 7
, a channel processing device 8 and a main storage device 13, and is connected to the magnetic disk device 2 via a channel 9. The central processing unit 7 controls the channel processing unit 8 and controls the channel 9
, one of the magnetic disk devices 1-1 to 1-n is designated via the magnetic disk control device 2 to read and write data. Note that 12 is a magnetic disk control adapter.

【0007】例えば中央処理装置7より磁気ディスク装
置1−1のデータ読出しのためのスタートI/O命令が
実行されると、チャネル9はチャネル命令語列に変換し
て磁気ディスク制御装置2にチャネル命令語を逐次発行
する。このチャネル命令語には、磁気ディスク装置1−
1の読出書込用のヘッドを目的のトラックに位置づけす
るシーク命令、トラック上の目的レコードの手前を検出
するセットセクタ命令、目的レコードを検索するサーチ
命令、更にリード命令/ライト命令等がある。
For example, when the central processing unit 7 executes a start I/O command for reading data from the magnetic disk device 1-1, the channel 9 converts it into a channel command string and sends the channel to the magnetic disk control device 2. Issue commands sequentially. This channel instruction word includes the magnetic disk device 1-
There are a seek command for positioning one read/write head on a target track, a set sector command for detecting the position before the target record on the track, a search command for searching for the target record, and read/write commands.

【0008】磁気ディスク制御装置2はチャネル8から
のシーク命令を受け取ると、ディスクキャッシュ制御部
4に問い合わせて指定トラックのデータがキャッシュメ
モリ3に格納されているかどうかを判定する。もし、指
定トラックのデータが無いキャッシュ・ミスが判定され
ると、磁気ディスク制御装置2はデバイスアダプタ部1
1、具体的には磁気ディスク制御アダプタを経て磁気デ
ィスク装置1−1の指定トラックの内容を読出してキャ
ッシュメモリ3に格納する。
When the magnetic disk controller 2 receives a seek command from the channel 8, it queries the disk cache controller 4 to determine whether the data of the designated track is stored in the cache memory 3. If a cache miss is determined in which there is no data on the specified track, the magnetic disk controller 2
1. Specifically, the contents of the designated track of the magnetic disk device 1-1 are read out and stored in the cache memory 3 via the magnetic disk control adapter.

【0009】一方、指定トラックのデータが既にキャッ
シュメモリ3に格納されているキャッシュ・ヒットが判
定されると、磁気ディスク装置1−1のヘッドの位置付
けは行わず、キャッシュメモリ3から指定トラックのデ
ータを読出し、チャネル9、チャネル処理装置8を経て
主記憶装置13に転送する。従って、磁気ディスク装置
1のヘッド位置付けの必要がなく、アクセス時間は非常
に改善される。
On the other hand, if a cache hit is determined in which the data of the designated track is already stored in the cache memory 3, the head of the magnetic disk device 1-1 is not positioned, and the data of the designated track is stored from the cache memory 3. is read out and transferred to the main storage device 13 via the channel 9 and the channel processing device 8. Therefore, there is no need to position the head of the magnetic disk device 1, and access time is greatly improved.

【0010】0010

【発明が解決しようとする課題】ところで、キャッシュ
メモリ3の容量は、磁気ディスク制御装置2の配下の磁
気ディスク装置1−1〜1−nの容量に比較して数パー
セントであり、データは最も最近使われたデータの順番
にスペースが管理されている。即ち、最も古く使用され
たトラックデータから追い出してメモリ解放し、最も最
近使用されたデータ順にトラックデータが保持されるよ
うに考慮されている。
[Problems to be Solved by the Invention] By the way, the capacity of the cache memory 3 is only a few percent of the capacity of the magnetic disk devices 1-1 to 1-n under the magnetic disk control device 2, and the data is Space is managed in the order of most recently used data. That is, it is considered that the oldest used track data is evicted to free the memory, and the track data is held in the order of the most recently used data.

【0011】更に、中央処理装置7が磁気ディスク装置
1−1〜1−nに記録されているデータを順次読む場合
、先行して次のトラックデータをキャッシュメモリ3に
ステージングするプリフェッチ・ステージング機能も実
現されている。即ち、プリフェッチ・ステージングは、
現在、中央処理装置7がアクセスしているトラックレコ
ードの次のトラックを磁気ディスク制御装置2とディス
クキャッシュ制御部4がキャッシュメモリ3にステージ
することである。
Furthermore, when the central processing unit 7 sequentially reads data recorded on the magnetic disk drives 1-1 to 1-n, a prefetch/staging function is also provided to stage the next track data in the cache memory 3 in advance. It has been realized. That is, prefetch staging is
The purpose is for the magnetic disk controller 2 and the disk cache controller 4 to stage the next track of the track record currently being accessed by the central processing unit 7 in the cache memory 3.

【0012】このプリフェッチ・ステージングにより、
中央処理装置7が順次レコードを読むアクセスの場合、
一連のスタートI/Oは常にトラックヒットで処理され
、アクセス時間の改善が期待できる。しかし、より高速
な中央処理装置7では、磁気ディスク制御装置2とディ
スクキャッシュ制御部4が行うプリフェッチ・ステージ
ングを開始する前に、中央処理装置7がプリフェッチと
同一のトラックのレコードを読むスタートI/O命令を
実行する確率が高くなる。この場合、そのままプリフェ
ッチ・ステージングを行うと、スタートI/Oはプリフ
ェッチ動作が完了してからヒット処理されることになる
。見かけ上はトラック・ヒットだがプリフェッチ・ステ
ージしている間(ディスク1回転分)だけ待たされる結
果となり、中央処理装置7からのアクセス性能が低下す
る。
[0012] With this prefetch staging,
In the case of access in which the central processing unit 7 reads records sequentially,
A series of start I/Os is always processed as a track hit, and an improvement in access time can be expected. However, in a faster central processing unit 7, before starting the prefetch staging performed by the magnetic disk control unit 2 and disk cache control unit 4, the central processing unit 7 starts I/O to read the record of the same track as the prefetch. The probability of executing the O instruction increases. In this case, if prefetch staging is performed as is, the start I/O will be hit processed after the prefetch operation is completed. Although it appears to be a track hit, the result is a wait during the prefetch stage (one rotation of the disk), and the access performance from the central processing unit 7 is degraded.

【0013】図19は従来のプリフェッチ・ステージン
グ処理の説明図であり、次のステップ(2a)〜(2h
)からなる。尚、磁気ディスク装置1−1を指定したア
クセスを例にとる。 ステップ(2a);いまディスクキャッシュ制御部4が
、ある指定トラックのプリフェッチ・ステージングが必
要と判断してジョブを作成する。ここでジョブとは、磁
気ディスク制御装置2内のディスク処理の単位であり、
スタートI/O毎やプリフェッチ毎に作成される。 ジョブの中にはディスク処理がスタートI/Oなのかプ
リフェッチなのか等の識別情報、処理対象のディスク装
置がどれかの指定情報、更にどのトラックなのか等の情
報が存在する。
FIG. 19 is an explanatory diagram of conventional prefetch staging processing, in which the next steps (2a) to (2h
). Note that an access specifying the magnetic disk device 1-1 will be taken as an example. Step (2a); Now, the disk cache control unit 4 determines that prefetch/staging of a specified track is necessary and creates a job. Here, a job is a unit of disk processing within the magnetic disk control device 2,
It is created for each start I/O or prefetch. A job includes identification information such as whether disk processing is start I/O or prefetch, information specifying which disk device is the processing target, and further information such as which track.

【0014】続いてディスクキャッシュ制御部4はプリ
フェッチ・ステージング処理のジョブの実行をデバイス
アダプタ部11に依頼する。同時に指定トラックに関す
るディスクキャッシュ状態を「ミス」から「プリフェッ
チ開始」に変える。「プリフェッチ開始」とはディスク
装置がプリフェッチ・ステージのためにシーク及びセッ
トセクタ中であることを表す。
Next, the disk cache control section 4 requests the device adapter section 11 to execute a job for prefetch/staging processing. At the same time, the disk cache status regarding the specified track is changed from "miss" to "prefetch start". "Prefetch start" indicates that the disk device is in the seek and set sector for the prefetch stage.

【0015】ステップ(2b);デバイスアダプタ部1
1はジョブの内容から該当するデバイスとして例えば磁
気ディスク装置1−1を選択する。続いてプリフェッチ
処理なので目的のトラックの先頭レコードにヘッドを位
置付けるため、磁気ディスク装置1−1に「シーク」と
「セットセクタ」を命令して磁気ディスク装置1−1を
付き放す。
Step (2b); Device adapter section 1
1 selects, for example, the magnetic disk device 1-1 as a corresponding device from the contents of the job. Next, since it is a prefetch process, in order to position the head at the first record of the target track, the magnetic disk device 1-1 is commanded to "seek" and "set sector" and the magnetic disk device 1-1 is released.

【0016】ステップ(2c);磁気ディスク装置1−
1は命令されたトラックとレコード位置に機械的にヘッ
ドを位置付けるシークとセットセクタの動作を開始する
。 ステップ(2d);磁気ディスク装置1−1のシーク及
びセットセクタ動作中に、中央処理装置7がプリフェッ
チ・ステージ処理中のトラックと同一のトラックのレコ
ードを読むスタートI/Oを発行したとする。チャネル
アダプタ部10はシーク、セットセクタ及びサーチの各
チャネル命令語を逐次受け取ってスタートI/Oのジョ
ブを作成する。そして、ディスクキャッシュ制御部4に
指定トラックのヒット判定を依頼する。
Step (2c); Magnetic disk device 1-
1 initiates a seek and set sector operation that mechanically positions the head at the commanded track and record position. Step (2d): Assume that during the seek and set sector operations of the magnetic disk device 1-1, the central processing unit 7 issues a start I/O to read a record on the same track as the track undergoing prefetch stage processing. The channel adapter unit 10 sequentially receives the channel commands for seek, set sector, and search, and creates a start I/O job. Then, it requests the disk cache control unit 4 to determine whether the specified track is a hit.

【0017】ステップ(2e);ディスクキャッシュ制
御部4は指定トラックが現在「プリフェッチ開始状態」
で使用中であることをチャネルアダプタ部10に通知す
る。チャネルアダプタ部10は同一トラックが他のジョ
ブで使用中、即ちプリフェッチ・ステージング中なので
、ステージング完了を待つためにチャネル9と切り離れ
る。このジョブは指定トラック使用中が終了した時点で
実行される。
Step (2e): The disk cache control unit 4 determines that the designated track is currently in the "prefetch start state".
The channel adapter unit 10 is notified that the channel adapter unit 10 is currently in use. Since the same track is being used by another job, that is, prefetch/staging is in progress, the channel adapter unit 10 is disconnected from the channel 9 in order to wait for staging to be completed. This job is executed when the specified track is finished being used.

【0018】ステップ(2f);デバイスアダプタ部1
1は磁気ディスク装置1−1がシーク及びセットセクタ
完了した時点で、磁気ディスク装置1−1からのプリフ
ェッチ・ステージングのリードを開始し、キャッシュメ
モリ3に格納させる。 ステップ(2g);デバイスアダプタ部11はステージ
ング完了をディスクキャッシュ制御部4に通知する。こ
のため指定トラックのディスクキャッシュ状態はヒット
に移行する。ディスクキャッシュ制御部4は指定トラッ
ク使用中が終了し、スタートI/Oのジョブがキャッシ
ュ・ヒットで実行できることをチャネルアダプタ部10
に通知する。
Step (2f); Device adapter section 1
1 starts prefetch staging reading from the magnetic disk device 1-1 and stores it in the cache memory 3 when the magnetic disk device 1-1 completes the seek and set sectors. Step (2g): The device adapter section 11 notifies the disk cache control section 4 of completion of staging. Therefore, the disk cache status of the designated track changes to hit. The disk cache control unit 4 informs the channel adapter unit 10 that the use of the specified track has ended and that the start I/O job can be executed with a cache hit.
to notify.

【0019】ステップ(2h);チャネルアダプタ部1
0はチャネル9と再結合した後、スタートI/Oで指定
されたトラック上のレコードをキャッシュメモリ3から
チャネル9及びチャネル処理装置8を介して中央処理装
置7にデータ転送する。このように従来のディスクキャ
ッシュ制御方式におけるプリフェッチ・ステージングに
あっては、ステージング中に同一トラックを指定したス
タートI/Oが発行されると、プリフェッチ・ステージ
ングが終了してキャッシュ・ヒットとなるまでスタート
I/Oが実行待ちとなり、アクセス速度が低下する問題
があった。
Step (2h); Channel adapter section 1
After recombining with the channel 9, the data transfer unit 0 transfers the record on the track designated by the start I/O from the cache memory 3 to the central processing unit 7 via the channel 9 and the channel processing unit 8. In this way, in prefetch staging in the conventional disk cache control method, when a start I/O specifying the same track is issued during staging, the prefetch staging will continue until the prefetch staging ends and a cache hit occurs. There was a problem that the I/O was placed in a waiting state and the access speed decreased.

【0020】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、プリフェッチ・ステージ中のトラッ
クと上位装置が次にアクセスしたトラックと重なった場
合、上位装置のアクセス待ちを必要最小限に抑えた高速
アクセスができるディスクキャッシュ制御方式を提供す
ることを目的とする。
The present invention has been made in view of such conventional problems, and when a track in the prefetch stage overlaps with a track accessed next by a host device, the wait time for access by the host device is reduced to the necessary minimum. The purpose of this invention is to provide a disk cache control method that allows high-speed access with limited storage capacity.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理説明
図である。まず本発明は、ディスク装置1を制御するデ
ィスク制御部2と、キャッシュメモリ3を備えたディス
クキャッシュ制御装置4とを有し、上位装置5がディス
ク装置1のトラックデータを順次アクセスする場合に、
次のトラックデータを先行してディスク装置1から読出
してキャッシュメモリ3にステージングする機能(プリ
フェッチ・ステージング)を備えたディスクキャッシュ
制御方式を対象とする。
[Means for Solving the Problems] FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the present invention. First, the present invention includes a disk control unit 2 that controls a disk device 1 and a disk cache control device 4 that includes a cache memory 3, and when a host device 5 sequentially accesses track data of the disk device 1,
The object is a disk cache control system having a function (prefetch/staging) of reading the next track data from the disk device 1 in advance and staging it in the cache memory 3.

【0022】このようなディスクキャッシュ制御方式に
つき本発明にあっては、プリフェッチ・ステージング中
に上位装置5から現在ステージングを開始しているトラ
ックと同一トラックがアクセスされたことをディクスキ
ャッシュ制御装置4が判別した際に、キャッシュ状態管
理テーブル6の内容をステージング状態からミス・ステ
ージング状態に変更する。
Regarding such a disk cache control system, in the present invention, the disk cache control device 4 detects that the same track as the track on which staging is currently being started is accessed from the host device 5 during prefetch staging. When the determination is made, the contents of the cache state management table 6 are changed from the staging state to the miss staging state.

【0023】この変更後にディスク装置1からリード開
始通知を受けた時にミス・ステージ処理を実行してディ
スク装置から読出されたデータを上位装置5に転送する
と同時にキャッシュメモリ3にステージングし、上位装
置5への転送終了後に残りのトラックデータをキャッシ
ュメモリ3にステージングすることを特徴とする。また
ディスク制御装置2は複数のディスク装置1−1〜1−
nを制御し、ディスクキャッシュ制御装置4は複数のデ
ィスク装置1−1〜1−nに共用される。
After this change, when a read start notification is received from the disk device 1, miss stage processing is executed to transfer the data read from the disk device to the host device 5, and at the same time stage it in the cache memory 3. The remaining track data is staged in the cache memory 3 after the transfer to the cache memory 3 is completed. Further, the disk control device 2 has a plurality of disk devices 1-1 to 1-.
The disk cache control device 4 is shared by a plurality of disk devices 1-1 to 1-n.

【0024】[0024]

【作用】このような構成を備えた本発明のディスクキャ
ッシュ制御方式によれば、上位装置5が順次ディスク装
置1をアクセスし、ディスク制御装置2とディスクキャ
ッシュ制御装置4で次のトラックのデータをキャッシュ
メモリにステージングしている際に、上位装置5の高速
化に伴ってステージング中のトラックと同一トラックの
アクセス命令が発行された場合には、ステージング対象
トラックの状態を示すキャッシュ管理テーブル6の内容
をステージング状態からミス・ステージング状態に変更
する。
[Operation] According to the disk cache control method of the present invention having such a configuration, the host device 5 sequentially accesses the disk devices 1, and the disk control device 2 and the disk cache control device 4 access the data of the next track. During staging in the cache memory, if an access command for the same track as the track being staged is issued due to the speedup of the host device 5, the contents of the cache management table 6 indicating the status of the track to be staged. change from staging state to miss-staging state.

【0025】この変更後にディスク装置1よりリード開
始通知を受けたならば、ミス・ステージの実行によりリ
ードデータ(トラックの中の必要なレコード)を上位装
置5に転送する同時にキャッシュメモリ3にもステージ
ングする。即ち、従来のようにキャッシュ・ヒットを待
たずにディスク装置1のデータを上位装置5に転送でき
、ディスク1回転分に相当する上位装置のアクセス待ち
を不要にできる。
If a read start notification is received from the disk device 1 after this change, the read data (necessary records in the track) is transferred to the host device 5 by executing the miss stage, and at the same time it is also staged in the cache memory 3. do. That is, the data in the disk device 1 can be transferred to the host device 5 without waiting for a cache hit as in the conventional case, and it is possible to eliminate the need to wait for access from the host device, which corresponds to one revolution of the disk.

【0026】上位装置5に対するデータ転送が終了する
と、残りのトラックデータをキャッシュメモリ3に格納
するポストステージングを行ない、最終的にキャッシュ
・ヒット状態に移行する。より具体的には、プリフェッ
チ・ステージング開始中に上位装置5から同一トラック
に対するスタートI/Oが発行された場合、従来のよう
なスタートI/Oをステージング完了まで待たせること
なしに、ミス・ステージングをしながら同時に上位装置
5にデータ転送することができきる。
When the data transfer to the host device 5 is completed, post-staging is performed to store the remaining track data in the cache memory 3, and finally the cache hit state is entered. More specifically, if a start I/O for the same track is issued from the host device 5 during the start of prefetch staging, mis-staging can be performed without making the start I/O wait until the completion of staging as in the past. data can be transferred to the host device 5 at the same time.

【0027】[0027]

【実施例】図2は本発明のディスクキャッシュ制御方式
を備えた計算機システムの一例を示した実施例構成図で
ある。図2において、5は上位装置であり、中央処理装
置(CPU)7、チャネル処理装置8、主記憶装置13
を備え、ディスク装置側とを結ぶ2つのチャネル9−1
,9−2を備えている。
Embodiment FIG. 2 is a block diagram showing an example of a computer system equipped with the disk cache control method of the present invention. In FIG. 2, 5 is a host device, which includes a central processing unit (CPU) 7, a channel processing device 8, and a main storage device 13.
and two channels 9-1 connecting to the disk device side.
, 9-2.

【0028】上位装置5に対しては磁気ディスク制御装
置2が設けられ、磁気ディスク制御装置2内には、ディ
スクアクセス用としてチャネルアダプタ部10−1,1
0−2、デバイスアダプタ部11−1,11−2、これ
らに共用される共用制御テーブル14、キャッシュメモ
リ3を備えたディスクキャッシュ制御部4が設けられる
。尚、チャネルアダプタ部10−3,10−4は他の上
位装置のために設けられる。
A magnetic disk control device 2 is provided for the host device 5, and within the magnetic disk control device 2, channel adapter units 10-1 and 10-1 are provided for disk access.
0-2, device adapter sections 11-1 and 11-2, a shared control table 14 shared by these, and a disk cache control section 4 comprising a cache memory 3. Note that the channel adapter sections 10-3 and 10-4 are provided for other higher-level devices.

【0029】チャネルアダプタ部10−1,10−2は
、中央処理装置7からチャネル9−1,9−2を介して
送られてくるチャネル命令語を解読し、またチャネル命
令語に付随するパラメータの受理し、更にチャネル9−
1,9−2との間の読み書き、データ転送を行う。更に
チャネルアダプタ部10−1,10−2は、キャッシュ
処理に関し、ディスクキャッシュ制御部4にアクセスす
べきトラック番号のヒット判定を依頼し、ディスクキャ
ッシュ制御部4から報告される判定結果を元に、キャッ
シュ・ヒット処理の実行や磁気ディスク装置1−1〜1
−nに対するミス・ステージング処理のジョブを作成す
る。
Channel adapter units 10-1 and 10-2 decode channel commands sent from central processing unit 7 via channels 9-1 and 9-2, and also decode parameters accompanying the channel commands. channel 9-
1, 9-2, and performs data transfer. Furthermore, regarding cache processing, the channel adapter units 10-1 and 10-2 request the disk cache control unit 4 to determine whether the track number to be accessed is a hit, and based on the determination result reported from the disk cache control unit 4, Execution of cache hit processing and magnetic disk devices 1-1 to 1
-Create a job for mis-staging processing for n.

【0030】キャッシュ・ヒットの場合は、キャッシュ
メモリ3をアクセスしてデータをチャネル9−1,9−
2から中央処理装置7に転送する。ミス・ステージング
の場合は、デバイスアダプタ部11−1,11−2に磁
気ディスク装置1−1〜1−nからのステージング実行
を依頼する。デバイスアダプタ部11−1,11−2は
、磁気ディスク装置1−1〜1−nの中の指定されいず
れか1つの装置の読出書込用のヘッドの位置付け(シー
ク)や、ディスク上のデータのリード又はライトを処理
する。また、キャッシュ・ミスの場合、磁気ディスク装
置1−1〜1−nからキャッシュメモリ3にデータ格納
するステージングのために、ディスクキャッシュ制御部
3にメモリスペースの確保を要求したり、ステージング
が完了したことを通知したりする。
In the case of a cache hit, the cache memory 3 is accessed and data is sent to channels 9-1, 9-
2 to the central processing unit 7. In the case of mis-staging, the device adapter units 11-1 and 11-2 are requested to execute staging from the magnetic disk devices 1-1 to 1-n. The device adapter units 11-1 and 11-2 position (seek) the read/write head of one of the designated magnetic disk devices 1-1 to 1-n, and perform data on the disk. Read or write. In addition, in the case of a cache miss, a request is made to the disk cache control unit 3 to secure memory space for staging to store data from the magnetic disk devices 1-1 to 1-n in the cache memory 3, or when staging is completed. to notify you of such things.

【0031】ディスクキャッシュ制御部3は、チャネル
アダプタ部10−1,10−2から依頼された指定の磁
気ディスク装置1−iのトラックのヒット判定を行う。 キャッシュ・ヒットの場合、トラックデータが格納され
ているキャッシュメモリ3の位置を判定を依頼したチャ
ネルアダプタ部10−1又は10−2に通知する。ミス
・ステージングの場合は、キャッシュメモリ3の割当て
や、ステージングを完了したキャッシュデータの管理、
更にはプリフェッチ・ステージングのジョブの作成など
を行う。
The disk cache control unit 3 performs a hit determination on the track of the specified magnetic disk device 1-i requested by the channel adapter units 10-1 and 10-2. In the case of a cache hit, the location of the cache memory 3 where the track data is stored is notified to the channel adapter unit 10-1 or 10-2 that requested the determination. In case of mis-staging, allocation of cache memory 3, management of cache data that has completed staging,
It also creates prefetch and staging jobs.

【0032】共通制御テーブル14は、中央処理装置7
からのスタートI/Oやディスクキャッシュ制御部から
のプリフェッチ・ステージング処理のために作成された
ジョブを記憶したり、配下の磁気ディスク装置1−1〜
1−nの状態情報を記憶するためのテーブル領域を持ち
、各制御部から参照及び更新が可能できる。磁気ディス
ク制御装置2内の各機能部間は内部共通バス15−1,
15−2でチャネル9−1,9−2の系統毎に論理結合
されており、内部共通バス15−1,15−2を介して
機能部間の命令の授受やテーブル情報の更新及び参照を
行う。
The common control table 14 is provided by the central processing unit 7.
It is possible to store jobs created for start I/O from , prefetch/staging processing from the disk cache control unit, etc.
It has a table area for storing status information 1 to n, and can be referenced and updated from each control unit. An internal common bus 15-1 is connected between each functional unit in the magnetic disk control device 2.
The channels 9-1 and 9-2 are logically connected to each other by 15-2, and instructions are exchanged between functional units and table information is updated and referenced via internal common buses 15-1 and 15-2. conduct.

【0033】図3は図2の共通制御テーブル14の格納
内容を示したもので、図3(a)に示すように、キャシ
ュ状態管理テーブルとしてのデバイス管理テーブル6と
、ジョブテーブル群16が設けられる。デバイス管理テ
ーブル6は、ディスク制御装置2に接続されている機番
#0〜#Nで示す磁気ディスク装置1−1〜1−n分の
情報がある。デバイス管理テーブル6は図3(b)に機
番#iを取り出して示すように、 「現在トラック番号」 「ジョブ先頭位置」 「ジョブ最終位置」 「状態フラグ」 が設けられる。「現在トラック番号」は、磁気ディスク
装置1−iの書込読出用のヘッドがどのトラックに位置
付けられているかを記憶している。「ジョブ先頭位置」
及び「ジョブ最終位置」は、磁気ディスク装置1−iに
関して実行する「ジョブ・リンク」の先頭と最終の位置
を記憶している。「情報フラグ」には、いずれかのジョ
ブで使用中か否かを記憶している「使用中」フラグF1
、使用中の詳細状態としての「シーク/セットセクタ中
」フラグF2、「リード/ライト中」を記憶するフラグ
F3、更に、使用中が「プリフェッチ・ステージング」
であることを記憶するフラグF4がある。
FIG. 3 shows the stored contents of the common control table 14 of FIG. 2. As shown in FIG. 3(a), a device management table 6 as a cache status management table and a job table group 16 are provided. It will be done. The device management table 6 has information for magnetic disk devices 1-1 to 1-n connected to the disk control device 2 and indicated by machine numbers #0 to #N. The device management table 6 is provided with "current track number", "job start position", "job final position", and "status flag", as shown in FIG. 3(b) with machine number #i taken out. The "current track number" stores which track the write/read head of the magnetic disk device 1-i is positioned. "Job start position"
"Job final position" stores the beginning and end positions of the "job link" to be executed on the magnetic disk device 1-i. The "information flag" contains the "in use" flag F1 that remembers whether or not it is being used in any job.
, "Seek/Set sector in progress" flag F2 as detailed state in use, flag F3 to store "Read/Write in progress", and "Prefetch/Staging" in use.
There is a flag F4 that stores that.

【0034】この内、「F2:シーク/セットセクタ中
」,「F3:リード/ライト中」,「F4:プリフェッ
チ・ステージ中」の各フラグは本発明によるプリフェッ
チ・ステージングのために追加したものである。「ジョ
ブ」は図示のように、磁気ディスク装置1−1/〜1−
n単位にリンクが形成され、ジョブリンクの先頭と最終
はデバイス管理テーブル6から参照できる。ジョブリン
クにおける各ジョブのリンクとの関係は、図3(c)に
示すように、「前ジョブ位置」、「後ジョブ位置」とし
て記憶されている。
Among these flags, "F2: Seeking/Set sector in progress,""F3: Read/Write in progress," and "F4: Prefetch stage in progress" are added for prefetch staging according to the present invention. be. “Job” is a magnetic disk device 1-1/~1- as shown in the figure.
Links are formed in units of n, and the beginning and end of the job link can be referenced from the device management table 6. The relationship between each job and the link in the job link is stored as "previous job position" and "following job position" as shown in FIG. 3(c).

【0035】「目的トラック位置」には、このジョブが
実行すべきトラック番号を記憶しており、デバイス管理
テーブル6の記憶しているトラック番号と比較してシー
クが必要か否か判断される。「ジョブフラグ」は、この
ジョブが中央処理装置7からのスターヘトI/O、ディ
スクキャッシュ制御部3からのプリフェッチか等を記憶
するもので、スタートI/OのジョブフラグJ1及びプ
リフェッチのジョブフラグJ2を設けている。
The "target track position" stores the track number on which this job is to be executed, and compares it with the track number stored in the device management table 6 to determine whether seek is necessary. The "job flag" stores information such as whether this job is a start I/O from the central processing unit 7 or a prefetch from the disk cache control unit 3, and includes a start I/O job flag J1 and a prefetch job flag J2. has been established.

【0036】このプリフェッチのジョブフラグJ2は本
発明によるプリフェッチ・ステージングのために追加し
たものである。次に図4を参照して本発明のディスクキ
ャッシュ制御方式における基本的なプリフェッチ・ステ
ージング処理の流れを説明すると、次のステップ(1a
)〜(1h)に示すようになる。尚、チャネル9−1の
系統でアクセスが行なわれ、磁気ディスク装置1−1が
指定された場合を例にとる。
This prefetch job flag J2 is added for prefetch staging according to the present invention. Next, the flow of the basic prefetch/staging process in the disk cache control method of the present invention will be explained with reference to FIG. 4.
) to (1h). Here, we will take as an example a case where access is made through channel 9-1 and magnetic disk device 1-1 is specified.

【0037】ステップ(1a);ディスクキャッシュ制
御部3は磁気ディスク装置1−1のある指定トラックの
プリフェッチ・ステージが必要と判断してジョブを作成
し、このプリフェッチ・ステージング処理のジョブの実
行をデバイスアダプタ部11−1に依頼する。同時に指
定とラックに関するデバイス管理テーブル6のディスク
キャッシュ状態を「ミス」から「プリフェッチ開始」に
変える。
Step (1a): The disk cache control unit 3 determines that a prefetch stage for a specified track of the magnetic disk device 1-1 is necessary, creates a job, and directs the execution of this prefetch/staging process job to the device. A request is made to the adapter section 11-1. At the same time, the disk cache status of the device management table 6 regarding the designation and rack is changed from "miss" to "prefetch start".

【0038】ステップ(1b);デバイスアダプタ部1
1−1はジョブの内容から該当するデバイスとして磁気
ディスク装置1−1を選択する。この場合、プリフェッ
チ処理なので目的のトラックの先頭レコードにヘッドを
位置付けるために、磁気ディスク装置1−1に「シーク
」と「セットセクタ」を命令して磁気ディスク装置1−
1を付き放す。
Step (1b); Device adapter section 1
1-1 selects the magnetic disk device 1-1 as a corresponding device based on the contents of the job. In this case, since it is a prefetch process, in order to position the head at the first record of the target track, the magnetic disk device 1-1 is commanded to "seek" and "set sector".
Leave 1.

【0039】ステップ(1c);磁気ディスク装置1−
1は命令されたトラックとレコード位置に機械的にヘッ
ドを位置付けるシークとセットセクタの動作を開始する
。 ステップ(1d);磁気ディスク装置1−1のシーク及
びセットセクタ動作中に、中央処理装置7がプリフェッ
チ・ステージ処理と同一のトラックのレコードを読むス
タートI/Oを発行したとする。チャネルアダプタ部1
0−1はシーク、セットセクタ及びサーチのチャネル命
令語を逐次受け取ってスタートI/Oジョブを作成し、
ディスクキャッシュ制御部4に指定トラックのヒット判
定を依頼する。
Step (1c); Magnetic disk device 1-
1 initiates seek and set sector operations that mechanically position the head at the commanded track and record position. Step (1d): Assume that during the seek and set sector operations of the magnetic disk device 1-1, the central processing unit 7 issues a start I/O to read a record on the same track as the prefetch stage process. Channel adapter part 1
0-1 sequentially receives seek, set sector, and search channel commands and creates a start I/O job;
The disk cache control unit 4 is requested to determine whether the specified track is a hit.

【0040】ステップ(1e);ディスクキャッシュ制
御部4は「プリフェッチ開始状態」のトラックにスター
トI/Oが実行されたことを判断し、チャネルアダプタ
部10−1にトラック・ミスを通知する。続いて指定ト
ラックのディスクキャッシュ状態を「ミス・ステージ開
始」に切り換える。
Step (1e): The disk cache control section 4 determines that a start I/O has been executed on a track in the "prefetch start state" and notifies the channel adapter section 10-1 of a track miss. Next, the disk cache state of the designated track is switched to "miss stage start".

【0041】更に、デバイスアダプタ部11−1が実行
中であるプリフェッチ・ステージ処理のジョブを撤回し
、スタートI/Oの「ミス・ステージング」処理のジョ
ブに変更し、トラック・ミスを受け取ったシーク及びセ
ットセクタ完了を待つためにチャネル9−1と切り離れ
る。このジョブは磁気ディスク装置1−1のシーク及び
セットセクタが完了した時点で実行される。
Furthermore, the device adapter section 11-1 cancels the prefetch stage processing job that is being executed, changes it to a start I/O "miss staging" processing job, and replaces the seek request that received a track miss. and disconnects from channel 9-1 to wait for set sector completion. This job is executed when the seek and set sectors of the magnetic disk device 1-1 are completed.

【0042】ステップ(1f);デバイスアダプタ部1
1−1は、磁気ディスク装置1−1のシーク及びセット
セクタ完了した時点で、磁気ディスク装置1−1からの
ミス・ステージングのリードを開始する。このリードデ
ータはキャッシュメモリ3に格納されながら同時にデバ
イスアダプタ部11−1、チャネルアダプタ部10−1
を経由し、チャネル9−1から中央処理装置7に転送さ
れさる。
Step (1f); Device adapter section 1
1-1 starts reading mis-staging from the magnetic disk device 1-1 when the seek and set sectors of the magnetic disk device 1-1 are completed. This read data is stored in the cache memory 3 and is simultaneously transferred to the device adapter section 11-1 and the channel adapter section 10-1.
The data is transferred from channel 9-1 to central processing unit 7 via channel 9-1.

【0043】ステップ(1g);スタートI/Oは指定
レコードのデータ転送が終了した時点で終了する。続い
てチャネルアダプタ部10−1はデバイスアダプタ部1
1−1に残りのレコードのステージング、即ちポスト・
ステージングを依頼して処理終了する。このためディス
クキャッシュ状態は「ミス・ステージング」から「ポス
ト・ステージング」に移行する。
Step (1g): Start I/O ends when the data transfer of the designated record is completed. Next, the channel adapter section 10-1 is connected to the device adapter section 1.
1-1 is the staging of the remaining records, i.e. post-recording.
Request staging and complete the process. Therefore, the disk cache state shifts from "miss staging" to "post staging."

【0044】ステップ(1h);デバイスアダプタ部1
1−1は、指定トラックのステージングが完了したこと
をディスクキャッシュ制御部4に通知し、最終的にキャ
ッシュ状態はヒットに移行する。次に図4に示した本発
明におけるプリフェッチ・ステージング処理を図3のデ
バイス管理テーブル6及びジョブテーブル群16を参照
して説明すると次のようになる。
Step (1h); Device adapter section 1
1-1 notifies the disk cache control unit 4 that staging of the designated track has been completed, and the cache state eventually shifts to hit. Next, the prefetch/staging process according to the present invention shown in FIG. 4 will be explained with reference to the device management table 6 and job table group 16 shown in FIG. 3.

【0045】いま中央処理装置7がチャネル9−1より
機番#0の磁気ディスク装置1−1に対し順次アクセス
のリードを実行しており、あるトラック番号Nのヒット
転送時点でディスクキャッシュ制御部4がプリフェッチ
・ステージングが必要と判断したとする。この場合、デ
ィスクキャッシュ制御部4は磁気ディスク装置1−1の
トラック番号(N+1)のプリフェッチ・ステージング
のジョブHB1を作成し、デバイスアダプタ部11−1
に実行を依頼する。このときキャッシュメモリ3の格納
場所も作成したジョブの情報の中に記憶しておく。以後
の処理は次のケース1,2,3に分かれる。
At present, the central processing unit 7 is sequentially reading access from the channel 9-1 to the magnetic disk device 1-1 with machine number #0, and at the time of hit transfer of a certain track number N, the disk cache control unit 4 determines that prefetch staging is necessary. In this case, the disk cache control unit 4 creates a prefetch/staging job HB1 for track number (N+1) of the magnetic disk device 1-1, and
request execution. At this time, the storage location of the cache memory 3 is also stored in the created job information. The subsequent processing is divided into the following cases 1, 2, and 3.

【0046】[ケース1]デバイスアダプタ部11−1
は、共通制御テーブル14からジョブの内容を読み込み
、磁気ディスク装置1−1のトラック番号(N+1)の
プリフェッチ処理と認識する。続いて、指定の磁気ディ
スク装置1−1を選択し、トラック番号=(N+1)へ
のシーク及びセットセクタを命令して磁気ディスク装置
1−1を突き放す。
[Case 1] Device adapter section 11-1
reads the contents of the job from the common control table 14 and recognizes it as prefetch processing for track number (N+1) of the magnetic disk device 1-1. Subsequently, the designated magnetic disk device 1-1 is selected, a seek to track number=(N+1) and a set sector are commanded, and the magnetic disk device 1-1 is pushed out.

【0047】その後、デバイス管理テーブル6の内容を
更新する。即ち、現在トラック番号をプリフェッチ・ト
ラック(N+1)、状態フラグの「使用中」、「シーク
/セットセクタ中」及び「プリフェッチ・ステージング
中」のフラグF1、F2,F4をオンにする。磁気ディ
スク装置1−1はシーク及びセットセクタの機械的なヘ
ッド位置付け動作を開始する。ヘッド位置付けの完了は
、磁気ディスク装置1−1からデバイスアダプタ部11
−1に割り込みで通知される。この間、デバイス管理テ
ーブル6のディスク機番#0の内容にはデバイスアダプ
タ部11−1が更新した内容が記憶されている。
After that, the contents of the device management table 6 are updated. That is, the current track number is set to prefetch track (N+1), and status flags F1, F2, and F4 of "in use,""seek/set sector in progress," and "prefetch/staging" are turned on. The magnetic disk device 1-1 starts mechanical head positioning operations for seek and set sectors. When the head positioning is completed, the magnetic disk device 1-1 to the device adapter section 11
-1 is notified by an interrupt. During this time, the contents of disk machine number #0 in the device management table 6 are stored with the contents updated by the device adapter section 11-1.

【0048】ここで、順次アクセスでリードを実行して
いる中央処理装置7がトラック番号(N+1)のレコー
ド、例えば先頭レコード番号1をリードするスタートI
/Oを発行したとする。チャネル9−1は命令をチャネ
ルインタフェースを介して磁気ディスク制御装置2のチ
ャネルアダプタ部10−1に発行する。チャネルアダプ
タ部10−1は内部共通バス15を介してディスクキャ
ッシュ制御部4にスタートI/Oのトラック番号(N+
1)のヒット判定を要求する。ディスクキャッシュ制御
部4は図3に示したように磁気ディスク装置1−1のデ
バイス制御テーブル6から、磁気ディスク装置1−1が
スタートI/Oと同一トラック番号でプリフェッチ・ス
テージング中にあり、且つ「シーク/セットセクタ中」
であるか否かを調べる。
Here, the central processing unit 7, which is sequentially accessing and reading, starts reading the record of track number (N+1), for example, the first record number 1.
Assume that /O is issued. Channel 9-1 issues a command to channel adapter section 10-1 of magnetic disk controller 2 via a channel interface. The channel adapter section 10-1 sends the track number (N+) of the start I/O to the disk cache control section 4 via the internal common bus 15.
1) Requests hit determination. As shown in FIG. 3, the disk cache control unit 4 determines from the device control table 6 of the magnetic disk device 1-1 that the magnetic disk device 1-1 is in prefetch staging with the same track number as the start I/O, and "Seek/set sector in progress"
Check whether it is or not.

【0049】これらの条件を満足する場合、ディスクキ
ャッシュ制御部4はチャネルアダプタ部10−1にキャ
ッシュ・ミスとプリフェッチ削除を応答する。チャネル
アダプタ部10−1はプリフェッチ・ステージングのジ
ョブJBの内容をスタートI/Oに切り換える。具体的
には、「プリフェッチ」のジョブフラグJ2ををオフに
して「スタートI/O」のジョブフラグJ1をオンにす
る。
If these conditions are satisfied, the disk cache control unit 4 responds to the channel adapter unit 10-1 with a cache miss and prefetch deletion. The channel adapter unit 10-1 switches the content of the prefetch/staging job JB to start I/O. Specifically, the job flag J2 for "prefetch" is turned off and the job flag J1 for "start I/O" is turned on.

【0050】更に磁気ディスク装置1−1のデバイス管
理テーブル6の状態フラグの「プリフェッチ・ステージ
中」フラグF4をオフする。これによって、磁気ディス
ク装置1−1がシーク及びセットセクタを完了した時点
でチャネル9−1と再結合し、ミス・ステージングしな
がらトラック番号(N+1)のレコード番号1のデータ
をチャネル9−1から中央処理装置7に転送するスター
トI/Oを実行する。
Furthermore, the "in prefetch stage" flag F4 of the status flags of the device management table 6 of the magnetic disk device 1-1 is turned off. As a result, when the magnetic disk device 1-1 completes the seek and set sector, it reconnects with the channel 9-1 and transfers the data of record number 1 of the track number (N+1) from the channel 9-1 while mis-staging. Executes start I/O to be transferred to the central processing unit 7.

【0051】勿論、磁気ディスク装置1−1からのレコ
ード番号1のデータは同時にキャッシュメモリ3にステ
ージングされる。チャネル9−1とのデータ転送が完了
してスタートI/Oが終了した時点から、デバイスアダ
プタ部11−1は引き続きトラック番号(N+1)の残
りレコードをキャッシュメモリ3にステージングする。 そして、最終的にトラック番号(N+1)のディスクキ
ャッシュ状態はヒット状態になる。
Of course, the data with record number 1 from the magnetic disk device 1-1 is staged in the cache memory 3 at the same time. After data transfer with channel 9-1 is completed and start I/O ends, device adapter section 11-1 continues to stage the remaining records of track number (N+1) in cache memory 3. Finally, the disk cache state of track number (N+1) becomes a hit state.

【0052】[ケース2]デバイスアダプタ部11−1
がプリフェッチ処理を実行しようとした時点で、既に磁
気ディスク装置1−1が別のジョブで使用中だった場合
、プリフェッチのジョブは現在実行中のジョブが終了す
るまでジョブ・リンクされた状態で待っている。
[Case 2] Device adapter section 11-1
If magnetic disk device 1-1 is already being used by another job when the user attempts to execute prefetch processing, the prefetch job will wait in a job-linked state until the currently running job finishes. ing.

【0053】この状態で順次アクセスでリードを実行し
ている中央処理装置7がトラック番号(N+1)の先頭
レコード番号1をリードするスタートI/Oを発行した
とすると、ディスクキャッシュ制御部4は磁気ディスク
装置1−1のデバイス管理テーブル6から、ジョブリン
クを検索してプリフェッチ実行待ちのジョブの有無を探
し、存在すれば、そのジョブを削除してチャネルアダプ
タ部10−1にキャッシュ・ミスを応答する。
In this state, if the central processing unit 7, which is executing reads by sequential access, issues a start I/O to read the first record number 1 of track number (N+1), the disk cache control unit 4 Searches the job link from the device management table 6 of the disk device 1-1 to see if there is a job waiting for prefetch execution, and if it exists, deletes the job and responds with a cache miss to the channel adapter unit 10-1. do.

【0054】チャネルアダプタ部10−1は新規にスタ
ートI/OのジョブJB2を作成し、デバイスアダプタ
部11−1にミス・ステージングの実行を依頼する。こ
のジョブは実際には磁気ディスク装置1−1を使用中の
別のジョブの後ろにリンクされる。 [ケース3]更に、プリフェッチ処理が進んで実際に磁
気ディスク装置1−1のデータ・ステージングを開始し
た状態で、中央処理装置7がトラック番号(N+1)の
先頭レコード番号1をリードするスタートI/Oを発行
した場合は、プリフェッチ処理は中断しないでスタート
I/Oはステージング完了後、ヒット転送で実行される
The channel adapter section 10-1 creates a new start I/O job JB2 and requests the device adapter section 11-1 to execute miss staging. This job is actually linked behind another job that is currently using the magnetic disk device 1-1. [Case 3] Further, while the prefetch processing has progressed and data staging of the magnetic disk device 1-1 has actually started, the central processing unit 7 performs a start I/I in which the central processing unit 7 reads the first record number 1 of the track number (N+1). If O is issued, the prefetch process is not interrupted and the start I/O is executed by hit transfer after staging is completed.

【0055】図5は、図4に示した本発明におけるプリ
フェッチ・ステージング処理の概要を示したフローチャ
ートであり、スタートI/O発行時にステージ実行中で
且ステージング開始後であればステージング及び転送は
S1〜S3で行われ、ステージング開始前のミス・ステ
ージに変更して行うステージング及び転送はS1,S2
,S4で行われる。
FIG. 5 is a flowchart showing an overview of the prefetch/staging process according to the present invention shown in FIG. ~ Staging and transfer that are performed in S3 and changed to the miss stage before the start of staging are performed in S1 and S2
, S4.

【0056】更にスタートI/O発行時にステージ実行
中であればS1,S5,S6により処理される。更に図
6は、磁気ディスク制御装置2でスタートI/Oが受理
された時のディスクキャッシュ動作の遷移状態を示す。 図7乃至図17は本発明にによるディスクキャッシュ制
御の詳細を示したフローチャートであり、次のように分
けて示している。
Furthermore, if the stage is being executed when the start I/O is issued, processing is performed in S1, S5, and S6. Further, FIG. 6 shows the transition state of the disk cache operation when the magnetic disk control device 2 accepts a start I/O. 7 to 17 are flowcharts showing details of disk cache control according to the present invention, and are divided into the following parts.

【0057】(1)スタートI/O処理      (
図7)(2)スタートI/Oヒット処理(図7)(3)
チャネルアダプタ処理    (図8)(4)デバイス
再結合処理      (図9)(5)キャッシュ再結
合処理    (図10)(6)デバイスアダプタ処理
    (図11)(7)デバイスアダプタのアダプタ
再結合処理  (図12) (8)ディクスキャッシュ処理  (図13、図14、
図15、図16、図17) この内、本発明のおけるプリフェッチ・ステージング処
理は図7のスタートI/Oヒット処理(S11〜S13
)及び図13乃至図17のディスクキャッシュ処理で示
される。
(1) Start I/O processing (
Figure 7) (2) Start I/O hit processing (Figure 7) (3)
Channel adapter processing (Fig. 8) (4) Device recombination processing (Fig. 9) (5) Cache recombination processing (Fig. 10) (6) Device adapter processing (Fig. 11) (7) Device adapter adapter recombination processing ( Figure 12) (8) Disk cache processing (Figure 13, Figure 14,
15, FIG. 16, FIG. 17) Of these, the prefetch/staging process in the present invention is the start I/O hit process (S11 to S13) in FIG.
) and disk cache processing in FIGS. 13 to 17.

【0058】このうちディスクキャッシュ処理について
は、 図14のキャッシュヒット判定処理(S45〜S59)
図15のミス・ステージング処理(S61,S62)図
15のステージ完了待ち処理(S63,S64)図16
のプリフェッチ・ステージ完了待ち(S67,S68) 図16のプリフェッチ・ジョブを削除(S69,S70
) 図17のステージング完了処理(S71〜S76)に分
けて詳細に示される。
Regarding the disk cache processing, the cache hit determination processing (S45 to S59) in FIG.
Miss staging process (S61, S62 in Figure 15) Stage completion waiting process (S63, S64) in Figure 15 Figure 16
Waiting for the completion of the prefetch stage (S67, S68) Delete the prefetch job in Figure 16 (S69, S70)
) The staging completion process (S71 to S76) in FIG. 17 is shown in detail.

【0059】尚、上記の実施例は磁気ディスク装置を例
にとるものであったが、本発明はこれに限定されず、光
ディスク装置や光磁気ディクス装置等の機械的なヘッド
位置付けを伴う適宜のディスク装置を含む。
Although the above embodiment takes a magnetic disk device as an example, the present invention is not limited thereto, and can be applied to any suitable device that involves mechanical head positioning, such as an optical disk device or a magneto-optical disk device. Includes disk device.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、上
位装置の高速化に伴ってステージング中のトラックと同
一トラックのアクセス命令が発行された場合には、キャ
ッシュ状態をミス・ステージング状態に変更し、リード
開始通知を受けたならば、ミス・ステージの実行により
リードデータを上位装置に転送する同時にキャッシュメ
モリにもステージングし、従来のようにステージング終
了によるキャッシュ・ヒットを待たずに上位装置に転送
できることから、上位装置のアクセス待ちを短時間に抑
え、効率のよいプリフェッチ・ステージングができる。
As explained above, according to the present invention, when an access instruction for the same track as the track being staged is issued due to the increase in speed of the host device, the cache state is changed to the mis-staging state. When the read data is changed and a read start notification is received, the read data is transferred to the host device by executing a miss stage, and at the same time it is also staged in the cache memory. Since the data can be transferred to the host device, the access wait time of the host device can be kept short and efficient prefetch/staging can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明の原理説明図[Figure 1] Diagram explaining the principle of the present invention

【図2】本発明の実施例構成図[Figure 2] Configuration diagram of an embodiment of the present invention

【図3】図2の共通制御テーブルの説明図[Figure 3] Explanatory diagram of the common control table in Figure 2

【図4】本発
明によるプリフェッチ・ステージングの基本的な処理の
流れを示した説明図
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the basic processing flow of prefetch staging according to the present invention.

【図5】本発明のプリフェッチ・ステージングの概略を
示したフローチャート
FIG. 5 is a flowchart outlining the prefetch staging of the present invention.

【図6】本発明のディスクキャッシュ動作の遷移説明図
[Fig. 6] Diagram explaining the transition of disk cache operation according to the present invention

【図7】本発明によるスタートI/O処理及びスタート
I/Oヒット処理を示したフローチャート
FIG. 7 is a flowchart showing start I/O processing and start I/O hit processing according to the present invention.

【図8】本発
明によるチャネルアダプタ処理を示したフローチャート
FIG. 8 is a flowchart showing channel adapter processing according to the present invention.

【図9】本発明によるデバイス再結合処理を示したフロ
ーチャート
FIG. 9 is a flowchart showing device recombination processing according to the present invention.

【図10】本発明によるキャッシュ再結合処理を示した
フローチャート
FIG. 10 is a flowchart showing cache recombination processing according to the present invention.

【図11】本発明によるデバイスアダプタ処理を示した
フローチャート
FIG. 11 is a flowchart showing device adapter processing according to the present invention.

【図12】本発明によるデバイスアダプタのデバイス再
結合処理を示したフローチャート
FIG. 12 is a flowchart showing device recombination processing of a device adapter according to the present invention.

【図13】本発明によるディスクキャッシュ制御処理を
示したフローチャート
FIG. 13 is a flowchart showing disk cache control processing according to the present invention.

【図14】本発明によるディスクキャッシュ制御処理を
示したフローチャート(続き)
FIG. 14: Flowchart showing disk cache control processing according to the present invention (continued)

【図15】本発明によるディスクキャッシュ制御処理を
示したフローチャート(続き)
[Fig. 15] Flowchart showing disk cache control processing according to the present invention (continued)

【図16】本発明によるディスクキャッシュ制御処理を
示したフローチャート(続き)
[Fig. 16] Flowchart showing disk cache control processing according to the present invention (continued)

【図17】本発明によるディスクキャッシュ制御処理を
示したフローチャート(続き)
[Fig. 17] Flowchart showing disk cache control processing according to the present invention (continued)

【図18】従来方式の装置構成図[Figure 18] Conventional system configuration diagram

【図19】従来のプリフェッチ・ステージング処理の流
れを示した説明図
[Figure 19] Explanatory diagram showing the flow of conventional prefetch/staging processing

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1−1〜1−n:ディスク装置(磁気ディスク装置
) 2:ディスク制御装置(磁気ディスク制御装置)3:キ
ャッシュメモリ 4:ディスクキャッシュ制御装置(部)5:上位装置 6:キャッシュ状態管理テーブル(デバイス管理テーブ
ル) 7:中央処理装置(CPU) 8:チャネル処理装置 9−1,9−2:チャネル 10−1〜10−4:チャネルアダプタ部11−1,1
1−2:デバイスアダプタ部12:磁気ディスク制御ア
ダプタ 13:主記憶装置 14:共通制御テーブル 15−1,15−2:内部共通バス 16:ジョブテーブル群
1, 1-1 to 1-n: Disk device (magnetic disk device) 2: Disk control device (magnetic disk control device) 3: Cache memory 4: Disk cache control device (part) 5: Upper device 6: Cache state management Table (device management table) 7: Central processing unit (CPU) 8: Channel processing unit 9-1, 9-2: Channels 10-1 to 10-4: Channel adapter section 11-1, 1
1-2: Device adapter section 12: Magnetic disk control adapter 13: Main storage device 14: Common control table 15-1, 15-2: Internal common bus 16: Job table group

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ディスク装置(1)を制御するディスク制
御部(2)と、キャッシュメモリ(3)を備えたディス
クキャッシュ制御装置(4)とを有し、上位装置(5)
が前記ディスク装置(1)のトラックデータを順次アク
セスする場合、次のトラックデータを先行してディスク
装置(1)から読出してキャッシュメモリ(3)にステ
ージングする機能を備えたディスクキャッシュ制御方式
に於いて、前記ディスクキャシュ制御装置(4)は、前
記ステージング中に上位装置(5)から現在ステージン
グを開始しているトラックと同一トラックがアクセスさ
れたことを判別した際に、キャッシュ状態管理テーブル
(6)の内容をステージング状態からミス・ステージン
グ状態に変更し、該変更後にディスク装置(1)からリ
ード開始通知を受けた時にミス・ステージ処理を実行し
てディスク装置から読出されたデータを前記上位装置(
5)に転送すると同時にキャッシュメモリ(3)にステ
ージングし、上位装置(5)への転送終了後に残りのト
ラックデータをキャッシュメモリ(3)にステージング
することを特徴とするディスクキャッシュ制御方式。
1. A host device (5) comprising: a disk control unit (2) for controlling a disk device (1); and a disk cache control device (4) having a cache memory (3);
When accessing the track data of the disk device (1) sequentially, the disk cache control method has a function of reading the next track data from the disk device (1) in advance and staging it in the cache memory (3). When the disk cache control device (4) determines that the same track as the track on which staging is currently being started is accessed from the host device (5) during the staging, the disk cache control device (4) updates the cache state management table (6). ) from the staging state to the miss-staging state, and after the change, when receiving a read start notification from the disk device (1), executes the miss-stage process and transfers the data read from the disk device to the host device. (
5), the remaining track data is staged in the cache memory (3) at the same time as the data is transferred to the host device (5), and the remaining track data is staged in the cache memory (3) after the transfer to the host device (5) is completed.
【請求項2】請求項1記載のディスクキャッシュ制御方
式に於いて、前記ディスク制御装置(2)は複数のディ
スク装置(1−1〜1−n)を制御し、前記ディスクキ
ャッシュ制御装置(4)は複数のディスク装置(1−1
〜1−n)に共用されることを特徴とするディスクキャ
ッシュ制御方式。
2. In the disk cache control system according to claim 1, the disk control device (2) controls a plurality of disk devices (1-1 to 1-n), and the disk cache control device (4) controls a plurality of disk devices (1-1 to 1-n). ) is multiple disk devices (1-1
1-n).
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Effective date: 19971028