JPH0689232A - キャッシュメモリの制御方法 - Google Patents

キャッシュメモリの制御方法

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JPH0689232A
JPH0689232A JP4238738A JP23873892A JPH0689232A JP H0689232 A JPH0689232 A JP H0689232A JP 4238738 A JP4238738 A JP 4238738A JP 23873892 A JP23873892 A JP 23873892A JP H0689232 A JPH0689232 A JP H0689232A
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JP
Japan
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data
access
cache memory
lru
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JP4238738A
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Hidekazu Yamanaka
英一 山中
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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  • Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、例えば、ディスク装置と, キャッ
シュメモリを備えたデータ処理装置において、低プライ
オリティ(L) と, 高プライオリティ(H) のデータアクセ
スが混在している場合のキャッシュメモリ制御方法に関
し、キャッシュメモリの使用効率を向上させる。 【構成】 該キャッシュメモリ 8中の低(L) と, 高(H)
のデータの割合を記憶している割合テーブル 60 と、過
去のアクセスの履歴を記憶しているアクセスキュー 61
とから構成さるアクセス割合判別回路 6a と、該アクセ
ス割合判別回路 6a の上記割合テーブル 60 とアクセス
キュー 61 の内容に基づいて、上記LRU の内容を更新す
るH/L LRU 更新・選択回路 6b とを備えたLRU 制御回路
6を備えて、該キャッシュメモリ(8) が満杯状態で、上
位装置からのアクセスでヒットミスが検出されたとき、
上記LRU 制御回路 6にて、到着したアクセスのプライオ
リティのアクセス頻度, キャッシュメモリ 8に占める両
プライオリティ(H,L) データの割合を解析し、低(L) ,
又は、高(H) のデータを選択的に追い出す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、ディスク装置
と, キャッシュメモリを備えたデータ処理装置におい
て、低プライオリティ(L) と, 高プライオリティ(H) の
データアクセスが混在している場合のキャッシュメモリ
の制御方法に関する。
【0002】近年のデータ処理システムにおいては、デ
ータ処理の多様化と,処理量の増加に伴って、より高速
化することが要求されている。この為、キャッシュメモ
リを搭載したデータ処理システムにおいては、処理対象
となるユーザ領域(EXTENT)に、プライオリティを指定
し、より高速化を図ることが行われている。
【0003】然しながら、低プライオリティ(L) と, 高
プライオリティ(H) のデータアクセスが混在している場
合には、低プライオリティ(L) のデータアクセスが、極
端に低下してしまう場合があり、両プライオリティ(H,
L) のアクセス状況を解析して、該低プライオリティ(L)
のデータアクセスに対しても、性能を確保することが
できるキャッシュメモリ制御方法が必要とされる。
【0004】
【従来の技術】図4は、従来のキャッシュメモリの制御
方法を説明する図である。本従来例においては、説明の
便宜上、ディスク装置におけるキャッシュメモリ制御回
路を例にして説明するが、ディスク装置に限定されるも
のではなく、一般の主記憶装置に対して、キャッシュメ
モリを備えた装置にも適用できることはいう迄もないこ
とである。
【0005】本従来例において、図示されていない上位
装置、例えば、チャネル処理装置から、例えば、リード
アクセスがあると、EXTENT制御回路 4において、該リー
ドアクセス対象のトラック (ブロック) に対してヒッ
ト, 又は、ミスヒットの判定が行われる。
【0006】該判定において、ヒットの場合には、メモ
リ制御回路 7を介して、キャッシュメモリ 8の該当のト
ラックがアクセスされ、データバッファ 3, 及び、上位
インタフェース 1を介して、上位装置に該トラックの目
的とするデータが送出される。
【0007】又、該判定において、ミスヒットの場合に
は、該当のトラック (ブロック) がディスク装置 9から
ムーブインされ、LRU 制御回路 5が指示する空きトラッ
ク,又は、最も、古いトラック (ブロック) のデータを
追い出した空きトラックに、該ムーブインデータが格納
される。
【0008】このとき、該LRU 制御回路 5には、低プラ
イオリティ(L) と、高プライオリティ(H) に対応した L
RU制御回路を備えているが、従来方法においては、低プ
ライオリティ(L) に対応した L-LRUが優先的に更新さ
れ、その空きトラックにムーブインデータが格納されて
いた。
【0009】又、該アクセスがライトの場合には、例え
ば、公知のストアスルー方法に基づいて、該ストアアク
セスが行われていた。即ち、該ストアアクセスにおい
て、ヒットであると、キャッシュメモリ 8の該当のアド
レスのトラックに該ライトデータがライトされると共
に、ディスク装置9の該当のアドレスのトラックにも、
該ライトデータがライトされていた。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】前述の低プライオリテ
ィ(L),高プライオリティ(H) の範囲は、ボリウム, 又
は、データセットである場合が多く、数多くのユーザ領
域(EXTENT)に対して、全体としての処理性能を考慮し
て、該プライオリティを指定することは困難であった。
即ち、各ユーザが独立して、高プライオリティ(H),低プ
ライオリティ(L) の領域(EXTENT)を絶対的に決定するこ
とはできても、全体の処理性能を考慮した決定は困難で
あった。
【0011】又、上記のように、低プライオリティ(L),
高プライオリティ(H) のデータアクセスが混在し、且
つ、アクセス頻度が高くて、該キャッシュメモリが、10
0 %使用されるような場合、上記従来方法のキャッシュ
メモリ制御方法では、該キャッシュメモリへのデータの
展開は、高プライオリティ(H) のデータを優先する (即
ち、L-LRU を更新する) ことになり、低プライオリティ
(L) のデータがキャッシュメモリから追い出され、該低
プライオリティ(L) のデータに対するアクセス性能が極
端に低下してしまうという問題があった。
【0012】本発明は上記従来の欠点に鑑み、例えば、
ディスク装置と, キャッシュメモリを備えたデータ処理
装置において、低プライオリティ(L) と, 高プライオリ
ティ(H) のデータアクセスが混在している場合のキャッ
シュメモリ制御方法において、低プライオリティ(L) の
データに対しても、アクセス性能を確保することがで
き、キャッシュメモリの使用効率を向上させることがで
きるキャッシュメモリ制御方法を提供することを目的と
するものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】図1は、本発明の原理構
成図である。上記の問題点は下記のように構成したキャ
ッシュメモリの制御方法によって解決される。
【0014】(1) 例えば、ディスク装置 9と, キャッシ
ュメモリ 8と、低プライオリティ(L) と, 高プライオリ
ティ(H) のLRU とを備えたデータ処理装置における、低
プライオリティ(L) と, 高プライオリティ(H) のデータ
アクセスが混在している場合のキャッシュメモリの制御
方法であって、該キャッシュメモリ 8にアクセスがあっ
た場合、低プライオリティ(L),又は、高プライオリティ
(L) のLRU 中の追い出しのデータトラックを、低プライ
オリティ(L) のデータを優先して制御するLRU 制御 5の
外に、該キャッシュメモリ 8中の上記低プライオリティ
(L) と, 高プライオリティ(H) のデータの割合テーブル
60 と、過去のアクセスの履歴を記憶しているアクセス
キュー 61 とから構成さるアクセス割合判別回路 6a
と、該アクセス割合判別回路 6a の上記割合テーブル 6
0 とアクセスキュー 61 の内容に基づいて、上記LRU の
内容を更新するH/LLRU 更新・選択回路 6b とからなるL
RU 制御回路 6を備えて、該キャッシュメモリ 8が、高
プライオリティ(H) のデータと、低プライオリティ(L)
のデータで満杯状態であり、上位装置からのアクセスで
ミスヒットが検出されたとき、上記LRU 制御回路 6に
て、到着したアクセスの当該プライオリティのアクセス
頻度, キャッシュメモリ 8に占める両プライオリティ
(H,L) データの割合を解析し、該キャッシュメモリ 8に
占める両プライオリティ(H,L) データの割合と、当該ア
クセスのプライオリティによる、上記アクセス頻度の増
減情報に基づいて、低プライオリティ(L) のデータ, 又
は、高プライオリティ(H) のデータを選択的に追い出す
ように制御するように構成する。
【0015】(2) 例えば、ディスク装置 9と, キャッシ
ュメモリ 8と、低プライオリティ(L) と, 高プライオリ
ティ(H) のLRU とを備えたデータ処理装置における、低
プライオリティ(L) と, 高プライオリティ(H) のデータ
アクセスが混在している場合のキャッシュメモリの制御
方法であって、該キャッシュメモリ 8にアクセスがあっ
た場合、低プライオリティ(L),又は、高プライオリティ
(L) のLRU 中の追い出しのデータトラックを、低プライ
オリティ(L) のデータを優先して制御するLRU 制御 5の
外に、該キャッシュメモリ 8中の上記低プライオリティ
(L) と, 高プライオリティ(H) のデータの割合を記憶し
ている割合テーブル 60 と、過去のアクセスの履歴を記
憶しているアクセスキュー 61 とから構成さるアクセス
割合判別回路 6a と、該アクセス割合判別回路 6a の上
記割合テーブル 60 とアクセスキュー 61 の内容に基づ
いて、上記LRU の内容を更新するH/L LRU 更新・選択回
路 6b とからなるLRU 制御回路 6を備えて、上位装置よ
りキャッシュメモリアクセスが発行され、ミスヒット,
或いは、ヒットでも、当該アクセスのトラックを展開で
きる容量が、該キャッシュメモリ 8に存在する場合、該
当するプライオリティ(L,H) のLRU を更新して、追い出
しの優先順位を決定し、ミスヒットで、該キャッシュメ
モリ 8の未使用量が不足する場合、上記アクセス割合判
定回路 6a の上記割合テーブル 60 により、該キャッシ
ュメモリ 8の全体容量の第1の所定値の割合 (例えば、
75%) 以上が、低プライオリティ(L) のデータであると
判定したとき、L-LRU の最下位を追い出すようにし、該
キャッシュメモリ 8の上記第1の所定値 (75%) の割合
以上が高プライオリティ(H) のデータと判定されたと
き、当該アクセスが低プライオリティ(L) であると、H-
LRU を更新して、プライオリティ(H) のデータを追い出
して、低プライオリティの優先順位を上げ、当該アクセ
スが高プライオリティ(H) であると、上記アクセス割合
判定回路 6a のアクセスキュー 61 中の低プライオリテ
ィ(L) アクセスと, 高プライオリティ(H) アクセスの数
の過去と現在の割合を見て、当該アクセスにより、高プ
ライオリティ(H) のデータが増加する場合には、L-LRU
を更新して、低プライオリティ(L) のデータを追い出
し、該高プライオリティ(H) の優先順位を上げ、該高プ
ライオリティ(H) のデータの割合が、上記第1の所定値
の割合 (75%)以下で、第2の所定値の割合 (25%) 以
上であると判定されたとき、該高プライオリティ(H)
と、低プライオリティ(L) データの割合に、例えば、2
対1の重み付けをして、該高プライオリティ(H) と、低
プライオリティ(L) のデータ量の相対的な割合いを判定
して、相対的に低プライオリティ(L) のデータが多く
て、当該アクセスが低プライオリティ(L) のデータで、
上記アクセスキュー 61 中の高プライオリティ(H),低プ
ライオリティ(L) の数の過去と現在の割合を見て、当該
低プライオリティ(L) のアクセスにより、該低プライオ
リティ(L) 側が増加する場合には、該増加する低プライ
オリティ(L) の反対の高プライオリティ(H) 側のH-LRU
を更新して、該高プライオリティ(H) のデータを追い出
して、該低プライオリティ(L) の優先順位を上げ、当該
アクセスが高プライオリティ(H) のデータの場合には、
上記アクセス割合判定回路 6a のアクセスキュー 61 中
の低プライオリティ(L) アクセスと, 高プライオリティ
(H) アクセスの数の過去と現在の割合を見て、当該アク
セスにより、高プライオリティ(H) のデータが増加する
場合には、L-LRU を更新して、低プライオリティ(L) の
データを追い出し、該高プライオリティ(H) の優先順位
を上げ、相対的に高プライオリティ(H) のデータが多い
ときには、L-LRU を更新して、低プライオリティ(L) 側
のデータを追い出し、加速的に、高プライオリティ(H)
のデータを増加させるように制御するように構成する。
【0016】
【作用】即ち、本発明においては、キャッシュメモリ 8
と、低プライオリティ(L) と,高プライオリティ(H) のL
RU とを備えたデータ処理装置において、該キャッシュ
メモリ 8にアクセスがあった場合、低プライオリティ
(L),又は、高プライオリティ(L) のLRU 中の追い出しの
データトラック (ブロック) を、低プライオリティ(L)
のデータを優先して制御するLRU 制御 5の外に、該キャ
ッシュメモリ 8中の上記低プライオリティ(L) と, 高プ
ライオリティ(H) のデータの割合を記憶している割合テ
ーブル 60 と、過去のアクセスの履歴を記憶しているア
クセスキュー61 とから構成さるアクセス割合判別回路
6a と、該アクセス割合判別回路 6aの上記割合テーブル
60 とアクセスキュー 61 の内容に基づいて、上記LRU
の内容を更新するH/L LRU 更新・選択回路 6b とからな
るLRU 制御回路 6を備えている。
【0017】従って、該キャッシュメモリ 8が、高プラ
イオリティ(H) のデータと、低プライオリティ(L) のデ
ータで満杯状態であり、上位装置からのアクセスでミス
ヒットが検出されたとき、上記本発明のLRU 制御回路 6
にて、到着したアクセスの当該プライオリティ(H, 又
は、L)のアクセス頻度, キャッシュメモリ 8に占める両
プライオリティ(H,L) データの割合を解析し、該キャッ
シュメモリ 8に占める両プライオリティ(H,L) データの
割合と、当該アクセスのプライオリティによる、上記ア
クセス頻度の増減情報に基づいて、選択的に、高プライ
オリティ(H),又は、低プライオリティ(L) の優先順位を
決定し、LRU(H,L)の該当のエントリに追い出しフラグ
を付加する。
【0018】例えば、該キャッシュメモリ 8に占める低
プライオリティ(L) のデータの割合が、75%以上である
と、当該アクセスのプライオリティに関係なく、L-LRU
を更新して、該低プライオリティ(L) 側のデータを追い
出すように制御する。
【0019】該キャッシュメモリ 8に占める高プライオ
リティ(H) のデータの割合が、75%以上であると、当該
アクセスが低プライオリティ(L) のときには、H-LRU を
更新して、該低プライオリティ(L) のアクセスの優先
し、当該アクセスが高プライオリティ(H) のときは、例
えば、過去の20回のアクセスの状況をアクセスキュー 6
1 を見て、該高プライオリティ(H) のアクセスにより、
高プライオリティ(H) のアクセスが増加する場合には、
L-LRU を更新して、該高プライオリティ(H) のアクセス
を優先する。
【0020】又、該キャッシュメモリ 8中の高プライオ
リティ(H) のデータの占める割合が、例えば、全体の75
%以下で、25%以上であると、その中の、高プライオリ
ティ(H) のデータと、低プライオリティ(L) のデータと
の割合に重み付けを行い、例えば、L >2H、即ち、相対
的に、低プライオリティ(L) のデータが多い場合には、
当該アクセスのプライオリティが低プライオリティ(L)
であって、当該アクセスにより、該低プライオリティ
(L) のデータ量が増加する方向であると、H-LRUを更新
して、最下位のエントリに上記追い出しフラグを付加
して、低プライオリティ(L) 側のアクセスの優先度を上
げ、当該アクセスのプライオリティが高プライオリティ
(H) のときで、当該アクセスにより、該高プライオリテ
ィ(H) のデータ量が増加する方向であると、L-LRU を更
新して、高プライオリティ(H) 側のアクセスの優先度を
上げ、上記高プライオリティ(H) のデータと、低プライ
オリティ(L) のデータとの割合が、L ≦2H、即ち、相対
的に、高プライオリティ(H) のデータが多い場合には、
L-LRU を更新して、該高プライオリティ(H) のプライオ
リティを加速的に上げるようにする。
【0021】従って、本発明によれば、ユーザ側は、プ
ライオリティの指定に必要以上の神経を使わなくても、
キャッシュメモリを、両プライオリティ(H,L) のデータ
で効率良く使用することができ、その結果として、高プ
ライオリティ(H) の属性を持つアクセスの高性能を維持
しながら、且つ、低プライオリティ(L) の属性を持つア
クセスに対して、極端な性能のダウンを防止することが
でき、データ処理システムとしての性能の向上に寄与す
るところが大きいという効果がある。
【0022】
【実施例】以下本発明の実施例を図面によって詳述す
る。前述の図1は、本発明の原理構成図であり、図2,
図3は、本発明の一実施例を示した図であって、図2
(a) は、キャッシュメモリの使用状況の例を示し、図2
(b) は、アクセスキューの例を示し、図2(c) は、LRU
に追い出しフラグを付加する例を示しており、図3
は、本発明の一実施例を流れ図で示している。
【0023】本発明においては、キャッシュメモリ 8
と、低プライオリティ(L) と, 高プライオリティ(H) の
LRU とを備えたデータ処理装置において、該キャッシュ
メモリ8にアクセスがあった場合、低プライオリティ
(L),又は、高プライオリティ(L)のLRU 中の追い出しの
データトラック(ブロック)を、低プライオリティ(L)
のデータを優先して制御するLRU 制御 5の外に、該キャ
ッシュメモリ 8中の上記低プライオリティ(L) と, 高プ
ライオリティ(H) のデータの割合を記憶している割合テ
ーブル 60 と、過去のアクセスの履歴を記憶しているア
クセスキュー 61 とから構成さるアクセス割合判別回路
6a と、該アクセス割合判別回路 6a の上記割合テーブ
ル 60 とアクセスキュー 61 の内容に基づいて、上記LR
U の内容を更新するH/L LRU 更新・選択回路 6b とから
なるLRU 制御回路 6を備えて、上記本発明のLRU 制御回
路 6にて、到着したアクセスの当該プライオリティのア
クセス頻度, キャッシュメモリ 8に占める両プライオリ
ティ(H,L) データの割合を解析し、該キャッシュメモリ
8に占める両プライオリティ(H,L) データの割合と、当
該アクセスのプライオリティ(H, 又は、L)による、上記
アクセス頻度の増減情報に基づいて、選択的に、高プラ
イオリティ(H),又は、低プライオリティ(L) の優先順位
を決定し、LRU(H,L)の該当のエントリに追い出しフラグ
を付加する手段が、本発明を実施するのに必要な手段
である。尚、全図を通して同じ符号は同じ対象物を示し
ている。
【0024】以下、図1を参照しながら、図2,図3に
よって、本発明のキャッシュメモリ制御方法を説明す
る。本実施例においては、図4でも説明したように、キ
ャッシュメモリ 8を備えたディスク装置を例にして説明
するが、ディスク装置に限定されるものでないことはい
う迄もないことである。
【0025】先ず、キャッシュメモリ 8に対する、例え
ば、リードアクセスが、上位装置より発行され、該アク
セスがヒット, 或いは、ミスヒットであっても、当該ト
ラック (ブロック) を展開できる容量が、該キャッシュ
メモリ 8に存在する場合、(イ) LRU 制御回路 5におい
て、当該アクセスのプライオリティ(H,L) のLRU にエン
トリを登録, 又は、更新して、追い出しの優先順位を決
定し、前述の図4で説明したのと同じルートAを経由し
て、メモリ制御回路 7に、該エントリ情報,或いは、優
先順位の情報を与える。{図3の処理ステップ 100,10
1,103,104,105,106参照} 上記のアクセスで、ミスヒットで、且つ、キャッシュメ
モリ 8の未使用容量が不足する場合、本発明のアクセス
割合判別回路 6a において、キャッシュメモリ8に対す
る低プライオリティ(L) と, 高プライオリティ(H) のデ
ータの占有率を解析する。{図2(a) 参照} そして、低プライオリティ(L) のデータの占める割合
が、例えば、75%以上のときは、(ロ) 本発明の H/L LR
U更新・選択回路 6b(図1のルートB参照) において、L
-LRU の最下位のエントリに追い出しフラグを付加
し、該低プライオリティ(L)のデータから追い出すよう
な制御を行う。{図3の処理ステップ 102,110,111,112
参照} 上記アクセス割合判別回路 6a において、高プライオリ
ティ(H) のデータの占める割合が、例えば、上記と同じ
75 %以上の場合は、(ハ) 上記アクセス割合判別回路
6a において、図2(b) に示したように、過去の、例え
ば、20個のアクセスのプライオリティ情報をキューイン
グしているアクセスキュー 61 により、当該高プライオ
リティ(H) アクセスの過去と現在の割合が増加するか,
又は、不変の動向により、LRU の追い出しエントリを決
定し、該当のエントリに追い出しフラグを付加する。
{図2(c) 参照} 該アクセスキュー 61 においては、過去の該高プライオ
リティ(H) の数(N HOL D ) と、当該高プライオリティ
(H) のアクセスにより定まる現在の該高プライオリティ
(H) の数(N HNEW ) とを比較したとき、N HNEW>N HOLD
か、或いは、N HN EW≦N HOLDの何れしか有り得ない。
【0026】従って、例えば、該アクセスが高プライオ
リティ(H) であって、該高プライオリティ(H) のアクセ
スにより、該アクセスキュー 61 の高プライオリティ
(H) アクセスの過去と現在の割合が増加する場合には、
L-LRU を更新して、低プライオリティ(L) のデータを追
い出すように制御し、高プライオリティ(H) の優先順位
を上げるようにする。{図3の処理ステップ 107,108,1
09,110,111,112参照} 該アクセスが高プライオリティ(H) であって、該高プラ
イオリティ(H) のアクセスにより、該アクセスキュー 6
1 の高プライオリティ(H) アクセスの過去と現在の割合
が変わらない場合{N HNEW≦N HOLD}は、H-LRU を更新
して、高プライオリティ(H) のデータを追い出し、低プ
ライオリティ(L) の優先順位を上げるようにする。{図
3の処理ステップ 107,108,109,113,114参照} 又、アクセス割合判別回路 6a において、高プライオリ
ティ(H) のデータの占める割合が、例えば、上記と同じ
75 %以上の場合で、該上位装置からのアクセスが、低
プライオリティ(L) の場合には、図3の処理ステップ 1
08から、処理ステップ 113,114に遷移して、H-LRU を更
新し、高プライオリティ(H) のデータを追い出すように
制御する。
【0027】上記 (イ) 〜 (ハ) 以外の場合、即ち、該
高プライオリティ(H) のデータの割合が、例えば、上記
75%以下で、且つ、25%以上であると判定されたとき、
該高プライオリティ(H) と、低プライオリティ(L) デー
タの割合に、例えば、2対1の重み付けをして、高プラ
イオリティ(H) と、低プライオリティ(L) のデータの相
対的な割合を判定する。
【0028】該相対的な割合いを判定して、相対的に低
プライオリティ(L) のデータが多く(即ち、L >2H)
て、当該アクセスが低プライオリティ(L) のデータで、
上記アクセスキュー 61 中の高プライオリティ(H),低プ
ライオリティ(L) の数の過去と現在の割合{即ち、N
LNEW>N LOLDか否か}を見て、当該低プライオリティ
(L)のアクセスにより、該低プライオリティ(L) 側が増
加する場合には、該増加する低プライオリティ(L) の反
対の高プライオリティ(H) 側の H-LRUを更新して、該高
プライオリティ(H) のデータを追い出して、該低プライ
オリティ(L) の優先順位を上げる。{図3の処理ステッ
プ 115,116,117,113,114参照} 逆に、当該アクセスが高プライオリティ(H) のデータの
場合には、上記アクセス割合判定回路 6a のアクセスキ
ュー 61 中の低プライオリティ(L) アクセスと, 高プラ
イオリティ(H) アクセスの数の過去と現在の割合{即
ち、N HNEW>N HO LDか否か}を見て、当該アクセスによ
り、高プライオリティ(H) のデータが増加する場合に
は、L-LRU を更新して、低プライオリティ(L) のデータ
を追い出し、該高プライオリティ(H) の優先順位を上げ
る。{図3の処理ステップ 115,116,109,110,111,112参
照} 上記相対的な割合の判定で、相対的に高プライオリティ
(H) のデータが多い (即ち、L ≦2H) ときには、L-LRU
を更新して、低プライオリティ(L) 側のデータを追い出
し、加速的に、高プライオリティ(H) のデータを増加さ
せるように制御する。{図3の処理ステップ 115,110,1
11,112参照} このように、本発明によるキャッシュメモリ制御方法
は、キャッシュメモリ 8中の低プライオリティ(L) と、
高プライオリティ(H) の割合と、過去のアクセスの履歴
が記憶されているアクセスキュー 61 を参照し、当該ア
クセスのプライオリティ(H, 又は、L)により、高プライ
オリティ(H),又は、低プライオリティ(L)の数の増減に
より、LRU(H,L)の追い出しエントリを決定し、該決定さ
れたエントリに追い出しフラグを付加するようにし
て、従来のように、固定的に低プライオリティ(L) のデ
ータを追い出すことのないようにした所に特徴がある。
【0029】上記の実施例において、図2(a) に示した
ように、キャッシュメモリ 8上の高プライオリティ(H),
又は、低プライオリティ(L) のデータの占める割合の識
別に、例えば、75%,25 %を使用して説明したが、これ
に限定されるものではなく、他の割合で、判定するよう
にしてもよいことはいう迄もないことである。
【0030】又、高プライオリティ(H),低プライオリテ
ィ(L) の相対的な割合を判定する条件として、該キャッ
シュメモリ 8上の、該高プライオリティ(H),低プライオ
リティ(L) の割合に重み、例えば、上記の例では、2対
1の重みを付けて判定する例で説明したが、この重み付
けに限定されるものではなく、他の重み付けで判定して
もよいことはいう迄もないことである。
【0031】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
キャッシュメモリ制御方法によれば、到着したアクセス
の当該プライオリティのアクセス頻度, キャッシュメモ
リ 8に占める両プライオリティ(H,L) データの割合を解
析し、該キャッシュメモリ 8に占める両プライオリティ
(H,L) データの割合と、当該アクセスのプライオリティ
による、上記アクセス頻度の増減情報に基づいて、選択
的に、高プライオリティ(H),又は、低プライオリティ
(L) の優先順位を決定し、LRU(H,L)の該当のエントリに
追い出しフラグを付加する。
【0032】例えば、該キャッシュメモリ 8に占める低
プライオリティ(L) のデータの割合が、75%以上である
と、当該アクセスのプライオリティに関係なく、L-LRU
を更新して、該低プライオリティ(L) 側のデータを追い
出すように制御する。
【0033】該キャッシュメモリ 8に占める高プライオ
リティ(H) のデータの割合が、75%以上であると、当該
アクセスが低プライオリティ(L) のときには、H-LRU を
更新して、該低プライオリティ(L) のアクセスの優先
し、当該アクセスが高プライオリティ(H) のときは、例
えば、過去の20回のアクセスの状況をアクセスキュー 6
1 を見て、該高プライオリティ(H) のアクセスにより、
高プライオリティ(H) のアクセスが増加する場合には、
L-LRU を更新して、該高プライオリティ(H) のアクセス
を優先する。
【0034】又、該キャッシュメモリ 8中の高プライオ
リティ(H) のデータの占める割合が、例えば、全体の75
%以下で、25%以上であると、その中の、高プライオリ
ティ(H) のデータと、低プライオリティ(L) のデータと
の割合に重み付けを行い、例えば、L >2H、即ち、相対
的に、低プライオリティ(L) のデータが多い場合には、
当該アクセスのプライオリティが低プライオリティ(L)
であって、当該アクセスにより、該低プライオリティ
(L) のデータ量が増加する方向であると、H-LRUを更新
して、最下位のエントリに上記フラグを付加し、低プ
ライオリティ(L)側のアクセスの優先度を上げ、当該ア
クセスのプライオリティが高プライオリティ(H) のとき
で、当該アクセスにより、該高プライオリティ(H) のデ
ータ量が増加する方向であると、L-LRU を更新して、高
プライオリティ(H) 側のアクセスの優先度を上げ、上記
高プライオリティ(H) のデータと、低プライオリティ
(L) のデータとの割合が、L ≦2H、即ち、相対的に、高
プライオリティ(H) のデータが多い場合には、L-LRU を
更新して、該高プライオリティ(H) のプライオリティを
加速的に上げるようにする。従って、本発明によれば、
ユーザ側は、プライオリティの指定に必要以上の神経を
使わなくても、キャッシュメモリを、量プライオリティ
(H,L) のデータで効率良く使用することができ、その結
果として、高プライオリティ(H) の属性を持つアクセス
の高性能を維持しながら、且つ、低プライオリティ(L)
の属性を持つアクセスに対して、極端な性能のダウンを
防止することができ、データ処理システムとしての性能
の向上に寄与するところが大きいという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理構成図
【図2】本発明の一実施例を示した図(その1)
【図3】本発明の一実施例を示した図(その2)
【図4】従来のキャッシュメモリの制御方法を説明する
【符号の説明】
1 上位インタフェース 3 データバッ
ファ 4 EXTENT制御回路 5,6 LRU 制御
回路 6a アクセス割合判別回路 6b H/L LRU
更新・選択回路 7 メモリ制御回路 8 キャッシュ
メモリ 9 ディスク装置 100 〜117 処理ステップ 追い出しフラグ A,B H/L LRU 更新・選択回路に対する制御ルート

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】メモリ装置(9) と, キャッシュメモリ(8)
    と、低プライオリティ(L) と, 高プライオリティ(H) の
    LRU とを備えたデータ処理装置における、低プライオリ
    ティ(L) と, 高プライオリティ(H) のデータアクセスが
    混在している場合のキャッシュメモリの制御方法であっ
    て、 該キャッシュメモリ(8) にアクセスがあった場合、低プ
    ライオリティ(L),又は、高プライオリティ(L) のLRU 中
    の追い出しのデータブロックを、低プライオリティ(L)
    を優先的に制御するLRU 制御(5) の外に、該キャッシュ
    メモリ(8) 中の上記低プライオリティ(L) と, 高プライ
    オリティ(H) のデータの割合を記憶している割合テーブ
    ル(60)と、過去のアクセスの履歴を記憶しているアクセ
    スキュー(61)とから構成さるアクセス割合判別回路(6a)
    と、該アクセス割合判定回路(6a)の上記割合テーブル(6
    0)とアクセスキュー(61)の内容に基づいて、上記LRU の
    内容を更新するH/L LRU 更新・選択回路(6b)とからなる
    LRU 制御回路(6) を備えて、 該キャッシュメモリ(8) が、高プライオリティ(H) のデ
    ータと、低プライオリティ(L) のデータで満杯状態であ
    り、上位装置からのアクセスでミスヒットが検出された
    とき、上記LRU 制御回路(6) にて、到着したアクセスの
    当該プライオリティのアクセス頻度, キャッシュメモリ
    (8) に占める両プライオリティ(H,L) データの割合を解
    析し、 該キャッシュメモリ(8) に占める両プライオリティ(H,
    L) データの割合と、当該アクセスのプライオリティに
    よる、上記アクセス頻度の増減情報に基づいて、低プラ
    イオリティ(L) のデータ, 又は、高プライオリティ(H)
    のデータを選択的に追い出すように制御することを特徴
    とするキャッシュメモリの制御方法。
  2. 【請求項2】メモリ装置(9) と, キャッシュメモリ(8)
    と、低プライオリティ(L) と, 高プライオリティ(H) の
    LRU とを備えたデータ処理装置における、低プライオリ
    ティ(L) と, 高プライオリティ(H) のデータアクセスが
    混在している場合のキャッシュメモリの制御方法であっ
    て、 該キャッシュメモリ(8) にアクセスがあった場合、低プ
    ライオリティ(L),又は、高プライオリティ(L) のLRU 中
    の追い出しのデータブロックを制御するLRU 制御(5) の
    外に、該キャッシュメモリ(8) 中の上記低プライオリテ
    ィ(L) と, 高プライオリティ(H) のデータの割合を記憶
    している割合テーブル(60)と、過去のアクセスの履歴を
    記憶しているアクセスキュー(61)とから構成さるアクセ
    ス割合判別回路(6a)と、該アクセス割合判別回路(6a)の
    上記割合テーブル(60)とアクセスキュー(61)の内容に基
    づいて、上記LRU の内容を更新するH/L LRU 更新・選択
    回路(6b)とからなるLRU 制御回路(6) を備えて、 上位装置よりキャッシュメモリアクセスが発行され、ミ
    スヒット, 或いは、ヒットでも、当該アクセスのブロッ
    クを展開できる容量が、該キャッシュメモリ(8) に存在
    する場合、該当するプライオリティ(L,H) のLRU を更新
    して、追い出しの優先順位を決定し、 ミスヒットで、該キャッシュメモリ(8) の未使用量が不
    足する場合、上記アクセス割合判定回路(6a)の上記割合
    テーブル(60)により、該キャッシュメモリ(8)の全体容
    量の第1の所定値の割合以上が、低プライオリティ(L)
    のデータであると判定したとき、L-LRU の最下位を追い
    出すようにし、 該キャッシュメモリの上記第1の所定値の割合以上が高
    プライオリティ(H) のデータと判定されたとき、当該ア
    クセスが低プライオリティ(L) であると、H-LRU を更新
    して、高プライオリティ(H) のデータを追い出して、低
    プライオリティ(L) の優先順位を上げ、 当該アクセスが高プライオリティ(H) であると、上記ア
    クセス割合判定回路(6a)のアクセスキュー(61)中の低プ
    ライオリティ(L) アクセスと, 高プライオリティ(H) ア
    クセスの数の過去と現在の割合を見て、当該アクセスに
    より、高プライオリティ(H) のデータが増加する場合に
    は、L-LRU を更新して、低プライオリティ(L) のデータ
    を追い出し、該高プライオリティ(H) の優先順位を上
    げ、 該高プライオリティ(H) のデータの割合が、上記第1の
    所定値の割合以下で、第2の所定値の割合以上であると
    判定されたとき、該高プライオリティ(H) と、低プライ
    オリティ(L) データの割合に重み付けして、該割合いを
    判定して、相対的に低プライオリティ(L) のデータが多
    くて、当該アクセスが低プライオリティ(L) のデータ
    で、上記アクセスキュー(61)中の高プライオリティ(H)
    の数と、低プライオリティ(L) の数の過去と現在の割合
    を見て、当該低プライオリティ(L)のアクセスにより、
    該低プライオリティ(L) の数が増加する場合には、該増
    加する低プライオリティ(L) の反対の高プライオリティ
    (H) 側の H-LRUを更新して、該高プライオリティ(H) の
    データを追い出して、該低プライオリティ(L) の優先順
    位を上げ、当該アクセスが高プライオリティ(H) のデー
    タの場合には、上記アクセス割合判定回路(6a)のアクセ
    スキュー(61)中の低プライオリティ(L) アクセスと, 高
    プライオリティ(H) アクセスの数の過去と現在の割合を
    見て、当該アクセスにより、高プライオリティ(H) のデ
    ータが増加する場合には、L-LRU を更新して、低プライ
    オリティ(L) のデータを追い出し、該高プライオリティ
    (H) の優先順位を上げ、 相対的に高プライオリティ(H) のデータが多いときに
    は、L-LRU を更新して、低プライオリティ(L) 側のデー
    タを追い出し、加速的に、高プライオリティ(H)のデー
    タを増加させるように制御することを特徴とするキャッ
    シュメモリの制御方法。
  3. 【請求項3】上記第1の所定値の割合として、上記キャ
    ッシュメモリ(8) の容量の 75 %とし、上記第2の所定
    値の割合として、上記キャッシュメモリ(8) の容量の 2
    5 %とすることを特徴とする請求項1に記載のキャッシ
    ュメモリの制御方法。
  4. 【請求項4】上記相対的に低プライオリティ(L) のデー
    タが多いか,或いは、相対的に高プライオリティ(H) の
    データが多いかの判定を行う際の、該高プライオリティ
    (H)と、低プライオリティ(L) データの割合に重み付け
    として、2対1の重み付けを行うことを特徴とする請求
    項1に記載のキャッシュメモリの制御方法。
  5. 【請求項5】上記のキャッシュメモリ(8) からの選択的
    な追い出し制御を行う際に、該追い出しのデータブロッ
    クを指示する LRUの該当のプライオリティ(H,L) のエン
    トリに、追い出しフラグ () を付加して、該追い出し
    エントリを決定することを特徴とする請求項1に記載の
    キャッシュメモリの制御方法。
JP4238738A 1992-09-08 1992-09-08 キャッシュメモリの制御方法 Withdrawn JPH0689232A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07500441A (ja) * 1992-12-22 1995-01-12 ブル・エス・アー バッファ・メモリ管理方法,及び該方法を実施するためのコンピュータシステム
US7281087B2 (en) 2002-10-17 2007-10-09 Nec Corporation Disk array device managing cache memory by dividing cache memory into a plurality of cache segments
JP2012116078A (ja) * 2010-11-30 2012-06-21 Fuji Xerox Co Ltd 印刷文書処理システム、キャッシュ装置及びプログラム
US10073788B2 (en) 2015-10-23 2018-09-11 Fujitsu Limited Information processing device and method executed by an information processing device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07500441A (ja) * 1992-12-22 1995-01-12 ブル・エス・アー バッファ・メモリ管理方法,及び該方法を実施するためのコンピュータシステム
US7281087B2 (en) 2002-10-17 2007-10-09 Nec Corporation Disk array device managing cache memory by dividing cache memory into a plurality of cache segments
JP2012116078A (ja) * 2010-11-30 2012-06-21 Fuji Xerox Co Ltd 印刷文書処理システム、キャッシュ装置及びプログラム
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