JPS60142456A - 入出力制御方式 - Google Patents

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】 （発明の利用分野） 本発明は入出力制御方式に関し、詳しくは入出力系のコ
スト低減化を図るため中間バッファを設けた場合の入出
力制御方式、特に磁気テープ装置の制β１１のため「バ
ッファを設けたときの人出力制御方式に関するものであ
る。

〔発明の背景〕

磁気テープ装置を有する入出力系のコスト・パフォーマ
ンスの向上を目的として、バッファを設けた制御装置が
提案されている。

バッファを設けた磁気テープを有する入出力系には２種
類あり、１つは従来の磁気テープにバッファ付きの制御
装置を接続したものであり、他の１つは真空カラムを取
り除いた磁気テープ装置にバッファ付きの制御装置を接
続したものである。

前者はすでに商品化されており、後者は特願昭５７−１
５２０２８号、特願昭５７−１５２０２９号明細書等に
より提案されている。真空カラムは、磁気テープ装置の
高速立ち上げには必要不可欠であるため、真空カラムの
ない磁気テープ装置では立ち上げ時間が大幅に増加する
。このためディスクと同じように、立ち上げ処理は、オ
フラインで行われる。すなわち、ディスクの場合、目標
位置の直前に設定するため、−周余分に回転させるオフ
ライン操作となるのに対し、磁気テープの場合、先ず目
標位置の直前まで巷き戻しを行うオフライン操作となる
。

また、立ち上げ時間のオーバヘッドを減らすために、制
御装置Ｃバッファを設けて、ｔυ数ブロックの先読み・
まとめｌ＜きを行う制御方式が考えられている。

↓゛ｆ空カフカラムり除くことじよる性能劣化を最小限
に抑えるには、先読み、まとめ１ニルきの方法が間ｊｌ
ｖ（となる。ずなオ〕ち、先読み、まとめ書きのデータ
転送数が十分でない場合をこけ、立ちにげ処理の行われ
る割合が套くなり、データ転送路が有効に利用さねない
ことになる。

次に、真空カラムを備えた磁気テープ袋層を接続した場
合について、述べる。

Ｘ〔空力ラムを備えた磁気テープの場合には、高速な立
ち」二は処理が可能であるため、データをまとめて先ｔ
ｔ７１″みをしたり、書き込むことは炉意味になる。こ
の場合、バッファを設ける意図は、チャネルの台ぎ攻（
′Ｉｌｌ減にある。一般に、チャネルと７匙気ｔ−プの
沖ＩＵにはギャップがあるため、バッファを設けること
により、主記憶装置とバッファの間のデータ転送は、チ
ャネルの最大転送用度で処理することが可能となり、１
台のチャネルに複数の制御装置を接続することが可能と
なる。この場合、バッファを有効に利用するため「け、
入力処理の際に、バッファ内に空きブロックが牛じたと
き、そのバッファＣデータを先読み対象としたり、出力
処理の際には、ブロック内にデータが格納された後、直
ちに書き込みの対象とする方が、磁気テープの利用率が
高くなり、スルーブツトの向りにつながる。

しかし、制御装置に磁気テープ装置が複数台接続さねて
いる場合、各磁気テープ装置ごとにデータを入出力処理
する速度が異なる。このため、単位時間当りに大量のデ
ータを処理する磁気テープ装置に対しては大量のデータ
の先読み・後書きを行う必要があり、逆にそれほどデー
タ全処理しない磁気テープ装置に対しては、そｉ］はど
多くの量のデータを先読み・後書きする必要はない。し
たがって、適切なスケジューリングをもって制ｆａｉｌ
することが必要であるが、従来、具体的な先読み、後書
きスケジューリングに関する方式は提案されていない。

真空カラムのない磁気テープ装置で、先読み・まとめ書
きのスケジューリング方式（先読み・まとめ占きを行う
順番を決める方法）が間開にならない即由は、立ちＬげ
処理１時間がかがり、これが完了したときじ、他の磁気
テープがデータ転送を行っているときには、再結合準備
処理に入らなけねばならないからである。すなわち、先
読み・まとめ書きに入れるのが実際に可能な時間は、き
わめて短かい時間帯に限定されているため、その機会を
逃すと、次に先読み・まとめ書きが行えるのはいつにな
るか保証できないことになる。このため、データ転送が
可能になった磁気テープがら先ｖ１）み・まとめ書きを
行う方法が＊除菌である。

しかし、この方法は、ずでに−ディスク装置で用いられ
ているものである。

〔発明の目的〕

本イ１いＩＩＪの目的Ｇ」、このような従来の間（１ｑ
１を解決し、中間バッファを利用して入出力装置の先読
み後書き、あるいは先読み・まとめ書きを効率よく行う
ことができる人出力制御方式を桿供することに−ある。

〔発明の概要〕

上記の目的を達成するため、本発明の入出力制御方式は
、複数台の入出力装置をｔＰ続した入出力制御装置にお
いて、データ・バッファ、該データバッファと主記憶装
置間のデータ転送を制御する第１の制御手段、および該
データ・バッファと入出力装置間のデータ転送を制御す
る竿２の制御手段を有し、上記両方のデータ転送を同時
並行して行い、所定量のデータの先読み・まとめ書き（
または後書き）を行うことに特徴がある。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実１．１１１例を、図面により説明する
。

第１図は、真空カラムのない磁気テープ装置を接続した
制御系のブロック図である。

なお、本実施例は、一般に、データ転送に先立って行わ
れる立］二げ処理を制ｆｊｌ装置とはオフラインで行う
入出力装置の先読み・まとめ書き方式虹適用できるもの
であるが、ここでは入出力装置として真空カラムのない
磁気テープ装置を例にとり説明４−る。

第１図において、ｌＯは中央処理装置（以下ＣＰ　Ｕと
記す）、１１は主記憶装置、］２はチャネル、１３は制
御装置、１４はバッファ、］５は磁気テープ群である。

ここで、制御装置］−３は、主記憶装置１１とバッファ
１４−間のデータ転送処理、および碑気テープ装置詳１
５とバッファ１４間のデータ転送処理を、同時並行して
実行することができる。しかし、同時に、磁気テープ４
６置群１５の中の２台以上のｌｋ？気テープ装置とのデ
ータ転送処ｐｌは、不可能である。

前述のように、真空カラムのない磁気テープ装置群１５
は、立ちＩ〕げ処理じ時間を璧するため、制御値［１３
とはオフラインで神数の立ちトげ処ｖ１１を同時に行い
、立ちＩｒ、げ処理が終了した時点で再び制御装置Ｐ？
、　１３と結合し、データ転送処理を行う。これにより
、磁気テープ装置群１５ｆ対する入出力処理を仙率よく
処理することができる。ただし、６す気テープ装置群１
５の中のある磁気テープ装置が立ち上げ処理を終了した
とき、他の磁気テープ装置が制御値＊］３とデータ転送
中の場合には、再結合準備処理に入る。この再結合準備
処理とは、一旦目標位置をｊ１ｎ過させた後、再び巻き
戻して目標位置の直前にヘッドを位置決めする処理であ
る。再結合準備処理が終了したとき、まだ他の磁気テー
プ装置がデータ転送中であれば、再度、再結合準備処理
に入る。以下、制御装置］３と結合が可能になるまで、
この処理を繰り返す。

第２図は、第１図のバッファの桿用領聞を示ず図である
。

バッファｌ＋は、第２図に示すよう（、びく気テープ装
置群１５の中の各磁気テープ装置ごとに専用の領域２０
０に分割ざねている。そして、バッファ１４は任意の磁
気テープ装置との間でデータ転送を行う場合、その磁気
テープ装置々に対応する専用領域２００からデータを読
み出し、あるいはそこＣデータを書き込む。

第３図は、舘１図の制御装置の４１り成図である。

制御装置１ｆｊ１３は、チャネル１２とバッファ１４間
のデータ転送と、磁気テープ装置群］５とバッファ１４
間のデータ転送とを、同時並行して処理するため、２つ
のデータ転送装置＆３０．　ｂ３１を具備している。デ
ータ転送装置＆３０は、チャネル１２とバッファ１４間
のデータ転送処理を行い、データ転送装置ｂ３１は、磁
気テープ装置群１５とバッファ１４間のデータ転送処理
を行う。

データ転送装置ａ３０とｂ３１は、通常の装置間の情報
伝送方式および同期方式により情報伝送処理と同期処理
を行う。

８１￥１図において、いまＣＰＵｌ０が処理要求に対し
てサービスを提供しでいるときに、入出力処理が必要じ
なると、チャネル１２、制御装置１３を通じて磁気テー
プ装置群１５の中の該当する磁気テープに対しこの要求
を伝える。このときの動作は、従来の場合と何ら新しい
点はないので説明を省略する。

ここでは、データ転送装Ｆｊａ３０とｂ　３１の動作を
説明することにより、制御装置１３ないしシステム全体
の動作を明らかに−する。

先ず、データ転送装置Ｆｊ　ａ　３０は、チャネル１２
から入出力要求を受け取るか、あるいはデータ転送装置
ｂ３１から磁気テープ装置群１５とバッファ１４間のデ
ータ転送処理が終了したという通知を受け取ったとき、
実行を開始する。

第４図は、第３図のデータ転送装置ａ３０の処理フロー
チャートである。

データ転送装ｆｆｆａ３０は、ステップ４００と牛０１
で実行すべき処理が発生したか否かをｆＨ，１する処理
を繰り返し行う。チャネル１２から入出力要求を受け取
ると、ステップ４０２でその要求が入力要求か否かを判
別する。入力要求の場合Ｃは、ステップ４０３でバッフ
ァ１４の中の磁気テープ橋置群１５の指定された磁気テ
ープ装置用領域２００内に要求されたブロックが存在す
るか否か調べる。存在した場合には、ステップ４０４に
おいて、そのブロックをチャネル１２に転送する。

存在しない場合には、指定された磁気テープ装置ｒ入出
力要求を発行するため、データ転送装Ｗ＃ｂ３１に−そ
の旨を通知する（、ステップ４０５）。そして、磁気テ
ープ装置群１５の仙１の磁気テープ装置に対する要求を
受け伺けられるよう「するため、−・畦ヂャネル１２と
の接続をθ、１陶１する。

一方、出力処理の場合には、ステップ４０６て、バッフ
ァ１４中の指定された磁気テープ装置の領域２００がす
でｃｙ一杯ト二なっているか否かを判別する。また、一
杯になっていなければ、ステップ４０７で、チャネル１
２から出力ブロックを受け取り、バッファ１４に転送す
る。また、一杯になっていれば、ステップ４０５で、入
力要求時と同じ処理、つまりデータ転送装置Ｐｔｂ３１
に対し入出力要求を行う。

ステップ４０１で、データ転送装置Ｉ￥ｂ３１から磁気
テープ装置群１５とバッファ１４間のデータ転送処理終
了を受け取ると、ステップ４０８では、チャネル１２と
の間でデータ転送処理を開始する。

このとき、磁気テープ装置群１５からの人力処理が完了
したならば、バッファ１４から、いま読み込ま謙またブ
ロックをチャネル１２に転送する。

一方、出力処理が完了した場合は、チャネル１２から出
力対象となるブロックを受け取り、バッファ１４にこの
ブロックを書き込む。

第５図は、第５図のデータ転送装［ｂ３１の処理フロー
チャートである。

データ転送装置ｂ３１は、データ転送装置ａ３０から磁
気テープ装置群１５に対する入出力要求を受け取ったと
きか、あるいは、磁気テープ装置群１５の中のある磁気
テープ装置がデータ転送処理を行うことが可能になった
ときに、動作を開始する（ステップ５０１．５０２）。

データ転送装置ａ３０からの要求を受け取った場合には
、ステップ５０３で、磁気テープ装置群１５の中の指定
された磁気テープ装置に対し、立ち上げ要求を発行する
。一方、磁気テープ装置でデータ転送が可能となった場
合には、ステップ５０４で、バッファ１４とその磁気テ
ープ装置間のデータ転送処理に入る。出力処理の場合に
は、バッファ１４から磁気テープ装置群１５へ、入力処
理の場合には、磁気テープ装置群１５からバッファ１４
へ、それぞれデータを転送する。ステップ５０５では、
データ転送処理が完了したことをデータ転送装ｆｆ＃ａ
３０に通知する。

以上がデータ転送装置＆３０とｂ３１％つまり制御装置
１３の処理動作である。

制御装置１３とバッファ１４と磁気テープ装置ｆｆＷ１
５から構成される入出力系のスループット（単位時間当
りの処理件数）の上限値は、データ転送装置ａ３ｏ＋　
ｂ３１のいずれかの利用率が１になったときである。デ
ータ転送装置ａ３０は、単Ｃバッファ１４からデータを
転送するのみであるため、利用率を囮節することはでき
ない。一方、データ転送装Ｗ１ｂ３１の利用率は、立ち
上げ処理や再結合準備処理の割合を減少させることによ
り、ｌに近づけることができる。逆に云うと、ＭＩＮの
入出力系のスループットを最大限に引き出すため（は、
データ転送装置ｔｂ３１の利用率をできる限り１に近づ
けるように、先読み、まとめ書きを行うことが有効であ
る。

データ転送装置ｂ３１の利用率は、データ転送処理以外
の処理が十分短いと仮定してこれを無視し、データ転送
時間、立ち上げ処理時間、再結合準備処理時間を指数分
布と仮定すれば、次式の範囲にある。

ｎ　ｔ　／　（ＭＡＸ　（Ｔ、　Ｓ）　／　Ｎ　＋　ｎ
　ｔ）≦ρ≦ｎｔ／　（ＭＩＮ　（Ｔ、Ｓ）／ｒｌｎｔ
）・・・（式１） ここて、ｎは立ちとげ処理、百結合処理、またはデータ
転送処゛理を行っている磁気テープ装置の台数、Ｓは平
均立ち上げ時間、Ｔは平均再結合準備時間、Ｎは一回の
先読み、まとめ古きで処理するブロック数、ρはデータ
転送装置ｆ　ｂ　３１の利用率、ＭＡＸ　（ａ、ｂ）は
ａとｂのうちの大きい方の値なとること、Ｍ、ＩＮ（ａ
、ｂ）はａとｂのうちの小さい方の値をとることを、そ
れぞれ示している。

ここで、Ｎを無限大にずれけ、明らかにρを１、すなわ
ちデータ転送装置ｂ４１のスルーブツトを最大限に引き
出すことができる。また、ある目標利用率ρを達成する
ために、１回の先読み・まとめ書きで転送すべきデータ
１ｌｉＮｔは、上記（式ｌ）を変形することｋより、次
一式で表わすことができるＯ ｖ　Ｉ　Ｎ　Ｃｒ、　Ｓ）　／　（ｎ　（１−ρ））≦
Ｎｔ≦ＭＡＸ　（Ｔ、　Ｓ）　／　（ｎ　（１−ρ））
・・・（式２） ρを１に十分近い値、例えば０．９　または０．９５に
設定したとき、（式２）にＴ、Ｓ等の磁気テープ装置群
１５の性能値を代入し、ｎを１台から接続最大数までの
値に変化させてＮｔを算出すれば、ｎの値に応じて１回
の先読み・まどめ書きすべきデータ量を得ることができ
る。

第６図は、第３図のデータ転送装置におけるデータ量算
出装置の配置図である。

前記（式２）のＮｔを算出する装置６０は、第６図に示
すよう＆こいデータ転送装Ｍ、　ｂ　３１のフンボネン
トとして搭載される。

真空カラムを備えた磁気テープ装置の場合は、立ち、ヒ
げ時間が殆んどないため、（式１）のρを常に１とする
ことができる。これに対し、真空カラムのない磁気テー
プ装置の場合、１回当りの先読み・まとめ書きデータ量
を、ρを十分１に近づけることができるような値Ｎ。に
設定することにより、真空カラムを除去することによっ
て牛じた性能劣化を最小限に抑えることができる。

第７図は、本発明の評価を示す平均応答時間の特性図で
ある。

第７図における曲線α）は真空カラムなしの磁気テープ
装置、（２）は従来の磁気テープ装置であり、いずれも
立ち上がり時間は３　Ｑ　ｍ５ｅｃ　、ブロック長は６
にバイトである。そして、第７図では、データ転送路の
利用率を０．９に−するだけのデータを先読み、まとめ
書きした場合における平均応答時間（ｍｓｅｃ）が示さ
れている。横軸は、システムの負荷バランスを示す（Ｃ
Ｐ　Ｕサービス時間／データ転送時間）。すなわち、横
軸の左側（０，１に近い方）はＩ１０バウンド領域（Ｉ
１０装置の方がＣＰＵより利用率が高い領域）、中央（
１の近辺）は負荷がバランスしている領域、右側（ｌＯ
に近い方）はＣＰＵバウンド領域（ＣＰ　Ｕの方がＩ１
０装置より利用率の高い領域）である。

どの領域でも、真空力゛ラムのない磁気テープ装置は従
来の磁気テープ装置に一比べて殆んど変わりない性能が
得られている。

こねは、十分な量の先読み、まとめ書きを行えば、真空
カラムを取り除いても、性能劣化を防止できることを示
している。

次に、こｔｌを式で表現する。

磁気テープ装置が真空カラムを備えているときＷは、■
１０サブシステムのサービス率（μとする）は１ブロツ
クの平均データ転送時間（１）を用いて、次のように表
わすことができる。

μｍ１／ｌ　・・・（式３） 一方、磁気テープ装置が真空カラムを備えていないとき
のＩ１０サブシステムのサービス率（／Ａ’とする）は
、簡単な［ｉ定を設けることにより次式の範囲にあるこ
とが証明できる。

ｎ／（ＭＡＸ　（Ｔ、Ｓ）／Ｎ＋ｎｔ）≦μ′：Ｆｎ／
　（ＭＩＮ　（Ｔ、Ｓ）／Ｎ＋ｎｔ）・・・（式４） なお、ｎ、Ｓ、’Ｉ”、Ｎは、ｈｉｔ記（式ｌ）の説明
（おける定鉤と同じである。

このとき、それぞれの磁気テープ装置の平均再結合準備
時間（Ｔ）を平均立ち上げ時間（Ｓ）に等しくすると、
磁気テープ装置のサービス率は次式で表わせる。

ｐ’＝ｎ／　（Ｓ／Ｎ＋ｎｔ）　−−＋（式５）また、
磁気テープ装置の平均立ち上は時間（Ｓ）を平均再結合
時間（Ｔ）に等しくすると、磁気テープ装置のサービス
率は次式で表わせる。

／”−”／　（’Ｉ’／Ｎ＋ｎ、ｔ）　・・・（式６）
実際に−は、データ転送処理を行っている磁気テープ装
置以外の装置は、立ちにげ処理が再結合準備処理を行っ
ているため、磁気テープ装置のサービス率は上記（式５
）と（式６）の間虹ある。

ここで、Ｎを十分１大きくずれ１よ、明らかに次式が成
立する。

ｌｉｍ　μ→μ　・・・（式７） したがって、μ′／μがＩｆ近い値、例えば０．９〜０
．９５となるように−Ｎを設定すれば、真空カラムを取
り除くことによって生じた性能劣化を小さくすることが
可能である。

次に、本発明の第２の課題である真空カラムのあるバッ
ファ付きＭＴの先読み・後書きのスケジューリング方式
について述べる。

第８図は、本発明の実施例を示す泪算機システムのブロ
ック系統図である。

第８図にわいて、１０，１１，１２．１４は、第］−図
と同じく、ＣＰｔＪ、主記憶装置、チャネル、およびバ
ッファをそれぞれ示しており、１３′は制御装置、１６
は真空カラムを備えた磁気テープ装置群、１７はバッフ
ァ制御部を示す。

チャネル１２のデータ転送速度と磁気テープ装置Ｆｌｊ
１６のデータ転送速度とのギャップを埋めるために、バ
ッファ１４とバッファ制御部１７を段目て、先読み、＠
書きのスケジューリングを行う。

制御装置１３′に複数の入出力装ＪＲ（ここでは、Ｒ（
気テープ装置１６）が接続されている場合、各装置ごと
にアクセス照度が異なる。このため、先Ｍｅ、　、７＋
・後書きを行う際には、アクセス頻度にしたがって、こ
れらの処理を行う必要がある。本発明では、各磁気テー
プ装置幀適当な数のブロックを割り当て、入力処理を行
っている場合はそのブロックのデータがＣＰ　ｔｌ側に
読み込まれて空じなったとき、また出力処理を行ってい
る場合は、そのブロック内にＣＰＵからデータが書き込
まれたときに、それぞれのブロックを、先入れ少出し基
準にしたがい先読み・後書きを行うキューにリンクする
ことによって実現する。この場合、キューは、磁気テー
プ装置ごとに設けるのではなく、すべての磁気テープ装
置に対し共通に設けられる。

しかし、入力処理を行っている場合には、ある磁気テー
プ装置に割り当てたすべてのブロックが空になったとき
、および出力処理を行っている場合「は、すべてのブロ
ックにデータが格納さＪ］たどき、次の入出力要求が到
着するまでに、少なくとも１個のブロックの先読み・ま
とめ害き全行わなければ、待ちが発生ずる。そこで、こ
のために−さら「優先度の高い先読み・後−）きキュー
を設け、上記の事態が発生した場合には、該当磁気テー
プ装置用のブロックを１つ優先順位の高い先読み・後書
きキューにリンクするようにしている。

第９図は、第８図の制御装置の構成図である。

第９図り示すように、制御装置１３’は２つのプロセッ
サａ２００．ｂ２０１ｅ具備しており、プロセッサａ２
００が主記憶装置１１とバッファｌ牛の間のデータ転送
を行い、プロセッサｂ２０１がバッファ１４と磁気テー
プ装置群１６の中の１台との間のデータ転送を行う。ま
た、両プロセッサａ、２００．ｂ２０１は、それぞれバ
ッファ制御部１７に−も接続される。

制御装置］３′は、主記憶装置１１とバッファ１牛間の
データ転送処理と、磁気テープ装置とバッファ１４間の
データ転送処理を、同時並行して行う。

ここで、磁気テープ装置群１６は、ディスク装置や真空
カラムがない磁気テープ装置とは異なり、高連な立ち上
けが可能であるため、立ぢヒげからデータ転送完丁まで
制御装置１３′との状続関係は保持さ才する。

第１０　＋Ｖｌζ・」、第８図のバッファとバッファ制
御部の構成図である。

バッファ制御部１７は、ＭＴブロック・キュー３００、
ＭＴウェイト・フラグ３０１、先読み・後書き第１キユ
ー３０２、先読み・後書き第２キュー３０３．第１キュ
ー最後尾ポインタ３０４゜および第２キュー最後尾ポイ
ンタ３０５より構成さｉする。

バッファ１４は、複数個のブロック３０６に分割され、
各ブロック３０６は磁気テープ装置群１６の中の特定の
磁気テープ装置に割り当てらねる。

複数のブロック３０６が同一の磁気テープ装置に割り当
てられた場合、これらのブロック３０６はＭＴブロック
・ポインタ群３００の中の対応するポインタを起点とし
てリンクされる。ＭＴウェイト・フラグ３０１は、この
磁気テープ装置に対する処理要求の待ち状態を示す。ま
た、先読み・後書きの対象となったブロック３０６は、
先読み・後書き第１キュー３０２．または先読み・後−
４唇が゛−２キュー３０３のいずれかを起点とずイ）キ
ューにリンクさｔｌる。ブロック３０６がどちら（リキ
１−にリンクされるかは、胆１作Ｈ？２明の途中で説明
する。第１キユー／静後尾ポインタ３０４、第２キユー
ｉ後を糸尾ポインタ３０５　＋ｊ、それぞ才１のキュー
の最後尾にあるブロック３０６を指す。

８’ｔ　１１図は、第１０図のブロックの内部詳細図で
ある。

第１１図い示すよう「、１つのブロック３０Ｇは、デー
タ部＋０５の前に、２つのポインタ４００．４０１と２
つのフラグ４０２．４０３と１つの識別番号！０４が格
納さねている。

ＭＴポインタ４００は、同一磁気テープ装置に割り当て
られたブロック３０５をリンクするためのポインタであ
り、先読み・後書きホ′インタ４０１は、先読み・後書
きの対象となるブロック３０６をリンクするだめのポイ
ンタである。先読み・後書きポインタ４０１がｎｕｌｌ
　状態であることは、］′す在このブロックが先読み・
後書きキューに結合されていないことになる。転送中フ
ラグ４０２は、これがＯＮ状態のとき、このブロックが
転送状態にあることを示す。リード・ライト・フラグ４
０凸は、このブロック３０６がリード用かライト用かを
示すものである。ＭＴ　’　Ｉ　］）　（磁気テープ装
置識別番号）４０４は、そのブロック３０６が割り当て
られている磁気テープ装置を識別するためのものである
。データ部牛０５は、磁気テープ装覆群１６から請、み
込まれたデータか、ＣＰＵから書き込ま第１たデータで
ある。

次に、制御装置１３′の動作、つまりプロセッサａ２０
０．ｂ２０１の動作１ついて述べる。

＠１２図は、プロセッサ＆２００の処即フ０−チャート
であり、第１３図はプロセッサｂ２０１の処理フローチ
ャートである。

ここで、プロセッサａ２ｏｏとプロセッサｂ２０１の間
の同期および情報交換は、通常のプロセッサ間で用いら
れる方法で行われる。

第１２図において、プロセッサａ２００が処理を開始す
るのは、チャネル１２から入出力処理を受け取ったとき
か、あるいはプロセッサｂ２０１から入出力待ちとなっ
ている処理要求の実行が可能になったという通知を受け
取ったときである。

プロセッサａ、２００は、ステップ７００と７０１でこ
れらの状態が発生するのを’ｄｆＷａする。チャネル１
２から入出力要求を受け取ると、ステップ７０２でこの
要求が入力要求か出力要求かを判別する。入力要求であ
れは、ステップ７０３で入力対象となるデータがすでに
ブロック３０６中じ読み込まねているかを、ＭＴブロッ
ク・キュ一群３００よりのポインタから各ブロック３０
６のＭ　Ｔポインタ＋ＯＯをたどることによりｍ、詔す
る。出力処理の場合には、ステップ７０４で入力処理の
場合と同じ手順により、出力の対象となる磁気テープ装
置に力［り当てらねたブロック３０５中に空きブロック
があるか否かを判別する。ステップ７０３でデータが碑
、み込まれている場合、およびステップ７０４で空きブ
ロックがある場合には、いずれもステップ７０５でチャ
ネル１２とバッファ１４との間のデータ転送処理を行う
。データ転送処理が終了すると、チャネル１２との接続
を切断する。この後、ステップ７０６において、入出力
の対象となった磁気テープ装置に割り当てらねたブロッ
ク３０６の中で、先読み・後書きポインタ４０１がｎｕ
ｌｌ　（空き）状態であるブロック３０６を探索する。

これが見つかったときには、ステップ７０７において、
いまデータ転送が行われたブロック３０６を、第２キユ
ー最９尾ポインタ３０５を利用して第２ギユーの最後尾
にリンクし、第２キュー最後尾ポインタ３０５の内容を
更新する。

一方、ｎｕｌｌ　状態のブロックが見つからない場合に
は、ステップ７０８において、再びその処理要求が入力
要求であるか出力要求であるかを判別する。入力要求の
場合には、ステップ７０９で、そのブロックを第１−ｖ
−二−最後尾ポインタ３０４を利用して、第１キユーの
最後尾にリンクする。

出力要求の場合には、ステップ７１０において、先読み
・後書き第２キユー３０３からサーチして、出力対象と
なっている磁気テープ装置に割り当てられているブロッ
ク３０６の中で、最初に見つかったブロック３０６をキ
ューから取り外し、これを第１キュー最後尾ポインタ３
６４を利用して第１キユーの最援尾にリンクする。この
後、ステツブ７０７にジャンプする。ステップ７０３で
データの先２７１′、みが行われていない場合、または
ステップ７０４で空きブロックがない場合には、ステッ
プ７１１で、Ｍ　Ｔウェイト・フラグ３０１を待ち伏卵
にして、ここでチャネル１２どの接続関係を切断する。

次＆ξ、ステップ７０１−で、プロセッサｂ２０１から
データ転送が可能になったという１１ｎ知を受け取ると
、ステップ７１２で、ＭＴウェイト・フラグ３０１を調
べ、とのＣく気テープ装置がデータ転送可能になってい
るかを＃詔する。この後、ステップ７１３で、ＭＴウェ
イト・フラグ３０１をＯＦＦ状態をこした後、チャネル
１２との接続を行う。

次に、ステップ７０５にジャンプして、チャネル１２と
のデータ転送を行う。

プロセラづｂ　２０１のホ１）作を、第１３図により説
明する。

第１３図において、プロセッサｂ２０１は、先Ｍ１み・
後書き竿ｌギュー３０２または先読み・後書き第２キユ
ー３０３にブロック３０６が結合さねると、処理を開始
する。ステップ６０１と６０２がこの処理であって、必
ず先読み・後シｑき第１キユー３０２から調べるので、
こ才１がｎｕｌｌ　のときのみ、先読み・後書き第２キ
ユーが調べらねる。

ステップ６０３では、キューの＜’（頭のブロックを取
り出す。次に、ステップ６０４．で、リード・ライトフ
ラグ４０３、Ｍ、ＴＩＤ４０４を１．Ｍべ、磁気テープ
装置群１６の中の指定された磁気テープ装置のデータ転
送を行う。データ転送の期間は、転送中フラグ牛０２を
ＯＮにする。データ転送が完了すると、先読み・後書き
ポインタ４０１　ｆｉ：ｎｕｌｌにして、転送フラグ４
０２をＯＦ　Ｆにする。この後、ステップ６０５におい
て、データ転送を行った磁気テープ装置のＭＴウェイト
・フラグ３０１が待ち状態になっているか否かを調べ、
待ち吠胛になっているときには、ステップ６０６Ｃおい
て、これを完了状＄１１−し、データ転送が完了したこ
とをプロセッサ＆２００に通知する。再び、ステップ６
０１に戻って第１キユーにブロックが結合されているか
を調べる。

このように、第８図の人出力制御系では、入力処理の場
合、データがブロック内に先読みされているときには、
見掛け−Ｌチャネル１２の転送速度でデータにアクセス
することができるとともＣ５出力処理の基金、空きバッ
ファがあねは２．ｕｔｔ’ｔは−Ｌ１チャネル１２の転
送速度でデータにアクセスすることができる。なお、チ
ャネル１２と磁気テープ装置のデータ転送速度の差は、
２〜３倍あるので、本発明では、最大限で２〜３倍たけ
入出力処理時間を＠Ｊ、縮できることになる。

実唾例では、真空カラムのない（ｉＦ？気テープ装置群
１５と真空カラムのある磁気テープ装置群１６を対象と
して、入出力制御を説明したが、磁気ディスク装置、磁
気ドラム装置、画像入力走査装置、プリンタ装置ｌＴ等
の入出力系にも適用できることは勿論である。

〔発明の効果］ 以上説明したように、本発明「よ第１は、中間バッファ
を利用して入出力装置の先読み・後書きを効率よく処理
するスケジユーリングを行うことがてき、また真空カラ
ムのない磁気テープ装置等の立ち上げ時間が大きい入出
力装置に対しても、性能劣化を最小限い抑えることがで
きるので、入出力制御系に適用すねばきわめて効果が大
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す人出力制御系のブロッ
ク図、第２図はｆ＋￥１図のバッファの構成図、第３図
は第１図の制御装置の構成図、第４図は第３図のデータ
転送装ｆＦｔ　＆の！Ｆｌ！Ｉ作フロー作中ローチャー
トは第３図のデータ転送装置すの動作フローチャート、
第６図は先読み・まとめ書きデータ量算出装置の配置図
、色７図は本発明の評価を示す平均応答時間の特性図、
第８図は本発明の他の実帥例を示す入出力制御系のブロ
ック図、第９図は第８図の制御装置の構成図、第１０図
は第８図のバッファとバッファ制御部の構成図、第１１
図は第３図のブロックの構成図、第１２図、第１３図は
それぞれ＃４９図のプロセッサａ、ｂの処理フローチャ
ートである。 １０　ｒｃＰＵ、１１　、主記憶装置、１２：チャネル
、１３，１３：制作１装置、１牛：バッファ、１５：真
空カラムのない磁気テープ装置群、１６：真空カラムの
ある磁気、テープ装置群、１７：バッファ制御３１１部
、３０６＝ブロツク、３００：ＭＴブロックギュー、３
０１部Ｍ’ｌ’ウェイト・フラグ、３０２．３０３　：
第１．箆２キュー、３０４−、３０５＝第１．第２キユ
ーの最後尾ポインタ。 特許出動Ａ人　株式会社　日立製作重 代　１１　人　弁理士　磯　杓　雅　俊第１図 第２図 ２００　２００　２００ 第３図 ２ 第　４　図 第　５　図 第　８　図 １０ 第　９　図 ２ 第１０図 １７ ４ 第１１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 α）複数台の入出力装置を接続した入出力制御装置にお
   いて、データ・バッファ、該データ・バラ。 アアと主記憶装置間のデータ転送を制御するｆａｌの制
   御手段、および該データ・バッファと入出力装置間のデ
   ータ転送を制御する第２の制御手段を有し、上記両方の
   データ転送を同時並行して行い、所定量のデータの先読
   み・まとめ書き（または後書き）を行うことを特徴とす
   る入出力制御方式。 ｅ）複数台の入出力装置を接続した入出力制御装置にお
   いて、データ・バッファ、該データ・バッファと主記憶
   装置６間のデータ転送を制御する第１の制御手段、およ
   び該データ・バッファと入出力装置間のデータ転送を制
   御する第２の制御手段を有し、立ち−Ｌげ処理−を入出
   力制御装置とはオフラインで行う入出力装置に対し、Ｃ
   ＰＵ、ヒを走行しているプログラムによって使用されて
   いる台ｆｆ１ｋ一応１て先読み・まとめ書きするデータ
   ・ブロック数を変更することを特徴とする入出力制御方
   式。 （■前記先読み・まとめ書きするデータ・ブロック数を
   Ｎ、ＣＰＵ上を走行しているプログラムによって使用さ
   れている入出力装置数をｎ、ｌブロックの平均データ転
   送時間をｔ、平均立ち上げ時間を８．データ転送路の利
   用率をρとしたとき、次の関係が成立することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項または笛２項記載の入出力制
   御方式。 Ｐ−Ｘｌｔ／（Ｓ／Ｎ＋ｎｔ） （４）再結合準備時間の平均値をＴとしたとき、次の関
   係が成立することを特徴とする特許請求の範囲第１項、
   第２項または第３項記載の入出力制御方式。 ｐ　−ｎ　ｔ　／　（Ｔ　／　Ｎ　＋　ｙｓ　ｔ　）（
   ，５１前記データ転送路の利用率ρをある目標値に設定
   して、先読み・まとめ書きするデータ・ブロック数Ｎを
   決定することを特徴とする特許請求の範囲第３項または
   第４項記載の入出力制御方式。 Ｃ）複数台の入出力装置を接続した入出力制胛装置いお
   いて、データ・バッファ、該データ・バッファと主記憶
   装置間のデータ転送を制御する第１の制御手段、および
   該データ・バッファと入出力装置間のデータ転送を制御
   する第２の制御手段を有し、上記データ・バッファを複
   数のブロックに分割して、各ブロックを各入出力装置に
   割り当て、入力処理でデータがブロック内に先読みさ１
   １ているとき、および出力処理でデータ・バッファに空
   きブロックがあるときには、チャネルの転送速度でデー
   タにアクセスすることを特徴とする人出力制御方式。 （７）前記データ転送制御において、複数の入出力装置
   に共通の２本の先読み・後書きキューを設け、それぞれ
   のキューに優先度を付けることを特徴とする特許請求の
   範囲第６項記載の入出力制御方式。 （８）前記データ・バッファと主記憶装置間のデータ転
   送制御において、入力処理でブロックにデータが先読み
   さｔｌていないときには、読み込みを待ち、読み込み終
   了によりデータを転送して、ブロックが空になったとき
   、入力処理がアクセスした入出力装置に割り当てられた
   他のブロックがすべて空のときにけ、いま空に４「つた
   ブロックを先読み・後書き第１キユー（優先度の高いキ
   ュー）の最後尾に、そうでないときには、Ｆ記ブロック
   を先読み・後書き第２キユー（優先度の低いキュー）の
   最後尾１２結合することを特徴とする特許請求の範囲第
   ６項または第７項記載の入出力制御方式。 ０）前記データ・バッファと主記憶装置間のデータ転送
   制御において、出力処理で空きブロックがないときに−
   は、空きが生ずるまで待ち、空きブロックが生じると主
   記憶装置からデータを該ブロックに転送した後、該ブロ
   ックを牛読み、後書き第２キユーの最後尾に結合し、さ
   らに−Ｆ、記出力処理のアクセス対象となる入出力装置
   に割り当てられている他のすべてのブロックの中に空き
   ブロックが１つもないときには、先読み・後書き第２キ
   ユーを先頭からサーチし、最初（見つかった該出力処理
   のアクセス対象となる入出力装置に割り当てられたブロ
   ックを先読み・後書き第２キユーから取り外し、先読み
   ・後書き第１キユーの最梓尾に結合することを特徴とす
   る特許請求の範囲第６項または第７項？、載の入出力制
   御方式。 （］、０）　Ｊ７’ｒＪ　記デー々・バッファと入出力
   装置間のデータ転送料Ｏ＜＋　Ｖおいて、第１キユーに
   先読み・後書き用のバッファがあれば先頭のブロックを
   取り出し、なけオ］げ笛２キューからブロックを取り出
   して、所定の入出力装置からデータを上記ブロック「読
   み込もか、あるいは後書き用のブロックからデータを所
   定の入出力装置に書き込むことを特徴とする特許請求の
   範囲第６項記載の入出力側ｉ、ｔｌｌ方式。