JPH04638A - システム立上げ方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明はシステム立上げ方式に関し、特にキャッシュメ
モリ内蔵の補助記憶制御装置を構成しているシステムの
システム立上げ処理方式に関する。

従来技術 従来、システムの立上げ処理ではキャッシュメモリを利
用しない方式（方式１）、あるいはキャッシュメモリを
利用する場合でも、通常のファイル入出力で適用される
方式と同し方式（方式２）である。

従来、キャソンユメモリの利用では、補助記憶装置のデ
ータの入力要求に対して、入力要求されたデータを含む
一定サイズのデータをキャッシュメモリに読込んで、次
のデータ入力要求時に要求データかキャッシュメモリ上
にあれば補助記憶装置にアクセスすることなくキャッシ
ュメモリ上のデータを転送するものである。

そして、キャッシュメモリ上に未使用の領域がない場合
、最も以前に利用された領域を解放してそこに新たなデ
ータを読込む方式である。また、より多くのプログラム
からのデータ入力に対してキャッシュメモリを利用する
ために、一定サイズ以上のデータの入力要求ではキャソ
ンユメモリ利用を制限して利用させないように制御して
いる方式が多い。

このような基本的な利用方式に加えてファイル入出力の
特性に応して、順次データ入力の場合にキャッシュメモ
リに読込むデータを大きくしてキャッンユメモリからの
データ転送の割合を増やす方式や、データ出力要求のデ
ータもキヤノンコメモリ上に書込んでおいてデータ入力
要求に備える方式や、更には特定のファイルについて補
助記憶装置を使用せずに、キャソンユメモリのみを使用
してデータの入出力を行う方式等がある。

システムの立上げ処理におけるデータ入出力は、通常の
ファイルのデータ入出力とは異なり、以下のような特徴
がある。

・プログラムの主記憶装置へのロードが多い。

・プログラムのロードでは１回のデータ入力のデータサ
イズか大きい。

・システム立上げ制御手段の処理はほぼ一定しており、
データ人出力の順序もほぼ一定していることか多いが、
補助記憶装置上へのアクセス位置はランダムで、以前に
アクセスした位置の近傍に再びアクセスすることは少な
い。

このような特徴をもつシステム立上げ処理において、上
述した従来のキャッシュメモリを利用しない方式１ては
、システム立上げ時のデータ入出力を高速化できす、シ
ステム立上げ時間短縮か困難であるという問題点がある
。

キャッシュメモリを利用する方式２においても、１回の
データ入力でのデータサイズが大きいために、キャッシ
ュメモリ利用制限でキャッシュメモリを利用できないこ
とが多く、またデータサイズ上はキャッシュメモリを利
用できても、アクセス位置がランダムで近傍アクセスが
少ないために、実質的にキャッシュメモリ上のデータを
利用できないことが多い。このため、キャッシュメモリ
利用によるデータ入出力の高速化の割合が小さく、シス
テム立上げ時間の短縮には効果が少ないという問題点が
ある。

発明の目的 本発明の目的は、システム立上げ時にキャッシュメモリ
を有効に利用して立上げ時間の短縮を図るようにしたシ
ステム立上げ方式を提供することである。

発明の構成 本発明によれば、プログラムやデータを格納した補助記
憶手段と、前記補助記憶手段を制御する補助記憶制御手
段と、システム立上げ要求を発生するシステム立上げ制
御手段と、前記補助記憶制御手段内に設けられてデータ
を一時格納するキャッシュメモリとを含む情報処理シス
テムにおいて、プログラムやデータを主記憶装置にロー
トしたり必要なテーブルやファイルを初期化するだめの
システム立上げ方式であって、前記システム立上げ制御
手段からのシステム立上げ要求時に発行され前記補助記
憶手段に対するデータの入力要求に関する情報を発行順
に格納する入力順序テーブルと、前記キャッシュメモリ
における未使用のキヤ・ソンユ領域を管理する管理テー
ブルとを前記補助記憶制御手段に設け、前記システム立
上げ要求に応答して、以前のシステム立上げ時に前記入
力順序テーブルに格納された情報を参照して前記管理テ
ーブルに格納されているキャッシュ未使用領域に入力要
求データを予め読込んでおき、前記システム立上げ制御
手段から発行されたデータ入力要求に合致するデータが
前記キャッシュメモリに格納されているかどうかを判定
して、その判定結果に応じて前記キャッシュメモリ及び
前記補助記憶手段と前記主記憶装置との間のデータの転
送制御をなすようにしたことを特徴とするシステム立上
げ方式が得られる。

実施例 次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す構成図であり、システ
ム立上げ制御手段１、補助記憶手段装Ｗ２、キャッシュ
メモリ３、入出力制御手段４、キャッシュメモリ読込み
処理手段５、入力順序テーブル６、未使用キャッシュ管
理テーブル７、補助記憶装置８から構成されている。

なお、キャッシュメモリ３は処理効率の観点から一定サ
イズのキャッシュブロックに分割管理されている。また
、システム立上げ制御手段１については通常実行される
システム立上げ処理を実行するのみであるため、本実施
例での説明は省略する。

第２図は入力順序テーブル６の内容を示す図である。入
力順序テーブル６は（Ａ）に示すテーブルを管理する３
種類のデータと、（Ｂ）に示すテーブル本体から構成さ
れている。３種類の管理データは、前回のシステム立上
げ処理においてシステム立上げ制御手段１から発行され
たデータ入力の回数を示す前回格納データ数６０、入出
力制御手段４とキャッシュメモリ読込み処理手段５にお
いて参照するテーブル本体のエントリの下限を示す処理
済みデータ数６１、今回のシステム立上げてシステム立
上げ制御手段１から発行されたデータ入力要求の回数を
カウントする今回格納データ数６２である。

入力順序テーブル６のテーブル本体はＮ個のエントリか
らなり、各エントリはデータアクセス位置６３、データ
サイプ６４、処理フラグ６５、キャッンユブロック位置
６６、キャッシュ内データサイズ６７、今回データアク
セス位置６８、今回データサイズ６９の項目からなって
いる。

各エントリはシステム立上げ制御手段］から発行された
データ入力要求の発行順序に対応している。データアク
セス位置６３からキャッシュ内データサイズ６７まての
項目は前回のシステム立上げで発行されたデータ入力要
求に対応し、今回ブタアクセス位置６８と今回データサ
イズ６９は今回のシステム立上げで発行されたデータ入
力要求に対応している。

データアクセス位置６３．今回データアクセス位置６８
は発行されたデータ入力要求がとの補助記憶装置のどの
位置のデータを要求したかを示す。

処理フラグ６５は、入出力制御手段４およびキャッシュ
メモリ読込み処理手段５において既に処理済みのエント
リか、まだ処理が必要なエントリかを識別するフラグで
ある（処理済み＝ＯＮ、処理必要＋０ＦＦ）。

キャッシュブロック位置６６は、データアクセス位置６
３で示される補助記憶装置８の中のデータがキャッシュ
メモリ３に格納されている場合、格納されているキャッ
シュブロックの最初のキャッシュブロック位置を示す。

キャッシュ内データサイズ６７はキャッシュメモリ３に
格納されているデータサイズを示している。

通常、キャッシュメモリ３の大きさは補助記憶装置８の
記憶領域の大きさよりも小さいため、データアクセス位
置６３で示されるデータの全てはキャッシュメモリ３に
格納することができないことがあり、この場合キャッシ
ュメモリ３には格納できるだけのデータしか格納しない
。このため、キャッシュメモリ３に格納しであるデータ
のサイズをデータサイズ６４とは別に保持している。

第３図は（Ａ−１）〜（Ａ−３）はキャッシュメモリの
使用例の変化を示し、（Ｂ−１）〜（Ｂ−３）はこれ等
使用例の各々に対応する未使用キャッシュ管理テーブル
７の内容の変化を示した図である。本図の例では、キャ
ッシュメモリ３は１０個のキャッシュブロックに分割さ
れている。

第３図（Ａ−１）及び（Ｂ　−１，）はキャッシュブロ
ック１，２，４，５，６，９．１０が既に使用されてい
る状態を示している。そして、３個のデータが格納され
ていて１番目のデータはキャッシュブロック１と２に格
納され、２番目のデータはキャッシュブロック４と５に
格納され、３番目のデータはキャッシュブロック６．９
および１０に格納されている。各キャッシュブロックは
１個だけでデータを格納できない場合に備えてデータの
続きを格納している次のキャッシュブロックを指し示す
ポインタをもっている。未使用キャッシュ管理テーブル
７には（Ｂ−１）に示す如く、未使用のキャッシュブロ
ックの番号８．７および３の３個が格納されている。

この状態で、１個のキャッシュブロックが（Ａ−２）の
如くキャッシュブロック３が使用された場合、未使用の
キャッシュブロックは（Ｂ　−２）の様に８と７の２個
となる。

さらにここで、（Ａ−３）の如く１番目のブタが処理済
みとなってキャッシュブロック１と２が解放された状態
が（Ｂ−：３）で示される。解放されたキャッシュブロ
ックの番号１と２が未使用キャッシュ管理テーブル７に
戻されて未使用のキャッシュブロック数は４個となる。

第４図は入出力制御手段４かシステム立上げ制御手段１
から、システム立上げ通知およびシステム立上げ終了通
知を受けたときの処理を説明するステップ図である。

システム立上げ通知を受けた入出力制御手段４は、まず
ステップ４０１にてキャッシュメモリ利用方式をシステ
ム立上げモードに設定し、未使用キャッシュ管理テーブ
ル７に全てのキャッシュブロックの番号を設定して初期
化し、入力順序テーブル６の処理フラグ６５を全てＯＦ
Ｆにし、さらにキャッシュブロック位置６６とキャッシ
ュ内データサイズ６７を全て０に設定して初期化する。

次に、ステップ４０２てキャツンユメモリ読込み処理手
段５を起動する。システム立上げ終了通知を受けた入出
力制御手段４は、ステップ４０３にてデータを格納して
いる全てのキャッシュブロックを解放し、入力順序テー
ブル６の今回データアクセス位置６８と今回データサイ
ズ６９に記憶されていたデータを、データアクセス位置
６３とデータサイズ６４に複写するとともに、今回格納
データ数６２を前回格納データ数６０に複写し、キャッ
シュ利用方式をシステム立上げモードから解除する。

最後にステップ４０４でキャッシュメモリ読込み処理手
段５の実行を停止させてシステム立上げ時の入出力制御
手段４の処理を終了する。

第５図は入出力制御手段４かシステム立上げ制御手段１
から補助記憶装置８に対して発行されたデータ入出力要
求を受けたときの入出力処理を説明するステップ図であ
る。

まずステップ５０１てキャッシュメモリ利用方式がシス
テム立上げモードか否かを判定し、システム立上げモー
ドでない場合はステップ５０２て通常のキャッシュメモ
リ利用方式による入出力処理を行う。システム立上げモ
ードの場合はステップ５０３でシステム立上げ制御手段
１から発行された要求がデータ入力要求かどうかを判定
する。

データ入力要求の場合はステップ５０４を実行し、デー
タ入力要求でなくデータ出力要求の場合はステップ５０
４は実行しない。ステップ５０４ては、入力順序テーブ
ル６の今回格納データ数６２を１増加させ、その値に対
応するエントリの今回データアクセス位置６８と今回デ
ータサイズ６９にデータ入力要求のデータアクセス位置
とデータサイズとを記録する。

次にステップ５０５てデータ入出力要求のデータアクセ
ス位置と等しい内容をデータアクセス位置６３にもつエ
ントリを捜す。ただし捜す範囲は処理済みデータ数６１
の値で示されるエントリの次のエントリから、前回格納
データ数６０の値で示されるエントリまでて、かつエン
トリの処理フラグがＯＦＦのエントリである。

ステップ５０６で要求と等しいデータアクセス位置をも
つエントリが見つかったか否かを判定し、見つからなか
った場合は、ステップ５０７てキャッシュメモリを利用
しないで要求の入出力を実行する。データアクセス位置
の等しいエントリが見つかった場合は、ステップ５０８
でさらに要求がブタ入力要求か否かを判定し、データ入
力要求でなくデータ出力要求の場合は、ステップ５０９
て要求データを補助記憶装置に出力するとともに、次に
同−データアクセス位置のデータが入力要求される可能
性があるため、キャッシュメモリ３上のデータも出力要
求のデータ内容に書換える。要求がデータ入力要求であ
ったなら、ステップ５１０を実行する。

ステップ５１０ては、エントリのキャッシュブロック位
置６６の値が０より大きくて要求データがキャッシュメ
モリ３に格納されている場合は、キャッシュメモリ３か
らデータを取出し、キャッシュ内データサイズ６７の値
が要求データのサイズより小さくて、一部のデータしか
キャッシュメモリ３上に格納されていない場合でも、格
納されているデータを取出してシステム立上げ制御手段
に転送する。

キャッシュメモリ３に格納されていない要求データにつ
いては、補助記憶装置８をアクセスしてそのままシステ
ム立上げ制御手段ｌに転送する。

次に、ステップ５１１を実行し、システム立上げ制御手
段１に転送したデータを格納していたキャッシュブロッ
クを解放して未使用状態に戻すとともに、エントリの処
理フラグをＯＮとする。さらにステップ５１１では、現
在処理したエントリの位置からある一定値を減した位置
を処理済みデータ数６１に設定し、その位置以下のエン
トリて処理フラグがＯＦＦのものはＯＮとし、かつキャ
ッシュブロック位置が０より大きくてキャソンユメモリ
３にデータが格納されている場合は、使用しているキャ
ッシュブロックを解放する。

これは、前回のシステム立上げと今回のシステム立上げ
で全く同一の順序でデータ入出力が実行されることは少
なく、データ入出力順序か一部異なっていたり、あるい
は同一のデータでも補助記憶装置８の格納位置変更によ
ってデータアクセス位置が異なることがあり、キャッン
ユメモリ３には格納したが使用されないデータかずっと
残ってしまうことを防止するためのものである。

また、ある一定値の具体的な値は個別のシステム立上げ
のデータ入出力の特性を考慮して自由に設定可能な値と
することができる。

第６図はキャッシュメモリ読込み処理手段５の処理を説
明するステップ図である。なお、このキャッシュメモリ
読込み処理手段５は入出力制御手段４によって起動され
た後は入出力制御手段４によって強制的に実行を停止さ
せられるまで実行を続ける。

まず、ステップ６０１で変数ｉに処理済みデータ数６１
に１を加算した値を設定する。この値は入力順序テーブ
ル６のエントリの参照範囲の最小エントリ位置を示すも
のである。

次にステップ６０２で入力順序テーブル６のｉ番目のエ
ントリの処理フラグ６５がＯＮ、すなわち処理済みのエ
ントリか否かを判定し、処理済みであればステップ６１
０まで処理をスキップする。そのエントリが処理済みて
ないなら、さらにステップ６０３でエントリのキャッシ
ュブロック位置６６の値が０より大きい、すなわち既に
補助記憶装置８からキャッシュメモリ３にデータを読込
んで格納しているか否かを判定し、既に格納済みならば
ステップ６１０まで処理をスキップする。

またキャッシュメモリ３にデータが格納されていないエ
ントリならばステップ６０４以降を実行する。ステップ
６０４では、ｉ番目のエントリのデータサイズ６４を変
数ｄに設定し、取得キャッシュブロック数を計算するた
めに変数ｋに０を設定する。

ステップ６０５て未使用キャッシュ管理テーブル７の未
使用キャッシュブロック数の値が。より大きいかどうか
、すなわち未使用キャッシュブロックが存在するがどう
かを判定する。未使用キャッシュブロックが存在する場
合、ステップ６０６にて、未使用キャッシュブロックを
１個取得し、未使用キャッシュブロック数の値を１減じ
、変数にの値を１増加し、変数ｄがら１個のキャッシュ
ブロックのサイズを減じる。

ステップ６０７では変数ｄの値が０より大きいが否か、
すなわち取得したキャッシュブロックではエントリのデ
ータサイズ分のデータを格納できないかどうかを判定し
、取得したキャッシュブロックでは不十分であるならス
テップ６（１５に戻って処理を繰り返す。

取得したキャソンユブロックで十分データを格納できる
場合、あるいは未使用キャッシュブロックがなくなって
しまった場合、ステップ６０８て、取得したキャッシュ
ブロックがあるかどうかを判定し、取得したキャッシュ
ブロックが１個も無い場合はステップ６１２まで処理を
スキップする。

キャッシュブロックを１個でも取得した場合、ステップ
６０９にて取得したキャッシュブロックの範囲内で１番
目のエントリのデータアクセス位置６３で示されるデー
タを補助記憶装置８から入力してキャッシュメモリ３に
格納する。

さらにデータを格納したキャッシュブロックの最初のキ
ャッシュブロックの位置とキヤ・ンシュメモリに格納し
たデータのサイズをエントリに設定する。そしてステッ
プ６１０て処理を次のエントリに進めるため、変数ｉを
１増加する。

ステップ６１１で変数ｉの値が処理の範囲の上限である
前回格納データ数６０を越えたか否かを判定し、越えて
いないなら制御をステップ６０２に戻し、越えている場
合はステップ６１２で処理を一定時間中断する。

処理中断解除後、ステップ６１３にて未使用キャッシュ
ブロック数が存在しているかどうか判定し、未使用キャ
ッジニブロックが１個もなければステップ６１２に戻っ
て処理を中断し、１個以上の未使用キャッシュブロック
があれば、ステップ６０１に制御を渡して新たなデータ
をキャッシュメモリに読込む処理を再開する。

このように、１回前のシステム立上げ時に発行されたデ
ータ入力要求のアクセス位置とデータサイズとをテーブ
ルに蓄えておき、それに基づいてデータをあらかじめキ
ャッシュメモリに格納し、実際のデータ入力要求時には
キャッシュメモリからデータを転送するようにしている
。

発明の効果 従来のキャッシュメモリ利用方式では、システム立上げ
処理でのデータ入出力特性からキャッシュメモリの効果
を十分には発揮できなかったか、本発明の方式では以前
のシステム立上げ時のブタ入力の情報をもとにしている
ため、システムの物理的、論理的構成を大きく変更しな
い限りキャッシュメモリの効果を発揮させることができ
、システム立上げ時間を短縮することができるという効
果がある。

特に、オンラインシステムを稼動しているシステムでは
、システムの異常停止か発生した場合緊急にシステムを
立上げてオンラインサービスを再開しなければならない
。このような場合、本発明はシステム立上げ時間短縮に
有効な方法である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のシステムブロック図、第２図
は入力順序テーブルの内容を示す図であり、（Ａ）はテ
ーブル管理用データ、（Ｂ）はテーブル本体を夫々示す
図、第３図（Ａ−１）〜（Ａ３）はキャッシュメモリの
使用例の変化を示す図、第３図（Ｂ−１）〜（Ｂ　−３
）は（Ａ−１ン〜（Ａ−３）の各側（こ夫々対応した未
使用キャッシュ管理テーブルの内容を示す図、第４図は
入出力制御手段のシステム立上げ開始及び終了処理を示
すステップ図、第５図は入出力制御手段の入出力処理を
示すステップ図、第６図はキャッシュメモリ読込み処理
手段の処理を示すステップ図である。 主要部分の符号の説明 １・・・・・・システム立上げ制御手段２・・・・・・
補助記憶制御装置 ３・・・・・・キャッシュメモリ ４・・・・・・入出力制御手段 ５・・・・・・キャッシュメモリ読込み処理手段６・・
・・・・入力順序テーブル ７・・・・・・未使用キャッンユ管理テーブル８・・・
・・・主記憶装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）プログラムやデータを格納した補助記憶手段と、
   前記補助記憶手段を制御する補助記憶制御手段と、シス
   テム立上げ要求を発生するシステム立上げ制御手段と、
   前記補助記憶制御手段内に設けられてデータを一時格納
   するキャッシュメモリとを含む情報処理システムにおい
   て、プログラムやデータを主記憶装置にロードしたり必
   要なテーブルやファイルを初期化するためのシステム立
   上げ方式であって、前記システム立上げ制御手段からの
   システム立上げ要求時に発行され前記補助記憶手段に対
   するデータの入力要求に関する情報を発行順に格納する
   入力順序テーブルと、前記キャッシュメモリにおける未
   使用のキャッシュ領域を管理する管理テーブルとを前記
   補助記憶制御手段に設け、前記システム立上げ要求に応
   答して、以前のシステム立上げ時に前記入力順序テーブ
   ルに格納された情報を参照して前記管理テーブルに格納
   されているキャッシュ未使用領域に入力要求データを予
   め読込んでおき、前記システム立上げ制御手段から発行
   されたデータ入力要求に合致するデータが前記キャッシ
   ュメモリに格納されているかどうかを判定して、その判
   定結果に応じて前記キャッシュメモリ及び前記補助記憶
   手段と前記主記憶装置との間のデータの転送制御をなす
   ようにしたことを特徴とするシステム立上げ方式。