JPH10275110A - ディスクドライブ装置及びその制御方法 - Google Patents
ディスクドライブ装置及びその制御方法Info
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- JPH10275110A JPH10275110A JP9074949A JP7494997A JPH10275110A JP H10275110 A JPH10275110 A JP H10275110A JP 9074949 A JP9074949 A JP 9074949A JP 7494997 A JP7494997 A JP 7494997A JP H10275110 A JPH10275110 A JP H10275110A
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- data
- transfer
- cache memory
- control means
- disk
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
- G11B20/10—Digital recording or reproducing
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F12/00—Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
- G06F12/02—Addressing or allocation; Relocation
- G06F12/08—Addressing or allocation; Relocation in hierarchically structured memory systems, e.g. virtual memory systems
- G06F12/0802—Addressing of a memory level in which the access to the desired data or data block requires associative addressing means, e.g. caches
- G06F12/0866—Addressing of a memory level in which the access to the desired data or data block requires associative addressing means, e.g. caches for peripheral storage systems, e.g. disk cache
Abstract
(57)【要約】
【課題】 コマンドオーバーヘッドを最小限に抑えなが
ら、必要に応じてメディアからの読み足しを行うことが
でき、全体のパフォーマンスを向上させることができる
ディスクドライブ装置及びその制御方法を提供する。 【解決手段】 ディスクドライブ装置１０は、ＨＩＣ１
５が、リードコマンドが発行され、要求されたデータが
キャッシュメモリに保持したデータにヒットして、すべ
てのデータ転送をローカルＭＰＵ１６の介在なしで行え
る場合であっても、最後の１ブロックを残すまでデータ
転送を行って、ローカルＭＰＵ１６の仲介を待ち、ロー
カルＭＰＵ１６は、コマンド終了の準備ができた時点で
最後の１ブロックを転送するように指示するとともに、
もし、ローカルＭＰＵ１６からＨＩＣ１５に最後の１ブ
ロックを転送する指示をしたとき、転送データが複数ブ
ロック残っている場合は、ＨＩＣ１５が、最後の１ブロ
ックでデータ転送を中断することなくすべてのデータ転
送を実行し、コマンドを完了させる。
ら、必要に応じてメディアからの読み足しを行うことが
でき、全体のパフォーマンスを向上させることができる
ディスクドライブ装置及びその制御方法を提供する。 【解決手段】 ディスクドライブ装置１０は、ＨＩＣ１
５が、リードコマンドが発行され、要求されたデータが
キャッシュメモリに保持したデータにヒットして、すべ
てのデータ転送をローカルＭＰＵ１６の介在なしで行え
る場合であっても、最後の１ブロックを残すまでデータ
転送を行って、ローカルＭＰＵ１６の仲介を待ち、ロー
カルＭＰＵ１６は、コマンド終了の準備ができた時点で
最後の１ブロックを転送するように指示するとともに、
もし、ローカルＭＰＵ１６からＨＩＣ１５に最後の１ブ
ロックを転送する指示をしたとき、転送データが複数ブ
ロック残っている場合は、ＨＩＣ１５が、最後の１ブロ
ックでデータ転送を中断することなくすべてのデータ転
送を実行し、コマンドを完了させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハードディスクド
ライブ（ＨＤＤ）等に用いられるディスクドライブ装置
及びその制御方法に係り、詳細には、キャッシュメモリ
を備えたディスクドライブ装置及びその制御方法に関す
る。
ライブ（ＨＤＤ）等に用いられるディスクドライブ装置
及びその制御方法に係り、詳細には、キャッシュメモリ
を備えたディスクドライブ装置及びその制御方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】情報処理装置の補助記憶装置として用い
られるハードディスクドライブ（ＨＤＤ）には、アクセ
ス速度向上のために、情報処理装置（以下、ホストとい
う）から供給されたデータを一時的に保持し、または磁
気ディスクから読み出されたデータがホストに転送され
るまでの間このデータを一時的に保持するキャッシュメ
モリ及びキャッシュ制御を行う制御部を設けることが一
般的である。
られるハードディスクドライブ（ＨＤＤ）には、アクセ
ス速度向上のために、情報処理装置（以下、ホストとい
う）から供給されたデータを一時的に保持し、または磁
気ディスクから読み出されたデータがホストに転送され
るまでの間このデータを一時的に保持するキャッシュメ
モリ及びキャッシュ制御を行う制御部を設けることが一
般的である。
【０００３】制御部は、ホストから書き込みデータが供
給されると、供給された書き込みデータをキャッシュメ
モリに保持した後、ホストを書き込み処理から解放す
る。これと並行して、制御部は、キャッシュメモリに保
持した書き込みデータが順次、磁気ディスク（以下、メ
ディアという）に書き込まれるように書き込み系の制御
を行う。さらに、制御部はホストからの読み出し要求が
あると予想されるデータのメディアからの読み出しを読
み出し系に指示し、読み出されたデータをキャッシュメ
モリに保持しておく。そして、ホストからの読み出し要
求があったときに、読み出し対象データがキャッシュメ
モリに保持されていれば、それをホストに供給する。こ
のようなキャッシュ制御を行うことにより、ＨＤＤの見
かけ上のアクセス速度が向上する。
給されると、供給された書き込みデータをキャッシュメ
モリに保持した後、ホストを書き込み処理から解放す
る。これと並行して、制御部は、キャッシュメモリに保
持した書き込みデータが順次、磁気ディスク（以下、メ
ディアという）に書き込まれるように書き込み系の制御
を行う。さらに、制御部はホストからの読み出し要求が
あると予想されるデータのメディアからの読み出しを読
み出し系に指示し、読み出されたデータをキャッシュメ
モリに保持しておく。そして、ホストからの読み出し要
求があったときに、読み出し対象データがキャッシュメ
モリに保持されていれば、それをホストに供給する。こ
のようなキャッシュ制御を行うことにより、ＨＤＤの見
かけ上のアクセス速度が向上する。
【０００４】近年の小型のＨＤＤでは、コマンドオーバ
ーヘッドの削減によるパフォーマンスの向上の手段とし
て、ホストインターフェース周辺の処理に対するＨＤＤ
のマイクロプロセッサ（以下、ローカルＭＰＵという）
の介在をできるだけ減らして、その処理をできる限りハ
ードウェアによるホストインターフェースコントローラ
（Host Interface Controller：ＨＩＣ）に行わせる手
法が採られる傾向にある。
ーヘッドの削減によるパフォーマンスの向上の手段とし
て、ホストインターフェース周辺の処理に対するＨＤＤ
のマイクロプロセッサ（以下、ローカルＭＰＵという）
の介在をできるだけ減らして、その処理をできる限りハ
ードウェアによるホストインターフェースコントローラ
（Host Interface Controller：ＨＩＣ）に行わせる手
法が採られる傾向にある。
【０００５】その一つとして、ホスト−キャッシュメモ
リ間はローカルＭＰＵの介在なしにＨＩＣによる制御の
下にデータ転送を行うことができる一方、メディア−キ
ャッシュメモリ間のデータ転送は、ローカルＭＰＵの介
在を必要とするシステムを用いることが考えられる。こ
のようなシステムにおいて、ホストからのリードコマン
ドにより要求されたすべてのデータが既にキャッシュメ
モリ内に保持されており（オールヒット）、ローカルＭ
ＰＵが介在しなくてもすべてのデータ転送を行うことの
できる場合の処理に、従来、次に挙げる方法が用いられ
ていた。
リ間はローカルＭＰＵの介在なしにＨＩＣによる制御の
下にデータ転送を行うことができる一方、メディア−キ
ャッシュメモリ間のデータ転送は、ローカルＭＰＵの介
在を必要とするシステムを用いることが考えられる。こ
のようなシステムにおいて、ホストからのリードコマン
ドにより要求されたすべてのデータが既にキャッシュメ
モリ内に保持されており（オールヒット）、ローカルＭ
ＰＵが介在しなくてもすべてのデータ転送を行うことの
できる場合の処理に、従来、次に挙げる方法が用いられ
ていた。
【０００６】(1)ローカルＭＰＵの介在が必要ない間
は、すべてハードウェアで処理を行う。
は、すべてハードウェアで処理を行う。
【０００７】(2)ハードウェアでは一切のデータ転送を
行わず、常にローカルＭＰＵに介在させる。
行わず、常にローカルＭＰＵに介在させる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来のローカルＭＰＵの介在をできるだけ減らして、
処理をできる限りＨＩＣに行わせる手法を採るＨＤＤに
は、以下のような理由でパフォーマンスの向上に限界が
あった。
な従来のローカルＭＰＵの介在をできるだけ減らして、
処理をできる限りＨＩＣに行わせる手法を採るＨＤＤに
は、以下のような理由でパフォーマンスの向上に限界が
あった。
【０００９】すなわち、上記(1)の方法は、ハードウェ
アで処理を行うため、該当コマンド自体を非常に高速に
処理できる利点があるが、次のような場合にパフォーマ
ンスが低下する。
アで処理を行うため、該当コマンド自体を非常に高速に
処理できる利点があるが、次のような場合にパフォーマ
ンスが低下する。
【００１０】いま、非常に短いコマンドインターバル
で、上述のオールヒットが連続するケースを考える。シ
ーケンシャルリードがこれに当たり、一般的に頻繁に起
こるケースである。この場合、要求されるデータがキャ
ッシュメモリ内に存在しているうちは、高速にデータ転
送を行うことができるが、ローカルＭＰＵが一切介在で
きないために、メディアからキャッシュメモリへの読み
足しが行えず、読み足しがないため、そのうちにキャッ
シュメモリ内のデータが空になり、要求されたデータを
メディアから読まなくてはならない状況になる。これに
は、メディアの周回待ち等、データ転送に要するコマン
ドオーバーヘッドの時間に比べて桁違いに長い時間が必
要となり、データ転送の速度が大幅に低下してしまう。
で、上述のオールヒットが連続するケースを考える。シ
ーケンシャルリードがこれに当たり、一般的に頻繁に起
こるケースである。この場合、要求されるデータがキャ
ッシュメモリ内に存在しているうちは、高速にデータ転
送を行うことができるが、ローカルＭＰＵが一切介在で
きないために、メディアからキャッシュメモリへの読み
足しが行えず、読み足しがないため、そのうちにキャッ
シュメモリ内のデータが空になり、要求されたデータを
メディアから読まなくてはならない状況になる。これに
は、メディアの周回待ち等、データ転送に要するコマン
ドオーバーヘッドの時間に比べて桁違いに長い時間が必
要となり、データ転送の速度が大幅に低下してしまう。
【００１１】一方、上記(2)の方法を用いれば、毎回ロ
ーカルＭＰＵが介在できるために上述の不具合は避ける
ことはできるものの、ハードウェアによる転送機能を全
く活かすことができない。
ーカルＭＰＵが介在できるために上述の不具合は避ける
ことはできるものの、ハードウェアによる転送機能を全
く活かすことができない。
【００１２】本発明は、コマンドオーバーヘッドを最小
限に抑えながら、必要に応じてメディアからの読み足し
を行うことができ、全体のパフォーマンスを向上させる
ことができるディスクドライブ装置及びその制御方法を
提供することを目的とする。
限に抑えながら、必要に応じてメディアからの読み足し
を行うことができ、全体のパフォーマンスを向上させる
ことができるディスクドライブ装置及びその制御方法を
提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明のディスクドライ
ブ装置は、ディスク状記憶媒体と、ディスク状記憶媒体
に対しデータの読み出し／書き込みの動作を制御するデ
ィスク制御手段と、ディスク状記憶媒体から読み足した
データを保持するキャッシュメモリと、ハードウェアに
よりホストとキャッシュメモリの間のデータ転送を行う
ホストインターフェース制御手段と、ディスク状記憶媒
体とキャッシュメモリの間のデータ転送制御を含む、装
置全体の動作を制御するマイクロプロセッサとを備え、
リードコマンドが発行され、要求されたデータがキャッ
シュメモリに保持されたたデータにヒットして、すべて
のデータ転送をマイクロプロセッサの介在なしで行える
場合であっても、ホストインターフェース制御手段は、
リードコマンド完了前に少なくとも一度はマイクロプロ
セッサによる制御を介在させて前記キャッシュメモリへ
の読み足しを行わせることを特徴とする。
ブ装置は、ディスク状記憶媒体と、ディスク状記憶媒体
に対しデータの読み出し／書き込みの動作を制御するデ
ィスク制御手段と、ディスク状記憶媒体から読み足した
データを保持するキャッシュメモリと、ハードウェアに
よりホストとキャッシュメモリの間のデータ転送を行う
ホストインターフェース制御手段と、ディスク状記憶媒
体とキャッシュメモリの間のデータ転送制御を含む、装
置全体の動作を制御するマイクロプロセッサとを備え、
リードコマンドが発行され、要求されたデータがキャッ
シュメモリに保持されたたデータにヒットして、すべて
のデータ転送をマイクロプロセッサの介在なしで行える
場合であっても、ホストインターフェース制御手段は、
リードコマンド完了前に少なくとも一度はマイクロプロ
セッサによる制御を介在させて前記キャッシュメモリへ
の読み足しを行わせることを特徴とする。
【００１４】また、本発明のディスクドライブ装置の制
御方法は、リードコマンドが発行されると、要求された
データがキャッシュメモリに保持されたデータにヒット
して、すべてのデータ転送をマイクロプロセッサの介在
なしで行える場合に、ホストインターフェース制御手段
に、最後の所定数ブロック以外のブロックのデータ転送
を行わせ、マイクロプロセッサに対し該データ転送の開
始を通知させ、データ転送の開始の通知に応じて、マイ
クロプロセッサから、ディスク制御手段にキャッシュメ
モリへのデータの読み足しの指示を与え、ディスク制御
手段により読み足し制御が終了した後に、ホストインタ
ーフェース制御手段に最後の所定数ブロックの転送を行
わせることを特徴とする。
御方法は、リードコマンドが発行されると、要求された
データがキャッシュメモリに保持されたデータにヒット
して、すべてのデータ転送をマイクロプロセッサの介在
なしで行える場合に、ホストインターフェース制御手段
に、最後の所定数ブロック以外のブロックのデータ転送
を行わせ、マイクロプロセッサに対し該データ転送の開
始を通知させ、データ転送の開始の通知に応じて、マイ
クロプロセッサから、ディスク制御手段にキャッシュメ
モリへのデータの読み足しの指示を与え、ディスク制御
手段により読み足し制御が終了した後に、ホストインタ
ーフェース制御手段に最後の所定数ブロックの転送を行
わせることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明に係るディスクドライブ装
置は、ＩＤＥ（Integrated Device Electronics）イン
ターフェースを備えた小型ＨＤＤに適用することができ
る。
置は、ＩＤＥ（Integrated Device Electronics）イン
ターフェースを備えた小型ＨＤＤに適用することができ
る。
【００１６】図１は本発明の実施形態に係るディスクド
ライブ装置の構成を示すブロック図である。図中、太実
線矢印はデータの流れを示し、細実線矢印は制御信号の
流れを示す。
ライブ装置の構成を示すブロック図である。図中、太実
線矢印はデータの流れを示し、細実線矢印は制御信号の
流れを示す。
【００１７】図１において、磁気ディスク装置（ＨＤ
Ｄ）１０は、磁気ディスクにデータの読み出し／書き込
みを行うための磁気ヘッド１１と、検出信号の増幅回
路、波形整形回路、アナログ・ディジタル変換器（ＡＤ
Ｃ）及びディジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）等をモ
ジュール化したチャネルモジュール１２と、磁気ディス
クに対しデータの読み出し／書き込み等の動作を制御す
るハードディスクコントローラ（Hard Disk Controlle
r：ＨＤＣ）１３と、供給された書き込みデータを保持
するキャッシュメモリ１４と、ホストインターフェース
周辺の処理をハードウェアにより行うホストインターフ
ェースコントローラ（Host Interface Controller：Ｈ
ＩＣ）１５と、ＨＤＣ１３及びＨＩＣ１５に対する制御
を含む、ＨＤＤ全体の動作を制御するローカルＭＰＵ１
６とを備えて構成される。
Ｄ）１０は、磁気ディスクにデータの読み出し／書き込
みを行うための磁気ヘッド１１と、検出信号の増幅回
路、波形整形回路、アナログ・ディジタル変換器（ＡＤ
Ｃ）及びディジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）等をモ
ジュール化したチャネルモジュール１２と、磁気ディス
クに対しデータの読み出し／書き込み等の動作を制御す
るハードディスクコントローラ（Hard Disk Controlle
r：ＨＤＣ）１３と、供給された書き込みデータを保持
するキャッシュメモリ１４と、ホストインターフェース
周辺の処理をハードウェアにより行うホストインターフ
ェースコントローラ（Host Interface Controller：Ｈ
ＩＣ）１５と、ＨＤＣ１３及びＨＩＣ１５に対する制御
を含む、ＨＤＤ全体の動作を制御するローカルＭＰＵ１
６とを備えて構成される。
【００１８】また、ＨＤＣ１３、キャッシュメモリ１４
及びＨＩＣ１５はデータバス１７により互いに接続さ
れ、ＨＤＣ１３及びＨＩＣ１５は制御用バス１８により
ローカルＭＰＵ１６に接続され、ＨＩＣ１５はＩＤＥバ
ス１９によりＨＤＤ外部のホストに接続される。
及びＨＩＣ１５はデータバス１７により互いに接続さ
れ、ＨＤＣ１３及びＨＩＣ１５は制御用バス１８により
ローカルＭＰＵ１６に接続され、ＨＩＣ１５はＩＤＥバ
ス１９によりＨＤＤ外部のホストに接続される。
【００１９】キャッシュメモリ１４は、磁気ディスク上
の記録単位（セクタ）の数百個分以上のデータを保持す
ることができる程度の記憶容量、例えば１２８Ｋバイト
（２５６ブロック）を持つ。ここでは、１ブロック＝１
セクタ＝５１２バイトのものを用いる。但し、ＩＤＥで
は、ホストがキャッシュメモリ上での複数ブロックを１
ブロックとして、すなわち１、２、４、８、１６または
３２セクタ等を１ブロックとして指定することが可能で
ある。
の記録単位（セクタ）の数百個分以上のデータを保持す
ることができる程度の記憶容量、例えば１２８Ｋバイト
（２５６ブロック）を持つ。ここでは、１ブロック＝１
セクタ＝５１２バイトのものを用いる。但し、ＩＤＥで
は、ホストがキャッシュメモリ上での複数ブロックを１
ブロックとして、すなわち１、２、４、８、１６または
３２セクタ等を１ブロックとして指定することが可能で
ある。
【００２０】ＨＩＣ１５は、データ転送に必要な情報を
すべて格納できる内部メモリを有し、ローカルＭＰＵ１
６の介在なしにハードウェアによりホストとキャッシュ
メモリ１４の間のデータ転送を行うものである。
すべて格納できる内部メモリを有し、ローカルＭＰＵ１
６の介在なしにハードウェアによりホストとキャッシュ
メモリ１４の間のデータ転送を行うものである。
【００２１】ＨＩＣ１５の内部メモリには、キャッシュ
メモリ１４上でのアドレスと磁気ディスクとの対応関係
及び連続して記憶されているブロック数がキャッシュテ
ーブルの形で保存されている。
メモリ１４上でのアドレスと磁気ディスクとの対応関係
及び連続して記憶されているブロック数がキャッシュテ
ーブルの形で保存されている。
【００２２】ＨＩＣ１５は、ホストよりコマンドが発行
された時には、発行されたコマンドのアドレスと上記キ
ャッシュテーブルとを比較し、最もヒット率の高いもの
（これは単純に最も多くヒットしているのではなく、ブ
ロックの先頭がヒットしている等の条件を満たしたも
の）のヒット状況をローカルＭＰＵ１６に通知する。Ｈ
ＩＣ１５は、ホストからリードコマンドが発行された時
点で要求されたデータがキャッシュメモリ１４にあるか
否かを判断でき、何ブロック転送すべきかもローカルＭ
ＰＵ１６の介在なしに判断することができる。
された時には、発行されたコマンドのアドレスと上記キ
ャッシュテーブルとを比較し、最もヒット率の高いもの
（これは単純に最も多くヒットしているのではなく、ブ
ロックの先頭がヒットしている等の条件を満たしたも
の）のヒット状況をローカルＭＰＵ１６に通知する。Ｈ
ＩＣ１５は、ホストからリードコマンドが発行された時
点で要求されたデータがキャッシュメモリ１４にあるか
否かを判断でき、何ブロック転送すべきかもローカルＭ
ＰＵ１６の介在なしに判断することができる。
【００２３】特に、ＨＩＣ１５は、リードコマンドが発
行された時点で要求されたデータがすべてキャッシュメ
モリ１４にあるという判断をしたときに、残り１ブロッ
クを残すためには何ブロック転送すべきかを計算し、そ
の計算結果に基づくブロックを転送する機能を有する。
さらに、ＨＩＣ１５は、上記リードコマンドが発行され
た時点でローカルＭＰＵ１６に対して、そのコマンドの
内容、全部キャッシュメモリに入っている旨、及びデー
タ転送の準備完了時に通知を要求するリクエストを出
す。
行された時点で要求されたデータがすべてキャッシュメ
モリ１４にあるという判断をしたときに、残り１ブロッ
クを残すためには何ブロック転送すべきかを計算し、そ
の計算結果に基づくブロックを転送する機能を有する。
さらに、ＨＩＣ１５は、上記リードコマンドが発行され
た時点でローカルＭＰＵ１６に対して、そのコマンドの
内容、全部キャッシュメモリに入っている旨、及びデー
タ転送の準備完了時に通知を要求するリクエストを出
す。
【００２４】ローカルＭＰＵ１６は、制御プログラムを
実行するマイクロプロセッサであり、制御プログラム、
データを格納するメモリ等を備え、制御プログラムに従
って処理を実行してＨＤＤ全体の動作を制御し、ＨＩＣ
１５及びホストから供給されるコマンド、制御データに
基づいてＨＤＣ１３及びＨＩＣ１５の動作を制御する。
すなわち、ローカルＭＰＵ１６は、ＨＩＣ１５がホスト
からのコマンド情報及びそのコマンドに対するヒット情
報を通知すると、これら情報に基づいてＨＩＣ１５を制
御する。
実行するマイクロプロセッサであり、制御プログラム、
データを格納するメモリ等を備え、制御プログラムに従
って処理を実行してＨＤＤ全体の動作を制御し、ＨＩＣ
１５及びホストから供給されるコマンド、制御データに
基づいてＨＤＣ１３及びＨＩＣ１５の動作を制御する。
すなわち、ローカルＭＰＵ１６は、ＨＩＣ１５がホスト
からのコマンド情報及びそのコマンドに対するヒット情
報を通知すると、これら情報に基づいてＨＩＣ１５を制
御する。
【００２５】また、ローカルＭＰＵ１６は、必要に応じ
てメディアからの読み足し計算等の処理を行い、ＨＤＣ
１３に対し、読み足し指示を行う。ＨＤＣ１３は、この
指示に従ってメディアからの読み足しを行い、読み足し
データをキャッシュメモリ１４に書き込む。このように
新たにメディアからデータをキャッシュメモリ１４に書
き込む時には、上述したキャッシュテーブルを更新する
必要がある。ローカルＭＰＵ１６は、キャッシュの読み
足しの有無等を、過去のホストのアクセスパターンやキ
ャッシュメモリ１４内の残りデータ量などを考慮にいれ
たアルゴリズムを用いて計算する。
てメディアからの読み足し計算等の処理を行い、ＨＤＣ
１３に対し、読み足し指示を行う。ＨＤＣ１３は、この
指示に従ってメディアからの読み足しを行い、読み足し
データをキャッシュメモリ１４に書き込む。このように
新たにメディアからデータをキャッシュメモリ１４に書
き込む時には、上述したキャッシュテーブルを更新する
必要がある。ローカルＭＰＵ１６は、キャッシュの読み
足しの有無等を、過去のホストのアクセスパターンやキ
ャッシュメモリ１４内の残りデータ量などを考慮にいれ
たアルゴリズムを用いて計算する。
【００２６】このように、ＨＤＤ１０は、ＩＤＥインタ
ーフェースを持ち、データバス１７とメディアとの間に
キャッシュメモリ１４を備え、ＨＩＣ１５−キャッシュ
メモリ１４間はローカルＭＰＵ１６の介在なしにＨＩＣ
１５がデータ転送を行うことができるが、メディア−キ
ャッシュメモリ１４間のデータ転送はローカルＭＰＵ１
６の介在を必要とするものである。
ーフェースを持ち、データバス１７とメディアとの間に
キャッシュメモリ１４を備え、ＨＩＣ１５−キャッシュ
メモリ１４間はローカルＭＰＵ１６の介在なしにＨＩＣ
１５がデータ転送を行うことができるが、メディア−キ
ャッシュメモリ１４間のデータ転送はローカルＭＰＵ１
６の介在を必要とするものである。
【００２７】以下、上述のように構成されたＨＤＤ１０
の動作を説明する。
の動作を説明する。
【００２８】まず、本発明の基本的な考え方について述
べる。
べる。
【００２９】ＩＤＥインターフェースの特徴として、ラ
イトコマンドについては、すべてのデータ転送終了後、
コマンドを終了させるタイミングをＨＤＤが制御でき
る。すなわち、キャッシュメモリへのデータ転送そのも
のはＨＩＣに行わせ、ディスクへの書き込みにより、キ
ャッシュメモリに例えば１ブロック以上空きができた後
ローカルＭＰＵの都合の良い時にそのコマンドを終了す
ることができる。
イトコマンドについては、すべてのデータ転送終了後、
コマンドを終了させるタイミングをＨＤＤが制御でき
る。すなわち、キャッシュメモリへのデータ転送そのも
のはＨＩＣに行わせ、ディスクへの書き込みにより、キ
ャッシュメモリに例えば１ブロック以上空きができた後
ローカルＭＰＵの都合の良い時にそのコマンドを終了す
ることができる。
【００３０】これに対し、リードコマンドについては、
データ転送終了そのものがそのコマンドの終了を意味す
る。換言すれば、すべてのデータ転送がＨＩＣにより行
われる。その結果、キャッシュの読み足し等、ローカル
ＭＰＵが処理を行う余地がなくなるケースが存在し得
る。これは、連続したリードコマンドが、連続してキャ
ッシュにヒットしたケースなどで、シーケンシャルのリ
ードなど一般的に頻繁に起こり得る。
データ転送終了そのものがそのコマンドの終了を意味す
る。換言すれば、すべてのデータ転送がＨＩＣにより行
われる。その結果、キャッシュの読み足し等、ローカル
ＭＰＵが処理を行う余地がなくなるケースが存在し得
る。これは、連続したリードコマンドが、連続してキャ
ッシュにヒットしたケースなどで、シーケンシャルのリ
ードなど一般的に頻繁に起こり得る。
【００３１】そこで本発明は、リードコマンドにおい
て、ローカルＭＰＵの介在なしに最大限にデータ転送を
行いながらも、コマンド完了前に必ず一度はローカルＭ
ＰＵに介在の余地を与えることによって、コマンドオー
バーヘッドを最小限に抑えながら、上述の不具合を改善
するものである。具体的には、リードコマンドが発行さ
れ、要求されたデータがキャッシュにヒットして、すべ
てのデータ転送をローカルＭＰＵの介在なしで行える場
合であっても、ＨＩＣは最後の１ブロックを残して転送
を中断し、ローカルＭＰＵの仲介を待つ。ローカルＭＰ
Ｕは、コマンド終了の準備ができた時点で最後の１ブロ
ックの転送を許可する。
て、ローカルＭＰＵの介在なしに最大限にデータ転送を
行いながらも、コマンド完了前に必ず一度はローカルＭ
ＰＵに介在の余地を与えることによって、コマンドオー
バーヘッドを最小限に抑えながら、上述の不具合を改善
するものである。具体的には、リードコマンドが発行さ
れ、要求されたデータがキャッシュにヒットして、すべ
てのデータ転送をローカルＭＰＵの介在なしで行える場
合であっても、ＨＩＣは最後の１ブロックを残して転送
を中断し、ローカルＭＰＵの仲介を待つ。ローカルＭＰ
Ｕは、コマンド終了の準備ができた時点で最後の１ブロ
ックの転送を許可する。
【００３２】すなわち、データ転送がすべて終了しなけ
ればコマンドは終了しないという点に着目して、最後の
１ブロックだけを残して（１ブロックでも残っていれば
そのコマンドは終了していない）ＨＩＣによりデータを
転送してしまうものである。
ればコマンドは終了しないという点に着目して、最後の
１ブロックだけを残して（１ブロックでも残っていれば
そのコマンドは終了していない）ＨＩＣによりデータを
転送してしまうものである。
【００３３】コマンドが来た時点で転送を開始するが、
開始すると同時にローカルＭＰＵに知らせる。ローカル
ＭＰＵでは読み足し計算等（読み足しにかかわる計算及
びキャッシュテーブルの更新にかかわる計算）に一定の
時間を要するがその間ＨＩＣではデータ転送を行ってい
る。ここで、ローカルＭＰＵにおいて読み足し計算等に
要する時間がデータ転送に要する時間よりも長ければ、
ＨＩＣでは最後１ブロックを残して転送を中断する。一
方、上記読み足し計算等に要する時間がデータ転送に要
する時間よりも短ければ転送を中断しない。
開始すると同時にローカルＭＰＵに知らせる。ローカル
ＭＰＵでは読み足し計算等（読み足しにかかわる計算及
びキャッシュテーブルの更新にかかわる計算）に一定の
時間を要するがその間ＨＩＣではデータ転送を行ってい
る。ここで、ローカルＭＰＵにおいて読み足し計算等に
要する時間がデータ転送に要する時間よりも長ければ、
ＨＩＣでは最後１ブロックを残して転送を中断する。一
方、上記読み足し計算等に要する時間がデータ転送に要
する時間よりも短ければ転送を中断しない。
【００３４】次に、上記基本的な考え方に基づいてＨＤ
Ｄ１０の動作を詳細に説明する。
Ｄ１０の動作を詳細に説明する。
【００３５】図１の太実線矢印に基本的なデータの流れ
を示すように、メディアから読み込まれたデータは、キ
ャッシュメモリ１４に入り、ローカルＭＰＵ１６の介在
がない限り、キャッシュメモリ１４からＨＩＣ１５を通
ってＩＤＥバス１９を介してホストに転送される。
を示すように、メディアから読み込まれたデータは、キ
ャッシュメモリ１４に入り、ローカルＭＰＵ１６の介在
がない限り、キャッシュメモリ１４からＨＩＣ１５を通
ってＩＤＥバス１９を介してホストに転送される。
【００３６】いま、リードコマンドにおいてキャッシュ
メモリ１４にオールヒット（すなわち、要求されたデー
タがすべてキャッシュメモリ１４内に存在するキャッシ
ュヒットのケース）した場合は、ＨＩＣ１５はローカル
ＭＰＵ１６の介在なしに直ちにデータ転送を開始する。
それとともに、ＨＩＣ１５はそのコマンドが発行された
こと及びオールヒットであった旨をローカルＭＰＵ１６
に通知し、最終ブロックのみを残したところまで転送を
継続する。
メモリ１４にオールヒット（すなわち、要求されたデー
タがすべてキャッシュメモリ１４内に存在するキャッシ
ュヒットのケース）した場合は、ＨＩＣ１５はローカル
ＭＰＵ１６の介在なしに直ちにデータ転送を開始する。
それとともに、ＨＩＣ１５はそのコマンドが発行された
こと及びオールヒットであった旨をローカルＭＰＵ１６
に通知し、最終ブロックのみを残したところまで転送を
継続する。
【００３７】一方、通知を受けたローカルＭＰＵ１６
は、必要に応じてメディアからの読み足し開始の処理
（例えば、現在既にＨＤＣ１３に対しデータを読み出す
コマンドを出している時に、さらに発行されたコマンド
によって上記ＨＤＣ１３に対する読み出しをどれだけ延
長するかを再計算し、その結果をキャッシュテーブルに
反映させた上で、ＨＤＣ１３に指示を出す等の処理）を
行い、該ローカルＭＰＵ１６によるメディアからの読み
足し開始の処理が終わると、読み足しの制御終了をＨＩ
Ｃ１５に通知する。この通知はコマンド終了の準備がで
きたことを意味し、ＨＩＣ１５に対して最終ブロックの
転送を許可するものとなる。
は、必要に応じてメディアからの読み足し開始の処理
（例えば、現在既にＨＤＣ１３に対しデータを読み出す
コマンドを出している時に、さらに発行されたコマンド
によって上記ＨＤＣ１３に対する読み出しをどれだけ延
長するかを再計算し、その結果をキャッシュテーブルに
反映させた上で、ＨＤＣ１３に指示を出す等の処理）を
行い、該ローカルＭＰＵ１６によるメディアからの読み
足し開始の処理が終わると、読み足しの制御終了をＨＩ
Ｃ１５に通知する。この通知はコマンド終了の準備がで
きたことを意味し、ＨＩＣ１５に対して最終ブロックの
転送を許可するものとなる。
【００３８】ここで、読み足しの制御は、読み足しの制
御が発行されていればよく、現実には読み足しされてい
なくてもよい。
御が発行されていればよく、現実には読み足しされてい
なくてもよい。
【００３９】ローカルＭＰＵ１６からＨＩＣ１５に対し
て最終ブロックの転送が許可された時点における、ＨＩ
Ｃ１５のデータ転送状況に応じて以下の２つのケースが
ある。
て最終ブロックの転送が許可された時点における、ＨＩ
Ｃ１５のデータ転送状況に応じて以下の２つのケースが
ある。
【００４０】ケース１ 上記時点で既にＨＩＣ１５が最終ブロックを残してデー
タ転送を終えてしまっており、ＨＩＣ１５が最終ブロッ
クを残して転送を中断している。この場合は、ＨＩＣ１
５は転送を再開して、最終ブロックを転送し、コマンド
を終了させる。
タ転送を終えてしまっており、ＨＩＣ１５が最終ブロッ
クを残して転送を中断している。この場合は、ＨＩＣ１
５は転送を再開して、最終ブロックを転送し、コマンド
を終了させる。
【００４１】ケース２ ＨＩＣ１５に対して最終ブロックの転送を許可した時点
で、ＨＩＣ１５にデータが１ブロック以上残っており、
ＨＩＣ１５が尚もデータを転送している。この場合、Ｈ
ＩＣ１５は、最終ブロックを残すことなく、最後まで転
送を連続して実行し、コマンドを完了させる。
で、ＨＩＣ１５にデータが１ブロック以上残っており、
ＨＩＣ１５が尚もデータを転送している。この場合、Ｈ
ＩＣ１５は、最終ブロックを残すことなく、最後まで転
送を連続して実行し、コマンドを完了させる。
【００４２】上記動作を図２及び図３に示すフローチャ
ートを参照して詳細に説明する。
ートを参照して詳細に説明する。
【００４３】図２及び図３はＨＤＤの動作を示すタイミ
ングフローであり、図２は最終ブロックを残して転送を
中断した後にローカルＭＰＵ１６より最終ブロックの転
送許可を受けたケース（上記ケース１に対応）、図３は
最終ブロックを残して転送を中断する前にローカルＭＰ
Ｕ１６より最終ブロックの転送許可を受けたケース（上
記ケース２に対応）を示す。
ングフローであり、図２は最終ブロックを残して転送を
中断した後にローカルＭＰＵ１６より最終ブロックの転
送許可を受けたケース（上記ケース１に対応）、図３は
最終ブロックを残して転送を中断する前にローカルＭＰ
Ｕ１６より最終ブロックの転送許可を受けたケース（上
記ケース２に対応）を示す。
【００４４】図２において、まず、ホストからリードコ
マンドが発行されると（ステップＳＴ１）、ステップＳ
Ｔ２でＨＩＣ１５がキャッシュヒットチェックを行い、
リードコマンドにおいてキャッシュメモリ１４にオール
ヒットしたこと、すなわち要求されたデータがすべてキ
ャッシュメモリ１４内に存在することを判別する。
マンドが発行されると（ステップＳＴ１）、ステップＳ
Ｔ２でＨＩＣ１５がキャッシュヒットチェックを行い、
リードコマンドにおいてキャッシュメモリ１４にオール
ヒットしたこと、すなわち要求されたデータがすべてキ
ャッシュメモリ１４内に存在することを判別する。
【００４５】オールヒットのときはステップＳＴ３に進
み、ステップＳＴ３でＨＩＣ１５がデータ転送を開始す
る。
み、ステップＳＴ３でＨＩＣ１５がデータ転送を開始す
る。
【００４６】ＨＩＣ１５では、図１及び図２の転送デー
タｄ１に示すように、ローカルＭＰＵ１６の介在なしに
直ちにデータ転送を開始する。データ転送を継続し、ス
テップＳＴ４で最終ブロックを残して転送を終了し、最
終ブロック転送許可待ちとなる。
タｄ１に示すように、ローカルＭＰＵ１６の介在なしに
直ちにデータ転送を開始する。データ転送を継続し、ス
テップＳＴ４で最終ブロックを残して転送を終了し、最
終ブロック転送許可待ちとなる。
【００４７】一方、ＨＩＣ１５は、上記データ転送の開
始と同時に、ステップＳＴ５でＨＩＣ１５はそのコマン
ドが発行されたこと及びオールヒットであった旨をロー
カルＭＰＵ１６に通知する。この通知は、図１及び図２
の制御ｃ１で示される。
始と同時に、ステップＳＴ５でＨＩＣ１５はそのコマン
ドが発行されたこと及びオールヒットであった旨をロー
カルＭＰＵ１６に通知する。この通知は、図１及び図２
の制御ｃ１で示される。
【００４８】通知を受けたローカルＭＰＵ１６は、ステ
ップＳＴ６で必要に応じてメディアからの読み足し計算
等の処理を行い、ステップＳＴ７でＨＤＣ１３に対し、
読み足し指示を行う。この制御は、図１及び図２の制御
ｃ２で示される。ＨＤＣ１３は、この制御ｃ２に従って
メディアからの読み足しを行い、図１及び図２の読み足
しデータｄ２に示すように、読み足しデータをキャッシ
ュメモリ１４に保持する。
ップＳＴ６で必要に応じてメディアからの読み足し計算
等の処理を行い、ステップＳＴ７でＨＤＣ１３に対し、
読み足し指示を行う。この制御は、図１及び図２の制御
ｃ２で示される。ＨＤＣ１３は、この制御ｃ２に従って
メディアからの読み足しを行い、図１及び図２の読み足
しデータｄ２に示すように、読み足しデータをキャッシ
ュメモリ１４に保持する。
【００４９】ステップＳＴ８では、ローカルＭＰＵ１６
が上記読み足しの制御の終了を判別し、読み足しの制御
が終わるとコマンド終了の準備ができたと判断してＨＩ
Ｃ１５に対して最終ブロックの転送を許可するコマンド
を出す。この制御は、図１及び図２の制御ｃ３で示され
る。
が上記読み足しの制御の終了を判別し、読み足しの制御
が終わるとコマンド終了の準備ができたと判断してＨＩ
Ｃ１５に対して最終ブロックの転送を許可するコマンド
を出す。この制御は、図１及び図２の制御ｃ３で示され
る。
【００５０】転送が許可されると、ステップＳＴ９でＨ
ＩＣ１５は転送を再開して、図１及び図２の転送データ
ｄ３に示すように、最終ブロックを転送し、コマンドを
終了させる（ステップＳＴ１０）。
ＩＣ１５は転送を再開して、図１及び図２の転送データ
ｄ３に示すように、最終ブロックを転送し、コマンドを
終了させる（ステップＳＴ１０）。
【００５１】一方、最終ブロックを残して転送を中断す
る前にローカルＭＰＵ１６より最終ブロックの転送許可
を受けたケースは図３のタイミングフローで示される。
る前にローカルＭＰＵ１６より最終ブロックの転送許可
を受けたケースは図３のタイミングフローで示される。
【００５２】図３において、まず、ホストからリードコ
マンドが発行されると（ステップＳＴ１）、ステップＳ
Ｔ２でＨＩＣ１５がキャッシュヒットチェックを行い、
リードコマンドにおいてキャッシュメモリ１４にオール
ヒットしたことを判別する。
マンドが発行されると（ステップＳＴ１）、ステップＳ
Ｔ２でＨＩＣ１５がキャッシュヒットチェックを行い、
リードコマンドにおいてキャッシュメモリ１４にオール
ヒットしたことを判別する。
【００５３】オールヒットのときはステップＳＴ３に進
み、ステップＳＴ３でＨＩＣ１５がデータ転送を開始す
る。
み、ステップＳＴ３でＨＩＣ１５がデータ転送を開始す
る。
【００５４】この場合には、ＨＩＣ１５は、図１及び図
３の転送データｄ１に示すように、ローカルＭＰＵ１６
の介在なしに直ちにデータ転送を開始・継続し、ステッ
プＳＴ１１で最終ブロックを残して転送を中断すること
なく最後まで転送を実行し、コマンドを終了させる（ス
テップＳＴ１０）。
３の転送データｄ１に示すように、ローカルＭＰＵ１６
の介在なしに直ちにデータ転送を開始・継続し、ステッ
プＳＴ１１で最終ブロックを残して転送を中断すること
なく最後まで転送を実行し、コマンドを終了させる（ス
テップＳＴ１０）。
【００５５】また、上記ステップＳＴ３におけるデータ
転送の開始と同時に、ステップＳＴ５でＨＩＣ１５はそ
のコマンドが発行されたこと及びオールヒットであった
旨をローカルＭＰＵ１６に通知する。この制御は、図１
及び図２の制御ｃ１で示される。
転送の開始と同時に、ステップＳＴ５でＨＩＣ１５はそ
のコマンドが発行されたこと及びオールヒットであった
旨をローカルＭＰＵ１６に通知する。この制御は、図１
及び図２の制御ｃ１で示される。
【００５６】通知を受けたローカルＭＰＵ１６は、ステ
ップＳＴ６で必要に応じてメディアからの読み足し計算
等の処理を行い、ステップＳＴ７でＨＤＣ１３に対し、
読み足し指示を行う。この制御は、図１及び図２の制御
ｃ２で示される。ＨＤＣ１３は、この制御ｃ２に従って
メディアからの読み足しを行い、図１及び図２の読み足
しデータｄ２に示すように、読み足しデータをキャッシ
ュメモリ１４に保持する。
ップＳＴ６で必要に応じてメディアからの読み足し計算
等の処理を行い、ステップＳＴ７でＨＤＣ１３に対し、
読み足し指示を行う。この制御は、図１及び図２の制御
ｃ２で示される。ＨＤＣ１３は、この制御ｃ２に従って
メディアからの読み足しを行い、図１及び図２の読み足
しデータｄ２に示すように、読み足しデータをキャッシ
ュメモリ１４に保持する。
【００５７】ステップＳＴ８では、ローカルＭＰＵ１６
が上記読み足しの制御の終了を判別し、読み足しの制御
が終わるとコマンド終了の準備ができたと判断してＨＩ
Ｃ１５に対して最終ブロックの転送を許可するコマンド
を出す。この制御は、図１及び図２の制御ｃ３で示され
る。このように、最終ブロックを残して転送を中断する
前にＨＩＣ１５が最終ブロックの転送許可を受けた場合
には、既に読み足しの処理は完了しているので、ステッ
プＳＴ１１で最終ブロックを残して転送を中断すること
なく最後まで転送を実行し、コマンドを終了させる（ス
テップＳＴ１０）。
が上記読み足しの制御の終了を判別し、読み足しの制御
が終わるとコマンド終了の準備ができたと判断してＨＩ
Ｃ１５に対して最終ブロックの転送を許可するコマンド
を出す。この制御は、図１及び図２の制御ｃ３で示され
る。このように、最終ブロックを残して転送を中断する
前にＨＩＣ１５が最終ブロックの転送許可を受けた場合
には、既に読み足しの処理は完了しているので、ステッ
プＳＴ１１で最終ブロックを残して転送を中断すること
なく最後まで転送を実行し、コマンドを終了させる（ス
テップＳＴ１０）。
【００５８】このように、リードコマンドにおいてキャ
ッシュメモリ１４にオールヒットしたときは、ＨＩＣ１
５により最後の１ブロックだけを残してデータの転送を
開始するとともにローカルＭＰＵ１６に知らせ、ローカ
ルＭＰＵ１６はＨＩＣ１５がデータ転送している最中に
読み足しの制御を行って、最後１ブロックを残すまでに
読み足しの制御終了の通知がこなければ止まり（図２の
タイミングフローに該当する）、それまで読み足しの制
御終了の通知が来た場合には転送を中断することなく最
後１ブロックも転送する（図３のタイミングフローに該
当する）。
ッシュメモリ１４にオールヒットしたときは、ＨＩＣ１
５により最後の１ブロックだけを残してデータの転送を
開始するとともにローカルＭＰＵ１６に知らせ、ローカ
ルＭＰＵ１６はＨＩＣ１５がデータ転送している最中に
読み足しの制御を行って、最後１ブロックを残すまでに
読み足しの制御終了の通知がこなければ止まり（図２の
タイミングフローに該当する）、それまで読み足しの制
御終了の通知が来た場合には転送を中断することなく最
後１ブロックも転送する（図３のタイミングフローに該
当する）。
【００５９】したがって、リードコマンドにおいてロー
カルＭＰＵの介在なしに最大限にデータ転送を行いなが
らも、コマンド完了前に必ず一度はローカルＭＰＵに介
在の余地を与えることによって、コマンドオーバーヘッ
ドを最小限に抑え、必要に応じてメディアからの読み足
しを行うことができる。
カルＭＰＵの介在なしに最大限にデータ転送を行いなが
らも、コマンド完了前に必ず一度はローカルＭＰＵに介
在の余地を与えることによって、コマンドオーバーヘッ
ドを最小限に抑え、必要に応じてメディアからの読み足
しを行うことができる。
【００６０】以上説明したように、本実施形態に係るＨ
ＤＤ１０は、磁気ヘッド１１と、チャネルモジュール１
２と、ＨＤＣ１３と、キャッシュメモリ１４と、ホスト
インターフェース周辺の処理をハードウェアにより行う
ＨＩＣ１５と、ＨＤＣ１３及びＨＩＣ１５に対する制御
を含む、ＨＤＤ全体の制御を行うローカルＭＰＵ１６と
を備え、リードコマンドが発行され、要求されたデータ
がキャッシュメモリに保持されたデータにヒットして、
すべてのデータ転送をローカルＭＰＵ１６の介在なしで
行える場合であっても、ＨＩＣ１５は、最後の１ブロッ
クを残すまでデータ転送を行って、ローカルＭＰＵ１６
の仲介を待ち、ローカルＭＰＵ１６は、コマンド終了の
準備ができた時点で最後の１ブロックの転送を許可する
とともに、もし、ローカルＭＰＵ１６からＨＩＣ１５に
最後の１ブロックの転送を許可したときに、転送データ
が複数ブロック残っている場合は、ＨＩＣ１５が、最後
の１ブロックでデータ転送を中断することなくすべての
データ転送を実行し、コマンドを完了させるようにした
ので、コマンドオーバーヘッドを最小限に抑えながら、
必要に応じてメディアからの読み足しを行うことがで
き、全体のパフォーマンスを向上させることができる。
ＤＤ１０は、磁気ヘッド１１と、チャネルモジュール１
２と、ＨＤＣ１３と、キャッシュメモリ１４と、ホスト
インターフェース周辺の処理をハードウェアにより行う
ＨＩＣ１５と、ＨＤＣ１３及びＨＩＣ１５に対する制御
を含む、ＨＤＤ全体の制御を行うローカルＭＰＵ１６と
を備え、リードコマンドが発行され、要求されたデータ
がキャッシュメモリに保持されたデータにヒットして、
すべてのデータ転送をローカルＭＰＵ１６の介在なしで
行える場合であっても、ＨＩＣ１５は、最後の１ブロッ
クを残すまでデータ転送を行って、ローカルＭＰＵ１６
の仲介を待ち、ローカルＭＰＵ１６は、コマンド終了の
準備ができた時点で最後の１ブロックの転送を許可する
とともに、もし、ローカルＭＰＵ１６からＨＩＣ１５に
最後の１ブロックの転送を許可したときに、転送データ
が複数ブロック残っている場合は、ＨＩＣ１５が、最後
の１ブロックでデータ転送を中断することなくすべての
データ転送を実行し、コマンドを完了させるようにした
ので、コマンドオーバーヘッドを最小限に抑えながら、
必要に応じてメディアからの読み足しを行うことがで
き、全体のパフォーマンスを向上させることができる。
【００６１】本発明を実際のＨＤＤ上に適用した場合の
計算結果について説明する。
計算結果について説明する。
【００６２】８ブロック／コマンドのトータル４ＭＢの
シーケンシャルリードが発行されたケースの計算例であ
る。以下のハード的構成及び条件で計算を行った。
シーケンシャルリードが発行されたケースの計算例であ
る。以下のハード的構成及び条件で計算を行った。
【００６３】キャッシュメモリサイズ：１２８ＫＢ（２
５６Ｂｌｏｃｋ） メディアからの平均読み込み時間：５．５ｍｓｅｃ オールヒットの時のマイクロコードのオーバーヘッド：
１００μｓｅｃ ハードウェアの時のデータ転送までのオーバーヘッド：
０μｓｅｃ コマンドインターバル：０μｓｅｃ データ転送速度：ＩＤＥのＰＩＯモード４（３２μｓｅ
ｃ／１Ｂｌｏｃｋ） 以上の条件を仮定すると、８Ｂｌｏｃｋ当たりの転送時
間は、３２μｓｅｃ×８Ｂｌｏｃｋ＝２５６μｓｅｃで
ある。
５６Ｂｌｏｃｋ） メディアからの平均読み込み時間：５．５ｍｓｅｃ オールヒットの時のマイクロコードのオーバーヘッド：
１００μｓｅｃ ハードウェアの時のデータ転送までのオーバーヘッド：
０μｓｅｃ コマンドインターバル：０μｓｅｃ データ転送速度：ＩＤＥのＰＩＯモード４（３２μｓｅ
ｃ／１Ｂｌｏｃｋ） 以上の条件を仮定すると、８Ｂｌｏｃｋ当たりの転送時
間は、３２μｓｅｃ×８Ｂｌｏｃｋ＝２５６μｓｅｃで
ある。
【００６４】キャッシュメモリがフルの状態で３２回分
のデータが保持できるものとし、キャッシュメモリフル
の状態からシーケンシャルリードが発行されたとする
と、まず、従来例では、 (1)すべてハードウェアで処理を行う場合、４３８ｍｓ
ｅｃ (2)すべてローカルＭＰＵの介在する場合、３６５ｍｓ
ｅｃ となった。これに対し、 (3)本実施形態を採用したＨＤＤの場合、 ２６２ｍｓ
ｅｃ となり、従来法に比較して大幅な速度向上が達成でき
た。すなわち、上記(1)に対しては、読み足しの際のメ
ディアからの読み込み平均時間（５．５ｍｓｅｃ×３
２）が、また、上記(2)に対しては、オールヒット毎の
ローカルＭＰＵの実行時間（１００μｓｅｃ×３２）が
それぞれなくなるため、全体として３０〜４０％のパフ
ォーマンスを向上させることができた。
のデータが保持できるものとし、キャッシュメモリフル
の状態からシーケンシャルリードが発行されたとする
と、まず、従来例では、 (1)すべてハードウェアで処理を行う場合、４３８ｍｓ
ｅｃ (2)すべてローカルＭＰＵの介在する場合、３６５ｍｓ
ｅｃ となった。これに対し、 (3)本実施形態を採用したＨＤＤの場合、 ２６２ｍｓ
ｅｃ となり、従来法に比較して大幅な速度向上が達成でき
た。すなわち、上記(1)に対しては、読み足しの際のメ
ディアからの読み込み平均時間（５．５ｍｓｅｃ×３
２）が、また、上記(2)に対しては、オールヒット毎の
ローカルＭＰＵの実行時間（１００μｓｅｃ×３２）が
それぞれなくなるため、全体として３０〜４０％のパフ
ォーマンスを向上させることができた。
【００６５】本実施形態では、本発明をＨＤＤに適用し
た例を説明したが、これに限らず、キャッシュメモリを
備えたディスクドライブ装置であればどのような装置に
でも本発明を適用できる。例えば、光磁気ディスク等Ｈ
ＤＤ以外の外部記録装置に用いてもよく、上述の実施形
態と同様の効果を得ることができる。
た例を説明したが、これに限らず、キャッシュメモリを
備えたディスクドライブ装置であればどのような装置に
でも本発明を適用できる。例えば、光磁気ディスク等Ｈ
ＤＤ以外の外部記録装置に用いてもよく、上述の実施形
態と同様の効果を得ることができる。
【００６６】また、本実施形態では、ＨＩＣが最後の１
ブロックを残すまでデータ転送を行うようにしている
が、リードコマンド完了前に少なくとも一度はマイクロ
プロセッサによる制御を介在させるものであれば、どの
ような介在態様であってもよい。また、最後の１ブロッ
クを残すまでデータ転送を行っているが、１ブロックに
限定されず、所定数ブロックを残すまでデータ転送を行
うものであればよい。
ブロックを残すまでデータ転送を行うようにしている
が、リードコマンド完了前に少なくとも一度はマイクロ
プロセッサによる制御を介在させるものであれば、どの
ような介在態様であってもよい。また、最後の１ブロッ
クを残すまでデータ転送を行っているが、１ブロックに
限定されず、所定数ブロックを残すまでデータ転送を行
うものであればよい。
【００６７】さらに、上記ディスクドライブ装置を構成
するＨＤＣ、キャッシュメモリ、ＨＩＣ等の種類、数な
どは上述した実施形態に限られないことは言うまでもな
い。
するＨＤＣ、キャッシュメモリ、ＨＩＣ等の種類、数な
どは上述した実施形態に限られないことは言うまでもな
い。
【００６８】
【発明の効果】本発明に係るディスクドライブ装置及び
その制御方法では、リードコマンドが発行され、要求さ
れたデータがキャッシュメモリに保持されたデータにヒ
ットして、すべてのデータ転送をマイクロプロセッサの
介在なしで行える場合であっても、リードコマンド完了
前に少なくとも一度はマイクロプロセッサによる制御を
介在させるように構成したので、コマンドオーバーヘッ
ドを最小限に抑えながら、必要に応じてメディアからの
読み足しを行うことができ、全体のパフォーマンスを向
上させることができる。
その制御方法では、リードコマンドが発行され、要求さ
れたデータがキャッシュメモリに保持されたデータにヒ
ットして、すべてのデータ転送をマイクロプロセッサの
介在なしで行える場合であっても、リードコマンド完了
前に少なくとも一度はマイクロプロセッサによる制御を
介在させるように構成したので、コマンドオーバーヘッ
ドを最小限に抑えながら、必要に応じてメディアからの
読み足しを行うことができ、全体のパフォーマンスを向
上させることができる。
【図１】本発明を適用した実施形態に係るディスクドラ
イブ装置の構成を示すブロック図である。
イブ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】上記ディスクドライブ装置の動作を説明するた
めのタイミングフローチャートである。
めのタイミングフローチャートである。
【図３】上記ディスクドライブ装置の動作を説明するた
めのタイミングフローチャートである。
めのタイミングフローチャートである。
１０ ディスクドライブ装置、１１ 磁気ヘッド、１２
チャネルモジュール、１３ ハードディスクコントロ
ーラ（ＨＤＣ）、１４ キャッシュメモリ、１５ ホス
トインターフェースコントローラ（ＨＩＣ）、１６ ロ
ーカルＭＰＵ
チャネルモジュール、１３ ハードディスクコントロ
ーラ（ＨＤＣ）、１４ キャッシュメモリ、１５ ホス
トインターフェースコントローラ（ＨＩＣ）、１６ ロ
ーカルＭＰＵ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柿原 俊男 神奈川県藤沢市桐原町１番地 日本アイ・ ビー・エム株式会社 藤沢事業所内 (72)発明者 木上 雄二 神奈川県藤沢市桐原町１番地 日本アイ・ ビー・エム株式会社 藤沢事業所内 (72)発明者 斎藤 高裕 神奈川県藤沢市桐原町１番地 日本アイ・ ビー・エム株式会社 藤沢事業所内
Claims (8)
- 【請求項１】 ディスク状記憶媒体と、 前記ディスク状記憶媒体に対しデータの読み出し／書き
込みの動作を制御するディスク制御手段と、 前記ディスク状記憶媒体から読み足したデータを保持す
るキャッシュメモリと、 ハードウェアによりホストとキャッシュメモリの間のデ
ータ転送を行うホストインターフェース制御手段と、 ディスク状記憶媒体とキャッシュメモリの間のデータ転
送制御を含む、装置全体の動作を制御するマイクロプロ
セッサとを備え、 前記ホストインターフェース制御手段は、 リードコマンドが発行され、要求されたデータがキャッ
シュメモリに保持されたデータにオールヒットする場合
でも、リードコマンド完了前に少なくとも一度は前記マ
イクロプロセッサによる制御を介在させて前記キャッシ
ュメモリへの読み足しを行わせることを特徴とするディ
スクドライブ装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のディスクドライブ装置に
おいて、 前記ホストインターフェース制御手段は、 データ転送終了がリードコマンドの終了となるインター
フェースシステムであり、 前記リードコマンドが発行され、要求されたデータがキ
ャッシュメモリに保持されたデータにヒットして、すべ
てのデータ転送をマイクロプロセッサの介在なしで行え
る場合であっても、 最後の所定数ブロック以外のブロックのデータ転送を開
始し、前記データ転送を行うことを前記マイクロプロセ
ッサに知らせ、 前記マイクロプロセッサは、 前記読み足し制御を終了した後前記ホストインターフェ
ース制御手段に前記最後の所定数ブロックの転送を許可
することを特徴とするディスクドライブ装置。 - 【請求項３】 請求項２記載のディスクドライブ装置に
おいて、 前記マイクロプロセッサが、前記ホストインターフェー
ス制御手段に前記最後の所定数ブロックの転送を許可し
たとき、転送データが前記所定数ブロック以上残ってい
る場合は、前記ホストインターフェース制御手段が、前
記最後の所定数ブロックの転送開始前にデータ転送を中
断することなくすべてのデータ転送を実行し、コマンド
を終了することを特徴とするディスクドライブ装置。 - 【請求項４】 前記ホストインターフェース制御手段
は、 前記キャッシュメモリ上でのアドレスと前記ディスクと
の対応関係及び連続して記憶されているブロック数を格
納する手段を有することを特徴とする請求項１、２又は
３記載のディスクドライブ装置。 - 【請求項５】 前記ホストインターフェース制御手段
は、 リードコマンドが発行された時点で要求されたデータが
すべて前記キャッシュメモリに保存されているときに、
最後の所定数ブロックを残すまでの転送ブロック数を計
算する手段を有することを特徴とする請求項１、２又は
３記載のディスクドライブ装置。 - 【請求項６】 前記ホストインターフェース制御手段
は、 リードコマンドが発行された時点で前記マイクロプロセ
ッサに対して、該コマンドの内容、ホストから要求され
たすべてのデータが既に前記キャッシュメモリ内に保持
されていることを示す情報、及び前記マイクロプロセッ
サによるコマンドの終了の準備の通知を要求するリクエ
ストを出すことを特徴とする請求項１、２又は３記載の
ディスクドライブ装置。 - 【請求項７】 前記マイクロプロセッサは、 前記ディスク制御手段に対して前記キャッシュメモリへ
のデータの読み足しを指示し、前記ディスク制御手段に
より読み足しが終了した時点を、前記コマンド終了の準
備ができた時点と判断して前記ホストインターフェース
制御手段に対して最後の所定数ブロックの転送を許可す
ることを特徴とする請求項１、２又は３記載のディスク
ドライブ装置。 - 【請求項８】 ディスク状記憶媒体に対しデータの読み
出し／書き込みの動作を制御するディスク制御手段と、 前記ディスク状記憶媒体から読み足したデータを保持す
るキャッシュメモリと、 ハードウェアによりホストとキャッシュメモリの間のデ
ータ転送を行うホストインターフェース制御手段と、 ディスク状記憶媒体とキャッシュメモリの間のデータ転
送制御を含む、装置全体の動作を制御するマイクロプロ
セッサとを備えたディスクドライブ装置の制御方法にお
いて、 リードコマンドが発行されると、要求されたデータがキ
ャッシュメモリに保持されたデータにヒットして、すべ
てのデータ転送をマイクロプロセッサの介在なしで行え
る場合に、前記ホストインターフェース制御手段に、最
後の所定数ブロック以外のブロックのデータ転送を行わ
せ、 前記マイクロプロセッサに対し該データ転送の開始を通
知させ、前記データ転送の開始の通知に応じて、前記マ
イクロプロセッサから、前記ディスク制御手段に前記キ
ャッシュメモリへのデータの読み足しの指示を与え、 前記ディスク制御手段により読み足し制御が終了した後
に、前記ホストインターフェース制御手段に最後の所定
数ブロックの転送を行わせることを特徴とするディスク
ドライブ装置の制御方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9074949A JPH10275110A (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | ディスクドライブ装置及びその制御方法 |
| TW087100816A TW380248B (en) | 1997-03-27 | 1998-01-21 | Disk drive device and method for controlling the same |
| KR1019980003818A KR100272684B1 (ko) | 1997-03-27 | 1998-02-10 | 디스크 드라이브 장치 및 그 제어 방법 |
| MYPI98000731A MY118820A (en) | 1997-03-27 | 1998-02-20 | Disk drive device and method for controlling the same |
| SG9800435A SG107548A1 (en) | 1997-03-27 | 1998-02-26 | Disk drive device and method for controlling the same |
| US09/049,680 US6041392A (en) | 1997-03-27 | 1998-03-27 | Disk drive device and method for controlling the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9074949A JPH10275110A (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | ディスクドライブ装置及びその制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10275110A true JPH10275110A (ja) | 1998-10-13 |
Family
ID=13562098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9074949A Pending JPH10275110A (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | ディスクドライブ装置及びその制御方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6041392A (ja) |
| JP (1) | JPH10275110A (ja) |
| KR (1) | KR100272684B1 (ja) |
| MY (1) | MY118820A (ja) |
| SG (1) | SG107548A1 (ja) |
| TW (1) | TW380248B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016071954A1 (ja) * | 2014-11-04 | 2016-05-12 | 株式会社日立製作所 | 半導体メモリデバイス、及び、半導体メモリデバイスを有するストレージ装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BRPI0512229A (pt) * | 2004-06-16 | 2008-02-19 | Texas A & M Univ Sys | métodos e sistemas para conversão de biomassa em ácidos carboxìlicos e álcoois |
| TWI687921B (zh) * | 2019-02-01 | 2020-03-11 | 宏碁股份有限公司 | 主機、疊瓦式磁記錄硬碟及其運作方法 |
Family Cites Families (4)
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| US5696931A (en) * | 1994-09-09 | 1997-12-09 | Seagate Technology, Inc. | Disc drive controller with apparatus and method for automatic transfer of cache data |
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- 1997-03-27 JP JP9074949A patent/JPH10275110A/ja active Pending
-
1998
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- 1998-02-10 KR KR1019980003818A patent/KR100272684B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1998-02-20 MY MYPI98000731A patent/MY118820A/en unknown
- 1998-02-26 SG SG9800435A patent/SG107548A1/en unknown
- 1998-03-27 US US09/049,680 patent/US6041392A/en not_active Expired - Fee Related
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| JPWO2016071954A1 (ja) * | 2014-11-04 | 2017-08-10 | 株式会社日立製作所 | 半導体メモリデバイス、及び、半導体メモリデバイスを有するストレージ装置 |
| US10310764B2 (en) | 2014-11-04 | 2019-06-04 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor memory device and storage apparatus comprising semiconductor memory device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| US6041392A (en) | 2000-03-21 |
| KR100272684B1 (ko) | 2000-12-01 |
| TW380248B (en) | 2000-01-21 |
| SG107548A1 (en) | 2004-12-29 |
| KR19980079695A (ko) | 1998-11-25 |
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