JPS58186867A - Disk cache control system - Google Patents

Disk cache control system

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JPS58186867A
JPS58186867A JP57070934A JP7093482A JPS58186867A JP S58186867 A JPS58186867 A JP S58186867A JP 57070934 A JP57070934 A JP 57070934A JP 7093482 A JP7093482 A JP 7093482A JP S58186867 A JPS58186867 A JP S58186867A
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JP
Japan
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page
cache
data
disk
cache memory
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Kenichi Kageura
影浦 憲一
Akira Yamamoto
彰 山本
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Abstract

PURPOSE:To prevent double storage and cache-out operation, by preventing to process the same data, and inputting data in a cache memory when the data becomes unnecessary in a main storage device, in a system which performs hierarchic control over data. CONSTITUTION:When a page that a central processing unit 4 requires is not in the main storage device 1, page-in operation is carried out. When a page in a slot resides in the cache memory 7, page data is transferred to a main storage page frame 2 and the cache page frame from which the page is sent out is freed. If such an error of reading that there is not the page in the slot occurs, page data to be found is paged in the main storage page frame 2 from a slot 15. In case of an error of writing, the allocation of a page frame is performed in the cache memory 7 and data is transferred. Cache-in operation is carried out only in case of an error of writing, so no write hit occurs.

Description

【発明の詳細な説明】 発明の対象 本発明はディスク・キャッシュ制御方式に関し、特に中
央処理装置か主記憶装置とディスクと全階層記憶装置と
して管理しており、前記記憶装置間でデータ全所定の管
理単位で移動させるシステムに好適なディスク・キャッ
シュ制御方式に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Object of the Invention The present invention relates to a disk cache control system, and in particular manages a central processing unit or a main storage device, a disk, and a full-level storage device, and manages all data between the storage devices in a predetermined manner. The present invention relates to a disk cache control method suitable for a system in which migration is performed in units of management.

従来技術 ディスク・キャッシュは主6ピ憶装置とディスクとの間
に、速度および容量が両者の中間であるメモリ (キャ
ッシュ・メモリ)を配置gシ、主記憶装置とディスクと
の速度差を補おうとするものである。原則的には、ディ
スク上のデータのうち、リード/ライト頻度の高い部分
ができるたけ前記キャッシュ・メモリ上に存在するよう
に制御して、ディスクFのデータへのり一ド/ライト時
間全短縮する。
Conventional disk caches attempt to compensate for the speed difference between the main storage device and the disk by placing memory (cache memory) whose speed and capacity are intermediate between the two main storage devices and the disk. It is something to do. In principle, the data on the disk that is frequently read/written is controlled so that it resides in the cache memory as much as possible, thereby reducing the overall read/write time to the data on disk F. .

第1図にディスク、キャッシュ・メモリおよび主記憶装
置間のデータの動きを示した。ディスク・キャッシュは
ページング用ディスクにも業務データ用ディスクにも適
用されるが、本発明?、t 、前述の如く、中央処理装
置か主記憶装置とディスクとを階層管理している場合、
すなわち、同一のデータが主記憶装置とディスクとの間
で移動し、とこに存在するかがオペレーティング・シス
テムにより常に管理されている場合に看効であるので、
以下の説明はページング・ディスク金側として行う。
Figure 1 shows the movement of data between disks, cache memory, and main storage. Disk cache is applied to both paging disks and business data disks, but is it the present invention? ,t As mentioned above, if the central processing unit or main storage device and disks are managed hierarchically,
In other words, it is useful when the same data is moved between main storage and disk, and the operating system always manages where it resides.
The following explanation will be based on the paging disk gold side.

データの移動はページという一定の大きさ全単位として
行われ、第1図に示す如く、主記憶装置1、キャッシュ
・メモリ7、ディスク14は前記ページと同じ大きさの
ページ枠に論理的に分割されている。キャッシュ・メモ
リ7とディスク14と全合わせたディスク・サブシステ
ム6と、主配憶装[1との間のページ・データのやりと
りをページ・イン(矢印へ〇 で示されている。)/ベ
ージ・アウト(同A、で示されている。)と呼ぶ。
Data movement is performed in units of a fixed size called pages, and as shown in Figure 1, the main storage device 1, cache memory 7, and disk 14 are logically divided into page frames of the same size as the page. has been done. The exchange of page data between the disk subsystem 6, which includes the cache memory 7 and the disk 14, and the main storage unit 1 is called page-in (indicated by an ○ to the arrow). - Called out (indicated by A).

また、キャッシュ・メモリ7のページ枠8にページ・デ
ータが新たに入ること全キャッシュ・イン(矢印D0 
で示さねている。)と呼び、キャッシュ・メモリ7のペ
ージ枠8からページ、データが出て付き、ページ枠8が
解放されることをキャッシュ・アウト (矢印D2 で
示されている。)と呼ぶ。
In addition, new page data is entered in the page frame 8 of the cache memory 7. All cache-in (arrow D0
Not shown. ), and when a page and data come out of the page frame 8 of the cache memory 7 and the page frame 8 is released, it is called a cache out (indicated by arrow D2).

リード/ライト要求がディスクに対して発行されたとき
、目的とするページかキャッシュ・メモリ7の中に存在
している場合をヒツト、存在しない場合をミスという。
When a read/write request is issued to the disk, if the target page exists in the cache memory 7, it is called a hit, and if it does not, it is called a miss.

リード要求が発行されて、(3) それがミスのとき全リード・ミス(矢印B、で示されて
いる。)といい、この場合は該当ページ全ディスク14
から読出して主記憶装g1に転送するとともに、キャッ
シュ・メモリ7にも格納する。
When a read request is issued and (3) it is a miss, it is called an all read miss (indicated by arrow B), and in this case, the corresponding page is read on all disks 14.
The data is read from and transferred to the main memory g1, and also stored in the cache memory 7.

リード・ヒツト(矢印B0 で示されている。)の場合
If 、キャッシュ・メモリ7から主記憶装W1にデー
タが?&接転送されるので、ディスク14から読出す場
合と異なり、機械的な待ち時間が発生せず、リードに必
要な時間は大幅に短縮される。
In the case of a read hit (indicated by arrow B0), if data is transferred from cache memory 7 to main memory W1? Since the data is transferred in a &-contact manner, unlike when reading from the disk 14, there is no mechanical waiting time, and the time required for reading is significantly shortened.

ライト・ミス(矢印0□で示されている。)の場合は、
キャッシュ・メモリ7に書込rrだけで、その時点では
ディスク14まで書込むことけしない。ライF・ヒツト
 (矢印Cよ で示されている。)の場合は前記リード
・ヒツトの場合と同様に、ディスクlヰとの間のデータ
転送はなく、所要時間は短縮される。なお、ライト・ミ
スの場合も、キャッシュ・メモリ7に使用可能なページ
枠が存在する場合はこれと同様である。
In the case of a write error (indicated by an arrow 0□),
Only writing rr is done to the cache memory 7, and no writing is done to the disk 14 at that point. In the case of a read F hit (indicated by arrow C), as in the case of the read hit, there is no data transfer to/from the disk L, and the required time is shortened. Note that this also applies in the case of a write miss if there is a usable page frame in the cache memory 7.

リード・ミスとライト・ミスの場合は、当該ペ   □
−ジ全キャッシュ・メモリ7上に新たに作成、する(ヰ
) 必要が生ずる。ここで、キャッシュ・メモリ7に空きペ
ージがない場合には、リード/ライト要求が来る確率の
一番低いと考えられるページ全キャッシュ・メモリ7か
らディスク14へキャッシュ・アウトする。どのページ
からキャッシュ・了つ卜するかは、使用されない期間が
長い順に行列全作成しておぎ、この骨頭のページからキ
ャッシュ・アウトの対象とする。
In case of read miss and write miss, the corresponding page □
- It becomes necessary to create a new file on the entire cache memory 7. Here, if there is no free page in the cache memory 7, all pages considered to have the lowest probability of receiving a read/write request are cached out from the cache memory 7 to the disk 14. To determine which pages should be cached and deleted, a matrix is created in order of the longest unused period, and the most important pages are to be cached out.

以トが、ページング・ディスクにキャッシュ・メモリ音
用いた場合の動作概要であるか、ここで2つの問題が発
生ずる。
The following is an outline of the operation when a cache memory sound is used as a paging disk, but two problems arise here.

その第1は、主記憶装置lとキャッシュ・メモリ7には
同一のページが多数存在することになってしまうという
問題である。ページ・データの場合?−1、主記憶装置
1#1にデータが存在するものについては、ディスク・
サブシステム5にはり一ド/ライト要求が来ることはな
いので、前述の如く、車検して同一のページ全保持して
いると、ヒツト率が非常に悪くなり、キャッシュ・メモ
リ7を用いた効果が現われない。この状況は、キャッシ
ュ・メモリ7と主記憶装置illとの大きさにあまり差
がなく、キャッシュ・メモリ7が主配憶装置llに存在
している以外のページ全あまり大樋に保持できない場合
に特に顕著に現われる。
The first problem is that a large number of identical pages end up existing in the main memory device 1 and the cache memory 7. For page data? -1, for those with data in main storage 1#1, the disk
Since no read/write requests come to subsystem 5, as mentioned above, if all the same pages are retained during vehicle inspection, the hit rate will be very poor, and the effect of using cache memory 7 will be low. does not appear. This situation is especially true when there is not much difference in size between the cache memory 7 and the main storage device ll, and the cache memory 7 cannot hold all pages other than those existing in the main storage device ll in the large gutter. noticeable.

第2の問題は、キャッシュ・アラ)順に関するものであ
る。リードミス/ライトミスが発生したがキャッシュ・
メモリ7に空きページ枠がない場合、あるいは空きペー
ジ枠の数がある程度以下になった場合には% nil述
の如く、キャッシュ・メモリ7上のページ枠からディス
ク1牛上のページ枠へ、データをキャッシュ・アウトす
る必要がある。
The second problem concerns cache ordering. A read miss/write miss occurred, but the cache
If there are no free page frames in the memory 7, or if the number of free page frames is below a certain level, the data will be transferred from the page frame on the cache memory 7 to the page frame on the disk 1, as described in % nil. need to be cashed out.

この場合、どのページ枠全置換するかは、前述の方法(
I、RU法)による。ところが、従来のオペレーティン
グ・システムの制御においては、主記憶装置中に存在し
た間にそのページが変更されなかった場合には、単に、
該主記憶装置l中のページ枠を解放するのみで、実際に
ディスク・サブシステム5にライト指令全発行しない。
In this case, which page frame to completely replace can be determined using the method described above (
I, RU method). However, under traditional operating system control, if the page has not been modified while in main memory, it simply
Only the page frame in the main storage device 1 is released, and no write command is actually issued to the disk subsystem 5.

このため、前記貧更のなかったページは、ディスク・ザ
ブシステムδ側ではページ・アウトのあったことが判ら
ず、前記キャッシュ・アウトのための行列を正l、<維
持することができなくなる。すなわち、前り己従・史の
なかったページは、変更されてページ・アウトされたペ
ージよりアクセス頻度が低いとみなされて、キャッシュ
・アウトの対象となり島くなるという傾向があった。
For this reason, the disk subsystem δ side does not know that the pages that have not been depleted have been paged out, and it becomes impossible to maintain the correct matrix for the cache out. In other words, pages that have no previous history are considered to be accessed less frequently than pages that have been changed and paged out, and tend to become the target of cashing out and become islands.

発明の目的 本発明kll上半事情鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、従来のディスク・キャッシュ制御方式
における上述の2つの問題 −主記憶装置とキャッシュ
・メモリとの間の重接記憶および変更のなかったページ
についてのキャッシュ・アウト類の四m−+解消するデ
ィスク・キャッシュ制御方式を提供することにある。
Purpose of the Invention The present invention was made in view of the above circumstances, and its purpose is to solve the above-mentioned two problems in the conventional disk cache control system - overlapping between the main storage device and the cache memory. An object of the present invention is to provide a disk cache control method that eliminates 4m-+ cache outs for pages that have not been stored or modified.

本発明の上記目的は、主記憶装置とディスク装置との間
に配置され、前記ディスク装置に格納されているデータ
の一部分を保持するキャッシュ・メモリを有し、データ
全所定の管理単位で階層管理するシステムにおいて、前
記キャッシュ・メモ1月才前記主配憶装置に格納されて
いるデータと同一のデータ全保持せず、がっ、前記主記
憶装置でデータが不要になった時点で、該データを口1
1記キャッシュ・メモリに入れることを特徴とするディ
スク・キャッシュ制御方式によって達成される。
The above object of the present invention is to have a cache memory that is placed between a main storage device and a disk device and holds a part of data stored in the disk device, and to perform hierarchical management of all data in a predetermined management unit. In a system in which the cache memo does not retain all of the same data as the data stored in the main storage device, the data is stored once the data is no longer needed in the main storage device. Mouth 1
This is achieved by a disk cache control method characterized by storing data in a cache memory.

本発明においては、前記主nヒ憶装νとキャッシュ・メ
モリとの間の重複記憶に対しては、坑2図に示す如きキ
ャッシュ管理法でこれ?排除する。
In the present invention, overlapping storage between the main memory storage ν and the cache memory is handled by a cache management method as shown in Figure 2. Exclude.

すなわち、リード・ミス時には、ディスク14がら直接
主記憶装置へデータ全転送し、キャッシュ・インはしな
い(矢印B2叡照)。リード・ヒツト時には、キャッシ
ュ・メモリ7がら主記憶装置1ヘデータ全転送し、かつ
、この転送後、前記キャッシュ・メモリ7十のページ枠
全解放する(矢印B1 参照)。また、ライト・ミス時
には、キャッシュ・メモリ7−トの空きページ枠全割り
当てて、主配憶装W1から該キャッシュ・メモリ7上の
空きページ枠ヘデータ全転送する(矢印c2 参1抱)
。   ′キャッシュ・インは上記ライト・ミス時σ)
みに行われ、リード時には行われない。ライトずなゎち
ページ・アウト時は、キャッシュ・メモリ7上にそのペ
ージが存在することはないので、ライト・ヒツトは発生
しないことになる。
That is, in the event of a read miss, all data is transferred directly from the disk 14 to the main storage device, and no cache-in is performed (see arrow B2). At the time of a read hit, all data is transferred from the cache memory 7 to the main storage device 1, and after this transfer, all page frames of the cache memory 70 are released (see arrow B1). Also, in the event of a write miss, all free page frames in the cache memory 7 are allocated and all data is transferred from the main storage unit W1 to the free page frames in the cache memory 7 (see arrow c2).
. ′Cache-in is the above write miss σ)
This is done when reading, but not when reading. When a page is written out without writing, the page does not exist in the cache memory 7, so no write hit occurs.

上述のmfMjに従えば、主記憶装w1に送られたペー
ジは、キャッシュ・メモリ7上からは解放され、次にペ
ージ・アウトでライト・ミスが発生するまで、主記憶装
置1−ヒとキャッシュ・メモリ7上とに重複して同一ペ
ージが存在することはなくなる。
According to the above mfMj, the page sent to the main memory w1 is released from the cache memory 7 and remains in the main memory 1-hi and the cache until a write miss occurs due to page out. - The same page will no longer exist in the memory 7.

また、キャッシュ・アウト順問題に対しては、上述の論
理に従う限りページ・アウト時は必ずライト・ミスとな
り、キャッシュ・インが必要であるため、そのページが
主配憶装置l中に存在した間に変更がなされたか否かに
かかわらず、ライト指令により該ページデータを主記憶
装置i 1からキャッシュ・メモリ7に転送しなければ
ならない。
Regarding the cache-out order problem, as long as the above logic is followed, a write miss will always occur when a page is out, and a cache-in is required. Regardless of whether or not the page data has been changed, the page data must be transferred from the main storage device i1 to the cache memory 7 by a write command.

ライト指令が発せられたページ枠はキャッシュ・アウト
のための行列の最後尾につけられ、アクセス間隔の管理
が正しく行われるようになる。
The page frame to which the write command has been issued is placed at the end of the cache-out queue, so that access intervals can be managed correctly.

以下、本発明の実施例全図面に基づいて詳細に説明する
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to all the drawings.

発明の実施例 第3図は本発明の一実職例を示すディスク・キャッシュ
・システムの構成図である。主記憶装置1は主記憶ペー
ジ枠2に論理的に分割されており、ページ単位にプログ
ラムやデータが入っている。
Embodiment of the Invention FIG. 3 is a block diagram of a disk cache system showing one practical example of the present invention. The main memory device 1 is logically divided into main memory page frames 2, and programs and data are stored in page units.

各ページの参照/変更情報を保持し、ページ・アウトの
ためのページ・アウト待行列を形成するために、主記憶
ページ枠テーブル3が設けられている。4は中央処理装
置であり、該中央処理装置4の指令によりページ単位の
データが主記憶装wlとディスク・キャッシュ・サブシ
ステム5との間でやりとりされることにより、ページ・
イン/ページ・アウトが行われる。
A main memory page frame table 3 is provided to hold reference/change information for each page and to form a page out queue for page outs. 4 is a central processing unit, and data in units of pages is exchanged between the main memory wl and the disk cache subsystem 5 according to instructions from the central processing unit 4.
In/page out is performed.

キャッシュ・メモリ7はキャッシュ・ベージ枠8に論理
的に分割されており、転送されたページ・データ全保持
する。各キャッシュ・ベージ枠8の参照/変更情■6t
−保持し、キャッシュ・アウトの順序全決定するキャッ
シュ・アウト待行列全形成するために、キャッシュ・ペ
ージ枠テーブル9がトけられている。また、14はディ
スクであり、ページと同F、大きさのスロット15に分
割されており、ページ・データ全保持する。
Cache memory 7 is logically divided into cache page frames 8 and holds all transferred page data. Reference/change information for each cache page frame 8■6t
- The cache page frame table 9 is cleared to maintain and create a cache out queue that determines the order of cache outs. Further, 14 is a disk, which is divided into slots 15 of the same F and size as the page, and holds all page data.

10はページング・ディスク・ディレクタであす、チャ
ネル制御回路11.キャッシュ・メモリ制御回路12お
よびディスク制御回路13を有し、中央処理装置σ4と
ディスク14.キャッシュ・メモリ7との間のデータ転
送全制御する。
10 is a paging disk director; channel control circuit 11. It has a cache memory control circuit 12 and a disk control circuit 13, and has a central processing unit σ4 and a disk 14. All data transfers to and from the cache memory 7 are controlled.

上述の如く構成された本実施例の動作全以下A9明する
The entire operation of this embodiment configured as described above will be explained below.

キャッシュ・メモリ制御の方法は、基本的には第2図に
示した通りである。中央処理装置4が必要とし7たペー
ジが、主記憶装置l内にながった場合(ページ・フォー
ルト)、主記憶ベージ枠全確保した後、ページ・インが
行われる。すなわち、ディスク・キャッシュ・サブシス
テム5に対しであるスロットへ位tit伺けてリード動
作を行う指令が発せられる。該スロット中のページがキ
ャッシュ・メモリ7中に存在すれば(リード・ヒツト)
、該当するキャッシュ・ページ枠8から主記憶ぺ一(1
1) ジ枠2へ、キャッシュ・メモリ制御回路12.チャネル
制御回路11.中央処理装置4−全経由して、求めるペ
ージ・データが転送され、同時にページ・データ全送出
したキャッシュ・ページ枠は解放され、その旨がキャッ
シュ・ページ枠テーブル9に登録される。
The cache memory control method is basically as shown in FIG. When a page required by the central processing unit 4 ends up in the main memory 1 (page fault), page-in is performed after all main memory page frames are secured. That is, a command is issued to the disk cache subsystem 5 to visit a certain slot and perform a read operation. If the page in the slot exists in the cache memory 7 (read hit)
, main memory page (1) from the corresponding cache page frame 8
1) To frame 2, cache memory control circuit 12. Channel control circuit 11. The desired page data is transferred via the entire central processing unit 4, and at the same time, the cache page frame from which all the page data has been sent is released, and this fact is registered in the cache page frame table 9.

前記スロット中のページがキャッシュ・メモリ7の中に
存在しない(リード・ミス)場合は、該当するスロット
からディスク制御回路]3.チャネル制御回路11.中
央処理装置4を経由して、求めるページ・データが主記
憶装置1の千耐憶ページ枠2ヘページ・インされる。こ
のとき、キャッシュ・インは行われない。
If the page in the slot does not exist in the cache memory 7 (read miss), the disk control circuit starts from the corresponding slot]3. Channel control circuit 11. The desired page data is paged into the 1,000-hour memory page frame 2 of the main memory 1 via the central processing unit 4. At this time, no cash-in is performed.

上述の処理全第4図のフローチャートに示シt、=。The entire process described above is shown in the flowchart of FIG.

また、参考のために、従来の処理のフローチャートt−
第す図に示した。第4図に示した如くページ・インすれ
ば、そのページはキャッシュ・メモリ7上には存在する
ことがないので、重皆記憶が避けられる。
Also, for reference, a flowchart of conventional processing t-
It is shown in Fig. If the page is paged in as shown in FIG. 4, the page will never exist in the cache memory 7, so that overlapping storage can be avoided.

主記憶装Nl中の主記憶ページ枠の不足が発生α2) した場合、中央処理装置4は主記憶ページ枠テーブル3
全参照して、ページ・アウト待行列の先頭のページ(前
記L RU法による場合には、一番長い間参照されなか
ったページ)から、ページ、アウトの対象として空きペ
ージ枠全作る。ページ・アウトが発生した場合の第1の
処理方式は、第6図(A)にその処理フローを示した如
く、そのページが変更されているか否かにかかわらず、
必ずライト指令全ディスク・キャッシュ・サブシステム
5に対して発行するものである。ページ・アウトされる
ページ・データは、キャッシュ・メモリ7上には存イト
せず、必ずライト・ミスとなるので、キャッシュ・ペー
ジ枠テーブル9内のキャッシュ・アウト待行列を参照し
てキャッシュ・ページ枠r決定してから、主記憶ページ
枠から、中央処理装w4.チャネル制御装fallおよ
びキャッシュ・メモリ制御回路12Thu由して、キャ
ッシュ・メモリ7中のキャッシュ・ページ枠へページ・
データ全転送する。
When a shortage of main memory page frames in the main memory Nl occurs α2), the central processing unit 4 updates the main memory page frame table 3
After all references are made, all empty page frames are created as page-out targets, starting from the first page in the page-out queue (in the case of the LRU method, the page that has not been referenced for the longest time). The first processing method when a page out occurs is as shown in the processing flow in Figure 6 (A), regardless of whether the page has been changed or not.
A write command is always issued to all disk cache subsystems 5. Since the page data to be paged out does not exist on the cache memory 7 and will always result in a write miss, the page data is paged out by referring to the cache out queue in the cache page frame table 9. After determining the frame r, from the main memory page frame, the central processing unit w4. A page is transferred to the cache page frame in the cache memory 7 through the channel control device fall and the cache memory control circuit 12Thu.
Transfer all data.

ページ・アウトが発生した場合の第2の処理方式は、第
6図(B)にその処理フロー全示す如く、主記憶ページ
枠テーブル3を参照して、そのページが変更されている
か否か全調べ、これがり気されているページである場合
には上と同様に主配憶ページ枠から、変更されていない
ページである場合に番オディスクから、それぞれキヤ・
ンシュ・メモリ7ヘデータ全転送する。後者の場合は、
データ転送と同時に、変更のないページ・アウトが行わ
れたことをキャッシュ・ページ枠テーブル9に通知し、
キャッシュ・アウト待行列の婢在Wに前炉ページ枠上つ
ける。なお、参考のために従来の処理のフローチャート
をか7図に示しまた。第6図(A)。
The second processing method when a page out occurs refers to the main memory page frame table 3 to determine whether the page has been changed or not, as shown in the entire processing flow in FIG. 6(B). If this is a popular page, then from the main memory page frame as above, and if it is a page that has not been changed, then from the disk.
All data is transferred to the network memory 7. In the latter case,
Simultaneously with the data transfer, notify the cache page frame table 9 that a page out without any changes has been performed,
Place W in the cash-out queue on the front page frame. For reference, a flowchart of the conventional process is shown in Figure 7. Figure 6 (A).

(B)に示した如くページ・アウトすれば、キャッシュ
・アウト順全正確にアクセス頻度に対応させることがで
きる。
By performing page out as shown in (B), the cache out order can be made to correspond accurately to the access frequency.

−F記処理において、キャッシュ・メモリ7へのライト
を行う際、ディスク上の対応スロットへのライトは行わ
ず、いずれ、このキャッシュ・ページ枠がキャッシュ・
アウトされる時点でディスクに書込むような、いわゆる
ライト・アフタ方式を用いることができる。
- In the process described in F, when writing to the cache memory 7, writing to the corresponding slot on the disk is not performed, and eventually this cache page frame will become a cache memory.
A so-called write-after method can be used in which the data is written to the disk at the time the data is written out.

発明の効果 LZJ上述べたtIr+ < 、本発明によれば、主賓
1.憶装置とディスク装置との間に配titさね、前盲
14ディスク装置に格納さねているデータの一部分全保
持するキャッシュ・メモリ?有し、データを所定の管理
単位で階層似・即するシステムにおいて、前11+、キ
ヤツシユ・メモリは前記主記憶装置Wに格納されている
データと同一のデータ全保持せず、かつ、前記主配憶装
置でデータが不卯になった時点で、該データを前記キャ
ッシュ・メモリに入れるようにしたので、従来のディス
ク・キャッシュ卸制御方式における問題’t%消し、主
記憶装置、キャッシュ・メモリおよびディスクをリード
/ライト頻度の高い順に、連続的に配されたメモリとし
て機能すせることかでき(第9図参照)、キャッシュ・
メモリ全ページング・ディスクに付与した効果全充分に
発揮することができる。特に、主記憶アドレスのビット
数の制限等により、主記憶装置の容量全′増加させるこ
とが輔しいような場合には、その効G、5) 果がきわめて大きい。
Effects of the Invention LZJThe above-mentioned tIr+<, according to the present invention, the guest of honor 1. There is a cache memory placed between the storage device and the disk device that holds part or all of the data that is not stored in the front blind 14 disk device. In a system in which data is hierarchically organized in a predetermined management unit, the cache memory does not hold all of the same data as the data stored in the main storage device W, and When the data becomes invalid in the storage device, the data is put into the cache memory, which eliminates the problem with the conventional disk cache wholesale control method and eliminates the problem of the main storage, cache memory, and The disks can function as memory arranged contiguously in order of read/write frequency (see Figure 9), and the cache
The full effect of all memory paging disks can be exerted. In particular, in cases where it is difficult to increase the total capacity of the main memory device due to limitations on the number of bits of the main memory address, etc., the effect is extremely large.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

紙1図ニ従来のページング・ディスク・システムにキャ
ッシュ・メモリ金相いた状?Wk示す図、笛2図は本発
明の制御方式に基づいてページング・ディスク・システ
ムにキャッシュ・メモリを用いた吠況全示す図、第3図
は本発明の実施例を示す図、第4図、か6図(A)、 
(B)は実施911の処理フリーチヤード、第5図、箇
7図は従来例の処理フローチャート、笛8図は各暫シ憶
レベルの関係を示す図である。 1:主記憶装置、2:主記憶ページ枠、3:主記憶ペー
ジ枠テーブル、4:中央処理装v、5=ディスク・キャ
ッシュ・サブシステム、6:ディスク・キャッシュ制御
装置、7:キャッシュ・メモリ、8:キャッシュ・ペー
ジ枠、9:キャッシュ・ページ枠テーブル、10:ペー
ジング・ディスク・ディレクタ、11:チャネル制御回
路J2:キャッシュ・メモリ制御回路、■3:ディスク
制御回路、14:ディスク、15ニスロツト、A1(1
6) 二ページ・イン、A、:ページ・アウト、B1:リード
・ヒツト、B2:リード・ミス、0□ ニライト・ヒツ
ト、0.ニライト・ミス、Do:キャッシュ・イン、D
 :キャッシュ・ア1クト、F:リード/ライト頻度。 第1図 第2図 2 第3図 第4図 第5図
Paper 1 Figure 2: Is there a problem with cache memory in traditional paging disk systems? Figure 2 is a diagram showing the entire operation of using a cache memory in a paging disk system based on the control method of the present invention, Figure 3 is a diagram showing an embodiment of the present invention, and Figure 4 is a diagram showing the embodiment of the present invention. , or Figure 6 (A),
(B) is a processing free charge of the 911th embodiment, FIGS. 5 and 7 are processing flowcharts of the conventional example, and FIG. 8 is a diagram showing the relationship between each temporary memory level. 1: Main memory device, 2: Main memory page frame, 3: Main memory page frame table, 4: Central processing unit v, 5 = Disk cache subsystem, 6: Disk cache control device, 7: Cache memory , 8: Cache page frame, 9: Cache page frame table, 10: Paging disk director, 11: Channel control circuit J2: Cache memory control circuit, ■3: Disk control circuit, 14: Disk, 15 Nislot ,A1(1
6) Two pages in, A: Page out, B1: Read hit, B2: Read miss, 0□ Two right hits, 0. Nirite Miss, Do: Cash In, D
: Cache act, F: Read/write frequency. Figure 1 Figure 2 Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 主記憶装置とディスク装置との間に配置され、前記ディ
スク装置に格納されているデータの一部分を保持するキ
ャッシュ・メモリ全有し、データ全所定の管理単位で階
層管理するシステムにおいて、前記キャッシュ・メモリ
は前記主記憶装置に格納されているデータと同一のデー
タ全保持せず、かつ、前記主記憶装置でデータが不要に
なった時点で、該データを前記キャッシュ・メモリに入
れること′t−’4徴とするディスク・キャッシュ制御
方式。
In a system that has a cache memory that is placed between a main storage device and a disk device, holds a portion of data stored in the disk device, and manages all data hierarchically in a predetermined management unit, the cache memory The memory does not hold all the same data as the data stored in the main memory, and when the data is no longer needed in the main memory, the data is placed in the cache memory. 'Disk cache control method with four characteristics.
JP57070934A 1982-04-27 1982-04-27 Disk cache control system Granted JPS58186867A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5187778A (en) * 1989-09-13 1993-02-16 Hitachi, Ltd. Buffered disk unit and method of transferring data therein
JP2000330728A (en) * 1999-05-19 2000-11-30 Nec Corp Disk array device, high speed communicating method used for the device and recording medium recording its control program

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5713562A (en) * 1980-06-27 1982-01-23 Toshiba Corp Control system of external memory

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5713562A (en) * 1980-06-27 1982-01-23 Toshiba Corp Control system of external memory

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5187778A (en) * 1989-09-13 1993-02-16 Hitachi, Ltd. Buffered disk unit and method of transferring data therein
JP2000330728A (en) * 1999-05-19 2000-11-30 Nec Corp Disk array device, high speed communicating method used for the device and recording medium recording its control program

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