JPH08115259A

JPH08115259A - ディスクキャッシュ装置

Info

Publication number: JPH08115259A
Application number: JP6252209A
Authority: JP
Inventors: Jun Fukui; 純福井
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1994-10-18
Filing date: 1994-10-18
Publication date: 1996-05-07
Anticipated expiration: 2018-05-19
Also published as: JP3407428B2

Abstract

(57)【要約】【目的】オーバヘッドの少ない処理で、先読みの行う
べきか否かの判断を行い、その判断結果に応じて先読み
するブロック数を変更するディスクキャッシュ装置を提
供する。【構成】先読ブロック数として用いることがある所定
数のブロック数情報に対して、数値情報を記憶する領域
と、読み出し要求されたアドレスを複数回分記憶する領
域をＲＡＭ１５内に設けておき、書き込み要求がなされ
るたびに、その要求アドレスと、過去にアクセスが行わ
れたアドレスとの差を算出し、算出した差と一致するブ
ロック数情報に対応する数値情報がカウントアップされ
るようにするとともに、ブロック数情報と数値情報との
対応関係を基に、先読みを行うブロック数が決定される
ように、ディスクキャッシュ装置１１を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディスクキャッシュ装
置に係わり、特に、アクセス履歴に応じて、ディスク装
置から先読みするブロック数の変更を行うディスクキャ
ッシュ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディスク装置では、データをアクセスす
るために、ヘッドど記録媒体とが適当な位置関係になる
まで待機することが必要とされるので、そのアクセス速
度は、半導体メモリのアクセス速度と比して、非常に遅
いものとなっている。このため、データの要求元である
ホスト装置とディスク装置との間に、データを一時的に
記憶しておくための半導体メモリ（キャッシュメモリ）
を設け、読み出し要求されたデータが、キャッシュメモ
リ上にあった場合には、ディスク装置からデータを読み
出すことなく、その読み出し要求に応答させるといった
ことが行われている。

【０００３】このような動作を行う装置は、ディスクキ
ャッシュ装置などと呼ばれている。なお、ディスクキャ
ッシュ装置は、ホスト装置の一部として構成されること
もあり、また、ディスク装置の一部として構成されるこ
ともある。

【０００４】さて、ディスクキャッシュ装置には、ある
アドレスのデータの読み出し要求があった場合、要求さ
れたアドレスのデータをディスク装置から読み出すとと
もに、そのデータに隣接して記憶されている数個のデー
タ（すなわち、読み出しが高速に行えるデータ）を、先
読みしてしまう装置が存在している。

【０００５】以下、図８および図９を用いて、先読みを
行わないディスクキャッシュ装置と、先読みを行うディ
スクキャッシュ装置の動作の違いを説明する。なお、図
８は、先読みを行わないディスクキャッシュ装置が、ア
ドレス“Ｘ”の読み出し要求（データＤ₁）と、アドレ
ス“Ｘ＋１”の読み出し要求（データＤ₂）を、この順
で、受けたときの応答手順を模式的に示した図であり、
図９は、同一の読み出し要求に対する応答手順を、先読
みを行うディスクキャッシュ装置に対して示した図であ
る。また、いずれのディスクキャッシュ装置において
も、最初の読み出し要求がなされたときに、そのキャッ
シュメモリ内には、データＤ₁、Ｄ₂は記憶されていな
いものとする。

【０００６】まず、先読みを行わないディスクキャッシ
ュ装置における応答手順を説明する。図８（ａ）に示し
たように、先読みを行わないディスクキャッシュ装置１
１は、ホスト装置３１からのアドレス“Ｘ”のデータの
読み出し要求（）を受けた際、ディスク装置３２を制
御（）して、ディスク装置内のアドレス“Ｘ”のデー
タＤ₁をキャッシュメモリ１３へ格納（）し、そのデ
ータを、ホスト装置へ転送する（）。

【０００７】そして、図８（ｂ）に示したように、アド
レス“Ｘ＋１”のデータの読み出し要求（）に対して
も、ディスク装置からデータを読み出して（、）、
その読み出し要求に応答（）する。

【０００８】これに対し、先読みを行うディスクキャッ
シュ装置では、図９に模式的に示したように、ホスト装
置３１からのアドレス“Ｘ”のデータの読み出し要求
（）を受けた際、ディスクキャッシュ装置１１は、デ
ィスク装置３２から、アドレス“Ｘ”のデータＤ₁と共
にアドレス“Ｘ＋１”のデータＤ₂も読み出してしまう
（、）。このため、アドレス“Ｘ”のデータＤ₁を
ホスト装置に転送（）する際には、キャッシュメモリ
上に、アドレス“Ｘ＋１”のデータＤ₂が、存在してい
ることになり、図９（ｂ）に示したように、アドレス
“Ｘ＋１”のデータの読み出し要求（）を受けた際に
は、ディスク装置とのアクセスを行うことなく、キャッ
シュメモリ内のデータＤ₂を用いて、その読み出し要求
に応答（）する。

【０００９】すなわち、先読みを行わないディスクキャ
ッシュ装置では、２つのデータが個々に読み出される
（図８；、）のに対し、先読みを行うディスクキャ
ッシュ装置では、２つのデータのディスク装置からの読
み出しが一括して行われる（図９；）ので、先読みを
行うディスクキャッシュ装置では、実際に２つのデータ
の読み出しに費やされる時間が短縮されることになり
（アドレス“Ｘ＋１”のデータを読み出すときに回転待
ちがない。）、先読みを行わないディスクキャッシュ装
置と比べて、素早く、読み出し要求に応答できることに
なる。

【００１０】このように、先読みを行うディスクキャッ
シュ装置では、あるアドレスのデータがアクセスされた
後に、その隣に記憶されているデータに対するアクセス
が行われる場合には、読み出し要求に対する応答性が向
上する。しかし、先読みされたデータが、その後、アク
セスされることがないデータである場合、全く、無駄な
動作をしていることになり、また、キャッシュメモリ上
に不要なデータを格納することにもなるので、アクセス
速度（キャッシュヒット率）を劣化させる動作にもなっ
てしまう。

【００１１】このような問題に対処するために、特開平
３−１６４８４０号公報記載の技術では、アクセスが行
われたディスク装置の領域と、その時刻を、ファイル毎
に記録しておき、その記録されたデータを基に、それぞ
れのファイルに対して先読みを行うか否かを決定してい
る。

【００１２】この技術では、たとえば、ディスク装置内
に、図１０のような状態で、ファイルＡないしＣが記憶
されている場合には、図１１に示したような形で、アク
セス内容が各ファイルに対して記録される。そして、そ
の記録を基に、全アクセスに対して連続したアクセスが
一定の割合以上行われるファイルが判断され、そのよう
なファイルのアクセス時にのみ先読みが行われるように
構成されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】以上、説明した特開平
３−１６４８４０号公報の技術では、アクセス内容に応
じて、先読みの採否を選択させることはできるものの、
それぞれのファイルに関して、アクセス履歴を記憶して
おかなければならないので、その記憶のために、大きな
容量を有する記憶手段を用意しなければならず、また、
その記録の内容を解析するのに時間がかかってしまう。

【００１４】また、ファイル名を用いて、動作するよう
に構成されているので、この技術を利用してホスト装置
から独立したディスクキャッシュ装置を構成した場合に
は、ディスクキャッシュ装置に対して、通常、送られる
ことのないファイル名を通知することが必要となってし
まうという問題も存在する。

【００１５】そこで、本発明の目的は、オーバヘッドの
少ない処理で、先読みの行うべきか否かの判断を行い、
その判断結果に応じて先読みするブロック数を変更する
ディスクキャッシュ装置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
（イ）キャッシュメモリと、（ロ）ディスク装置内のあ
るブロック内のデータを読み出す際に、同時に読み出す
ブロックの数を規定する情報である先読ブロック数とし
て用いることがある、所定数のブロック数情報に対して
数値情報を記憶しておくための第１記憶手段と、（ハ）
データの読み出しを行ったブロックのアドレスを所定回
数分記憶する第２記憶手段と、（ニ）読み出し要求がな
された回数をカウントするカウント手段と、（ホ）読み
出し要求がなされた際に、第２記憶手段に記憶されてい
るそれぞれのアドレスに対して、そのアドレスと、読み
出し要求されているアドレスとの差を算出する算出手段
と、（ヘ）この算出手段によって、第１記憶手段に記憶
されているブロック数情報と一致する差が算出された場
合に、そのブロック数情報に対応する数値情報に１を加
算する加算手段と、（ト）第１記憶手段内に記憶されて
いる各数値情報と、予め定められる所定値をカウント手
段のカウント値に掛けた値である基準値との大小関係の
比較を、対応するブロック数情報が増加する順番で行っ
ていき、基準値より小さな数値情報と対応づけられてい
る最初に見いだされたブロック数情報から、１を減じた
値を先読ブロック数に設定する先読ブロック数設定手段
と、（チ）読み出し要求されているアドレスのデータを
ディスク装置から読み出す際に、そのアドレスに連続す
る先読ブロック数設定手段で設定される先読ブロック数
分のブロックのデータを読み出して、キャッシュメモリ
に格納する先読手段とを具備する。

【００１７】すなわち、請求項１記載の発明では、第１
記憶手段内に、先読ブロック数として用いることがある
所定数のブロック数情報に対して、数値情報を記憶する
領域を設けておき、書き込み要求がなされるたびに、そ
の内容を更新し、更新した数値情報を基に、用いる先読
ブロック数を決定するようにディスクキャッシュ装置を
構成する。

【００１８】たとえば、１から４ブロックの先読みを許
可する場合、第１記憶手段内には、１ないし４といった
ブロック数情報に対して、それぞれ数値情報が記憶され
る。そして、それら各ブロック数情報に対応付けられた
数値情報は、読み出し要求がなされているアドレスの１
ないし４ブロック前のデータが過去に読み出されていた
場合には、算出手段および加算手段によって、その読み
出し回数に応じた分、内容が変更される。先読ブロック
数設定手段は、第１記憶手段内に記憶されている各数値
情報と、予め定められる所定値を、カウント値（総読み
出し回数）に掛けた値である基準値との大小関係の比較
を、対応するブロック数情報が増加する順番（１、２、
３…といったた順番）で行っていき、基準値より小さな
数値情報と対応づけられている最初に見いだされたブロ
ック数情報から、１を減じた値を先読ブロック数に設定
する。

【００１９】なお、加算手段において用いられている、
所定値は、第２記憶手段に記憶させておく、アドレスの
数（所定回数）に応じて、予め定めておく値であり、第
２記憶手段に記憶させておく情報量が多い場合には、こ
の所定値も大きく設定される。

【００２０】請求項２記載の発明は、（イ）キャッシュ
メモリと、ディスク装置内のあるブロック内のデータを
読み出す際に、同時に読み出すブロックの数を規定する
情報である先読ブロック数として用いることがある、所
定数のブロック数情報に対して数値情報を記憶しておく
ための第１記憶手段と、（ハ）データの読み出しを行っ
たブロックのアドレスと、読み出しを行った時刻を所定
回数分記憶する第２記憶手段と、（ニ）読み出し要求が
なされた回数をカウントするカウント手段と、（ヘ）読
み出し要求がなされた際に、第２記憶手段から、そこに
記憶されている時刻を基に、所定時間内に読み出しが行
われたブロックに関するアドレスを選択し、選択したそ
れぞれのアドレスに対して、そのアドレスと、読み出し
要求されているアドレスとの差を算出する算出手段と、
（ト）この算出手段によって、第１記憶手段に記憶され
ているブロック数情報と一致する差が算出された場合
に、そのブロック数情報に対応する数値情報に１を加算
する加算手段と、（チ）第１記憶手段内に記憶されてい
る各数値情報と、予め定められる所定値をカウント手段
のカウント値に掛けた値である基準値との大小関係の比
較を、対応するブロック数情報が増加する順番で行って
いき、基準値より小さな数値情報と対応づけられている
最初に見いだされたブロック数情報から、１を減じた値
を先読ブロック数に設定する先読ブロック数設定手段
と、（リ）読み出し要求されているアドレスのデータを
ディスク装置から読み出す際に、そのアドレスに連続す
る先読ブロック数設定手段で設定される先読ブロック数
分のブロックのデータを読み出して、キャッシュメモリ
に格納する先読手段とを具備する。

【００２１】すなわち、請求項２記載の発明では、第２
記憶手段に、読み出し要求がなされた時刻をも記憶させ
ておき、第１記憶手段内の数値情報の更新は、所定時間
以内に行われた読み出し要求に関する情報だけによって
行われるようにディスクキャッシュ装置を構成する。こ
れにより、更に、的確な先読ブロック数制御が行われる
ことになる。

【００２２】請求項３記載の発明は、（イ）キャッシュ
メモリと、（ロ）ディスク装置内のあるブロック内のデ
ータを読み出す際に、同時に読み出すブロックの数を規
定する情報である先読ブロック数として用いることがあ
る、所定数のブロック数情報に対して数値情報を記憶し
ておくための第１記憶手段と、（ハ）データの読み出し
を行ったブロックのアドレスを所定回数分記憶する第２
記憶手段と、（ニ）読み出し要求がなされた回数をカウ
ントするカウント手段と、（ホ）読み出し要求がなされ
た際に、第２記憶手段に記憶されているそれぞれのアド
レスに対して、そのアドレスと、読み出し要求されてい
るアドレスとの差を算出する算出手段と、（ヘ）この算
出手段によって、第１記憶手段に記憶されているブロッ
ク数情報と一致する差が算出された場合に、そのブロッ
ク数情報に対応する数値情報に１を加算する加算手段
と、（ト）第１記憶手段内に記憶されている各数値情報
と、予め定められる所定値をカウント手段のカウント値
に掛けた値である基準値との大小関係の比較を、対応す
るブロック数情報が増加する順番で行っていき、基準値
より小さな数値情報と対応づけられている最初に見いだ
されたブロック数情報から、１を減じた値を先読ブロッ
ク数に設定する先読ブロック数設定手段と、（チ）読み
出し要求されているアドレスのデータをディスク装置か
ら読み出す際に、そのアドレスに連続する先読ブロック
数設定手段で設定される先読ブロック数分のブロックの
データを読み出して、キャッシュメモリに格納する先読
手段と、（リ）所定時間毎に、カウント手段のカウント
値と第１記憶手段に記憶されている各数値情報を、それ
ぞれ、その内容に、１より小さな所定比率を掛けた情報
で置き換える情報置換手段とを具備する。

【００２３】すなわち、請求項３記載の発明では、請求
項１記載の発明に、カウント値と数値情報の内容を、一
定の周期で（所定時間毎）、更新する情報置換手段を付
加する。情報置換手段によって、たとえば、内容が、そ
れまで保持されていた内容の１／２になるように各情報
の置換が行われるので、最近、行われたアクセス内容
に、重み付けがなされた形で、先読ブロック数の設定が
行われることになる。

【００２４】

【実施例】以下、実施例につき本発明を詳細に説明す
る。

【００２５】図１に、本発明の一実施例によるディスク
キャッシュ装置の概要を示す。図示したように、実施例
のディスクキャッシュ装置１１は、中央処理装置（ＣＰ
Ｕ）１２とキャッシュメモリ１３とリード・オンリ・メ
モリ（ＲＯＭ）１４とランダム・アクセス・メモリ（Ｒ
ＡＭ）１５とインタフェース１６₁、１６₂によって構
成されており、ディスクキャッシュ装置１１は、インタ
フェース１６₁、１６ ₂を介して、それぞれ、ホスト装
置３１とディスク装置３２に接続されて、使用される。

【００２６】ＣＰＵ１２は、ホスト装置３１からのアク
セス要求を受信した際に、ディスクキャッシュ装置１１
内の各部、および、ディスク装置３２を制御して、その
アクセス要求に応答する制御装置であり、その動作手順
を規定するプログラムはＲＯＭ１４内に格納されてい
る。

【００２７】また、ＲＡＭ１５には、キャッシュメモリ
１３内にどのようなデータが格納されているかを示すキ
ャッシュ管理テーブルと、アクセス順リストおよびカウ
ンタテーブルが記憶されており、ＣＰＵ１２は、メモリ
管理テーブルの内容を基に、キャッシュメモリ１３内の
どの記憶領域にデータの格納を行うかを決定し、また、
アクセス順リストおよびカウンタテーブルの内容を基
に、読み出し時に先読みするデータ数（先読ブロック
数）を決定する。

【００２８】図２および図３に、それぞれ、ＲＡＭ内に
記憶されるアクセス順リストおよびカウンタテーブルの
概要を示す。なお、ＲＡＭ内には、上述したように、キ
ャッシュ管理テーブルも記憶されているのだが、このテ
ーブルは、通常、用いられているものと同じものである
ので、キャッシュ管理テーブルに関する説明は省略する
ことにする。

【００２９】図２に示してあるように、アクセス順リス
トは、時刻情報２１とブロックアドレス情報２２が所定
数記憶できるようになっており、また、図３に示してあ
るように、カウンタテーブルは、１番からｊ_max番まで
のカウンタ番号２３に対して、カウント値２４が記憶で
きるようになっている。

【００３０】実施例のディスクキャッシュ装置は、これ
らの情報を基に、図４ないし図６に示してあるような手
順で、ホスト装置からのアクセス要求に応答する。な
お、これらの流れ図中、図４は、ホスト装置からデータ
のアクセス要求がなされたときに、実施例のディスクキ
ャッシュ装置（ＣＰＵ）が行う動作を総合的に示した図
であり、図５および図６は、それぞれ、図４の流れ図の
ステップＳ１０１およびＳ１０３で行われている処理の
詳細な流れを示した図である。

【００３１】以下、これらの図を用いて、実施例のディ
スクキャッシュ装置の動作を詳細に説明する。

【００３２】ホスト装置から読み出し要求を受信した場
合、実施例のディスクキャッシュ装置は、図４に示して
あるように、まず、アクセス順リストとカウンタテーブ
ルの内容を更新（ステップＳ１０１）する。

【００３３】このステップでは、図５に示してあるよう
に、まず、アクセス順リストに記憶されているデータの
うち、最も時刻情報が古いデータを、現在、読み出し要
求がなされているブロックアドレスＡ_NEWと、現在時刻
Ｔ_NEWで書き換えるとともに、読み出しがなされた回数
（総アクセス回数）を記憶するためのカウンタをカウン
トアップする（ステップＳ２０１）。なお、このステッ
プＳ２０１の実行時に、アクセス順リストにデータが記
憶されていない部分があった場合には、その部分に、ブ
ロックアドレスＡ_NEWと現在時刻Ｔ_NEWが追加される。

【００３４】そして、ＣＰＵは、アクセス順リストか
ら、前回アクセスが行われたブロックアドレスと、その
アクセス時刻を、それぞれ、Ａ_OLD、Ｔ_OLDとして取得
（ステップＳ２０２）して、そのアクセスが、現在時刻
Ｔ_NEWから所定時間ΔＴ以上前に行われたものでないこ
とを確認（ステップＳ２０３；Ｙ）した後に、Ａ_NEWと
Ａ_OLDの差ｊを算出（ステップＳ２０４）する。

【００３５】算出したｊが“１”以上、ｊ_max以下であ
る場合（ステップＳ２０４；Ｙ）には、カウンタテーブ
ル内のｊ番のカウンタ値を“１”増加させ（ステップＳ
２０５）、ステップＳ２０７に進む。ステップＳ２０４
で算出された値ｊが、この範囲内にない場合には、カウ
ンタテーブルの内容更新は行われない（ステップＳ２０
５；Ｎ）。

【００３６】その後、ＣＰＵは、アクセス順リスト中の
全要素の評価が完了したか否かを判断（ステップＳ２０
７）し、完了していない場合（Ｎ）には、アクセス時刻
が、次に古い要素の、ブロックアドレスと、そのアクセ
ス時刻を、それぞれ、Ａ_OLD、Ｔ_OLDとして取得（ステ
ップＳ２０８）し、ステップＳ２０３に戻る。

【００３７】ＣＰＵは、このような処理を、評価対象要
素が、現在時刻Ｔ_NEWから所定時間ΔＴ以上前に行われ
たアクセスに関するものとなるか（ステップＳ２０２；
Ｎ）、全要素の評価が完了する（ステップＳ２０６；
Ｙ）まで繰り返す。

【００３８】アクセス順リスト、カウンタテーブルの内
容更新を終えたＣＰＵは、キャッシュ管理テーブルの内
容を基に、要求されているアドレスＡ_NEWのデータが、
キャッシュメモリ上に記憶されているか否かを判断（図
４；ステップＳ１０２）し、キャッシュメモリ上に記憶
されていた場合（Ｙ）には、そのデータをホスト装置に
転送（ステップＳ１０６）して、読み出し要求に対する
応答を完了する。

【００３９】また、キャッシュヒットしていなかった場
合（ステップＳ１０２；Ｎ）には、アドレスＡ_NEWのデ
ータと共に何ブロック分のデータを読み出すかを指定す
る情報である先読ブロック数を取得するために、先読ブ
ロック数取得処理（ステップＳ１０３）を行う。

【００４０】図６を用いて、先読ブロック数取得処理の
詳細を説明する。先読ブロック数取得処理では、ＣＰＵ
は、まず、変数ｉを、“１”に初期化（ステップＳ３０
１）する。そして、ｉが、カウンタ番号の最大値である
ｊ_max以下である場合（ステップＳ３０２；Ｎ）には、
ｉ番目のカウンタ値ｃと、総アクセス回数を基に、それ
らの値の比ｒを算出（ステップＳ３０３）する。次に、
算出したｒを、予め設定されている値ｒ_STDと比較し、
ｒがｒ_STD以上であるとき（ステップＳ３０４；Ｎ）に
は、ｉに“１”を加算（ステップＳ３０５）して、ステ
ップＳ３０２に戻る。

【００４１】ＣＰＵは、このような処理を、ｉがｊ_max
を超える（ステップＳ３０２；Ｙ）か、ｒがｒ_STD未満
（ステップＳ３０４；Ｙ）となるまで繰り返し、いずれ
かの条件が満たされたとき、ｉから“１”を減じた値を
先読ブロック数とする（ステップＳ３０６）。

【００４２】その後、ＣＰＵは、図４に示してあるよう
に、設定した先読ブロック数分のデータがディスク装置
から余計に読み出されるようにディスク装置を制御（ス
テップＳ１０４）し、ディスク装置から読み出されたデ
ータをキャッシュメモリに格納（ステップＳ１０５）す
る。そして、読み出しが要求されているデータだけをホ
スト装置に転送（ステップＳ１０６）して、処理を終了
する。

【００４３】また、流れ図には示していないが、実施例
のディスクキャッシュ装置は、カウンタテーブル内のカ
ウンタ値と、総アクセス回数を、１／２にする処理が所
定時間Ｔ₀毎に、図４ないし図６に示した処理とは、独
立に実行されるように構成されている。このため、図６
に示した先読ブロック数取得処理で設定される先読ブロ
ック数は、最近のアクセス内容を最も強く反映したもの
となっている。

【００４４】以上のような手順で動作する実施例のディ
スクキャッシュ装置では、たとえば、図９のファイルＣ
のように、連続するアドレスのデータが読み出されない
アクセスが行われた場合には、カウンタテーブル内の１
番のカウンタ値が“０”となり、先読みが行われないこ
とになる。

【００４５】また、ファイルＡのような、アドレスが連
続するブロックに記憶されたファイルに関するアクセス
が繰り返されたときには、上記処理手順では、ｒとし
て、カウンタ番号の増大に伴い、単調に減少する数列が
得られ、また、その絶対値は、アクセスされているファ
イルの連続度が高いほど、高い値を取ることになる。た
とえば、連続したＮブロックに記憶されたファイル（FI
LE-N）に関するアクセスを行っているときには、カウン
タ番号とそのカウンタ番号に対して記憶されているカウ
ント値から算出されるｒとの関係は、図７中に実線で示
したようになり、また、連続したＭ（Ｍ＞Ｎ）ブロック
に記憶されたファイル（FILE-M）に関するアクセスを行
っているときには、その関係は、図中、点線で示したよ
うなものになる。このため、ｒ_STDに応じて決定される
先読ブロック数Ｐは、FILE-Mの方が大きくなり、そのと
きに行われているアクセス内容に応じて、適当な先読ブ
ロック数が設定されることになる。

【００４６】ファイルＢのような、いくつかの領域に分
散して記憶されているファイルに対してアクセスが行わ
れた場合には、ｒとカウンタ番号の関係は、いくつかの
ピークをもつようなものになり、カウンタ番号１に関す
るｒが、ｒ_STDより小さくても、たとえば、カウンタ番
号５に関するｒが、ｒ_STDより大きいといった状態が生
じうる。この場合、先読ブロック数を“５”に設定する
と、キャッシュヒットはするようになるのであるが、無
駄なデータのキャッシュメモリへの格納も行われること
になるので、実施例のディスクキャッシュ装置では、図
６を用いて説明したように、小さなカウンタ番号に関す
るｒから、ｒ_STDとの比較を行っていき、ｒ_STDより、
小さなｒが現われた場合には、その時点で、評価を終了
するようにしてある。

【００４７】なお、実施例のディスクキャッシュ装置で
は、アクセス順リストに記憶されている情報のうち、所
定時間以内に行われていないアクセスに関する情報は、
カウンタテーブルの更新に用いないように構成してある
が、アクセス時間差による判断を行わせず、常に、アク
セス順リスト内の全アドレスと、要求されたアドレスと
の比較を行い、カウンタテーブルを更新するように構成
してもよい。

【００４８】そして、所定時間毎に総カウンタ回数、カ
ウント値を更新する際の更新手順は、実施例のディスク
キャッシュ装置のように、値を１／２に変更するといっ
たものに限られる訳ではなく、他の比例係数を用いても
よく、また、このような処理を一切行わないようにディ
スクキャッシュ装置を構成してもよい。

【００４９】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、請求項１
ないし請求項３記載の発明のように、先読ブロック数と
して用いることがある所定数のブロック数情報に対し
て、数値情報を記憶する領域を設けておき、書き込み要
求がなされるたびに、その内容を更新し、更新した数値
情報を基に、用いる先読ブロック数を決定するようにデ
ィスクキャッシュ装置を構成すれば、オーバヘッドの少
ない処理で、アクセス内容に応じた先読みを行えるよう
になる。

【００５０】また、請求項２または請求項３記載の発明
のようにディスクキャッシュ装置を構成した場合に
は、、先読ブロック数の決定に用いる情報の作成時に、
過去のアクセス内容が参照されないようになるので、先
読ブロック数の変更が、アクセス内容の変化に、素早く
対応して行われることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるディスクキャッシュ
装置の構成を示すブロック図である。

【図２】実施例のディスクキャッシュ装置が、その動
作時に参照、更新するアクセス順リストの概要を示す説
明図である。

【図３】実施例のディスクキャッシュ装置が、その動
作時に参照、更新するカウンタテーブルの概要を示す説
明図である。

【図４】実施例のディスクキャッシュ装置の、読み出
し要求に対する応答処理の総合的な流れを示す流れ図で
ある。

【図５】実施例のディスクキャッシュ装置において行
われる、アクセス順リストおよびカウンタテーブルの更
新処理の流れを示す流れ図である。

【図６】実施例のディスクキャッシュ装置において行
われる、先読ブロック数取得処理の流れを示す流れ図で
ある。

【図７】先読ブロック数取得処理によって取得される
先読ブロック数が、アクセス対象とされているファイル
によって変化する理由を示すために用いた説明図であ
る。

【図８】従来の、先読みを行わないディスクキャッシ
ュ装置の動作内容を模式的に示した説明図である。

【図９】従来の、先読みを行うディスクキャッシュ装
置の動作内容を模式的に示した説明図である。

【図１０】ディスク装置内のデータ配置の一例を示し
た説明図である。

【図１１】特開平３−１６４８４０号公報に記載の技
術の動作内容を説明するために用いた説明図である。

【符号の説明】

１１…ディスクキャッシュ装置、１２…中央処理装置
（ＣＰＵ）、１３…キャッシュメモリ、１４…ＲＯＭ、
１５…ＲＡＭ、１６…インタフェース、２１…アクセス
時刻情報、２２…ブロックアドレス情報、２３…カウン
タ番号、２４…カウント値、３１…ホスト装置、３２…
ディスク装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】キャッシュメモリと、ディスク装置内のあるブロック内のデータを読み出す際
に、同時に読み出すブロックの数を規定する情報である
先読ブロック数として用いることがある、所定数のブロ
ック数情報に対して数値情報を記憶しておくための第１
記憶手段と、データの読み出しを行ったブロックのアドレスを所定回
数分記憶する第２記憶手段と、読み出し要求がなされた回数をカウントするカウント手
段と、読み出し要求がなされた際に、前記第２記憶手段に記憶
されているそれぞれのアドレスに対して、そのアドレス
と、読み出し要求されているアドレスとの差を算出する
算出手段と、この算出手段によって、前記第１記憶手段に記憶されて
いるブロック数情報と一致する差が算出された場合に、
そのブロック数情報に対応する数値情報に１を加算する
加算手段と、前記第１記憶手段内に記憶されている各数値情報と、予
め定められる所定値を前記カウント手段のカウント値に
掛けた値である基準値との大小関係の比較を、対応する
ブロック数情報が増加する順番で行っていき、基準値よ
り小さな数値情報と対応づけられている最初に見いださ
れたブロック数情報から、１を減じた値を先読ブロック
数に設定する先読ブロック数設定手段と、読み出し要求されているアドレスのデータをディスク装
置から読み出す際に、そのアドレスに連続する前記先読
ブロック数設定手段で設定される先読ブロック数分のブ
ロックのデータを読み出して、前記キャッシュメモリに
格納する先読手段とを具備することを特徴とするディス
クキャッシュ装置。
【請求項２】キャッシュメモリと、ディスク装置内のあるブロック内のデータを読み出す際
に、同時に読み出すブロックの数を規定する情報である
先読ブロック数として用いることがある、所定数のブロ
ック数情報に対して数値情報を記憶しておくための第１
記憶手段と、データの読み出しを行ったブロックのアドレスと、読み
出しを行った時刻を所定回数分記憶する第２記憶手段
と、読み出し要求がなされた回数をカウントするカウント手
段と、読み出し要求がなされた際に、前記第２記憶手段から、
そこに記憶されている時刻を基に、所定時間内に読み出
しが行われたブロックに関するアドレスを選択し、選択
したそれぞれのアドレスに対して、そのアドレスと、読
み出し要求されているアドレスとの差を算出する算出手
段と、この算出手段によって、前記第１記憶手段に記憶されて
いるブロック数情報と一致する差が算出された場合に、
そのブロック数情報に対応する数値情報に１を加算する
加算手段と、前記第１記憶手段内に記憶されている各数値情報と、予
め定められる所定値を前記カウント手段のカウント値に
掛けた値である基準値との大小関係の比較を、対応する
ブロック数情報が増加する順番で行っていき、基準値よ
り小さな数値情報と対応づけられている最初に見いださ
れたブロック数情報から、１を減じた値を先読ブロック
数に設定する先読ブロック数設定手段と、読み出し要求されているアドレスのデータをディスク装
置から読み出す際に、そのアドレスに連続する前記先読
ブロック数設定手段で設定される先読ブロック数分のブ
ロックのデータを読み出して、前記キャッシュメモリに
格納する先読手段とを具備することを特徴とするディス
クキャッシュ装置。
【請求項３】キャッシュメモリと、ディスク装置内のあるブロック内のデータを読み出す際
に、同時に読み出すブロックの数を規定する情報である
先読ブロック数として用いることがある、所定数のブロ
ック数情報に対して数値情報を記憶しておくための第１
記憶手段と、データの読み出しを行ったブロックのアドレスを所定回
数分記憶する第２記憶手段と、読み出し要求がなされた回数をカウントするカウント手
段と、読み出し要求がなされた際に、前記第２記憶手段に記憶
されているそれぞれのアドレスに対して、そのアドレス
と、読み出し要求されているアドレスとの差を算出する
算出手段と、この算出手段によって、前記第１記憶手段に記憶されて
いるブロック数情報と一致する差が算出された場合に、
そのブロック数情報に対応する数値情報に１を加算する
加算手段と、前記第１記憶手段内に記憶されている各数値情報と、予
め定められる所定値を前記カウント手段のカウント値に
掛けた値である基準値との大小関係の比較を、対応する
ブロック数情報が増加する順番で行っていき、基準値よ
り小さな数値情報と対応づけられている最初に見いださ
れたブロック数情報から、１を減じた値を先読ブロック
数に設定する先読ブロック数設定手段と、読み出し要求されているアドレスのデータをディスク装
置から読み出す際に、そのアドレスに連続する前記先読
ブロック数設定手段で設定される先読ブロック数分のブ
ロックのデータを読み出して、前記キャッシュメモリに
格納する先読手段と、所定時間毎に、前記カウント手段のカウント値と前記第
１記憶手段に記憶されている各数値情報を、それぞれ、
その内容に、１より小さな所定比率を掛けた情報で置き
換える情報置換手段とを具備することを特徴とするディ
スクキャッシュ装置。