JPH0736784A - 外部記憶装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電源投入に伴って行なわれるシステムプログ
ラムのロード時間を短縮する。 【構成】 読み出し速度が速く第２の記憶手段２に対す
るキャッシュとして動作する第１の記憶手段１と、第１
の記憶手段１に比べて読み出し速度は遅いが記憶容量が
大きい第２の記憶手段２と、電源投入に伴うシステム起
動中に第２の記憶手段２から第１の記憶手段１へロード
されたデータブロックのアドレス範囲を記憶する不揮発
性メモリである第３の記憶手段３の３つの記憶手段を備
えており、キャッシュコントローラ４が、第２の記憶手
段２から第１の記憶手段１へのロード時に、ロードされ
たデータブロックのアドレス範囲をモニタし、これを第
３の記憶手段３に記憶させると共に、第３の記憶手段３
に記憶されているアドレス範囲に基づいて、第２の記憶
手段２から第１の記憶手段１にデータブロックをロード
する。そして、プロセッサ５は第１の記憶手段１との間
でデータのやり取りを行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電源投入に伴うシス
テム起動、すなわち外部記憶装置からホストコンピュー
タへのシステムプログラムのロード（ブートアップ）の
時間を短縮する外部記憶装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光ディスク装置、光磁気ディスク
装置等の外部記憶装置においては、ホストコンピュータ
から外部記憶装置を高速にアクセスするために、いわゆ
るディスクキャッシュ方式を採用しているものが多い。
このディスクキャッシュ方式は、外部記憶装置とホスト
コンピュータの主記憶装置との間にキャッシュと呼ばれ
る読み出し速度の速いメモリを置き、このメモリを介し
て外部記憶装置とデータのやり取りを行なうことによっ
てアクセスの高速化を図るものである。

【０００３】ディスクキャッシュ方式によるアクセスの
高速化を決定するパラメータとしてキャッシュヒット率
があるが、この値は必要となるデータがキャッシュ中に
どの程度存在するかによって決められる。このキャッシ
ュヒット率を向上させるために、従来いくつかの方法が
提案されている。

【０００４】その一つの方法は、データ先読み制御方式
と呼ばれるもので、読み出されたデータの後続データを
いくつか先読みして、次回の読み出しに備えるものであ
る（特開平１−３１４３２７号公報参照）。その他の方
法として、電源遮断時にキャッシュの内容をディスク装
置にセーブしておき、電源投入時に、このセーブ内容を
キャッシュにロードするプリステージングを行なうもの
がある。ただし、この方法では、システム起動中にシス
テムプログラムのロードが行なわれてキャッシュの内容
が破壊されるのを防止するため、システム起動中はキャ
ッシュの働きを禁止させる機能を持たせる必要がある
（特開平３−６２１４８号公報参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た各方法では、電源投入時におけるシステムプログラム
のロードを高速に行なうことが難しい。電源投入時にお
けるホストコンピュータの処理には、システムプログラ
ムのロード以外にも主記憶装置のメモリチェック等があ
り、電源投入からシステムプログラムのロードに入るま
でには所定の時間が必要となる。このため、前者の方法
でシステム起動時に先読みを行なうにしても、この所定
の時間中には先読みは開始されず、外部記憶装置へのア
クセスが開始されて初めてこの先読み機能を利用するこ
とができるにすぎない。一方、後者の方法では、システ
ム起動中はキャッシュの働きが禁止されるため、当然に
システムプログラムのロード時間を短縮することはでき
ない。

【０００６】この発明は上記の点に鑑みてなされたもの
であり、電源が投入されてからシステムプログラムがロ
ードされるまでの時間を利用して予め必要となるデータ
を外部記憶装置からキャッシュに先読みしておき、実際
にロードが始まった場合にこのキャッシュに先読みされ
たデータを利用して、システムプログラムのロード時間
を短縮することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、第１の記憶手段と、この第１の記憶手段
に比べて読み出し速度が遅く記憶容量が大きい第２の記
憶手段とを備え、第１の記憶手段を第２の記憶手段のキ
ャッシュとして用いる外部記憶装置において、電源投入
に伴うシステム起動中に第２の記憶手段から第１の記憶
手段へロードされたデータブロックのアドレス範囲を記
憶する不揮発性の第３の記憶手段を設け、電源投入時
に、第３の記憶手段に記憶されたアドレス範囲を参照し
て、このアドレス範囲が示すデータブロックを予め第２
の記憶手段から第１の記憶手段へロードすることを特徴
とする外部記憶装置を提供するものである。

【０００８】また、第１の記憶手段として半導体メモリ
を、第２の記憶手段として光磁気ディスク装置を、第３
の記憶手段として不揮発性半導体メモリを用いることを
特徴とする外部記憶装置を提供することもできる。

【０００９】さらに、第１の記憶手段として半導体メモ
リを、第２及び第３の記憶手段として光磁気ディスク装
置を用いることを特徴とする外部記憶装置を提供するこ
ともできる。この場合には、第２の記憶手段である光磁
気ディスク装置から第１の記憶手段である半導体メモリ
へロードされたデータブロックのアドレス範囲を第３の
記憶手段である光磁気ディスク装置の予備トラックへ判
別子と共に記憶し、予備トラックに記憶されたアドレス
範囲を判別子に基づいて参照するようにするとよい。

【００１０】

【作用】この発明によれば、電源投入に伴ってシステム
が起動されると、第３の記憶手段に記憶されたアドレス
範囲に基づいて、このアドレス範囲が示すデータブロッ
クが予め第２の記憶手段から第１の記憶手段へロードさ
れる。このロードに並行して、第３の記憶手段には、前
回の電源投入に伴うシステム起動中に第２の記憶手段か
ら第１の記憶手段へロードされたデータブロックのアド
レス範囲が記憶される。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て具体的に説明する。まず、この発明の第１の実施例を
説明する。図１はこの実施例の外部記憶装置の概要を示
すブロック図であり、図２はこの外部記憶装置における
電源投入時の動作を示すフローチャートである。

【００１２】この外部記憶装置は、読み出し速度が速く
第２の記憶手段２に対するキャッシュとして動作する第
１の記憶手段１と、第１の記憶手段１に比べて読み出し
速度は遅いが記憶容量が大きい第２の記憶手段２と、電
源投入に伴うシステム起動中に第２の記憶手段２から第
１の記憶手段１へロードされたデータブロックのアドレ
ス範囲を記憶する不揮発性メモリである第３の記憶手段
３と、第２の記憶手段２から第１の記憶手段１へのロー
ド時に、ロードされたデータブロックのアドレス範囲を
モニタし、これを第３の記憶手段３に記憶させる機能と
共に、第３の記憶手段３に記憶されているアドレス範囲
に基づいて、第２の記憶手段２から第１の記憶手段１に
データブロックをロードする機能を備えたキャッシュコ
ントローラ４から構成されている。そして、プロセッサ
５は第１の記憶手段１との間でデータのやり取りを行な
う。

【００１３】このように構成された外部記憶装置におい
ては、電源投入時に図２のフローチャートに示された手
順で動作が行なわれる。電源投入に伴ってシステムが起
動される（ステップＳ１）と、キャッシュコントローラ
４は第３の記憶手段３にアドレス範囲が記憶されている
かどうかを確認し（ステップＳ２）、前回ロードしたデ
ータブロックのアドレス範囲が記憶されている場合、す
なわち前回の電源投入時に第２の記憶手段２から第１の
記憶手段１にロードされたデータブロックのアドレス範
囲が記憶されている場合には、キャッシュコントローラ
４はその内容を読み取り（ステップＳ３）、そのアドレ
ス範囲が示すデータブロックを第２の記憶手段２から第
１の記憶手段１にロードする（ステップＳ４）。このロ
ードの最中又は終了後にプロセッサ５からリード命令が
来た場合（ステップＳ５）には、キャッシュコントロー
ラ４は第１の記憶手段１にデータがあるかどうかを判定
し（ステップＳ６）、データがあれば（キャッシュがヒ
ットすれば）ヒットしたデータをプロセッサに転送する
（ステップＳ７）。

【００１４】逆に、アドレス範囲が記憶されていない場
合には、その後の処理を中止し、通常通りプロセッサ５
からの命令を逐次実行する。この間、キャッシュコント
ローラ４は第２の記憶手段２から第１の記憶手段１へロ
ードされたデータブロックのアドレス範囲をモニタし、
これを第３の記憶手段３に記憶させる。

【００１５】このようにすることにより、電源を２回目
以降投入した場合には、第１の記憶手段１に前回の電源
投入時に要求されたデータが予めロードされているた
め、このデータを用いてシステムプログラムのロードを
高速に行なうことができる。

【００１６】次に、第２の実施例について説明する。図
３は、この実施例の外部記憶装置を示すブロック図であ
る。

【００１７】この外部記憶装置は、読み出し速度が速い
第１の記憶手段である半導体メモリ（キャッシュメモ
リ）１’と、この半導体メモリ１’に比べて読み出し速
度は遅いが記憶容量が大きい第２の記憶手段である光磁
気ディスク装置２’（この光磁気ディスク装置２’は、
記録媒体である光磁気ディスク１０、スピンドルモータ
１１、トランスデューサ１２、リードライト回路１３か
ら構成される駆動装置によってデータの読み書きが行な
われる）と、電源投入に伴うシステム起動中に光磁気デ
ィスク装置２’から半導体メモリ１’へロードされたデ
ータブロックのアドレス範囲を記憶する第３の記憶手段
であるＥＥＰＲＯＭ３’と、キャッシュマネージャ４’
と、装置全体の制御を司るＣＰＵ６と、ＣＰＵ６が各種
の処理を行なうときに使用されるＲＯＭ７と、ホストコ
ンピュータ５’との間でホストＩ／Ｆ９を介してデータ
のやり取りを行なうＩ／Ｆコントローラ８から構成され
ている。

【００１８】基本的な動作手順は図２のフローチャート
に示したものと同様であるが、キャッシュコントローラ
４の動作は、ＣＰＵ６とキャッシュマネージャ４’によ
って協同して行なわれる。具体的には、ＥＥＰＲＯＭ
３’とのデータの読み書きは主にＣＰＵ６が担当し（光
磁気ディスク装置２’から半導体メモリ１’へロードさ
れるデータブロックのアドレス範囲はキャッシュマネー
ジャ４’によってモニタされる）、光磁気ディスク装置
２’と半導体メモリ１’との間のデータのやり取りはＣ
ＰＵ６の制御のもとキャッシュマネージャ４’が担当す
る。

【００１９】このようにすることにより、ホストコンピ
ュータ５’がホスト側のメモリチエック等を行なってい
る間に、外部記憶装置側でオペレーティングシステム
（システムプログラム）のロード等のためのデータを半
導体メモリ１’に先読みすることができ、ブートアップ
の時間を短縮することができる。

【００２０】最後に、第３の実施例について説明する。
図４はこの実施例である外部記憶装置を示すブロック図
であり、図５はこの外部記憶装置に使用される光磁気デ
ィスク１０の平面図である。

【００２１】この外部記憶装置は、第２の実施例のもの
とほぼ同じであるが、第３の記憶手段として、ＥＥＰＲ
ＯＭではなく、第２の記憶手段である光磁気ディスク装
置２’を兼用している点が異なっている。なお、基本的
な動作手順は第２の実施例と同様である。このように、
ＥＥＰＲＯＭを光磁気ディスク装置で代用することによ
り、より廉価な外部記憶装置を提供することができる。

【００２２】ここで、記録媒体である光磁気ディスク１
０は、光磁気ディスク１０の大部分を占めるユーザエリ
ア１０１と、この外周側又は内周側に設けられて代替テ
ーブル、システムパラメータ等を保持するコントロール
トラック１０２と、これらのトラック以外の予備トラッ
ク１０３から構成されている（図５参照）。この実施例
では、予備トラック１０３に、電源投入に伴うシステム
起動中に光磁気ディスク装置２’から半導体メモリ１’
へロードされたデータブロックのアドレス範囲を記憶す
るようにし、予備トラック１０３へこのアドレス範囲を
書き込む際には、各セクタのデータ部に、このアドレス
範囲が書き込まれていることを示す判別子（ＩＤ）を併
せて書き込むようにする。

【００２３】このようにすることにより、電源投入に伴
うシステム起動時に、予備トラック１０３にアドレス範
囲が記憶されているかどうかを判別子によって判定する
ことができるので、迅速かつ確実に光磁気ディスク装置
２’から半導体メモリ１’へデータブロックをロードす
ることができる。

【００２４】なお、光磁気ディスクのように標準が定義
され、その定義によれば予備トラックを何に使用しても
よいという場合には、予備トラックは他の記憶装置によ
って破壊されている可能性がある（例えば、ライトパワ
ーを調整するために予備トラックを利用して試し書きを
行なう場合もある）。従って、このような予備トラック
の状態を確認するためにも判別子を付加することは有効
である。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、電源が２回目以降投入された場合に、前回の電源投
入時に要求されたデータブロックが第１の記憶手段に予
めロードされているので、これを用いてシステムの起動
のために必要なシステムプログラムのロードを高速に行
なうことができ、電源が投入されてからシステムが完全
に稼働するまでの時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例である外部記憶装置の
概要を示すブロック図である。

【図２】この発明の第１の実施例である外部記憶装置に
おける電源投入時の動作を示すフローチャートである。

【図３】この発明の第２の実施例である外部記憶装置を
示すブロック図である。

【図４】この発明の第３の実施例である外部記憶装置を
示すブロック図である。

【図５】この発明の第２及び第３の実施例である外部記
憶装置に使用される光磁気ディスクの平面図である。

【符号の説明】

１ 第１の記憶手段 ２ 第２の記憶手段 ３ 第３の記憶手段 ４ キャッシュコントローラ ５ プロセッサ １’ 半導体メモリ ２’ 光磁気ディスク装置 ３’ ＥＥＰＲＯＭ ４’ キャッシュマネージャ ５’ ホストコンピュータ ６ ＣＰＵ ７ ＲＯＭ １０ 光磁気ディスク １０１ ユーザエリア １０２ コントロールトラック １０３ 予備トラック

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の記憶手段と、該第１の記憶手段に
   比べて読み出し速度が遅く記憶容量が大きい第２の記憶
   手段とを備え、前記第１の記憶手段を前記第２の記憶手
   段のキャッシュとして用いる外部記憶装置において、 電源投入に伴うシステム起動中に前記第２の記憶手段か
   ら前記第１の記憶手段へロードされたデータブロックの
   アドレス範囲を記憶する不揮発性の第３の記憶手段を設
   け、 電源投入時に、該第３の記憶手段に記憶されたアドレス
   範囲を参照して、該アドレス範囲が示すデータブロック
   を予め前記第２の記憶手段から前記第１の記憶手段へロ
   ードすることを特徴とする外部記憶装置。
2. 【請求項２】 第１の記憶手段として半導体メモリを、
   第２の記憶手段として光磁気ディスク装置を、第３の記
   憶手段として不揮発性半導体メモリを用いることを特徴
   とする請求項１記載の外部記憶装置。
3. 【請求項３】 第１の記憶手段として半導体メモリを、
   第２及び第３の記憶手段として光磁気ディスク装置を用
   いることを特徴とする請求項１記載の外部記憶装置。
4. 【請求項４】 第２の記憶手段である光磁気ディスク装
   置から第１の記憶手段である半導体メモリへロードされ
   たデータブロックのアドレス範囲を第３の記憶手段であ
   る光磁気ディスク装置の予備トラックへ判別子と共に記
   憶し、該予備トラックに記憶されたアドレス範囲を判別
   子に基づいて参照することを特徴とする請求項３記載の
   外部記憶装置。