JPS6055453A - ディスクキャッシュ機構へのデ−タ格納方式 - Google Patents

ディスクキャッシュ機構へのデ−タ格納方式

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JPS6055453A
JPS6055453A JP58162869A JP16286983A JPS6055453A JP S6055453 A JPS6055453 A JP S6055453A JP 58162869 A JP58162869 A JP 58162869A JP 16286983 A JP16286983 A JP 16286983A JP S6055453 A JPS6055453 A JP S6055453A
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JP
Japan
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data
magnetic disk
magnetic
read
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP58162869A
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English (en)
Inventor
Satoru Kaneko
悟 金子
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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Publication of JPS6055453A publication Critical patent/JPS6055453A/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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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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】 (A)発明の技術分野 本発明はディスクキャッシュ機構を備えた磁気ディスク
サブシステムに係り、特に磁気ディスク装置に格納され
たデータをより効率良くキャッシュメモリへ格納するこ
とのできるディスクキャッシュ機構へのデータ格納方式
に関するものである。
(B)技術の背景 コンピュータシステムの主記録と磁気ディスク装置との
間にはアクセス・ギャップと呼ばれるアクセス時間の溝
がある。つまり、磁気ディスクのアクセス時間はおもに
その機械動作時間(シーク動作、回転待ち)によって占
められるため、自ずと限界があり、コンピュータシステ
ム全体の処理性能が上がらないという問題があった。こ
のアクセス・ギャップを埋めるために開発されたのがデ
ィスクキャッシュ機構である。
(C)従来技術と問題点 ディスクキャッシュ機構は簡単に言えば主記録と磁気デ
ィスク装置との間のバッファメモリであり、磁気ディス
ク装置へのアクセスの大部分をこのバッファメモリへの
アクセスに置き替えるものである。
第1図は従来の磁気ディスクサブシステムの構成図、第
2図は第1図の磁気ディスクサブシステムにおけるディ
スクキャッシュ機構の説明図である。第2図において第
1図と同一部分は同一番号で表わす。
図面において1はCPUP、2.2′はブロックマルチ
プレクサチャネル(BMC)、3.3 ’は磁気ディス
ク制御装置(DKC)、4はディスクキャッシュ機構、
5はキャッシュメモリ、6は磁気ディスク装置、7.7
’はインターフェース回路、8は制御テーブル、9はマ
イクロプロセッサ、10はデータ転送回路である。
第1図、第2図に示した磁気ディスクサブシステムでは
、1つのDKUを2台めDKCで共用するクロスコール
システムを採用しており、BMC3とDKC3′、 イ
ンターフェース回路7とインターフェース回路7′、デ
ータ転送回路10とデータ転送回路10′は全く同一の
動作をするため以下の説明ではBMC3,インターフェ
ース回路7、データ転送回路10についてのみ説明する
CPUIから8MC2を介してDKU6に対する入出力
命令がBMC3に送出されるとBMC3はインターフェ
ース回路7へ指令を送る。BMC3からのt旨令をイン
ターフェース回路7に解読し、各制御部に通知する。制
御テーブル8によりBMC3より要求されたデータがキ
ャッシュメモリ5に格納されているかどうかをサーチす
る。即ち制御テーブル8はキャッシュメモリ5に格納さ
れているデータの磁気ディスク装置上での番地(シリン
ダ番号ヘッド番号等)を記録して管理している。
制御テーブル8のサーチの結果はマイクロプロセッサ9
に通知されBMC3より要求されたデータがキャッシュ
メモリ5にあれば、マイクロプロセッサ9はキャッシュ
メモリ5より要求されたデータを読み出し、データ転送
回路10.インターフェース回路7を介してBMC3へ
データを転送させる。またBMC3より要求されたデー
タがキャッシュメモリ5になければ、マイクロプロセッ
サ9はインターフェース回路7を介してその旨をBMC
3に通知し、BMC3はDKU6をアクセスしてデータ
を読み出す。DKU6より読み出されたデータはBMC
3により8MC2を介してcpUlへ転送されるととも
に、インターフェース回路7.データ転送回路lOを介
してマイクロプロセッサ9の制御のもとにキャッシュメ
モリ5へ格納される。
キャッシュメモリ5へはDKU6の1トラック分のデー
タがすべて格納され、インターフェース回路7から制御
テーブル8へ新たに格納されたデータの管理情報を送出
し、制御テーブル8の記録内容を更新する。以上はBM
C3よりデータの読み出しの命令があった場合である。
書き込み命令がBMC3より送出された場合には同様に
制御テーブル8はキャッシュメモリ5に要求されたデー
タが存在するかどうかをサーチして、あれば、キャッシ
ュメモリ5のデータを更新するとともに、DKU6のデ
ータも同時に更新される。以上のように、ディスクキャ
ッシュ機構はCPUがらのデータ要求に対して、キャッ
シュメモリをアクセスしてデータを転送するためDKU
のアクセス待ち、回転待ちをなくし高速にデータ転送を
行うことができる。
しかしながら、このようなディスクキャッシュ機構にD
K[Jのデータを格納する場合、次に説明するような無
駄があった。第3図は従来のDKUの概念図である。1
1は磁気ディスク円盤及びその回転機構、a、b、c、
d、eはそれぞれの磁気ディスク円盤に対してデータの
読み書きを行う磁気ヘッド、12は磁気ヘッドを磁気デ
ィスク円盤の所望のトラックに移動させるためのアクチ
ュエータ、13は、B、b、c、d、e(Dうちの磁気
ヘッドのうちの1個を選択するセレクト回路。
14は所望の磁気ヘッドへのデータの授受を行うリード
・ライト(R/W)回路、fはサーボヘッド、151.
tサーボ回路である。DKCよりDKUに対してアクセ
ス要求があるとアクチュエータには磁気ディスク円盤の
所定のシリンダへ磁気ヘッドを移動させる。
そして、セレクト回路13により所定の磁気ヘッドを選
択し、この磁気ヘッドから読み取られた信号を、R/W
回路14よりDKCへ送出するか又はDKCより送出さ
れたデータを磁気ヘッドへ送って、磁気ディスク円盤上
に記録する。第4図は第3図における磁気ディスク円盤
及びその回転機構11を拡大した図である。同図におい
て磁気ヘッドaはトラックnに、磁気ヘッドbはトラッ
クfi+lに、磁気ヘッドCはトラックn+2に、磁気
ヘッドdはトラックn+3に、磁気ヘッドeはトラック
n+4に対向している。これらのトラックn、n十l−
・−・−n+4はシリンダを構成し、通常最上段のトラ
ックnから順に連続してトラックn+ l −−−n 
+ 4−−−−−一とデータは格納されている。
したがって一般にDKUへのアクセス要求は連続したト
ランク、即ち第3図においては磁気へ・ノドaに対し′
ζアクセス要求があれば、次のアクセス要求は磁気へノ
ドbに、次は磁気ヘッドCにというように行なわれるこ
とが統計的に明らかとなっている。そこで、第3図にお
いて例えば磁気ヘッドaで読み取られたデータをディス
クキャッシュ機構のキャッシュメモリに格納する場合に
同時に磁気ヘッドl)、c、d、eで読み取られたデー
タもキャッシュメモリに格納できれば、ディスクキャッ
シュ機構へのデータ転送は高速化されるとともに、DK
CはキャッシュメモリをアクセスしてCPUに対してデ
ータ転送できる確率(ヒント率)はさらに向上する。
(D)発明の目的 本発明は上記の点に鑑みて、磁気ディスク装置の同一シ
リンダ上に並ぶ磁気ヘッドより連続するトラック上のデ
ータを同時に読み出して、これを一括してキャッシュメ
モリに格納して、磁気ディスク装置からキャッシュメモ
リへのデータ転送を高速かつ効率化することを目的とす
る。
(E)発明の構成 そして、この発明の目的は磁気ディスク制御装置とこの
磁気ディスク制御装置によって制御される磁気ディスク
装置と、該磁気ディスク制御装置と該磁気ディスク装置
に接続され、該磁気ディスク装置に格納されたデータを
複写して格納するメモリを有するディスクキャッシュ機
構とを備え、該磁気ディスク制御装置は該ディスクキャ
ッシュ機構をアクセスすることにより磁気ディスク装置
に格納されたデータを転送する磁気ディスクサブシステ
ムであって、前記磁気ディスク装置に複数のリード・ラ
イト回路と、同一シリンダ内に該複数のリード・ライト
回路と同じか又はそれ以上の数の磁気ヘッドを設けると
ともに、前記ディスクキャッシュ機構には前記メモリに
それぞれ個別にアクセス可能な複数のデータ転送手段を
設けて、前記磁気ディスク制御装置からアクセス要求の
あった磁気ヘッドによって読み取られたトラック上のデ
ータは磁気ヘッドに対応したリードライト回路からデー
タ転送手段を介して該メモリに格納されるとともに磁気
ディスク制御装置に転送され、同時に該トラックに続く
同一シリンダ内の複数のトラック上のデータをこれら複
数のトラックに対向した磁気ヘッドにより読み取って、
それぞれの磁気ヘッドに対応したリードライト回路から
データ転送手段を介して該メモリに格納することを特徴
とするディスクキャッシュ機構へのデータ格納方式を提
供することによって達成される。
(F)発明の実施例 以下本発明の一実施例を図面により詳細に説明する。第
5図は本発明の一実施例を表わすディスクキャッシュ機
構の構成を示すブロック図、第6図は本発明を通用し得
る磁気ディスク装置の−実施例を説明するための図であ
る。第5図、第6図において第2図、第3図と同一部分
は同一番号で表わす。同図において14−a、14−b
、14−’C,14−d、14−eはR/W回路、16
は切替え回路、17.17’、18.18′、19゜1
9’、20.20’は転送ボートである。ここで、イン
ターフェース回路7.7′、制御テーブル8.マイクロ
プロセッサ9.データ転送回路1o、io’は第2図と
同様の動作を行う。本実施例においても図示したシステ
ムはクロスコールシステムのものを採用している。
本実施例におけるDKUは第6図に示すように磁気ヘッ
ドaに対するR/W回路14−、a、磁気ヘッドbに対
するR/W回路14− b−−−−−という具合に各ヘ
ッドごとにR/W回路を備えている。
そこで、DKC3よりDKUに対してアクセス要求を行
うと、DKUはアクチュエータ12を駆動して磁気ヘッ
ドをpKC3より指示されたシリンダへ移動する。今、
DKC3より磁気ヘッドaに対してアクセス要求があっ
たとするとR/W回路14−aは磁気ヘッドaより読み
取ったデータをDKC3へ転送する。この時、実際にア
クセス要求があった磁気ヘッドが読み取ったデータは切
替回路16により信号線■を介してDKC3へ転送され
、同時に1トラック分のデータをすべてインターフェー
ス回路7.データ転送回路IOを介してキャッシュメモ
リ5へ格納する。さらに、この時、磁気ヘッドb、c、
d、eにおいても対向するトラック上のデータを読み取
り、それぞれR/W回路14−b、14−c、14−d
、14−eによってこれらのトランク上のデータはディ
スクキャッシュ機構の転送ボートへ転送される。このと
き、9J替回路16はR/W回路14−bから出力され
るデータは信号線■を介して転送ボート17へ転送され
、同様にR/W回路14−bが出力するデータは信号線
■を介して転送ボート18へ、R/W回路14−dが出
力するデータは信号線■を介して転送ボート19へ、R
/W回路14−eが出力するデータは信号線■を介して
転送ボート20へ送られる。ここでそれぞれの転送ボー
トはDMA回路で構成されておりR/W回路より出力さ
れたデータを直接キャッシュメモリ5に書き込む。
この場合も通常キャッシュメモリへのデータの格納と同
じく1トラック分のデータがすべて格納される。キャッ
シュメモリ5には各々の転送ボートおよびデータ転送回
路より送出されるデータがそれぞれ同一のメモリに対し
て時分割的に書き込むことができるように、各々の転送
ボート、およびデータ転送回路は独自にアクセス回路を
持つ。
このようにして、同一シリンダ上に並ぶ各トラック上の
データを一度のアクセスでキャッシュメモリ5へ格納で
きる。次に磁気ヘッドbに対してDKC3よりアクセス
要求があれば磁気ヘッドc。
d、eが読み取ったデータは上記と同様に信号線■、■
、■を介して転送ボート1B、19.20へ転送される
が磁気ヘッドaが読み取ったデータは転送されない。即
ち第4図におい゛C説明したように、データは連続した
トラックの先頭から順次格納されているため、磁気ヘッ
ドbに対してアクセス要求があれば、トランクn+1以
降必要なデータはトラックn+2.fi+3・−m−−
−に格納されているはずであるから、磁気ヘッドaによ
ってトラックnのデータを読み取ったとしても、このデ
ータに対して次るアクセス要求が来る確率は少ないため
である。
この実施例ではそれぞれのR/W回路から出力されるデ
ータが転送される転送ボートは固定されていて、アクセ
ス要求があった磁気ヘッドからのデータのみがDKCへ
転送されるような構成について説明したが、R/W回路
から出力されるデータが転送される転送ボートは固定す
る必要はなく任意に切替回路により設定してもよい。
また、各転送ボート別にキャッシュメモリを備えて、同
時にデータを書き込むことができる。
さらに本実施例では説明を簡略化するため磁気ヘッドが
5個の場合について説明したが、一般に磁気ヘッドの数
は15個、20個等大型の磁気ディスク装置になるほど
多くなっている。したがってこのような場合はR/W回
路を各磁気ヘッド固有に持つことは不可能であるのでR
/W回りδを必要なだけ設は第3図に示したようなセレ
クト回路を各R/W回路ごとに設けて、連続したトラッ
クのデータが読み取れるように、磁気ヘッドを選択する
′ようにすればよい。この場合はアクセス要求のあった
磁気へ・2ドに対向したトランクに続く複数のトラック
に対向した磁気ヘッドよりR/W回路の数だけ並列に読
み出せるようにセレクト回路により磁気ヘッドを選択す
ればよい。
(G)発明の効果 以上、詳細に説明したように本発明によれば、磁気ディ
スク装置の同一シリンダ内の連続したトランクに格納さ
れたデータをそれぞれのトラ・2りと対向した磁気ヘッ
ドにより同時に読み取ってこれらをキャッシュメモリに
一括して格納できるため、次にアクセス要求が来る確率
の高いデータは常にキャッシュメモリに格納されている
ことになり、キャッシュメモリへの磁気ディスク装置の
データの格納が効率よく行なわれるとともに、ディスク
キャッシュ機構全体のヒント率も向上するという効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は従来のディスクキャッシュ機構を説明
するための図、第3図は従来の磁気ディスク装置の概念
図、第4図は一般の磁気ディスク装置のシリンダの構成
を説明するための図、第5図、第6図は本発明の一実施
例を示すディスクキャッシュ機構を説明するための図で
ある。 図面において、1はCPU、2.2′はチャネル装置、
3.3’は磁気ディスク制御装置、4はディスクキャッ
シュ機構、5はキャッシュメモリ。 6は磁気ディスク装置、7.7′はインターフェース回
路、8は制御テーブル、9はマイクロプロセッサ、io
、to′はデータ転送回路、11は磁気ディスク円盤及
びその回転機構、12はアクチュエター、13はセレク
ト回路、14はリード・ライト回路、15はサーボ回路
、16は切替回路、17.17’、18.18’、19
.19″。 /1 第 3 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 磁気ディスク制御装置とこの磁気ディスク制御装置によ
    って制御される磁気ディスク装置と、該磁気ディスク制
    御装置と該磁気ディスク装置に接続され該磁気ディスク
    装置に格納されたデータを複写して格納するメモリを有
    するディスクキャッシュ機構とを備え、該磁気ディスク
    制御装置は該ディスクキャッシュ機構をアクセスするこ
    とにより磁気ディスク装置に格納されたデータを転送す
    る磁気ディスクサブシステムであって、前記磁気ディス
    ク装置に複数のリード・ライト回路と、同一シリンダ内
    に該複数のリード・ライト回路と同じか又はそれ以上の
    数の磁気ヘッドを設けるとともに、前記ディスクキャッ
    シュ機構に前記メモリにそれぞれ個別にアクセス可能な
    複数のデータ転送手段を設け、前記磁気ディスク制御装
    置からアクセス要求のあった磁気ヘッドによって読み取
    られたトランク上のデータは磁気ヘッドに対応したリー
    ドライト回路からデータ転送手段を介して該メモリに格
    納されるとともに磁気ディスク制御装置に転送され、同
    時に該トラックに続く同一シリンダ内の複数のトラック
    上のデータをこれら複数のトラックに対向した磁気ヘッ
    ドにより読み取って、それぞれの磁気ヘッドに対応した
    リード・ライト回路からデータ転送手段を介し′て該メ
    モリに格納することを特徴とするディスクキャッシュ機
    構へのデータ格納方式。
JP58162869A 1983-09-05 1983-09-05 ディスクキャッシュ機構へのデ−タ格納方式 Pending JPS6055453A (ja)

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JPS6055453A true JPS6055453A (ja) 1985-03-30

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62156743A (ja) * 1985-12-28 1987-07-11 Hitachi Ltd 同時デ−タ転送制御装置
US4746578A (en) * 1984-01-09 1988-05-24 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Glaze compositions for ceramic substrates
JPH02125757A (ja) * 1988-07-11 1990-05-14 Ngk Spark Plug Co Ltd 傾斜型サーマルヘッド用基板とその製造法
US5922444A (en) * 1992-10-27 1999-07-13 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Glaze composition

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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