JPS6041145A - Disc cache device - Google Patents

Disc cache device

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Publication number
JPS6041145A
JPS6041145A JP58149192A JP14919283A JPS6041145A JP S6041145 A JPS6041145 A JP S6041145A JP 58149192 A JP58149192 A JP 58149192A JP 14919283 A JP14919283 A JP 14919283A JP S6041145 A JPS6041145 A JP S6041145A
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JP
Japan
Prior art keywords
data
central processing
transfer
processing units
disk
Prior art date
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Pending
Application number
JP58149192A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Masui
晃二 桝井
Toshiyuki Ide
井手 寿之
Masayuki Tanji
雅行 丹治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS6041145A publication Critical patent/JPS6041145A/en
Pending legal-status Critical Current

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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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)
  • Multi Processors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To process simultaneously accesses from plural CPUs by dividing data transfer from a connection port in accordance with priority and executing the transferred data when the titled device is simultaneously accessed from the connected plural CPUs. CONSTITUTION:When a CPU1 sets up a logical connection request line CNRQ1, a microprocessor 47 in a controller 20A is interrupted and a CPU1 processing task receives a command from the CPU1. When the received command is a read instruction, the task searches a directory 23 and checks whether necessary data exist or not in a cache memory 21. If data exist in the memory 21, the address of the memory 21 and the number of data are set up in a DMA controller 50 and a transfer request signal from the CPU1 is inputted to a transfer request line DREQ1 of the controller 50. If data transfer to CPUs 2, 3 is not executed, the controller 50 reads out immediately data from the cache memory 21, and transfers the read-out data to the CPU1, and when data transfer to the CPUs 2, 3 is under operation, the transfer should be started after ending the transfer of one byte.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はディスクキャッシュ装置に係り、特に複数の中
央処理装置を接続するとともに、接続された複数の中央
処理装置から同時にアクセスすることができるディスク
キャッシュ装置に関する。
Detailed Description of the Invention [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a disk cache device, and particularly to a disk cache device that connects a plurality of central processing units and can be accessed simultaneously from the plurality of connected central processing units. Regarding equipment.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

一般に、1台の磁気ディスク装置を複数の中央処理装置
によって共有するマルチシステムを構成する場合は、つ
ぎのような機構が採用されている。
Generally, when configuring a multi-system in which one magnetic disk device is shared by a plurality of central processing units, the following mechanism is adopted.

該磁気ディスク装置と複数の該中央処理装置との論理的
な接続がされるときには、該中央処理装置から該磁気デ
ィスク装置に対してなされる接続要求を走査するととも
に、接続要求のあった該中央処理装置を選択し、該磁気
ディスク装置と該中央処理装置とを論理的に接続する切
換機構が必要となる。そして、該切換機構が採用された
マルチシステムにディスクキャッシュ装置を適用すると
第1図、または第2図に示す構成となる。
When a logical connection is made between the magnetic disk device and a plurality of central processing units, a connection request made from the central processing unit to the magnetic disk device is scanned, and the central processing unit that received the connection request is scanned. A switching mechanism is required to select a processing device and logically connect the magnetic disk device and the central processing unit. When a disk cache device is applied to a multi-system employing this switching mechanism, the configuration shown in FIG. 1 or 2 will be obtained.

第1図はディスクキャッシュ装置が1台のときの一実施
例を示す構成図である。第1図において、データを処理
する中央処理装置(CPU)1〜3と、該中央処理装置
1〜3の共有する1台の磁気ディスク装置6は切換機構
(MAC)4によって該中央処理装置1〜3に接続され
る。このとき、該磁気ディスク装置6の動作を制御する
磁気ディスフ制御装置5と、該切換機構4との間に前記
磁気ディスク装置6の記憶データに対し、高速・くツフ
ァの役目をするディスクキャッシュ装置7が設けられる
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment in which there is only one disk cache device. In FIG. 1, central processing units (CPUs) 1 to 3 that process data and one magnetic disk device 6 shared by the central processing units 1 to 3 are connected to each other by a switching mechanism (MAC) 4. ~3 is connected. At this time, a disk cache device that serves as a high-speed buffer for the storage data of the magnetic disk device 6 is provided between the magnetic disk control device 5 that controls the operation of the magnetic disk device 6 and the switching mechanism 4. 7 is provided.

前記構成において、該中央処理装置1〜3と、該ディス
クキャッシュ装置7と、該ディスク制御装置5と、磁気
ディスク装置6との論理的接続は、切換機構4により接
続されている。そして、該ディスクキャッシュ装置7、
または該ディスク制御装置5が該中央処理装置1〜3の
いずれかの命令を実行中のときは、該磁気ディスク装置
6内の一連動作が終了するまで論理的に接続しておく必
要がある。この間他系の該中央処理装置1〜3よりのア
クセスは、該切換機構4によって待たされる。
In the above configuration, the central processing units 1 to 3, the disk cache device 7, the disk control device 5, and the magnetic disk device 6 are logically connected by a switching mechanism 4. and the disk cache device 7,
Alternatively, when the disk control device 5 is executing an instruction from any one of the central processing units 1 to 3, it is necessary to maintain the logical connection until a series of operations within the magnetic disk device 6 is completed. During this time, access from the central processing units 1 to 3 of other systems is made to wait by the switching mechanism 4.

一般に、待たされる時間は、ヘッドの移動に数十ミリ秒
、回転待ちに数ミリ秒、さらに転送語数に応じたデータ
転送時間が必要である。
Generally, the waiting time is several tens of milliseconds for head movement, several milliseconds for waiting for rotation, and a data transfer time corresponding to the number of transferred words.

第2図はディスクキヤノンユ装置が値数台のときの一実
施例金示す構成図である。第2図において、第1図と同
一構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する
。本実施例が第1図と異なるところは、該切換機構4と
、該ディスクキャッシュ装置7Aとの接続位置が入れ替
わっている。但Vcある。そして、該ディスクキャッシ
ュ装置7人は、該中央処理装置1〜3に対して個々に設
けられるとともに、該ディスクキャッシュ装置7A相互
1団が連絡機構8によつ゛C接続される。
FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment in which the disk canon device is of several sizes. In FIG. 2, the same components as in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and their explanations will be omitted. The difference between this embodiment and FIG. 1 is that the connection positions of the switching mechanism 4 and the disk cache device 7A are switched. However, there is Vc. The seven disk cache devices are individually provided for the central processing units 1 to 3, and the groups of disk cache devices 7A are connected to each other by a communication mechanism 8.

前記構成において、該ディスクキャッシュ装置7Aは、
該中央処理装置1〜3毎に設置されており、1台の該中
央処理装置1〜3が該ディスクキャッシュ装置71℃、
または該ディスク市IJ御装置5及び該ディスク装置6
をアクセスしている1司においても、他の該中央処理装
置1〜3は該ディスクキャッシュ装置7Aをアクセスす
ること〃;できる。
In the configuration, the disk cache device 7A has the following features:
It is installed for each of the central processing units 1 to 3, and one of the central processing units 1 to 3 has the disk cache device 71°C,
or the disk city IJ control device 5 and the disk device 6
Even if one central processing unit is accessing the disk cache device 7A, the other central processing units 1 to 3 can access the disk cache device 7A.

これは、該中央処理装置1〜3毎に該ディスクキャッシ
ュ装置7Aが接続されているとと(てよシ、接続されて
いる該中央処理装置1〜3に対しては常に動作すること
ができる。し75)シ、該ディスクキャッシュ装置7A
にデータが存在せず、該磁気ディスク装置6をアクセス
しなければならないときは、第1図の実施例と同様に該
切換機構4によって待たされることとなる。
This is possible if the disk cache device 7A is connected to each of the central processing units 1 to 3 (in other words, it can always operate for the connected central processing units 1 to 3). 75) The disk cache device 7A
When there is no data in the magnetic disk device 6 and the magnetic disk drive 6 must be accessed, the switching mechanism 4 waits as in the embodiment shown in FIG.

さらに、本実施例においては、個々のディスクキャッシ
ュ装置7A上のデータの連続性を保つ手段として、つぎ
の方法が使用されている。すなわち、該中央処理装置1
が該磁気ディスク装置6上のある領域に格納されている
データAをA′に書き換えたとき、このデータAが該中
央処理装置2に接続された該ディスクキャッシュ装置7
Aに格納されているとする。このとき、該中央処理装置
2が該ディスクキャッシュ装置7A上のAの領域をアク
セスすると、該中央処理装置1の書き換えたA′ではな
く古いAのデータとなる。このようなことのないよう、
該磁気ディスク装置6上のデータが書き換えられたとき
、どの領域のデータが書き換えられたかを他の該ディス
クキャッシュ装置7Aに通知する連絡機構8が設けられ
ている。
Furthermore, in this embodiment, the following method is used as a means for maintaining the continuity of data on each disk cache device 7A. That is, the central processing unit 1
When the data A stored in a certain area on the magnetic disk device 6 is rewritten to A', this data A is transferred to the disk cache device 7 connected to the central processing unit 2.
Suppose that it is stored in A. At this time, when the central processing unit 2 accesses the area A on the disk cache device 7A, the data becomes the old data A, not the data A' rewritten by the central processing unit 1. To prevent this from happening,
When data on the magnetic disk device 6 is rewritten, a communication mechanism 8 is provided that notifies the other disk cache devices 7A of which area's data has been rewritten.

したがって、該ディスクキャッシュ装置7Aは、データ
Aを無効とし、つぎに該中央処理装置2がらこの領域を
アクセスされると、該磁気ディスク装置6よりデータA
′を持ってくることにより、データの連続性を保つこと
ができる。しかし1データの連続性を保つ処理により、
該ディスクキャッシュ装置7Aのオーツ(−ヘッドが増
大する。
Therefore, the disk cache device 7A invalidates the data A, and when the central processing unit 2 accesses this area next, the magnetic disk device 6 stores the data A.
′, data continuity can be maintained. However, due to processing that maintains the continuity of one data,
The number of heads of the disk cache device 7A increases.

第3図は第2図に示すディスクキャッシュ装置の構成を
示すブロック図である。第3図において、該ディスクキ
ャッシュ装置7Aは、該ディスクキャツシュ装置7A全
体が制御されるコントローラ20と、該磁気ディスク装
置6上のデータが格納されるキャッシュメモリ21とが
アドレスノくス42によって接続される。そして、該中
央処理装fx〜3からのコマンドが記憶されるコマンド
レジスフ22並びにアドレスバス40及び411f−よ
って該コントローラ20に接Meされているとともに、
該キャッシュメモリ21に格納されているデータの転送
元及び現在のアドレスが記憶されるディンクトリ23と
がある。さらに、該ディスクキャッシュ装置7Aと他機
器を接続する機構としては、該中央処理装置1〜3に対
して、データを転送するデータバス30及び31がゲー
ト33を介して接続される。制御関係としては、制御線
34、該中央処理装置1〜3から論理的接続が要求され
るC1’JRQ’i線35及び該CNR,QI線35に
対する応答線CNAKO線36とが接続される。また、
該切換機構4に対して、データを転送するデータバス3
0及び32がゲート33を介して接続される。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the disk cache device shown in FIG. 2. In FIG. 3, the disk cache device 7A has a controller 20 that controls the entire disk cache device 7A, and a cache memory 21 in which data on the magnetic disk device 6 is stored by an address node 42. Connected. It is connected to the controller 20 by a command register 22 in which commands from the central processing units fx~3 are stored, and address buses 40 and 411f.
There is a directory 23 in which the source and current addresses of data stored in the cache memory 21 are stored. Further, as a mechanism for connecting the disk cache device 7A to other devices, data buses 30 and 31 for transferring data are connected to the central processing units 1 to 3 via gates 33. As for control relations, a control line 34, a C1'JRQ'i line 35 whose logical connection is requested from the central processing units 1 to 3, and a response line CNAKO line 36 for the CNR and QI lines 35 are connected. Also,
A data bus 3 that transfers data to the switching mechanism 4
0 and 32 are connected through gate 33.

制御関係としては、制御線37、該ディスクキャッシュ
装置7人力・ら論理的接続を要求するCNRQO線38
及び該CNRQO線38に対する応答線CNAKI線3
9とが接続される。つぎに、他装置ディスクキャッシュ
装置7Aに対して、他の該ディスクキャッシュ装置7A
への書き込み要求線WREQ043 、他の該ディスク
キャッシュ装置7Aからの書き込み要求線WREQI4
4及び該磁気ディスク装置6上の薔き込みアドレスを通
知する連絡線WAD几45がゲート33を介して接続さ
れる。
Regarding control, there is a control line 37, and a CNRQO line 38 that requests logical connection from the disk cache device 7.
and a response line CNAKI line 3 for the CNRQO line 38.
9 is connected. Next, for the other device disk cache device 7A, the other device disk cache device 7A
A write request line WREQ043 to the disk cache device 7A, a write request line WREQI4 from the other disk cache device 7A
4 and a communication line WAD box 45 for notifying the fixed address on the magnetic disk device 6 are connected via the gate 33.

前記構成においての動作概要を第4図(a)、(b)及
び(C)によって説明する。
An outline of the operation in the above configuration will be explained with reference to FIGS. 4(a), (b), and (C).

第4図は第3図の動作を説明するフローチャートである
。第4図において、該中央処理装置1〜3は、ステップ
100において、該ディスクキャッシュ装置7iまたは
該磁気ディスク装置6をアクセスするのに先立ち、K 
CNRQI 35 f m 理“1°′にセットし、論
理的接続がされる。一方、該ディスクキャッシュ装置7
Aは、該CNRQI35を常に監視している。該CNR
QI 35が1”にセットされると、ステップ110 
(fiより該CNAKO36を1″にセットし、該中j
+l乏処理装置1〜3に論理的接続のさ2tたこと力”
ill知される。
FIG. 4 is a flowchart illustrating the operation of FIG. 3. In FIG. 4, in step 100, the central processing units 1 to 3, before accessing the disk cache device 7i or the magnetic disk device 6,
CNRQI 35 f m is set to "1°'" and logical connection is established. On the other hand, the disk cache device 7
A constantly monitors the CNRQI35. The CNR
When QI 35 is set to 1”, step 110
(Set the CNAKO36 to 1" from fi, and
+The power of 2t logical connections to the processing devices 1 to 3.
ill be known.

そして、ステップ120により該中央処理装置1〜3か
らのコマンドを受信し、該コマンドレジスタ22に格納
するとともに、ステップ130によってリード分管かど
うか判定する。コマンド75: IJ−ド命令のときに
は、ステップ140によりディレクトリアドレスポイン
タをディレクトIJ 23の先頭アドレスから1つずつ
増加させ、j畝次ディレクトリがサーチされる。ここで
、該中央処理装置1〜3からアクセスされたデータが該
ディスクキャッシュ装置7A上にあるかどう7)−ステ
ップ150によって判定する。この判定は該データノ(
ス41を通して得られたトラックアドレスの中に、アク
セスされたデータが含まれるかどうかにより判定される
。つぎに、該中央処理装置1〜3からアクセスされたデ
ータが該ディスクキャッシュ装置7A上に存在するとき
は、ステップ160によって該キャッシュメモリ21よ
シ該テータノくス31を通して、該中央処理装置1〜3
にデータが転送される。データ転送が終了するとステッ
プ170により、該中央処理装置1〜3に対し終了報告
がされる。さらに、ステップ180によって、該CNR
QI35が0”にセットされることを監視し、該CNR
QI35が0″になれはステップ190によシ、該CN
AKO36をリセットしてステップ100に戻る。
Then, in step 120, commands from the central processing units 1 to 3 are received and stored in the command register 22, and in step 130, it is determined whether the command is a lead branch. Command 75: In the case of an IJ-do command, the directory address pointer is incremented one by one from the first address of the directory IJ 23 in step 140, and the j-row directories are searched. Here, it is determined whether the data accessed from the central processing units 1 to 3 is on the disk cache device 7A (7)-step 150. This judgment is based on the data (
The determination is made based on whether the accessed data is included in the track address obtained through the bus 41. Next, when the data accessed from the central processing units 1 to 3 exists on the disk cache device 7A, the data is stored in the central processing units 1 to 3 through the cache memory 21 and the data node 31 in step 160. 3
data is transferred to. When the data transfer is completed, a completion report is sent to the central processing units 1 to 3 in step 170. Further, step 180 determines that the CNR
Monitor that QI35 is set to 0'' and check that the CNR
If QI35 becomes 0'', proceed to step 190, and the corresponding CN
The AKO 36 is reset and the process returns to step 100.

一方、ステップ130によってコマンドがライト命令で
あったとき、またはステップ150によシ必要なデータ
が該キャッシュメモリ21上に存在しなかったときには
、ステップ200において、該ディスク制御装置5との
論理的接続がされるように該CNRQO3Bがセットさ
れる。このとき、該磁気ディスク装置6が使用できるの
であれば、該切換機構4は該CNAKI39を1”にセ
ットするので、ステップ210によって該CNAK I
J9を監視し、該CNAKI39がセットされるとステ
ップ220により、該磁気ディスク装置6ヘコマンドが
転送される。そして、ステップ230によって、該コマ
ンドレジスタ22に保存されたコマンドによりリード、
またはライト動作が実行される。ここで、コマンドがラ
イトコマンドであったときには、該WREQ043をセ
ットし、他の該ディスクキャッシュ装置7Aにライトコ
マンドが実行されたことを通昶するとともに、該WAD
R45により書き込みアドレスを連絡する。連絡を受け
た該ディスクキャッシュ装置7Aでは、該キャッシュメ
モl) 21上に該当データがあればこれが無効とされ
る。また、他の該ディスクキャッシュ装置7Aからの通
知は、該W几EQI44によってなされる。つぎに、リ
ード・ライト動作が終わると、ステップ240によって
該磁気ディスク装置6側動作の終了処理を実行したのち
、ステップ250によシ該CN几Q038がリセットさ
れる。
On the other hand, if the command is a write command in step 130, or if the necessary data does not exist in the cache memory 21 in step 150, in step 200, the logical connection with the disk controller 5 is established. The CNRQO3B is set so that At this time, if the magnetic disk device 6 can be used, the switching mechanism 4 sets the CNAKI 39 to 1", so in step 210 the CNAKI 39 is set to 1".
J9 is monitored, and when the CNAKI 39 is set, the command is transferred to the magnetic disk device 6 in step 220. Then, in step 230, read by the command stored in the command register 22,
Or a write operation is executed. Here, if the command is a write command, WREQ043 is set, and the other disk cache devices 7A are notified that the write command has been executed, and the WAD
The write address is communicated by R45. In the disk cache device 7A that received the notification, if the corresponding data exists on the cache memory 1) 21, it is invalidated. Further, notifications from other disk cache devices 7A are made by the W EQI 44. Next, when the read/write operation is completed, a process for terminating the operation on the magnetic disk device 6 side is executed in step 240, and then the CN box Q038 is reset in step 250.

ステップ260によって、該中央処理装置1〜3側動作
の終了処理を実行したのち、ステップ270により該C
NRQI35が0”になるのを確認したあと、ステップ
280において該CNAKOa 6をリセットし、ステ
ップ100に戻る。
After executing the end processing of the operation on the central processing units 1 to 3 in step 260, in step 270 the CPU
After confirming that the NRQI 35 becomes 0'', the CNAKOa 6 is reset in step 280, and the process returns to step 100.

したがって、第1図に示す実施例においては、ディスク
キャッシュ装置が1台であシ、第2図の実施例のように
ディスクキャッシュ装置相互間における連絡をとる必要
がなく、ディスクキャッシュ装置の構成は簡単になるが
、中央処理装置からのアクセスに対して同時処理するこ
とができない。
Therefore, in the embodiment shown in FIG. 1, there is only one disk cache device, and there is no need for communication between the disk cache devices as in the embodiment of FIG. 2, and the configuration of the disk cache device is Although it is simpler, it is not possible to simultaneously process accesses from the central processing unit.

一方、第2図に示す実施例においては、中央処理装置か
らのアクセスに対する同時処理はできるが、ディスクキ
ャッシュ装置相互間における連結を必要とすることによ
シ、ハードウェア量及びオーバーヘッド址が増加すると
いう欠点があった。
On the other hand, in the embodiment shown in FIG. 2, although it is possible to simultaneously process accesses from the central processing unit, the amount of hardware and overhead increases due to the need for interconnection between disk cache devices. There was a drawback.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、前記従来技術の欠点を解消し、1つの
中央処理装置が磁気ディスク装置、またはディスクキャ
ッシュ装置をアクセスしているときにも、他の中央処理
装置からディスクキャッシュ装置にアクセスすることが
できるとともに、システム全体としてのスループットの
向上が確保し得るディスクキャッシュ装置を提供するこ
とにある。
An object of the present invention is to eliminate the drawbacks of the prior art, and to enable access to a disk cache device from another central processing unit even when one central processing unit is accessing a magnetic disk device or a disk cache device. It is an object of the present invention to provide a disk cache device that can improve the throughput of the entire system.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、前記目的を達成するため、ディスクキャッシ
ュ装置に複数の中央処理装置を同時に接続する接続口を
設けるとともに、接続された複数の中央処理装置から同
時にアクセス要求がなされたときには、あらかじめ定め
られた優先順位によシ処理するとともに、前記の接続口
から優先順位に従ってデータ転送を分割して実行するこ
とによって、複数の中央処理装置からのアクセスが同時
処理されるようにしたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a connection port for connecting a plurality of central processing units at the same time to a disk cache device, and when access requests are made simultaneously from the plurality of connected central processing units, a predetermined access request is made. The invention is characterized in that accesses from a plurality of central processing units can be processed simultaneously by processing data according to the priority order and dividing and executing data transfer from the connection port according to the priority order. .

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

つぎに、本発明を図面を参照して詳しく説明する。 Next, the present invention will be explained in detail with reference to the drawings.

第5図は本発明の適用されるディスクキャッシュ装置の
一実施例を示す構成図である。第5図において、第1図
と同一構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略
する。本実施例が第1図と異なるところは、該切換機構
4を設けることなく該中央処理装置1〜3と、該磁気デ
ィスク制御装置5及び該磁気ディスク装置6との間にデ
ィスクキャッシュ装置7Bを設けた点にある。そして、
該ディスクキャッシュ装置7Bは、3台の中央処理装置
を接続できる接続口があるとともに、該磁気ディスク装
置6をアクセスするときのデータ長が、1トラツク長(
12キロバイト)固定である。
FIG. 5 is a configuration diagram showing an embodiment of a disk cache device to which the present invention is applied. In FIG. 5, the same components as those in FIG. 1 are given the same reference numerals, and their explanations will be omitted. This embodiment differs from FIG. 1 in that a disk cache device 7B is provided between the central processing units 1 to 3, the magnetic disk control device 5, and the magnetic disk device 6 without providing the switching mechanism 4. It is at the point that I have set. and,
The disk cache device 7B has connection ports to which three central processing units can be connected, and the data length when accessing the magnetic disk device 6 is one track length (
(12 kilobytes) is fixed.

第6図は第5図に示すディスクキャッシュ装置の構成の
一実施例を示すブロック図である。第6図において、第
3図と同一構成要素には同一の符号を付し、その説明を
省略する。本実施例が第3図と異なるところは、他の該
ディスクキャッシュ装置7Aへの連絡機構8がなくなっ
たことと、該中央処理装置1〜3に対する接続口が2組
追加された点である。
FIG. 6 is a block diagram showing one embodiment of the configuration of the disk cache device shown in FIG. 5. In FIG. 6, the same components as those in FIG. 3 are given the same reference numerals, and their explanations will be omitted. This embodiment differs from FIG. 3 in that the communication mechanism 8 to the other disk cache device 7A is eliminated, and two sets of connection ports for the central processing units 1 to 3 are added.

前記構成において、該ディスクキャッシュ装置7Bは、
該ディスクキャツシュ装置7B全体が制御すれるコント
ローラ2OAと、3個の該中央処理装置1〜3からのコ
マンドを同時に格納できる様拡張されたコマンドレジス
タ22A以外には、第3図の実施例と大きな変更はない
。また、該中央処理装置1〜3と、該ディスクキャッシ
ュ装置7Bとの接続口は、接続される該中央処理装置1
〜3の数に合わせて増設されているが、信号の内容は第
3図の実施例と同様である。
In the above configuration, the disk cache device 7B has the following features:
Except for the controller 2OA that controls the entire disk cache device 7B and the command register 22A expanded to be able to store commands from the three central processing units 1 to 3 at the same time, there is no difference from the embodiment shown in FIG. There are no major changes. Further, the connection port between the central processing units 1 to 3 and the disk cache device 7B is connected to the central processing unit 1 to be connected.
.about.3, but the contents of the signals are the same as in the embodiment shown in FIG.

第7図は第6図に示すコントローラの構成の一実施例を
示すブロック図である。第7図において、該コントロー
ラ20Aにおける情報処理をするマイクロプロセッサ(
MPU)47と、該マイクロプロセッサ47の動作を規
定するプログラムが格納されるROM48と、作条用の
RAM49が接続される。そして、該マイクロプロセッ
サ47の制御と、該中央処理装置1〜3及び該磁気ディ
スク装置6とのインターフェースを制御するコントロー
ル回路51が各種情報バスにより、該マイクロプロセッ
サ47に接続される。さらに、CNELQ1〜3によっ
て、該マイクロプロセッサ47に割込みを発生させる割
込みコントローラ52と、該中央処理装置1〜3、該磁
気ディスク装置6及び該キャッシュメモリ21間のデー
タ転送を該マイクロプロセッサ47を介することなく、
独立して実行するDMAコントローラ50が各種情報バ
スによp1該マイクロプロセッサ47に接続される。
FIG. 7 is a block diagram showing one embodiment of the configuration of the controller shown in FIG. 6. In FIG. 7, a microprocessor (
An MPU 47, a ROM 48 in which a program defining the operation of the microprocessor 47 is stored, and a RAM 49 for operating conditions are connected. A control circuit 51 that controls the microprocessor 47 and interfaces with the central processing units 1 to 3 and the magnetic disk device 6 is connected to the microprocessor 47 through various information buses. Furthermore, data transfer between the interrupt controller 52 that generates interrupts to the microprocessor 47, the central processing units 1 to 3, the magnetic disk device 6, and the cache memory 21 is performed via the microprocessor 47 by CNELQ1-3. without any
An independently executing DMA controller 50 is connected to the p1 microprocessor 47 by various information buses.

つぎに、マルチプレクサ<MUX)53及びデマルチプ
レクサ(DMUX 1154が接続され、該コントロー
ラ20Aが構成される。
Next, multiplexer<MUX) 53 and demultiplexer (DMUX 1154) are connected to configure the controller 20A.

前記構成において、1バイトのデータ転送は、まず転送
要求元が転送確認信号几E Q O55をセットすると
、これに対し転送確認信号ACKI 56を返すことに
より実行される。ここで、マルチプレクサ53は、該中
央処理装置1〜3からの転送要求信号のなかから、現在
該磁気ディスク装置6をアクセスしている該中央処理装
置1〜3がもの信号のみを、セレクト入力(8人力)に
よシ選び該磁気ディスク装置6に出力させる。このとき
、該中央処理装置1〜3からの転送要求信号は、該DM
Aコントローラとの同期をとる目的により、DACK信
号とのOR条件として、該マルチプレクサ53に入力さ
れる。また、該デマルチプレクサ54は、該磁気ディス
ク装置6からのACKI56に対し、どの該中央処理装
置1〜3からの転送要求に対する応答かをセレクト入力
によって判定し、bDMAコントローラ50に送って、
データ転送を実行させる。なお、該DMAコントローラ
50に対する転送要求DREQ・0〜3は、該中央処理
装置1〜3と、該キャッシュメモIJ 21との間にお
いてデータ転送が実行されるので、該デマルチプレクサ
54の他に該中央処理装置1〜3からの転送要求信号が
OR条件とされている。〜第8図はマイクロプロセッサ
のプログラム構成の一実施例を示す構成図である。第8
図において、該ディスクキャッシュ装置7Bのハードウ
ェア管理及びタスクの管理が処理される08300と、
該中央処理装置1〜3からのコマンドが処理されるCP
U1〜3処理タスク310〜330と、どの該中央処理
装置1〜3からも起動のないときの処理となるアイドル
タスク340とから構成されている。
In the above configuration, a 1-byte data transfer is executed by first setting a transfer confirmation signal EQO 55 by the transfer request source and then returning a transfer confirmation signal ACKI 56 in response. Here, the multiplexer 53 selectively inputs only the signal of the central processing unit 1 to 3 currently accessing the magnetic disk device 6 from among the transfer request signals from the central processing units 1 to 3. 8 manual effort) and output it to the magnetic disk device 6. At this time, the transfer request signal from the central processing units 1 to 3 is transmitted to the DM.
For the purpose of synchronizing with the A controller, it is input to the multiplexer 53 as an OR condition with the DACK signal. Further, the demultiplexer 54 determines which central processing unit 1 to 3 is the response to the transfer request from the ACKI 56 from the magnetic disk device 6 based on the select input, and sends it to the bDMA controller 50.
Execute data transfer. Note that the transfer requests DREQ 0 to 3 to the DMA controller 50 are transferred between the central processing units 1 to 3 and the cache memory IJ 21, so the transfer requests DREQ. The transfer request signals from the central processing units 1 to 3 are set as an OR condition. - FIG. 8 is a block diagram showing an example of the program structure of a microprocessor. 8th
In the figure, at 08300, hardware management and task management of the disk cache device 7B are processed;
CP on which commands from the central processing units 1 to 3 are processed
It is composed of U1-3 processing tasks 310-330, and an idle task 340 that is processed when none of the central processing units 1-3 is activated.

ここで、各中央処理装置用の処理タスクの動作は同じな
ので、該CPU≠1処理タスク310を例にと9動作を
説明する。
Here, since the operations of the processing tasks for each central processing unit are the same, nine operations will be explained using the CPU≠1 processing task 310 as an example.

第9図は第8図に示すCP’U処理タスクの動作を説明
するフローチャートである。第9図において、該中央処
理装置1がCNRQlをセットすると、該マイクロプロ
セッサ47に割込みが入力、これにより08300はC
PUすl処理タスク310が起動される。該CPU+1
処理タスク310では、ステップ400においてCNA
KOlがセットされ、ステップ410によシ該中央処理
装置lからコマンドが受信される。つぎに、ステップ4
20により、リード命令かどうか判定し、リード命令の
ときはステップ430において、該ディレクトリ23を
サーチして、必要なデータが該キャッシュメモリ21上
に存在するかどうかステップ440によって判定する。
FIG. 9 is a flowchart illustrating the operation of the CPU'U processing task shown in FIG. In FIG. 9, when the central processing unit 1 sets CNRQl, an interrupt is input to the microprocessor 47, which causes the 08300 to
The PUsl processing task 310 is activated. The CPU+1
Processing task 310 includes, in step 400, CNA
KOl is set and a command is received from the central processing unit l according to step 410. Next, step 4
20, it is determined whether or not it is a read command. If it is a read command, the directory 23 is searched in step 430, and it is determined in step 440 whether the necessary data exists on the cache memory 21.

該キャッシュメモリ21上にめるデータが存在するとき
は、ステップ450によシテータ転送が実行される。こ
のときのデータ転送は、該中央処理装置1と該キャッシ
ュメモリ21とのデータ転送であシ、その転送手順は、
データ転送される該キャッシュメモリ21のアドレスと
データ数を該DMAコントローラ50にセットし、該中
央処理装置1からの転送要求信号がDMAコントロー2
のDREQ1に入力されるようにする。このとき、DM
Aコントローラ50は、他の該中央処理装置2〜3との
データ転送がされていなければ直ちにDACKlを該中
央処理装置1に返すとともに、該キャッシュメモリ21
から指定されたアドレスデータを読み出し、該中央処理
装置lにデータ転送する。他の該中央処理装置2〜3と
のデータ転送がすでに実行されていたときKは、1バイ
トのデータ転送が終わるまで待って該中央処理装置lと
のデータ転送が実行される。
If there is data to be stored in the cache memory 21, a citator transfer is performed in step 450. The data transfer at this time is between the central processing unit 1 and the cache memory 21, and the transfer procedure is as follows.
The address of the cache memory 21 and the number of data to be transferred are set in the DMA controller 50, and a transfer request signal from the central processing unit 1 is sent to the DMA controller 2.
input to DREQ1. At this time, DM
The A controller 50 immediately returns DACKl to the central processing unit 1 if data has not been transferred with the other central processing units 2 to 3, and also transfers the data to the cache memory 21.
The specified address data is read from the CPU 1 and transferred to the central processing unit 1. When data transfer with the other central processing units 2 to 3 has already been executed, K waits until the 1-byte data transfer is completed before data transfer with the central processing unit I is executed.

このようにして、指定された量のデータ転送が終わると
、ス戸ツブ460によって該中央処理装置1に対して終
了報告をして、ステップ470によf*CNRQ1がリ
セットさノLるまで待ったのち、ステップ480におい
てCNAKO1をリセットして処理が終了さnる。マタ
、ステップ420において、コマンドがライト命令であ
ったとき、またはステップ440によって必要なデータ
が該キャッシュメモリ21に存在しなかったときには、
ステップ490によシ他の該中央処理装置2〜3が該磁
気ディスク装置6を使用中かどうかの判定がされる。他
の該中央処理装置2〜3が該磁気ディスク装置6を使用
中でめったときは、ステップ570によυ核磁気デ・f
スフ装置6が空くまで待ち、ステップ500によってC
NRQOをセットして該磁気ディスク装置6との論理的
接続が確保される。
In this way, when the specified amount of data transfer is completed, the block 460 reports the completion to the central processing unit 1 and waits until f*CNRQ1 is reset in step 470. Thereafter, in step 480, CNAKO1 is reset and the process ends. In step 420, if the command is a write command, or if the required data does not exist in the cache memory 21 in step 440,
In step 490, it is determined whether the other central processing units 2 or 3 are currently using the magnetic disk device 6. If the other central processing units 2 to 3 rarely use the magnetic disk device 6, step 570
Wait until the space device 6 becomes vacant, and then perform C by step 500.
NRQO is set to ensure logical connection with the magnetic disk device 6.

他の該中央処理装置2〜3が該磁気ディスク装置6を使
用していないときは、直ちにCNRQOをセットする。
When the other central processing units 2 to 3 are not using the magnetic disk device 6, CNRQO is set immediately.

つぎに、ステップ510において、CNAKIがセット
される笠で待ち、ステップ520により該磁気ディスク
装置6にコマンドを転送し、ステップ530によってデ
ータリード・ライトに応じたキャッシュ動作が実行され
る。ここでのデータ転送は、該中央処理装置1〜3から
該デイスクキャツクユ装置7Bを経由し該磁気ディスク
装置60間において実行される。このとき、該中央処理
装置1からの転送要求信号は、該磁気ディスク装置6に
送らt、、該磁気ディスク装置6からのACKIIぎ号
が該DMAコントローラ50のDREQ入力に接続され
る。また、REQO信号は該DMAコントローラ50の
1)ACK信号と、該中央処理装置1からの転送要求信
号とがOR条件とされたもので、データ転送中は該DM
Aコントつ一う50と該中央処理装置1との両方に同期
するようになっている。なお、ライト命令の実行のとき
は、該キャッシュメモリ21と該磁気ディスク装置の両
方に魯さ込まれ、リード命令の実行のときは、該キャラ
ツユメモリに書き込なれるとともに、該中央処理装置1
に転送される。このようにして、データ転送が終了する
とステップ540において、該磁気ディスク装置側動作
の終了処理を実行し、ステップ550によりCNRQO
をリセットとした後、ステップ560によって該中央処
理装置l側動作の終了処理を実行して、ステップ470
へ戻る。
Next, in step 510, the process waits until CNAKI is set, in step 520, a command is transferred to the magnetic disk device 6, and in step 530, a cache operation according to the data read/write is executed. Data transfer here is executed between the central processing units 1 to 3 and the magnetic disk devices 60 via the disk storage device 7B. At this time, the transfer request signal from the central processing unit 1 is sent to the magnetic disk device 6, and the ACKII signal from the magnetic disk device 6 is connected to the DREQ input of the DMA controller 50. Furthermore, the REQO signal is an OR condition of the 1) ACK signal of the DMA controller 50 and the transfer request signal from the central processing unit 1, and during data transfer, the DM
It is designed to be synchronized with both the A control unit 50 and the central processing unit 1. Note that when a write command is executed, both the cache memory 21 and the magnetic disk device are read, and when a read command is executed, it is possible to write to the character memory and the central processing unit 1
will be forwarded to. In this way, when the data transfer is completed, in step 540, processing for terminating the operation on the magnetic disk device side is executed, and in step 550, the CNRQ
After resetting, the processing for terminating the operation on the central processing unit l side is executed in step 560, and step 470
Return to

すなわち、前記の例によれば、1台の中央処理装置がキ
ャッシュメモリ、または磁気ディスク製電をアクセスし
ている間であっても、他の中央処理装置がキャッシュメ
モリをアクセスすることができるので、複数の中央処理
装置が同時にデータ転送でき、システム全体のスループ
ットが向上するという効果がある。
That is, according to the above example, even while one central processing unit is accessing the cache memory or the magnetic disk drive, other central processing units can access the cache memory. , multiple central processing units can transfer data simultaneously, which has the effect of improving the throughput of the entire system.

なお、不実施例では、中央処理装置を3台としたが、接
続口を増やすとともに、DMAコントローラのチャンネ
ル数を増やすことにより、より多くの中央処理装置と接
続することができる。
In the non-example, three central processing units were used, but by increasing the number of connection ports and the number of channels of the DMA controller, it is possible to connect to a larger number of central processing units.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明は、前述したところよp容易に理解されるように
、ディスクキャッシュ装置に複数の中央処理装置を同時
に接続する接続口を設けるとともに、接続された複数の
中央処理装置から同時にアクセス要求がなされたときに
は、あらかじめ定められた優先順位により、データ転送
を分割して実行するようにしたので、複数の中央処理装
置からのアクセスが同時処理され、システム全体のスル
ープットの向上が図れるという利点がある。
As can be easily understood from the above description, the present invention provides a disk cache device with a connection port for connecting a plurality of central processing units at the same time, and allows access requests to be made simultaneously from the plurality of connected central processing units. In such cases, data transfer is divided and executed according to a predetermined priority order, so accesses from multiple central processing units can be processed simultaneously, which has the advantage of improving the throughput of the entire system.

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

第1図はディスクヤヤツシュ装置が1台のときの一実施
例を示す構成図、第2図はディスクキャッシュ装置が複
数台のときの一実施例を示す構成図、第3図は第2図に
示すディスクキャッシュ装置の構成を示すブロック図、
第4図は第3図の動作を説明するフローチャート、第5
図は不発明の適用されるディスクキャッシュ装置の一実
施例を示す構成図、第6図は第5図に示すディスクキャ
ッシュ装置の構成の一実施例を示すブロック図、第7図
は第6図に示すコントローラの構成の一実施例を示すブ
ロック図、第8図はマイクロプロセッサのプログラム構
成の一実施例を示す構成図、第9図は第8図に示すCP
U処理タスクの動作全説明する70−チャートである。 1〜3・・・中央処理装置、4・・・切換機構、5−磁
気ディスク制御装置、6・・・磁気ディスク装置、7゜
7A、7B・・・ディスクキャッシュ装置、8・・・連
絡機構、20.2OA・・・コントローラ、21・・・
キャッシュメモIJ、22,22A・・・コマンドレジ
スフ、23・・・ディレクトリ。 代理人 弁理士 高橋明夫 flc 静4辺 とθ) 殻4fJ とんジ 好乙グ
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment when there is one disk cache device, FIG. 2 is a configuration diagram showing an embodiment when there are multiple disk cache devices, and FIG. A block diagram showing the configuration of the disk cache device shown in the figure,
Figure 4 is a flowchart explaining the operation of Figure 3;
6 is a block diagram showing an example of the configuration of the disk cache device shown in FIG. 5, and FIG. 7 is a block diagram showing an example of the configuration of the disk cache device shown in FIG. 8 is a block diagram showing an example of the configuration of the controller shown in FIG. 8. FIG. 9 is a block diagram showing an example of the program configuration of the microprocessor.
70-Chart illustrating the entire operation of the U processing task. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1-3...Central processing unit, 4...Switching mechanism, 5-Magnetic disk control device, 6...Magnetic disk device, 7°7A, 7B...Disk cache device, 8...Communication mechanism , 20.2OA...controller, 21...
Cache memo IJ, 22, 22A... Command register, 23... Directory. Agent Patent attorney Akio Takahashi flc Shizuka 4 sides and θ) Shell 4fJ Tonji Kootogu

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、データを処理する中央処理装置と、該中央処理装置
の使用データを記憶する磁気ディスク装置との間にあっ
て前記磁気ディスク装置の記憶データに対し、高速バッ
ファの役目をするディスクキャッシュ装置において、前
記ディスクキャッシュ装置に複数の該中央処理装置を同
時に接続する接続口を設けるとともに、接続された複数
の該中央処理装置とのデータ転送を時分割処理する手段
を設け、複数の該中央処理装置から同時にアクセスでき
るように構成されたことf:%徴とするディスクキャッ
シュ装置。
1. In a disk cache device that is located between a central processing unit that processes data and a magnetic disk device that stores data used by the central processing unit and serves as a high-speed buffer for data stored in the magnetic disk device, the A disk cache device is provided with a connection port for simultaneously connecting a plurality of central processing units, and a means for time-sharing processing of data transfer with the plurality of connected central processing units is provided. f: A disk cache device that is configured to be accessible.
JP58149192A 1983-08-17 1983-08-17 Disc cache device Pending JPS6041145A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58149192A JPS6041145A (en) 1983-08-17 1983-08-17 Disc cache device

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JPS6041145A true JPS6041145A (en) 1985-03-04

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ID=15469814

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JP58149192A Pending JPS6041145A (en) 1983-08-17 1983-08-17 Disc cache device

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JP (1) JPS6041145A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01280860A (en) * 1988-05-06 1989-11-13 Hitachi Ltd Multiprocessor system with multiport cache memory
JPH04219815A (en) * 1990-03-08 1992-08-10 Bull Sa Peripheral mass-memory subsystem
JPH0934647A (en) * 1995-07-14 1997-02-07 Nec Corp Magnetic disk processing device

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