JPH05143248A - 半導体デイスク装置のデータバツクアツプ方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 停電時に半導体メモリのデータ退避を行う半
導体ディスク装置がデータバックアップ動作を実行して
いる間に電源が復旧した場合に、データバックアップ動
作を最後まで実行せずに中止させ、データリストア動作
を不要にさせ、リカバリ時間を最小限に抑える。 【構成】 半導体記憶手段１１は記憶領域を複数の論理
ドライブ１１ｉ（ｉ＝０〜ｎ）に分割して、記憶内容の
状態管理を各論理ドライブ１１ｉ（ｉ＝０〜ｎ）毎に行
なわせ、電源停電時に補助電源１６の電力供給を受け、
半導体記憶手段１１の内容を不揮発性記憶手段１３へ転
送するデータバックアップ動作でデータ保証を行い、デ
ータバックアップ動作中に電源供給が復旧されると、論
理ドライブ１１ｉ（ｉ＝０〜ｎ）単位でデータバックア
ップ動作を中断し、中断時の不揮発性記憶手段１３のデ
ータ更新を完了した時点でデータバックアップ動作を終
了し、そのまま通常運用を再開させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は停電時における半導体メ
モリのデータ退避を行うための半導体ディスク装置のデ
ータバックアップ方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータシステムの高速化に
伴い外部記憶装置の処理高速化が要求され、磁気ディス
ク装置に比較して桁違いに高速なアクセスが可能である
半導体ディスク装置が外部記憶装置として用いられるよ
うになってきている。図７に示すように、半導体ディス
ク装置が用いられるコンピュータシステムでは、２台の
ホストコンピュータ（ＣＰＵ）１，２と、２台の磁気デ
ィスク装置（ＤＫＵ）３，４と、その磁気ディスク装置
３，４に対するデータアクセスを制御する磁気ディスク
制御装置（ＤＫＣ）５，６と、高速外部記憶装置として
の半導体ディスク装置（ＳＳＤ）７とを組合せた構成が
ある。

【０００３】このシステムにおける各磁気ディスク装置
３，４は１台の磁気ディスク制御装置５，６によってそ
れぞれデータアクセスを制御される。磁気ディスク装置
３または４へのアクセスは磁気ディスク制御装置５また
は６を介して行われ、単一パス障害による装置ダウンを
防止するため、あるいはシリンダ単位の排他制御機構に
よる同時アクセスを可能にするため等の理由からアクセ
スパスが二重化されている。

【０００４】磁気ディスク制御装置５または６は、ホス
トコンピュータ１あるいは２とのデータ／コマンドの送
受信を行うためのインタフェースであるディレクタ部５
ａまたは６ａと、磁気ディスク装置３または４との送受
信を行うためのインタフェースであるアダプタ部５ｂま
たは６ｂとを備えている。磁気ディスク制御装置５また
は６のディレクタ部５ａまたは６ａは、１台の磁気ディ
スク制御装置５，６に複数具備され、それぞれホストコ
ンピュータ１あるいは２の異なるチャネル１ａあるいは
２ａに接続される。接続されるチャネルは、同一ホスト
コンピュータ１または２のチャネル１ａまたは２ａから
だけ接続させても良いし、異なるホストコンピュータ１
および２のチャネル１ａおよび２ａを接続させても良
い。

【０００５】このシステムにおけるパスルートを例示す
ると、例えば、ホストコンピュータ１（ＣＰＵ＃０）の
チャネル１ａ（１ａ−Ｂ）から磁気ディスク制御装置６
（ＤＫＣ＃１）のディレクタ６ａ（６ａ−ｂ）に伝送
し、さらに磁気ディスク制御装置６（ＤＫＣ＃１）のア
ダプタ６ｂ（６ｂ−１）から磁気ディスク装置４に伝送
される。

【０００６】半導体ディスク装置７は、磁気ディスク制
御装置と磁気ディスク装置を備えたものと考えられ、半
導体ディスク装置７のディレクタ７ａとホストコンピュ
ータ１あるいは２のチャネル１ａあるいは２ａとの接続
があるのみである。この接続については磁気ディスク制
御装置の場合とまったく同様である。半導体ディスク装
置７は、図８に示すように、ホスト側とのインタフェー
スとしてのディレクタ（ＤＩＲ）７ａの他に、半導体デ
ィスク装置全体の制御および監視を行うサービスプロセ
ッサ（ＳＶＰ）７ｂと、ディレクタ７ａからのデータを
メモリへ書き込みあるいはメモリからデータを読み出し
てディレクタ７ａへ転送するメモリアクセス制御部（Ｍ
ＡＣ）７ｃと、ダイナミックランダムアクセスメモリを
形成した半導体メモリであるトラックメモリ（ＴＭ）７
ｄと、このトラックメモリ７ｄに格納されたデータを停
電時等の異常事態に際し不揮発性記憶装置側へ退避させ
るバックアップディスク制御部（ＢＤＣ）７ｅと、デー
タ退避に必要な記憶容量を有する不揮発性記憶装置とし
てのハードディスク装置からなる磁気ディスク部（Ｍ
Ｄ）７ｆと、これらの各部に必要な電力を供給するバッ
テリからなる電源部（ＢＡＴ）７ｇとを備えている。

【０００７】このような半導体ディスク装置７の構成で
は、電源の停電が発生した場合に、装置全体は電源部７
ｇからの電力により電源バックアップがされており、停
電の検出を契機に磁気ディスク部７ｆへのデータバック
アップ動作を開始する。この動作においては、一度デー
タバックアップを開始すると、それに要する時間および
電源復旧後のデータリストア動作には非常に多くの時間
を必要とするため、一定時間、停電状態が継続した時
に、始めてデータバックアップを開始するようにしてい
る。

【０００８】サービスプロセッサ７ｂが電源の停電を確
認し、当該部内のタイマ機能により経過時間をはかり、
停電状態が規定の時間継続するとメモリアクセス制御部
７ｃを介してトラックメモリ７ｄのデータを読み出す動
作を起動する。トラックメモリ７ｄから磁気ディスク部
７ｆへのデータ転送は、まず、バックアップディスク制
御部７ｅがメモリアクセス制御部７ｃに対して指示を行
い、メモリアクセス制御部７ｃから読み出されたデータ
は内部バスを経由してバックアップディスク制御部７ｅ
に送出される。

【０００９】バックアップディスク制御部７ｅではメモ
リアクセス制御部７ｃとの転送シーケンス起動と前後し
て、磁気ディスク部７ｆとのデータ転送シーケンスの起
動も実行する。バックアップディスク制御部７ｅに読み
込まれたデータはそのまま磁気ディスク部７ｆに転送さ
れて書き込まれる。このようなデータ転送手順に従い、
図９に示すように、複数の論理ドライブ（ＬＤＶ）８ａ
（論理ドライブ番号０），８ｂ（同１），８ｃ（同２）
に分割されたトラックメモリ７ｄの形態を保持するよう
にして、トラックメモリ７ｄの先頭アドレス０からシー
ケンシャルに最終アドレスｎまでの、すべてのデータを
磁気ディスク部７ｆに格納し、データバックアップ動作
を終了させる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術におい
ては、データバックアップが開始され、動作が継続して
実行されて、図１０に示すように、論理ドライブ８ｂの
途中であるアドレスｍの位置（網掛け部）まで、データ
バックアップが実行された時に、電源が復旧した場合、
そのままアドレスｍ以降のデータ転送を継続し、復旧後
であっても、すべてのバックアップが終了してから装置
の再立ち上げを実施していた。このため、バックアップ
転送が不必要なアドレスｍ以降のデータまで転送し、し
かも必要以上のデータリストア動作を要し、データリカ
バリ時間が多く掛かるという問題点があった。

【００１１】本発明は、従来の技術における前記問題点
を解消するためのものであり、そのための課題は、デー
タバックアップ動作を実行している間に電源が復旧した
場合には、データバックアップ動作を最後まで実行せず
に中止させるとともに、データリストア動作を不要にさ
せ、リカバリ時間を最小限に抑えるようにした半導体デ
ィスク装置のデータバックアップ方式を提供することに
ある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を達成
できるようにするため、図１に示すように、半導体ディ
スク装置のデータバックアップ方式を構成する。ここ
に、半導体ディスク装置のデータバックアップ方式にお
いては、半導体記憶手段１１と、該半導体記憶手段１１
へのデータアクセスを制御するメモリアクセス制御手段
１２と、不揮発性記憶手段１３と、該不揮発性記憶手段
１３に対するデータ転送を制御する不揮発性記憶アクセ
ス制御手段１４と、電源断指示または停電を監視すると
ともに電源断状態におけるデータバックアップ指示ある
いは電源復旧後のデータリストア指示を指令する制御監
視手段１５と、停電時に電力供給する補助電源１６とを
備え、前記半導体記憶手段１１は記憶領域を複数の論理
ドライブ１１ｉ（ｉ＝１〜ｎ）に分割して、記憶内容の
状態管理を各論理ドライブ１１ｉ（ｉ＝１〜ｎ）毎に行
なわせ、電源停電時には前記補助電源１６からの電力供
給によって前記半導体記憶手段１１の内容を前記不揮発
性記憶手段１３へ転送するデータバックアップ動作を実
行してデータ保証を行うとともに、前記データバックア
ップ動作実行中に電源供給が復旧された場合には、前記
論理ドライブ１１ｉ（ｉ＝１〜ｎ）単位で前記データバ
ックアップ動作を中断し、中断時における前記不揮発性
記憶手段１３のデータ更新を完了した時点で前記データ
バックアップ動作を終了し、そのまま通常運用を再開さ
せることを特徴とする。

【００１３】

【作用】このように構成したことにより、半導体ディス
ク装置のデータバックアップ方式を適用すると、制御監
視手段１５により電源の通電／停電が監視され、半導体
記憶手段１１の論理ドライブ１１ｉ（ｉ＝１〜ｎ）毎に
記憶内容の状態管理が行なわれる。

【００１４】電源停電が検出されると、補助電源１６か
ら電力供給されて、半導体記憶手段１１の内容が各論理
ドライブ１１ｉ（ｉ＝１〜ｎ）単位にメモリアクセス制
御手段１２から不揮発性記憶アクセス制御手段１４を介
して不揮発性記憶手段１３へ転送されてデータバックア
ップ動作が実行され、データ保証が行われる。このデー
タバックアップ動作実行中に電源供給が復旧されると、
論理ドライブ１１ｉ（ｉ＝１〜ｎ）単位でデータ転送さ
れるデータバックアップ動作が、転送中の論理ドライブ
１１ｉ（ｉ＝１〜またはｎ）の転送完了で中断し、中断
時における論理ドライブ１１ｉ（ｉ＝１〜またはｎ）の
内容が不揮発性記憶手段１３においてデータ更新された
時点でデータバックアップ動作を終了し、リカバリ動作
を実行せずに、そのまま通常運用を再開させる。

【００１５】

【実施例】本発明における以下の実施例では半導体ディ
スク装置内の各部を従来と同一の符号で示し、データバ
ックアップ制御をサービスプロセッサにおけるプログラ
ム処理により実行する場合について説明する。

【００１６】実施例において、サービスプロセッサ７ｂ
からバックアップディスク制御部７ｅに対して発行する
コマンドの構成を図２に、そしてバックアップ完了後に
バックアップディスク制御部７ｅからサービスプロセッ
サ７ｂへ返されるレスポンスの構成を図３に、バックア
ップ動作および世代管理に利用する管理テーブルの構成
を図４に示す。

【００１７】コマンド２１のフォーマットとしては、図
２に示すように、データバックアップ後のリストアを指
示するコマンドを表すCODE領域２１ａと、論理デバイス
の番号を指定するNUMBER領域２１ｂと、トラックメモリ
７ｄの転送開始番地を指定する ADDRESS領域２１ｃと、
転送するデータ数を指定する COUNT領域２１ｄとを設け
る。

【００１８】レスポンス２２のフォーマットとしては、
図３に示すように、データバックアップリストアに対す
る応答を指示するレスポンスを表すCODE領域２２ａと、
論理デバイスの番号を応答するNUMBER領域２２ｂと、論
理ドライブの番号に対応したステータスにより動作状態
を示す CONDITION領域２２ｃとを設ける。管理テーブル
２３としては、図４に示すように、（トラックメモリ７
ｄを小区画に分けた場合の区画番号である）論理ドライ
ブ番号の欄２３ａと、ステータスの欄２３ｂを設け、論
理ドライブ番号としてトラックメモリ７ｄのアドレスを
格納し、ステータスとして各論理ドライブ番号に対応す
る動作状態を格納する。ステータスにおいて示すＢ，
Ｇ，Ｎは、それぞれデータバックアップ中、データバッ
クアップ完了、データバックアップ対象外の状態である
ことを表す。

【００１９】サービスプロセッサ７ｂでは、データバッ
クアップ動作に関する制御時には、データのバックアッ
プ開始の契機（停電または通常の装置電源オフ）を検出
すると、データバックアップを開始するためにバックア
ップディスク制御部７ｅに対してコマンド２１を発行す
る。サービスプロセッサ７ｂは、バックアップ動作指示
の他に、図４に示した管理テーブル２３を保有し、論理
ドライブ８ａ，８ｂ，８ｃごとの状態管理を行う。管理
すべき状態には、バックアップディスク制御部７ｅに対
してコマンドを発行して完了レスポンス待ち状態になっ
ているバックアップ中の状態と、バックアップ完了の状
態と、顧客等によって設定ができるバックアップ対象外
の状態とがあり、全ての論理ドライブ８ａ，８ｂ，８ｃ
の状況をサービスプロセッサ７ｂが認識できるようにす
る。

【００２０】サービスプロセッサ７ｂは、システムが動
作中に停電が発生し、バックアップを開始した後に電源
復旧した場合には、コマンド２１／レスポンス２２の授
受および管理テーブル２３による状況認識を行い、実行
中のバックアップに対する完了レスポンスを受信するま
ではバックアップを中止せず、そのバックアップ実行中
の論理ドライブ８ａ，８ｂまたは８ｃに対するデータバ
ックアップが完了するまで待機し、そして次の論理ドラ
イブ８ｂまたは８ｃのデータバックアップは開始しな
い。その後は、この時点までには、トラックメモリ７ｄ
のデータが消失されずに存在しているので、引き続いて
管理テーブル２３の初期化を実施し、ディレクタ７ａへ
のサービス開始を指示してホストアクセスを受付可能に
する。

【００２１】サービスプロセッサ７ｂは、データ更新を
途中まで行いそれ以後のデータバックアップを実施しな
い場合には、実質的に磁気ディスク部７ｆ内のデータが
破壊された事と同様になってしまうので、これを避ける
ため、データバックアップ途中で電源復旧した場合に
は、必ずデータバックアップ途中の論理ドライブ８ａ，
８ｂまたは８ｃにおけるデータバックアップを完了さ
せ、磁気ディスク部７ｆ内のデータに関して世代管理を
行い、不慮の事故等によりトラックメモリ７ｄのデータ
が消失した時に、一世代前のデータによってデータを復
旧させることができるようにしておく（図５）。

【００２２】バックアップディスク制御部７ｅでは、デ
ータバックアップ指示のコマンド２１を受信すると、コ
マンド２１の内容を解読し、特定の論理ドライブ８ａ，
８ｂまたは８ｃの開始番地（トラックメモリ７ｄのアド
レス）から指示のあったデータバイト数だけデータバッ
クアップを実施する。バックアップが完了した時点でサ
ービスプロセッサ７ｂに対してレスポンス２２を返す。
レスポンス２２にはサービスプロセッサ７ｂから指示さ
れた論理ドライブ番号を併記し、サービスプロセッサ７
ｂ側で論理ドライブ８ａ，８ｂ，８ｃのデータバックア
ップ状況を把握できるようにする。

【００２３】このように構成した実施例においては、図
６に示すように、半導体ディスク装置が正常に動作して
いる状態で（ステップ３１）サービスプロセッサ７ｂが
パワーオフの指示があったかチェックし（ステップ３
２）、パワーオフの指示があれば正常に動作を終了する
（ステップ３３）。パワーオフの指示がなければ動作を
続行する。

【００２４】サービスプロセッサ７ｂが電源の停電を半
導体ディスク装置として停電状態か否かチェックして認
識すると（ステップ３５）、サービスプロセッサ７ｂ内
のタイマ機能により計時して規定時間内で復旧するかチ
ェックし（ステップ３６）、停電状態がある一定時間継
続する場合にはデータバックアップ動作を開始し、メモ
リアクセス制御部７ｃを介してトラックメモリ７ｄのデ
ータを読み出す動作を起動する（ステップ３７）。

【００２５】データ転送は、まずバックアップディスク
制御部７ｅがメモリアクセス制御部７ｃに対して指示を
行い、メモリアクセス制御部７ｃから読みだされたデー
タは内部バスを経由してバックアップディスク制御部７
ｅに送出される。バックアップディスク制御部７ｅはメ
モリアクセス制御部７ｃとの転送シーケンスを起動する
のと前後して、磁気ディスク部７ｆとのデータ転送シー
ケンスの起動も実行する。バックアップディスク制御部
７ｅに読み込まれたデータはそのまま磁気ディスク部７
ｆに転送されて書き込まれる。

【００２６】電源復旧がデータバックアップ完了以後に
遅れる場合には、このようなデータ転送手順に従って、
トラックメモリ７ｄのデータが磁気ディスク部７ｆに格
納され、データバックアップ動作が終了する。この場合
は、データバックアップ終了後に電源が復旧してから、
従来通り再立上げが行われる（ステップ３９）。トラッ
クメモリ７ｄは、複数の論理ドライブ８ａ，８ｂ，８ｃ
に分割され（論理ドライブ番号を０，１，２とする）、
トラックメモリ７ｄの先頭アドレスからシーケンシャル
に転送されて、その形態を保持しながら、磁気ディスク
部７ｆに格納される。

【００２７】もし、図５に示すように、トラックメモリ
７ｄのアドレスｍまでデータバックアップを実行した時
に電源が復旧すると（ステップ４０）、その時点で実行
している論理ドライブ８ｂのデータバックアップまでを
完了させ（ステップ４１）、それ以後のデータバックア
ップを実施せずに中止し、しかも装置の再立ち上げを実
施しないようにする。

【００２８】このように実施例では、サービスプロセッ
サ７ｂがバックアップ動作指示するとともに管理テーブ
ル２３によりトラックメモリ７ｄを分割した論理ドライ
ブ８ａ，８ｂ，８ｃごとの状態管理を行い、全ての論理
ドライブ８ａ，８ｂ，８ｃの状況を認識して、データバ
ックアップ開始後に電源復旧した場合には、バックアッ
プを実行中の論理ドライブ８ａ，８ｂまたは８ｃに対す
る完了レスポンスを受信するまではバックアップを中止
せず、そのバックアップが完了するまで待機し、そして
次の論理ドライブ８ｂまたは８ｃに対するバックアップ
は行わず、消失されずに存在しているトラックメモリ７
ｄのデータを使用し、引き続いて管理テーブル２３の初
期化を実施し、ディレクタ７ａへのサービス開始を指示
してホストアクセスを受付可能にしたことによって、バ
ックアップ中断後のデータリストア動作を不要にさせ、
リカバリ時間を最小限に抑えることができ、システムを
迅速に再復旧させることができる。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明における半導体ディ
スク装置のデータバックアップ方式では、制御監視手段
１５により電源の通電／停電が監視され、半導体記憶手
段１１の論理ドライブ１１ｉ（ｉ＝１〜ｎ）毎に状態管
理が行なわれて、電源停電が検出されると、データバッ
クアップ動作が実行されて半導体記憶手段１１の内容が
不揮発性記憶手段１３へ転送され、データ保証が行われ
るとともに、このデータバックアップ動作実行中に電源
供給が復旧されると、論理ドライブ１１ｉ（ｉ＝１〜
ｎ）単位でデータ転送されるデータバックアップ動作
が、データ転送中の論理ドライブ１１ｉ（ｉ＝１〜また
はｎ）の転送完了をもって中断し、中断時における論理
ドライブ１１ｉ（ｉ＝１〜またはｎ）の内容が不揮発性
記憶手段１３においてデータ更新された時点でデータバ
ックアップ動作を終了し、そのまま通常運用を再開させ
るようにしたことによって、データバックアップ動作を
最後まで実行せずに通常の運用を再開し、継続させるこ
とができ、不揮発性記憶手段１３から半導体記憶手段１
１へのデータリストア動作を不要にして、リカバリ時間
を最小限に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図である。

【図２】実施例におけるコマンドを示す構成説明図であ
る。

【図３】実施例におけるレスポンスを示す構成説明図で
ある。

【図４】実施例における管理テーブルを示す構成説明図
である。

【図５】実施例におけるデータ転送の形態を示す動作説
明図である。

【図６】実施例におけるデータバックアップ処理を示す
流れ図である。

【図７】従来のコンピュータシステムの一例を示すシス
テム構成図である。

【図８】従来の半導体ディスク装置構成図である。

【図９】従来におけるデータ転送の形態を示す動作説明
図である。

【図１０】従来におけるデータ転送の形態（問題点）を
示す動作説明図である。

【符号の説明】

１１ 半導体記憶手段 １１ｉ（ｉ＝１〜ｎ） 論理ドライブ １２ メモリアクセス制御手段 １３ 不揮発性記憶手段 １４ 不揮発性記憶アクセス制御手段 １５ 制御監視手段 １６ 補助電源

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体記憶手段（１１）と、 該半導体記憶手段（１１）へのデータアクセスを制御す
   るメモリアクセス制御手段（１２）と、 不揮発性記憶手段（１３）と、 該不揮発性記憶手段（１３）に対するデータ転送を制御
   する不揮発性記憶アクセス制御手段（１４）と、 電源断指示または停電を監視するとともに電源断状態に
   おけるデータバックアップ指示あるいは電源復旧後のデ
   ータリストア指示を指令する制御監視手段（１５）と、 停電時に電力供給する補助電源（１６）とを備え、 前記半導体記憶手段（１１）は記憶領域を複数の論理ド
   ライブ（１１ｉ（ｉ＝１〜ｎ））に分割して、記憶内容
   の状態管理を各論理ドライブ（１１ｉ（ｉ＝１〜ｎ））
   毎に行なわせ、電源停電時には前記補助電源（１６）か
   らの電力供給によって前記半導体記憶手段（１１）の内
   容を前記不揮発性記憶手段（１３）へ転送するデータバ
   ックアップ動作を実行してデータ保証を行うとともに、
   前記データバックアップ動作実行中に電源供給が復旧さ
   れた場合には、前記論理ドライブ（１１ｉ（ｉ＝１〜
   ｎ））単位で前記データバックアップ動作を中断し、中
   断時における前記不揮発性記憶手段（１３）のデータ更
   新を完了した時点で前記データバックアップ動作を終了
   し、そのまま通常運用を再開させることを特徴とする半
   導体ディスク装置のデータバックアップ方式。