JPH04273516A - 磁気ディスク装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディスク・キャッシュ
を備えた磁気ディスク装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】計算機システムには、主記憶装置のデー
タを記憶する外部記憶装置が接続されることがあるが、
このような外部記憶装置として磁気ディスク装置が多く
用いられている。

【０００３】ところで、磁気ディスク装置は、磁気ディ
スク本体と主記憶装置との間のデータのやり取りを高速
で行うことを必要とするため、ディスク・コントローラ
内にディスク・キャッシュメモリを備え、主記憶装置に
あるデータを磁気ディスク本体に書き込む場合、主記憶
装置よりバスを介して送られてくるデータを一旦ディス
ク・キャッシュメモリに格納した後、磁気ディスク本体
に対して書き込みを行うようにしている。

【０００４】ところが、このようなディスク・キャッシ
ュメモリを用いる場合、計算機システムに電源障害やシ
ステム異常などの障害が発生すると、ディスク・キャッ
シュメモリ内にあるデータが失われたり、磁気ディスク
本体に格納されているファイルデータを破壊してしまう
おそれがあった。ここで、磁気ディスク本体に格納され
たファイルデータが破壊された場合には、データベース
・システムなどで管理されたファイル以外は、事前に磁
気テープなどにバックアップをとっていた時点の状態ま
でしか回復できず、障害発生直前の状態まで回復するの
は殆ど不可能であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の磁
気ディスク装置においては、計算機システムでの電源障
害やシステム異常などの障害に対するディスク・コント
ローラ内でのデータ保護が何等考えられていないため、
ディスク・キャッシュメモリのデータを磁気ディスク本
体に書き込む時、あるいはデータ書き込み時に、上述の
障害が発生すると、ディスク・キャッシュメモリの書き
込みデータを消失したり、磁気ディスク本体に格納され
ているファイルデータを破壊してしまう欠点があった。 そして、磁気ディスク本体のファイルデータが破壊され
た場合には、障害が発生した直前の状態まで復元するの
が事実上不可能であった。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、計算機システムに電源障害やシステム異常などの障
害が発生した場合も磁気ディスク本体の現状復旧を確実
に行うことができる磁気ディスク装置を提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の磁気ディスク装
置は、磁気ディスク本体、この磁気ディスク本体に対し
読み書きされるデータを一時的に格納するもので少なく
とも書き込みデータを格納するのに不揮発性のメモリを
用いたディスク・キャッシュ、障害発生の際少なくとも
上記不揮発性メモリのデータを障害復旧に必要な情報と
して取り込み上記磁気ディスク本体の書き込みデータを
復旧する障害復旧処理手段から構成されている。

【０００８】

【作用】この結果、本発明によれば、磁気ディスク本体
にデータ格納中に電源障害、システム異常などの障害が
発生した場合、障害が回復した時点でディスク・キャッ
シュの不揮発性メモリの内容を調べることで現在書き込
み中のデータの状態を知ることができ、これに基づいて
磁気ディスク本体の書き込みデータを復旧することが可
能になる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面にしたい説明
する。

【００１０】図１は、同実施例の概略的な構成を示すも
ので、ここでは、ディスク・キャッシュの一部を不揮発
性半導体メモリで構成した例を示している。

【００１１】この場合、計算機システムの主要部を構成
するプロセッサ１および主記憶装置２をバス３に接続し
ている。そして、このバス３に、本発明の磁気ディスク
装置４を接続している。

【００１２】磁気ディスク装置４は、ディスク・コント
ローラ４１と磁気ディスク本体４２により構成されてい
る。そして、ディスク・コントローラ４１は、ディスク
・キャッシャ４１１、データ制御部４１２および不揮発
性レジスタ群４１３からなっている。

【００１３】ディスク・キャッシャ４１１は、揮発性メ
モリ４１１ａとＥＥＰＲＯＭ４１１ｂで構成され、揮発
性メモリ４１１ａに、磁気ディスク本体４２から読み出
されるデータを格納し、ＥＥＰＲＯＭ４１１ｂに、磁気
ディスク本体４２に書き込むためのデータを格納するよ
うにしている。この場合、ＥＥＰＲＯＭ４１１ｂに格納
される書き込みデータは、磁気ディスク本体４２に対す
る書き込みデータの他にデータブロックの先頭番地、ブ
ロック数、書き込みに必要な情報からなっている。

【００１４】データ制御部４１２は、不揮発性レジスタ
群４１３の管理と、この不揮発性レジスタ群２０６の記
憶内容に基づいて障害復旧を行うものである。この場合
、不揮発性レジスタ群４１３は、ＥＥＰＲＯＭ４１１ｂ
に書き込まれるデータブロックの先頭番地、ブロック数
、書き込みに必要な情報などをテーブルに格納するよう
にしている。

【００１５】次に、以上ののように構成した実施例の動
作を説明する。

【００１６】まず、磁気ディスク装置４よりデータを読
み出す場合を図２に示すフローチャートにより説明する
。いま、計算機システムのプロセッサ１が磁気ディスク
本体４２中の１ブロックのデータ読み出そうとすると、
プロセッサ１は、ディスクコントローラ４１に対して読
み出し要求とデータの読み出しに必要な情報を送る。

【００１７】ディスク・コントローラ４１では、プロセ
ッサ１からの読み出し要求を受け取ると（ステップＡ１
）、この時の読み出しに必要な情報に基づいて、まずデ
ィスク・キャッシュ４１１の揮発性メモリ４１１ａを管
理している不揮発性レジスタ群４１３のテーブル中に読
み出し要求のあったブロックが存在するかどうか調べる
（ステップＡ２）。

【００１８】ここで、読み出し要求のあったブロックが
存在する場合は、そのブロックをバス３を介して主記憶
装置２に格納し（ステップＡ３）、その後、読み出し要
求が終了したことをプロセッサ１に通知して（ステップ
Ａ４）、処理を終了する。

【００１９】一方、読み出し要求のあったブロックが存
在しない場合は、磁気ディスク本体４２よりプロセッサ
１が要求したブロックの読み出しを行い、ディスク・キ
ャッシュ４１１の揮発性メモリ４１１ａに格納するとと
もに、ディスク・キャッシュ４１１の揮発性メモリ４１
１ａを管理している不揮発性レジスタ群４１３のテーブ
ルに管理情報を作成する（ステップＡ５）。

【００２０】そして、この場合もディスク・キャッシュ
４１１の揮発性メモリ４１１ａに格納されたデータをバ
ス３を介して主記憶装置２に格納し（ステップＡ３）、
その後、読み出し要求が終了したことをプロセッサ１に
通知して処理を終了する。

【００２１】次に、磁気ディスク装置４に対してデータ
を書き込む場合を図３に示すフローチャートにより説明
する。いま、プロセッサ１が主記憶装置２中の２つのブ
ロックのデータを磁気ディスク本体４２に書き込もうと
すると、プロセッサ１は、ディスク・コントローラ４１
に対して、書き込み要求とデータ書き込みに必要な情報
を送る。

【００２２】ディスク・コントローラ４１では、プロセ
ッサ１からのデータ書き込み要求を受け取ると（ステッ
プＢ１）、バス３を介して主記憶装置２から送られてく
るデータをディスク・キャッシュ４１１の揮発性メモリ
４１１ａに書き込み、これと同時に、不揮発性レジスタ
群４１３で指示される番地に基づいてＥＥＰＲＯＭ４１
１ｂにシーケンシャルに書き込む（ステップＢ２）。

【００２３】そして、これらの書き込みが終了すると、
データ制御部４１２は、ＥＥＰＲＯＭ４１１ａに書き込
まれたデータのブロック数と磁気ディスク本体４１に対
してデータを書き込むのに必要な情報を不揮発性レジス
タ群４１３に格納する（ステップＢ３）。

【００２４】次に、ディスク・コントローラ４１は、書
き込み要求が終了したことをプロセッサ１に通知した後
（ステップＢ４）、プセッサ１から送られてきた情報に
基づいて、磁気ディスク本体４２に対してＥＥＰＲＯＭ
４１１ａからの最初の１ブロック分のデータを書き込む
（ステップＢ４）。

【００２５】そして、１ブロック分のデータ書き込みを
終了すると、データ制御部４１２は、不揮発性レジスタ
群４１３のブロックの先頭番地を２ブロック目の先頭番
地に更新するとともに、ブロック数を１に更新する（ス
テップＢ６）。そして、ＥＥＰＲＯＭ４１１ａの全ての
ブロックを磁気ディスク本体４２に書き込んだかを判断
する。ここでＮＯと判断すると、ステップＢ５に戻って
磁気ディスク本体４２に対してＥＥＰＲＯＭ４１１ａの
次の１ブロック分のデータを書き込むようになる。そし
て、ＥＥＰＲＯＭ４１１ａの全てのブロックの磁気ディ
スク本体４２への書き込みが終了すると、データ制御部
４１２は、不揮発性レジスタ群４１３のブロックの先頭
番地を次のブロックの番地に、ブロック数を０に設定し
、次の書き込み要求に備え、処理を終了する。

【００２６】ところで、このようにして磁気ディスク本
体４２にデータを書き込んでいる際、またはデータ書き
込もうとしている際に、計算機システムに停電やシステ
ム異常などの障害が発生したとすると、ＥＥＰＲＯＭ４
１１ｂおよび不揮発性レジスタ群４１３には、それぞれ
この時点までのデータが復旧に必要な情報として格納さ
れている。

【００２７】これにより、障害が回復したところで、デ
ータ制御部４１２によりＥＥＰＲＯＭ４１１ｂおよび不
揮発性レジスタ群４１３中の情報を調べ、これら情報に
利用することにより磁気ディスク本体４２に書き込み中
のデータの状態を知ることができるようになり、これに
基づいて破壊されたファイルデータを磁気ディスク本体
４２で復旧できることになる。また、このような障害復
旧のための処理は、ＯＳや人的手段を用いることなく実
行できるので、これら停電やシステム異常などに原因す
る障害を簡単に、しかも短時間で復旧できるようにもな
る。

【００２８】また、データ制御部４１２では、磁気ディ
スク本体４２をブロック単位で管理していることで、各
ブロックの欠陥を検出することができるので、磁気ディ
スク本体４２にデータを書き込む時点で、欠陥ブロック
が検出された場合には、データ制御部４１２で欠陥ブロ
ックを代替ブロックに書き替えたのちに、再度データを
書き込むようにでき、磁気ディスク本体４２へのデータ
書き込みをより確実で安定したものにできる。

【００２９】次に、本発明の他実施例を図４にしたがい
説明する。

【００３０】図４は、同他実施例の概略的な構成を示す
もので、ここでは、ディスク・キャッシュを不揮発性半
導体メモリで構成した例を示している。

【００３１】この場合、磁気ディスク装置４のディスク
・キャッシュ４１１は、ＥＥＰＲＯＭ４１１ｃのみによ
り構成している。このＥＥＰＲＯＭ４１１ｃは、磁気デ
ィスク本体４２に対する読み書きデータの他に、データ
ブロックの先頭番地、ブロック数、書き込みに必要な情
報などからなっている。その他は、図１と同様であり、
同一部分には同符号を付して説明を省略する。

【００３２】次に、このように構成した実施例の動作を
説明する。

【００３３】この場合、計算機システムのプロセッサ１
が磁気ディスク本体４２よりデータ読み出す処理は、上
述した実施例と同様な動作により処理される。

【００３４】次に、磁気ディスク装置４に対してデータ
を書き込む場合を図５に示すフローチャートにより説明
する。この場合、プロセッサ１が主記憶装置２中の１ブ
ロックのデータを磁気ディスク装置４の磁気ディスク本
体４２に書き込もうとすると、プロセッサ１は、ディス
ク・コントローラ４１に対して、データ書き込み要求と
データ書き込みに必要な情報を送る。

【００３５】ディスク・コントローラ４１では、プロセ
ッサ１からのデータ書き込み要求を受け取ると（ステッ
プＣ１）、この時の書き込みに必要な情報に基づいて、
まずディスク・キャッシュ４１１を構成しているＥＥＰ
ＲＯＭ４１１ｃを管理するテーブルを調べ、ＥＥＰＲＯ
Ｍ４１１ｃ上に格納するブロックと同一ブロックが存在
するかどうか調べる（ステップＣ２）。

【００３６】ここで、同一ブロックが存在する場合は、
ＥＥＰＲＯＭ４１１ｃ上の同一ブロックが格納された領
域のデータを送られてきたデータで更新する（ステップ
Ｃ３）。

【００３７】一方、存在しない場合は、ＥＥＰＲＯＭ４
１１ｃ上の未使用領域またはアクセス頻度の少ない領域
にデータを格納し（ステップＣ４）、テーブルの更新、
追加を行う。

【００３８】そして、データの格納を終了した時点で、
データ制御部４１２により、更新または追加されたテー
ブルの情報と磁気ディスク本体４２にデータを書き込む
のに必要な情報をＥＥＰＲＯＭ４１１ｃに格納し（ステ
ップＣ５）する。

【００３９】その後、ディスク・コントローラ４１によ
りプロセッサ１に対してデータ書き込み終了を通知し（
ステップＣ６）、さらに、ディスク・コントローラ４１
によりディスク・キャッシュ４１に格納されたデータを
磁気ディスク本体４２に書き込み（ステップＣ７）、デ
ータ制御部４１２がＥＥＰＲＯＭ４１１ｃに書かれた情
報を無効にして（ステップＣ８）、次の書き込み要求に
備えるようになる。

【００４０】したがって、このようにしても上述した実
施例と同様にして磁気ディスク本体４２にデータを書き
込んでいる際、またはデータ書き込もうとしている際に
、計算機システムに停電やシステム異常などの障害が発
生した場合も、障害が回復した時点でＥＥＰＲＯＭ４１
１ｃおよび不揮発性レジスタ群４１３の記憶内容から磁
気ディスク本体４２の書き込みデータの状態を知ること
ができ、これに基づいて破壊されたファイルデータを磁
気ディスク本体４２で復旧できる。このことは、障害復
旧のための処理をＯＳおよび人的手段を用いることない
ので、停電やシステム異常などのに原因する障害を簡単
に、しかも短時間で復旧できる。さらに、磁気ディスク
本体４２へのデータを書き込む時点で、欠陥ブロックが
検出された場合も、再度のデータ書き込みが可能になり
、データ書き込みをより確実で安定したものにできる。

【００４１】なお、本発明は、上記実施例にのみ限定さ
れず、要旨を変更しない範囲で適宜変形して実施できる
。例えば、上述した実施例では、ディスク・キャッシュ
に用いられる不揮発性のメモリとして半導体メモリのＥ
ＥＰＲＯＭの例を述べたが、これに限らず他の不揮発性
のメモリを使用することも可能である。また、上述した
実施例では、障害が回復した時点で、ＥＥＰＲＯＭおよ
び不揮発性レジスタ群に格納された情報に基づいて磁気
ディスク本体の書き込みデータを復旧するようにしたが
、ＥＥＰＲＯＭに格納された情報のみに基づいて磁気デ
ィスク本体の書き込みデータを復旧するようにしてもよ
い。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、磁気ディスク本体に対
し読み書きされるデータを一時的に格納するディスク・
キャッシュの少なくとも書き込みデータを格納するもの
に不揮発性のメモリを用いることにより、電源障害、シ
ステム異常などの障害が発生し、磁気ディスク本体のフ
ァイルデータを破壊されても、プロセッサなどの制御を
受けることなく、障害を復旧することができる。また、
データ書き込み時に磁気ディスク本体上に欠陥ブロック
が発見された場合でも、プロセッサにエラーを通知する
ことなく、磁気ディスク装置内で代替ブロックに置き換
え、データを書き込むことが実現可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の概略構成を示す回路図。

【図２】同実施例の動作を説明するためのフローチャー
ト。

【図３】同実施例の動作を説明するためのフローチャー
ト。

【図４】本発明の他の実施例の概略構成を示す回路図。

【図５】同他の実施例の動作を説明するためのフローチ
ャート。

【符号の説明】

１…プロセッサ、２…主記憶装置、３…バス、４…磁気
ディスク装置、４１…ディスク・コントローラ、４１１
…ディスク・キャッシャ、４１１ａ…揮発性メモリ、４
１１ｂ、４１１ｃ…ＥＥＰＲＯＭ、４１２…データ制御
部、４１３…不揮発性レジスタ群、４２…磁気ディスク
本体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　磁気ディスク本体と、この磁気ディス
   ク本体に対し読み書きされるデータを一時的に格納する
   もので少なくとも書き込みデータを格納するのに不揮発
   性のメモリを用いたディスク・キャッシュと、障害発生
   の際少なくとも上記不揮発性メモリのデータを障害復旧
   に必要な情報として取り込み上記磁気ディスク本体の書
   き込みデータを復旧する障害復旧処理手段とを具備した
   ことを特徴とする磁気ディスク装置。