JPH0844625A - バッファキャッシュ機構 - Google Patents

バッファキャッシュ機構

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JPH0844625A
JPH0844625A JP6176339A JP17633994A JPH0844625A JP H0844625 A JPH0844625 A JP H0844625A JP 6176339 A JP6176339 A JP 6176339A JP 17633994 A JP17633994 A JP 17633994A JP H0844625 A JPH0844625 A JP H0844625A
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JP
Japan
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cache
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block
output
buffer
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Pending
Application number
JP6176339A
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English (en)
Inventor
Takashi Inaba
尚 稲葉
Yoichi Ueda
洋一 上田
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NEC Corp
NEC Solution Innovators Ltd
Original Assignee
NEC Corp
NEC Solution Innovators Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0844625A publication Critical patent/JPH0844625A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 キャッシュヒット率を向上させる。 【構成】 キャッシュの未ヒット回数がシステムしきい
値132を越えたブロックの入出力は、キャッシュバッ
ファ140を経由せずに行う141。また、キャッシュ
バッファ140を経由せずに入出力を行っていたブロッ
クの入出力頻度が上がり、システムのしきい値[秒]1
31を下回った場合、キャッシュバッファ140を経由
して入出力を行うようにする141。 【効果】 キャッシュヒット率の高いブロックにキャッ
シュバッファを割り当てるようになり、キャッシュヒッ
ト率が上がり、入出力性能が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、LRU制御のバッファ
キャッシュ機構に関する。
【0002】
【従来の技術】バッファキャッシュ機構は磁気ディスク
装置上のデータをブロック単位にキャッシュバッファと
呼ばれる内部バッファにコピーしておき、該当ブロック
への入出力処理をキャッシュバッファ上のコピーに対し
て行うことにより、入出力速度の遅い磁気ディスク装置
への入出力回数を減らし、データの入出力性能を向上さ
せるものである。
【0003】LRU(Last Recently U
sed)制御は、キャッシュバッファへのブロックのコ
ピーをブロックへの入出力要求があった時点で行う。キ
ャッシュバッファ上の領域の解放は空き領域がなくなっ
たときに最も古く入出力されたブロックの領域が対象と
なる。
【0004】従来のこの種のバッファキャッシュ機構の
一例を開示する特開昭64−26254には、キャッシ
ュバッファを用いずに入出力を行っていたブロックを、
キャッシュバッファ経由に移行するための条件として、
アクセス回数及び書き込みと読み出しとの回数差が所定
値を共に満足しているときと記載されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】一般のLRU制御のバ
ッファキャッシュ機構では、入出力要求のあった磁気デ
ィスク装置上のブロックを必ずキャッシュバッファにコ
ピーしている。このためアクセス頻度が低く、キャッシ
ュのヒットがほとんど期待できないブロックがキャッシ
ュバッファの一部を占有してしまい、他の入出力頻度の
高いブロックが空き領域の不足のためにキャッシュバッ
ファから解放されてしまうことがある。
【0006】また、最も古く入出力のあったブロックの
キャッシュバッファ上の領域が解放の対象となるため、
入出力頻度の低いブロックがキャッシュバッファから解
放されるまでにしばらくの時間を要するという欠点があ
る。
【0007】次に、上述した特開昭64−26254記
載の従来例では、書き込みの時点で磁気ディスク装置上
のブロックとキャッシュバッファ上のブロックの同期を
とらないバッファキャッシュ機構にあっては、書き込み
の頻度の多いブロックがキャッシュヒットの可能性が高
いにもかかわらず、キャッシュバッファを使用しない入
出力を行うようになるという問題点がある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明のバッファキャッ
シュ機構は、プロセスと磁気ディスク装置とのデータの
入出力につきLRU制御を行なうバッファキャッシュ機
構において、すべての磁気ディスク装置名と磁気ディス
ク装置上のブロックのキャッシュ未ヒット回数と入出力
頻度に関する情報とを記録するディスクブロック統計情
報と、ブロックのキャッシュヒット率の高低を判断する
ためのシステム一意の定数であるキャッシュ未ヒット回
数のしきい値と、ブロックの入出力頻度の高低を判断す
るためのシステム一意の定数である入出力頻度のしきい
値とを有し、キャッシュヒット率が高いかまたは入出力
頻度が高いブロックはキャッシュバッファを介した入出
力を行い、キャッシュヒット率が低く、かつ入出力頻度
が低いブロックはキャッシュバッファを介さない入出力
を行うバッファキャッシュ機構。
【0009】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【0010】図1は、本発明の第1の実施例を示す構成
図であり、3つのプロセッサ100,110及び120
と、バッファキャッシュ機構130と、2つの磁気ディ
スク装置151,152を有する磁気ディスク装置群1
50とから成る。
【0011】プロセス100,プロセス110,プロセ
ス120は、それぞれバッファキャッシュ機構130に
入出力要求を出力できる。バッファキャッシュ機構13
0は、入出力要求対象のブロックの入出力頻度の高低を
判断するためのシステム一意の定数である入出力頻度の
しきい値131と、入出力要求対象のブロックのキャッ
シュヒット率の高低を判断するためのシステム一意の定
数であるキャッシュ未ヒット回数のしきい値132と、
すべての磁気ディスク装置について、磁気ディスク装置
上のブロックのキャッシュヒットと入出力頻度に関する
情報を記録するディスクブロック統計情報133と、L
RU制御により管理され、磁気ディスク装置上のブロッ
クの一部のコピーを保持するキャッシュバッファ140
と、キャッシュバッファ140に格納されているブロッ
クのバッファキャッシュに関する情報を管理するキャッ
シュバッファエントリ管理テーブル141とで構成され
る。
【0012】プロセス100,110,120とバッフ
ァキャッシュ機構130との間には、それぞれブロック
の入出力の流れ101,111,121が存在し、バッ
ファキャッシュ機構130と磁気ディスク装置群150
との間には、キャッシュバッファ140を介さずに行わ
れる入出力の流れ134と、LRU制御のキャッシュバ
ッファ140を介して行われる入出力の流れ142が存
在する。
【0013】ディスクブロック統計情報133は、磁気
ディスク装置名、ブロック番号、該当ブロックのキャッ
シュ未ヒット回数、前回の入出力日時[年月日時分秒]
の4項目から構成され、磁気ディスク装置群150の構
成の変更時に静的に確保され、次の構成の変更までその
値が引き継がれる。
【0014】キャッシュバッファエントリ管理テーブル
141は、キャッシュバッファ140上のブロックの格
納位置を示すエントリ番号と、そのエントリに格納され
ているブロックの磁気ディスク装置名と、ブロック番号
と、キャッシュバッファ140に格納されてから最後に
使用された時間を示す最終使用時間と、キャッシュバッ
ファ140に格納されてからキャッシュヒットした回数
の5項目から成り、ブロックがキャッシュバッファ14
0に格納されたときに該当ブロックの情報が生成され、
ブロックがキャッシュバッファ140から追い出される
とき該当するブロックの情報が開放される。最終使用時
間はブロックがキャッシュバッファ140に格納された
ときにその時点の時刻を値として初期化され、それ以降
にキャッシュバッファ140上の該当ブロックに参照ま
たは更新があると、その時点の時刻を値として更新され
る。キャッシュヒット回数はブロックがキャッシュバッ
ファ140に格納されたときに0に初期化され、それ以
降キャッシュバッファ140上のブロックに参照または
更新がある度にカウントアップされる。
【0015】なお、本実施例では入出力頻度の尺度とし
て、入出力間隔(入出力時点から再度入出力されるまで
の経過時間[秒])を使用するものとする。また、入出
力頻度の値は現在の日時からディスクブロック統計情報
131の該当ブロックのエントリの前回入出力日時を引
くことにより得られるが、以下の記述では単に入出力頻
度として記述する。
【0016】図2は、本実施例の動作を示す流れ図であ
り、バッファキャッシュ機構130が行う処理を表わ
す。
【0017】いま、プロセス100からのブロック入出
力要求101がバッファキャッシュ機構130に対して
行われた(201)ものとする。バッファキャッシュ機
構130は入出力要求の該当ブロックがキャッシュバッ
ファ140上にあるか否かを、キャッシュバッファエン
トリ管理テーブル141を参照して確認し(202)、
キャッシュバッファ140上にある場合はキャッシュバ
ッファ140を介した入出力142を行う(207)。
【0018】一方、該当ブロックがキャッシュバッファ
140上にない場合、該当ブロックのキャッシュ未ヒッ
ト回数がシステムのしきい値132を越えているか否か
をディスクブロック統計情報133を参照して確認する
(203)。キャッシュ未ヒット回数がシステムのしき
い値132より小さい場合、LRU制御のキャッシュバ
ッファ140を介した入出力142を行う(207)。
【0019】これに対して、キャッシュ未ヒット回数が
システムしきい値を越えている場合には、該当ブロック
の入出力頻度(入出力間隔)[秒]がシステムのしきい
値131を越えているかディスクブロック統計情報13
3を参照して確認する(204)。入出力頻度(入出力
間隔)[秒]がシステムのしきい値131より小さい場
合、LRU制御のキャッシュバッファ140を介した入
出力142を行う(207)。入出力頻度[秒]がシス
テムのしきい値131を越えている場合、キャッシュバ
ッファ140を介さない入出力134を行う(20
5)。
【0020】LRU制御のキャッシュバッファ140を
介した入出力142、キャッシュバッファ140を介さ
ない入出力134ともに、入出力処理が終了した時点で
ディスクブロック統計情報133の該当ブロックのエン
トリの前回入出力日時に現在の日時を格納する(20
6)。
【0021】LRU制御のキャッシュバッファ140を
介した入出力142を行った結果(207)、キャッシ
ュバッファ140から追い出されたブロックが存在し、
かつこのブロックがキャッシュバッファ140上にある
間にキャッシュヒットしなかった場合(208)、ディ
スクブロック統計情報133の該当ブロックのエントリ
のキャッシュ未ヒット回数をカウントアップする(20
9)。なお、キャッシュバッファ140から追い出され
たブロックがキャッシュバッファ140上にある間にキ
ャッシュヒットしたか否かの判断は、キャッシュバッフ
ァエントリ管理テーブル141の該当ブロックのキャッ
シュヒット回数を参照することにより行なう。
【0022】以下にキャッシュバッファ140上に存在
しないブロックに対してキャッシュバッファを介した入
力を行うブロック入出力142の動作について述べる。
なお、要求のあった時点でシステムは図1の状態にある
ものとする。
【0023】いま、プロセス110から磁気ディスク装
置151のブロック番号1に対してブロック入力111
の要求が発生したものとする(201)。バッファキャ
ッシュ機構130は上記要求ブロックがキャッシュバッ
ファ140にあるか否かを確認する(202)が、この
場合には前提によりブロックはキャッシュバッファ14
0上にはない。要求ブロックのキャッシュ未ヒット回数
(ディスクブロック統計情報133の該当ブロックのエ
ントリ)は3、システムのキャッシュ未ヒット回数しき
い値132は10なので、要求ブロックのキャッシュ未
ヒット回数はシステムのしきい値132より小さい(2
03)。したがって、LRU制御のキャッシュバッファ
140を介した入力142を行う(207)。
【0024】LRU制御によりキャッシュバッファ14
0から追い出されたブロックがディスク装置152のブ
ロック番号2のブロックであるとし、このブロックがキ
ャッシュバッファ140上にある間にキャッシュヒット
しなかったとすると(208)、ディスクブロック統計
情報133の該当ブロックのエントリのキャッシュ未ヒ
ット回数を2から3にカウントアップする(209)。
【0025】次に、要求ブロックである磁気ディスク装
置151のブロック番号1に対応するディスクブロック
統計情報133のエントリの前回入出力時刻に現在の日
時931010 115530を格納する(206)。
【0026】次に、キャッシュバッファ140上に存在
しないブロックに対してキャッシュバッファを介さない
入力を行うブロック入出力134の動作について述べ
る。なお、要求のあった時点でシステムは図1の状態に
あるものとする。
【0027】プロセス120から磁気ディスク装置15
1のブロック番号3に対して入出力要求121が発生し
たとする(201)。バッファキャッシュ機構130は
上記要求ブロックがキャッシュバッファ140にあるか
否かを確認する(202)が、前提によりこのブロック
はキャッシュバッファ140上にはない。要求ブロック
のキャッシュ未ヒット回数(ディスクブロック統計情報
133の該当ブロックのエントリ)は34、システムの
キャッシュ未ヒット回数しきい値132は10なので、
要求ブロックのキャッシュ未ヒット回数はシステムのし
きい値132より大きい(203)。また、要求ブロッ
クの入出力頻度は現在の日時が1993年10月10日
11時55分30秒で前回の入出力日時(ディスクブロ
ック統計情報133の該当ブロックのエントリ)が19
93年10月8日10時23分1秒なので177749
秒、システムの入出力頻度しきい値131は210秒な
ので、要求ブロックの入出力頻度はシステムのしきい値
132秒より大きい(204)。したがって、LRU制
御のキャッシュバッファ140を介さない入出力134
を行う(205)。この場合、ディスクブロック統計情
報133の要求ブロックのエントリの前回入出力時刻に
現在の日時931010 115530を格納する(2
06)。
【0028】
【発明の効果】本発明によりキャッシュヒット率が低く
キャッシュヒットが期待できないブロックがキャッシュ
バッファを介して入出力されないようになり、他のキャ
ッシュヒット率の高いブロックにキャッシュバッファが
割り当てられ、キャッシュバッファ全体のキャッシュヒ
ット率が向上する。これにより、キャッシュバッファを
介した磁気ディスク装置のデータ入出力時間が短縮で
き、システム全体のスループットが向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図2】本発明の一実施例を示す流れ図である。
【符号の説明】
100 プロセス 110 プロセス 120 プロセス 130 バッファキャッシュ機構 131 入出力頻度システムしきい値 132 キャッシュ未ヒット回数システムしきい値 133 ディスクブロック統計情報 140 キャッシュバッファ 141 キャッシュバッファエントリ管理テーブル 150 磁気ディスク装置群 151 磁気ディスク装置 152 磁気ディスク装置 101 入出力要求 111 プロセスからの入出力要求 121 プロセスからの入出力要求 134 入出力 142 入出力

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】プロセスと磁気ディスク装置とのデータの
    入出力につきLRU制御を行なうバッファキャッシュ機
    構において、 すべての磁気ディスク装置名と磁気ディスク装置上のブ
    ロックのキャッシュ未ヒット回数と入出力頻度に関する
    情報とを記録するディスクブロック統計情報と、 ブロックのキャッシュヒット率の高低を判断するための
    システム一意の定数であるキャッシュ未ヒット回数のし
    きい値と、 ブロックの入出力頻度の高低を判断するためのシステム
    一意の定数である入出力頻度のしきい値とを有し、 キャッシュヒット率が高いかまたは入出力頻度が高いブ
    ロックはキャッシュバッファを介した入出力を行い、キ
    ャッシュヒット率が低く、かつ入出力頻度が低いブロッ
    クはキャッシュバッファを介さない入出力を行うバッフ
    ァキャッシュ機構。
  2. 【請求項2】前記入出力頻度のしきい値は、ブロックの
    入出力時点から再度入出力されるまでの経過時間によっ
    て表わすことを特徴とする請求項1記載のバッファキャ
    ッシュ機構。
JP6176339A 1994-07-28 1994-07-28 バッファキャッシュ機構 Pending JPH0844625A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001109663A (ja) * 1999-10-06 2001-04-20 Alps Electric Co Ltd ディスク制御システムおよびその制御方法
US6738865B1 (en) 2000-06-09 2004-05-18 International Business Machines Corporation Method, system, and program for demoting data from cache based on least recently accessed and least frequently accessed data
WO2023013649A1 (ja) * 2021-08-06 2023-02-09 株式会社エヌエスアイテクス データキャッシュ装置およびプログラム

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6242247A (ja) * 1985-08-20 1987-02-24 Fujitsu Ltd キヤツシユメモリ制御方式
JPS6426254A (en) * 1987-07-22 1989-01-27 Nec Corp Disk cache sub-system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6242247A (ja) * 1985-08-20 1987-02-24 Fujitsu Ltd キヤツシユメモリ制御方式
JPS6426254A (en) * 1987-07-22 1989-01-27 Nec Corp Disk cache sub-system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001109663A (ja) * 1999-10-06 2001-04-20 Alps Electric Co Ltd ディスク制御システムおよびその制御方法
US6738865B1 (en) 2000-06-09 2004-05-18 International Business Machines Corporation Method, system, and program for demoting data from cache based on least recently accessed and least frequently accessed data
WO2023013649A1 (ja) * 2021-08-06 2023-02-09 株式会社エヌエスアイテクス データキャッシュ装置およびプログラム

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Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19970304