JPH09128292A - Cache memory device - Google Patents

Cache memory device

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Publication number
JPH09128292A
JPH09128292A JP7286181A JP28618195A JPH09128292A JP H09128292 A JPH09128292 A JP H09128292A JP 7286181 A JP7286181 A JP 7286181A JP 28618195 A JP28618195 A JP 28618195A JP H09128292 A JPH09128292 A JP H09128292A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
read
cache
cache memory
reading
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP7286181A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akinobu Sato
明伸 佐藤
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
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Publication of JPH09128292A publication Critical patent/JPH09128292A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten average access time at data readout time by improving a cache hit rate more as compared with a conventional read-ahead type device. SOLUTION: A cache device is equipped with a cache memory for temporarily storing data read out of a recording medium and is controlled by a cache control part 13. Once a read request is received from a host computer, the start LBA number and data length of data requested to be read out are stored in a start LBA number storage part 1 and a data length storage part 2, and a new start LBA number and new data length are obtained by a control part 6, a comparison subtraction part 7, and a comparison addition part 8 from a return value and a preread value stored in a return value storage part 3 and a preread value storage part 5 while a read and a preread process tracing back the LBA numbers are taken into consideration. On the basis of them, the data requested to be read out and the data in the precedent and following areas are read out and stored in the cache memory together.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、上位のホストコン
ピュータと記録媒体との間で転送されるデータを高速ア
クセス可能なキャッシュメモリに一時格納し、記録処理
や再生処理の高速化を図るキャッシュメモリ装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cache memory which temporarily stores data transferred between a host computer and a recording medium in a high-speed accessible cache memory to speed up a recording process and a reproducing process. Regarding the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に光ディスク装置などの情報記録再
生装置は、情報処理装置におけるホストコンピュータの
外部記録装置として用いられているが、記録媒体に対す
るデータの書き込み処理及び読み出し処理はホストコン
ピュータとの間でのデータ転送処理速度よりも遅いた
め、近年では中間にキャッシュメモリを設け、このキャ
ッシュメモリを介してデータ転送を行うことにより、デ
ータの記録処理や再生処理の高速化を図ったものが用い
られてきている。特に、光ディスクを記録媒体として用
いる光ディスク装置では、記録媒体への書き込み処理に
多くの時間がかかるため、記録データや再生データを一
時格納するディスクキャッシュメモリを設けたものが一
般的である。
2. Description of the Related Art Generally, an information recording / reproducing device such as an optical disk device is used as an external recording device of a host computer in an information processing device. In recent years, a cache memory is provided in the middle, and data transfer is performed via the cache memory to speed up data recording and reproduction. ing. In particular, in an optical disk apparatus using an optical disk as a recording medium, since writing to the recording medium takes a lot of time, a disk cache memory for temporarily storing recording data and reproduction data is generally provided.

【0003】このようなキャッシュメモリを備えた装置
として、例えば特開平2−122345号公報に開示さ
れている記憶制御装置では、データの読み出し要求があ
った場合に、ホストコンピュータから要求されたデータ
と共に、さらに先のブロックのデータをあらかじめ先読
みするようにした、いわゆるリードアヘッド方式のキャ
ッシュメモリ装置が提案されている。この構成によれ
ば、ホストコンピュータから要求されたデータにおい
て、キャッシュメモリに格納されているデータについて
は記録媒体から読み出さずにキャッシュメモリよりホス
トコンピュータに転送することによって、読み出し処理
時のアクセスタイムを短縮でき、さらに、先読み処理に
よって読み出し時のキャッシュメモリのヒット率を向上
させることが可能である。
As a device provided with such a cache memory, for example, in a storage control device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-122345, when a data read request is made, the data is sent together with the data requested by the host computer. A so-called read-ahead type cache memory device has been proposed in which data of a further block is pre-read in advance. According to this configuration, in the data requested by the host computer, the data stored in the cache memory is transferred from the cache memory to the host computer without being read from the recording medium, thereby shortening the access time in the read processing. It is possible to further improve the hit rate of the cache memory at the time of reading by the pre-reading process.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の装置では、ランダムなブロックへのアクセスや
ブロック番号が減少する方向へのアクセスに対しては、
先読み処理を行ってもキャッシュメモリ上に読み込んだ
データはヒットしないため、データ読み出しのための一
連の動作を行って記録媒体からデータを読み出す必要が
ある。従って、従来のリードアヘッド方式のキャッシュ
メモリ装置では、アクセスするブロックの状況によって
は平均アクセス時間が著しく大きくなってしまうおそれ
がある。
However, in the above-mentioned conventional apparatus, the access to the random block or the access in the direction in which the block number decreases decreases as follows.
Since the data read into the cache memory does not hit even if the pre-reading process is performed, it is necessary to perform a series of data reading operations to read the data from the recording medium. Therefore, in the conventional read-ahead cache memory device, the average access time may be significantly long depending on the status of the block to be accessed.

【0005】本発明は、これらの事情に鑑みてなされた
もので、従来のリードアヘッド方式の装置に比べて、さ
らにキャッシュヒット率を向上させ、データ読み出し時
の平均アクセス時間を小さくすることが可能なキャッシ
ュメモリ装置を提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of these circumstances, and it is possible to further improve the cache hit rate and reduce the average access time at the time of reading data, as compared with the conventional read-ahead system device. The present invention aims to provide a new cache memory device.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明によるキャッシュ
メモリ装置は、ホストコンピュータからの読み出し要求
を受けて記録媒体から読み出したデータを一時記憶する
キャッシュメモリ手段と、前記ホストコンピュータから
読み出し要求されたデータの記録媒体上での書き込み位
置を基に、この書き込み位置より所定の大きさ遡った領
域を読み出し対象とするデータ読み出し位置設定手段
と、前記データ読み出し位置設定手段の指示に基づき、
前記読み出し要求されたデータと共に前記遡った領域の
データを読み出して前記キャッシュメモリ手段に格納す
る遡及データ読み出し手段と、を備えたものであり、読
み出し要求されたデータと共にこのデータの書き込み位
置より所定の大きさ遡った領域のデータを読み出すこと
によって、キャッシュのヒット率を向上させることが可
能となる。
A cache memory device according to the present invention is a cache memory device for temporarily storing data read from a recording medium in response to a read request from a host computer, and data requested to be read from the host computer. On the basis of the writing position on the recording medium, the data reading position setting means for reading an area traced back by a predetermined size from the writing position, and the instruction of the data reading position setting means,
A retroactive data reading means for reading the data of the retrospective area together with the read-requested data and storing it in the cache memory means, together with the read-requested data and a predetermined position from the write position of this data. By reading the data of the area traced back in size, the cache hit rate can be improved.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図1ないし図5は本発明の一実施
形態に係り、図1はキャッシュコントロール部の機能構
成を示すブロック図、図2はキャッシュ装置を含む情報
記録再生システムの概略構成を示す構成図、図3は図2
のキャッシュ装置の内部構成を示すブロック図、図4は
本実施形態のキャッシュ装置におけるデータ読み出し時
のリード領域を示す作用説明図、図5はキャッシュコン
トロール部の動作の流れを示すフローチャートである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 5 relate to an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of a cache control unit, FIG. 2 is a configuration diagram showing a schematic configuration of an information recording / reproducing system including a cache device, and FIG. Is Figure 2
4 is a block diagram showing the internal configuration of the cache device of FIG. 4, FIG. 4 is an operation explanatory diagram showing a read area at the time of reading data in the cache device of the present embodiment, and FIG. 5 is a flowchart showing a flow of operations of the cache control unit.

【0008】本実施形態では、わかりやすくするために
キャッシュ機能のみを独立した装置とした構成例を示
す。
In the present embodiment, a configuration example in which only the cache function is an independent device is shown for the sake of clarity.

【0009】図2に示すように、情報記録再生システム
は、ハードディスク,光磁気ディスク,相変化光ディス
クなどの記録媒体を用いてデータの読み出しや書き込み
を行うディスク装置11と、ディスク装置11に対して
読み出し要求や書き込み要求を送るホストコンピュータ
9と、前記ホストコンピュータ9とディスク装置11と
の間に設けられ、アクセス速度向上のためのキャッシュ
機能を有するキャッシュ装置10と、を有して構成され
ており、各装置間がSCSI(Small ComputerSystem I
nterface)バスによって接続されている。
As shown in FIG. 2, the information recording / reproducing system includes a disk device 11 for reading and writing data using a recording medium such as a hard disk, a magneto-optical disk, a phase change optical disk, and the disk device 11. It comprises a host computer 9 for sending a read request and a write request, and a cache device 10 provided between the host computer 9 and the disk device 11 and having a cache function for improving the access speed. SCSI (Small Computer System I
nterface) connected by bus.

【0010】なお、キャッシュ機能としては独立したキ
ャッシュ装置に限らず、ホストコンピュータにおいてキ
ャッシュプログラムを設けたり、ディスク装置内のディ
スクコントローラにおいてキャッシュ手段を設けた構成
等によっても、同様の作用効果が得られる。また、本実
施形態ではディスク装置11からデータを読み出す処理
についてのみ説明する。
The cache function is not limited to an independent cache device, but the same effect can be obtained by providing a cache program in the host computer or a cache means in the disk controller in the disk device. . In the present embodiment, only the process of reading data from the disk device 11 will be described.

【0011】キャッシュ装置10の内部の主要な構成を
図3に示す。キャッシュ装置10には、ホストコンピュ
ータ9,ディスク装置11との間でそれぞれコマンド及
びデータのやりとりを行うSCSIバスに接続されたイ
ンターフェイス回路12,14と、ディスク装置11よ
り読み出したデータを一時格納するキャッシュメモリ1
5と、インターフェイス回路12,14及びキャッシュ
メモリ15を制御するキャッシュコントロール部13
と、を有して構成されており、各部が内部バスによって
接続されている。
FIG. 3 shows the main internal structure of the cache device 10. The cache device 10 includes interface circuits 12 and 14 connected to a SCSI bus for exchanging commands and data with the host computer 9 and the disk device 11, respectively, and a cache for temporarily storing data read from the disk device 11. Memory 1
5, a cache control unit 13 for controlling the interface circuits 12 and 14 and the cache memory 15.
And, and each unit is connected by an internal bus.

【0012】次に、キャッシュ装置10内に設けられる
キャッシュコントロール部13の機能構成について図1
を参照しながら説明する。
Next, the functional configuration of the cache control unit 13 provided in the cache device 10 will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG.

【0013】データを記録再生する記録媒体上のセクタ
の物理的な位置は、トラック番号やセクタ番号で表され
るが、これらの番号はディスクの種類や構造によって異
なる場合がある。このため、ディスク装置とホストコン
ピュータとの間でのデータ転送を行うインターフェース
の一つであるSCSI等の規格では、データを記録再生
するセクタの位置を指定するために、各領域に対して連
続した通し番号を振り直したLBA(Logical Block Ad
dress )が用いられている。
The physical position of a sector on a recording medium for recording / reproducing data is represented by a track number or a sector number, but these numbers may differ depending on the type and structure of the disc. For this reason, in the standards such as SCSI, which is one of the interfaces for transferring data between the disk device and the host computer, in order to specify the position of the sector for recording / reproducing data, it is consecutive for each area. LBA with renumbered serial numbers (Logical Block Ad
dress) is used.

【0014】キャッシュコントロール部13は、ホスト
コンピュータ9から読み出し要求(以下、リード要求と
呼ぶ)を受けた際にLBA番号を遡ってデータ読み出し
を行うための機能ブロックとして、スタートLBA番号
格納部1、データ長格納部2、戻り値格納部3、ヒット
判定部4、制御部6、比較減算部7、比較加算部8を有
している。また、ホストコンピュータ9からリード要求
を受けた際に先読み処理(リードアヘッド)を行うため
の機能ブロックとして、制御部6、先読み値格納部5及
び比較加算部8を有している。
The cache control unit 13 is a start LBA number storage unit 1 as a functional block for tracing back the LBA number and reading data when a read request (hereinafter referred to as a read request) is received from the host computer 9. It has a data length storage unit 2, a return value storage unit 3, a hit determination unit 4, a control unit 6, a comparison subtraction unit 7, and a comparison addition unit 8. Further, as a functional block for performing prefetch processing (read ahead) when receiving a read request from the host computer 9, the control section 6, the prefetch value storage section 5, and the comparison and addition section 8 are included.

【0015】スタートLBA番号格納部1には、リード
要求時の読み始め(リード開始)のLBA番号が格納さ
れる。データ長格納部2には、リード要求時のスタート
LBA番号からのデータの長さ(LBA数)が格納され
る。戻り値格納部3には、スタートLBA番号から遡っ
て読み出しを行うための戻り値(LBA数)が格納され
る。先読み値格納部5には、先読み処理を行うための先
読み値(LBA数)が格納される。なお、戻り値格納部
3及び先読み値格納部5の値は、あらかじめ設定した固
定値でも良いし、可変値でも構わない。
The start LBA number storage unit 1 stores the LBA number at the beginning of reading (read start) at the time of a read request. The data length storage unit 2 stores the length of data (the number of LBAs) from the start LBA number at the time of a read request. The return value storage unit 3 stores a return value (number of LBAs) for reading back from the start LBA number. The prefetch value storage unit 5 stores the prefetch value (LBA number) for performing the prefetch process. The values in the return value storage unit 3 and the prefetch value storage unit 5 may be preset fixed values or variable values.

【0016】ヒット判定部4では、スタートLBA番号
格納部1とデータ長格納部2の値を受けてリード要求が
あったブロックがキャッシュにヒットするか、すなわち
リード要求されたデータがキャッシュメモリ15に格納
されているか否かを判定するようになっている。
The hit determination unit 4 receives the values of the start LBA number storage unit 1 and the data length storage unit 2 and hits the block for which the read request is made, ie, the read-requested data is stored in the cache memory 15. It is designed to determine whether or not it is stored.

【0017】制御部6では、ヒット判定部4の結果に基
づいて比較減算部7及び比較加算部8の動作制御を行
う。キャッシュがヒットしている場合は、比較減算部7
及び比較加算部8で減算も加算も行うことなく、スター
トLBA番号格納部1とデータ長格納部2に格納されて
いる値をそのまま内部バスを介してインターフェイス回
路14に送るようになっている。また、キャッシュがヒ
ットしていない場合は、比較減算部7及び比較加算部8
で演算された新しいスタートLBA番号とデータ長とを
内部バスを介してインターフェイス回路14に送るよう
になっている。
The control unit 6 controls the operations of the comparison / subtraction unit 7 and the comparison / addition unit 8 based on the result of the hit determination unit 4. If the cache is hit, the comparison / subtraction unit 7
The values stored in the start LBA number storage unit 1 and the data length storage unit 2 are sent to the interface circuit 14 as they are, without performing subtraction or addition in the comparison / addition unit 8. When the cache is not hit, the comparison subtraction unit 7 and the comparison addition unit 8
The new start LBA number and the data length calculated in step 1 are sent to the interface circuit 14 via the internal bus.

【0018】比較減算部7では、キャッシュがヒットし
ていない場合に、スタートLBA番号格納部1と戻り値
格納部3の値から減算を行い、LBA番号を遡る読み出
しを加味した新たなスタートLBA番号を得て内部バス
へ出力するようになっている。またキャッシュがヒット
している場合には、ホストコンピュータ9から受信して
スタートLBA番号格納部1に格納されたスタートLB
A番号をそのまま内部バスへ出力するようになってい
る。
When the cache is not hit, the comparison / subtraction unit 7 subtracts from the values in the start LBA number storage unit 1 and the return value storage unit 3 and adds a new start LBA number in consideration of reading back the LBA number. Is output to the internal bus. If the cache is hit, the start LB received from the host computer 9 and stored in the start LBA number storage unit 1
The A number is directly output to the internal bus.

【0019】比較加算部8では、キャッシュがヒットし
ていない場合に、データ長格納部2と戻り値格納部3及
び先読み値格納部5の値から加算を行い、LBA番号を
遡る読み出しと先読み処理とを加味した新たなデータ長
(LBA数)を得て内部バスへ出力するようになってい
る。またキャッシュがヒットしている場合には、ホスト
コンピュータ9から受信してデータ長格納部2に格納さ
れたデータ長をそのまま内部バスへ出力するようになっ
ている。
When the cache is not hit, the comparison / addition unit 8 performs addition from the values of the data length storage unit 2, return value storage unit 3 and prefetch value storage unit 5, and reads back the LBA number and prefetch processing. A new data length (the number of LBAs) taking into consideration is obtained and output to the internal bus. When the cache is hit, the data length received from the host computer 9 and stored in the data length storage unit 2 is directly output to the internal bus.

【0020】上記のように構成されたキャッシュ装置1
0の動作を図4及び図5を参照してより詳しく説明す
る。
The cache device 1 configured as described above
The operation of 0 will be described in more detail with reference to FIGS.

【0021】本実施形態では、ホストコンピュータ9か
らリード要求を受けた場合に、図4に示すように、リー
ド要求のあったブロックと共に、このブロックに隣接し
たLBA番号の大きい領域αを読み出す先読み処理を行
うのに加えて、前記リード要求のあったブロックに隣接
したLBA番号の小さい領域βを遡って読み出す処理を
行う。すなわち、実際に読み出すブロックとしては、リ
ード要求のあったブロックの前後の領域α及びβを含ん
だ領域のデータを読み出してキャッシュ装置10のキャ
ッシュメモリ15に格納する。
In the present embodiment, when a read request is received from the host computer 9, as shown in FIG. 4, a pre-reading process for reading the block for which the read request is made and the area α adjacent to this block with a large LBA number. In addition to the above, a process for reading back the area β having a small LBA number adjacent to the block for which the read request is made is performed. That is, as the block to be actually read, the data in the area including the areas α and β before and after the block for which the read request is made is read and stored in the cache memory 15 of the cache device 10.

【0022】リード要求を受けた後のキャッシュコント
ロール部13の動作としては、図5に示すように、まず
ステップS1(以降はステップを省略し単にS1のよう
に記す)で、ヒット判定部4により、スタートLBA番
号格納部1とデータ長格納部2の値からリード要求のあ
ったブロックがキャッシュにヒットしているか否かを判
断する。
The operation of the cache control unit 13 after receiving the read request is, as shown in FIG. 5, firstly, in step S1 (hereinafter, the steps will be omitted and simply referred to as S1). From the values of the start LBA number storage unit 1 and the data length storage unit 2, it is determined whether or not the read-requested block hits the cache.

【0023】S2でリード要求のあったブロックがキャ
ッシュにヒットしている場合は、キャッシュメモリ15
に格納されているデータを読み出せば良いため、S3に
進み、制御部6によってスタートLBA番号格納部1と
データ長格納部2に格納されているそれぞれの値をその
まま内部バスに送る。そして、キャッシュメモリ15に
格納されているデータを読み出し、インターフェース回
路12,SCSIバスを介してホストコンピュータ9に
転送する。
If the block requested to be read in S2 hits the cache, the cache memory 15
Since it suffices to read the data stored in, the process proceeds to S3, and the control unit 6 sends the respective values stored in the start LBA number storage unit 1 and the data length storage unit 2 to the internal bus as they are. Then, the data stored in the cache memory 15 is read and transferred to the host computer 9 via the interface circuit 12 and the SCSI bus.

【0024】S2でリード要求のあったブロックがキャ
ッシュにヒットしていない場合は、S4に進み、戻り値
格納部3とスタートLBA番号格納部1及び比較減算部
7により、スタートLBA番号格納部1と戻り値格納部
3の値から減算を行い、LBA番号を遡る読み出しを加
味した新しいスタートLBA番号を得る。ここで、スタ
ートLBA番号が戻り値よりも小さいときは、新しいス
タートLBA番号を0とし、スタートLBA番号が戻り
値よりも大きいときは、2つの値の差を新しいスタート
LBA番号とする。
If the block for which the read request is issued does not hit the cache in S2, the process proceeds to S4, in which the return value storage unit 3, the start LBA number storage unit 1 and the comparison / subtraction unit 7 start the LBA number storage unit 1 And a subtraction from the value in the return value storage unit 3 to obtain a new start LBA number in consideration of reading back the LBA number. Here, when the start LBA number is smaller than the return value, the new start LBA number is set to 0, and when the start LBA number is larger than the return value, the difference between the two values is set to the new start LBA number.

【0025】次いで、S5で、スタートLBA番号格納
部1,戻り値格納部3,データ長格納部2,先読み値格
納部5,及び比較加算部8により、データ長格納部2と
戻り値格納部3及び先読み値格納部5の値から加算を行
い、LBA番号を遡る読み出し処理と先読み処理とを加
味した新しいデータ長を得る。ここで、スタートLBA
番号とデータ長と先読み値の和がLBA番号の最大値よ
りも大きいときは、LBA番号の最大値と新しいスター
トLBA番号との差を新しいデータ長とする。また、前
記和がLBA番号の最大値よりも小さいときは、データ
長と先読み値と戻り値の和を新しいデータ長とする。
Next, in S5, the start LBA number storage unit 1, the return value storage unit 3, the data length storage unit 2, the prefetch value storage unit 5, and the comparison and addition unit 8 are used to store the data length storage unit 2 and the return value storage unit. 3 and the value of the prefetch value storage unit 5 are added to obtain a new data length in which the read process of tracing back the LBA number and the prefetch process are taken into consideration. Where the start LBA
When the sum of the number, the data length and the prefetch value is larger than the maximum value of the LBA number, the difference between the maximum value of the LBA number and the new start LBA number is set as the new data length. When the sum is smaller than the maximum value of the LBA number, the sum of the data length, the prefetch value and the return value is set as the new data length.

【0026】その後、S6で、制御部6により、新しい
スタートLBA番号とデータ長を内部バスに送り、イン
ターフェース回路14,SCSIバスを介してディスク
装置11に転送する。これを受けて、ディスク装置11
において新しいスタートLBA番号とデータ長により指
定される領域のデータが読み出される。
After that, in S6, the control unit 6 sends the new start LBA number and data length to the internal bus and transfers them to the disk device 11 via the interface circuit 14 and the SCSI bus. In response to this, the disk device 11
At, the data in the area specified by the new start LBA number and data length is read.

【0027】ディスク装置11で読み出されたデータ
は、キャッシュ装置10に転送されてキャッシュメモリ
15に格納され、リード要求のあったデータのみがキャ
ッシュ装置10を介してホストコンピュータ9へ転送さ
れる。以上により、ホストコンピュータ9からのリード
要求に対する処理が終了する。
The data read by the disk device 11 is transferred to the cache device 10 and stored in the cache memory 15, and only the data requested to be read is transferred to the host computer 9 via the cache device 10. With the above, the process for the read request from the host computer 9 is completed.

【0028】以上のように、本実施形態では従来のリー
ドアヘッド方式のように読み出し要求されたブロックよ
り先のブロックを一緒に読み出す先読み処理を行うので
はなく、読み出し要求された先頭ブロックよりも遡った
ブロックを一緒に読み出してキャッシュメモリに取り込
む処理を行うことにより、ランダムなブロックへのアク
セスやブロック番号が減少する方向へのアクセスなどに
対してもキャッシュメモリ上に読み込んだデータがヒッ
トする確率が高くなる。このため、アプリケーションや
オペレーションシステム(OS)の種類や動作状況にか
かわらず、従来のリードアヘッド方式のものに比べてさ
らにキャッシュのヒット率を向上させることができ、こ
の結果、データ読み出し時の平均アクセス時間を小さく
することが可能となる。
As described above, the present embodiment does not perform the pre-reading process of reading the block preceding the read-requested block together as in the conventional read-ahead method, but traces back from the read-requested first block. By reading the blocks together and fetching them into the cache memory, the probability that the data read into the cache memory will be hit even when accessing to random blocks or in the direction of decreasing block numbers. Get higher Therefore, the cache hit rate can be further improved as compared with the conventional read-ahead method regardless of the type of the application or the operating system (OS) or the operating status, and as a result, the average access during data read It is possible to shorten the time.

【0029】[付記] (1) ホストコンピュータからの読み出し要求を受け
て記録媒体から読み出したデータを一時記憶するキャッ
シュメモリ手段と、前記ホストコンピュータから読み出
し要求されたデータの記録媒体上での書き込み位置を基
に、この書き込み位置より所定の大きさ遡った領域を読
み出し対象とするデータ読み出し位置設定手段と、前記
データ読み出し位置設定手段の指示に基づき、前記読み
出し要求されたデータと共に前記遡った領域のデータを
読み出して前記キャッシュメモリ手段に格納する遡及デ
ータ読み出し手段と、を備えたことを特徴とするキャッ
シュメモリ装置。
[Additional Notes] (1) Cache memory means for temporarily storing data read from a recording medium in response to a read request from the host computer, and a writing position on the recording medium for the data requested to be read by the host computer. On the basis of the data read position setting means for reading an area that is traced back by a predetermined size from the write position and the instruction of the data read position setting means, the trace area is traced back together with the data requested to be read. And a retroactive data reading unit for reading data and storing the data in the cache memory unit.

【0030】(2) 前記データ読み出し位置設定手段
は、前記ホストコンピュータから読み出し要求されたデ
ータの記録媒体上での書き込み位置を基に、この書き込
み位置より所定の大きさ遡った領域に加えて、この書き
込み位置より所定の大きさ先の領域を読み出し対象とす
るものであり、さらに、前記データ読み出し位置設定手
段の指示に基づき、前記読み出し要求されたデータ及び
前記遡った領域のデータと共に前記先の領域のデータを
読み出して前記キャッシュメモリ手段に格納する先読み
データ読み出し手段を備えたことを特徴とする付記1に
記載のキャッシュメモリ装置。
(2) The data read position setting means, based on the write position on the recording medium of the data requested to be read from the host computer, in addition to the area traced back by a predetermined size from the write position, An area of a predetermined size ahead of the write position is to be read, and further, based on an instruction of the data read position setting means, the read-requested data and the data of the traced area are used together with the previous area. 2. The cache memory device according to appendix 1, further comprising pre-read data reading means for reading data in the area and storing the read data in the cache memory means.

【0031】(3) 前記データ読み出し位置設定手段
は、前記書き込み位置として、前記記録媒体上のトラッ
ク位置及びセクタ位置を表すLBA(Logical Block Ad
dress)を用いることを特徴とする付記1または2に記
載のキャッシュメモリ装置。
(3) The data read position setting means uses, as the write position, an LBA (Logical Block Ad) indicating a track position and a sector position on the recording medium.
3. The cache memory device according to appendix 1 or 2, wherein a dress) is used.

【0032】(4) 前記データ読み出し位置設定手段
は、前記読み出し要求されたデータの記録媒体上での書
き込み位置として、スタートLBA番号とデータ長を用
い、このスタートLBA番号より所定の大きさ遡った戻
り値を減算して新たなスタートLBA番号を得る減算手
段と、前記データ長に前記戻り値を加算して新たなデー
タ長を得る加算手段とを有し、これらの新たなスタート
LBA番号と新たなデータ長によりデータ読み出し領域
を設定することを特徴とする付記3に記載のキャッシュ
メモリ装置。
(4) The data read position setting means uses a start LBA number and a data length as a write position on the recording medium for the data requested to be read, and traces back a predetermined amount from the start LBA number. It has subtraction means for subtracting the return value to obtain a new start LBA number, and addition means for adding the return value to the data length to obtain a new data length. These new start LBA number and new 4. The cache memory device according to appendix 3, wherein the data read area is set according to a different data length.

【0033】(5) 前記データ読み出し位置設定手段
は、前記読み出し要求されたデータの記録媒体上での書
き込み位置として、スタートLBA番号とデータ長を用
い、このスタートLBA番号より所定の大きさ遡った戻
り値を減算して新たなスタートLBA番号を得る減算手
段と、前記データ長及び前記戻り値と共に前記読み出し
要求されたデータの最終位置より所定の大きさ先の領域
を示す先読み値を加算して新たなデータ長を得る加算手
段とを有し、これらの新たなスタートLBA番号と新た
なデータ長によりデータ読み出し領域を設定することを
特徴とする付記3に記載のキャッシュメモリ装置。
(5) The data read position setting means uses a start LBA number and a data length as a write position on the recording medium for the data requested to be read, and traces back a predetermined amount from the start LBA number. Subtracting means for subtracting the return value to obtain a new start LBA number, and the data length and the return value together with a look-ahead value indicating an area of a predetermined size ahead of the final position of the read-requested data. 4. The cache memory device according to appendix 3, further comprising: an addition unit that obtains a new data length, and the data read area is set by the new start LBA number and the new data length.

【0034】(6) 前記ホストコンピュータから読み
出し要求されたデータが前記キャッシュメモリ手段に格
納されているか否かを判断するキャッシュヒット判定手
段と、前記読み出し要求されたデータが前記キャッシュ
メモリ手段に格納されていない場合にのみ、前記読み出
し要求されたデータと共に前記遡った領域のデータの読
み出しを行って前記キャッシュメモリ手段に格納するキ
ャッシュ制御手段と、をさらに備えたことを特徴とする
付記1に記載のキャッシュメモリ装置。
(6) Cache hit determining means for determining whether or not the data requested to be read from the host computer is stored in the cache memory means, and the data requested to be read is stored in the cache memory means. And a cache control unit for reading the data of the traced area together with the read-requested data and storing the read data in the cache memory unit. Cache memory device.

【0035】(7) ホストコンピュータからの読み出
し要求を受けて記録媒体から読み出したデータを一時記
憶するキャッシュメモリ手段を備えたキャッシュメモリ
装置において、前記ホストコンピュータから記録媒体に
記録されたデータの読み出し要求があったとき、前記ホ
ストコンピュータから読み出し要求されたデータの記録
媒体上での書き込み位置を基に、この書き込み位置より
所定の大きさ遡った領域を読み出し対象とするデータ読
み出し位置設定手順と、前記設定されたデータ読み出し
位置情報に基づき、前記読み出し要求されたデータと共
に前記遡った領域のデータを読み出して前記キャッシュ
メモリ手段に格納する遡及データ読み出し手順と、を有
することを特徴とするキャッシュメモリ管理方法。
(7) In a cache memory device having cache memory means for temporarily storing data read from a recording medium in response to a read request from the host computer, the host computer requests to read data recorded in the recording medium. When there is, based on the writing position on the recording medium of the data requested to be read from the host computer, a data reading position setting procedure for reading a region that is traced back by a predetermined size from the writing position, and A retrospective data reading procedure for reading out the data in the area traced back together with the data requested to be read out and storing it in the cache memory means based on the set data read position information. .

【0036】(8) ホストコンピュータからの読み出
し要求を受けて記録媒体から読み出したデータを一時記
憶するキャッシュメモリ手段を備えたキャッシュメモリ
装置において、前記ホストコンピュータから記録媒体に
記録されたデータの読み出し要求があったとき、前記ホ
ストコンピュータから読み出し要求されたデータの記録
媒体上での書き込み位置を基に、この書き込み位置より
所定の大きさ遡った領域に加えて、この書き込み位置よ
り所定の大きさ先の領域を読み出し対象とするデータ読
み出し位置設定手順と、前記設定されたデータ読み出し
位置情報に基づき、前記読み出し要求されたデータ及び
前記遡った領域のデータと共に前記先の領域のデータを
読み出して前記キャッシュメモリ手段に格納する遡及お
よび先読みデータ読み出し手順と、を有することを特徴
とするキャッシュメモリ管理方法。
(8) In a cache memory device having cache memory means for temporarily storing data read from a recording medium in response to a read request from the host computer, a read request for data recorded in the recording medium from the host computer. Then, based on the writing position on the recording medium of the data requested to be read from the host computer, in addition to the area traced back by a predetermined size from this writing position, a predetermined size ahead of this writing position. Data read position setting procedure for reading an area of the above, and the cache of the cache by reading the data of the previous area together with the data of the read requested data and the data of the traced area based on the set data read position information. Retrospective and readahead data reading stored in memory means A cache memory management method, comprising:

【0037】[0037]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、従
来のリードアヘッド方式の装置に比べて、さらにキャッ
シュヒット率を向上させ、データ読み出し時の平均アク
セス時間を小さくすることが可能となる効果がある。
As described above, according to the present invention, it is possible to further improve the cache hit rate and reduce the average access time at the time of reading data, as compared with the conventional read-ahead system device. effective.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態に係るキャッシュ装置におけ
るキャッシュコントロール部の機能構成を示すブロック
FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of a cache control unit in a cache device according to an embodiment of the present invention.

【図2】キャッシュ装置を含む情報記録再生システムの
概略構成を示す構成図
FIG. 2 is a configuration diagram showing a schematic configuration of an information recording / reproducing system including a cache device.

【図3】図2のキャッシュ装置の内部構成を示すブロッ
ク図
FIG. 3 is a block diagram showing an internal configuration of the cache device of FIG.

【図4】本実施形態のキャッシュ装置におけるデータ読
み出し時のリード領域を示す作用説明図
FIG. 4 is an operation explanatory view showing a read area at the time of reading data in the cache device of the present embodiment.

【図5】キャッシュコントロール部の動作の流れを示す
フローチャート
FIG. 5 is a flowchart showing a flow of operations of a cache control unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…スタートLBA番号格納部 2…データ長格納部 3…戻り値格納部 4…ヒット判定部 5…先読み値格納部 6…制御部 7…比較減算部 8…比較加算部 9…ホストコンピュータ 10…キャッシュ装置 11…ディスク装置 12,14…インターフェース回路 13…キャッシュコントロール部 15…キャッシュメモリ 1 ... Start LBA number storage unit 2 ... Data length storage unit 3 ... Return value storage unit 4 ... Hit determination unit 5 ... Prefetch value storage unit 6 ... Control unit 7 ... Comparison subtraction unit 8 ... Comparison addition unit 9 ... Host computer 10 ... Cache device 11 ... Disk device 12, 14 ... Interface circuit 13 ... Cache control unit 15 ... Cache memory

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ホストコンピュータからの読み出し要求
を受けて記録媒体から読み出したデータを一時記憶する
キャッシュメモリ手段と、 前記ホストコンピュータから読み出し要求されたデータ
の記録媒体上での書き込み位置を基に、この書き込み位
置より所定の大きさ遡った領域を読み出し対象とするデ
ータ読み出し位置設定手段と、 前記データ読み出し位置設定手段の指示に基づき、前記
読み出し要求されたデータと共に前記遡った領域のデー
タを読み出して前記キャッシュメモリ手段に格納する遡
及データ読み出し手段と、 を備えたことを特徴とするキャッシュメモリ装置。
1. A cache memory means for temporarily storing data read from a recording medium in response to a read request from a host computer; and a writing position on the recording medium of data requested to be read from the host computer, Based on an instruction from the data read position setting means for reading an area which is traced back by a predetermined size from the write position, and the data of the traced area is read together with the data requested to be read. A cache memory device comprising: retrospective data reading means for storing in the cache memory means.
【請求項2】 前記データ読み出し位置設定手段は、前
記ホストコンピュータから読み出し要求されたデータの
記録媒体上での書き込み位置を基に、この書き込み位置
より所定の大きさ遡った領域に加えて、この書き込み位
置より所定の大きさ先の領域を読み出し対象とするもの
であり、 さらに、前記データ読み出し位置設定手段の指示に基づ
き、前記読み出し要求されたデータ及び前記遡った領域
のデータと共に前記先の領域のデータを読み出して前記
キャッシュメモリ手段に格納する先読みデータ読み出し
手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載のキャッ
シュメモリ装置。
2. The data read position setting means, based on the write position of the data requested to be read from the host computer on the recording medium, in addition to the area traced back by a predetermined size from the write position, An area that is a predetermined size ahead of the writing position is to be read, and further, based on an instruction from the data read position setting means, the read-requested data and the data of the traced area are added to the preceding area. 2. The cache memory device according to claim 1, further comprising prefetch data reading means for reading the data of the above and storing it in the cache memory means.
JP7286181A 1995-11-02 1995-11-02 Cache memory device Withdrawn JPH09128292A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7337200B2 (en) 1998-01-26 2008-02-26 Hitachi, Ltd. Storage sub-system having expanded data read

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7337200B2 (en) 1998-01-26 2008-02-26 Hitachi, Ltd. Storage sub-system having expanded data read

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