JPH071490B2 - デ−タ書戻し方式 - Google Patents

デ−タ書戻し方式

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JPH071490B2
JPH071490B2 JP61296371A JP29637186A JPH071490B2 JP H071490 B2 JPH071490 B2 JP H071490B2 JP 61296371 A JP61296371 A JP 61296371A JP 29637186 A JP29637186 A JP 29637186A JP H071490 B2 JPH071490 B2 JP H071490B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 磁気ディスクの複数トラックのデータを記憶するキャッ
シュメモリ上の更新データを不揮発化メモリに格納し
て,不揮発化メモリから更新データを磁気ディスクへ書
戻す場合に,不揮発化メモリに障害が発生した時にはキ
ャッシュメモリ上の対応するトラックを書戻し,キャッ
シュメモリに障害が発生した時には,対応するトラック
をキャッシュ登録簿から削除し,不揮発化メモリ上の対
応する更新部分を磁気ディスクに書戻すことによりデー
タ保護を行なう。
〔産業上の利用分野〕
本発明は計算機等に用いられるディスクキャッシュ装置
における更新データの書戻し方式に関する。
〔従来の技術〕
従来,ディスクキャッシュ装置の更新データを書戻す方
式として,CPUから更新データをキャッシュメモリと磁気
ディスクに同時に書込む方式(ライトスルー方式)と更
新データを一旦キャッシュメモリだけに書込んで,後で
キャッシュメモリから磁気ディスクに書戻すストアイン
方式(またはライトバック方式)とがある。このストア
イン方式ディスクキャッシュは更新データのキャッシュ
メモリへの書込みが高速に行なわれる点で優れている。
現在ストアイン方式を採用しているディスクキャッシュ
には2種類あり,その一つはページング用ディスクキャ
ッシュで,他はキャッシュメモリ全体を不揮発化したも
のである。
ところで,前者のディスクキャッシュはメインメモリと
同様に扱かわれ,しかも同じ揮発性のメモリであり,メ
モリ障害が発生してもメインメモリ自身に障害が発生し
たのと同じであるから特にディスクキャッシュのメモリ
障害に対するデータ保障の必要がないものである。また
後者のディスクキャッシュは,電源断に対してはデータ
保障ができるが,メモリ障害に対してはデータ喪失を余
儀なくされるものである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
このように,従来のストアイン方式ディスクキャッシュ
では,揮発性のキャッシュメモリを使用するか,あるい
は不揮発化対策をキャッシュメモリに対して施こすだけ
なので,メモリそのものの障害によってデータが喪失し
てキャッシュメモリ上の更新データが磁気ディスク装置
に書戻せないという欠点があった。
〔問題点を解決するための手段〕
上記の問題を解決するため,本発明は,ストアイン方式
ディスクキャッシュとして従来の揮発性のキャッシュメ
モリと共にキャッシュメモリ上のデータ更新時に更新デ
ータだけを格納する不揮発化メモリを設け,不揮発化メ
モリの格納データを用いて書戻しをする際に,不揮発化
メモリに障害が発生すると,エラーが発生したトラック
のデータはキャッシュメモリに格納された対応するトラ
ックのデータにより書戻しを行ない,キャッシュメモリ
にも障害が発生すると障害部分に対応するトラックのデ
ータをキャッシュの登録簿から削除するよう制御し,さ
らに磁気ディスク装置に障害が発生するとキャッシュメ
モリと不揮発化メモリの各データを保持し,磁気ディス
ク装置が復旧した後に書戻しを行なうよう制御すること
により,ストアイン方式のディスクキャッシュにおける
メモリ障害に対するデータ保障を達成するものである。
本発明の書戻し制御方式を適用するディスクキャッシュ
制御機構の原理的構成を第1図に示す。図において,1は
書戻し選択制御回路,2はキャッシュメモリ,3は不揮発化
メモリ,4は転送制御回路,5,6はデータ,アドレス等のバ
ス,11,12はゲート,13,14はフリップフロップ,15,16は書
戻しメモリ選択線である。
〔作用〕
第1図において,ディスクキャッシュへ,CPU,チャネル
及び磁気ディスク制御機構(いずれも図示しない)を介
して更新データがバス5を介して転送されて来ると,そ
れらは転送制御回路4を介してキャッシュメモリ2に書
込まれると共に不揮発化メモリにも同じ内容が書込まれ
る。
書込まれた更新データは,その後磁気ディスクへの書戻
し条件(たとえば,不揮発化メモリ3の空きエリアがな
くなった場合)が成立すると,書戻しの指令が状態を監
視する制御装置(図示せず)から発生し,これにより書
戻し選択制御回路1のゲート11を介してフリップフロッ
プ13をセットして,そのセット出力により書戻しメモリ
選択線15が駆動されて,不揮発化メモリ3が選択され,
不揮発化メモリ3に格納された更新データが読み出され
て磁気ディスク装置に転送され,書戻しが行なわれる。
書戻しにおいて,不揮発化メモリ3にエラーの発生(例
えば,訂正不能の誤りデータの発生)があると,そのエ
ラー信号が書戻し選択制御回路1のゲート12を介してフ
リップフロップ14をセットし,フリップフロップ13をリ
セットする。
フリップフロップ14のセット出力により書戻しメモリ選
択線16が駆動されてキャッシュメモリ2が選択されて,
キャッシュメモリ2の中の更新データ部分を読み出して
書戻しを実行する。
キャッシュメモリ2の中の更新データは,不揮発化メモ
リ3上のエラーを発生したレコードに対応するレコード
をアクセスして書き戻す。
〔実施例〕
本発明によるデータ書戻し方式の動作フローを第2図
(A),(B)にそれぞれ示す。図中のステップaない
しuにしたがって,フローを説明する。
ステップaの書戻し開始は,不揮発化メモリのスペース
不足によるトラック追い出しの状態になるか,キャッシ
ュメモリのエラーが発生するかのいずれかの条件が成立
すると行なわれる。書戻しが開始されると,ステップb
の書戻し用の情報の作成が行なわれる。
書戻し用情報としては,磁気ディスク装置のアドレス,
トラックアドレス及び不揮発化メモリ上のメモリアドレ
ス(キャッシュメモリ上のメモリアドレスも同時に用意
する)等である。
次にステップcにおいて,実行用資源である磁気ディス
ク制御機構と磁気ディスク装置の割当てを行なう。
次のステップdにおいて,不揮発化メモリから,最初の
レコードカウント(C)部の読み取りを行なう。不揮発
化メモリには,更新されたトラックデータが格納されて
いる。トラックデータは複数のレコードから成り,各レ
コードはカウント(C)部とデータ(D)部とで構成さ
れている(図示省略)。
次にステップeで,読み取られたレコードのC部の後ろ
に格納されているフラグバイトにより,書戻しの宛先で
ある磁気ディスク装置のフィールドが決定され,さらに
ステップfで,磁気ディスクへの書込みがその最初のレ
コードに対して実行される。
ステップgでは,その書戻しが正常に行なわれたか,ま
たはエラーが発生したかを判定する。
正常終了の場合は,ステップhで全処理(全ての更新デ
ータ)について書戻しが行なわれたか否かを判定する。
そして未終了の場合は,ステップdに戻り,不揮発化メ
モリの次のレコードに対して最初と同様の制御により所
定の書戻し動作を行ない,全処理が終了したとき,iの書
戻し終了とする。
他方,ステップgにおいて,磁気ディスクへの書戻しが
正常終了でない場合,即ちエラー(訂正不能の誤りデー
タが発生したり,障害が起こった等の場合)が検出され
ると,そのエラーが不揮発化メモリで発生したものか否
かをステップjでチェックする。
不揮発化メモリにエラーが発生していた場合には,ステ
ップkにおいて,不揮発化メモリのエラー部分(当該ト
ラック部)を不使用部としてセットして切り離す。
次のステップlにおいて,キャッシュメモリ上に不揮発
化メモリのエラー発生部のトラックに対応するトラック
が有るか否かをチェック(登録簿を検索)する。そして
該当するトラックが無い場合には,ステップnのエラー
終了となり,また該当するトラックが有る場合には,ス
テップmでキャッシュメモリ上のトラックのデータを磁
気ディスク装置への書戻し用のデータとする。
以下ステップcに戻り,装置の割り当てを行ない,次の
ステップdは,キャッシュメモリから対応するトラック
のレコードを読み取り,以下順次書戻しの動作が行なわ
れる。
ステップjにおいて,不揮発化メモリにエラーが発生し
ていないことが判別されると,次にステップoでキャッ
シュメモリにエラーが発生しているか否かを検査して,
エラー発生の場合には,ステップvでキャッシュメモリ
のエラー部分に関係するトラックをキャッシュメモリ登
録簿から削除し,次いでステップcに戻って,不揮発化
メモリ上の対応する更新部分が磁気ディスクに書戻され
る。
エラーが発生してない場合には,ステップpで,磁気デ
ィスク制御機構にエラーが発生しているか否か検査し
て,エラー発生の場合は,ステップsで,磁気ディスク
制御機構を,エラーが発生した側から他方の磁気ディス
ク制御機構側に切り換える。
続いてステップtで,切り換えによる他方のディスク制
御機構が使用可能か否かをその状態により判別して,使
用できない場合にはステップuのエラー終了となり,使
用可能の場合(γ)のステップdに戻って,以下切り換
えられた磁気ディスク制御機構により不揮発化メモリか
らの書戻し動作が行なわれる。
ステップpにおいて,磁気ディスク制御機構#0にエラ
ーが生じていない場合には,ステップqで,不揮発化メ
モリ上のデータが消去(書込みによる)されないように
保持状態に設定して,ステップrで一旦終了とする。
なお,磁気ディスク制御機構にエラーが生じてない場合
としては,磁気ディスク装置の障害の場合があり,一旦
終了後,磁気ディスク装置の障害復旧後保持状態にあっ
た不揮発化メモリから書戻しを行なう。
次に第2図(A),(B)の動作フローを実行する磁気
ディスクキャッシュ制御機構のブロック構成を第3図に
示す。図において,一点鎖線の右側は磁気ディスクキャ
ッシュ制御機構であり,左側の2つの磁気ディスク制御
機構#0及び#1とバスにより接続されている。
各磁気ディスク制御機構#0,#1は,図示しない下位装
置である磁気ディスク装置及び図示しない上位装置であ
るチャネルを介するCPU,メインメモリへの接続路を備え
る。31,32はインタフェース回路部,33,34はデータ転送
回路部で,磁気ディスク制御機構#0と#1に対応して
別個に設けられる。35はマイクロプロセッサ,36はRAS
(Reliability Availabity Serviceability)プロセッ
サ回路部,37はレジスタ回路部,38はキャッシュメモリの
登録簿を含むコントロールストレージ,39はテーブル
(トラック登録簿)サーチ回路部,40はキャッシュメモ
リ,41は不揮発化メモリ,42はメモリアクセス回路部,43
はエラー検出回路部,50〜52,60〜62,70はそれぞれバス,
53〜59,63〜64,71,72はディスクキャッシュメモリの制
御用のデータ転送線または制御線を示す。
CPUからの磁気ディスク装置へのデータの読出し,書込
(データの更新)その他の命令を解読して,キャッシュ
メモリ内のデータへアクセスする制御を,各回路部37〜
39の動作により行なう。
チャネルからの書込みデータは,マイクロプロセッサ35
がレジスタ回路部37を由して,インタフェース回路部3
1,データ転送回路部33を制御することにより,バス50,5
1,52を通り,メモリアクセス回路部42により,キャッシ
ュメモリ40,不揮発化メモリ41の両方をバス70を使って
同時に更新する。メモリアクセス回路部にはキャッシュ
メモリ及び不揮発化メモリの両方のアドレスがあるが,
アドレスの仕方は特願昭55−185692号に示されているよ
うに,4Kバイトないし16Kバイトのブロック単位であれ
ば,ブロック内のバイト位置は共通である。
更新データについては,キャッシュメモリ40に書込むと
同時に不揮発化メモリ41にも書込まれ,不揮発化メモリ
の空スペースが無くなった場合等の磁気ディスク装置へ
の書戻し条件が発生すると,不揮発化メモリの記憶状態
(レジスタ回路部37またはコントロールストレージ38)
からマイクロプロセッサ35により書戻しを開始する制御
を行なう(第2図(A)のステップa)。
これにより,磁気ディスク制御機構の一方例えば#0側
のバスを介して,不揮発化メモリがアクセスされ,その
最初のレコードが読み出されて磁気ディスク装置への書
込みが行なわれる(第2図(B)のステップb〜f)。
エラー検出回路部43では,メモリ(キャッシュメモリ,
不揮発化メモリ)読出し時にはECCにより,2ビット以上
のエラーを検出し,バスを経由して送られてくるときに
は,バスのパリティをチェックすることにより,バスの
エラーを検出している。従ってエラー検出回路部への入
力は各メモリ,各バスにおけるチエック回路からもたら
される。
これによりレコードのデータ(コントロール部とデータ
部より成る)はパリティ検査等の誤りチェックを行なっ
て転送を行ない,その誤りが訂正不能である場合や,そ
の他のエラーが発生するとエラー検出回路部43から出力
信号が発生し,それがRASプロセッサ回路部39に対し,
エラー発生源についてのチェック動作を指示する(第2
図(B)のステップj)。
ここでエラーが不揮発化メモリにより発生したことが判
別されると,書戻しをキャッシュメモリ40により行なう
ことが可能であることを判別し(第2図(B)のステッ
プk〜m),キャッシュメモリ40にアクセスして書戻し
を実行する。
エラーの発生が,動作中の磁気ディスク制御機構#0側
で起こったことが,チェック動作により判別されると,
書戻しを実行する磁気ディスク制御機構を#1側に切り
換えて,不揮発化メモリ41のデータを#1側の転送路を
介して書戻しを行なう。
〔発明の効果〕
本発明によれば,書戻しに用いられる更新データだけを
格納する不揮発化メモリが障害になっても,データを失
うことなくキャッシュメモリから書戻しができることに
より,ストアイン方式のディスクキャッシュの高いデー
タ保全性を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理的構成図,第2図(A),(B)
および第3図は本発明の実施例についての図であって,
第2図(A),(B)は実施例の動作フローを示し,第
3図は磁気ディスクキャッシュ制御機構のブロック構成
を示す。 第1図において, 1:書戻し選択制御回路 2:キャッシュメモリ 3:不揮発化メモリ 4:転送制御回路 5,6:バス

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】磁気ディスクの複数のトラックのデータを
    格納するキャッシュメモリ(2)と,キャッシュメモリ
    (2)上のデータ更新時に同時にその更新部分だけを格
    納する不揮発化メモリ(3)を備え, 磁気ディスクへの書戻しを不揮発化メモリ(3)のデー
    タにより行なうディスクキャッシュ装置において, メモリの障害を検出する手段を備え,更新データの書戻
    しにおいて障害が検出されて,その障害が不揮発化メモ
    リ(3)の障害であった場合,対応するキャッシュメモ
    リ(2)上のトラックを磁気ディスクに書戻しを行なう
    よう制御することを特徴とするデータ書戻し方式。
  2. 【請求項2】磁気ディスクの複数のトラックのデータを
    格納するキャッシュメモリ(2)と,キャッシュメモリ
    (2)上のデータ更新時に同時にその更新部分だけを格
    納する不揮発化メモリ(3)を備え, 磁気ディスクへの書戻しを不揮発化メモリ(3)のデー
    タにより行なうディスクキャッシュ装置において, メモリの障害を検出する手段を備え,更新データの書戻
    しにおいて前記メモリの障害を検出する手段により検出
    された障害がキャッシュメモリ(2)の障害であった場
    合, キャッシュメモリ(2)の障害部分に関係するトラック
    をキャッシュメモリ登録簿から削除すると共に,不揮発
    化メモリ(3)上の対応する更新部分を磁気ディスクに
    書戻しを行なうよう制御することを特徴とするデータ書
    戻し方式。
  3. 【請求項3】磁気ディスクの複数のトラックのデータを
    格納するキャッシュメモリ(2)と,キャッシュメモリ
    (2)上のデータ更新時に同時にその更新部分だけを格
    納する不揮発化メモリ(3)を備え, 磁気ディスクへの書戻しを不揮発化メモリ(3)のデー
    タにより行なうディスクキャッシュ装置において, メモリの障害を検出する手段を備え, 更新データの書戻しにおいて前記メモリの障害を検出す
    る手段により検出された障害が磁気ディスク装置の障害
    であった場合, キャッシュメモリ(2)及び不揮発化メモリ(3)のデ
    ータを保存し,磁気ディスク装置の障害が復旧した後に
    再度書戻しを行なうことを特徴とするデータ書戻し方
    式。
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