JPH04295946A - ディスク制御装置 - Google Patents
ディスク制御装置Info
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- JPH04295946A JPH04295946A JP6060791A JP6060791A JPH04295946A JP H04295946 A JPH04295946 A JP H04295946A JP 6060791 A JP6060791 A JP 6060791A JP 6060791 A JP6060791 A JP 6060791A JP H04295946 A JPH04295946 A JP H04295946A
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- JP
- Japan
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- disk
- dma
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- function
- central processing
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- Pending
Links
- 230000006870 function Effects 0.000 claims abstract description 25
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 23
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000003491 array Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータシステム
の補助記憶装置であるディスク装置の制御装置に関し、
詳しくはディスク装置のアクセス手法の改善に関するも
のである。
の補助記憶装置であるディスク装置の制御装置に関し、
詳しくはディスク装置のアクセス手法の改善に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来よりコンピュータシステムの補助記
憶装置としてディスク装置が使用されている。このディ
スク装置の仕様は、一般に、 ■データ記憶容量 ■データ転送速度 ■シーク速度（シーク待ち時間） ■回転速度（回転待ち時間） といったパラメータで表現される。
憶装置としてディスク装置が使用されている。このディ
スク装置の仕様は、一般に、 ■データ記憶容量 ■データ転送速度 ■シーク速度（シーク待ち時間） ■回転速度（回転待ち時間） といったパラメータで表現される。
【０００３】ディスク技術は、この中で特にデータ記憶
容量の向上に向けられてきた。記憶容量を向上させるた
めにはデータ記録密度を向上させる必要があるが、その
代償としてデータ転送速度の向上が要求される。
容量の向上に向けられてきた。記憶容量を向上させるた
めにはデータ記録密度を向上させる必要があるが、その
代償としてデータ転送速度の向上が要求される。
【発明が解決しようとする課題】ところで、シーク時間
や回転速度はディスクの機構に依存しており、劇的な向
上は望めない。現に大きな特性の向上はない。現状のデ
ィスクアクセス時間は、このシーク時間と回転待ち時間
に左右されていて、高速なディスクアクセス動作はでき
ないという問題があった。一方、複数台のディスクの回
転を同期させ複数台のディスクを論理的な１台のディス
クと見なすようにしたディスクアレイ装置では、アレイ
化された台数倍のデータ転送速度が実現できるので、よ
り高速なデータ転送が期待できるようにはなったが、基
本的にシーク時間や回転速度は同じなので高速ディスク
アクセス動作を実現したものではない。なお、スーパー
コンピュータでは１回のディスクアクセスデータ量が大
きいためデータ転送の向上を図り得るものがあるが、汎
用のコンピュータではデータ転送速度の向上を図ったも
のはなかった。
や回転速度はディスクの機構に依存しており、劇的な向
上は望めない。現に大きな特性の向上はない。現状のデ
ィスクアクセス時間は、このシーク時間と回転待ち時間
に左右されていて、高速なディスクアクセス動作はでき
ないという問題があった。一方、複数台のディスクの回
転を同期させ複数台のディスクを論理的な１台のディス
クと見なすようにしたディスクアレイ装置では、アレイ
化された台数倍のデータ転送速度が実現できるので、よ
り高速なデータ転送が期待できるようにはなったが、基
本的にシーク時間や回転速度は同じなので高速ディスク
アクセス動作を実現したものではない。なお、スーパー
コンピュータでは１回のディスクアクセスデータ量が大
きいためデータ転送の向上を図り得るものがあるが、汎
用のコンピュータではデータ転送速度の向上を図ったも
のはなかった。
【０００４】本発明の目的は、このような点を解決する
もので、特にディスクアクセスの中で頻度が多くシステ
ムパフォーマンスにも影響を及ぼすディスク読み込み動
作について、その動作の高速化を図ったディスク制御装
置を提供することにある。
もので、特にディスクアクセスの中で頻度が多くシステ
ムパフォーマンスにも影響を及ぼすディスク読み込み動
作について、その動作の高速化を図ったディスク制御装
置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るための本発明は、ディスク装置と、上位に位置する中
央処理装置部と、中央処理装置部とディスク装置のイン
タフェースをするディスク制御部より構成され、ディス
クアクセスを制御するディスク制御装置であって、前記
ディスク制御部は、前記中央処理装置部内のメモリに対
しての複数の領域にＤＭＡ転送ができるＤＭＡチェーン
機能と、前記ディスク装置からの読み込みデータの一部
を前記メモリにデータ転送しない空読みＤＭＡ機能を有
するＤＭＡコントローラと、前記ディスク装置のための
インタフェースより構成され、ＤＭＡチェーン機能と空
読みＤＭＡ機能を組み合わせ、前記中央処理装置部から
の、近接する領域に対する複数の読み込み要求を、ディ
スク装置に対して１回のアクセスで実現するようにした
ことを特徴とする。
るための本発明は、ディスク装置と、上位に位置する中
央処理装置部と、中央処理装置部とディスク装置のイン
タフェースをするディスク制御部より構成され、ディス
クアクセスを制御するディスク制御装置であって、前記
ディスク制御部は、前記中央処理装置部内のメモリに対
しての複数の領域にＤＭＡ転送ができるＤＭＡチェーン
機能と、前記ディスク装置からの読み込みデータの一部
を前記メモリにデータ転送しない空読みＤＭＡ機能を有
するＤＭＡコントローラと、前記ディスク装置のための
インタフェースより構成され、ＤＭＡチェーン機能と空
読みＤＭＡ機能を組み合わせ、前記中央処理装置部から
の、近接する領域に対する複数の読み込み要求を、ディ
スク装置に対して１回のアクセスで実現するようにした
ことを特徴とする。
【０００６】
【作用】ＤＭＡ転送機能を有するディスク制御部に、デ
ィスク装置からの読み込みデータの一部をメモリにデー
タ転送しない空読みＤＭＡ機能を持たせ、通常のＤＭＡ
機能と空読みＤＭＡ機能を組み合わせることにより、近
接する領域に対する複数の読み込み要求をディスク装置
に対して１回のアクセスで行なう。
ィスク装置からの読み込みデータの一部をメモリにデー
タ転送しない空読みＤＭＡ機能を持たせ、通常のＤＭＡ
機能と空読みＤＭＡ機能を組み合わせることにより、近
接する領域に対する複数の読み込み要求をディスク装置
に対して１回のアクセスで行なう。
【０００７】
【実施例】以下本発明を詳細に説明する。図１は本発明
に係るディスク制御装置の一実施例を示す構成図である
。図において、１はメモリ２を有する中央処理装置部で
ある。３はディスク制御部であり、ＤＭＡ（Ｄｉｒｅｃ
ｔ Ｍｅｍｏｒｙ Ａｃｃｅｓｓ）コントローラ４と複
数のインタフェース５ａ，５ｂ，．．．５ｎから構成さ
れている。６はディスクアレイであり、複数台のディス
ク装置７ａ，７ｂ，．．．７ｎを有する。中央処理装置
部１はディスク制御部３と通常のデータ経路Ａを介して
接続されている。ディスク制御部３の各インタフェース
はディスクアレイ６内の各ディスク装置と個別に接続さ
れている。
に係るディスク制御装置の一実施例を示す構成図である
。図において、１はメモリ２を有する中央処理装置部で
ある。３はディスク制御部であり、ＤＭＡ（Ｄｉｒｅｃ
ｔ Ｍｅｍｏｒｙ Ａｃｃｅｓｓ）コントローラ４と複
数のインタフェース５ａ，５ｂ，．．．５ｎから構成さ
れている。６はディスクアレイであり、複数台のディス
ク装置７ａ，７ｂ，．．．７ｎを有する。中央処理装置
部１はディスク制御部３と通常のデータ経路Ａを介して
接続されている。ディスク制御部３の各インタフェース
はディスクアレイ６内の各ディスク装置と個別に接続さ
れている。
【０００８】ＤＭＡコントローラ４は、中央処理装置部
１とディスク装置のインタフェースをするもので、中央
処理装置部１内のメモリ２との間でデータ転送を行なう
機能と共に、リードを行なうもののメモリ２へはデータ
転送しない空読み機能（空読みＤＭＡ機能）を有する。 一般に、ＤＭＡコントローラの構成は、Ｉ／Ｏ（実施例
ではディスク装置である）と中央処理装置部側のデータ
幅やデータ転送速度により構成が異なるが、Ｉ／Ｏとの
データ転送と中央処理装置部側のデータ転送の機能を備
えている。そして本発明の空読み機能は、中央処理装置
部側１のメモリ２へのデータ転送を省略したデータ転送
モードである。更に、このＤＭＡコントローラでは、複
数のメモリ領域に対して１回の起動でＤＭＡを実現する
ＤＭＡチェーン機能を備えており、この機能は空読み機
能と組合せが可能になっている。
１とディスク装置のインタフェースをするもので、中央
処理装置部１内のメモリ２との間でデータ転送を行なう
機能と共に、リードを行なうもののメモリ２へはデータ
転送しない空読み機能（空読みＤＭＡ機能）を有する。 一般に、ＤＭＡコントローラの構成は、Ｉ／Ｏ（実施例
ではディスク装置である）と中央処理装置部側のデータ
幅やデータ転送速度により構成が異なるが、Ｉ／Ｏとの
データ転送と中央処理装置部側のデータ転送の機能を備
えている。そして本発明の空読み機能は、中央処理装置
部側１のメモリ２へのデータ転送を省略したデータ転送
モードである。更に、このＤＭＡコントローラでは、複
数のメモリ領域に対して１回の起動でＤＭＡを実現する
ＤＭＡチェーン機能を備えており、この機能は空読み機
能と組合せが可能になっている。
【０００９】このような構成における動作を次に説明す
る。ディスク装置７ａ，．．．７ｎにアクセスする場合
、中央処理装置部からディスクの論理アドレス、データ
長（セクタ単位で表わされる）、ファンクションすなわ
ちリード（Ｒｅａｄ）またはライト（Ｗｒｉｔｅ ）の
形式で指示される。ただし、ディスクアレイとして構成
された場合のセクタ長は、１台当りのセクタ長×ディス
クアレイの台数（冗長データ用のディスクは除く）にな
る。例えば、１セクタが５１２バイトのディスクを４台
で構成した場合は、中央処理装置部から見た論理セクタ
長は２０４８バイトになる。今、中央処理装置部１から
表１のようなアクセス（リード）を行なうものとする。
る。ディスク装置７ａ，．．．７ｎにアクセスする場合
、中央処理装置部からディスクの論理アドレス、データ
長（セクタ単位で表わされる）、ファンクションすなわ
ちリード（Ｒｅａｄ）またはライト（Ｗｒｉｔｅ ）の
形式で指示される。ただし、ディスクアレイとして構成
された場合のセクタ長は、１台当りのセクタ長×ディス
クアレイの台数（冗長データ用のディスクは除く）にな
る。例えば、１セクタが５１２バイトのディスクを４台
で構成した場合は、中央処理装置部から見た論理セクタ
長は２０４８バイトになる。今、中央処理装置部１から
表１のようなアクセス（リード）を行なうものとする。
【００１０】
【表１】
この場合、アドレス１００２，１００３，１００８，１
００９の各セクタを空読みする（リードは行なうがメモ
リ２に対してデータ転送は行なわない）ことにより、要
求■〜■を一括してデータ転送することができる。すな
わちアドレス１０００〜１０１１までをディスクリード
すればよい。同様にアドレス１５５２，１５５３を空読
みすることにより、要求■と■もまとめて行なうことが
できる。
００９の各セクタを空読みする（リードは行なうがメモ
リ２に対してデータ転送は行なわない）ことにより、要
求■〜■を一括してデータ転送することができる。すな
わちアドレス１０００〜１０１１までをディスクリード
すればよい。同様にアドレス１５５２，１５５３を空読
みすることにより、要求■と■もまとめて行なうことが
できる。
【００１１】図２はこの動作を説明する図である。図で
は分かりやすくするために領域を２セクタずつに区切っ
ている。図からも明らかなように、本発明では中央処理
装置部１からの要求■〜■（リード）、要求■（ライト
）、要求■〜■（リード）の３回のアクセスによりすべ
ての要求を実行できる。従来方式の場合には各要求を１
回ごとに実行することになり、７回のアクセスが必要で
ある。要求■と■のアクセス領域には２セクタ分の間隔
があり、 （１） 要求■におけるデータチェック［ＥＣＣ（Ｅｒ
ｒｏｒ Ｃｈｅｃｋ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）等］ （２） 要求■の正常終了の確認および要求■のための
コマンドの整理 （３） 要求■のコマンド発行 （４） ディスクのコマンド解釈 といった一連の手続きが必要であり、この手続きが２セ
クタ分の回転時間内でないと要求■の実行にディスク１
回転分の待ち時間が発生することになる。
は分かりやすくするために領域を２セクタずつに区切っ
ている。図からも明らかなように、本発明では中央処理
装置部１からの要求■〜■（リード）、要求■（ライト
）、要求■〜■（リード）の３回のアクセスによりすべ
ての要求を実行できる。従来方式の場合には各要求を１
回ごとに実行することになり、７回のアクセスが必要で
ある。要求■と■のアクセス領域には２セクタ分の間隔
があり、 （１） 要求■におけるデータチェック［ＥＣＣ（Ｅｒ
ｒｏｒ Ｃｈｅｃｋ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）等］ （２） 要求■の正常終了の確認および要求■のための
コマンドの整理 （３） 要求■のコマンド発行 （４） ディスクのコマンド解釈 といった一連の手続きが必要であり、この手続きが２セ
クタ分の回転時間内でないと要求■の実行にディスク１
回転分の待ち時間が発生することになる。
【００１２】例えば、１台当り１セクタが５１２バイト
で、１セクタ分の回転時間が２５０μｓ（マイクロ秒）
のディスク（最近の５．２５インチディスクの標準的な
ものでは１台当りの実質的なデータ転送速度は約２Ｍバ
イト／秒である）では、２セクタ分（０．５ｍｓ）の回
転時間内に上記処理を行なうのは現実的に不可能であり
、必ず１回転待が発生する。なお、アクセスのまとめ方
については、ディスク装置のデータ転送速度、回転速度
、中央処理装置部の処理速度により異なるが、本発明と
は直接関係しないのでその説明を省略する。
で、１セクタ分の回転時間が２５０μｓ（マイクロ秒）
のディスク（最近の５．２５インチディスクの標準的な
ものでは１台当りの実質的なデータ転送速度は約２Ｍバ
イト／秒である）では、２セクタ分（０．５ｍｓ）の回
転時間内に上記処理を行なうのは現実的に不可能であり
、必ず１回転待が発生する。なお、アクセスのまとめ方
については、ディスク装置のデータ転送速度、回転速度
、中央処理装置部の処理速度により異なるが、本発明と
は直接関係しないのでその説明を省略する。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような効果がある。■近接する読み込み要求を１回の
アクセスで実行でき、この間の見かけ上のディスク回転
待ち時間を最小限に抑えることができ、高速なディスク
アクセスが実現できる。従来方式では近接するアドレス
であっても各要求ごとにアクセスし、またディスク１回
転分の待ち時間も発生するなどのため、本発明のような
高速ディスクアクセスは実現できない。■従来のディス
クアクセスの高速化には、ブロック（中央処理装置部の
基本アクセス単位）長を大きくすることにより対応して
いたが（その分余分なデータもメモリに取り込んでいた
）、本発明によれば空読み動作を利用することによりブ
ロック長を最適化でき、メモリの有効利用を図ることが
できる。■本発明ではディスク装置へのライト動作に対
しては効果はないが、ディスクパフォーマンスに大きく
影響するのが読み込み動作であり、システムパフォーマ
ンスの向上が期待できる。なお、表１のモデルにおいて
、要求■〜■がライト要求であった場合には、Ｒｅａｄ
−Ｍｏｄｉｆｙ−Ｗｒｉｔｅ を利用して、ライト要求
された領域を空読みし（すなわちアドレス１００２，１
００３，１００８，１００９，１０１２，１０１３を読
み出し）、その後１０００〜１０１５までを書き込むこ
ともでき、このような場合には相当なパフォーマンス向
上が期待できる。■本発明によればディスク装置のデー
タ転送速度が高速なほど効果があり、ディスクアレイに
より更に効果が期待できる。
のような効果がある。■近接する読み込み要求を１回の
アクセスで実行でき、この間の見かけ上のディスク回転
待ち時間を最小限に抑えることができ、高速なディスク
アクセスが実現できる。従来方式では近接するアドレス
であっても各要求ごとにアクセスし、またディスク１回
転分の待ち時間も発生するなどのため、本発明のような
高速ディスクアクセスは実現できない。■従来のディス
クアクセスの高速化には、ブロック（中央処理装置部の
基本アクセス単位）長を大きくすることにより対応して
いたが（その分余分なデータもメモリに取り込んでいた
）、本発明によれば空読み動作を利用することによりブ
ロック長を最適化でき、メモリの有効利用を図ることが
できる。■本発明ではディスク装置へのライト動作に対
しては効果はないが、ディスクパフォーマンスに大きく
影響するのが読み込み動作であり、システムパフォーマ
ンスの向上が期待できる。なお、表１のモデルにおいて
、要求■〜■がライト要求であった場合には、Ｒｅａｄ
−Ｍｏｄｉｆｙ−Ｗｒｉｔｅ を利用して、ライト要求
された領域を空読みし（すなわちアドレス１００２，１
００３，１００８，１００９，１０１２，１０１３を読
み出し）、その後１０００〜１０１５までを書き込むこ
ともでき、このような場合には相当なパフォーマンス向
上が期待できる。■本発明によればディスク装置のデー
タ転送速度が高速なほど効果があり、ディスクアレイに
より更に効果が期待できる。
【図１】本発明に係るディスク制御装置の一実施例を示
す構成図である。
す構成図である。
【図２】ディスクアクセスの動作を説明するための説明
図である。
図である。
１ 中央処理装置部
２ メモリ
３ ディスク制御部
４ ＤＭＡコントローラ
５ａ インタフェース
５ｂ インタフェース
５ｎ インタフェース
６ ディスクアレイ
６ａ ディスク装置
６ｂ ディスク装置
６ｎ ディスク装置
Claims (2)
- 【請求項１】ディスク装置と、上位に位置する中央処理
装置部と、中央処理装置部とディスク装置のインタフェ
ースをするディスク制御部より構成され、ディスクアク
セスを制御するディスク制御装置であって、前記ディス
ク制御部は、前記中央処理装置部内のメモリに対しての
複数の領域にＤＭＡ転送ができるＤＭＡチェーン機能と
、前記ディスク装置からの読み込みデータの一部を前記
メモリにデータ転送しない空読みＤＭＡ機能を有するＤ
ＭＡコントローラと、前記ディスク装置のためのインタ
フェースより構成され、ＤＭＡチェーン機能と空読みＤ
ＭＡ機能を組み合わせ、前記中央処理装置部からの、近
接する領域に対する複数の読み込み要求を、ディスク装
置に対して１回のアクセスで実現するようにしたことを
特徴とするディスク制御装置。 - 【請求項２】前記ディスク装置が、回転同期化された複
数台のディスク装置から構成され、前記ディスク制御部
のインタフェースが複数台のディスク装置のための複数
のインタフェースで構成された請求項１に記載のディス
ク制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6060791A JPH04295946A (ja) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | ディスク制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6060791A JPH04295946A (ja) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | ディスク制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04295946A true JPH04295946A (ja) | 1992-10-20 |
Family
ID=13147112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6060791A Pending JPH04295946A (ja) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | ディスク制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04295946A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7219169B2 (en) * | 2002-09-30 | 2007-05-15 | Sun Microsystems, Inc. | Composite DMA disk controller for efficient hardware-assisted data transfer operations |
-
1991
- 1991-03-25 JP JP6060791A patent/JPH04295946A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7219169B2 (en) * | 2002-09-30 | 2007-05-15 | Sun Microsystems, Inc. | Composite DMA disk controller for efficient hardware-assisted data transfer operations |
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