JPH10269695A - コンピュータシステムにおける記憶装置の制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】低価格で比較的低性能なプロセッサを用いて
も、高速にディスク装置とキャッシュの制御を行うこと
ができるＲＡＩＤ制御コントローラを提供することにあ
る。 【解決手段】ホストコンピュータのプロセッサには、Ｒ
ＡＩＤ制御コントローラと、あらかじめ想定されるいく
つかの要求を複合パケットとして生成するパケット生成
手段を設け、さらに、ＲＡＩＤ制御コントローラのプロ
セッサには、キャッシュ内のデータの有無をチェックす
るヒットミス判定手段と、前記パケット生成手段によっ
て作られた複合パケットの中から有効なパケットを選択
するパケット選択手段とを設け、前記パケット選択手段
は、前記ヒットミス判定手段の判定結果に基づき、パケ
ット生成手段で作られた複数のパケットの中から、有効
なパケットを選択し、選択したパケット内の情報に基づ
き、ディスク装置とキャッシュの制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータシス
テムと記憶装置（ディスク装置等）間のデータ転送制御
方式に関する。特に、複数のディスク装置にデータを分
散させて保持し、各ディスク装置には前記データから求
める冗長データを付加して保持するコンピュータシステ
ムの記憶装置に適応する。前記記憶装置は、一般的に
「ディスクアレイ装置」や「ＲＡＩＤ（Redundant Arra
ys of Inexpensive Disks）」と呼ばれている。

【０００２】

【従来の技術】

●ＲＡＩＤとは 従来、単体で用いられていたディスク装置（ハードディ
スク装置等）に代えて、複数のディスク装置を並列に動
かして読み出し／書き込みの高速化を図り、冗長構成に
よって信頼性をあげた外部記憶装置であるディスクアレ
イ装置が考えられている（論文："A Case for Redundan
t Arrays of Inexpensive Disks（RAID）", David A.Pa
tterson, Garth Gibson, and Randy H.Katz, Computer
ScienceDivision Department of Electrical Engineeri
ng and Computer Science, University of California
Berkelay）。前記論文の中では、ディスクアレイ装置の
構成と冗長データの配置方式により、そのレベルに１か
ら５までの番号が与えられている。ＲＡＩＤ３は、大量
のデータを転送するシーケンシャルファイルアクセスに
対し性能の向上が見込め、ＲＡＩＤ５は、小さなサイズ
の読み書きが大量に発生するランダムアクセスに対して
性能の向上が見込まれることは周知の通りである（日経
エレクトロニクス 1993/4/26 No.576 P.77〜91「特集デ
ィスクアレイ装置」）。

【０００３】ＲＡＩＤ制御とは ここで、ＲＡＩＤ制御について、図１９を用いて説明す
る。ディスクアレイ装置は複数のディスク装置を有す
る。ＲＡＩＤ制御とは、どのようにデータを分散させ、
また、どのように冗長データを作成し、冗長データをど
こに格納するかを規定することである。

【０００４】図１９に示すように、３台のディスク装置
で構成するディスクアレイ装置には、０から７までのデ
ータ格納領域がある。このデータ格納領域は「ストライ
プ」と呼ばれ、図１９では、３２ＫＢのデータを格納す
ることができる。

【０００５】また、Ｐ０１，Ｐ２３，Ｐ４５，Ｐ６７で
表す冗長データ格納領域がある。Ｐ０１には、ストライ
プ０番とストライプ１番に格納しているデータの排他的
論理和（ＸＯＲ）を演算した（Ｐ０１）＝（ストライプ
０のデータ）ＸＯＲ（ストライプ１のデータ）を格納す
る。同様にＰｍｎの場合は、（Ｐｍｎ）＝（ストライプ
ｎのデータ）ＸＯＲ（ストライプｍのデータ）を格納す
る。このような冗長データは、ディスクアレイ装置を構
成するディスク装置うち、１台のディスク装置が壊れた
ときに有効になる。この「１台のディスク装置が壊れ
た」状態を「縮退状態」と呼ぶが、この縮退状態におけ
る読み書き処理については後述する。

【０００６】データ格納領域のストライプｎ番からスト
ライプｍ番と、冗長データ格納領域Ｐｍｎをまとめて、
ストライプグループと呼ぶ。コンピュータシステムから
ディスクアレイ装置を見ると、ストライプ０番から７番
まで連続した論理的な１台の記憶装置として認識され
る。しかし、実際には複数のディスク装置を使用してい
る。

【０００７】図１９に示したデータ領域と冗長データの
配置パターンは「Left-Asymmetric」と呼ばれ、ＲＡＩ
Ｄ５のディスクアレイ装置では一般的な冗長データの配
置方式である。

【０００８】リード処理 まず、コンピュータシステムがディスクアレイ装置から
データを読み出す処理について説明する。例えば、スト
ライプ４と５には、アプリケーションが格納されてい
る。コンピュータシステムがこのアプリケーションの読
み出し要求をディスクアレイ装置に発行すると、ディス
クアレイ装置は、物理ディスク１番のストライプ４番
（６４ＫＢ目からの３２ＫＢ）と、物理ディスク２番の
ストライプ５番（６４ＫＢ目からの３２ＫＢ）を読み出
しコンピュータシステムに転送する。

【０００９】ライト処理 次にコンピュータシステムがディスクアレイ装置にデー
タを書き込む処理について説明する。ディスクアレイ装
置の書き込み処理は、冗長データがあるために、単体で
使用されるディスク装置とは異なる。データ領域に書き
込みを行うと、冗長データも更新する必要がある。例え
ば、ストライプ６番にデータを書き込む時には、２つの
方式がある。

【００１０】第１の方法は、ストライプ６番にデータを
書き込む前に、（Ｐ６７）＝（ストライプ６のデータ）
ＸＯＲ（ストライプ７のデータ）の演算を行い、冗長デ
ータＰ６７を生成し、ストライプ６のデータと、冗長デ
ータＰ６７を書き込む方式である。Ｐ６７を生成するた
めには、ストライプ７のデータを読み出す必要がある。

【００１１】第２の方法は、 （Ｐ６７）＝（書き込む前のストライプ６のデータ）Ｘ
ＯＲ（ストライプ６に書き込むデータ）ＸＯＲ（書き込
む前のＰ６７の冗長データ） を演算する方式である。上記演算を行うためには、スト
ライプ６にデータを書き込む前に、ストライプ６のデー
タと冗長データＰ６７を読み出し、新しいＰ６７を求め
てから、ストライプ６にデータを書き込み、冗長データ
Ｐ６７を書き込む。

【００１２】第１の方式では、データを書き込む際に、
ストライプグループのディスク装置を全て占有する。第
２の方式では、占有するディスク装置台数が２台です
む。このように、従来の単体使用していたディスク装置
では、１回の書き込み命令でライト処理が終了していた
のに比べ、ＲＡＩＤ５では、第１の方式で１回の読み出
しと２回の書き込み（計３回）、第２の方式で、２回の
読み出しと２回の書き込み（計４回）のディスクアクセ
スが必要になる。このように、ＲＡＩＤではライト時の
ディスクアクセス回数が増え性能が低下する、この「ラ
イトペナルティ」が問題とされている。

【００１３】縮退時のリード処理 冗長データにパリティを用いるディスクアレイ装置にお
いて特徴的な、縮退時のリード処理について説明する。
例えば、図１９において、ディスク装置１番が故障して
い読み書きできなくなったとする。この状態で、ストラ
イプ４番と５番に格納されたアプリケーションを読み出
すことを考える。ディスクアレイ装置は、まず、ストラ
イプ４番からアプリケーションの前半分を読み出そうと
するが、エラーが発生して読み出すことができない。こ
のような場合、ディスクアレイ装置は、冗長データＰ４
５とストライプ５番のデータを読み出し、（ストライプ
４のデータ）＝（Ｐ４５）ＸＯＲ（ストライプ５のデー
タ）を演算し、壊れたディスク装置１番のデータを生成
する。生成したストライプ４のデータと、読み出したス
トライプ５のデータをコンピュータシステムに転送す
る。これにより、ディスク装置が１台壊れた縮退状態に
おいてもデータの読み出しを行うことができる。

【００１４】もちろん、ディスクアレイ装置が、あらか
じめディスク装置１番が壊れていることを知っていれ
ば、ストライプ４番に対する読み出し処理は省略でき
る。

【００１５】パリティ合わせ 縮退時に正しいデータを読み出すためには、正しいパリ
ティが生成されていなけらばならない。このパリティ合
わせには、２つの方式が用いられている。

【００１６】第１の方法は、全てのストライプグループ
に対して、（Ｐｍｎ）＝（ストライプｎのデータ）ＸＯ
Ｒ（ストライプｍのデータ）を演算する方式である。

【００１７】第２の方法は、ディスクアレイを構成する
全てのディスク装置に対して、ゼロを書き込む方式であ
る。第２の方式は、演算が必要な第１の方式に比べて、
ディスク装置にデータを書き込むだけであり、処理が簡
略化できる。上記パリティの演算式が満たされていれ
ば、書き込むデータはゼロでなくても良い。

【００１８】ライトペナルティへの対策 ＲＡＩＤで問題とされているライトペナルティを低減す
る方法として、キャッシュを用いた方式が多く考えられ
ている。米国特許5418921（1995/5/23）は、ライトバッ
クキャッシュを用いて、ライトペナルティを低減する方
法を提案している。特開平4-245352は、パリティの更新
を非同期化することによって、さらにライトペナルティ
を低減する方法を提案している。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】

ホストＣＰＵ方式と専用ハードウエア方式 以上示したＲＡＩＤ制御を行うどの部位で行うかによ
り、大きく２つの方式がある。１つは、ホストコンピュ
ータのプロセッサパワーを利用してＲＡＩＤ制御を行う
ホストＣＰＵ方式（日経オープンシステムズ 1993/12 N
o.9 P.155〜161「ソフトウエアによるＲＡＩＤ」）。も
う一つは、ＲＡＩＤ制御を専用のプロセッサや専用のハ
ードウエアを用いて行う、専用ハードウエア方式であ
る。

【００２０】ホストＣＰＵ方式は、特別にハードウエア
を付加しなくても、ＲＡＩＤ制御が可能なため、比較的
低価格にＲＡＩＤを構築できるメリットがある。さら
に、ホストコンピュータのプロセッサパワーが向上する
と、ＲＡＩＤ制御も高性能化されるスケーラビリティが
ある。しかし、ホストコンピュータのプロセッサパワー
を利用しているため、高性能を求めると、それだけプロ
セッサパワーを必要とする。

【００２１】専用ハードウエア方式では、ＲＡＩＤ制御
を専門に行うプロセッサや、排他的論理和（ＸＯＲ）を
高速に演算するＬＳＩ等を使用する。ホストＣＰＵ方式
とは異なり、ホストコンピュータのプロセッサパワー
は、ほとんど必要としない。しかし、ハードウエアが高
価で、さらに、ホストコンピュータの性能に見合った構
成のハードウエアが必要になる。このため、ホストコン
ピュータの性能が向上すると、ＲＡＩＤ制御を行うハー
ドウエア（ＲＡＩＤ制御コントローラボード）も、それ
にあわせて作り替え、高性能化に対応する必要がある。
もし、ホストコンピュータの必要とするＲＡＩＤの性能
より、ＲＡＩＤ制御コントローラボードの性能が劣る
と、トータルシステムとしての性能は、ＲＡＩＤ制御コ
ントローラボードに依存し、ホストコンピュータのもつ
本来の性能を発揮させることができない。

【００２２】本発明の目的 本発明の目的は、低価格プロセッサによる高性能ＲＡＩ
Ｄ制御コントローラの実現にある。一般的に、低価格な
プロセッサ（演算処理装置，ＣＰＵ：CentralProcessin
g Unit）は、性能が低い。低価格なプロセッサを用い
て、ＲＡＩＤ制御コントローラを実現すると、ＲＡＩＤ
制御コントローラの性能がネックとなり、ホストコンピ
ュータの性能が発揮できないことがある。本発明では、
ホストコンピュータで使用されるプロセッサより低価格
で低性能なプロセッサを利用してＲＡＩＤ制御コントロ
ーラを実現しても、性能の低下の起こらないアーキテク
チャと制御方式を提供することにある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】１つ以上のプロセッサを
有するホストコンピュータに、１つ以上のプロセッサを
有するＲＡＩＤ制御コントローラを接続し、前記ＲＡＩ
Ｄ制御コントローラを介して少なくとも１台以上のディ
スク装置を接続する。

【００２４】上記目的を達成するために、ホストコンピ
ュータの実装したプロセッサによって実行するパケット
生成手段と、ＲＡＩＤ制御コントローラに実装したプロ
セッサによって実行するパケット選択手段とヒットミス
判定手段を設けた。さらに、ＲＡＩＤ制御コントローラ
には、パケット保持手段と、データ保持手段を設けた。

【００２５】また、ＲＡＩＤ制御コントローラには、Ｒ
ＡＩＤに特有な排他的論理和（ＸＯＲ）演算を高速に行
うデータ演算手段を設けても良い。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図を用
いて説明する。

【００２７】《第１の実施形態》図１と図２は、本発明
の実施形態であるコンピュータシステムの概略構成を示
す図である。図１は、ホストコンピュータとディスク制
御コントローラの接続にＳＣＳＩバスを利用した場合、
図２はＰＣＩバスを利用した場合を示す。

【００２８】システム構成（ＳＣＳＩバス接続） まず図１に、ＳＣＳＩバスを利用した場合の構成を示
す。ホストコンピュータ１００は、プロセッサ１０１
と、メモリ／拡張バスコントローラ１０２を介して、メ
インメモリ１０３と、拡張バス１０５で構成する。メイ
ンメモリ１０３には、プロセッサ１０１が実行するプロ
グラムや、プログラムが使用するデータ等を保持するこ
とができる。本実施形態の場合、拡張バス１０５には、
ＰＣＩ（Peripheral Compornent Interconnect）を用い
ているが、その他のバスを利用しても同様に実現可能で
ある。

【００２９】拡張バス１０５には、ホストコンピュータ
１００にディスク制御コントローラ２００を接続するた
めのＳＣＳＩコントローラ１０９を設けている。図１の
場合、ホストコンピュータ１００とディスク制御コント
ローラ２００を接続するバスとして、ＳＣＳＩ（Small
Computer System Interface）バス１９９を利用した
が、そのほかのバスを利用しても実現可能である。後に
示す図２の構成では、ＰＣＩを利用した場合を示してい
る。ＳＣＳＩには、幾つかのバージョン（SCSI,SCSI-2,
SCSI-3, Wide-SCSI, Ultra-SCSI等）があるが、本発明
はどのバージョンを利用しても実現可能である。

【００３０】ディスク制御コントローラは、プロセッサ
２０１と、ＳＣＳＩコントローラ２０２と、キャッシュ
２０３と、ＳＣＳＩコントローラ２１０で構成し、ＰＣ
Ｉバス２０５によって接続している。もちろんＰＣＩバ
ス以外のバスを利用しても実現可能である。

【００３１】ホストコンピュータ１００とは、ＳＣＳＩ
バス１９９を介して、ＳＣＳＩコントローラ２０２で接
続する。もう１つのＳＣＳＩコントローラ２１０には、
ＳＣＳＩバス２４９を介して、ディスク装置９０１を接
続している。ＳＣＳＩバスに接続されるディスク装置
は、ＳＣＳＩバス上で識別するためのターゲットＩＤ番
号を持つ。本実施形態では、ディスク装置９０１に、タ
ーゲットＩＤ０番を割り当てている。

【００３２】システム構成（ＰＣＩバス接続） 図２に、ＰＣＩバスを利用した場合の構成を示す。ホス
トコンピュータ１００の構成は、図１に示したＳＣＳＩ
バス接続の構成から、ＳＣＳＩコントローラ１０９を取
り除いた構成と同じである。ホストコンピュータ１００
と、ディスク制御コントローラ２５０は、バス接続器２
５１で接続する。本実施形態の場合、バス接続器２５１
には、プロセッサ２５２とＰＣＩ−ｔｏ−ＰＣＩブリッ
ジ２５３を設けている。ＰＣＩ−ｔｏ−ＰＣＩブリッジ
２５３から、ＰＣＩバス２５５を介して、キャッシュ２
５４と、ＳＣＳＩコントローラ２６０を設けている。Ｓ
ＣＳＩコントローラ２６０には、ＳＣＳＩバス２９９を
介して、ディスク装置９０１を接続している。本実施形
態では、ディスク装置９０１に、ターゲットＩＤ０番を
割り当てている。

【００３３】以下、図２を用いて本実施形態におけるリ
ード処理（ホストコンピュータがディスク装置からデー
タを読み出す処理）と、ライト処理（ホストコンピュー
タがディスク装置にデータを書き込む処理）を説明す
る。さらに、キャッシュに蓄積しておいたデータをディ
スク装置に書き出す、吐き出し処理についても説明す
る。

【００３４】リード処理 まずリード処理を説明する。図３にプロセッサ１０１と
プロセッサ２５２内のプログラム構成を示す。アプリケ
ーションプログラム３０１や、システムプログラム３０
２がディスク装置からデータを読み出すときには、ファ
イルシステムプログラム３０５にファイルの読み出しを
要求する。一般的に、ファイルシステムプログラム３０
５に対する要求は、ファイル名を用いて行われることが
多い。図３の場合には、アプリケーションプログラム３
０１が、ファイル名「document.txt」のファイル読み出
しを要求している。ファイルシステムプログラム３０５
は、要求されたファイルが、ディスク装置のどこに格納
されているかを検索し、論理ブロックアドレス（ＬＢ
Ａ：Logical Block Address）と、論理ブロック数に変
換する。ファイルの検索には、図４に示すような表を使
用することが多い。

【００３５】ディスク装置の構成を図５に示す。ディス
ク装置は、一定の大きさごとの論理ブロック４０１によ
って管理されている。一般的に１つの論理ブロックの大
きさは、５１２バイトで構成されるディスク装置が多
い。論理ブロックには、論理ブロックアドレス（ＬＢ
Ａ）と呼ばれる０をベースとするアドレスが付加されて
いる。よって、ディスク装置からデータを読み出す場合
には、先頭の論理ブロックアドレスと、読み出す論理ブ
ロックの数が必要になる。

【００３６】図４の場合には、ターゲットＩＤ０番のデ
ィスク装置の１００番の論理ブロックアドレスから１個
の論理ブロックに「document.txt」が格納されているこ
とを示している。ファイルシステムプログラム３０５
は、論理ブロックアドレス１００番から１個のブロック
を読み出すように、パケット生成手段３１０に要求を発
行する。

【００３７】パケット生成手段３１０は、ファイルシス
テムプログラム３０５の要求に基づいて、図６（１）に
示す、２つのパケット６０１と６０２を含む複合パケッ
ト６００をメインメモリ１０３内に作成する。各パケッ
トは、ディスク装置番号保持部６１０と、論理ブロック
アドレス保持部６１１と、論理ブロック数保持部６１２
と、コマンド保持部６１３と、キャッシュ番号保持部６
１４を有する。

【００３８】パケット生成手段３１０は、キャッシュ２
５４に目的のデータがなかった場合（キャッシュミス）
のパケット６０１と、キャッシュ２５４に目的のデータ
があった場合（キャッシュヒット）のパケット６０２を
次のように生成する。

【００３９】キャッシュミスのパケット６０１は、ディ
スク装置９０１から目的のデータを読み出し、ホストコ
ンピュータ１００に転送するためのパケットである。

【００４０】ディスク装置番号保持部６１０には、ディ
スク装置のＳＣＳＩのターゲットＩＤを保持する。本実
施形態の場合、ディスク装置９０１は、ＳＣＳＩのター
ゲットＩＤ０番なので０を保持する。論理ブロックアド
レス保持部６１１と論理ブロック数保持部６１２には、
ファイルシステムプログラム３０５から要求された、論
理ブロックアドレス１００とブロック数１を保持する。
コマンド保持部６１３には、ディスク装置９０１に発行
するコマンドが読み出しであることを示す「ＤＲ」を保
持する。

【００４１】キャッシュヒットのパケット６０２は、目
的のデータをキャッシュ２５４からホストコンピュータ
１００に転送するためのパケットである。

【００４２】ディスク装置番号保持部６１０には、ディ
スク装置のＳＣＳＩのターゲットＩＤを保持する。本実
施形態の場合、ディスク装置９０１は、ＳＣＳＩのター
ゲットＩＤ０番なので０を保持する。論理ブロックアド
レス保持部６１１と論理ブロック数保持部６１２には、
ファイルシステムプログラムから要求された、論理ブロ
ックアドレス１００とブロック数１を保持する。キャッ
シュ番号保持部６１４には、目的のデータが格納されて
いる可能性があるキャッシュ２５４内のキャッシュセグ
メント番号を保持する。

【００４３】本実施形態では、キャッシュセグメント番
号を以下のアルゴリズムによって決定する。本実施形態
で使用するキャッシュ２５４の内部を図７に示す。キャ
ッシュ２５４内には、キャッシュを管理する管理テーブ
ル７００と、データ保持部７５０の２つ部位を設けてい
る。管理テーブル７００は、０から６２までのキャッシ
ュセグメント番号で管理しており、それぞれ、論理ブロ
ックアドレス保持部７０１と、状態保持部７０２と、パ
ケット保持部７０３と、アドレス保持部７０４で構成し
ている。データ保持部７５０は、５１２バイトのデータ
を格納できる複数（本実施形態では６３個）のキャッシ
ュセグメント７５１で構成している。各キャッシュセグ
メント７５１のキャッシュ２５４内のメモリアドレス
は、管理テーブル７００のアドレス保持部７０４に保持
している。よって、キャッシュセグメント番号から、そ
のキャッシュセグメントに格納されているデータの論理
ブロックアドレス（ＬＢＡ）や、状態、データまでを関
連づけることができている。

【００４４】キャッシュ番号保持部６１４には、キャッ
シュセグメント番号を保持する。キャッシュセグメント
番号は、以下の演算により求める。

【００４５】（キャッシュセグメント番号）＝（論理ブ
ロックアドレス）％（全キャッシュセグメント数） ここで、％演算子は、論理ブロックアドレスをキャッシ
ュセグメント数で割ったときの余りを求める演算子であ
る。目的の論理ブロックアドレスが１００、キャッシュ
２５４内の全キャッシュセグメント数が６３個とする
と、 （キャッシュセグメント番号）＝１００％６３＝３７ となる。よって、キャッシュ番号保持部６１４には、キ
ャッシュセグメント番号「３７」を保持する。

【００４６】パケット生成手段３１０は、複合パケット
６００をメインメモリ１０３内に作成し終わると、複合
パケット６００のメインメモリ内での位置を示すアドレ
スを、ヒットミス判定手段３５０に通達する。図３に示
したように、パケット生成手段３１０までの処理は、ホ
ストコンピュータ１００のプロセッサ１０１で行い、ヒ
ットミス判定手段３５０からの処理は、ディスク制御コ
ントローラ２５０のプロセッサ２５２で行う。

【００４７】ヒットミス判定手段３５０は、複合パケッ
ト６００のアドレスを受け取ると、パケット６０２か
ら、論理ブロックアドレス（ＬＢＡ）と、キャッシュセ
グメント番号を獲得する。ヒットミス判定手段３５０
は、獲得したキャッシュセグメント番号をもとに、キャ
ッシュセグメントが利用可能かどうかを判定する。状態
保持部７０２の詳細を図８に示す。状態保持部７０２
は、データ状態保持部８０１と、処理状態保持部８０２
の２つの部位で構成している。処理状態保持部８０２が
「１」の場合、そのキャッシュセグメントを使用して処
理中であることを表す。よって、ヒットミス判定手段３
５０は、状態保持部８０２が「０」になるまで待つ。状
態保持部８０２が「０」になると、ヒットミス判定手段
３５０は、処理を開始する。ヒットミス判定手段３５０
は、まず対応するキャッシュセグメントの処理状態保持
部８０２に「１」を保持する。次に、キャッシュ２５４
内に論理ブロックアドレスに該当するデータが格納され
ているかを判定する。

【００４８】具体的には、図７に示すキャッシュ２５４
内の管理テーブル７００のキャッシュセグメント３７番
に着目する。キャッシュセグメント３７番の状態保持部
７０２をチェックし、有効なデータが入っていることを
確認する。キャッシュセグメントが有効なデータを持つ
場合には、状態保持部７０２のデータ状態保持部８０１
が「１」になっている。有効なデータがない場合には
「０」で、これはキャッシュミスを表す。データ状態保
持部８０１が「１」の場合には、さらに、パケット６０
２から獲得した論理ブロックアドレスと、キャッシュセ
グメント３７番の論理ブロックアドレス保持部７０１の
保持する論理ブロックアドレスが一致しているかをチェ
ックする。論理ブロックアドレスが一致している場合に
は、キャッシュヒットとし、一致していない場合には、
キャッシュミスとする。

【００４９】判定が終了すると、判定結果と複合パケッ
ト６００のアドレスをパケット選択手段３５５に通達す
る。

【００５０】ヒットミス判定手段３５０の判定結果がキ
ャッシュミスだった場合、パケット選択手段３５５は、
パケット６０１のアドレスをディスク制御手段３６５に
通達する。ディスク制御手段３６５は、パケット６０１
のアドレスを受け取ると、パケット６０１に基づき、Ｓ
ＣＳＩコントローラ２６０を制御して、目的のデータを
読み出す。読み出したデータは、ＰＣＩ−ｔｏ−ＰＣＩ
ブリッジ２５３を経由して、ホストコンピュータ１００
のメインメモリ１０３に転送する。転送が終了すると、
ディスク制御手段３６５は、パケット選択手段３５５に
転送処理を報告する。パケット選択手段３５５は、処理
状態保持部８０２を「０」にし、ファイルシステムプロ
グラム３０５にリード処理が終了したことを報告する。
ヒットミス判定手段３５０の判定結果がキャッシュヒ
ットだった場合には、パケット６０２のアドレスをキャ
ッシュ制御手段３６０に通達する。キャッシュ制御手段
３６０は、パケット６０２のアドレスを受け取ると、パ
ケット６０２に基づき、目的のデータをキャッシュ２５
４からＰＣＩ−ｔｏ−ＰＣＩブリッジ２５３を経由し
て、ホストコンピュータ１００のメインメモリ１０３に
転送する。転送が終了すると、キャッシュ制御手段３６
０は、パケット選択手段３５５に転送終了を報告する。
パケット選択手段３５５は、処理状態保持部８０２を
「０」にし、ファイルシステムプログラム３０５にリー
ド処理が終了したことを報告する。

【００５１】ライト処理 次にライト処理を説明する。図３において、アプリケー
ションプログラム３０１や、システムプログラム３０２
がディスク装置にデータを書き込むときには、ファイル
システムプログラム３０５にファイルの書き込みを要求
する。ファイルシステムプログラム３０５は、書き込み
要求を受け取ると、図９に示すような表を参照して、デ
ィスク装置内の空いている領域を検索し、空き領域にフ
ァイルを書き込む。

【００５２】ここで、書き込むファイルのファイル名を
「data.txt」で、ファイルの大きさが１論理ブロック分
であるとする。本実施形態の場合、図９より、ファイル
システムプログラム３０５は、論理ブロックアドレス１
０１番が空いていることを見つける。要求のあったファ
イルを書き込むために、ファイルシステムプログラム３
０５は、パケット生成手段３１０に、論理ブロックアド
レス１０１番から１個の論理ブロックにデータを書き込
むように要求を発行する。さらに、図４に示した表に新
たに、ファイル名「data.txt」、ＩＤ番号０、論理ブロ
ックアドレス１０１、論理ブロック数１を登録する。

【００５３】パケット生成手段３１０は、ファイルシス
テムプログラム３０５の要求に基づいて、図６（２）に
示す、２つのパケット６０３と６０４を含む複合パケッ
ト６００をメインメモリ１０３内に作成する。パケット
生成手段３１０は、キャッシュ２５４にデータを格納す
るためのパケット６０３と、キャッシュ２５４からディ
スク装置９０１にデータを書き込むためのパケット６０
４を次のように作成する。

【００５４】パケット６０３は、ホストコンピュータ１
００のメインメモリ１０３からキャッシュ２５４にデー
タを転送するためのパケットである。

【００５５】ディスク装置番号保持部６１０には、ディ
スク装置のＳＣＳＩのターゲットＩＤを保持する。本実
施形態の場合、ディスク装置９０１は、ＳＣＳＩのター
ゲットＩＤ０番なので０を保持する。論理ブロックアド
レス保持部６１１と論理ブロック数保持部６１２には、
ファイルシステムプログラム３０５から要求された、論
理ブロックアドレス１０１とブロック数１を保持する。
キャッシュ番号保持部６１４には、キャッシュセグメン
ト番号を保持する。キャッシュセグメント番号はリード
処理の時と同様に求めることができ、 （キャッシュセグメント番号）＝１０１％６３＝３８ となる。よって、キャッシュ番号保持部６１４には、キ
ャッシュセグメント番号「３８」を保持する。

【００５６】パケット６０４は、キャッシュ２５４内に
格納したデータを、ディスク装置９０１に書き込むため
のパケットである。

【００５７】ディスク装置番号保持部６１０には、ディ
スク装置のＳＣＳＩのターゲットＩＤを保持する。本実
施形態の場合、ディスク装置９０１は、ＳＣＳＩのター
ゲットＩＤ０番なので０を保持する。論理ブロックアド
レス保持部６１１と論理ブロック数保持部６１２には、
ファイルシステムプログラム３０５から要求された、論
理ブロックアドレス１０１とブロック数１を保持する。
コマンド保持部には、ディスク装置９０１に発行するコ
マンドが書き込みであることを示す「ＤＷ」を保持す
る。キャッシュ番号保持部６１４には、キャッシュセグ
メント番号「３８」を保持する。

【００５８】パケット生成手段３１０は、複合パケット
６００をメインメモリ１０３内に作成し終わると、複合
パケット６００のメインメモリ内での位置を示すアドレ
スを、ヒットミス判定手段３５０に通達する。

【００５９】ヒットミス判定手段３５０は、複合パケッ
ト６００のアドレスを受け取ると、パケット６０３か
ら、論理ブロックアドレス（ＬＢＡ）と、キャッシュセ
グメント番号を獲得する。ヒットミス判定手段３５０
は、獲得したキャッシュセグメント番号をもとに、キャ
ッシュセグメントが利用可能かどうかを判定する。状態
保持部７０２の詳細を図８に示す。状態保持部７０２
は、データ状態保持部８０１と、処理状態保持部８０２
の２つの部位で構成している。処理状態保持部８０２が
「１」の場合、そのキャッシュセグメントを使用して処
理中であることを表す。よって、ヒットミス判定手段３
５０は、状態保持部８０２が「０」になるまで待つ。状
態保持部８０２が「０」になると、ヒットミス判定手段
３５０は、処理を開始する。ヒットミス判定手段３５０
は、まず対応するキャッシュセグメントの処理状態保持
部８０２に「１」を保持する。次に、キャッシュ２５４
内にどのようなデータが格納されているかを判定する。

【００６０】具体的には、図７に示すキャッシュ２５４
内の管理テーブル７００のキャッシュセグメント３８番
に着目する。キャッシュセグメントの論理ブロックアド
レス保持部７０１と状態保持部７０２とパケット保持部
７０３の状態により、以下４つの場合に分けて考えるこ
とができる。

【００６１】（１）キャッシュが未使用 キャッシュセグメント３８番の状態保持部７０２をチェ
ックし、既にデータが格納されいるか否かをチェックす
る。データ状態保持部８０１が「０」であれば、キャッ
シュが未使用であり、キャッシュヒットとする。

【００６２】（２）キャッシュが使用中かつ論理ブロッ
クアドレスが一致 キャッシュセグメント３８番の状態保持部７０２をチェ
ックし、既にデータが格納されいるか否かをチェックす
る。データ状態保持部８０１が「１」であれば、キャッ
シュが使用中である。さらに、論理ブロックアドレス保
持部７０１に保持されている論理ブロックアドレスと、
パケット６０３から獲得した論理ブロックアドレスが一
致した場合にはキャッシュヒットとする。

【００６３】（３）キャッシュが使用中かつパケット保
持部にパケットアドレスなし キャッシュセグメント３８番の状態保持部７０２をチェ
ックし、既にデータが格納されいるか否かをチェックす
る。データ状態保持部８０１が「１」であれば、キャッ
シュが使用中である。さらに、パケット保持部７０３を
チェックし、パケットが登録されているかを調べる。パ
ケットが登録されていないということは、既にデータを
ディスク装置に書き込むためにパケットを使用したか、
データをディスク装置に書き込む必要がないことを示し
ている。この場合にはキャッシュヒットとする。

【００６４】（４）キャッシュが使用中かつパケット保
持部にパケットアドレスあり 上記（１）から（３）以外の場合は、この状態を表す。
この場合にはキャッシュミスとする。

【００６５】判定が終了すると、判定結果と複合パケッ
ト６００のアドレスをパケット選択手段３５５に通達す
る。ヒットミス判定手段３５０の判定結果がキャッシュ
ヒットだった場合、パケット選択手段３５５は、パケッ
ト６０３のアドレスをキャッシュ制御３６０に通達し、
パケット６０４のアドレスを、管理テーブル７００のキ
ャッシュセグメント３８番のパケット保持部７０３に、
論理ブロックアドレスを論理ブロックアドレス保持部７
０１に保持する。

【００６６】キャッシュ制御手段３６０は、パケット６
０３のアドレスを受け取ると、パケット６０３に基づ
き、目的のデータをホストコンピュータ１００のメイン
メモリ１０３から、ＰＣＩ−ｔｏ−ＰＣＩブリッジ２５
３を経由してキャッシュ２５４に転送する。転送が終了
すると、キャッシュ制御手段３６５は、パケット選択手
段３５５に転送終了を報告する。パケット選択手段３５
５は、処理状態保持部８０２を「０」にし、ファイルシ
ステムプログラム３０５にライト処理が終了したことを
報告する。

【００６７】判定結果がキャッシュミスのだった場合に
は、管理テーブル７００のキャッシュセグメント３８番
のパケット保持部７０３から既に登録されているパケッ
ト（以下「登録済パケット」と呼ぶ）のアドレスを取り
出し、ディスク制御手段３６５に通達する。

【００６８】ディスク制御手段３６５は、登録済パケッ
トのアドレスを受け取ると、そのパケットに基づき、Ｓ
ＣＳＩコントローラ２６０を制御して、目的のデータを
キャッシュ２５４からディスク装置９０１に書き込む。
書き込みが終了すると、ディスク制御手段３６５は、パ
ケット選択手段３５５に書き込みが終了したことを報告
する。このとき、登録済パケットを処理するとき、キャ
ッシュセグメント３８番前後の幾つかの登録済パケット
をまとめて処理することで高速化を図ることができる。

【００６９】登録済パケットの処理完了が、ディスク制
御手段３６５からパケット選択手段３５５に報告される
と、パケット選択手段３５５は、パケット６０３のアド
レスをキャッシュ制御３６０に通達し、パケット６０４
のアドレスを、管理テーブル７００のキャッシュセグメ
ント３８番のパケット保持部７０３に、論理ブロックア
ドレスを論理ブロックアドレス保持部７０１に保持す
る。

【００７０】キャッシュ制御手段３６０は、パケット６
０３のアドレスを受け取ると、パケット６０３に基づ
き、目的のデータをホストコンピュータ１００のメイン
メモリ１０３から、ＰＣＩ−ｔｏ−ＰＣＩブリッジ２５
３を経由してキャッシュ２５４に転送する。転送が終了
すると、キャッシュ制御手段３６５は、パケット選択手
段３５５に転送終了を報告する。パケット選択手段３５
５は、処理状態保持部８０２を「０」にし、ファイルシ
ステムプログラム３０５にライト処理が終了したことを
報告する。

【００７１】吐き出し処理 前記記載のライト処理を実行すると、キャッシュ２５４
内には、ディスク装置９０１に書き込んでいないデータ
が存在することになる。図３に示す吐き出し制御手段３
８０は、まだ、ディスク装置９０１に書き込んでいない
データを見つけだし、ディスク装置９０１に書き込む処
理を実行する。

【００７２】吐き出し制御手段３８０は、ホストコンピ
ュータ１００の電源遮断通知を受けた時や、タイマによ
り一定時間ごとに起動する。図３に示すように、パケッ
ト間隔監視手段３８５を設けて、パケット生成手段３１
０からヒットミス判定手段３５０に送られるパケットの
時間間隔を監視しておき、一定時間パケットが来ないこ
とを検出して、吐き出し制御手段３８０を起動すること
もできる。

【００７３】吐き出し制御手段３８０が起動されると、
吐き出し制御手段３８０は、管理テーブル７００のパケ
ット保持部７０３をチェックし、登録済パケットのアド
レスが登録されていると、状態保持部７０２の処理状態
保持部８０２を「１」にして、その登録済パケットのア
ドレスをディスク制御手段３６５に通達する。ディスク
制御手段３６５は、登録済パケットのアドレスを受け取
ると、そのパケットに基づき、ＳＣＳＩコントローラ２
６０を制御して、目的のデータをキャッシュ２５４から
ディスク装置９０１に書き込む。書き込みが終了する
と、ディスク制御手段３６５は、パケット選択手段３５
５に書き込みが終了したことを報告する。登録済パケッ
トの処理が終了すると、吐き出し制御手段３８０は、パ
ケット保持部７０３から処理の終了した登録済パケット
のアドレスを削除し、処理状態保持部８０２を「０」に
する。

【００７４】吐き出し処理を行うときに、幾つかの登録
済パケットをまとめて処理することで高速化を図ること
ができる。

【００７５】《第２の実施形態》図１０と図１１は、本
発明の実施形態であるコンピュータシステムの概略構成
を示す図である。図１０は、ホストコンピュータとＲＡ
ＩＤ制御コントローラの接続にＳＣＳＩバスを利用した
場合、図１１はＰＣＩバスを利用した場合を示す。

【００７６】システム構成（ＳＣＳＩバス接続） まず図１０に、ＳＣＳＩバスを利用した場合の構成を示
す。ホストコンピュータ１００は、図１に示した第１の
実施形態と同じ構成である。

【００７７】ＲＡＩＤ制御コントローラ１０００は、プ
ロセッサ２０１と、ＳＣＳＩコントローラ２０２と、Ｄ
ＭＡＣ（Direct Memory Access Controller）２９０
と、ＳＣＳＩコントローラ２１０で構成し、ＰＣＩバス
２０５によって接続している。もちろんＰＣＩ以外のバ
スを利用しても実現可能である。さらに、ＤＭＡＣ２９
０には、キャッシュ２０３を接続している。

【００７８】ホストコンピュータ１００とは、ＳＣＳＩ
バス１９９を介して、ＳＣＳＩコントローラ２０２で接
続する。もう１つのＳＣＳＩコントローラ２１０には、
ＳＣＳＩバス２４９を介して、３台のディスク装置９１
０，９１１，９１２を接続している。ＳＣＳＩバスに接
続されるディスク装置は、ＳＣＳＩバス上で識別するた
めのターゲットＩＤ番号を持つ。本実施形態では、ディ
スク装置９１０にターゲットＩＤ０を、ディスク装置９
１１にターゲットＩＤ１を、ディスク装置９１２にター
ゲットＩＤ２を割り当てている。

【００７９】システム構成（ＰＣＩバス接続） 図１１に、ＰＣＩバスを利用した場合の構成を示す。ホ
ストコンピュータ１００は、図２に示した第１の実施形
態と同じ構成である。

【００８０】ホストコンピュータ１００と、ＲＡＩＤコ
ントローラ１１００は、バス接続器２５１で接続する。
本実施形態の場合、バス接続器２５１には、プロセッサ
２５２とＰＣＩ−ｔｏ−ＰＣＩブリッジ２５３を設けて
いる。ＰＣＩ−ｔｏ−ＰＣＩブリッジ２５３からＰＣＩ
バス２５５を介して、ＤＭＡＣ２９０と、ＳＣＳＩコン
トローラ２６０を設けている。さらに、ＤＭＡＣ２９０
には、キャッシュ２５４を接続している。ＳＣＳＩコン
トローラ２６０には、ＳＣＳＩバス２９９を介して、３
台のディスク装置９１０，９１１，９１２を接続してい
る。ＳＣＳＩバスに接続されるディスク装置は、ＳＣＳ
Ｉバス上で識別するためのターゲットＩＤ番号を持つ。
本実施形態では、ディスク装置９１０にターゲットＩＤ
０を、ディスク装置９１１にターゲットＩＤ１を、ディ
スク装置９１２にターゲットＩＤ２を割り当てている。

【００８１】ディスク内のデータ配置とパリティ配置 ３台のディスク装置９１０、９１１、９１２内のデータ
と冗長データ（パリティ）の配置を図１２に示す。この
配置パターンは「Left-Asymmetric」と呼ばれ、ＲＡＩ
Ｄ５では一般的な配置パターンである。

【００８２】本実施形態の場合、３２ＫＢを１つの単位
（これを「ストライプ」と呼ぶ）として、複数のディス
ク装置に順番にデータを格納する。

【００８３】「Ｄｘ」で表すデータ格納領域と、「Ｐｍ
ｎ」で表すパリティ格納領域があり、パリティ格納領域
Ｐｍｎには、ストライプＤｍとストライプＤｎに格納し
ているデータの排他的論理和（ＸＯＲ）を演算した （Ｐｎｍ）＝（Ｄｎ）ＸＯＲ（Ｄｍ） を格納する。

【００８４】ＤＭＡＣ ＤＭＡＣ２９０は、ホストコンピュータ１００のメイン
メモリ１０３と、ＲＡＩＤ制御コントローラ１１００の
キャッシュ２５４間のデータ転送と、キャッシュ２５４
内データの排他的論理和（ＸＯＲ）演算を実行する。Ｄ
ＭＡＣ２９０の内部構成を図１３に示す。ＤＭＡＣ２９
０は、ＰＣＩバス２５５と接続するためのＰＣＩバスイ
ンタフェース部２９１と、メインメモリ１０３とキャッ
シュ２５４間のデータ転送を実行する転送部２９２と、
排他的論理和（ＸＯＲ）の演算を実行するＸＯＲ演算部
２９３と、キャッシュ２５４を制御するキャッシュイン
タフェース部２９４で構成する。

【００８５】キャッシュ 本実施形態で使用するキャッシュ２５４の内部を図１４
に示す。キャッシュ２５４内には、キャッシュを管理す
る管理テーブル７００と、データ保持部７５０と、バッ
ファ部７９０の３つの部位を設けている。管理テーブル
７００は、０から６２までのキャッシュセグメント番号
で管理しており、それぞれ、論理ブロック保持部７０１
と、状態保持部７０２と、パケット保持部７０３と、ア
ドレス保持部７０４で構成している。パケット保持部７
０３は、複数のパケット保持することができる。データ
保持部７５０は、３２ＫＢのデータを保持できる複数
（本実施形態では１２６個）のキャッシュセグメント７
５２で構成している。各キャッシュセグメント７５２の
キャッシュ２５４内のメモリアドレスは、管理テーブル
７００のアドレス保持部７０４に保持している。バッフ
ァ部７９０は、旧データバッファ部７９１と、旧パリテ
ィバッファ部７９２と、新パリティバッファ部７９３の
３つのバッファで構成している。

【００８６】本実施形態と第１の実施形態の相違は、パ
ケット保持部７０３が複数のパケットを保持できる点
と、バッファ部７９０を持つ点である。バッファ部７９
０は、ＲＡＩＤに固有なパリティ生成に使用する。

【００８７】以下、図１１を用いて本実施形態における
リード処理とライト処理を説明する。さらに、キャッシ
ュに蓄積しておいたデータをディスク装置に書き出す、
吐き出し処理についても説明する。

【００８８】リード処理 まず、リード処理を説明する。図３にプロセッサ１０１
とプロセッサ２５２内のプログラム構成を示す。アプリ
ケーションプログラム３０１や、システムプログラム３
０２がＲＡＩＤ制御コントローラ１１００を介してディ
スク装置からデータを読み出すときには、ファイルシス
テムプログラム３０５にファイルの読み出しを要求す
る。一般的に、ファイルシステムプログラム３０５に対
する要求は、ファイル名を用いて行われることが多い。
図３の場合には、「document.txt」のファイル読み出し
を要求している。ファイルシステムプログラム３０５
は、要求されたファイルが、ディスク装置のどこに格納
されているかを検索し、ストライプ番号に変換する。フ
ァイルの検索には、図１５に示す表を使用する。 図１
５の場合、ストライプＤ４に「document.txt」が格納さ
れいることを示している。ファイルシステムプログラム
３０５は、ストライプＤ４を読み出すように、パケット
生成手段３１０に要求を発行する。

【００８９】パケット生成手段３１０は、ファイルシス
テムプログラム３０５の要求に基づいて、図１６（１）
に示す２つのパケットと６５１と６５２を含む複合パケ
ット６００をメインメモリ１０３内に作成する。各パケ
ットは、ディスク装置番号保持部６１０と、論理ブロッ
クアドレス保持部６１１と、論理ブロック数保持部６１
２と、コマンド保持部６１３と、キャッシュ番号保持部
６１４を有する。

【００９０】パケット生成手段３１０は、キャッシュ２
５４に目的のデータがなかった場合（キャッシュミス）
のパケット６５１と、キャッシュ２５４に目的のデータ
があった場合（キャッシュヒット）のパケット６５２を
次のように生成する。

【００９１】キャッシュミスのパケット６５１は、ディ
スク装置から目的のデータを読み出しホストコンピュー
タ１００に転送するためのパケットである。

【００９２】パケット生成手段３１０は、ファイルシス
テムプログラム３０５の要求と、図１２の構成とを関連
づけ、ＩＤ１番のディスク装置９１１の論理ブロックア
ドレス１２８番からの６４個（６４×５１２Ｂ＝３２Ｋ
Ｂ）の論理ブロックに目的データが格納されていること
が判る。よって、パケット６５１の各保持部には、次の
ように値を保持する。ディスク装置番号保持部６１０に
は、ディスク装置９１１のＳＣＳＩのターゲット番号１
番を保持する。論理ブロックアドレス保持部６１１と論
理ブロック数保持部６１２には、論理ブロックアドレス
１２８とブロック数６４を保持する。コマンド保持部６
１３には、ディスク装置９１１に発行するコマンドが読
み出しであることを示す「ＤＲ」を保持する。キャッシ
ュ番号保持部６１４には、以下の演算結果を保持する。

【００９３】（キャッシュセグメント番号）＝（ストラ
イプ番号）％（全キャッシュセグメント数） ここで、Ｄ４のストライプ番号が４、キャッシュ２５４
内のキャッシュセグメント数が６３なので、 （キャッシュセグメント番号）＝４％６３＝４ となる。よって、キャッシュ番号保持部６１４には、キ
ャッシュセグメント番号「４」を保持する。

【００９４】キャッシュヒットのパケット６５２は、目
的のデータをキャッシュ２５４からホストコンピュータ
１００に転送するためのパケットである。

【００９５】キャッシュ番号保持部６１４には、上記演
算により求めたキャッシュセグメント番号「４」を保持
し、コマンド保持部６１３には、キャッシュ２５４から
ホストコンピュータ１００のメインメモリ１０３への転
送であることを示す「ＭＣ」を保持する。その他の保持
部は使用しないので未設定のままでよい。

【００９６】パケット生成手段３１０は、複合パケット
６００をメインメモリ１０３内に作成し終わると、複合
パケット６００のメインメモリ内での位置を示すアドレ
スを、ヒットミス判定手段３５０に通達する。図３に示
したように、パケット生成手段３１０までの処理は、ホ
ストコンピュータ１００のプロセッサ１０１で行い、ヒ
ットミス判定手段３５０からの処理は、ＲＡＩＤ制御コ
ントローラ１１００のプロセッサ２５２で行う。

【００９７】ヒットミス判定手段３５０は、複合パケッ
ト６００のアドレスを受け取ると、パケット６５１か
ら、論理ブロックアドレス（ＬＢＡ）と、キャッシュセ
グメント番号を獲得する。ヒットミス判定手段３５０
は、獲得したキャッシュセグメント番号をもとに、キャ
ッシュセグメントが利用可能かどうかを判定する。状態
保持部７０２の詳細を図８に示す。状態保持部７０２
は、データ状態保持部８０１と、処理状態保持部８０２
の２つの部位で構成している。処理状態保持部８０２が
「１」の場合、そのキャッシュセグメントを使用して処
理中であることを表す。よって、ヒットミス判定手段３
５０は、状態保持部８０２が「０」になるまで待つ。状
態保持部８０２が「０」になると、ヒットミス判定手段
３５０は、処理を開始する。ヒットミス判定手段３５０
は、まず対応するキャッシュセグメントの処理状態保持
部８０２に「１」を保持する。次に、キャッシュ２５４
内にストライプＤ４のデータが格納されているかを判定
する。

【００９８】具体的には、図１４に示すキャッシュ２５
４内の管理テーブル７００のキャッシュセグメント７番
に着目する。キャッシュセグメント７番の状態保持部７
０２をチェックし、有効なデータが入っていることを確
認する。キャッシュセグメントが有効なデータを持つ場
合には、状態保持部７０２のデータ状態保持部８０１が
「１」になっている。有効なデータがない場合には
「０」で、これはキャッシュミスを表す。データ状態保
持部８０１が「１」の場合には、さらに、パケット６５
１から獲得した論理ブロックアドレスと、キャッシュセ
グメント４番から獲得した論理ブロックアドレスが一致
しているかをチェックする。論理ブロックアドレスが一
致している場合には、キャッシュヒットとし、一致して
いない場合には、キャッシュミスとする。

【００９９】判定が終了すると、判定結果と複合パケッ
ト６００のアドレスをパケット選択手段３５５に通達す
る。

【０１００】ヒットミス判定手段３５０の判定結果がキ
ャッシュミスだった場合、パケット選択手段３５５は、
パケット６５１のアドレスをディスク制御手段３６５に
通達する。ディスク制御手段３６５は、パケット６５１
のアドレスを受けとると、パケット６５１に基づき、Ｓ
ＣＳＩコントローラ２６０を制御して、目的のデータを
読み出す。読み出したデータは、ＰＣＩ−ｔｏ−ＰＣＩ
ブリッジ２５３を経由して、ホストコンピュータ１００
のメインメモリ１０３に転送する。転送が終了すると、
キャッシュ制御手段３６０は、パケット選択手段３５５
に転送終了を報告する。パケット選択手段３５５は、処
理状態保持部８０２を「０」にし、ファイルシステムプ
ログラム３０５にリード処理が終了したことを報告す
る。 ヒットミス判定手段３５０の判定結果がキャッシ
ュヒットだった場合、パケット選択手段３５５は、パケ
ット６５２のアドレスをキャッシュ制御手段３６０に通
達する。キャッシュ制御手段３６０は、パケット６５２
のアドレスを受けとると、パケット６５２に基づき、キ
ャッシュセグメント４番からホストコンピュータ１００
のメインメモリ１０３に転送する。転送が終了すると、
キャッシュ制御手段３６０は、パケット選択手段３５５
にに転送終了を報告する。パケット選択手段３５５は、
処理状態保持部８０２を「０」にし、ファイルシステム
プログラム３０５にリード処理が終了したことを報告す
る。

【０１０１】パケット６６１は、ホストコンピュータ１
００のメインメモリからキャッシュ２５４にデータを転
送するためのパケットである。ディスク装置番号保持部
６１０には、ディスク装置９１０のＳＣＳＩのターゲッ
ト番号０番を保持する。論理ブロックアドレス保持部６
１１と論理ブロック数保持部６１２には、論理ブロック
アドレス６４とブロック数６４を保持する。コマンド保
持部６１３には、ホストコンピュータ１００のメインメ
モリ１０３からキャッシュ２５４への転送であることを
示す「ＣＭ」を保持する。ストライプＤ２のストライプ
番号が２、キャッシュ２５４内のキャッシュセグメント
数が６３なので、（キャッシュセグメント番号）＝２％
６３＝２となる。よって、キャッシュ番号保持部６１４
には、キャッシュセグメント番号「２」を保持する。

【０１０２】パケット６６２は、キャッシュ２５４に格
納されているデータを、ディスク装置に書き込むための
パケットである。ＲＡＩＤでデータの書き込みを行うと
きには、パリティの更新も行わなければならない。よっ
て、パケット６６２は、次の５つのパケットからなる複
合パケットである。

【０１０３】（１）旧データの読み出しパケット６６５ 旧データの読み出しパケット６６５は、新しくデータを
ストライプＤ２に書き込む前に、ストライプＤ２に保持
されているデータをディスク装置から読み出すためのパ
ケットである。ディスク装置番号保持部６１０には、デ
ィスク装置９１０のＳＣＳＩのターゲット番号０番を保
持する。論理ブロックアドレス保持部６１１と論理ブロ
ック数保持部６１２には、論理ブロックアドレス６４と
ブロック数６４を保持する。コマンド保持部６１３に
は、ディスク装置９１０に発行するコマンドが読み出し
であることを示す「ＤＲ」を保持する。本パケットで読
み出したデータは、旧データバッファ部７９１に保持す
るので、キャッシュ番号保持部６１４には「ＯＤＢ」を
保持する。

【０１０４】（２）旧パリティの読み出しパケット６６
６ 旧パリティの読み出しパケット６６６は、新しくパリテ
ィをストライプＰ２３に書き込む前に、ストライプＰ２
３に保持されているパリティをディスク装置から読み出
すためのパケットである。ディスク装置番号保持部６１
０には、ディスク装置９１１のＳＣＳＩのターゲット番
号１番を保持する。論理ブロックアドレス保持部６１１
と論理ブロック数保持部６１２には、論理ブロックアド
レス６４とブロック数６４を保持する。コマンド保持部
６１３には、ディスク装置９１０に発行するコマンドが
読み出しであることを示す「ＤＲ」を保持する。本パケ
ットで読み出したデータは、旧パリティバッファ部７９
２に保持するので、キャッシュ番号保持部６１４には
「ＯＰＢ」を保持する。

【０１０５】（３）ＸＯＲ演算パケット６６７ ＸＯＲ演算パケット６６７は、キャッシュ番号保持部６
１４の値が示すキャッシュセグメントに保持したデータ
と、旧データバッファ部７９１に保持したデータと、旧
パリティバッファ保持部７９２に保持したデータとの排
他的論理和（ＸＯＲ）を演算し、新パリティバッファ部
７９３にその結果を残すためのバケットである。キャッ
シュ番号保持部６１４には、キャッシュセグメント番号
「２」を保持する。コマンド保持部６１３には、ＸＯＲ
演算であることを示す「ＸＯＲ」を保持する。

【０１０６】（４）新データ書き込みパケット６６８ 新データ書き込みパケット６６８は、キャッシュに保持
していたデータを、新たにディスク装置に書き込むため
のパケットである。ディスク装置番号保持部６１０に
は、ディスク装置９１０のＳＣＳＩのターゲット番号０
番を保持する。論理ブロックアドレス保持部６１１と論
理ブロック数保持部６１２には、論理ブロックアドレス
６４とブロック数６４を保持する。コマンド保持部６１
３には、ディスク装置９１０に発行するコマンドが書き
込みであることを示す「ＤＷ」を保持する。キャッシュ
番号保持部６１４には、キャッシュセグメント番号
「２」を保持する。

【０１０７】（５）新パリティ書き込みパケット６６９ 新パリティ書き込みパケット６６９は、新パリティ（Ｘ
ＯＲ演算の結果）を、新たにディスク装置に書き込むた
めのパケットである。ディスク装置番号保持部６１０に
は、ディスク装置９１１のＳＣＳＩのターゲット番号１
番を保持する。論理ブロックアドレス保持部６１１と論
理ブロック数保持部６１２には、論理ブロックアドレス
６４とブロック数６４を保持する。ディスク装置９１０
に発行するコマンドが書き込みであることを示す「Ｄ
Ｗ」を保持する。本パケットによって書き込むデータ
は、新パリティバッファ部７９３に保持しているので、
キャッシュ番号保持部には「ＮＰＢ」を保持する。

【０１０８】パケット生成手段３１０は、複合パケット
６００をメインメモリ１０３内に作成し終わると、複合
パケット６００のメインメモリ内での位置を示すアドレ
スを、ヒットミス判定手段３５０に通達する。

【０１０９】ヒットミス判定手段３５０は、複合パケッ
ト６００のアドレスを受け取ると、パケット６６１か
ら、論理ブロックアドレス（ＬＢＡ）と、キャッシュセ
グメント番号を獲得する。ヒットミス判定手段３５０
は、獲得したキャッシュセグメント番号をもとに、キャ
ッシュセグメントが利用可能かどうかを判定する。状態
保持部７０２の詳細を図８に示す。状態保持部７０２
は、データ状態保持部８０１と、処理状態保持部８０２
の２つの部位で構成している。処理状態保持部８０２が
「１」の場合、そのキャッシュセグメントを使用して処
理中であることを表す。よって、ヒットミス判定手段３
５０は、状態保持部８０２が「０」になるまで待つ。状
態保持部８０２が「０」になると、ヒットミス判定手段
３５０は、処理を開始する。ヒットミス判定手段３５０
は、まず対応するキャッシュセグメントの処理状態保持
部８０２に「１」を保持する。次に、キャッシュ２５４
内にどのようなデータが格納されているかを判定する。

【０１１０】具体的には、図１４に示すキャッシュ２５
４内の管理テーブル７００のキャッシュセグメント２番
に着目する。キャッシュセグメントの論理ブロックアド
レス保持部７０１と状態保持部７０２とパケット保持部
７０３の状態により、以下の４つの場合に分けて考える
ことができる。

【０１１１】（１）キャッシュが未使用 キャッシュセグメント２番の状態保持部７０２をチェッ
クし、既にデータが格納されているかをチェックする。
データ状態保持部８０１が「０」であれば、キャッシュ
が未使用であり、キャッシュヒットとする。

【０１１２】（２）キャッシュが使用中かつ論理ブロッ
クアドレスが一致 キャッシュセグメント２番の状態保持部７０２をチェッ
クし、既にデータが格納されいるか否かをチェックす
る。データ状態保持部８０１が「１」であれば、キャッ
シュは使用中である。さらに、論理ブロックアドレス保
持部７０１に保持されている論理ブロックアドレスと、
パケット６６１から獲得した論理ブロックアドレスが一
致した場合にはキャッシュヒットとする。

【０１１３】（３）キャッシュが使用中かつパケット保
持部にパケットアドレスなしキャッシュセグメント２番
の状態保持部７０２をチェックし、既にデータが格納さ
れいるか否かをチェックする。データ状態保持部８０１
が「１」であれば、キャッシュは使用中である。さら
に、パケット保持部７０３をチェックし、パケットが登
録されているかを調べる。パケットが登録されていない
ということは、既にデータをディスク装置に書き込むた
めにパケットを使用したか、データをディスク装置に書
き込む必要がないことを示している。この場合にはキャ
ッシュヒットとする。

【０１１４】（４）キャッシュが使用中かつパケット保
持部にパケットアドレスあり上記（１）から（３）以外
の場合は、この状態を表す。この場合にはキャッシュミ
スとする。

【０１１５】判定が終了すると、判定結果と複合パケッ
ト６００のアドレスをパケット選択手段３５５に通達す
る。ヒットミス判定手段３５０の判定結果がキャッシュ
ヒットだった場合、パケット選択手段３５５は、パケッ
ト６６１のアドレスをキャッシュ制御３６０に通達し、
パケット６６２のアドレスを、管理テーブル７００のキ
ャッシュセグメント３番のパケット保持部７０３に、論
理ブロックアドレスを論理ブロックアドレス保持部７０
１に保持する。

【０１１６】キャッシュ制御手段３６０は、パケット６
６１のアドレスを受け取ると、パケット６６１に基づ
き、目的のデータをホストコンピュータ１００のメイン
メモリ１０３から、ＰＣＩ−ｔｏ−ＰＣＩブリッジ２５
３を経由してキャッシュ２５４に転送する。転送が終了
すると、キャッシュ制御手段３６５は、パケット選択手
段３５５に転送終了を報告する。パケット選択手段３５
５は、処理状態保持部８０２を「０」にし、ファイルシ
ステムプログラム３０５にライト処理が終了したことを
報告する。

【０１１７】判定結果がキャッシュミスのだった場合に
は、管理テーブル７００のキャッシュセグメント３番の
パケット保持部７０３から既に登録されているパケット
（「登録済パケット」と呼ぶ）のアドレスを取り出し、
そのパケットに従って処理を開始する。

【０１１８】まず、登録済パケット内の旧データ読み出
しパケット６６５のアドレスと、旧パリティ読み出しパ
ケット６６６のアドレスをディスク制御手段３６５に伝
達する。ディスク制御手段３６５は、パケット６６５と
６６６のアドレスを受け取ると、そのパケットに基づ
き、ＳＣＳＩコントローラ２６０を制御して、旧データ
をキャッシュ内の旧データバッファ部７９１に、旧パリ
ティを旧パリティバッファ部７９２に読み出す。ディス
ク制御手段３６５は、各パケットの終了毎に、パケット
選択手段３５５に報告を行う。

【０１１９】旧データ読み出しパケット６６５と、旧パ
リティ読み出しパケット６６６の両処理終了を確認する
と、パケット選択手段３５５は、登録済パケット内のＸ
ＯＲ演算パケット６６７のアドレスをキャッシュ制御手
段３６０に伝達する。キャッシュ制御手段３６０は、Ｘ
ＯＲ演算パケット６６７のキャッシュセグメント番号
「２」を取り出し、キャッシュセグメント２番のアドレ
ス保持部７０４に保持された新データの格納されている
アドレスを獲得する。該新データのアドレスと、旧デー
タバッファ部７９１のアドレスと、旧パリティバッファ
部７９２のアドレスと、新パリティバッファ部７９３の
アドレスをＤＭＡＣ２９０に書き込む。ＤＭＡＣ２９０
は、受け取ったアドレスに基づき、新データと旧データ
と旧パリティの排他的論理和（ＸＯＲ）を演算し、結果
を新パリティバッファ部７９３に格納する。ＤＭＡＣ２
９０での演算が終了（新パリティ生成）すると、キャッ
シュ制御手段３６０は、パケット選択手段３５５に終了
報告を行う。

【０１２０】ＸＯＲ演算パケット６６７の処理終了を確
認すると、パケット生成手段３５５は、登録済パケット
内の新データ書き込みパケット６６８のアドレスと、新
パリティ書き込みパケット６６９のアドレスをディスク
制御手段３６５に伝達する。ディスク制御手段３６５
は、パケット６６８と６６９のアドレスを受け取ると、
そのパケットに基づき、ＳＣＳＩコントローラ２６０を
制御して、キャッシュ内の新データと、新パリティバッ
ファ部７９２の新パリティを、それぞれのディスク装置
に書き込む。ディスク制御手段３６５は、各パケットの
終了毎に、パケット選択手段３５５に報告を行う。

【０１２１】新データ書き込みパケット６６８と、新パ
リティ書き込みパケット６６９の両処理終了を確認する
と、パケット選択手段３５５は、パケット６６１のアド
レスをキャッシュ制御３６０に通達し、パケット６６２
のアドレスを、管理テーブル７００のキャッシュセグメ
ント３番のパケット保持部７０３に、論理ブロックアド
レスを論理ブロックアドレス保持部７０１に保持する。

【０１２２】キャッシュ制御手段３６０は、パケット６
６１のアドレスを受け取ると、パケット６６１に基づ
き、目的のデータをホストコンピュータ１００のメイン
メモリ１０３から、ＰＣＩ−ｔｏ−ＰＣＩブリッジ２５
３を経由してキャッシュ２５４に転送する。転送が終了
すると、キャッシュ制御手段３６５は、パケット選択手
段３５５に転送終了を報告する。パケット選択手段３５
５は、処理状態保持部８０２を「０」にし、ファイルシ
ステムプログラム３０５にライト処理が終了したことを
報告する。

【０１２３】吐き出し処理 前記記載のライト処理を実行すると、キャッシュ２５４
内には、ディスク装置に書き込んでいないデータが存在
することになる。図３に示す吐き出し制御手段３８０
は、まだ、ディスク装置に書き込んでいないデータを見
つけだし、ディスク装置に書き込む処理を実行する。

【０１２４】吐き出し制御手段３８０は、ホストコンピ
ュータ１００の電源遮断通知を受けた時や、タイマによ
り一定時間ごとに起動する。図３に示すように、パケッ
ト間隔監視手段３８５を設けて、パケット生成手段３１
０からヒットミス判定手段３５０に送られてくるパケッ
トの時間間隔を監視しておき、一定時間パケットが来な
いことを検出して、吐き出し制御手段３８０を起動する
こともできる。

【０１２５】吐き出し制御手段３８０が起動されると、
吐き出し制御手段３８０は、管理テーブル７００のパケ
ット保持部７０３をチェックし、登録済パケットのアド
レスが登録されていると、その登録済パケットに従っ
て、キャッシュ内データの書き込みを実行する。このと
き、幾つかの登録済パケットをまとめて処理することで
高速化を図ることができる。

【０１２６】登録済パケットの処理が終了すると、吐き
出し制御手段３８０は、パケット保持部７０３から処理
の終了した登録済パケットのアドレスを削除する。

【０１２７】《第３の実施形態》図１８は、本発明の実
施形態であるコンピュータシステムの概略構成を示す図
である。図１８の構成は、図１０のＳＣＳＩバス接続構
成において、ホストコンピュータ１００１と１００２を
２台にした場合のシステム構成である。本実施形態で
は、ホストコンピュータが２台の場合を例に取り説明を
行うが、３台以上の場合でも同じである。

【０１２８】システム構成ＲＡＩＤ制御コントローラ１
１００に、ＳＣＳＩバス１９９を介して、２台のホスト
コンピュータ１００１と１００２を接続したシステム構
成である。ホストコンピュータ１００１と１００２は、
第２の実施形態で示したホストコンピュータ１００の構
成と同じである。また、ＲＡＩＤ制御コントローラ１１
００の構成も、第２の実施形態で示した構成と同じであ
る。

【０１２９】排他制御の実現 本実施形態の構成では、２台のホストコンピュータ１０
０１と１００２からのリードライト要求を同時に受け付
けなければならない。例えば、ホストコンピュータ１０
０１が、ストライプＤ２にデータを書き込んでいるとき
に、ホストコンピュータ１００２が、ストライプＤ２の
データを読み出そうとしたときには、ホストコンピュー
タ１００２の読み出し要求を、書き込みが終了するまで
保留する必要がある。

【０１３０】本発明では、第２の実施形態に示したよう
に、リードライト処理中には、管理テーブル７００の状
態保持部７０２の処理状態保持手段８０１に処理状態を
保持している。これにより、例えば、ライト中のストラ
イプに、他のホストコンピュータからのリード要求が来
ても、そのパケットを保留しておき、ライト処理が終了
し次第、保留しておいたパケットを開始することができ
る。

【０１３１】このとき、直前のライト処理によって、キ
ャッシュの状態が変化しても、保留しておいてたリード
のパケットは、キャッシュミスに対するパケットも、キ
ャッシュヒットに対するパケットも持っている複合パケ
ットである。よって、キャッシュ選択手段３５５は、そ
のときのキャッシュの状態にあわせてパケットを選択し
処理を行うだけでよい。

【０１３２】もし、キャッシュヒットまたはキャッシュ
ミスのパケットのどちらかし持たない場合、直前の他の
要求によりキャッシュの状態が変化すると、そのパケッ
トでは処理を続行することができない。よって、キャッ
シュの状態をホストコンピュータに通知し、新たにパケ
ットを作り直してもらう必要がある。キャッシュの状態
をホストコンピュータに通知することは、転送にかかる
オーバヘッドが大きく性能を低下させる要因になる。

【０１３３】本発明を用いると、キャッシュの状態が変
化しても、ホストコンピュータに通知する必要はなく、
パケット選択手段が有効なパケットを選択することで処
理を続行することができる。これにより、キャッシュの
状態をホストコンピュータに通知するオーバヘッドをな
くすことができる。

【０１３４】

【発明の効果】以上記載のように、ホストコンピュータ
のプロセッサで実行するパケット生成手段と、ＲＡＩＤ
制御コントローラのプロセッサで実行するヒットミス判
定手段とパケット選択手段で構成することで、パケット
の生成は、ホストコンピュータの高性能なプロセッサで
行い、ＲＡＩＤ制御コントローラのプロセッサは、送ら
れてきたパケットの中から有効なパケットを選択し、そ
のパケットを実行する処理だけを行えば良い。これによ
り、ＲＡＩＤ制御コントローラのプロセッサに、低価格
で比較的低性能なプロセッサを用いても、高速にディス
ク装置とキャッシュの制御を行うことができる。

【０１３５】また、複数のホストコンピュータでＲＡＩ
Ｄ制御コントローラを共有するシステム構成において、
あるホストコンピュータからの要求により、キャッシュ
の状態が変化しても、キャッシュの状態変化を他のホス
トコンピュータに通知することなく、パケット選択手段
により、その時点でのキャッシュの状態に応じて有効な
パケットを選択することで、処理を続行することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態においてＳＣＳＩバスを使用し
た場合のコンピュータシステムの概略構成を示す図

【図２】第１の実施形態においてＰＣＩバスを使用した
場合のコンピュータシステムの概略構成を示す図

【図３】両プロセッサにおけるプログラム構成を示す図

【図４】第１の実施形態におけるファイル検索のための
表

【図５】ディスク装置内の論理ブロックアドレスの構成
を示す図

【図６】第１の実施形態におけるパケット構成を示す図

【図７】第１の実施形態におけるキャッシュ構成を示す
図

【図８】状態保持部の内部構成を示す図

【図９】第１の実施形態における空き領域検索のための
表

【図１０】第２の実施形態においてＳＣＳＩバスを使用
した場合のコンピュータシステムの概略構成を示す図

【図１１】第２の実施形態においてＰＣＩバスを使用し
た場合のコンピュータシステムの概略構成を示す図

【図１２】第２の実施形態におけるディスク装置内のデ
ータの配置を示す図

【図１３】ＤＭＡＣの内部構成を示す図

【図１４】第２の実施形態におけるキャッシュの構成を
示す図

【図１５】第２の実施形態におけるファイル検索のため
の表

【図１６】第２の実施形態におけるパケット構成を示す
図

【図１７】第２の実施形態における空き領域検索のため
の表

【図１８】第３の実施形態のコンピュータシステムの概
略構成を示す図

【図１９】ＲＡＩＤ制御におけるデータの論理イメージ
と物理イメージを示す図

【符号の説明】

１００…ホストコンピュータ，１０１…プロセッサ，１
０２…メモリ／拡張バスコントローラ，１０３…メイン
メモリ，１０５…拡張バス，１０９…ＳＣＳＩコントロ
ーラ，１９９…ＳＣＳＩバス，２００…ディスク制御コ
ントローラ，２０１…プロセッサ，２０２…ＳＣＳＩコ
ントローラ，２０３…キャッシュ，２０５…ＰＣＩバ
ス，２１０…ＳＣＳＩコントローラ，２４９…ＳＣＳＩ
バス，２５０…ディスク制御コントローラ，２５１…バ
ス接続器，２５２…プロセッサ，２５３…ＰＣＩ−ｔｏ
−ＰＣＩブリッジ，２５４…キャッシュ，２５５…ＰＣ
Ｉバス，２６０…ＳＣＳＩコントローラ，２９０…ＤＭ
ＡＣ，２９９…ＳＣＳＩバス、３０１…アプリケーショ
ンプログラム，３０２…システムプログラム，３０５…
ファイルシステムプログラム，３１０…パケット生成手
段，３５０…ヒットミス判定手段，３５５…パケット選
択手段，３６０…キャッシュ制御手段，３６５…ディス
ク制御手段，３８０…吐き出し制御手段，３８５…パケ
ット間隔監視手段，４０１…論理ブロック，６００…複
合パケット，６１０…ディスク装置番号保持部，６１１
…論理ブロックアドレス保持部，６１２…論理ブロック
数保持部，６１３…コマンド保持部，６１４…キャッシ
ュ番号保持部，７００…管理テーブル，７５０…データ
保持部，７９０…バッファ部，７９１…旧データバッフ
ァ部，７９２…旧パリティバッファ部，７９３…新パリ
ティバッファ部，９０１…ディスク装置，９１０…ディ
スク装置，９１１…ディスク装置，９１２…ディスク装
置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒川 敬史 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地株式 会社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者 八木沢 育哉 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地株式 会社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者 高野 雅弘 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 (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも１台以上の記憶装置を有するコ
   ンピュータシステムにおいて、前記コンピュータシステ
   ムには、１つ以上の演算処理装置と、前記記憶装置に対
   してあらかじめ想定されるいくつかの要求を複合パケッ
   トとして生成するパケット生成手段と、前記記憶装置を
   制御する記憶装置制御手段とを設け、 さらに、前記記憶装置制御手段には、１つ以上の演算処
   理装置と、前記パケット生成手段によって作られた複合
   パケットの中から有効なパケットを選択するパケット選
   択手段と、記憶装置から読み出したデータや記憶装置に
   書き込むデータを保持するデータ保持手段と、データ保
   持手段に必要とするデータあるかないかを調査するヒッ
   トミス判定手段とを設け、 前記記憶装置制御手段内の
   前記パケット選択手段は、ヒットミス判定手段の判定結
   果に基づき、パケット生成手段で作られた複数のパケッ
   トの中から、有効なパケットを選択し、選択したパケッ
   ト内の情報に基づき、前記記憶装置と前記データ保持手
   段の制御を行うことを特徴とするコンピュータシステム
   における記憶装置の制御方式。
2. 【請求項２】データを格納するデータ領域と、前記デー
   タに対応する冗長データを格納するパリティ領域とを有
   し、アレイ状に配置されて並列に動作する複数（２以
   上）の記憶装置を有するコンピュータシステムにおい
   て、 前記コンピュータシステムには、１つ以上の演算処理装
   置と、前記複数の記憶装置に対してあらかじめ想定され
   るいくつかの要求を複合パケットとして生成するパケッ
   ト生成手段と、前記複数の記憶装置を制御する記憶装置
   制御手段とを設け、 さらに、前記記憶装置制御手段には、１つ以上の演算処
   理装置と、前記パケット生成手段によって作られた複合
   パケットの中から有効なパケットを選択するパケット選
   択手段と、記憶装置から読み出したデータや記憶装置に
   書き込むデータを保持するデータ保持手段と、データ保
   持手段に必要とするデータあるかないかを調査するヒッ
   トミス判定手段とを設け、 前記記憶装置制御手段内の
   前記パケット選択手段は、ヒットミス判定手段の判定結
   果に基づき、パケット生成手段で作られた複数のパケッ
   トの中から、有効なパケットを選択し、選択したパケッ
   ト内の情報に基づき、前記記憶装置と前記データ保持手
   段の制御を行うことを特徴とするコンピュータシステム
   における記憶装置の制御方式。
3. 【請求項３】請求項２記載のコンピュータシステムにお
   いて、前記記憶装置制御手段には、さらに、冗長データ
   の生成等を行うデータ演算手段を設け、 前記記憶装置制御手段内の演算処理装置は、パケット選
   択手段によって選択された有効なパケット内の情報に基
   づき、データ演算手段を制御することを特徴とするコン
   ピュータシステムにおける記憶装置の制御方式。
4. 【請求項４】請求項１記載または請求項２記載のコンピ
   ュータシステムにおいて、前記コンピュータシステムの
   前記パケット生成手段によって作られたパケットを保持
   するパケット保持手段を前記記憶装置制御手段に設け、 前記パケット選択手段は、パケット保持手段に保持した
   パケット内の情報に基づき、前記記憶装置と前記データ
   保持手段の制御を行うことを特徴とするコンピュータシ
   ステムにおける記憶装置の制御方式。
5. 【請求項５】請求項１記載または請求項２記載のコンピ
   ュータシステムにおいて、前記パケット生成手段によっ
   て生成するパケットには、少なくとも、記憶装置を識別
   する情報と、記憶装置内の位置を示す情報と、データ保
   持手段の位置情報を持つことを特徴とするコンピュータ
   システムにおける記憶装置の制御方式。
6. 【請求項６】請求項１記載または請求項２記載のコンピ
   ュータシステムにおいて、前記コンピュータシステム
   は、コンピュータシステムが実行するプログラムコード
   や、プログラムの使用するデータを保持するメインメモ
   リを有し、 前記パケット生成手段は、前記コンピュータシステムの
   前記メインメモリ内にパケットを作成し、前記記憶装置
   制御手段の前記演算処理装置とパケット選択手段には、
   前記メインメモリ内の位置を示す情報だけを通達するこ
   とを特徴とするコンピュータシステムにおける記憶装置
   の制御方式。
7. 【請求項７】請求項１記載または請求項２記載のコンピ
   ュータシステムにおいて、前記コンピュータシステム
   と、前記記憶装置制御手段との間を、ＳＣＳＩ（Small
   Computer System Interface）で規定される手段を使用
   することを特徴とするコンピュータシステムにおける記
   憶装置の制御方式。
8. 【請求項８】請求項１記載または請求項２記載のコンピ
   ュータシステムにおいて、前記コンピュータシステム
   と、前記記憶装置制御手段との間を、ＰＣＩ（Peripher
   al Compornent Interconnect）で規定される手段を使用
   することを特徴とするコンピュータシステムにおける記
   憶装置の制御方式。
9. 【請求項９】少なくとも１台以上の記憶装置を有するコ
   ンピュータシステムにおいて、前記コンピュータシステ
   ムには、前記記憶装置に対してあらかじめ想定されるい
   くつかの要求を複数パケットとして生成するパケット生
   成手段と、前記パケット生成手段によって作られた複数
   のパケットの中から有効なパケットを選択するパケット
   選択手段と、記憶装置から読み出したデータや記憶装置
   に書き込むデータを保持するデータ保持手段と、データ
   保持手段に必要とするデータあるかないかを調査するヒ
   ットミス判定手段とを設け、 前記記憶装置からデータを読み出す処理においては、
   （１）少なくとも、データ保持手段に目的のデータがあ
   った場合のパケット（パケット１）と、データ保持手段
   に目的のデータがなかった場合のパケット（パケット
   ２）の２つを、パケット生成手段によって生成し、それ
   ぞれのパケットには、少なくとも、目的の記憶装置を識
   別する情報と、記憶装置内の位置を示す情報と、データ
   保持手段の位置情報と、データ転送の方向を示す情報を
   持ち、（２）ヒットミス判定手段によって、目的のデー
   タがデータ保持手段内にあるかないかを判定し、（３）
   パケット選択手段は、ヒットミス判定手段の結果に基づ
   き、ヒットの場合にはパケット１を選択、ミスの場合に
   はパケット２を選択し、前記記憶装置と前記データ保持
   手段の制御を開始し、（４）前記記憶装置制御手段内の
   演算処理装置は、ヒットの場合にはパケット１に従い、
   ミスの場合にはパケット２に従い、記憶装置とコンピュ
   ータシステム間でデータを転送する４つの処理ステップ
   からなり、処理ステップ（１）と、処理ステップ（２）
   （３）（４）を異なる演算処理装置で処理することを特
   徴とするコンピュータシステムにおける記憶装置の制御
   方式。
10. 【請求項１０】少なくとも１台以上の記憶装置を有する
    コンピュータシステムにおいて、前記コンピュータシス
    テムには、前記記憶装置に対してあらかじめ想定される
    いくつかの要求を複数パケットとして生成するパケット
    生成手段と、前記パケット生成手段によって作られたパ
    ケットを保持するパケット保持手段と、前記パケット生
    成手段によって作られた複数のパケットまたはパケット
    保持手段に保持されたパケットの中から有効なパケット
    を選択するパケット選択手段と、記憶装置から読み出し
    たデータや記憶装置に書き込むデータを保持するデータ
    保持手段と、データ保持手段に必要とするデータあるか
    ないかを調査するヒットミス判定手段とを設け、前記記
    憶装置にデータを書き込む処理においては、（１）少な
    くとも、データ保持手段にデータを転送するためのパケ
    ット（パケット１）と、データ保持手段から記憶装置に
    転送するためのパケット（パケット２）の２つを、パケ
    ット生成手段によって生成し、それぞれのパケットに
    は、少なくとも、目的の記憶装置を識別する情報と、記
    憶装置内の位置を示す情報と、データ保持手段の位置情
    報と、データ転送の方向を示す情報を持ち、（２）ヒッ
    トミス判定手段によって、データ保持手段が既に使用さ
    れているかを判定し、キャッシュ使用中の場合は処理
    （３）へ、キャッシュ未使用の場合は処理（４）へ、
    （３）データ保持手段が使用中の場合、パケット保持手
    段に保持されたパケットに従い、データ保持手段から記
    憶装置にデータを転送し、（４）パケット１に従い、コ
    ンピュータシステムからデータ保持手段にデータを転送
    し、パケット２をパケット保持手段に保持する４つの処
    理ステップからなり、 処理ステップ（１）と、処理ステップ（２）（３）
    （４）を異なる演算処理装置で処理することを特徴とす
    るコンピュータシステムにおける記憶装置の制御方式。