JPS59172186A - キヤツシユ・メモリ制御方式 - Google Patents

キヤツシユ・メモリ制御方式

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Publication number
JPS59172186A
JPS59172186A JP58046489A JP4648983A JPS59172186A JP S59172186 A JPS59172186 A JP S59172186A JP 58046489 A JP58046489 A JP 58046489A JP 4648983 A JP4648983 A JP 4648983A JP S59172186 A JPS59172186 A JP S59172186A
Authority
JP
Japan
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data
copy
access request
memory
cache
Prior art date
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Pending
Application number
JP58046489A
Other languages
English (en)
Inventor
Akihiko Ito
彰彦 伊藤
Kazushi Yoda
一志 依田
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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Publication of JPS59172186A publication Critical patent/JPS59172186A/ja
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F12/00Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
    • G06F12/02Addressing or allocation; Relocation
    • G06F12/08Addressing or allocation; Relocation in hierarchically structured memory systems, e.g. virtual memory systems
    • G06F12/0802Addressing of a memory level in which the access to the desired data or data block requires associative addressing means, e.g. caches
    • G06F12/0866Addressing 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】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、補助記憶のデータの一部を保持するキャッシ
ュ・メモリを有する入出カシステムにおいて、補助記憶
のデータを上記キャッシユ・メモリにコピーしている最
中に中央処理装置からのアクセス要求が発生したときに
は、写し作成を中断して中央処理装置からのアクセス要
求を優先させ、アクセス要求を処理した後に写し作成処
理を再開するようにしたキャッシュ・メモリ制御方式に
関するものである。
〔従来技術と問題点〕
第1図および第2図はディスク・キャッシュを有する従
来の磁気ディスク・サブシステムを説明するものであっ
て、第1図はこの種の磁気ディスク・サブシステムの概
要を示す図、第2図はその動作を説明するための図であ
る。第1図において、1はディスクΦキャッシェ、2は
磁気ディスク装置、3は主記憶をそれぞれ示している。
電子計算機システムでは、記憶装置を主記憶補助記憶な
どに階層化している。主記憶のアクセス速度と補助記憶
のアクセス速度との差を埋めるために、これらの間に補
助記憶よシは小容量であるが高速のキャッジ^・メモリ
 (バク7ア記憶)を置き、ここに補助記憶内のデータ
の一部の写しを格納して補助記憶へのアクセス回数を減
らして実効的な処理速度を向上させる技術は公知である
。補助記憶としては磁気ディスク装置を用いることが一
般であるので、このようなキャッジ:L−メモリはディ
スク・キャッシュと呼ばれる。第1図はディスク・キャ
ッジ−1を具備する磁気ディスク骨サブシステムの概要
を示すものである。この種の磁気ディスク・サブシステ
ムは、下記のようにして管理されている。
(イ)磁気ディスクを成る一定の大きさの領域。
例えばトラック単位に分割する。
(ロ)ディスク・キャッシュの領域も(イ)で述べたと
同様な大きさの領域に分割する。これらをそれぞれブロ
ックと呼ぶ。
(ハ)磁気ディスク内のデータの一部はプロ、り単位で
ディスク舎キヤククエ上に写しがとられる。
第2図は第1図の磁気ディスク・サブシステムのリード
動作を説明する図である。中央処理装置からのアクセス
要求で指定されたデータを含むブロックの写しがディス
ク・午ヤッシ具1に存在するか否かを調べ、存在する(
ヒツト)の場合にはそのデータをディスク・キャッシュ
1から主記憶3に転送する。アクセス要求で指定された
データがディスク・キャッジ3L1に存在しない(ノッ
ト・ヒツト)場合には、磁気ディスク装置3から該浩す
るデータを読出して主記憶3に転送し、更にそのブロッ
ク内の全データをディスク・キャッシュ1に転送して写
しを作成する。ノット・ヒツトの場合における主記憶3
への転送とディスク・キャッジ&1への転送とは同時で
もよいし、時間的に前後してもよい。しかし、性能面を
考慮すると、第2図に示すように、主記憶3へのデータ
転送を早く終了して磁気ディスク装置の動作終了待ち時
間を短かくシ、その後にディスク・キャッシュ1にブロ
ックの残りのデータを転送するのが良い。
このとき、−回にリードするデータ量に比べてブロック
はかなり大きいのが普通であるから、ディスク・キャッ
シュ1上に写しを作成している最中に磁気ディスク装置
2に対する次のアクセス要求が発生することがある。こ
のような場合、従来技術においては、該アクセス要求は
写し作成終了まで待たされる0つま夛、ディスク・キャ
ッジ:Ll上に写しを作成するに要する時間に比べて短
い間隔で磁気ディスク装置に対するアクセス要求が発生
する場合には、写し作成はディスクーキャッシュの効果
を減する要素となる。作成された写しがその後に有効に
利用される確率(ヒツト率)が高い場合にはディスク・
キャッシュの効果が優越するが、ヒツト率が低い場合に
はディスク・キャッシュによりむしろ性能が低下するこ
とになる。ここではリード動作に対するノット・ヒツト
時の写し作成を例としてあげたが、従来技術ではライト
動作において写しを作成する場合にも同様な問題が生ず
る。
ライト動作においては写し作成方式がいくつかめるが、
ディスク・キャッシュと磁気ディスク内の対応するブロ
ック内のデータを一致きせるため、これらの間でのデー
タ転送動作を総称してここでは写し作成と呼ぶ。たとえ
が、ライトデータをまず磁気ディスク装置ヘライトして
、その後その属するブロックのデータをディスク・キャ
ッシュにライトし、それと同時にあるいはその処理後、
ディスク・キャッシュ内のデータを対応する磁気ディス
ク内のブロックへ転送してから、さらに残シの部分又は
そのブロック全部の写しをディスクφキャッシ二内に作
成する方式などがある。
いずれの場合にも、写し作成中に頻繁に磁気ディスク装
置へのアクセスがあると、ディスク・キャッシュの効果
を減する。
〔発明の目的〕
本発明は、上記の考察に基づくものであって、補助記憶
の中のデータの写しをキャッシュ・メモリに保持する入
出カシステムにおいて、補助記憶に対するアクセス要求
が写し作成処理によって悪影響を受けないようにしたキ
ャッシュ・メモリ制御方式を提供することを目的として
いる。
〔発明の構成〕
そしてそのため、本発明のキャッシュ・メそり制御方式
は、記憶領域が複数のブロックに分割されている補助記
憶と、記憶領域が複数のブロックに分割されているキャ
ッシュ・メモリとを具備し、上記補助記憶に記憶されて
いる一部のデータがブロック単位で上記キャッシュ・メ
モリ上に写しが取られ、アクセス要求元装置からのリー
ド・アクセス要求があったとき、該当データが上記キャ
ッシュ・メモリ上に存在するか否かを調べ、存在する場
合には上記キャッシュ・メモリから該当データを読出し
て上記アクセス要求装置側に送り、存在しなかった場合
には上記補助記憶から該当データを読出して上記アクセ
ス要求元装置側に送シ、しかる後に該当データの属する
ブロックの写しを上記キャッシュ・メモリ上に作成する
ための写し作成処理を行い、またライト・アクセス要求
があった場合には補助記憶にライトした後、そのデータ
の属するブロックの写しを上記キャッシュ・メモリ内に
作成するか、あるいはライトデータをキャッシュ・メモ
リにライトした後又は同時に補助記憶にもライトし、そ
のデータの属するブロック全部の内容を一致させるため
補助記憶とキャッジ2・メモリにそれぞれの写しを作成
するように構成された入出力クステムにおいて、写し作
成処理中に上記アクセス要求元装置からのアクセス要求
があったときには、写し作成処理を中断して当該アクセ
ス要求を処理し、アクセス要求を処理した後に中断され
る写し作成処理を再開することを特徴とするものである
〔発明の実施例〕
以下、本発明を図面を参照しつつ説明する。
第3図は本発明のハードウェア構成の一例を示す図、第
4図は写し作成キューを説明する図、第5図は制御レジ
スタの構成を示す図、第6図は第3図の1イクロプロセ
ツサの処理を説明するための70−チャートである。
第3図において、DCCはディスク・キャッシュ制御装
置、4はマイクロプロセッサ、5はディスク制御回路、
6は写し作成キー−・7は写し作成キューレジスタ、8
は制御レジスタをそれぞれ示している。なお−1第1図
と同一符号は同一物を示している。ディスク・キャッシ
ュ制御装置DCCは、ディスク・キャッシュ1、マイク
ロプロセッサ4、ディスク制御回路5、写し作成キュー
6および制御レジスタ8を有している。以下、説明の簡
単のため、リード動作の例についてのべる。
ディスク・キャッシュ制御装置DCCは、中央処理装置
から例えばリード・アクセス要求が送られて来ると、該
当するデータがディスク・キャッシュ1に存在するか否
かを調べ、存在する場合には該当データを主記憶3に転
送し、存在しない場合には磁気ディスク装置2から該当
データを読出して主記憶3に転送すると共にディスク・
キャッシュ1上に写しを作成する等の動作を行うもので
おる。マイクロプロセッサ4は、制御記憶(図示せず)
に格納されている各種の処理ルーチンを実行するもので
ある。ディスク制御回路5は、マイクロプロセッサ4か
らの指令に基づき磁気ディスク装置2からのデータの読
出しや磁気ディスク装置2に対するデータの書込み、磁
気ディスク装置2のヘッドのボジン冒ニングなどを行う
ものである。
ディスク制御回路5によって読込まれたデータは、ディ
スク−キャッジ具1に書込まれる。写し作成キエー6は
、FIFO(Fイデat  工% Fイブ5to9Lt
)方式のものであシ、この中には写し作成要求情報が格
納畜れる0第4図は写し作成キ!−−6の構成を示すも
のであシ、写し作成キュー6は、複数の写し作成キエー
レジスタ7から構成される。写し作成要求情報は、ディ
スク・アドレス、ディスク・キャッジ具−アドレスおよ
びバイトeカウントから構成されておシ、写し作成キュ
ーレジスタ7に書込まする。これは写し作成をいったん
中断した後、再開する友めに必要な情報である。第5図
は制御レジスタ8を説明するものである。制御レジスタ
8は、ディスク・キャッシュの制御に必要な幾つかの情
報を保持するが、本発明に関係あるものとしては、 (イ)写し作成中であること、或は作成処理を開始する
ことを示すビット (ロ)写し作成を中断することを示すビット(ハ)写し
作成動作が中断されたことを示すビット に)写し作成を中断し次ときに使用した写し作成レジス
タのアドレス(入れ子の深さ)の4種である。
第6図はマイクロプロセッサ4の処理を示すフローチャ
ートである。なお、制御レジスタ8のビットO「写し作
成」は、ディスク・キャッジ具1への写し作成開始と同
時にオントなシ、終了するとオフとされる。中央処理装
置(図示せず)からアクセス要求があると、マイクロプ
ロセッサ4は。
「写し作成jビットを調べる。このビットがオンの場合
には制御レジスタ80ビツト1「中断要求」をオンとし
、一時停止状態となる。一方、ディスク制御回路5は、
制御上で必要な所定の時点、例えばセクタ・パルスを検
出した時点でマイクロプロセッサ4に割込みをかける。
マイクロプロセッサ4は1割込み処理の初期の段階で「
中断要求」ビットを調べ、このビットがオンであれば「
写し作成キュー」に必要な情報の退避などの写し作成中
断処理を行い、「中断」ビットをオンとし1次いで「停
止要求」ビットをオフにする。その後に一時停止状態と
なっていたアクセス処理が再開され、ディスク・キャッ
ジ具制御が行われる。ディスク・キャッシュ制御の段階
では下記のような処理が行われる。即ち、アクセス要求
がリードの場合には、リード・アクセス要求で指定され
たデータを含むブロックがディスク・キャッジ、1に存
在するか否かを調べ、存在する場合にはディスク−キャ
ッシュ1から該当データを読出して主記憶3に転送し、
存在しない場合には該当データを磁気ディスク装置から
読出して主記憶3に転送し、しかる後に「写し作成」ビ
ットをオンとし、いまアクセスされたブロック内のデー
タをディスク・キャッジ具に転送して写しを作成する。
なお、ディスク・キャッジ具1に磁気ディスク装置のデ
ータの写しを作成する際、空きのブロックが存在しない
場合には、優先順位の低いブロックを選択し。
このブロックに磁気ディスク装置のデータの写しを作成
する。ディスク・キャッジ具制御が終了しに後、制御レ
ジスタ8の「中断j〜ビットを調べ、これがオンのとき
には写し作成動作が中断されているので、「写し作成キ
エーレジスタ」のアドレスを読みとシ、「写し作成キュ
ー」6から写し作成再開に必要な情報を読みとって、制
御レジスタ8の「写し作成」ビットをオンとし、コピー
 (写し)作成処理を行う。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように1本発明によれば、写し
作成中に補助記憶へのアクセス要求があ−)り場合には
、写し作成処理を中断してアクセス要求を処理し、アク
セス要求を処理した後で、写し作成処理を再開している
ので、ディスク・キャッジ具の特性を最大限に発揮する
ことが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図はディスク・キャッジ具を有する磁気ディスク・
サブシステムの概要を示す図、第2図はこの種の磁気デ
ィスク・サブシステムの従来例の動作を説明するための
図、第3図は本発明のノ% −ドウエア構成の一例を示
す図、第4図は写し作成キエーを説明する図、第5図は
制御レジスタの構成を示す図、第6図は第3図のマイク
ロプロセッサの処理を説明するためのフローチャートで
ある。 1・・・ディスク・キャッシユ、2・・・磁気ディスク
装置、3・・・主記憶、4・・・マイクロプロセッサ、
5・・・ディスク制御回路、6・・・写し作成キエー、
7・・・写し作成キス−レジスタ、8・・・制御レジス
タ。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 京 谷 四 部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 記憶領埴が複数のブロックに分割されている補助記憶と
    、記憶領域が複数のプ・ロックに分割されているキャッ
    シュ・メモリとを具備し、上記補助記憶に記憶されてい
    る一部のデータがブロック単位で上記キャッジ−・メモ
    リ上に写しが取らn1アクセス要求元装置からのリード
    ・アクセス要求がめったとき、該轟データが上記キャッ
    シユ・メモリ上に存在するか否かを調べ、存在する場合
    には上記キヤツシユ・メモリから該当データを読出して
    上記アクセス要求装置側に送シ、存在しなかっfc場合
    には上記補助記憶から該当データを読出して上記アクセ
    ス要求元装置側に送シ、シかる後に該当データの属する
    ブロックの写しを上記キャッシュ・メモリ上に作成する
    ための写し作成処理を行い、またライト・アクセス要求
    があった場合には補助記憶にライトした後、そのデータ
    の属するブロックの写しを上記キヤツシユ・メモリ内に
    作成するか%あるいはライトデータをキャッシユ・メモ
    リにライトした後又は同時に補助記憶にもライトし、そ
    のデータの属するブロック全部の内容を一致させるため
    補助記憶とキヤツシユ・メモリにそれぞれの写しを作成
    するように構成された入出カシステムにおいて、写し作
    成処理中に上記アクセス要求元装置からのアクセス要求
    があったときには、写し作成処理を中断して当該アクセ
    ス要求を処理し、アクセス要求を処理した後に中断され
    ている写し作成処理を再開することを特徴とするキャッ
    シユ・メモリ制御方式。
JP58046489A 1983-03-18 1983-03-18 キヤツシユ・メモリ制御方式 Pending JPS59172186A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58046489A JPS59172186A (ja) 1983-03-18 1983-03-18 キヤツシユ・メモリ制御方式

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JP58046489A JPS59172186A (ja) 1983-03-18 1983-03-18 キヤツシユ・メモリ制御方式

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS59172186A true JPS59172186A (ja) 1984-09-28

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ID=12748622

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JP58046489A Pending JPS59172186A (ja) 1983-03-18 1983-03-18 キヤツシユ・メモリ制御方式

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JP (1) JPS59172186A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62243044A (ja) * 1986-04-16 1987-10-23 Hitachi Ltd デイスクキヤツシユメモリの制御方式
JPS63106057A (ja) * 1986-10-22 1988-05-11 Alps Electric Co Ltd デイスクキヤツシユシステム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62243044A (ja) * 1986-04-16 1987-10-23 Hitachi Ltd デイスクキヤツシユメモリの制御方式
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