JPH0511933A - ハードデイスクエミユレータ及びその固定キヤツシユエリア割付方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ホストコンピュータから頻繁にアクセスが発
生する状況であっても、ハードディスクエミュレータと
しての機能の低下を防ぐ。 【構成】 光ディスク装置は主たるバルク記憶装置であ
る。ホストコンピュータからのアクセスの際には、ハー
ドディスク装置又は不揮発性メモリであるデータキャッ
シュ装置が用いられる。このデータキャッシュ装置は、
固定キャッシュエリアＡ１０a を有している。又、光デ
ィスク装置では、アクセスが頻繁に行われるアドレスを
含む連続したアドレスに、固定キャッシュエリア割付エ
リアＡ１０b が割り付けられている。これにより、ホス
トコンピュータから頻繁にアクセスが発生する状況であ
っても、ハードディスクエミュレータとしての機能低下
を防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、計算機の補助記憶装置
の１つであるハードディスクエミュレータに関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク装置は、計算機の補助記憶装
置として最も多く使用されているハードディスク装置と
比較して、ディスクを交換できること、非接触記録
方式のためクラッシュの危険性が無いこと、ディスク
の長寿命性を期待できること、記憶容量が大きいこ
と、等多くの利点を有する。

【０００３】従って、近年ハードディスク装置に代わる
補助記憶装置として注目されてきている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光ディ
スク装置が計算機の補助記憶装置として広く普及するた
めには、現時点では以下のような問題点が存在する。

【０００５】第１の問題点は、既にハードディスク装置
が計算機の補助記憶装置として広く使用されているた
め、光ディスク装置を計算機に接続するためには、新た
なハードウェアやソフトウェアを用意する必要があるこ
とである。

【０００６】第２の問題点は、光ディスク装置のスルー
プットがハードディスク装置と比べて低いことである。
光ディスク装置のスループットが低い要因として、第１
にシーク時間が長いこと、第２にエラー訂正前のデータ
エラーレイトが悪く、書き込み後のベリファイ処理が不
可欠なこと、第３に同じくエラーレイトの問題から交替
処理の発生確率が高いこと等が掲げられる。

【０００７】第３の問題点は、光ディスク装置が光磁気
方式の場合、オーバーライトができないこと、イレーズ
サイクルとライトサイクルとの間に磁化方向反転時間が
必要なこと等である。

【０００８】このようなことから、光ディスク装置で
は、特にライト動作の場合に、ハードディスク装置と比
べて処理速度が著しく低下するという問題がある。

【０００９】即ち、光ディスク装置は、多くの利点を有
しながら、その一方で又、多くの問題点も併せ持ってい
ることになる。

【００１０】本願の発明者の１人は、このような従来の
問題点を解決することができるハードディスクエミュレ
ータに関する技術を、本願発明の出願時には未公開であ
る特願平２−２３０８０７で提案している。

【００１１】この特願平２−２３０８０７では、主たる
記憶装置となる光ディスク装置と共に、キャッシュメモ
リとして用いられるハードディスク装置若しくは不揮発
性メモリと、ホストコンピュータと該光ディスク装置及
びハードディスク装置又は不揮発性メモリとの間にあっ
て、該ハードディスク装置若しくは不揮発性メモリをキ
ャッシュメモリとして用いながら、ホストコンピュータ
からのデータの記録やデータの再生の要求に対応して動
作するエミュレーションユニットとで構成される、計算
機の補助記憶装置として有効なハードディスクエミュレ
ータを提案している。

【００１２】このような特願平２−２３０８０７で提案
されている技術によれば、光ディスク装置導入に当たっ
て専用ハードウェアと専用ソフトウェアを不要にすると
共に、光ディスク装置のスループットの低さを補うこと
ができる等の優れた効果を得ることができる。

【００１３】更に、該特願平２−２３０８０７の発明者
を含む発明者等は、以下に述べるとうり、該特願平２−
２３０８０７で提案されているハードディスクエミュレ
ータの技術を、より一層向上させるテーマを見出してい
る。

【００１４】即ち、ホストコンピュータから頻繁にアク
セスが発生するという状況になってしまうと、キャッシ
ュメモリとして用いられるハードディスク装置又は不揮
発性メモリへ記録されたキャッシュデータの最新データ
に従って、主たる記憶装置となる光ディスク装置のデー
タを更新するという処理が追いつかなくなってしまう恐
れがある。

【００１５】このような更新の処理が追いつかなくなる
と、第１の問題点として主たる記憶装置へ未転送で、該
ハードディスク装置又不揮発性メモリに記録されたまま
のキャッシュデータが満杯になってしまう恐れがある。

【００１６】キャッシュメモリとして用いられるハード
ディスク装置又は不揮発性メモリへ記録されたデータ
は、それぞれのデータが本来光ディスク装置のどのアド
レスへ記録されるべきものであるかの情報を有してい
る。以降、このような情報を、単にアドレス情報と呼
ぶ。

【００１７】ホストコンピュータから頻繁にアクセスが
発生するという状況が生じてしまうと、第２の問題点と
してこのようなアドレス情報が蓄積されていき、このよ
うなアドレス情報を記録しているワークメモリの記憶容
量が満杯になってしまう恐れがある。

【００１８】このように、万一、キャッシュメモリとし
て用いられるハードディスク装置又は不揮発性メモリが
満杯になってしまったり、アドレス情報を記録するワー
クメモリが満杯となってしまうと、ハードディスク装置
又は不揮発性メモリのキャッシュデータを光ディスク装
置へ転送する処理が進行すると共に、該処理に伴って等
実行されるアドレス情報を整理する処理が進行して、こ
のような満杯状態が解消されるまで、ホストコンピュー
タからのアクセスに待ちを生じさせてしまう。

【００１９】又、万一、このような満杯状態となってし
まって、この際にホストコンピュータからのアクセスが
あると、満杯状態が解消されるまでの時間が加わって、
ホストコンピュータからのアクセス時間が長くなってし
まい、ハードディスクエミュレータとしての機能が低下
してしまう。

【００２０】本発明は、このようなハードディスクエミ
ュレータの技術をより一層向上させるテーマに鑑みてな
されたものであって、まず、前記特願平２−２３０８０
７と同様に、光ディスク装置導入に当って専用ハードウ
ェアと専用ソフトウェアを不要にすると共に、光ディス
ク装置のスループットの低さを補うことを目的とする。

【００２１】又、上記目的に加えて、本発明は、ホスト
コンピュータから頻繁にアクセスが発生する状況であっ
ても、主たる記憶装置へ未転送で、キャッシュメモリと
して用いられるハードディスク装置又は不揮発性メモリ
に記録されたままのキャッシュデータが満杯となってし
まったり、又、ワークメモリ中のアドレス情報が満杯と
なってしまって、ハードディスクエミュレータとしての
機能が低下してしまうことを防ぐことを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明は、主たる記憶装
置である光ディスク装置と、アクセスが頻繁に行われる
エミュレーションアドレスを含む連続したエミュレーシ
ョンアドレスのデータを一時的に記録するための固定キ
ャッシュエリアと、これ以外のデータを、データが書き
込まれていないキャッシュアドレスに適宜一時的に記録
するための通常キャッシュエリアとを有する、ハードデ
ィスク装置又は不揮発性メモリと、ホストコンピュータ
とハードディスク装置又は不揮発性メモリ及び光ディス
ク装置との間にあって、該装置間のデータ転送を制御す
るデータ転送制御回路、前記コンピュータ及びディスク
装置側とのインターフェイスを制御する回路、前記ハー
ドディスク装置又は不揮発性メモリと前記光ディスク装
置との間でバックグラウンド処理を行うＣＰＵ、該ＣＰ
Ｕの汎用ワークエリアとして主に用いられるワークメモ
リ、該ワークメモリに対するメモリ電源バックアップ回
路及びプログラム用ＲＯＭから主として成るエミュレー
ションユニットとを備えたことにより、上記目的を達成
したものである。

【００２３】又、請求項１のハードディスクエミュレー
タで、前記固定キャッシュエリアに一時的に記録される
データのエミュレーションアドレスを含む連続したエミ
ュレーションアドレスを割り付けるための、ハードディ
スクエミュレータの固定キャッシュエリア割付方法にお
いて、固定して定められた所定の連続したエミュレーシ
ョンアドレスを、前記固定キャッシュエリアに一時的に
記録されるデータの連続したエミュレーションアドレス
として割り付けることにより、上記目的を達成したもの
である。

【００２４】又、請求項１のハードディスクエミュレー
タで、前記固定キャッシュエリアに一時的に記録される
データのエミュレーションアドレスを含む連続したエミ
ュレーションアドレスを割り付けるための、ハードディ
スクエミュレータの固定キャッシュエリア割付方法にお
いて、前記ホストコンピュータからアクセスされるデー
タの、エミュレーションアドレス毎のアクセス頻度を求
め、少なくともアクセス頻度の高いエミュレーションア
ドレスを含む連続したエミュレーションアドレスを、前
記固定キャッシュエリアに一時的に記録されるデータの
連続したエミュレーションアドレスとして割り付けるこ
とにより、上記目的を達成したものである。

【００２５】更に、請求項１のハードディスクエミュレ
ータで、前記固定キャッシュエリアに一時的に記録され
るデータのエミュレーションアドレスを含む連続したエ
ミュレーションアドレスを割り付けるための、ハードデ
ィスクエミュレータの固定キャッシュエリア割付方法に
おいて、エミュレーションの際のキャッシュエリアとし
て用いられる前記ハードディスク装置又は不揮発性メモ
リの固定キャッシュエリアの記憶容量を、前記光ディス
ク装置の実際にデータが記録されるエリアの記憶容量以
上とし、該光ディスク装置の実際にデータが記録される
エリアに対応したエミュレーションアドレス全てを、前
記固定キャッシュエリアに一時的に記録されるデータの
連続したエミュレーションアドレスとして割り付けるこ
とにより、上記目的を達成したものである。

【００２６】

【作用】任意のハードディスク装置仕様に準拠したイン
ターフェイス仕様を有することにより、光ディスク装置
の導入に当って新たなソフトウェアやハードウェアを必
要とせず、接続するホストコンピュータからはハードデ
ィスク装置として認識され、光ディスクの交換により大
容量なハードディスク装置としてのエミュレーションを
可能にする。

【００２７】又、本発明では、このようなエミュレーシ
ョンの際に、ハードディスク装置又は不揮発性メモリを
キャッシュメモリとして用いることにより、光ディスク
装置の有する問題点を低減している。

【００２８】以降、このようなキャッシュメモリとして
用いられるハードディスク装置又は不揮発性メモリを、
データキャッシュ装置とも呼ぶ。

【００２９】即ち、ホストコンピュータから送られる記
録データを前記ハードディスク装置もしくは前記不揮発
性メモリに記録し、一方、前記ホストコンピュータが既
に記録されているデータを再生する場合、再生データを
前記ハードディスク装置もしくは不揮発性メモリか、前
記光ディスク装置から読み出す。前記ホストコンピュー
タからのアクセスがない時は、前記ハードディスク装置
もしくは不揮発性メモリから前記光ディスク装置に前記
記録データが転送されるか、あるいは前記再生データエ
リアに続く一定量のデータを前記光ディスク装置から前
記ハードディスク装置もしくは不揮発性メモリに転送す
る。

【００３０】このようにして、ハードディスク装置のエ
ミュレーション機能を有することにより、光ディスク装
置導入に当って専用のハードウェアとソフトウェアを不
要にすると共に、いわゆるキャッシュメモリとバックグ
ラウンド処理を設けることにより光ディスク装置のスル
ープットの低さを補う。

【００３１】以上述べた本発明の作用及びこれによる優
れた効果は、前述の本願の発明者の１人による特願平２
−２３０８０７においても発揮されているものである。

【００３２】本願発明においては、このような作用及び
効果に加えて、次のような作用及び効果を有している。

【００３３】即ち、本願発明は、更に、ホストコンピュ
ータからのデータの記録の要求やデータの再生の要求で
あるアクセスが頻繁に発生するという、比較的例外状況
にも着目してなされたものである。

【００３４】ホストコンピュータから頻繁にアクセスが
発生するという状況になってしまうと、前述のように、
キャッシュメモリとして用いられるハードディスク装置
又は不揮発性メモリ（データキャッシュ装置）の記憶容
量が満杯になってしまったり、アドレス情報を記録する
ワークメモリが満杯となってしまい、ハードディスクエ
ミュレータとしての機能は低下してしまう恐れがある。

【００３５】このような比較的例外的な状況にも対応す
るために、本発明では、データキャッシュ装置中、即ち
ハードディスク装置中又は不揮発性メモリ中のキャッシ
ュエリアを、通常キャッシュエリアと固定キャッシュエ
リアとの、２種類のキャッシュエリアとしている。

【００３６】この通常キャッシュエリアは、本願発明の
発明者の１人が前記特願平２−２３０８０７でハードデ
ィスクエミュレータの技術を提案する際、この特願平２
−２３０８０７の実施例に用いられているハードディス
ク装置中のキャッシュエリアとして想定していたものと
ほぼ同一のものである。

【００３７】この通常キャッシュエリアは、ホストコン
ピュータからアクセスされるデータの一時的な記録を、
データが書き込まれていないハードディスク装置上のア
ドレスに適宜一時的に記録するというものである。

【００３８】従って、このような通常キャッシュエリア
を用いるためには、ワークメモリ中等にアドレス情報を
記録しておく必要がある。

【００３９】前述の特願平２−２３０８０７及び本願発
明のハードディスクエミュレータは、任意のハードディ
スク装置仕様に準拠したインターフェイス仕様に従って
動作する。

【００４０】即ち、ホストコンピュータのハードディス
クエミュレータに対する記録や読出等のアクセスは、エ
ミュレートされるハードディスク装置仕様に準拠して行
われる。

【００４１】このホストコンピュータのアクセスの際
は、アクセスされるデータのハードディスクエミュレー
タに対するアドレス指定も、エミュレートされるハード
ディスク装置仕様に準拠している。

【００４２】以降、このようなホストコンピュータから
指定されるアドレスを、エミュレーションアドレスと呼
ぶ。

【００４３】このようなエミュレーションアドレスに
は、トラック番号やシリンダ番号やセクタ番号等は問わ
ず、所定のバイト数のブロックを単位としてアドレス指
定する、即ち、所定のバイト数のブロック全ての通し番
号に従ってアドレス指定するものと、一般的なハードデ
ィスク装置を想定して、トラック番号やシリンダ番号や
セクタ番号等の多種のアドレス値を組合せてアドレス指
定するもの等があるが、これはエミュレートされるハー
ドディスク装置仕様に従ったものであり、本発明はこれ
を限定するものではない。

【００４４】又、主たるバルク記憶装置である光ディス
ク装置においても、情報記録媒体の物理フォーマットが
螺旋状のものであっても、あるいは同心円状の複数のト
ラックによるものであっても、所定のアドレス指定方法
を有している。

【００４５】以降、光ディスク装置に対するデータのア
クセスの際に指定されるアドレスを、光ディスクアドレ
スと呼ぶ。

【００４６】なお、エミュレーンョンアドレスと光ディ
スクアドレスとは１対１で対応されているので、以降、
便宜上、光ディスク装置のアドレスもエミュレーション
アドレスとする。

【００４７】又、データキャッシュ装置であるハードデ
ィスク装置や不揮発性メモリにおいても、これに対する
データのアクセスは、所定の形態のアドレス指定がなさ
れる。

【００４８】以降、このようなデータキャッシュ装置の
データのアクセスの際に指定されるアドレスを、キャッ
シュアドレスと呼ぶ。

【００４９】データキャッシュ装置の前記通常キャッシ
ュエリアとホストコンピュータとの間のデータの転送
や、該通常キャッシュエリアと光ディスク装置との間の
データの転送においては、ワークメモリ中等に記録され
ているアドレス情報に従って、キャッシュアドレスとエ
ミュレーションアドレスとの対応がなされる。

【００５０】従って、データキャッシュ装置のアクセス
の際用いられるこのようなアドレス情報は、キャッシュ
アドレスとエミュレーションアドレスとの対応テーブル
となる。

【００５１】一方、本願発明の特徴の１つである、通常
キャッシュエリアと共にデータキャッシュ装置に備えら
れた固定キャッシュエリアは、アクセスが頻繁に行われ
るエミュレーションアドレスを含む連続したエミュレー
ションアドレスのデータを一時的に記録するためのエリ
アである。

【００５２】又、固定キャッシュエリアにおけるキャッ
シュアドレスと、これに割り付けられる連続したエミュ
レーションアドレスとの、個々のアドレスの対応は、１
対１の対応となっている。

【００５３】このような固定キャッシュエリアのアクセ
スの際には、前述の通常キャッシュエリアのアクセスの
際に必要としたアドレス情報は必要としない。

【００５４】又、固定キャッシュエリアに割り付けられ
ているエミュレーションアドレスに対して頻繁にホスト
コンピュータが記録を行ったとしても、固定キャッシュ
エリアの対応するキャッシュアドレスへのデータの記録
が指定回数行われるだけである。

【００５５】即ち、このように固定キャッシュエリアを
用いることにより、通常キャッシュエリアを用いた場合
の、主たるバルク記憶装置へ未転送で、キャッシュエリ
アに記録されたままのデータが満杯となってしまうとい
う恐れや、通常キャッシュエリアを用いるためのワーク
メモリ中のアドレス情報が満杯となってしまう恐れがな
い。

【００５６】このように、本発明では、固定キャッシュ
エリアを備えることにより、ホストコンピュータから頻
繁にアクセスが発生する状況でも、データキャッシュ装
置のデータが満杯となってしまうという恐れや、ワーク
メモリ中のアドレス情報が満杯となってしまうという恐
れを解消することができる。

【００５７】なお、本発明は、この固定キャッシュエリ
アの記憶容量や、主たる記憶装置である光ディスク装置
の記憶容量に対する固定キャッシュエリアの記憶容量の
比率や、固定キャッシュエリアへの連続したエミュレー
ションアドレスの割付方法、即ち、ハードディスクエミ
ュレータの固定キャッシュエリア割付方法を限定するも
のではない。

【００５８】なお、以下、本発明に用いることのできる
ハードディスクエミュレータの固定キャッシュエリア割
付方法を、例として説明する。

【００５９】図１は、本発明の固定キャッシュエリア割
付方法の第１例及び第２例を示すメモリマップ図を含む
線図である。

【００６０】この図１において、符号Ａ５は、主たる記
憶装置である光ディスク装置の全記憶容量エリアであ
る。

【００６１】又、符号Ａ４は、ハードディスク装置又は
不揮発性メモリであるデータキャッシュ装置の全キャッ
シュエリアである。

【００６２】該データキャッシュ装置の全キャッシュエ
リアＡ４は、固定キャッシュエリアＡ１０a と、通常キ
ャッシュエリアＡ１２a とに分けられている。

【００６３】前記固定キャッシュエリアＡ１０a は、ア
クセスが頻繁に行われるエミュレーションアドレスを含
む連続したエミュレーションアドレスのデータを、一時
的に記録するためのエリアとなっている。

【００６４】一方、前記通常キャッシュエリアＡ１２a
は、前述の固定キャッシュエリアＡ１０a に記録される
アドレス範囲以外のデータを、該通常キャッシュエリア
Ａ１２a のデータが書き込まれていないキャッシュアド
レスに、適宜一時的に記録するためのエリアである。

【００６５】一方、光ディスク装置の全記憶容量エリア
Ａ５は、固定キャッシュエリア割付エリアＡ１０b と、
通常キャッシュエリア割付エリアＡ１２b とに分けられ
ている。

【００６６】前記固定キャッシュエリア割付エリアＡ１
０b は、データキャッシュの際には前記固定キャッシュ
エリアＡ１０a が用いられるように、該固定キャッシュ
エリアＡ１０a に割り付けられたエリアである。

【００６７】該固定キャッシュエリア割付エリアＡ１０
b の記憶容量と、該固定キャッシュエリアＡ１０a の記
憶容量とは同一となっている。

【００６８】又、該固定キャッシュエリア割付エリアＡ
１０b の個々のアドレスと、該固定キャッシュエリアＡ
１０a の個々のアドレスとは１対１に対応しており、一
方のエリアのアドレスから他方のエリアの対応するアド
レスとの対応は、一義的に、又即座に求めることができ
る。

【００６９】前記通常キャッシュエリア割付エリアＡ１
２b は、データキャッシュの際前述の通常キャッシュエ
リアＡ１２a が用いられるよう、該通常キャッシュエリ
アＡ１２a に割り付けられたエリアである。

【００７０】該通常キャッシュエリア割付エリアＡ１２
b の記憶容量に比べ、該エリアＡ１２b のデータキャッ
シュに用いられる通常キャッシュエリアＡ１２a の記憶
容量は小さくなっている。

【００７１】これは、データキャッシュの際には、該通
常キャッシュエリアＡ１２a のデータが書き込まれてい
ないキャッシュアドレスが適宜用いられるためであり、
データキャッシュ装置の記憶容量を効果的に活用するこ
とができている。

【００７２】なお、本発明の固定キャッシュエリアの割
付方法の第１例は、この図１において、固定キャッシュ
エリアＡ１０a に割り付けられる固定キャッシュエリア
割付エリアＡ１０b が、固定して定められた所定の連続
したエミュレーションアドレスとなっている。

【００７３】この本発明の固定キャッシュエリアの割付
方法の第１例の固定キャッシュエリア割付エリアＡ１０
b 中のデータとしては、例えば、ＯＳ（operating syst
em）管理情報等、稼動するアプリケーションプログラム
に拘らず、アクセスが頻繁に行われるデータのエミュレ
ーションアドレスを含む連続したエミュレーションアド
レスに対応する連続したエミュレーションアドレスのエ
リアのデータとなっている。

【００７４】又、ＯＳ管理情報のうち、該光ディスク装
置上のファイル管理に関するＯＳ管理情報は、通常、光
ディスク装置全記憶容量エリアＡ５中に記録されるもの
であり、又このようなファイル管理に関する情報はアプ
リケーションプログラムに拘らず頻繁にアクセスされる
データであり、このようなデータを含むように固定キャ
ッシュエリアＡ１０a を割り付けることは効果的であ
る。

【００７５】又、本発明の固定キャッシュエリアの割付
方法の第２例は、図１において、固定キャッシュエリア
割付エリアＡ１０b が光ディスク装置全記憶容量エリア
Ａ５において固定して割り付けられたものとなってはい
ない。

【００７６】即ち、この固定キャッシュエリアの割付方
法の第２例では、ホストコンピュータからアクセスされ
るデータの、エミュレーションアドレス毎のアクセス頻
度を求め、少なくともアクセス頻度の高いエミュレーシ
ョンアドレスを含む連続したエミュレーションアドレス
を、固定キャッシュエリアＡ１０a に割り付けるという
固定キャッシュエリア割付エリアＡ１０b である。

【００７７】このような固定キャッシュエリアの割付方
法の第２例によれば、例えば、アプリケーションプログ
ラムが動作しているホストコンピュータからアクセスさ
れるデータのアクセス頻度の、エミュレーションアドレ
ス間での格差が大きい場合等に有効である。

【００７８】このようにアクセス頻度のエミュレーショ
ンアドレス間での格差がある場合は、アクセス頻度の高
いエミュレーションアドレスを含む連続したエミュレー
ションアドレスを固定キャッシュエリア割付エリアＡ１
０b とすることにより、ハードディスクエミュレータの
スループットを向上させることができる。

【００７９】図２は、本発明の固定キャッシュエリアの
割付方法の第３例を示すメモリマップ図を含む線図であ
る。

【００８０】この図２において、符号Ａ４、Ａ５、Ａ１
０a 、Ａ１０bは、前述の図１の同符号のものと同一の
ものである。

【００８１】この図２において、データキャッシュ装置
全キャッシュエリアＡ４の記憶容量は、主たるバルク記
憶装置である光ディスク装置の全記憶容量エリアの記憶
容量と同一となっている。

【００８２】又、該データキャッシュ装置全キャッシュ
エリアＡ４の全ては、固定キャッシュエリアＡ１０a と
なっている。従って、光ディスク装置全記憶容量エリア
Ａ５も、全て、固定キャッシュエリア割付エリアＡ１０
b となっている。

【００８３】従って、このような固定キャッシュエリア
の割付方法の第３例によれば、ホストコンピュータから
アクセスされるデータのエミュレーションアドレスがど
のようなアドレスであっても、アドレス情報等を用いる
ことなく、データキャッシュ装置のデータをアクセスす
ることができる。

【００８４】又、ホストコンピュータからのアクセスが
頻繁になったとしても、この際にアクセスされるデータ
のエミュレーションアドレスがどのようなアドレスであ
っても、主たるバルク記憶装置である光ディスク装置へ
未転送で、データキャッシュ装置に記録されたままのデ
ータが増加し満杯となってしまうことはない。

【００８５】又、この第３例においては、ワークメモリ
中等にアドレス情報を記録する必要がなく、ホストコン
ピュータから頻繁にアクセスが発生する状況に、ワーク
メモリ中のアドレス情報が満杯となってしまうという恐
れは全くない。

【００８６】

【実施例】以下図面に基づいて本発明の実施例を詳細に
説明する。

【００８７】図３に本発明の実施例の基本構成を示す。

【００８８】ホストコンピュータ１は、インターフェイ
スバス６を介してハードディスクエミュレータ２にデー
タを記録し、該ハードディスクエミュレータ２からデー
タを再生する。

【００８９】ハードディスクエミュレータ２は、エミュ
レーションユニット３、ハードディスク装置４、光ディ
スク装置５から構成され、これらのユニット及び装置
３、４、５は、インターフェイスバス７により接続され
ている。

【００９０】エミュレーションユニット３は、ハードデ
ィスクエミュレータ２の全体制御を行うユニットで、ハ
ードディスクとしてのエミュレーションや、ハードディ
スク装置４、光ディスク装置５とのデータ転送、並びに
ホストコンピュータ１とのデータ転送を制御する。

【００９１】ハードディスク装置４は、不揮発性のデー
タキャッシュ装置として使用され、エミュレーションす
るターゲットのハードディスク装置と比べて容量が少な
い。

【００９２】光ディスク装置５は記録媒体であるディス
クの交換が可能で、ハードディスクのエミュレーション
をするために書換可能型が採用されている。

【００９３】図４に上記実施例における記録時のデータ
フローを示す。

【００９４】ホストコンピュータ１から送られてくるデ
ータは、エミュレーションユニット３を介してハードデ
ィスク装置４に記録される。ホストコンピュータ１から
の記録コマンドシーケンスが終了すると、ハードディス
ク装置４に記録されたデータを光ディスク装置５に転送
する。この転送はホストコンピュータ１からハードディ
スクエミュレータ２に起動がかかっていない間、即ち該
ハードディスクエミュレータ２のバックグラウンド処理
として行われる。又、このバックグラウンド処理中に、
ホストコンピュータ１からハードディスクエミュレータ
２に起動がかかった場合は、バックグラウンド処理を直
ちに中止し、起動されたコマンドシーケンスを実行し、
これを終了させた後、残ったバックグラウンド処理を再
開し実行する。

【００９５】図５に上記実施例における再生時のデータ
フローを示す。

【００９６】ホストコンピュータ１から指定されたデー
タがハードディスク装置４内にあった場合、データは該
ハードディスク装置４からエミュレーションユニット３
を介してホストコンピュータ１に送られる。

【００９７】再生時のバックグラウンド処理では、再生
データが図７及び図８を用いて後述するシーケンシャル
ファイルデータである場合には、再生データに続くエリ
アのデータが光ディスク装置５からハードディスク装置
４に転送される。即ち、プリフェッチ（先読み）が行わ
れる。

【００９８】ホストコンピュータ１から補助記憶装置へ
のアクセスは、一般にシーケンシャルに行われる場合が
多く、あるデータへアクセスされた後、そのデータの後
ろに続くデータがアクセスされる可能性が高いため、こ
のバックグラウンド処理で行われるプリフェッチが有効
になる。

【００９９】ホストコンピュータ１から指定されたデー
タがハードディスク装置４内に無かった場合は、エミュ
レーションユニット３を介して光ディスク装置５から転
送される。

【０１００】ハードディスク装置４は、ランダムアクセ
スの可能なメモリであるため、シーク時間がシステム全
体の性能を考える上で無視できないことが多い。

【０１０１】一般に、現在のハードディスク装置のシー
ク時間は、回転待ち時間を含めて２０〜５０ms程度であ
り、一方、１セクタ当たり記録に要する時間は１ms以下
が多い。ランダムアクセスの多い場合を考えると、実際
の記録は数ms程度にすぎないが、シークに数十ms程度要
するため、ホストコンピュータ１から見た所要時間は
（数十ms）＋（数ms）になる。

【０１０２】一方、上記実施例のハードディスクエミュ
レータ２では、ホストコンピュータ１から指定されたア
ドレスによらずキャッシュメモリとして用いるハードデ
ィスク装置４にデータをシーケンシャルに記憶していく
ため、シークが発生せず、ホストコンピュータ１から見
た所要時間は数msのみで済む。

【０１０３】次に、エミュレーションユニット３の具体
的な回路構成を図６に示す。

【０１０４】エミュレーションユニット３は、ホストコ
ンピュータ１とのインターフェイスと、光ディスク装置
５とハードディスク装置４とのインターフェイスを持
ち、該エミュレーションユニット３の内部でホストコン
ピュータ側インターフェイス制御回路６とメモリデバイ
ス側インターフェイス制御回路７がそれぞれのインター
フェイスプロトコルを制御する。

【０１０５】データ転送制御回路８は、ホストコンピュ
ータ１とメモリデバイスとの間、及び光ディスク装置５
とハードディスク装置４との間のデータ転送を制御す
る。データバッファ９は、これらのデータ転送時にバッ
ファメモリとして動作する。

【０１０６】エミュレーションユニット３の全体制御
は、ＣＰＵ（セントラルプロセッシングユニット）１０
とプログラム用ＲＯＭ（プログラム用リードオンリーメ
モリ）１１、ワークＲＡＭ（ワークランダムアクセスメ
モリ）１２から構成される。

【０１０７】ワークＲＡＭ１２は、ＣＰＵ１０の汎用ワ
ークエリアとして用いられるだけでなく、ハードディス
ク装置４上のデータのアドレス情報もストアする。

【０１０８】このアドレス情報は、図９及び図１０を用
いて後述する通り、キャッシュアドレス（ハードディス
クアドレス）とエミュレーションアドレス（光ディスク
アドレスと同一とされる）との対応を示す情報であり、
通常、キャッシュエリアに新しいデータが記録される毎
に生成される。

【０１０９】又、通常キャッシュエリアを用いる場合に
は、ＣＰＵ１０は、このアドレス情報を基に、ホストコ
ンピュータとハードディスク装置４との間でデータ転送
を行ったり、光ディスク装置５とハードディスク装置４
との間でバックグラウンド処理を行う。

【０１１０】バックグラウンド処理は、ホストコンピュ
ータ１からは独立して行われるため、該バックグラウン
ド処理が終結する前に電源が切られアドレス情報が無く
なるのを防ぐために、ワークＲＡＭ１２に対するメモリ
電源バックアップ回路１３を設ける。

【０１１１】なお、図の符号１４は、ホストコンピュー
タ１とのインターフェイスバス、１５はメモリデバイ
ス、即ち光ディスク装置５、ハードディスク装置４との
間のインターフェイスバスを示す。エミュレーションユ
ニット３内の各ブロックはデータバス１６とアドレスバ
ス１７によって接続されている。ホストコンピュータ１
とメモリデバイスとの間及び光ディスク装置５とハード
ディスク装置４との間のデータは、データ転送制御信号
１８により、データバス１６を介して転送される。

【０１１２】このデータ転送は、一般にＣＰＵ１０を介
して行うと転送速度が遅くなるために、データ転送制御
回路８によって生成される転送要求信号や応答信号等の
データ転送制御信号１８によって制御される。符号１９
はメモリ電源バックアップ回路１３からワークＲＡＭ１
２に供給されるバックアップ電源を示す。

【０１１３】図７は、前記実施例の光ディスク装置５の
全記憶容量エリアのマップ図である。

【０１１４】この図７において、符号Ａ１０b 、Ａ１２
b 、Ａ１４b は、前述の図１及び図２の同符号のものと
同一のものである。

【０１１５】この図７に示される通り、本実施例に用い
られている光ディスク装置５の全記憶容量は、３００Ｍ
Ｂ（メガバイト）である。

【０１１６】この光ディスク装置５での全記憶容量エリ
アの先頭の４ＭＢは、ＯＳ管理情報に関するデータが記
録されている。

【０１１７】本実施例の光ディスク装置５は、実際にデ
ータが記録される記録媒体が交換可能となっている。従
って、この全記憶容量エリアの先頭の４ＭＢのＯＳ管理
情報データＤ３は、主として、光ディスク装置５に取り
付けられている記録媒体に記録されているデータのファ
イル管理に関する情報となっている。

【０１１８】このＯＳ管理情報データＤ３は、ホストコ
ンピュータからのアクセスが頻繁に行われるデータとな
っている。

【０１１９】従って、この図７で符号Ａ１０b で示され
る如く、このＯＳ管理情報データＤ３は、固定キャッシ
ュエリア割付エリアとなっている。

【０１２０】又、この図７において、符号Ａ１２b が付
されたエリアは、通常キャッシュエリア割付エリアとな
っている。

【０１２１】なお、符号Ａ１４b の付された４ＭＢのエ
リアは、プリフェッチエリア割付エリアとなっている。
このプリフェッチエリア割付エリアＡ１４b は、アクセ
スがアドレスの順にシーケンシャルに行われるシーケン
シャルファイルデータＤ２が記録されている。

【０１２２】なお、この図７の通常キャッシュエリア割
付エリアＡ１２b 中の符号Ｄ１は、ホットデータであ
り、図８を用いて後述する通り、ハードディスク装置４
の通常キャッシュエリアＡ１２a に展開されているデー
タである。

【０１２３】図８は、前記実施例のハードディスク装置
４の全キャッシュエリアのマップ図である。

【０１２４】この図８において、符号Ａ１０a 、Ａ１２
a 、Ａ１４a は、前述の図１及び図２の同符号のものと
同一のものである。又、この図８の符号Ｄ１、Ｄ２、Ｄ
３は、前述の図７の同符号のものと同一のものである。

【０１２５】この図８に示される通り、ハードディスク
装置４の全記憶容量は４０ＭＢである。

【０１２６】又、このハードディスク装置４の全記憶容
量は、通常キャッシュエリアＡ１２a と、プリフェッチ
エリアＡ１４a と、固定キャッシュエリアＡ１０a とで
構成されるキャッシュエリアとなっている。

【０１２７】前記通常キャッシュエリアＡ１２a は、全
キャッシュエリアの先頭から３２ＭＢが割り付けられて
いる。

【０１２８】なお、この通常キャッシュエリアＡ１２a
に記録されているデータは、以降、ホットデータＤ１と
呼ぶ。

【０１２９】前記プリフェッチエリアＡ１４a は、前述
の３２ＭＢの通常キャッシュエリアＡ１２a に続く４Ｍ
Ｂのエリアである。

【０１３０】ホストコンピュータからのアクセスの際、
アクセス対象となるデータが前述の図７の符号Ａ１４b
で示されるプリフェッチエリア割付エリアに記録されて
いるシーケンシャルファイルデータＤ２である場合に
は、キャッシュエリアとしてこの図８の符号Ａ１４a で
示されるプリフェッチエリアが用いられる。

【０１３１】ホストコンピュータからのシーケンシャル
ファイルデータＤ２の読出のアクセスの際には、図５を
用いて前述した、バックグラウンド処理によるプリフェ
ッチが行われる。

【０１３２】この図８の４ＭＢの前記プリフェッチエリ
アＡ１４a に続くエリアである、４ＭＢである固定キャ
ッシュエリアＡ１０a は、前述の図７の固定キャッシュ
エリア割付エリアＡ１０b に記録されているＯＳ管理情
報データＤ３のデータキャッシュに用いられる。

【０１３３】このハードディスク装置４の固定キャッシ
ュエリアＡ１０a の記憶容量は、前述の光ディスク装置
５の先頭に位置する固定キャッシュエリア割付エリアＡ
１０b の４ＭＢの記憶容量と同一になっている。

【０１３４】又、このハードディスク装置４の固定キャ
ッシュエリアＡ１０aを用いたデータキャッシュの際に
は、アドレス情報を用いることなく速やかに処理を行う
ことが可能である。

【０１３５】図９は、本実施例のアドレス情報が記録さ
れたキャッシュアドレステーブルを示す線図である。

【０１３６】この図９に示されるキャッシュアドレステ
ーブルは、スタートアドレスとエンドアドレスとでなる
キャッシュアドレス（ハードディスクアドレス）と、ス
タートアドレスとエンドアドレスとでなるエミュレーシ
ョンアドレス（光ディスクアドレスと同一となってい
る）とで構成されている。

【０１３７】この図９で示されるキャッシュアドレステ
ーブルは、ホストコンピュータからのアクセスの際のア
ドレス指定、即ちエミュレーションアドレスによるアド
レス指定に従って、ハードディスク４上の通常キャッシ
ュエリアＡ１２a をアクセスする際のキャッシュアドレ
ス（ハードディスクアドレス）を求める際に用いられ
る。

【０１３８】あるいは、このキャッシュアドレステーブ
ルは、バックグラウンド処理で行われる、ハードディス
ク４の通常キャッシュエリアＡ１２a と光ディスク装置
５の通常キャッシュエリア割付エリアＡ１２b との間の
データ転送の際の、ハードディスクアドレスと光ディス
クアドレスとの対応を求める際にも用いられる。

【０１３９】なお、本実施例では、エミュレーションア
ドレスと光ディスクアドレスとは１対１に対応してお
り、同一と見做すことができる。

【０１４０】以上説明した通り、本実施例によれば、デ
ータキャッシュ装置としてハードディスク装置を用い、
光ディスク装置の短所を補ったハードディスクエミュレ
ータを構成することができる。

【０１４１】又、この本実施例のハードディスクエミュ
レータは、ハードディスク装置に、通常キャッシュエリ
アと共に固定キャッシュエリアを設け、これにより、ホ
ストコンピュータから頻繁にアクセスが発生する状況で
あっても、光ディスク装置へ未転送で、データキャッシ
ュ装置として用いられるハードディスク装置に記録され
たままのキャッシュデータが満杯となってしまったり、
又、ワークメモリ中のアドレス情報が満杯となってしま
うことを防止することができる。

【０１４２】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、光
ディスク装置の長所であるディスクの交換性、長寿命
性、大容量性、及びクラッシュフリーを有し、加えてキ
ャッシュメモリとバックグラウンド処理を設けることに
より、光ディスク装置の短所であるスループットの低さ
を補うことができ、更にランダムアクセス性の高いデー
タの記録時は、エミュレーションするターゲットである
ハードディスク装置のスループットを上回ることも期待
できる。

【０１４３】又、本発明によれば、ハードディスク装置
のエミュレーション機能を有することにより、光ディス
ク装置特有のハードウェアやソフトウェアを必要とせ
ず、ハードディスク装置に置き代ってホストコンピュー
タに接続することもできるという効果も得られる。

【０１４４】又、本発明によれば、上記効果に加え、ホ
ストコンピュータから頻繁にアクセスが発生する状況で
あっても、主たる記憶装置へ未転送で、キャッシュメモ
リとして用いられるハードディスク装置又は不揮発性メ
モリに記録されたままのキャッシュデータが満杯となっ
てしまったり、又、ワークメモリ中のアドレス情報が満
杯となってしまって、ハードディスクエミュレータとし
ての機能が低下してしまうことを防ぐことができるとい
う効果をも得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明のハードディスクエミュレータ
の固定キャッシュエリア割付方法の第１例及び第２例を
示すメモリマップ図を含む線図である。

【図２】図２は、本発明のハードディスクエミュレータ
の固定キャッシュエリア割付方法の第３例を示すメモリ
マップ図を含む線図である。

【図３】図３は、本発明の実施例の基本構成を示すブロ
ック図である。

【図４】図４は、上記実施例における記録時のデータフ
ローを示すブロック図である。

【図５】図５は、同じく再生時のデータフローを示すブ
ロック図である。

【図６】図６は、上記実施例での構成要素であるエミュ
レーションユニットの具体的な回路構成を示すブロック
図である。

【図７】図７は、前記実施例の光ディスク装置の全記憶
容量エリアのマップ図である。

【図８】図８は、前記実施例のハードディスク装置の全
キャッシュエリアのマップ図である。

【図９】図９は、本実施例のアドレス情報が記録された
キャッシュアドレステーブルを示す線図である。

【符号の説明】

１…ホストコンピュータ、 ２…ハードディスクエミュレータ、 ３…エミュレーションユニット、 ４…ハードディスク装置、 ５…光ディスク装置、 ６…ホストコンピュータ側インターフェイス制御回路、 ７…メモリデバイス側インターフェイス制御回路、 ８…データ転送制御回路、 ９…データバッファ、 １０…ＣＰＵ、 １１…プログラム用ＲＯＭ、 １２…ワークＲＡＭ、 １３…メモリ電源バックアップ回路、 １４…インターフェイスバス、 １５…メモリデバイス（インターフェイスバス）、 １６…データバス、 １７…アドレスバス、 １８…データ転送制御信号、 １９…バックアップ電源、 Ａ４…データキャッシュ装置全キャッシュエリア、 Ａ５…光ディスク装置全記憶容量エリア、 Ａ１０a …固定キャッシュエリア、 Ａ１２a …通常キャッシュエリア、 Ａ１４a …プリフェッチエリア、 Ａ１０b …固定キャッシュエリア割付エリア、 Ａ１２b …通常キャッシュエリア割付エリア、 Ａ１４b …プリフェッチエリア割付エリア、 Ｄ１…ホットデータ、 Ｄ２…シーケンシャルファイルデータ、 Ｄ３…ＯＳ管理情報データ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主たる記憶装置である光ディスク装置と、 アクセスが頻繁に行われるエミュレーションアドレスを
   含む連続したエミュレーションアドレスのデータを一時
   的に記録するための固定キャッシュエリアと、これ以外
   のデータを、データが書き込まれていないキャッシュア
   ドレスに適宜一時的に記録するための通常キャッシュエ
   リアとを有する、ハードディスク装置又は不揮発性メモ
   リと、 ホストコンピュータとハードディスク装置又は不揮発性
   メモリ及び光ディスク装置との間にあって、該装置間の
   データ転送を制御するデータ転送制御回路、前記コンピ
   ュータ及びディスク装置側とのインターフェイスを制御
   する回路、前記ハードディスク装置又は不揮発性メモリ
   と前記光ディスク装置との間でバックグラウンド処理を
   行うＣＰＵ、該ＣＰＵの汎用ワークエリアとして主に用
   いられるワークメモリ、該ワークメモリに対するメモリ
   電源バックアップ回路及びプログラム用ＲＯＭから主と
   して成るエミュレーションユニットと、 を備えたことを特徴とするハードディスクエミュレー
   タ。
2. 【請求項２】請求項１のハードディスクエミュレータ
   で、前記固定キャッシュエリアに一時的に記録されるデ
   ータのエミュレーションアドレスを含む連続したエミュ
   レーションアドレスを割り付けるための、ハードディス
   クエミュレータの固定キャッシュエリア割付方法におい
   て、 固定して定められた所定の連続したエミュレーションア
   ドレスを、前記固定キャッシュエリアに一時的に記録さ
   れるデータの連続したエミュレーションアドレスとして
   割り付けることを特徴とするハードディスクエミュレー
   タの固定キャッシュエリア割付方法。
3. 【請求項３】請求項１のハードディスクエミュレータ
   で、前記固定キャッシュエリアに一時的に記録されるデ
   ータのエミュレーションアドレスを含む連続したエミュ
   レーションアドレスを割り付けるための、ハードディス
   クエミュレータの固定キャッシュエリア割付方法におい
   て、 前記ホストコンピュータからアクセスされるデータの、
   エミュレーションアドレス毎のアクセス頻度を求め、 少なくともアクセス頻度の高いエミュレーションアドレ
   スを含む連続したエミュレーションアドレスを、前記固
   定キャッシュエリアに一時的に記録されるデータの連続
   したエミュレーションアドレスとして割り付けることを
   特徴とするハードディスクエミュレータの固定キャッシ
   ュエリア割付方法。
4. 【請求項４】請求項１のハードディスクエミュレータ
   で、前記固定キャッシュエリアに一時的に記録されるデ
   ータのエミュレーションアドレスを含む連続したエミュ
   レーションアドレスを割り付けるための、ハードディス
   クエミュレータの固定キャッシュエリア割付方法におい
   て、 エミュレーションの際のキャッシュエリアとして用いら
   れる前記ハードディスク装置又は不揮発性メモリの固定
   キャッシュエリアの記憶容量を、前記光ディスク装置の
   実際にデータが記録されるエリアの記憶容量以上とし、 該光ディスク装置の実際にデータが記録されるエリアに
   対応したエミュレーションアドレス全てを、前記固定キ
   ャッシュエリアに一時的に記録されるデータの連続した
   エミュレーションアドレスとして割り付けることを特徴
   とするハードディスクエミュレータの固定キャッシュエ
   リア割付方法。