JPH0477942A - キャッシュメモリに対する前取出し機能停止方式 - 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】 〔概要〕 前取出し機能を備えた装置において、連続した複数のト
ラックにまたがるデータ転送要求を検出した場合、該前
取出し機能を停止させるキャッシュメモリに対する前取
出し機能停止方式に関し、データ転送処理時間が長くな
らないようにすることを目的とし、 キャッシュメモリと、上位装置が後がらアクセスすると
予想されるデータを、ディスクから複数トラック分読出
して該キャッシュメモリに格納する前取出し機能とを備
えた装置において、上位装置が送出するコマンドチェイ
ンから、マルチトラック処理の指示とチャネルコマンド
語の数を検出する制御手段と、該制御手段の検出結果に
基づき、前記前取出し機能を停止させる停止手段とを設
け、前記制御手段がマルチトラック処理の指示と、チャ
ネルコマンド語の数が所定数以上であることを検出した
時、前記前取出し機能の動作を停止させる構成とする。

〔産業上の利用分野〕

本発明は上位装置が後からアクセスすると予想される複
数トラック分のデータを、ディスクからキャッシュメモ
リに格納する前取出し機能（ブリフェッチ機能）を備え
た装置に係り、特に連続した複数のトラックにまたがる
データ転送要求を検出した場合、該前取出し機能を停止
させるキャッシュメモリに対する前取出し機能停止方式
に関する。

計算機システムの外部記憶装置として使用されるディス
ク装置を制御するディスク制御装置では、計算機システ
ムの高速化の要求に伴い、ディスクアクセスの高速化の
ために、上位装置が頻繁にアクセスするディスク上のデ
ータをメモリに格納し、このメモリに格納されているデ
ータが上位装置からアクセスされると、このメモリから
データを読出して転送することにより、ディスク装置に
対するアクセス時間を短縮するディスクキャッシュシス
テムが広（用いられている。

そして、キャッシュメモリを搭載したディスク制御装置
の中には、上位装置が指定したデータをキャッシュメモ
リに格納するのみで無く、上位装置が後からアクセスす
ると予想されるデータを、ディスクから予めキャッシュ
メモリに取り込むブリフェッチ機能を備えたものがある
。

ところで、ブリフェッチ機能によってキャッシュメモリ
に取り込むデータ量は、ディスク上の複数トラック分で
あるが、上位装置がこのデータ量より多いデータ量の読
出しを指示してきた時、データ転送処理が遅くならない
ことが必要である。

〔従来の技術〕

キャッシュメモリを搭載し、ブリフェッチ機能を備えた
ディスク制御装置では、ブリフェッチ機能によって、上
位装置が後からアクセスすると予想されるデータを、予
めディスク装置から読出してキャッシュメモリに記憶さ
せている。

即ち、ディスク装置のトラックは複数のレコードから構
成されており、上位装置はレコード番号を指定してデー
タの読出しを指示するが、ブリフェッチ機能は指定され
たレコードに続いて、例えば、２トラック分に相当する
数のレコードを読出し、キャッシュメモリに格納する。

これは上位装置が次にアクセスするレコード番号が連続
する場合が多いためである。

〔発明が解決しようとする！Ｉ！題） 上記の如く、ディスク装置のトラックは複数のレコード
から構成されているため、−船釣には上位装置からディ
スク制御装置に送出されるコマンドチェイン内のチャネ
ルコマンド語（ＣＣＷ）の数によって、転送すべきレコ
ードの数が指定される。

そして、複数のトラックにまたがるレコードの転送が必
要な場合は、コマンドチェイン内のマルチトラック処理
を示すフラグによって指示される。

上記の如（、キャッシュメモリに２トラック分のデータ
が先行してステージングされている場合、コマンドチェ
インのマルチトラック処理を指示するフラグが設定され
ていても、ＣＣＷＯ数が少ないアクセスが、成る程度の
間隔で発生する時は、上位装置とのデータ転送に要する
時間は、キャッシュメモリに格納されているレコードを
転送する時間のみで良いため、ブリフェッチ機能は効果
を発揮する。

しかし、一つのコマンドチェインでマルチトラック処理
を指示するフラグが設定されており、複数トラック分の
レコード転送を要求された場合は、プリフェッチ機能の
無い場合に比し、データ転送処理時間が長くなる場合が
ある。

第４図は従来技術の問題点を説明する図である。

複数トラック分のデータ転送を要求され、キャッシュメ
モリに格納されているレコード数が不足し、Ｎ−１番目
のトラックのデータを上位装置にディスク装置から読出
して転送すると共に、キャッシュメモリにも同時にステ
ージングを行っている場合、上位装置にはデータ転送の
Ｎ−１ミスに示す如く、データが転送され、キャッシュ
メモリにはステージングのＮ−１に示す如く、データが
ステージングされている。

そして、上位装置に転送中のＮ−１トラツクのデータ転
送がコマンドチェインが切れて途中で終了し、上位装置
からＳＩＯに示す如く、次のレコードを指定してデータ
の読出しが指示されると、キャッシュメモリにブリフェ
ッチの対象となるＮ番目のトラックのデータが格納され
るまで、ミスヒツトとなってデータ転送が待たされる。

これは、キャッシュメモリの制御回路がブリフェッチの
ためのステージングに専念するため、上位装置からのコ
マンドの実行を待たせるためである。

Ｎ番目のトラックのデータがキャッシュメモリに格納さ
れると、上位装置が指定するレコードがキャッシュメモ
リに存在するため、ヒツトとなり、上位装置にはデータ
転送のＮ−１ヒツトとＮヒツトに示す如く、上位装置に
対するデータ転送が行われるが、Ｎ番目のトラックのデ
ータ転送が完了した時、キャッシュメモリにはＮ＋１番
目のトラックのデータがステージングされている途中で
あるため、ミスヒツトとなって、上位装置に対するデー
タ転送が待たされ、Ｎ＋１番目のトラックのデータのス
テージングが完了すると、Ｎ＋１ヒツトに示す如く、Ｎ
＋１番目のトラックのデータが上位装置に転送される。

そして、Ｎ＋１番目のトラックのデータ転送が完了した
時、次のＮ＋２番目のトラックのデータは、未だステー
ジングされていないため、又ミスヒツトとなって上位装
置に対するデータ転送は待たされる。

これは、一つのトラックのデータをキャッシュメモリに
ステージングする度に、キャッシュメモリ内の後処理や
キャッシュメモリの制御回路内のレジスタの整理及び次
のステージングのための準備等に時間が必要であり、ト
ラックの容量−杯にレコードが存在する場合、ディスク
装置のトラックを連続してアクセスすることが出来ず、
一つのトラックのデータをステージングした後に、ディ
スクの回転待ちが発生して、図示する如く、ステージン
グの間隔に空きが出るためである。

このように、従来のブリフェッチ機能は連続して複数ト
ラック分のレコード転送を要求された場合、ディスクの
回転待ち時間の影響を受けて、データ転送処理時間が長
くなるという問題がある。

本発明はこのような問題点に鑑み、データ転送処理効率
が悪化するようなコマンドチェインを受信した時、ブリ
フェッチ機能を停止させることで、データ転送処理時間
が長くならないようにすることを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕 第１図は本発明の詳細な説明するブロック図である。

制御手段１はチャネルインタフェース回路２を経て上位
装置が送出するコマンドチェインを受信し、データの読
出しが指示されていると、キャッシュメモリ４に指定さ
れたデータが存在するか調べ、存在しない場合、インタ
フェース回路３を経てディスク７から指定されたデータ
を読出させ、チャネルインタフェース回路２を経て上位
装置に転送する。

この時、前取出し機能６はディスク７から読出されたデ
ータをキャッシュメモリ４に書込み、更に、上位装置が
後からアクセスすると予想されるレコードをブリフェッ
チして書込む。

制御手段１は読出しを指示されたデータがキャッシュメ
モリ４に存在する場合、このコマンドチェインに、マル
チトラック処理を指示するフラグが設定されているか、
又、チャネルコマンド語が幾つあるか調べる。

コマンドチェインにマルチトラック処理を指示するフラ
グが設定されており、且つチャネルコマンド語が所定の
数、即ち、４個以上検出されると、制御手段１は停止手
段５に信号を送出する。

制御手段１から信号を受信した停止手段５は、前取出し
機能６の動作を停止させる。そして、インタフェース回
路３は制御手段１の制御により、ステージングを終了し
たトラックに対し、キャッシュメモリ４からデータを読
出して、チャネルインタフェース回路２を経て上位装置
に転送し、キャッシュメモリ４で不足する分のデータは
、続いてディスク７より読出して上位装置に転送すると
共に、キャッシュメモリ４にも書込む。即ち、通常のキ
ャッシュ動作へと移行して行く。

〔作用］ 上記の如く構成することにより、上位装置から複数トラ
ック分のレコード転送を要求された場合は、前取出し機
能６の動作を停止することが出来るため、上位装置に対
するデータ転送処理時間が、ブリフェッチ機能を持たな
い場合に比し、長くならないようにすることが出来る。

（実施例〕 第２図は本発明の一実施例を示す回路のブロック図であ
る。

プロセッサ８はチャネルインタフェース回路２を経て上
位装置が送出するコマンドチェインを受信し、データの
読出しが指示されていると、キャッシュメモリ４に指定
されたレコードが存在するか調べ、存在しない場合は、
インタフェース回路３の転送回路１１を制御して、ディ
スク７の指定されたトラックの指定されたレコードを読
出させ、チャネルインタフェース回路２を経て上位装置
に転送させる。

この時、制御回路１０は転送回路１１を制御してディス
ク７から読出されたレコードをキャッシュメモリ４に書
込み、更に、上位装置が後からアクセスすると予想され
る複数のレコードをブリフェッチして書込む。

即ち、制御回路１０は上位装置に転送された最後のレコ
ードに続いて、例えば、２トラック分に相当する数のレ
コードを読出し、キャッシュメモリ４に格納する。

プロセッサ８は読出しを指示されたレコードがキャッシ
ュメモリ４に存在しない場合は、上記動作を繰り返すが
、読出しを指示されたレコードが存在する場合、コマン
ドチェインに、マルチトラック処理を指示するフラグが
設定されているか、又、ＣＣＷが幾つあるか調べる。

この時、コマンドチェインにマルチトラック処理を指示
するフラグが設定されていても、ＣＣＷＯ数が３以下で
ある場合には、プロセッサ８は転送回路１１に指示して
、キャッシュメモリ４からＣＣＷの数だけレコードを読
出させ、チャネルインタフェース回路２を経て上位装置
に転送させる。

そして、転送回路１１の上位装置に対するデータ転送が
終了すると、制御回路１０は転送回路ｌｌに指示してデ
ィスク７より、上位装置に転送した最後のレコードから
２トラック分のレコードを読出させ、キャッシュメモリ
４に格納させる。

プロセッサ８は、コマンドチェインにマルチトラック処
理を指示するフラグが設定されており、且つ、ＣＣＷＯ
数が４個以上である場合には、キャンセル回路９に信号
を送出する。±ヤンセル回路９はプロセッサ８から信号
を受信すると、制御回路１０の動作を停止させる。

次に、プロセッサ８は転送回路１工を制御してキャッシ
ュメモリ４の指定されたレコードから順次レコードを読
出させて、チャネルインタフェース回路２を経て上位装
置に転送させ、キャッシュメモリ４で不足するレコード
は、ディスク７から続出させて転送させる。

この時、制御回路１０は転送回路１１がディスク７から
レコードを読出して、上位装置に転送する動作を実行し
ても、キャンセル回路９が動作を停止させているため、
ディスク７からキャッシュメモリ４にデータをブリフェ
ッチする動作を指示せず、従って、転送回路１１はディ
スク７から上位装置にデータ転送する動作と、並行して
キャッシュメモリ４にディスク７から上位装置に転送す
るデータを書込む動作のみ実行する。

第３図は第２図の動作を説明する図である。

第４図と同様に、複数トラック分のデータ転送を要求さ
れ、キャッシュメモリ４に格納されているレコード数が
不足し、Ｎ−１番目のトラックのデータを上位装置にデ
ィスク７から読出して転送すると共に、キャッシュメモ
リ４にも同時にステージングを行っている場合、上位装
置にはデータ転送のＮ−１ミスに示す如く、データが転
送され、キャッシュメモリにはステージングのＮ−１に
示す如く、データがステージングされている。

そして、上位装置に転送中のＮ−１トラツクのデータ転
送がコマンドチェインが切れて途中で終了し、上位装置
からＳＩＯに示す如く、次のレコードを指定してデータ
の読出しが指示されると、キャッシュメモリ４にＮ−１
番目のトラックのデータがステージングされた以降は、
ヒツトとなって、キャッシュメモリ４からデータが上位
装置に転送される。

そして、次のＮ番目のトラックのデータはキャッシュメ
モリ４に存在しないため、Ｎミスに示す如く、ディスク
７から読出されて上位装置に転送され、キャッシュメモ
リ７にはステージングのＮに示す如く、並行してデータ
が書込まれる。Ｎ＋１番目のトラックのデータも同様で
あり、Ｎ＋２番目のトラックのデータも同様である。

このように・キヤ・ノシュメモリ４０こ蓄積されたレコ
ード数以上のデータを連続して転送することを要求され
た場合、ブリフェッチ機能を停止させるとディスク７の
回転待ち時間の影響を除くことが出来るため、ブリフェ
ッチ機能を動作させるよりも、データ転送処理時間を短
縮することが出来る。

〔発明の効果〕

以上説明した如く、本発明はキャッシュメモリにブリフ
ェッチしておいたデータ量以上のデータを上位装置に転
送する場合、ブリフェッチ機能の無い場合に比し、デー
タ転送処理時間が長くなることを防止することが出来る
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明するブロック図、第２図は
本発明の一実施例を示す回路のブロック図、 第３図は第２図の動作を説明する図、 第４図は従来技術の問題点を説明する図である。 図において、 １は制御手段、 ２はチャネルインタフェース回路、 ３はインタフェース回路、 ４はキ・ヤツシュメモリ、５は停止手段、６は前取出し
機能、　　　７はディスク、８はプロセッサ、　　　　
９はキャンセル回路、１０は制御回路、　　　　１１は
転送回路である。 本発明の詳細な説明するブロック国 策　　１　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）キャッシュメモリ（４）と、上位装置が後からアク
   セスすると予想されるデータを、ディスク（７）から複
   数トラック分読出して該キャッシュメモリ（４）に格納
   する前取出し機能（６）とを備えた装置において、 上位装置が送出するコマンドチェインから、マルチトラ
   ック処理の指示とチャネルコマンド語の数を検出する制
   御手段（１）と、 該制御手段（１）の検出結果に基づき、前記前取出し機
   能（６）を停止させる停止手段（５）とを設け、前記制
   御手段（１）がマルチトラック処理の指示と、チャネル
   コマンド語の数が所定数以上であることを検出した時、
   前記前取出し機能（６）の動作を停止させることを特徴
   とするキャッシュメモリに対する前取出し機能停止方式
   。 ２）上記制御手段（１）が検出するチャネルコマンド語
   の上記所定数は「４」であることを特徴とする請求項１
   記載のキャッシュメモリに対する前取出し機能停止方式
   。