JPH09282105A - ディスク記憶システム及びその誤り訂正データ作成処理の回復方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 処理装置１から送られた更新データを一旦キ
ャッシュメモリ３３に格納し、新しいパリティを作成し
てから更新データとパリティとを記憶装置２に格納する
記憶システムにおいて、パリティ作成中に障害が発生し
た場合のデータの保証をする。 【解決手段】 不揮発のキャッシュ３３は、更新後及び
更新前のデータ、更新後及び更新前のパリティを格納す
るそれぞれの領域を有する。パリティ作成制御部３８
は、更新前後のデータ及び更新前のパリティから更新後
のパリティを作成した後、パリティ作成完了を示す不揮
発の識別子をオンにして新しいパリティと更新後データ
をそれぞれの更新前領域にコピーする。記憶制御装置３
の処理が中断した後、回復制御部３９は識別子のオフ又
はオンによってパリティ作成処理を始めから再実行する
か又は識別子をオンにした後の処理から再実行するかを
制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスク記憶シス
テム及びその誤り訂正データ作成処理に係わり、特に誤
り訂正データ作成処理の回復方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、デビット・Ａ・パターソンらは、
高速に大量のデータを複数のディスクにアクセスするデ
ィスク装置のディスク故障時におけるデータの冗長性を
実現するディスクアレイ装置についての論文「低価格デ
ィスクの冗長アレイ（ＲＡＩＤ）の一事例（Ａ Ｃａｓ
ｅ ｆｏｒ Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ Ａｒｒａｙｓ ｏｆ
Ｉｎｅｘｐｅｎｓｉｖｅ Ｄｉｓｋｓ（ＲＡＩＤ））」
を１９８８年６月１日から３日にシカゴで開催されたＡ
ＣＭ ＳＩＧＭＯＤで発表している。提案されたディス
クアレイ装置は、ＲＡＩＤ（Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ Ａｒ
ｒａｙｓ ｏｆＩｎｅｘｐｅｎｓｉｖｅ Ｄｉｓｋｓ)
と略称される。ＲＡＩＤの仕組みを簡単に説明すると次
のようなものである。

【０００３】ＲＡＩＤでは、ライトするデータを複数の
データに分割し、この分割した複数のデータについて排
他的論理和をとることによってパリティを計算する。そ
して分割したデータとパリティを並列に複数のディスク
に対して書き込む。ライトデータをｎ個に分割した場
合、それらのデータをｄ１，ｄ２，．．．，ｄｎとする
とこの分割したデータからパリティｐを生成するには次
の（１）式に従って行い、パリティｐの作成後に、ｄ
１，ｄ２，．．．，ｄｎとｐはそれぞれ別のディスクに
書き込まれる。

【０００４】 ｐ＝ｄ１（＋）ｄ２（＋）．．．（＋）ｄｎ （１） ただし（＋）は、排他的論理和を表す。排他的論理和
は、各項を２進数に変換した時の各桁をそれぞれ参照
し、１が奇数個の時は１、偶数個の時は０になる。例え
ばデータを３分割にして書き込む場合、ｄ１＝０１，ｄ
２＝１１，ｄ３＝００の時(それぞれ２進数)にはｐは１
０になる。このｄ１，ｄ２，．．．，ｄｎとｐのデータ
の集合をパリティグループといい、ｐは常に（１）式に
従った値になっていなければならない。そのため例えば
既に書き込みの行われた領域ｄ１のみに別のデータＤが
上書きされた場合でも、パリティｐについて新規パリテ
ィＰを算出してＤとともにＰもディスクに書き込む必要
がある。その場合は次の（２）式によりパリティを算出
してＤとＰをディスクに書き込む操作をする。

【０００５】 Ｐ＝Ｄ（＋）ｄ１（＋）ｐ （２） 特開平４−２４５３５２号公報には、記憶装置であるデ
ィスク装置がＲＡＩＤ構成をとりキャッシュメモリを有
する記憶制御装置のライト処理の方法が記載されてい
る。キャッシュメモリを有する記憶制御装置は、中央処
理装置からのライト指示に対し記憶制御装置内のキャッ
シュメモリにライトデータを格納した時点で中央処理装
置に対してライト処理終了を報告する。そして記憶制御
装置は、中央処理装置からのライト指示とは非同期にデ
ィスク装置へライトデータを格納する。この制御をライ
トアフタ制御といい、ディスク装置へのデータ転送を行
う前に中央処理装置に対してライト処理終了を報告する
ため、中央処理装置への高速な応答が可能になる。

【０００６】この記憶制御装置は、パリティを作成する
のに必要十分なデータをキャッシュメモリ上に格納した
後パリティを作成する。以下ライト処理について説明す
る。ディスクに書き込み済みのデータｄ１の一部又は全
部に対して書き込み要求が来てデータｄ１に対する更新
データＤがキャッシュメモリ上に書き込まれると、記憶
制御装置は中央制御装置へライト完了報告を行い、その
後に非同期にパリティの作成を行う。記憶制御装置は上
式（２）に従ってパリティを作成するため、旧データｄ
１及び旧パリティｐの置かれる領域と新たに作成される
パリティＰを置く領域をキャッシュメモリ上に確保し
て、ディスクからｄ１及びｐを読み込む。それから
（２）式に従い新規にパリティＰを作成して確保したキ
ャッシュメモリ上の領域に格納する。その後、更新デー
タＤと新規作成パリティＰをキャッシュメモリ上のｄ１
及びｐのある領域へ上書きする処理を行ってから、Ｄと
Ｐをディスク装置へ書き込む。このときｄ１とｐのデー
タが既にキャッシュメモリ上にある場合には、新たにキ
ャッシュを確保する処理とｄ１とｐをディスクから読み
込む処理が省略できるために処理が高速化される利点が
ある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ＲＡＩＤ構成の記憶装
置では、前述の通りデータの一部を書き換えるとともに
それに対応するパリティグループのパリティデータも常
に前述の（１）式に従っていなければならないので、デ
ータの更新と同時に書き換える必要がある。ただし実際
にはデータの書き換えとパリティの書き換えは完全に同
時に実行できるわけではなく、一時的にはパリティだけ
又はデータだけが先にディスクに書き込まれているとい
う状態が存在する。これは記憶制御装置がキャッシュメ
モリを有する場合にキャッシュメモリの内容についても
同じことが言える。ライトデータＤからパリティＰを作
成してｄ１とｐの置かれているキャッシュメモリの領域
にコピーする時、Ｄだけがコピーされた時点で停電等に
よる処理中断が発生した場合、パリティ作成前にはｄ１
とｐが置かれていた領域はＤとｐが存在するという状態
になる。そのために例えばこの状態から同じパリティグ
ループ内の別のデータｄ２に対する更新データＤ２から
のパリティＰ２の作成を行うと、本来は Ｐ２＝ｄ２（＋）Ｄ２（＋）Ｐ を行わなければならないのに、Ｐの更新前パリティデー
タｐを使った ｄ２（＋）Ｄ２（＋）ｐ を行って間違ったパリティを作成してしまうため、この
ようなパリティ作成途中での停電等による処理中断や障
害発生でのデータ損失の問題は十分考慮される必要があ
る。しかしながら従来技術では、パリティ作成中の停電
等による処理中断が発生した場合、特に更新データＤと
Ｄに対するパリティデータＰを、更新前データｄ１とｄ
１に対するパリティｐのおかれている領域にコピーして
いる際のデータ損失やその際の回復処理について考慮さ
れていない。

【０００８】このｄ１やｐがディスク装置に書き込み済
みの状態の場合、ｄ１及びｐの置かれているキャッシュ
メモリにディスク装置からその内容を再度読み込んで、
パリティの作成処理を始めからやり直しをすれば良いこ
とは容易に考えられるので考慮する必要はない。しかし
ライトアフタ制御ではキャッシュメモリにライトデータ
を格納した時点で中央処理装置に対してライト処理終了
を報告するため、ライトデータＤからパリティＰを作成
して、それらがｄ１やｐのある領域にコピーされた直後
に同じ領域にさらに新しいライトデータＤ’がキャッシ
ュメモリ上に書き込まれてそれに対する新規パリティ
Ｐ’を作成する処理が始まることもあり得る。その時に
上の例のようにＤ’をＤのある領域にコピーした直後で
障害が発生した場合にパリティ作成をやり直そうとして
も、ＤとＰはディスク上には置かれていないデータなの
で読み込むことはできず、やり直しはできない。

【０００９】本発明の目的は、このようなディスク装置
への書き込みが行われていないデータに対する更新デー
タからパリティ作成を行っている途中に障害が発生した
場合のデータ保証をすることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、不揮発のキャ
ッシュメモリ上に置かれた更新データＤ、ディスク記憶
装置に反映済みの対応するデータｄ及びｄに対応する誤
り訂正データｐから更新後の誤り訂正データＰを作成す
る第１のステップと、第１のステップが終了したときそ
の状態を示す識別子を不揮発性の記憶装置に格納する第
２のステップと、誤り訂正データＰをｐの領域へ上書き
し、更新データＤをｄの領域へ上書きする第３のステッ
プと、障害によって記憶制御装置の処理が中断された
後、この識別子を参照して終了状態でなければ第１のス
テップを再実行し、終了状態であれば第３のステップを
再実行する第４のステップとを有することを特徴とする
ディスク記憶システムの誤り訂正データ作成処理の回復
方法を特徴とする。

【００１１】本発明によれば、誤り訂正データの作成が
終了したか否かを境界にして回復処理が再実行を開始す
るポイントを変えており、いずれの場合にもデータ及び
パリティの正しいことが保証され、再開始後の処理にお
いてもディスク記憶システムは間違ったパリティを作成
することはない。

【００１２】なお同一パリティグループ内に更新データ
がＤ１，Ｄ２，・・・のように複数ある場合には、第１
のステップでは更新データＤ１，Ｄ２，・・・、それぞ
れ反映済みの対応するデータｄ１，ｄ２，・・・及び誤
り訂正データｐから更新後の誤り訂正データＰを作成
し、第３のステップでは更新データＤ１，Ｄ２，・・・
をそれぞれｄ１，ｄ２，・・・へ上書きし、その他の処
理は上記の通りである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を用いて説明する。

【００１４】（１）第１の実施形態 図１は、第１の実施形態のディスク記憶システムの構成
図である。ディスク記憶システムは、記憶制御装置３及
び記憶装置２から構成される。処理装置１は、記憶装置
２に対してリード／ライト要求を発行する情報処理装置
である。記憶装置２は、複数のディスク記憶装置を有
し、ディスクアレイを構成する。記憶制御装置３は、処
理装置１及び記憶装置２に接続され、チャネルアダプタ
３１、ドライブアダプタ３２、キャッシュメモリ３３、
キャッシュ制御メモリ３４、キャッシュ制御部３５、パ
リティ生成部３６、ドライブ制御部３７、パリティ作成
制御部３８及び回復制御部３９から構成される。図１で
太い矢印はデータの流れを示し、細い矢印は制御情報の
流れを示す。ただし図面を簡単にするために本発明と関
連の少ない制御の流れについて省略している。チャネル
アダプタ３１は、チャネルインタフェースによって処理
装置１のチャネルに接続され、処理装置１と情報の送受
信を行う。ドライブアダプタ３２は、ドライブインタフ
ェースによって記憶装置２に接続され、記憶装置２と情
報の送受信を行う。キャッシュメモリ３３は、バッテリ
により不揮発化された記憶装置であり、記憶装置２に書
き込むデータ及びその誤り訂正データを一時的に格納す
る。以下誤り訂正データをパリティと呼ぶ。キャッシュ
制御メモリ３４は、不揮発化された記憶装置であり、キ
ャッシュメモリ３３上のデータ及びパリティを管理する
情報を格納する記憶装置である。キャッシュ制御部３５
は、キャッシュメモリ３３上の記憶領域を管理し、キャ
ッシュ制御メモリ３４上に管理情報を作成し、更新す
る。パリティ生成部３６は、データ更新に伴ってキャッ
シュメモリ３３上のデータ及びパリティから新しいパリ
ティを生成する。ドライブ制御部３７は、記憶装置２内
のディスク記憶装置とキャッシュメモリ３３との間のデ
ータの転送を制御する。パリティ作成制御部３８は、パ
リティ作成処理を制御し、そのステータスを管理する。
回復制御部３９は、停電等の障害が発生してパリティの
作成が中断したとき、パリティ作成処理を回復する。

【００１５】ここで以下の説明に使用する用語の説明を
する。レコードとは、処理装置１と記憶制御装置３との
間で転送するデータの単位である。スロットとは、キャ
ッシュメモリ３３上の記憶領域の単位であるとともに、
処理装置１から来たライトデータを記憶装置２の各ディ
スク記憶装置に分割する際の大きさの単位である。スロ
ットのサイズはレコードのサイズより大きく、スロット
は複数のレコードを収容可能である。すべてのスロット
は同じ大きさである。各スロットにはユニークなスロッ
ト番号が付与される。処理装置１からリード／ライトさ
れるデータが置かれるスロットをデータスロットとい
い、このデータスロットから作成されるパリティが置か
れるスロットをパリティスロットという。スロットはさ
らに細かいブロックに分割される。ブロックはディスク
記憶装置と記憶制御装置３との間でデータを転送すると
きの最小単位である。同一スロット内の各ブロックには
ブロック番号が付与される。スロット番号とブロック番
号が与えられると、特定のディスク記憶装置上のデータ
格納場所が決定される。１つのパリティを作成するとき
に対象となる複数スロットに亘るデータの集合をそのパ
リティとともにまとめてパリティグループという。キャ
ッシュメモリ３３上のデータのうち記憶装置２上のデー
タと一致しているデータをクリーンデータという。記憶
装置２に反映されておらず、キャッシュメモリ３３上に
のみ記憶されている更新データをダーティデータとい
う。ダーティデータのうちパリティの作成されているデ
ータを物理ダーティデータ、パリティの作成されていな
いデータをホストダーティデータという。

【００１６】処理装置１から１レコード又は複数レコー
ドから成るデータのライト要求が来たとき、記憶制御装
置３はこのデータの大きさが１スロットに収まる範囲の
大きさであればそのまま、複数スロットにまたがる大き
さの場合にはスロット境界でデータｄ１，ｄ２，・・
・，ｄｎに分割し、一旦キャッシュメモリ３３に記憶す
る。分割したデータはそれぞれキャッシュメモリ３３上
の連続するスロット番号をもつ別々のスロットに格納さ
れる。１つのレコードはスロット内の１つ又は複数の連
続するブロックを占有する。キャッシュメモリ３３への
データ書き込みが終了した時点で記憶制御装置３は、処
理装置１にライト終了を報告し、その後処理装置１のラ
イト指示とは非同期に単一のデータスロット又は同一の
パリティグループに属する複数のデータスロットからパ
リティを作成する。パリティ作成制御部３８はパリティ
生成部３６にパリティの生成を要求する。パリティ生成
部３６は、キャッシュメモリ３３上のデータを読み出し
てパリティを作成し、キャッシュメモリ３３上のパリテ
ィスロットにこのパリティを書き込む。パリティの作成
が終了した後、ドライブ制御部３７は各データスロット
内のデータとパリティスロット内のパリティを各々別々
のディスク記憶装置に格納する。

【００１７】図２は、キャッシュメモリ３３内に確保さ
れるスロットの構成とキャッシュ制御メモリ３４内に確
保されるスロット管理情報の構成を示す図である。各ス
ロット４２は、それぞれ分割したデータ及びパリティを
含む。１つのスロット４２は、ライト面４４とリード面
４５から構成される。ライト面４４は処理装置１からの
ライト要求によって受け取ったデータを格納する領域、
リード面４５はディスク記憶装置に書き込むデータを格
納する領域である。ライト面４４はホストダーティデー
タを格納し、リード面４５は物理ダーティデータ又はク
リーンデータを格納する。ライト面４４又はリード面４
５は、さらに複数のブロック４６に分割されている。分
割したデータ及びパリティは、それぞれライト面４４及
びリード面４５内の１つ又は複数のブロックを占有す
る。

【００１８】キャッシュ制御メモリ３４内に確保される
スロット管理情報４３は、スロット番号、ライト面ポイ
ンタ、リード面ポインタ及びスロットステータス４７か
ら構成され、それぞれ対応するスロットに置かれる分割
されたデータ又はパリティを管理する。スロット番号は
管理するスロットの番号である。ライト面ポインタは、
ライト面４４内のレコードが占有する最初のブロックの
アドレスとそのブロック数を格納する。またリード面ポ
インタは、リード面４５内のレコードが占有する最初の
ブロックのアドレスとそのブロック数を格納する。スロ
ットステータス４７は、スロット内で管理しているデー
タの状態を示す情報を保有しており、チャネルライト
中、ディスクリード中、ディスクライト中、パリティ作
成中、パリティ作成完了、ホストダーティ及び物理ダー
ティを示す識別子から構成される。各識別子は、その状
態がオンかオフかの２値をもつ。チャネルライト中、デ
ィスクリード中、ディスクライト中は、それぞれ処理装
置１からキャッシュメモリ３３へのデータ転送中、記憶
装置２からキャッシュメモリ３３へのデータ転送中、キ
ャッシュメモリ３３から記憶装置２へのデータ転送中の
状態を示す。

【００１９】処理装置１からライト要求が来ると、記憶
制御装置３は指定されたシリンダ番号／トラック番号／
レコード番号のようなディスク・アドレスをスロット番
号／ブロック番号に変換し、処理装置１から受け取った
１つ又は複数のレコードをそのまま又はｎ個のデータに
分割する。次にキャッシュ制御部３５はキャッシュ制御
メモリ３４上にこのスロット番号から始まるｎ個のスロ
ット管理情報４３を作成する。この操作をスロット確保
という。次にキャッシュ制御部３５は、キャッシュメモ
リ３３の空いている領域からｎ個のスロット４２のライ
ト面４４を確保し、各ライト面４４上でレコードが開始
するブロックのアドレスとブロック数をスロット管理情
報４３のライト面ポインタに格納する。この操作をキャ
ッシュ確保という。キャッシュ確保をした後に記憶制御
装置３は、各スロット４２上のブロックに分割したデー
タの各々を書き込む。次にパリティ作成制御部３８は、
キャッシュ制御部３５を介してパリティスロットとライ
ト面、リード面のキャッシュを確保し、パリティ生成部
３６はパリティを作成又は更新してパリティスロットの
ライト面に書き込む。次にパリティ作成制御部３８はパ
リティスロットのライト面４４のパリティをリード面４
５にコピーし、各データスロットのライト面４４のデー
タをリード面４５にコピーする。この後スロット管理情
報４３のライト面ポインタの内容をクリアして確保した
キャッシュをポインタから外す。この操作をキャッシュ
解放という。次にデータスロットのリード面４５上のデ
ータ及びこのパリティグループに属するパリティスロッ
トのリード面４５上のパリティが記憶装置２に書き込ま
れ、スロット管理情報４３のリード面ポインタの内容を
クリアして各スロットのリード面のキャッシュを解放す
る。一方処理装置１からリード要求が来ると、スロット
４２のリード面のキャッシュ確保をして記憶装置２から
データ及びパリティを読み込み、リードデータが不要に
なるとそのリード面のキャッシュを解放する。

【００２０】次にパリティ作成制御部３８及びパリティ
生成部３６が行うパリティ作成処理について説明する。
パリティ作成処理は、大別するとフェーズ１とフェーズ
２の２つの過程に分けられる。フェーズ１は、パリティ
作成の対象となるデータスロットに対応してキャッシュ
メモリ３３上にパリティスロットを確保し、データスロ
ットの内容からパリティを作成する。フェーズ２は、デ
ータスロットのライト面のホストダーティデータとパリ
ティスロットのライト面に作成したパリティを各々のス
ロットのリード面にコピーして物理ダーティデータと
し、各スロットのライト面のキャッシュを解放する処理
を行う。なお以下の説明を簡単にするために、１つのデ
ータスロット内のレコードを更新する場合を主体として
説明する。

【００２１】図３及び図４は、フェーズ１の処理の流れ
を示すフローチャートである。パリティ作成制御部３８
は、キャッシュ制御部３５を介して対象となるパリティ
グループについてパリティスロットのスロット管理情報
４３を作成してパリティスロットを確保し、そのスロッ
ト管理情報４３のスロットステータス４７のうち「パリ
ティ作成中」と「ホストダーティ」をオンにする（ステ
ップ１０１）。「パリティ作成中」は、スロットが他の
処理によって操作されることを禁止するために用い、
「ホストダーティ」状態は回復処理を行う時にこの状態
を参照して処理を決定するために用いられる情報であ
る。次にそのパリティスロットのリード面とライト面の
キャッシュメモリが確保されているか否かをチェック
し、確保されていない場合にはキャッシュ制御部３５を
介して確保する（ステップ１０２）。次に同一パリティ
グループ中のデータスロットについて、そのデータスロ
ットに対応するスロット管理情報４３のスロットステー
タス４７が「ホストダーティ」であるデータスロットを
選択し、選択したデータスロットに対応するスロットス
テータス４７のうちの「パリティ作成中」をオンにし
（ステップ１０３）、そのデータスロットのリード面と
ライト面のキャッシュメモリが確保されているか否かを
チェックし、確保されていない場合にはキャッシュ制御
部３５を介して確保する（ステップ１０４）。次にパリ
ティ作成対象のデータスロットに対応するスロット管理
情報４３のライト面ポインタを参照し、ホストダーティ
データの存在する範囲を算出する（ステップ１０５）。
すなわちデータスロットのライト面でレコードが開始す
るブロックのアドレスとブロック数を得る。次にステッ
プ１０５で算出した範囲に対応するリード面に物理ダー
ティ又はクリーンデータがあるかどうかを判定し、存在
しない場合には（ステップ１０６Ｎｏ）、記憶装置２か
らクリーンデータをリード面に読み込む（ステップ１０
７）。次にステップ１０５で算出したデータスロットの
ライト面のデータの存在する範囲について、対応するパ
リティスロットのリード面にパリティが存在するか確認
する（ステップ１０８）。存在しない場合には（ステッ
プ１０８Ｎｏ）、記憶装置２からその範囲のクリーンデ
ータをパリティスロットのリード面に読み込む（ステッ
プ１０９）。次にパリティ作成制御部３８はパリティ生
成部３６に要求してパリティを作成する（ステップ１１
０）。パリティ生成部３６は、データスロットのリード
面、データスロットのライト面及びパリティスロットの
リード面のデータを読み出して指定された範囲のパリテ
ィを作成し、新しいパリティをパリティスロットのライ
ト面に書き込む。

【００２２】図５及び図６は、フェーズ２の処理の流れ
を示すフローチャートである。ステップ１１０の処理が
終了するとすぐにパリティスロットのスロット管理情報
４３のスロットステータス４７の「パリティ作成完了」
をオンにする（ステップ２０１）。スロット４２のライ
ト面へのデータ出力が終了した直後にパリティスロット
のライト面に作成された新しいパリティをそのリード面
の対応する一連のブロックへ上書き（コピー）する（ス
テップ２０２）。次にデータスロットのホストダーティ
データをそのリード面の対応する一連のブロックへ上書
き（コピー）する（ステップ２０３）。次にパリティス
ロットについて不要となったライト面の一連のブロック
をスロットから解放し（ステップ２０４）、パリティス
ロットのスロット管理情報４３のスロットステータス４
７の「ホストダーティ」をオフ、代わりに「物理ダーテ
ィ」をオンする（ステップ２０５）。次にデータスロッ
トについて不要となったライト面の一連のブロックをス
ロットから解放し（ステップ２０６）、スロットステー
タス４７の「ホストダーティ」をオフにし、「物理ダー
ティ」をオンにする（ステップ２０７）。最後にパリテ
ィスロットとデータスロットのスロットステータス４７
の「パリティ作成中」をオフにして（ステップ２０
８）、パリティ作成処理を終了する。

【００２３】なおパリティグループ内の１つのスロット
内のレコードを更新する場合に、キャッシュ上の同一パ
リティグループ内の他のデータスロットに「ホストダー
ティ」のまま残っているレコードがあれば、ステップ１
０３〜１０４の処理をすべてのデータスロットについて
繰り返し、またステップ１０５〜１０７の処理をすべて
のデータスロットについて繰り返し、ステップ１０８〜
１１０はデータスロット内ですべてのホストダーティの
データが存在する範囲についてパリティを作成する必要
がある。またステップ２０３，２０６及び２０７もパリ
ティ作成の対象となるすべてのデータスロットについて
処理を行う必要がある。

【００２４】次にパリティ作成処理中の障害発生により
処理が中断された後のスロット回復処理について説明す
る。記憶制御装置３に障害が発生すると、すべての処理
は中断されて不揮発化されているキャッシュメモリ３３
とキャッシュ制御メモリ３４以外は初期状態に戻る。記
憶制御装置３の動作が初期状態から開始されると、まず
回復処理が起動する。

【００２５】図７は、回復制御部３９の処理の流れを示
すフローチャートである。回復制御部３９は、スロット
ステータス４７が「パリティ作成中」状態のパリティス
ロットと、そのパリティグループ内のデータスロットで
スロットステータス４７の「パリティ作成中」がオンに
なっているすべてのスロットを取り出す（ステップ１０
０１）。次にパリティスロットのスロットステータス４
７の「パリティ作成完了」がオンでなければ（ステップ
１００２Ｎｏ）、対象とするスロットステータス４７を
パリティ作成前の状態に戻す（ステップ１００３）。す
なわち「パリティ作成中」がオン状態のデータスロット
についてはこれをオフにし、パリティスロットについて
は「パリティ作成中」をオフにし、「ホストダーティ」
もオフにすることによってパリティ作成前の状態に戻
る。そしてパリティ作成処理をフェーズ１の最初から再
実行すればよい（ステップ１００４）。すなわちパリテ
ィ作成処理がフェーズ１の途中で終っていた場合、パリ
ティ作成制御部３８はリード面のデータに操作を行って
いないので、再びパリティ作成処理を始めから行っても
データの整合性が保たれており問題ない。一方パリティ
スロットのスロットステータス４７の「パリティ作成完
了」がオンであれば（ステップ１００２Ｙｅｓ）、パリ
ティスロットのスロットステータス４７の「ホストダー
ティ」がオンであれば（ステップ１００５Ｙｅｓ）、Ｂ
以降（ステップ２０２以降）を実行する（ステップ１０
０６）。パリティスロットのスロットステータス４７の
「ホストダーティ」がオフであれば（ステップ１００５
Ｎｏ）、Ｃ以降（ステップ２０５以降）を実行する（ス
テップ１００７）。パリティスロットのスロットステー
タス４７の「パリティ作成完了」がオンであればフェー
ズ１は完了しているから、フェーズ２だけを実行してス
ロットをパリティ作成完了の状態にすればデータの整合
性は保たれる。ここでパリティスロットのスロットステ
ータス４７の「ホストダーティ」がオフであれば、ステ
ップ２０４までの処理は済んでいるのであるから、Ｃ以
降を再実行すればよい。またパリティスロットのスロッ
トステータス４７の「ホストダーティ」がオンであれ
ば、ステップ２０５の処理まで達していないので、Ｂ以
降を再実行する必要がある。なおパリティスロットのス
ロットステータス４７の「パリティ作成完了」がオンで
あるときには、ステップ２０２のパリティのリード面へ
のコピーが終了している可能性があるから、フェーズ１
の最初から再実行すると、以降のパリティ作成に際して
間違ったパリティ作成を行う可能性があることが理解さ
れる。

【００２６】（２）第２の実施形態 以下、第１の実施形態をベースとしてキャッシュメモリ
が二重化されている場合のパリティ作成制御部３８及び
回復制御部３９の処理について述べる。キャッシュが二
重化されている場合には、パリティの作成中に一方のキ
ャッシュメモリに障害が発生して使用できないとき他方
のキャッシュメモリの内容を使って回復を行い、処理続
行することが可能である。以下第１の実施形態に対応す
る構成要素がある場合には同じ参照番号を用いる。

【００２７】図８は、第２の実施形態のディスク記憶シ
ステムの構成図である。キャッシュメモリ３３−１及び
キャッシュメモリ３３−２は、二重化されたキャッシュ
メモリである。以下キャッシュメモリ３３−１及びキャ
ッシュメモリ３３−２をそれぞれキャッシュメモリ１及
びキャッシュメモリ２又はキャッシュ１及びキャッシュ
２と略称することがある。キャッシュ制御部３５に含ま
れるキャッシュ障害判定部３５１は、キャッシュメモリ
３３−１及びキャッシュメモリ３３−２が正常か否かを
判定し、片方のキャッシュに障害があって使用できない
ときには、正常な方のキャッシュを選択する。

【００２８】図９は、キャッシュ制御メモリ３４内に確
保されるスロット管理情報の構成及びキャッシュメモリ
３３内のスロットとの関連を示す図である。スロット管
理情報４３は、キャッシュメモリ１上のスロットとキャ
ッシュメモリ２上のスロットの両方を管理する。すなわ
ちキャッシュ１のライト面ポインタはキャッシュ１上の
ライト面４４内のレコードが占有する最初のブロックの
アドレスとそのブロック数を格納し、リード面ポインタ
はキャッシュ１上のリード面４５内のレコードが占有す
る最初のブロックのアドレスとそのブロック数を格納す
る。またキャッシュ２のライト面ポインタはキャッシュ
２上のライト面４４内のレコードが占有する最初のブロ
ックのアドレスとそのブロック数を格納し、リード面ポ
インタはキャッシュ２上のリード面４５内のレコードが
占有する最初のブロックのアドレスとそのブロック数を
格納する。スロット番号及びスロットステータス４７に
ついては第１の実施形態で説明した通りである。

【００２９】処理装置１からライト要求が来ると、キャ
ッシュ制御部３５はキャッシュメモリ３３−１及びキャ
ッシュメモリ３３−２のそれぞれについて１個又はｎ個
のスロット４２のライト面４４を確保し、各ライト面４
４上のブロック・アドレスとブロック数をそのスロット
に対応するスロット管理情報４３のキャッシュ１のライ
ト面ポインタ及びキャッシュ２のライト面ポインタに格
納してキャッシュを確保する。その後、記憶制御装置３
は同一のデータをキャッシュ１のライト面とキャッシュ
２のライト面とに重複して書き込む。

【００３０】図１０及び図１１は、キャッシュが二重化
されており、キャッシュ１とキャッシュ２がともに正常
であるときのパリティ作成制御部３８及びパリティ生成
部３６が行うパリティ作成処理のフェーズ１の処理の流
れを示すフローチャートである。第１の実施形態と異な
る点は、キャッシュを確保するときに、キャッシュ１、
キャッシュ２の順に確保し（ステップ４０２及び４０
４）、キャッシュにデータを読み込むときにもキャッシ
ュ１、キャッシュ２の両方に読み込みする（ステップ４
０７及び４０９）点である。またパリティ生成部３６は
キャッシュ１とキャッシュ２の両方についてそれぞれパ
リティを作成する（ステップ４１０）。

【００３１】図１２及び図１３は、図１０及び図１１に
続くフェーズ２の処理の流れを示すフローチャートであ
る。第１の実施形態と異なる点は、ライト面のデータを
リード面にコピーするとき、キャッシュ１とキャッシュ
２の両方について行い（ステップ５０２及び５０３）、
キャッシュのライト面を解放するとき、キャッシュ１と
キャッシュ２の両方について行う（ステップ５０４及び
５０６）点である。

【００３２】図１４は、第２の実施形態の回復制御部３
９の処理の概略を示すフローチャートである。回復制御
部３９は、キャッシュが障害状態にあるかどうかチェッ
クする（ステップ２００１）。両方とも正常ならば（ス
テップ２００１Ｙｅｓ）、図１５に示すキャッシュが二
重化されているときの回復処理を行う。キャッシュ１の
みが正常ならば（ステップ２００２Ｙｅｓ）、キャッシ
ュ１について回復処理を行う。キャッシュ２のみが正常
ならば（ステップ２００２Ｎｏ）、キャッシュ２につい
て回復処理を行う。キャッシュ１又はキャッシュ２につ
いての回復処理は、それぞれのキャッシュについて第１
の実施形態の回復処理（図７）と同じである。

【００３３】図１５は、キャッシュが二重化されている
ときの回復制御部３９の回復処理の流れを示すフローチ
ャートである。回復処理は基本的に第１の実施形態と同
じであるが、キャッシュ１とキャッシュ２の両方につい
て回復処理を行う。

【００３４】第２の実施形態によれば、キャッシュ１、
キャッシュ２のうち１つに異常が発生していて使用でき
ないときには、キャッシュ障害判定部３５１は、正常な
方のキャッシュを選択するので、パリティ作成制御部３
８は選択された正常のキャッシュについてパリティ作成
処理を続行できる。記憶制御装置３に障害が発生して処
理が中断されたとき、回復制御部３９はこの正常な方の
キャッシュについて回復処理を行う。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、誤り訂正データの作成
が終了したか否かを境界にしてそれぞれ適切なポイント
からパリティ作成処理を再実行するので、正しいデータ
及びパリティが保証される。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態のディスク記憶システムの構成
図である。

【図２】第１の実施形態のキャッシュメモリ３３及びキ
ャッシュ制御メモリ３４の構成を示す図である。

【図３】第１の実施形態のパリティ作成処理（フェーズ
１）の処理の流れを示すフローチャートである。

【図４】第１の実施形態のパリティ作成処理（フェーズ
１）の処理の流れを示すフローチャート（続き）であ
る。

【図５】第１の実施形態のパリティ作成処理（フェーズ
２）の処理の流れを示すフローチャートである。

【図６】第１の実施形態のパリティ作成処理（フェーズ
２）の処理の流れを示すフローチャート（続き）であ
る。

【図７】第１の実施形態の回復制御部３９の処理の流れ
を示すフローチャートである。

【図８】第２の実施形態のディスク記憶システムの構成
図である。

【図９】第２の実施形態のキャッシュメモリ３３及びキ
ャッシュ制御メモリ３４の構成を示す図である。

【図１０】第２の実施形態のパリティ作成処理（フェー
ズ１）の処理の流れを示すフローチャートである。

【図１１】第２の実施形態のパリティ作成処理（フェー
ズ１）の処理の流れを示すフローチャート（続き）であ
る。

【図１２】第２の実施形態のパリティ作成処理（フェー
ズ２）の処理の流れを示すフローチャートである。

【図１３】第２の実施形態のパリティ作成処理（フェー
ズ２）の処理の流れを示すフローチャート（続き）であ
る。

【図１４】第２の実施形態の回復制御部３９の処理の流
れを示すフローチャートである。

【図１５】第２の実施形態の回復制御部３９の処理の流
れを示すフローチャート（続き）である。

【符号の説明】

３：記憶制御装置、３３：キャッシュメモリ、３４：キ
ャッシュ制御メモリ、３６：パリティ生成部、３８：パ
リティ作成制御部、３９：回復制御部、４２：スロッ
ト、４３：スロット管理情報、４４：ライト面、４５：
リード面、４７：スロットステータス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 孝夫 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】データ及び誤り訂正データを格納するディ
   スク記憶装置と、処理装置と該ディスク記憶装置との間
   に介在し、該処理装置と該ディスク記憶装置との間のデ
   ータ転送を制御する記憶制御装置とを有するディスク記
   憶システムであって、該記憶制御装置は、該ディスク記
   憶装置に反映していない更新データを格納する第１の領
   域と、該更新データに対応し該ディスク記憶装置に反映
   済みのデータを格納する第２の領域と、該更新データに
   対応する誤り訂正データを格納する第３の領域と、該反
   映済みのデータに対応する誤り訂正データを格納する第
   ４の領域とを有する不揮発性のキャッシュメモリと、第
   １の領域に格納される更新データ、第２の領域に格納さ
   れる反映済みのデータ及び第４の領域の誤り訂正データ
   から更新後の誤り訂正データを作成して第３の領域に格
   納する第１の処理ステップと、第３の領域の更新後の誤
   り訂正データを第４の領域へ上書きし、第１の領域の更
   新データを第２の領域へ上書きする第２の処理ステップ
   とを実行する処理手段とを有するディスク記憶システム
   において、 該記憶制御装置は、さらに第１の処理ステップが終了し
   たか否かの状態を記憶する不揮発性の識別子と、第１の
   処理ステップが終了したとき該識別子を終了状態に設定
   する処理手段と、障害によって該記憶制御装置の処理が
   中断された後、該識別子を参照して終了状態でなければ
   該処理手段の第１の処理ステップを再実行し、終了状態
   であれば該処理手段の第２の処理ステップを再実行する
   よう制御する回復処理手段とを有するディスク記憶シス
   テム。
2. 【請求項２】第３の領域及び第４の領域の誤り訂正デー
   タに対応して第１の領域及び第２の領域が複数個存在
   し、各第２の領域及び第４の領域の内容がそれぞれディ
   スクアレイを構成する別々のディスク記憶装置に格納さ
   れることを特徴とする請求項１記載のディスク記憶シス
   テム。
3. 【請求項３】処理装置とデータ及び誤り訂正データを格
   納するディスク記憶装置との間に介在し、該処理装置と
   該ディスク記憶装置との間のデータ転送を制御する記憶
   制御装置であって、該記憶装置に反映していない更新デ
   ータを格納する第１の領域と、該更新データに対応し該
   ディスク記憶装置に反映済みのデータを格納する第２の
   領域と、該更新データに対応する誤り訂正データを格納
   する第３の領域と、該反映済みのデータに対応する誤り
   訂正データを格納する第４の領域とを有する不揮発性の
   キャッシュメモリと、第１の領域に格納される更新デー
   タ、第２の領域に格納される反映済みのデータ及び第４
   の領域の誤り訂正データから更新後の誤り訂正データを
   作成して第３の領域に格納する第１の処理ステップと、
   第３の領域の更新後の誤り訂正データを第４の領域へ上
   書きし、第１の領域の更新データを第２の領域へ上書き
   する第２の処理ステップとを実行する処理手段とを有す
   る記憶制御装置において、 該記憶制御装置は、さらに第１の処理ステップが終了し
   たか否かの状態を記憶する不揮発性の識別子と、第１の
   処理ステップが終了したとき該識別子を終了状態に設定
   する処理手段と、障害によって該記憶制御装置の処理が
   中断された後、該識別子を参照して終了状態でなければ
   該処理手段の第１の処理ステップを再実行し、終了状態
   であれば該処理手段の第２の処理ステップを再実行する
   よう制御する回復処理手段とを有する記憶制御装置。
4. 【請求項４】該記憶装置は、複数のディスク記憶装置か
   ら構成されるディスクアレイであり、第３の領域及び第
   ４の領域の誤り訂正データに対応して第１の領域及び第
   ２の領域が複数個存在し、各第２の領域及び第４の領域
   の内容が別々のディスク記憶装置に格納されることを特
   徴とする請求項３記載の記憶制御装置。
5. 【請求項５】該キャッシュメモリは、第１の領域、第２
   の領域、第３の領域及び第４の領域を有する第１のキャ
   ッシュメモリと、第１のキャッシュメモリと同じ内容の
   情報を格納する第２のキャッシュメモリとから構成さ
   れ、該処理手段は、第１のキャッシュメモリと第２のキ
   ャッシュメモリのうち正常なキャッシュメモリについて
   第１の処理ステップ及び第２の処理ステップを実行し、
   該回復処理手段は、障害によって該記憶制御装置の処理
   が中断された後、第１のキャッシュメモリと第２のキャ
   ッシュメモリのうち正常なキャッシュメモリについて再
   実行するよう制御することを特徴とする請求項１記載の
   ディスク記憶システム。
6. 【請求項６】該キャッシュメモリは、第１の領域、第２
   の領域、第３の領域及び第４の領域を有する第１のキャ
   ッシュメモリと、第１のキャッシュメモリと同じ内容の
   情報を格納する第２のキャッシュメモリとから構成さ
   れ、該処理手段は、第１のキャッシュメモリと第２のキ
   ャッシュメモリのうち正常なキャッシュメモリについて
   第１の処理ステップ及び第２の処理ステップを実行し、
   該回復処理手段は、障害によって該記憶制御装置の処理
   が中断された後、第１のキャッシュメモリと第２のキャ
   ッシュメモリのうち正常なキャッシュメモリについて再
   実行するよう制御することを特徴とする請求項３記載の
   記憶制御装置。
7. 【請求項７】データ及び誤り訂正データを格納するディ
   スク記憶装置と、処理装置と該ディスク記憶装置との間
   に介在し、該処理装置と該ディスク記憶装置との間のデ
   ータ転送を制御する記憶制御装置とを有するディスク記
   憶システムであって、該記憶制御装置は、該ディスク記
   憶装置に反映していない更新データを格納する第１の領
   域と、該更新データに対応し該ディスク記憶装置に反映
   済みのデータを格納する第２の領域と、該更新データに
   対応する誤り訂正データを格納する第３の領域と、該反
   映済みのデータに対応する誤り訂正データを格納する第
   ４の領域とを有する不揮発性のキャッシュメモリを含む
   ディスク記憶システムの誤り訂正データ作成方法におい
   て、 第１の領域に格納される更新データ、第２の領域に格納
   される反映済みのデータ及び第４の領域の誤り訂正デー
   タから更新後の誤り訂正データを作成して第３の領域に
   格納する第１のステップと、 第１のステップが終了したときその状態を示す識別子を
   不揮発性の記憶装置に格納する第２のステップと、 第３の領域の更新後の誤り訂正データを第４の領域へ上
   書きし、第１の領域の更新データを第２の領域へ上書き
   する第３のステップと、 障害によって該記憶制御装置の処理が中断された後、該
   識別子を参照して終了状態でなければ第１のステップを
   再実行し、終了状態であれば第３のステップを再実行す
   る第４のステップとを有することを特徴とするディスク
   記憶システムの誤り訂正データ作成処理の回復方法。
8. 【請求項８】第３の領域及び第４の領域の誤り訂正デー
   タに対応して第１の領域及び第２の領域が複数個存在
   し、各第２の領域及び第４の領域の内容がそれぞれディ
   スクアレイを構成する別々のディスク記憶装置に格納さ
   れることを特徴とする請求項７記載のディスク記憶シス
   テムの誤り訂正データ作成処理の回復方法。
9. 【請求項９】該キャッシュメモリは、第１の領域、第２
   の領域、第３の領域及び第４の領域を有する第１のキャ
   ッシュメモリと、第１のキャッシュメモリと同じ内容の
   情報を格納する第２のキャッシュメモリとから構成さ
   れ、第１のステップから第４のステップまでの処理は、
   第１のキャッシュメモリと第２のキャッシュメモリのう
   ち正常なキャッシュメモリについて行うことを特徴とす
   る請求項７記載のディスク記憶システムの誤り訂正デー
   タ作成処理の回復方法。