JPH11143786A - ディスクアレイサブシステム用ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＲＡＩＤ４，５構成をとるディスクアレイサ
ブシステムにおいて、データライト時のパリティデータ
の更新処理をディスク装置上で行う場合、キャッシュメ
モリ上におけるパリティデータの演算処理がオーバーヘ
ッドとなり、サブシステムのデータライト時のスループ
ットを低下させる事。 【解決手段】 キャシュメモリ１３とＦＩＦＯ２０／２
１間でのデータ転送を制御するキャシュメモリ制御部１
２を含む複数の磁気ディスク装置とを含むディスクアレ
イサブシステムにおいて、キャシュメモリ制御部にＸＯ
Ｒ用ＦＩＦＯ２３及び該ＦＩＦＯ２３のデータ転送を制
御するＤＭＡＣ２２を設け、上位装置からのデータ転送
と並列して転送データとキャッシュメモリ１３上のデー
タとの排他的論理和を演算し、該演算結果をキャッシュ
メモリ上に書き込むことにより、パリティデータの演算
処理によるオーバーヘッドを軽減するもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、安価な小型ディス
ク装置を複数台接続して並列動作させることにより、大
型ディスク装置相当の性能を持つディスクアレイサブシ
ステム用ディスク装置に係り、特に書込時におけるパリ
ティデータの演算処理を短縮してライトペナルティを低
減することができるディスクアレイサブシステム用ディ
スク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に小型ディスク装置を複数台接続し
て並列動作させるディスクアレイサブシステムは、複数
台のディスク装置接続時の信頼性維持のために、例えば
データディスク装置４台に対してパリティディスク装置
１台といった割合でパリティ用のディスク装置を割り当
てている。

【０００３】一般にＲＡＩＤ４と呼ばれるディスクアレ
イサブシステムはパリティを１台のディスク装置に固定
してシステムを構成し、ＲＡＩＤ５と呼ばれるディスク
アレイサブシステムはパリティディスクへのアクセスの
集中による全体の性能低下を考慮してデータ単位毎に全
ディスク装置に均等にパリティを分散するシステムを採
用している。またディスクアレイサブシステムは、複数
の小型ディスク装置を接続したことによるライト時のパ
リティデータの更新のための性能低下（一般に“ライト
ペナルティ”と呼ばれる）を軽減することが必要であ
る。

【０００４】前記ＲＡＩＤ４又は５の構成を採るディス
クアレイサブシステムにおいては、データ書き込み時の
パリティデータの更新処理によるサブシステム全体の性
能低下が問題となり、従来技術においては前記性能低下
を軽減するために、次に述べるパリティデータの更新処
理をサブシステムを構成する各ディスク装置上で行うこ
とにより、ディスクアレイ制御装置の負荷を軽減する方
法が提案されている。

【０００５】このパリティ用ディスク装置でパリティデ
ータの演算は、まず(１)上位装置から旧データを転送
し、キャッシュメモリ上に書き込み、次に(２)上位イン
ターフェースから新データを転送し、キャッシュメモリ
上に書き込み、(３)パリテイ用ディスク上の当該アドレ
スから旧パリティを読み出し、キャッシュメモリ上に書
き込み、次に(４)キャッシュメモリ上で旧データ，新デ
ータおよび旧パリティの排他的論理和を計算して新パリ
ティとし、(５)演算した新パリティをパリテイ用ディス
ク上の当該アドレスに書き込むことが行われる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来技術にお
けるディスク装置上でのパリティデータ更新処理を迅速
に行うためには、前記排他的論理和演算(４)を、パリテ
イ用ディスク上からの読み出し処理(３)及びパリテイ用
ディスク上への書き込み処理(５)の間に要求されるディ
スクの回転待ち（一回転分）の間に完了する必要があ
る。

【０００７】従って従来技術によるディスクアレイサブ
システムは、パリティ用ディスク装置が一度に処理でき
るデータ量が、前記処理排他的論理和演算(４)の処理速
度によって制限され、この制限を越える場合には余分な
ディスクの回転待ちが生じ、サブシステム全体の性能を
著しく低下させると言う不具合があった。

【０００８】本発明の目的は、前述の従来技術による不
具合を除去することであり、ライト時の当該ディスク装
置におけるパリティデータの演算処理を短縮してパリテ
ィデータの更新処理能力を向上することができるディス
クアレイサブシステム用ディスク装置を提供することで
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明は、キャシュメモリとＦＩＦＯ間でのデータ転
送を制御するキャシュメモリ制御部を含む複数の磁気デ
ィスク装置と、該複数の磁気ディスク装置にデータを分
散して格納し、該データを読み出し、選択あるいは統合
して上位装置に転送する制御装置とを含むディスクアレ
イサブシステムにおいて、前記キャシュメモリ制御部が
上位装置からのデータ転送と並列して、転送データとキ
ャッシュメモリ上のデータとの排他的論理和を演算し、
該演算結果をキャッシュメモリ上に書き込むことを第１
の特徴とする。

【００１０】また本発明は、前記ディスクアレイサブシ
ステムにおいて、前記キャシュメモリ制御部が磁気ディ
スク装置からのデータ読み出しと並列して、読み出しデ
ータとキャッシュメモリ上のデータとの排他的論理和を
演算し、キャッシュメモリ上に書き込むことを第２の特
徴とする。

【００１１】更に本発明は、前記ディスクアレイサブシ
ステムにおいて、前記キャシュメモリ制御部が上位イン
ターフェースへのデータ転送と並列して、キャッシュメ
モリ上の複数データの排他的論理和を転送データとして
演算することを第３の特徴とする。

【００１２】また本発明は、前記ディスクアレイサブシ
ステムにおいて、前記キャシュメモリ制御部が磁気ディ
スク装置へのデータ書き込みと並列して、キャッシュメ
モリ上の複数データの排他的論理和を書き込みデータと
して演算することを第４の特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明によるディスクアレ
イサブシステム用ディスク装置の一実施形態を図面を参
照して説明する。図１は本実施形態によるディスク装置
のシステム構成を示す図であり、このディスク装置１
は、データが記録される磁気ディスクであるデータ面記
録媒体２と、該媒体２上のデータの記録・再生を行うＲ
/Ｗ（リード／ライト）ヘッド３と、該Ｒ/Ｗヘッド３に
よってデータ面記録媒体２へ書き込む又は読み出すデー
タ等を増幅するＲ/Ｗアンプ４と、この記録再生データ
を符号化・復号化する信号処理部５と、データの転送・
加工等を行うデータ処理部７とを備える。該データ処理
部７は、ドライブのデータの記録・再生の制御を行うド
ライブＩ/Ｆ（インタフェース）制御部８と、データの
誤り訂正を行うＥＣＣ制御部９と、上位装置であるホス
トコンピュータとのデータ転送を行うホストＩ/Ｆ（イ
ンタフェース）制御部１０と、ホストとドライブの転送
速度差の吸収やキャッシュ制御を行うキャッシュメモリ
１３及びそのキャッシュメモリ制御部１２等で構成され
ている。

【００１４】該キャッシュメモリ制御部１２の基本構成
は、図２の破線中に示す如く、前記ホストＩ／Ｆ制御部
１０と接続するホスト側Ｉ/Ｆ１６と、前記ドライブＩ/
Ｆ制御部８と接続するドライブ側Ｉ/Ｆ１７とを備え、
該ＤＭＡＣ１８及び１９は各々図中の破線で覆ったホス
ト側及びドライブ側のＦＩＦＯ（ファーストイン・ファ
ーストアウト）２０及び２１を備える。本明細書中では
前記ドライブ側ＦＩＦＯ２１を含む図中右側の回路構成
をドライブ側ＤＭＡＣ（ダイレクトメモリアクセスコン
トローラ）１９と呼び、ホスト側ＦＩＦＯ２０含む図中
左側の回路構成をホスト側ＤＭＡＣ（ダイレクトメモリ
アクセスコントローラ）１８と呼び、該ＤＭＡＣ１９が
ＦＩＦＯ２１を介してドライブ側Ｉ/Ｆ１７とキャッシ
ュメモリ１３間の任意のアドレス上のデータ／パリティ
等の転送を行い、ホスト側ＤＭＡＣ１８がＦＩＦＯ２０
を介してホスト側Ｉ/Ｆ１６とキャッシュメモリ１３間
の任意のアドレス上のデータ／パリティ等の転送を行う
ものとする。尚、前記ＦＩＦＯ２０及び２１は、ファー
ストイン・ファーストアウト制御によって各Ｉ/Ｆ１
６，１７とＤＭＡ（ダイレクトメモリアクセス）の転送
速度差を吸収するためのものである。

【００１５】従来技術によるディスクアレイサブシステ
ム用ディスク装置のキャッシュメモリ制御部１２の基本
構成は前記構成であるが、本発明の実施形態によるキャ
ッシュメモリ制御部は、前記構成に加え、排他的論理和
（以下ＸＯＲと呼ぶ）演算用に更にもう１チャンネルの
ＤＭＡＣとＦＩＦＯを設け、データ転送と並列して転送
データに対してキャッシュメモリ上のデータとのＸＯＲ
演算を行うことを可能とするものであり、具体的回路構
成は図８を参照して詳述するが、まず実施形態の複数の
動作を図面を参照して説明する。

【００１６】＜実施形態１の動作＞本発明の第１の実施
形態によるディスクアレイサブシステム用ディスク装置
のキャッシュメモリ制御部１２の動作を図３を用いて説
明する。尚、図３中のＦＩＦＯ回路は説明を容易にする
ために図２の破線で覆った部分を省略して図示してい
る。

【００１７】さて本実施形態によるキャッシュメモリ制
御部は、チャネル１（ＣＨ１）のホスト側ＤＭＡＣ１８
及びチャネル０（ＣＨ０）のドライブ側ＤＭＡＣ１９に
加え、チャネル２（ＣＨ２）のＸＯＲ用ＤＭＡＣ２２及
び該ＸＯＲ用ＤＭＡＣ２２に接続されるＸＯＲ用ＦＩＦ
Ｏ２３とを設け、ホスト側Ｉ/Ｆ１６からキャッシュメ
モリ１３へのライトデータ転送時にキャッシュデータと
のＸＯＲ演算処理を行うものであり、この処理では、ホ
スト側ＤＭＡＣ１８，ホスト側ＦＩＦＯ２０，ＸＯＲ用
ＤＭＡＣ２２，ＸＯＲ用ＦＩＦＯ２３を使用する。

【００１８】本処理は、ＸＯＲ用ＤＭＡＣ２２がキャッ
シュメモリ１３からＸＯＲ用ＦＩＦＯ２３へデータ転送
を行うと共に、ホスト側ＤＭＡＣ１８がホスト側ＦＩＦ
Ｏ２０からキャッシュメモリ１３へデータ転送を行い、
且つホスト側ＦＩＦＯ２０にはホストＩ/Ｆ１６からの
転送データとＸＯＲ用ＦＩＦＯ２３の出力データの排他
的論理和を入力する様に動作する。

【００１９】本処理によれば、ＸＯＲ用ＦＩＦＯ２３の
出力がホスト側ＦＩＦＯ２０の入力と同期して動作する
ため、ＸＯＲ処理はホストＩ/Ｆ１６からのデータ転送
と同時に終了し、データ転送と並列して転送データに対
するキャッシュメモリ上のデータとのＸＯＲ演算を行う
ことができる。尚、ドライブ側ＤＭＡＣ１９／ＦＩＦＯ
２１は本ＸＯＲ処理には使用しないため、独立して動作
することが可能である。

【００２０】＜実施形態２の動作＞本発明の第２の実施
形態によるディスクアレイサブシステム用ディスク装置
のキャッシュメモリ制御部１２の動作を図４を用いて説
明する。本実施形態は、ドライブ側Ｉ/Ｆ１７からキャ
ッシュメモリ１３へのリードデータ転送時にキャッシュ
データとのＸＯＲ演算処理を行うものであり、ＸＯＲ用
ＦＩＦＯ２３の出力をドライブ側ＦＩＦＯ２１に入力す
る様に構成し、ドライブ側のＤＭＡＣ１９及びＦＩＦＯ
２１とＸＯＲ用ＤＭＡＣ２２及びＸＯＲ用ＦＩＦＯ２３
を使用する。

【００２１】本処理は、ＸＯＲ用ＤＭＡＣ２２がキャッ
シュメモリ１３からＸＯＲ用ＦＩＦＯ２３へデータ転送
を行うと共に、ドライブ側ＤＭＡＣ１９がドライブ側Ｆ
ＩＦＯ２１からキャッシュメモリ１３へデータ転送を行
い、ドライブ側ＦＩＦＯ２１にはドライブＩ/Ｆ１７か
らの転送データとＸＯＲ用ＦＩＦＯ２３の出力データの
排他的論理和を入力する様に動作する。

【００２２】本処理によれば、ＸＯＲ用ＦＩＦＯ２３の
出力がドライブ側ＦＩＦＯ２１の入力と同期して動作す
るため、ＸＯＲ処理はドライブＩ/Ｆ１７からのデータ
転送と同時に終了し、データ転送と並列して転送データ
に対するキャッシュメモリ上のデータとのＸＯＲ演算を
行うことができる。尚、ホスト側ＤＭＡＣ１８／ＦＩＦ
Ｏ２０は本ＸＯＲ処理には使用しないため、独立して動
作することが可能である。

【００２３】＜実施形態３の動作＞本発明の第３の実施
形態によるディスクアレイサブシステム用ディスク装置
のキャッシュメモリ制御部１２の動作を図５を用いて説
明する。本実施形態は、キャッシュメモリ１３からホス
トＩ/Ｆ１６へのリードデータ転送時にキャッシュデー
タとのＸＯＲ演算処理を行うものであり、ＸＯＲ用ＦＩ
ＦＯ２３の出力をホスト側ＦＩＦＯ２０の入力側に接続
する様に構成し、ホスト側のＤＭＡＣ１８とＦＩＦＯ２
０とＸＯＲ用ＤＭＡＣ２２及びＸＯＲ用ＦＩＦＯ２３を
使用する。

【００２４】本処理は、ＸＯＲ用ＤＭＡＣ２２がキャッ
シュメモリ１３からＸＯＲ用ＦＩＦＯ２３へデータ転送
を行うと共に、ホスト側ＤＭＡＣ１８がキャッシュメモ
リ１３からホスト側ＦＩＦＯ２０へデータ転送を行い、
ホスト側ＦＩＦＯ２０にはキャッシュメモリ１３からの
転送データとＸＯＲ用ＦＩＦＯ２３の出力データの排他
的論理和を入力し、出力をホスト側Ｉ/Ｆ１６に転送す
る様に動作する。

【００２５】本処理によれば、ＸＯＲ用ＦＩＦＯ２３の
出力がホスト側ＦＩＦＯ２０の入力と同期して動作する
ため、ＸＯＲ処理はホストＩ/Ｆ１６へのデータ転送と
同時に終了し、データ転送と並列して転送データに対す
るキャッシュメモリ上のデータとのＸＯＲ演算を行うこ
とができる。尚、ドライブ側ＤＭＡＣ１９／ＦＩＦＯ２
１は本ＸＯＲ処理には使用しないため、独立して動作す
ることが可能である。

【００２６】＜実施形態４の動作＞本発明の第４の実施
形態によるディスクアレイサブシステム用ディスク装置
のキャッシュメモリ制御部１２の動作を図６を用いて説
明する。本実施形態は、キャッシュメモリ１３からドラ
イブＩ/Ｆ１７へのライトデータ転送時にキャッシュデ
ータとのＸＯＲ演算処理を行うものであり、ＸＯＲ用Ｆ
ＩＦＯ２３の出力をドライブ側ＦＩＦＯ２１の入力側に
接続し、ドライブ側のＤＭＡＣ１９とＦＩＦＯ２１とＸ
ＯＲ用ＤＭＡＣ２２及びＸＯＲ用ＦＩＦＯ２３を使用す
る。

【００２７】本処理は、ＸＯＲ用ＤＭＡＣ２２がキャッ
シュメモリ１３からＸＯＲ用ＦＩＦＯ２３へデータ転送
を行うと共に、ドライブ側ＤＭＡＣ１９がキャッシュメ
モリ１３からドライブ側ＦＩＦＯ２１へデータ転送を行
い、ドライブ側ＦＩＦＯ２１にはキャッシュメモリ１３
からの転送データとＸＯＲ用ＦＩＦＯ２３の出力データ
の排他的論理和を入力し、出力をドライブＩ/Ｆ１７に
転送する様に動作する。

【００２８】本処理によれば、ＸＯＲ用ＦＩＦＯ２３の
出力がドライブ側ＦＩＦＯ２１の入力と同期して動作す
るため、ＸＯＲ処理はドライブＩ/Ｆ１７へのデータ転
送と同時に終了し、データ転送と並列して転送データに
対するキャッシュメモリ上のデータとのＸＯＲ演算を行
うことができる。尚、ホスト側ＤＭＡＣ１８／ＦＩＦＯ
２０は本ＸＯＲ処理には使用しないため、独立して動作
することが可能である。

【００２９】＜実施形態５の動作＞本発明の第５の実施
形態によるディスクアレイサブシステム用ディスク装置
のキャッシュメモリ制御部１２の動作を図７を用いて説
明する。本実施形態は、キャッシュデータ間のＸＯＲ演
算を行い且つキャッシュメモリ１３に格納する処理を行
うものであり、ホスト側ＦＩＦＯ２０の出力及びＸＯＲ
用ＦＩＦＯ２３の出力をドライブ側ＦＩＦＯ２１の入力
側に接続し、ホスト側のＤＭＡＣ１８，ＦＩＦＯ２０，
ドライブ側のＤＡＭＣ１９，ＦＩＦＯ２１及びＸＯＲ用
ＤＭＡＣ２２及びＸＯＲ用ＦＩＦＯ２３を使用する。

【００３０】本処理は、ＸＯＲ用ＤＭＡＣ２２によるキ
ャッシュメモリ１３からＸＯＲ用ＦＩＦＯ２３へのデー
タ転送と、ホスト側ＤＭＡＣ１８によるキャッシュメモ
リ１３からホスト側ＦＩＦＯ２０へのデータ転送と、ド
ライブ側ＤＭＡＣ１９によるドライブ側ＦＩＦＯ２１か
らキャッシュメモリ１３へのデータ転送とを同時に行
い、且つドライブ側ＦＩＦＯ２１にはホスト側及びＸＯ
Ｒ用ＦＩＦＯ２０,２３の出力データの排他的論理和を
入力する様に動作する。

【００３１】本処理によれば、ホスト側及びＸＯＲ用の
ＦＩＦＯ２０及び２３の出力がドライブ側ＦＩＦＯ２１
の入力と同期して動作するため、ＸＯＲ処理はドライブ
側ＦＩＦＯ２１からキャッシュメモリ１３へのデータ転
送と同時に終了し、データ転送と並列して転送データに
対するキャッシュメモリ上のデータとのＸＯＲ演算を行
うことができる。

【００３２】＜キャッシュメモリ制御部１２の一実施形
態＞次に前述の動作を可能とするキャッシュメモリ制御
部１２の一実施形態を図８を参照して説明する。本図に
示した回路構成は図２に対応したものであり、図中の同
符号のものは同一のものを示す。

【００３３】本実施形態によるキャッシュメモリ制御部
は、図１に示したホストＩ／Ｆ制御部１０と接続するホ
スト側Ｉ/Ｆ１６と、前記ドライブＩ/Ｆ制御部８と接続
するドライブ側Ｉ/Ｆ１７と、前記ドライブ側Ｉ/Ｆ１７
とキャッシュメモリ１３間のデータ転送に用いられ、ド
ライブ側のＦＩＦＯ２１を含むＤＭＡＣ（ダイレクトメ
モリアクセスコントローラ）１９と、ホスト側Ｉ/Ｆ１
６とキャッシュメモリ１３間のデータ転送に用いられ、
ホスト側ＦＩＦＯ２０を含むＤＭＡＣ（ダイレクトメモ
リアクセスコントローラ）１８とに加え、キャシュメモ
リ１３の出力側を入力とし、出力側が任意のＦＩＦＯの
入力側又は出力側に接続されるＸＯＲ用ＦＩＦＯ２３と
を設け、該ＸＯＲ用ＦＩＦＯ２３の出力先ＦＩＦＯを選
択し且つ当該ＤＭＡを起動することにより、前述の実施
形態の動作１〜５の各処理を行うように構成されてい
る。尚、ＸＯＲ用ＦＩＦＯ２３の出力先ＦＩＦＯの選択
は図示していないが公知のスィッチイング素子等によっ
て行われている。

【００３４】この様に本実施形態によるキャッシュメモ
リ制御部を含むディスクアレイサブシステム用ディスク
装置は、前述の動作を行うことによりデータ転送と並列
して転送データに対するキャッシュメモリ上のデータと
のＸＯＲ演算を行うものであり、本ディスクアレイサブ
システム用ディスク装置を含むディスクアレイサブシス
テムの全体構成図は、図９に示す如く、ホストコンピュ
ータに接続されたディスクアレイ制御装置２４と、該制
御装置２４と接続された複数の磁気ディスク装置１とか
ら成り、パリティを１台の磁気ディスク装置に固定する
ＲＡＩＤ４又はデータ単位毎に全ディスク装置に均等に
パリティを分散するＲＡＩＤ５と呼ばれるシステムが採
用される。

【００３５】本実施形態によるディスクアレイサブシス
テムは、前述のパリティ用ディスク装置上でのパリティ
データ更新処理に対して前記従来の技術の欄で説明した
キャシュメモリ上で旧データ，新データおよび旧パリテ
ィの排他的論理和演算処理（４）によるオーバヘッドを
削減するものである。このオーバヘッドを削減するため
の処理の詳細動作を図１０を参照して説明する。

【００３６】図１０は、ＲＡＩＤ４，５におけるパリテ
ィ用ディスク装置による前記排他的論理和演算処理時の
パリティデータ更新処理の各回路の動作を説明するため
の図であり、動作説明用にホスト側及びドライブ側のＦ
ＩＦＯ２０及び２１，ＸＯＲ用ＦＩＦＯ２３，キャシュ
メモリ１３等の各回路を模擬的に配置し、各回路のデー
タの流れを実線及び破線で示し、以下に述べる動作(1)
〜(5')等の順に添って動作するものである。

【００３７】図１０に示した排他的論理和演算処理は、
次の様に動作する。 ・動作(1)：上位装置からホスト側ＦＩＦＯ２０を介し
て旧データを転送し、キャッシュメモリ１３上に書き込
む。 ・動作(2')：上位装置からホスト側ＦＩＦＯ２０を介し
て新データを転送し、これと並列してキャッシュメモリ
１３上の旧データとの排他的論理和を演算し、仮パリテ
ィとしてキャッシュメモリ１３上に書き込む（前記実施
形態１の動作：ホストデータ＋キャッシュデータのキャ
ッシュメモリ転送）。

【００３８】・動作(3)：ディスク上の当該アドレスか
ら旧パリティをドライブ側ＦＩＦＯ２１を介して読み出
し、キャッシュメモリ１３上に書き込む。この処理は動
作(2')と並列に処理することが可能である。 ・動作(5')：キャッシュメモリ１３上の仮パリティと旧
パリティの排他的論理和を、データ転送と並列して演算
し、新パリティとしてドライブ側ＩＦＦＯ２１を介して
ディスク上の当該アドレスに書き込む（前記実施形態４
の動作：キャッシュデータ＋キャッシュデータのドライ
ブI/F転送）。

【００３９】また、前記従来技術においては、前述のパ
リティデータ更新処理を全てパリティ用ディスク装置で
行う手法の他に、データ用ディスク装置とパリティ用デ
ィスク装置に処理を分散する手法も考案されている。こ
の手法では、以下の動作(1)〜(5)の処理が必要となる。

【００４０】まず、データ用ディスク装置上で、 ・動作(1)：上位装置からホスト側ＦＩＦＯ２０を介し
て新データを転送すると共に、ディスク上の当該アドレ
スからドライブ側ＦＩＦＯ２１を介して旧データを読み
出し、キャッシュメモリ１３上に書き込む。 ・動作(2)：キャッシュメモリ１３上で旧データと新デ
ータの排他的論理和を計算し、仮パリティとして書き込
む。 ・動作(3-1)：新データをドライブ側ＦＩＦＯ２１を介
してディスク上の当該アドレスに書き込み、仮パリティ
を上位インターフェース（パリティ用ディスク装置）に
転送する。

【００４１】次に、パリティ用ディスク装置上で、 ・動作(3-2)：上位装置から仮パリティを転送、メディ
ア上の当該アドレスから旧パリティを読み出し、キャッ
シュメモリ上に書き込む。 ・動作(4)：キャッシュメモリ上で仮パリティと旧パリ
ティの排他的論理和を計算し、新パリティとする。 ・動作(5）：演算した新パリティをメディア上の当該ア
ドレスに書き込む。 この手法においても、パリティ用ディスク装置で全更新
処理を行う場合と同様に、迅速な処理を行うためには、
(3−2)旧パリティの読み出しから(5)新パリティの書き
込み迄のディスクの回転待ちの間に、(4)新パリティの
演算を完了する必要がある。

【００４２】この従来手法に対して本発明を適用した場
合、(2)及び(4)の排他的論理和演算処理のオーバヘッド
を削減することが可能となり、その処理は以下の様に行
われる。この時の動作は、図１０と同様に図示した図１
１,１２を参照して以下に述べる動作(1)〜(5')等の順に
添って行われる。

【００４３】まず、図１１に示す如く、データ用ディス
ク装置上で、 ・動作(1)：上位装置からホスト側ＦＩＦＯ２０を介し
て新データを転送すると共に、ディスク上の当該アドレ
スから旧データをドライブ側ＦＩＦＯ２１を介して読み
出し、キャッシュメモリ１３上に書き込む。 ・動作(2')：キャッシュメモリ１３上の旧データと新デ
ータの排他的論理和を、データ転送と並列して演算し、
仮パリティとして上位装置(パリティ用ディスク装置)に
転送する（前記実施形態３の動作：キャッシュデータ＋
キャッシュデータのホストI/F転送）。 ・動作(3-1')：キャッシュメモリ１３上の新データをド
ライブ側ＦＩＦＯ２１を介してディスク上の当該アドレ
スに書き込む。この処理は動作(2')と並列に処理するこ
とが可能である。

【００４４】次に、図１２に示す如く、パリティ用ディ
スク装置上で、 ・動作(3-2)：上位装置からホスト側ＦＩＦＯ２０を介
して仮パリティを転送すると共に、ディスク上の当該ア
ドレスからドライブ側ＦＩＦＯ２１を介して旧パリティ
を読み出し、キャッシュメモリ１３上に書き込む。 ・動作(5')：キャッシュメモリ１３上の仮パリティと旧
パリティの排他的論理和を、データ転送と並列して演算
し、新パリティとしてディスク上の当該アドレスに書き
込む(前記実施形態４の動作：キャッシュデータ＋キャ
ッシュデータのドライブI/F転送）。

【００４５】このように本実施形態によれば、ＸＯＲ用
ＦＩＦＯ及びＤＭＡＣを設け、排他的論理和演算とデー
タ転送と並列処理することにより、パリティデータ更新
処理における排他的論理和演算によるオーバヘッドが低
減し、ディスクアレイサブシステム全体のスループット
を向上することができる。

【００４６】

【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、上位装
置とキャッシュメモリ間およびディスクとキャッシュメ
モリ間のデータ転送を並列して、転送データに対してキ
ャッシュメモリ上のデータとの排他的論理和演算を行う
ことにより、パリティ用磁気ディスク装置上でのパリテ
ィ更新処理において、排他的論理和演算をディスクの読
み出し処理から書き込み処理までのディスクの回転待ち
中に行う必要がなくなり、パリティデータ更新処理にお
ける排他的論理和演算によるオーバヘッドが低減し、デ
ィスクアレイサブシステム全体のスループットを向上す
ることができる。従って本発明により、ディスクアレイ
サブシステムにおけるディスク装置のパリティデータ更
新処理能力が向上し、サブシステムのデータライト時の
性能低下を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態によるディスクアレイサブ
システム用ディスク装置の全体構成を説明するための
図。

【図２】一般的なキャッシュメモリ制御部のブロック構
成を示す図。

【図３】本発明の一実施形態によるホストデータ＋キャ
ッシュデータのキャッシュメモリ転送を説明するための
図。

【図４】本発明の一実施形態によるドライブデータ＋キ
ャッシュデータのキャッシュメモリ転送を説明するため
の図。

【図５】本発明の一実施形態によるキャッシュデータ＋
キャッシュデータのホストＩ／Ｆ転送を説明するための
図。

【図６】本発明の一実施形態によるキャッシュデータ＋
キャッシュデータのドライブＩ／Ｆ転送を説明するため
の図。

【図７】本発明の一実施形態によるキャッシュデータ＋
キャッシュデータのキャッシュメモリ転送を説明するた
めの図。

【図８】本発明の一実施形態によるＸＯＲ転送機能付き
キャッシュメモリ制御部のブロック構成を示す図。

【図９】本発明が適用されるディスクアレイサブシステ
ムの全体構成を示す図。

【図１０】本発明の一実施形態によるパリティ用ディス
ク装置上のパリティデータ更新処理を説明するための
図。

【図１１】本発明の一実施形態によるデータ用・パリテ
ィ用、各ディスク装置に処理を分散した場合のデータ用
ディスク装置上のパリティデータ更新処理を説明するた
めの図。

【図１２】本発明の一実施形態によるデータ用・パリテ
ィ用、各ディスク装置に処理を分散した場合のパリティ
用ディスク装置上のパリティデータ更新処理を説明する
ための図。

【符号の説明】 １ … ディスク装置，２ … データ面記録媒体，３ …
Ｒ/Ｗヘッド，４ … Ｒ/Ｗアンプ，５ … 信号処理部，
６ … モータドライバ，７ … データ処理部，８… ド
ライブＩ/Ｆ制御部，９ … ＥＣＣ制御部，１０ … ホ
ストＩ/Ｆ制御部，１１ … ホストコンピュータ，１２
… キャッシュメモリ制御部，１３ … キャッシュメモ
リ，１４ … ＣＰＵ，１５ … サーボ制御部，１６ …
ホスト側Ｉ/Ｆ，１７ … ドライブ側Ｉ/Ｆ，１８ … ホ
スト側ＤＭＡＣ，１９ … ドライブ側ＤＭＡＣ，２０
… ホスト側ＦＩＦＯ，２１ … ドライブ側ＦＩＦＯ，
２２… ＸＯＲ用ＤＭＡＣ，２３ … ＸＯＲ用ＦＩＦ
Ｏ，２４ … ディスクアレイ制御装置。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャシュメモリとＦＩＦＯ間でのデータ
   転送を制御するキャシュメモリ制御部を含む複数の磁気
   ディスク装置と、該複数の磁気ディスク装置にデータを
   分散して格納し、該データを読み出し、選択あるいは統
   合して上位装置に転送する制御装置とを含むディスクア
   レイサブシステムにおいて、前記キャシュメモリ制御部
   が上位装置からのデータ転送と並列して、転送データと
   キャッシュメモリ上のデータとの排他的論理和を演算
   し、該演算結果をキャッシュメモリ上に書き込むことを
   特徴とするディスクアレイサブシステム用ディスク装
   置。
2. 【請求項２】 キャシュメモリとＦＩＦＯ間でのデータ
   転送を制御するキャシュメモリ制御部を含む複数の磁気
   ディスク装置と、該複数の磁気ディスク装置にデータを
   分散して格納し、該データを読み出し、選択あるいは統
   合して上位装置に転送する制御装置とを含むディスクア
   レイサブシステムにおいて、前記キャシュメモリ制御部
   が磁気ディスク装置からのデータ読み出しと並列して、
   読み出しデータとキャッシュメモリ上のデータとの排他
   的論理和を演算し、キャッシュメモリ上に書き込むこと
   を特徴とするディスクアレイサブシステム用ディスク装
   置。
3. 【請求項３】 キャシュメモリとＦＩＦＯ間でのデータ
   転送を制御するキャシュメモリ制御部を含む複数の磁気
   ディスク装置と、該複数の磁気ディスク装置にデータを
   分散して格納し、該データを読み出し、選択あるいは統
   合して上位装置に転送する制御装置とを含むディスクア
   レイサブシステムにおいて、前記キャシュメモリ制御部
   が上位インターフェースへのデータ転送と並列して、キ
   ャッシュメモリ上の複数データの排他的論理和を転送デ
   ータとして演算することを特徴とするディスクアレイサ
   ブシステム用ディスク装置。
4. 【請求項４】 キャシュメモリとＦＩＦＯ間でのデータ
   転送を制御するキャシュメモリ制御部を含む複数の磁気
   ディスク装置と、該複数の磁気ディスク装置にデータを
   分散して格納し、該データを読み出し、選択あるいは統
   合して上位装置に転送する制御装置とを含むディスクア
   レイサブシステムにおいて、前記キャシュメモリ制御部
   が磁気ディスク装置へのデータ書き込みと並列して、キ
   ャッシュメモリ上の複数データの排他的論理和を書き込
   みデータとして演算することを特徴とするディスクアレ
   イサブシステム用ディスク装置。