JPH045740A - Disk cache controlling system - Google Patents

Disk cache controlling system

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JPH045740A
JPH045740A JP2106379A JP10637990A JPH045740A JP H045740 A JPH045740 A JP H045740A JP 2106379 A JP2106379 A JP 2106379A JP 10637990 A JP10637990 A JP 10637990A JP H045740 A JPH045740 A JP H045740A
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cache
cache memory
write
memory
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享一 笹本
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Abstract

PURPOSE:To obtain maximum disk cache effect by replacing and storing write-in requested data in the same ranking position of a cache memory only when the existence of the above data in the cache memory is retrieved. CONSTITUTION:In the case of data write-in processing, even if a cache hit signal is outputted from a directory control part 14, substitution control to the most significant level of the write-in requested data in the cache memory 12 is not executed. The cache memory 12 can be efficiently used without carrying forward the data of high read-out request rate to a low order storage level, and data processing speed can be speeded up.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、ライトスルー方式のディスク・キャッシュ装
置において、キャッシュ・メモリのデータの読出し又は
書込みを制御するディスク・キャッシュ制御方式に関す
る。
Detailed Description of the Invention [Objective of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention provides a disk cache control method for controlling reading or writing of data in a cache memory in a write-through disk cache device. Regarding.

(従来の技術) 例えば、磁気ディスク装置をデータメモリとして備えた
コンピュータには、ディスク・キャッシュ装置が設けら
れる。このディスク・キャッシュ装置とは、磁気ディス
ク装置の所定のメモリエリア毎に対応して、RAM等で
構成されたキャッシュ・メモリを補助記憶エリアとして
設けたもので、つまり、磁気ディスク装置に記憶された
データのうち、アクセス頻度の高い一部データをキャッ
シュ・メモリに格納させることで、データアクセスの高
速化を図っている。
(Prior Art) For example, a computer equipped with a magnetic disk device as a data memory is provided with a disk cache device. This disk cache device is a device in which a cache memory composed of RAM, etc. is provided as an auxiliary storage area corresponding to each predetermined memory area of a magnetic disk device. By storing some of the data that is frequently accessed in cache memory, data access speed is increased.

ここで、ディスクΦキャッシュ制御方式には、ライトス
ルー方式とライトバック方式とがあり、前者ライトスル
ー方式は、ホストコンピュータよりデータの書込み要求
があった際に、該書込み要求データがキャッシュ・メモ
リに存在する場合(キャッシュ参ヒツト)にはキャッシ
ュ・メモリ及び磁気ディスク装置にデータ書込みを行な
い、該書込み要求データがキャッシュ・メモリに存在し
ない場合(キャッシュ・ミスヒツト)には磁気ディスク
装置に対してのみデータ書込みを行なう。
Here, there are two types of disk Φ cache control methods: write-through method and write-back method. In the former write-through method, when there is a data write request from the host computer, the write requested data is stored in the cache memory. If data exists (cache reference), data is written to the cache memory and magnetic disk device, and if the requested data does not exist in the cache memory (cache miss), data is written only to the magnetic disk device. Write.

また、後者ライトバック方式は、上記キャッシュ参ヒツ
ト、キャッシュ・ミスヒツトに拘らずとりあえずキャッ
シュ・メモリに対してのみデータ書込みを行ない、後の
処理により磁気ディスク装置へキャッシュ・データをコ
ピーしている。
In addition, in the latter write-back method, data is written only to the cache memory for the time being regardless of the cache access or cache miss, and the cache data is copied to the magnetic disk device in later processing.

すなわち、上記ライトスルー方式では、データの書込み
処理は常に磁気ディスク装置に対しても行なわれるので
、キャッシュ・ヒツトした場合のデータの読出しに際し
てのみ、磁気ディスク装置からのデータ読出しに比較し
てデータアクセスの高速化が図られ、また、上記ライト
バック方式では、キャッシュ・ヒツトした場合のデータ
の読出し及びキャッシュ・メモリへのデータの書込みに
際し、磁気ディスク装置とのデータアクセスに比較して
高速化が図られる。この場合、キャッシュ・メモリに対
するデータの読出し処理及び書込み処理に際しては、そ
のアクセス対象となるデータのキャッシュ・メモリ内に
おける格納順位レベルが、最上位レベルに置換されるも
ので、これにより、アクセス頻度の高いデータが常にキ
ャッシュ・メモリの上位レベルに保持されることになる
In other words, in the write-through method described above, data writing processing is always performed on the magnetic disk device, so data access is required only when reading data in the event of a cache hit compared to reading data from the magnetic disk device. In addition, with the write-back method described above, when reading data in the event of a cache hit and writing data to the cache memory, the speed is increased compared to data access with a magnetic disk device. It will be done. In this case, when reading and writing data to the cache memory, the storage order level in the cache memory of the data to be accessed is replaced with the highest level, which reduces the access frequency. High data will always be kept in the upper levels of cache memory.

ここで、上記ライトバック方式のディスク・キャッシュ
装置では、データ読出し及び書込みの何れの処理におい
てもデータアクセス時間の高速化が図れるが、キャッシ
ュ・メモリに書込まれたデータか磁気ディスク装置にコ
ピーされるまでの間に停電等の障害が発生すると、その
内容が消失してしまう恐れが十分にあるので、一般には
、ライトスルー方式のディスク・キャッシュ装置が用い
られている。
Here, in the above-mentioned write-back type disk cache device, data access time can be increased in both data read and write processing, but the data written in the cache memory is not copied to the magnetic disk device. If a failure such as a power outage occurs before the data is stored, there is a good chance that the contents will be lost, so generally a write-through type disk cache device is used.

第5図はライトスルー方式による従来のディスク・キャ
ッシュ装置のキャッシュ・メモリに対するデータアクセ
ス処理を示すもので、例えばホストコンピュータからの
データ読出し要求によりキャッシュ・メモリ10におけ
るデータDがキャッシュ・ヒツトすると、このデータD
の読出しが行なわれると共に、キャッシュ・メモリ10
にアクセスしたという条件からL RU (Least
 RecentryUsed)等の置換制御により該デ
ータDの格納レベルが最上位レベルに更新される。また
、データの書込み要求によりキャッシュ・メモリ10に
おけるデータAがキャッシュ◆ヒツトすると、このデー
タAの磁気ディスク装置に対する書込みが行なわれると
共に、キャッシュ・メモリ10におけるデータAの格納
レベルが上記置換制御により最上位レベルに更新される
。ここで、データGの読出し要求により、キャッシュ・
ミスヒツトした場合には、磁気ディスク装置からのデー
タGの読出しが行なわれると共に、このデータGか上記
置換制御に応じ新たにキャッシュ・メモリ10の最上位
レベルに書込まれる。この場合、キャッシュ・メモリ1
0の最下位レベルに格納されていたデータBが排出され
ることになる。
FIG. 5 shows data access processing for the cache memory of a conventional disk cache device using the write-through method. For example, when data D in the cache memory 10 is cache hit due to a data read request from the host computer, this Data D
is read out, and the cache memory 10
L RU (Least
The storage level of the data D is updated to the highest level by replacement control such as (RecentlyUsed). Further, when data A in the cache memory 10 is cache◆ hit due to a data write request, this data A is written to the magnetic disk device, and the storage level of data A in the cache memory 10 is set to the maximum level by the above replacement control. updated to a higher level. Here, due to the read request for data G, the cache
If there is a miss, data G is read from the magnetic disk device, and this data G is newly written to the highest level of cache memory 10 in accordance with the replacement control described above. In this case, cache memory 1
Data B stored at the lowest level of 0 will be ejected.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記ライトスルー方式による従来のディ
スク・キャッシュ装置では、データの読出し処理及びキ
ャッシュ・ヒツト時の書込み処理の何れにおいても、キ
ャッシュ・メモリ10におけるデータレベルの更新を行
なうため、書込み要求のアクセス頻度が高いと、キャッ
シュ・メモリ10には書込みデータばかりが上位レベル
に残ることになり、ディスク・キャッシュの効果を発揮
する読出しデータが徐々に下位レベルに置換されてしま
うことになる。すなわち、ライトスルー方式のディスク
・キャッシュ装置では、キャッシュ・ヒツトデータの読
出し処理を行なう場合にのみ、ディスク・キャッシュの
効果が発揮されるので、書込み処理を行なう場合までキ
ャッシュ・ヒツトデータの最上位レベルへの置換制御を
行なうと、キャッシュ・メモリ10内の読出し頻度の高
いデータが下位レベルへ先送りになり、ディスク・キャ
ッシュの効果が低下することになる。
(Problem to be Solved by the Invention) However, in the conventional disk cache device using the write-through method, the data level in the cache memory 10 is updated in both the data read process and the write process when a cache hit occurs. Therefore, if the access frequency of write requests is high, only the written data will remain at the upper level in the cache memory 10, and the read data that exerts the effect of disk caching will be gradually replaced at the lower level. It will end up being put away. In other words, in a write-through type disk cache device, the effectiveness of the disk cache is demonstrated only when the cache hit data is read, so the cache hit data does not reach the highest level until the write process is performed. When replacement control is performed, frequently read data in the cache memory 10 is postponed to a lower level, reducing the effectiveness of the disk cache.

本発明は、上記課題に鑑みなされたもので、データ書込
み要求時には、キャッシュ・ヒツトデータの上位レベル
への置換制御を行なうことなく、最大限のディスク・キ
ャッシュ効果を得ることが可能になるディスク・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 the above problems, and is a disk cache that makes it possible to obtain the maximum disk cache effect without controlling the replacement of cache hit data to a higher level at the time of a data write request. The purpose is to provide a control method.

[発明の構成コ (課題を解決するための手段) すなわち、本発明に係わるディスク・キャッシュ制御方
式は、ライトスルー方式のディスク・キャッシュ装置に
おけるキャッシュ・メモリのデータの読出し又は書込み
を制御するもので、磁気ディスク装置と、この磁気ディ
スク装置の所定のメモリエリア毎にそれぞれ対応して設
けられたキャッシュ命メモリと、このキャッシュ・メモ
リに記憶される複数のデータの格納順位を置換するデー
タ置換手段と、データの読出し又は書込み要求時に該要
求データが上記キャッシュ・メモリに存在するか否かを
検索するキャッシュ・データ検索手段と、上記データ読
出し要求時には該読出し要求データを上記キャッシュ・
メモリの最上位位置に置換格納し、上記データ書込み要
求時には該書込み要求データが上記キャッシュ・データ
検索手段により上記キャッシュ・メモリに存在すること
が検索された場合にのみ該キャッシュ・メモリの同順位
位置に置換格納するキャッシュ・データ格納手段とを備
えて構成したものである。
[Configuration of the Invention (Means for Solving the Problem) In other words, the disk cache control method according to the present invention controls reading or writing of data in a cache memory in a write-through disk cache device. , a magnetic disk device, a cache memory provided corresponding to each predetermined memory area of the magnetic disk device, and data replacement means for replacing the storage order of a plurality of data stored in the cache memory. , cache data search means for searching whether or not the requested data exists in the cache memory at the time of a data read or write request;
The data is replaced and stored in the highest position of the memory, and at the time of the data write request, the data is stored in the same rank position of the cache memory only when the write requested data is found to exist in the cache memory by the cache data search means. and a cache data storage means for replacing and storing the data.

(作用) つまり、データ読出し要求の頻度に応じたキャッシュ・
データの置換制御を行なうことにより、読出し要求の比
率が高いデータが優先的にキャッシュ・メモリに残され
ると共に、キャッシュ効率の低いデータは優先的に該キ
ャッシュ・メモリから排出されることになり、キャッシ
ュ・メモリの使用効率が向上するようになる。
(Effect) In other words, cache
By performing data replacement control, data with a high read request rate is preferentially left in the cache memory, and data with low cache efficiency is preferentially ejected from the cache memory. - Improved memory usage efficiency.

(実施例) 以下図面により本発明の一実施例について説明する。(Example) An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図はこのディスク・キャッシュ制御方式が適用され
るディスク・キャッシュ装置11とその周辺構成を示す
もので、ディスク・キャッシュ装置11には、キャッシ
ュ−メモリ12を始め、ディレクトリ管理テーブル13
とディレクトリ制御部14、及びLRU情報管理テーブ
ル15とLRU制御部16が、そけぞれパスライン17
を介して接続される。
FIG. 1 shows a disk cache device 11 to which this disk cache control method is applied and its peripheral configuration.The disk cache device 11 includes a cache memory 12, a directory management table 13,
and the directory control unit 14, and the LRU information management table 15 and the LRU control unit 16, respectively, are connected to the path line 17.
connected via.

一方、上記ディスク・キャッシュ装置11のパスライン
17には、外部において磁気ディスクコントローラ18
が接続され、この磁気ディスクコントローラ18には、
ホストコンビエータ側のチャネル装置19、及び磁気デ
ィスク装置20が接続される。
On the other hand, an external magnetic disk controller 18 is connected to the path line 17 of the disk cache device 11.
is connected to this magnetic disk controller 18,
A channel device 19 and a magnetic disk device 20 on the host combinator side are connected.

上記ディレクトリ管理−テーブル13は、磁気ディスク
装置20のどのメモリエリアのデータがキャッシュ命メ
モリ12の何処のメモリエリアに記憶されているかを示
すタグ情報を記憶管理するもので、ディレクトリ制御部
14は、このディレクトリ管理テーブル13に記憶され
るタグ情報に基づき、磁気ディスクコントローラ18に
与えられた読出し要求あるいは書込み要求の対象となる
データがキャッシュ・メモリ12に存在するか否かを判
定し、キャッシュ・ヒツト信号又はキャッシュ・ミスヒ
ツト信号をL RU (Least Recentry
Used)制御部16に圧力する。LRU制御部16は
、LRU情報管理テーブル15に記憶されるLRU情報
に基づき、キャッシュ・メモリ12における記憶データ
の格納レベルの置換制御を行なうもので、チャネル装置
19からの読出し要求によりキャッシュ・ヒツトした場
合には、そのキャッシュ・ヒツトデータはキャッシュ・
メモリ12の最上位レベルに置換更新され、キャッシュ
・ヒツトしない場合でも、磁気ディスク装置20から読
出されるデータがキャッシュ・メモリ12の最上位レベ
ルに書込まれる。また、チャネル装置19からの書込み
要求によりキャッシュ・ヒツトした場合には、そのキャ
ッシュ・ヒツトデータはキャッシュ・メモリ12に格納
レベルの変更なしで更新され、キャッシュ・ヒツトしな
い場合には、磁気ディスク装置20に対してのみ書込み
が行なわれる。
The directory management table 13 stores and manages tag information indicating which memory area of the magnetic disk device 20 is stored in which memory area of the cache memory 12. Based on the tag information stored in the directory management table 13, it is determined whether the data targeted for the read request or write request given to the magnetic disk controller 18 exists in the cache memory 12, and the cache hit is signal or cache miss signal as LRU (Least Recent
Used) Pressure is applied to the control unit 16. The LRU control unit 16 controls the replacement of the storage level of stored data in the cache memory 12 based on the LRU information stored in the LRU information management table 15. If the cache hit data is
The data read from the magnetic disk device 20 is written to the top level of the cache memory 12 even if the data is replaced and updated to the top level of the memory 12 and there is no cache hit. Furthermore, if there is a cache hit due to a write request from the channel device 19, the cache hit data is updated in the cache memory 12 without changing the storage level; if there is no cache hit, the cache hit data is stored in the magnetic disk device 20. Writing is performed only to

第2図はチャネル装置19からの磁気ディスク書込み要
求に伴なうデータ書込み処理を示すフローチャートであ
り、先ず、ステップS1において、チャネル装置19か
ら磁気ディスクコントローラ18に対し磁気ディスク書
込み要求があると、ステップS2において、ディレクト
リ制ii1部14は書込み要求に対応するデータがキャ
ッシュ・メモリ12に存在するか否かを検索し、該キャ
ッシュ・メモリ12に書込み要求データが存在する場合
には、キャッシュ・ヒツト信号を、また、存在しない場
合には、キャッシュ・ミスヒツト信号を、それぞれステ
ップS3においてLRU制御部16に対し出力する。こ
のステップS3において、書込み要求データがキャッシ
ュ・メモリ12内に存在し、LRU制御部16に対しキ
ャツシュ0ヒツト信号が与えられた場合には、ステップ
S4において、LRU制御部16は、キャッシュ・メモ
リ12におけるキャッシュ・ヒツトしたデータを、その
格納レベルを変更せずに書込み更新させる。
FIG. 2 is a flowchart showing data write processing in response to a magnetic disk write request from the channel device 19. First, in step S1, when a magnetic disk write request is made from the channel device 19 to the magnetic disk controller 18, In step S2, the directory system II1 unit 14 searches whether data corresponding to the write request exists in the cache memory 12, and if the write request data exists in the cache memory 12, the cache hit The cache miss signal is output to the LRU control unit 16 in step S3, and if the cache miss signal does not exist, the cache miss signal is output to the LRU control unit 16 in step S3. In this step S3, if the write request data exists in the cache memory 12 and the cache 0 hit signal is given to the LRU control unit 16, in step S4, the LRU control unit 16 writes the write request data in the cache memory 12. To write and update data hit in the cache without changing its storage level.

そして、ステップS5において、上記磁気ディスクコン
トローラ18は、上記チャネル装置]9から書込み要求
の有ったデータを磁気ディスク装置20に対して書込む
ことになる。
Then, in step S5, the magnetic disk controller 18 writes the data requested to be written from the channel device 9 to the magnetic disk device 20.

すなわち、チャネル装置19からの書込み要求に対しキ
ャッシュ・ヒツトした場合でも、このキャッシュ・ヒツ
トデータは格納レベルの最上位への置換を受けずに更新
されることになる。
That is, even if a cache hit occurs in response to a write request from the channel device 19, this cache hit data is updated without being replaced to the highest storage level.

一方、上記ステップS3において、書込み要求データが
キャッシュ・メモリ12内に存在せず、LRU制御部1
6に対しキャッシュ・ミスヒツト信号が与えられた場合
には、キャッシュ・メモリ12に対するデータ書込みは
行なわれず、直ちにステップS5に進み、磁気ディスク
コントローラ18は、上記チャネル装置19から書込み
要求の有ったデータを磁気ディスク装置20に対しての
み書込むことになる。
On the other hand, in step S3, the write request data does not exist in the cache memory 12, and the LRU control unit 1
If a cache miss signal is given to the cache memory 12, data is not written to the cache memory 12, and the process immediately proceeds to step S5, where the magnetic disk controller 18 writes the data requested to be written from the channel device 19. is written only to the magnetic disk device 20.

第3図は上記ディスク・キャッシュ装置11のキャッシ
ュ・メモリ12におけるデータ置換動作を示すもので、
ここで、キャッシュ・メモリ12はブロック単位でデー
タを扱うものとし、[A]〜[Gコは、その対応するブ
ロック内のデータが磁気ディスク装置20の何処のメモ
リエリアに記憶されているかを示すタグ情報とする。
FIG. 3 shows the data replacement operation in the cache memory 12 of the disk cache device 11.
Here, it is assumed that the cache memory 12 handles data in blocks, and [A] to [G] indicate in which memory area of the magnetic disk device 20 the data in the corresponding block is stored. Use tag information.

例えばチャネル装置19から磁気ディスクコントローラ
18に対しデータ読出し要求があり、その読出し要求デ
ータに対応するタグ情報[D]がキャッシュ・メモリ1
2内に存在することにより、ディレクトリ制御部14か
らLRU制御部16に対しキャッシュ・ヒツト信号が出
力されると、LRU制御部16は該タグ情報[D]に対
応するブロックをキャッシュ・メモリ12の最上位レベ
ルに置換更新させる。そして、このキャッシュ・メモリ
ブロック[D]に記憶されたデータが磁気ディスクコン
トローラ18を通してチャネル装置19側に読出される
ことになる。
For example, there is a data read request from the channel device 19 to the magnetic disk controller 18, and the tag information [D] corresponding to the read request data is stored in the cache memory 1.
2, when a cache hit signal is output from the directory control unit 14 to the LRU control unit 16, the LRU control unit 16 stores the block corresponding to the tag information [D] in the cache memory 12. Replace and update at the top level. The data stored in this cache memory block [D] is read out to the channel device 19 side through the magnetic disk controller 18.

この場合、キヤツシユ・メモリ12からのデータ読出し
を行ない、磁気ディスク装置20からのデータ読出しを
行なわずに済むので、データアクセス時間を短縮するこ
とかできる。
In this case, data is read from the cache memory 12 without reading data from the magnetic disk drive 20, so the data access time can be shortened.

次に、前記第2図のフローチャートを参照して説明する
と、チャネル装置19から磁気ディスクコントローラ1
8に対しデータ書込み要求かあり(ステップS1)、そ
の書込み要求データに対応するタグ情報[A]がキャッ
シュ・メモリ12内に存在することにより(ステップS
2)、ディレクトリ制御部14からLRU制御部16に
対しキャッシュ・ヒツト信号か出力されると(ステップ
S3)  LRU制御部16は該タグ情報[A]に対応
するブロックを、その格納レベルを置換させずに更新さ
せる(ステップS4)。そして、このキャッシュ・メモ
リブロック [A]に記憶されたデータが磁気ディスク
コントローラ18を通して磁気ディスク装置20のメモ
リエリア[A]に書込まれることになる(ステップ54
)。
Next, to explain with reference to the flowchart of FIG.
There is a data write request for 8 (step S1), and tag information [A] corresponding to the write request data exists in the cache memory 12 (step S1).
2) When a cache hit signal is output from the directory control unit 14 to the LRU control unit 16 (step S3), the LRU control unit 16 replaces the storage level of the block corresponding to the tag information [A]. (Step S4). Then, the data stored in this cache memory block [A] will be written to the memory area [A] of the magnetic disk device 20 through the magnetic disk controller 18 (step 54).
).

このデータ書込み処理の場合、ディレクトリ制御部14
からキャッシュ・ヒツト信号が圧力されても、キャッシ
ュ・メモリ12における書込み要求データの最上位レベ
ルへの置換制御は行なわないので、読出し要求の比率が
高いデータを下位の格納レベルに先送りにせずに、キャ
ッシュ・メモリ12を効率良く使用することができる。
In the case of this data writing process, the directory control unit 14
Even if a cache hit signal is applied from the cache memory 12, the write request data in the cache memory 12 is not replaced to the highest level, so data with a high read request ratio is not postponed to a lower storage level. The cache memory 12 can be used efficiently.

さらに、チャネル装置19から磁気ディスクコントロー
ラ18に対しデータ読出し要求があり、その読出し要求
データに対応するタグ情報[G]がキャッシュ・メモリ
12内に存在しないことにより、ディレクトリ制御14
14からLRU制御部16に対しキャッシュ・ミスヒツ
ト信号が出力されると、LRU制御部16は該タグ情報
[G]に対応するブロックを磁気ディスク装置2oがら
転送させキャッシュ・メモリ12の最上位レベルに書込
み更新させる(ステージング)。そして、このキャッシ
ュ・メモリブロック[G]に記憶されたデータが磁気デ
ィスクコントローラ18を通してチャネル装置19側に
読比されることになる。
Furthermore, there is a data read request from the channel device 19 to the magnetic disk controller 18, and since tag information [G] corresponding to the read request data does not exist in the cache memory 12, the directory control 14
When a cache miss signal is output from 14 to the LRU control unit 16, the LRU control unit 16 transfers the block corresponding to the tag information [G] from the magnetic disk device 2o to the highest level of the cache memory 12. Write and update (staging). The data stored in this cache memory block [G] is then read and read to the channel device 19 side through the magnetic disk controller 18.

ここで、キャッシュ・メモリ12の最下位レベルに存在
したブロック[A]は追出される。
Here, the block [A] existing at the lowest level of the cache memory 12 is evicted.

この場合、読出し要求に応じたブロック[G]かキャッ
シュ・メモリ12の最上位レベルに新たに書込まれ、前
回までの書込み要求に応して残存していたブロック[A
]か追出されるので、より有効にキャッシュ・メモリ1
2を使用することかできる。
In this case, the block [G] corresponding to the read request is newly written to the top level of the cache memory 12, and the remaining block [A] corresponding to the previous write request is written.
] or are evicted, the cache memory 1 can be used more effectively.
2 can be used.

第4図はキャッシュ・メモリ内のブロック(a)とブロ
ック(b)に対するアクセスパターンの一例を示すもの
で、前記従来例で述べたディスク・キャッシュ装置では
、アクセスされてもディスクやキャッシュの効果が得ら
れない書込み要求を受ける頻度が高いブロック(a)が
キャッシュ・メモリの上位に位置することになり、読出
し要求を受ける比率が高くディスク・キャッシュの効果
が得られるブロック(b)は順次下位レベルに先送りに
なり追出され易くなる。
FIG. 4 shows an example of an access pattern for blocks (a) and (b) in the cache memory. In the disk cache device described in the conventional example, even if accessed, the effect of the disk and cache is The block (a) that receives a high frequency of write requests that cannot be obtained will be located at the top of the cache memory, and the block (b) that receives a high rate of read requests and can benefit from disk caching will be located at a lower level. This makes them more likely to be put off and kicked out.

これに対し、上記実施例で述べたディスク・キャッシュ
装置では、書込み要求により頻繁にキャッシュ・ヒツト
した・ブロック(a)がキャッシュ・メモリの上位レベ
ルに位置することがないので、時々読出し要求を受ける
ブロック(b)が追出される恐れはなく、全体的なアク
セス回数は少なくてもブロック(b)の読出し要求時に
は確実にディスク・キャッシュの効果を発揮することが
できる。
On the other hand, in the disk cache device described in the above embodiment, block (a), which frequently receives cache hits due to write requests, is not located at the upper level of the cache memory, so read requests are occasionally received. There is no fear that block (b) will be evicted, and even if the overall number of accesses is small, the effectiveness of the disk cache can be reliably exerted when a read request is made for block (b).

したがって、上記のようにしたディスク・キャッシュ制
御方式によれば、例えばデータ書込み処理の場合、ディ
レクトリ制御部14からキャッシュ・ヒツト信号が出力
されても、キャッシュ・メモリ12における書込み要求
データの最上位レベルへの置換制御は行なわないので、
読出し要求の比率が高いデータを下位の格納レベルに先
送りにせずに、キャッシュ・メモリ12を効率良く使用
することができ、データ処理速度の高速化が可能になる
Therefore, according to the disk cache control method as described above, in the case of data write processing, for example, even if a cache hit signal is output from the directory control unit 14, the highest level of write request data in the cache memory 12 is Since we do not control the replacement of
The cache memory 12 can be used efficiently without deferring data with a high read request rate to a lower storage level, and data processing speed can be increased.

[発明の効果] 以上のように本発明によれば、ライトスルー方式のディ
スク・キャッシュ装置におけるキャッシュ・メモリのデ
ータの読出し又は書込みを制御するもので、磁気ディス
ク装置と、この磁気ディスク装買の所定のメモリエリア
毎にそれぞれ対応して設けられたキャッシュ・メモリと
、このキャッシュ・メモリに記憶される複数のデータの
格納順位を置換するデータ置換手段と、データの読出し
又は書込み要求時に該要求データか上記キャッシュ・メ
モリに存在するか否かを検索するキャッシュ・データ検
索手段と、上記データ読出し要求時には該読出し要求デ
ータを上記キャッシュ・メモリの最上位位置に置換格納
し、上記データ書込み要求時には該書込み要求データが
上記キャッシュ會データ検索手段により上記キャッシュ
・メモリに存在することが検索された場合にのみ該キャ
ッシュ・メモリの同順位位置に置換格納するキャッシュ
・データ格納手段とを錫えて構成し、データ読出し要求
の頻度に応じたキャッシュ・データの置換制御を行なう
ことにより、読出し要求の比率が高いデータが優先的に
キャッシュ・メモリに残されると共に、キャッシュ効率
の低いデータは優先的に該キャッシュ・メモリから排出
されることになり、最大限のディスク・キャッシュ効果
を得ることが可能になる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, reading or writing of data in the cache memory in a write-through type disk cache device is controlled, and the magnetic disk device and the magnetic disk device are connected to each other. A cache memory provided corresponding to each predetermined memory area, a data replacement means for replacing the storage order of a plurality of data stored in the cache memory, and a data replacement means for replacing the storage order of a plurality of data stored in the cache memory, and a data replacement means for replacing the storage order of a plurality of data stored in the cache memory, a cache data search means for searching whether or not the data exists in the cache memory; when the data read request is made, the read request data is replaced and stored in the top position of the cache memory; and when the data write request is made, the read request data is replaced and stored in the top position of the cache memory; cache data storage means for replacing and storing the write request data in the same rank position of the cache memory only when the cache data search means finds that the write request data exists in the cache memory; By performing cache data replacement control according to the frequency of data read requests, data with a high read request rate is preferentially left in the cache memory, and data with low cache efficiency is preferentially left in the cache memory. It will be ejected from memory, allowing maximum disk caching effectiveness.

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

第1図は本発明の一実施例に係わるディスク・キャッシ
ュ制御方式が適用されるディスク・キャッシュ装置とそ
の周辺構成を示すブロック図、第2図は上記ディスク・
キャッシュ制御方式に基づくデータ書込み処理を示すフ
ローチャート、第3図は上記ディスク令キャッシュ制御
方式に基づくキャッシュ・メモリにおけるデータ置換動
作を示す図、第4図はキャッシュ・メモリ内のブロック
(a)とブロック(b)に対するアクセスパターンの一
例を示す図、第5図はライトスルー方式による従来のデ
ィスク・キャッシュ装置のキャッシュ・メモリに対する
データアクセス処理を示す図である。 11・・・ディスク・キャッシュ装置、12・・・キャ
ッシュ・メモリ、13・・・ディレクトリ管理テーブル
、14・・−ディレクトリ制御部、15・・・LRU情
報管理テーブル、16・・・LR,U制御部、17・・
・パスライン、18・・・磁気ディスクコントローラ、
19・・・チャネル装置、20・・・磁気ディスク装置
。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第2図
FIG. 1 is a block diagram showing a disk cache device and its peripheral configuration to which a disk cache control method according to an embodiment of the present invention is applied, and FIG. 2 is a block diagram showing the disk cache device and its peripheral configuration.
Flowchart showing data write processing based on the cache control method. FIG. 3 is a diagram showing data replacement operation in the cache memory based on the above-mentioned disk order cache control method. FIG. 4 shows block (a) and block in the cache memory. FIG. 5 is a diagram showing an example of the access pattern for (b), and FIG. 5 is a diagram showing data access processing for the cache memory of a conventional disk cache device using the write-through method. DESCRIPTION OF SYMBOLS 11... Disk cache device, 12... Cache memory, 13... Directory management table, 14... Directory control unit, 15... LRU information management table, 16... LR, U control Part, 17...
・Pass line, 18... magnetic disk controller,
19... Channel device, 20... Magnetic disk device. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue Figure 2

Claims (1)

【特許請求の範囲】  ライトスルー方式のディスク・キャッシュ装置におけ
るキャッシュ・メモリのデータの読出し又は書込みを制
御するディスク・キャッシュ制御方式において、 磁気ディスク装置と、 この磁気ディスク装置の所定のメモリエリア毎にそれぞ
れ対応して設けられたキャッシュ・メモリと、 このキャッシュ・メモリに記憶される複数のデータの格
納順位を置換するデータ置換手段と、データの読出し又
は書込み要求時に該要求データが上記キャッシュ・メモ
リに存在するか否かを検索するキャッシュ・データ検索
手段と、 上記データ読出し要求時には該読出し要求データを上記
キャッシュ・メモリの最上位位置に置換格納し、上記デ
ータ書込み要求時には該書込み要求データが上記キャッ
シュ、データ検索手段により上記キャッシュ・メモリに
存在することが検索された場合にのみ該キャッシュ・メ
モリの同順位位置に置換格納するキャッシュ・データ格
納手段と、 を具備したことを特徴とするディスク・キャッシュ制御
方式。
[Claims] In a disk cache control method for controlling reading or writing of data in a cache memory in a write-through type disk cache device, there is provided a magnetic disk device and a predetermined memory area of the magnetic disk device. cache memories provided in correspondence with each other; data replacement means for replacing the storage order of a plurality of data stored in the cache memories; and data replacement means for replacing the storage order of a plurality of data stored in the cache memories; a cache data search means for searching whether or not the cache data exists; when the data read request is made, the read request data is replaced and stored in the top position of the cache memory; and when the data write request is made, the write request data is stored in the cache memory; , cache data storage means for replacing and storing the cache data in the same rank position in the cache memory only when the data search means finds that the cache memory exists. control method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7069379B2 (en) 2002-03-15 2006-06-27 International Business Machines Corporation Multistage information recording method and system using magnetic recording disk units
EP2431029A2 (en) 2002-06-07 2012-03-21 Kieran Francis Scott Method of inhibiting prostate cancer cell proliferation

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