JPS61221924A - 入出力チヤネル - 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】 ［発明の技術分野］ この発明は、メモリ内のチャネルプログラムに従って入
出力制御を行なうマイクロプログラム制御方式の入出力
チャネルに係り、特に磁気ディスク装置のシーク時間計
測とその統計情報蓄積に関する。

［発明の技術的背１１ 一般に、この種の入出力チャネルは、ＣＰＬＪから入出
力開始指令が発せられると、主メモリに記述されている
チャネルプログラムに従って入出力制御ｌ（データ転送
制’ｍ）を実行する。このチャネルプログラムは、周知
のように、入出力チャネルの動作を規定したチャネルコ
マンドＩｌｌ　（ＣｈａｎｎｅｌＣｏｓａａｎｄ　　Ｗ
　ｏｒｄ　；以下、ＣＣＷと称する）の集りである。例
えば、磁気ディスク装置のデータを主メモリに転送する
場合のチャネルプログラムは、磁気ディスク装置のシー
ク動作を指定する第１のＣＣＷと、磁気ディスク装置か
らデータを読出して主メモリに転送するリード動作を指
定する第２のＣＣＷから成る。

上述のチャネルプログラムを実行した場合のｃｐｕ、入
出力チャネルおよび磁気ディスク装置の従来の動作を第
７図を参照して以下に述べる。

入出力チャネルは、ＣＰＵから入出力開始指令が発せら
れると、同指令で指定されている主メモリの領域から、
第１のＣＣＷを読出す。第１のＣＣＷは、シーク動作を
指定しているため、人出カチャネルは磁気ディスク装置
に対してシーク指令を発する。磁気ディスク装置は入出
力チャネルからのシーク指令に応じてシーク動作を行な
い、シーク動作を終了すると入出力チャネルにシーク完
了割込みを発する。入出力チャネルは、磁気ディスク装
置からのシーク完了割込みに応じて第２のＣＣＷの読出
しを行なう。第２のＣＣＷはリード動作を指定している
ため、入出力チャネルは磁気ディスク装置に対してリー
ド指令を発する。これにより磁気ディスク装置はデータ
読出しを行ない、入出力チャネルは磁気ディスク装置か
らの読出しデータを主メモリに転送する。

さて、上記した磁気ディスク装置と主メモリとの間のデ
ータ転送において、ＣＰＵがシーク時間を計測したい場
合がある。そこで従来は、第２のＣＣＷでプログラム制
御割込み（ＰＣＩ）を指定することにより、入出力チャ
ネルが第２のＣＣＷの実行に入った時点でＣＰＵに割込
みが入るようにし、磁気ディスク装置のシーク動作終了
をＣＰＵが検出できるようにしていた。この場合、ＣＰ
Ｕは、入出力開始指令発行時から、（入出力チャネルが
第２のＣＣＷの実行に入った時点で同人出力チャネルよ
り＞　ｃｐｕに割込みがかけられるまでの時間を自身が
持つタイマーで計測することで、シーク時間計測を行な
う。

゛［背景技術の問題点］ しかし、上記した従来の方式は、シーク時間計測のため
に必要なプログラム制御剤込みの分、ＣＰＵおよび入出
力チャネルのオーバーヘッドが増加するため、問題であ
った。

［発明の目的］ この発明は上記事情に鑑みてなされたものでその目的は
、磁気ディスク装置のシーク時間の計測がＣＰＵへのプ
ログラム制御割込み（Ｐｃｔ）を用いることなく行なえ
、もってＣＰＵおよび入出力チャネルのオーバーヘッド
の軽減が図れる入出力チャネルを提供することにある。

この発明の他の目的は、シーク時間計測結果を度数分布
データの形でシーク時間統計情報として入出力チャネル
内にトレースできる入出力チャネルを提供することにあ
る。

［発明の概要］ この発明によれば、ＣＰＵからの入出力開始指令で指定
されたメモリ内のチャネルプログラムに従って入出力制
御を行なうマイクロプログラム制御方式の入出力チャネ
ルが提供される。上記入出力チャネルには、マイクロプ
ログラムにより読取り可能なタイマと、磁気ディスク装
置のシーク時間の度数分布データが総アクセス回数値と
共に格納されるシーク時間統計情報領域を有するＲＡＭ
と、計測手段と、シーク時間統計情報更新手段とが設け
られる。

上記計測手段は、チャネルプログラムに含まれるＣＣＷ
（チャネルコマンド語）のコマンドフィールドでシーク
コマンドが指定された場合に、磁気ディスク装置にシー
ク指令を発すると共に、同指令発生時から上記磁気ディ
スク装置によりシーク完了割込みが入るまでの時間を上
記タイマを用いて計測するように構成されている。また
シーク時間統計情報更新手段は、計測手段の計測結果に
応じ、上記ＲＡＭのシーク時間統計情報領域の対応する
度数値、および総アクセス回数値を更新する。したがっ
て、シーク時間統計情報領域には、プログラム制即割込
み等の手順を経ることなく、最新のシーク時間統計情報
が格納される。

［発明の実施例］ 第１図はこの発明の一実施例に係る入出力チャネル１０
の構成を示し、第２図は第１図の入出力チャネル１０を
適用する情報処理システムの構成を示す。入出力チャネ
ル１０は、ＤＭＡバス２０に接続されている。このＤＭ
Ａバス２０には、ＣＰ　Ｕ　３０および主メモリ４０も
接続されている。主メモリ４０には、チャネルプログラ
ム４１を始めとする各種チャネルプログラムが格納され
ている。この実施例において、チャネルプログラム４１
は、入出力チャネル１０に接続される磁気ディスク装置
５０の成るアドレス（バルクセクタアドレス）から始ま
る成るデータ量のＣＰ　Ｕ　３０への転送を規定するも
のである。

チャネルプログラムは、ＣＣＷ　（チャネルコマンド語
）の集りである。このＣＣＷは、第３図（ａ）のフォー
マット図に示すように、カウントフィールド（１６ビツ
ト）、フラグフィールド（８ピツト）、コマンドフィー
ルド（８ビツト）、およびデータアドレスフィールド（
３２ピツト）から成る。

ＣＣＷのコマンドフィールドは、入出力チャネル（１０
）の動作を指定するのに用いられる。例えばコマンドフ
ィールドが“ｘｘｘｘｘＯＯＯ”の場合、リード動作（
リードコマンド）が指定され、“ｘｘｘｘｘＯｏｌ”の
場合にライト（ライトコマンド）動作が指定される。ま
たコマンドフィールドが“ｘｘｘｘｘｌｌｏ”の場合、
各部のコントロール動作（コントロールコマンド）が指
定され、“ｘｘｘｘｏｏｌ　１”の場合にセンス（ステ
ータス等の情報読取り）動作（センスコマンド）が指定
される。また上記の×の部分の０，１の組合わせにより
、動作の詳細が指定される。

ＣＣＷのフラグフィールドは、第３図（ｂ）に示すよう
に、コマンドチェイン、データチェイン、更には従来例
で述べたプログラム制御割込み（ＰＣＩ）などをビット
対応で指定するのに用いられる。また、データアドレス
フィールドは、コマンドフィ−ルドで指定された動作を
実行するのに必要な各種情報（補助情報）の主メモリ４
０内格納先頭アドレスを示し、カウントフィールドは同
情報のサイズ（バイト数）を示すのに用いられる。

さて、主メモリ４０に格納されているチャネルプログラ
ム４１は、第４図に示すように、ＣＣＷ（チャネルコマ
ンド語）１およびＣＣＷ２から成る。

ＣＣＷｌのコマンドフィールドは、コントロールコマン
ドの１つであるシークコマンドを示しており、磁気ディ
スク装置５０のヘッドの目的シリンダへのシーク動作を
指定する。またＣＣＷｌのフラグフィールド（コマンド
チェイン）ビットは、次のＣＣＷ（この例ではＣＣＷ２
）へのチェインを指定している。一方、ＣＣＷ２のコマ
ンドフィールドはリードコマンドの１つを示しており、
磁気ディスク装置５０の゛データの主メモリ４０への転
送を指定する。

入出力チャネル１０は、第１図に示すように、ＤＭＡバ
ス２０に接続されるＤＭＡバスインタフェース１１と、
磁気ディスク装置５０に接続されるディスクインタフェ
ース１２とを有している。ＤＭＡバスインタフェース１
１およびディスクインタフェース１２には、入出力チャ
ネル１０全体を制御するマイクロプロセッサ１３が接続
されている。マイクロプロセッサ１３には、各種マイク
ロプログラムが格納されているＲ　ＯＭ　１４、マイク
ロプロセッサ１３により読取りが可能なタイマ１５、お
よびＲＡＭ１６が接続されている。ＲＡＭ１６にはシー
ク時間統計情報領域１７が用意されている。この領域１
７には、第５図に示ように、磁気ディスク装置！５０の
シー多時間の度数分布データおよび総アクセス回数値か
ら成るシーク時間統計情報が格納される。なお、第１図
の入出力チャネル１０には、ＤＭＡバスインタフェース
１１．ディスクインタフェース１２間にあって主メモリ
４０．磁気ディスク装置５０間のデータ転送（ＤＭＡデ
ータ転送）を行なうＤＭＡＩＮ構などは省略されている
。

次に、この発明の一実施例の動作を、チャネルプログラ
ム４１を実行する場合を例にとり、第６図の動作説明図
を参照して説明する。

ＣＰ　Ｕ　３０から入出力チャネル１０に対して入出力
開始指令が発せられると、入出力チャネル１０は動作を
開始する。まず、入出力チャネル１０内のマイクロプロ
セッサ１３は、ＤＭＡバスインタフェース１１、ＤＭＡ
バス２０を介して、ＣＰ　Ｕ　３０からの入出力開始指
令で指定された主メモリ４０の領域から先ｍｃｃｗをフ
ェッチする。この結果、マイクロプロセッサ１３に、チ
ャネルプログラム４１の先頭ＣＣＷであるＣＣＷｌがフ
ェッチされたものとする。入出力チャネル１０は、上記
フェッチしたＣＣＷｌがこの例のようにシークコマンド
の場合（第４図参照）、ディスクインタフェース１２を
介して磁気ディスク装置５０にシーク指令を発する。

次にマイクロプロセッサ１３はタイマ１５の示すタイマ
値を読取り、その読取り内容（即ちシーク指令時におけ
るタイマ１５のタイマ値）をＲＡ　Ｍ　１６の第１の所
定領域に保存する。

磁気ディスク装［５０は、入出力チャネル１０（内のマ
イクロプロセッサ１３）からシーク指令が発せられると
指定されたシーク動作を行ない、シーク動作を完了する
と入出力チャネル１０に対してシーク完了割込みをかけ
る。入出力チャネル１０内のマイクロプロセッサ１３は
、磁気ディスク装置５０によリシーク完了割込みがかけ
られると、そのときのタイマ１５の示すタイマ値を読取
り、その読取り内容（即ちシーク完了割込み時における
タイマ１５のタイマ値）をＲＡ　Ｍ　１６の第２の所定
領域に保存する０次にマイクロプロセッサ１３は、（Ｃ
ＣＷｌのフラグフィールドでコマンドチェインが指定さ
れてい、ることから）次のＣＣＷ、即ちＣＣＷ２を主メ
モリ４０からフェッチする。マイクロプロセッサ１３は
、上記フェッチしたＣＣＷ２がこの例のようにリードコ
マンドの場合（第４図参照）、磁気ディスク装置５０に
リード指令を発する。これにより、磁気ディスク装置５
０はデータ読出し動作を行なう。

磁気ディスク装置５０から読出されたデータは、入出力
チャネル１０内のＤＭＡ機構（図示せず”）によりＤＭ
Ａバスインタフェース１１、ＤＭＡバス２０１！由で主
メモリ４０に転送される。

上記のデータ転送の間は、一般に入出力チャネル１０内
のマイクロプロセッサ１３は、アイドル状態にある。。

そこで、この実施例では、上記のデータ転送の間にマイ
クロプロセッサ１３が以下に示すシーク時間統計情報の
トレース（蓄積）処理を行なうことにより、オーバーヘ
ッドの増加を防止している。即ちマイクロプロセッサ１
３は、磁気ディスク装置５０にリード指令を発すると、
まずＲＡＭ１５の第２の特定領域に保存されている、シ
ーク完了割込み時のタイマ１５のタイマ値と、ＲＡＭ１
５の第１の特定領域に保存されている、シーク指令時の
タイマ１５のタイマ値とを読出し、その差により、シー
ク時間を算出する。次にマイクロプロセッサ１３は、上
記算出されたシーク時間が例えばＯｎ＋ｓ〜５ｍｓ、　
　６ｍｓ〜１０−８・・・のいずれのグル−プに属する
かにより、ＲＡ　Ｍ　１６内のシーク時間統計情報領域
１７のシーク時間度数１、シーク時間度数２・・・のう
ちの対応する度数値を＋１し、且つ総アクセス回数値も
＋１する。即ち、マイクロプロセッサ１３はシーク時間
を算出すると、シーク時間統計情報領域１７に格納され
ている（総アクセス回数値およびシーク時間度数データ
から成る）シーク時間統計情報を更新する。

上記したように、この実施例では、シーク時間計測結果
を度数分布データの形でシーク時間統計情報としてトレ
ースするようにしている。したがってシーク時間計測結
果をそのままトレースする場合に比べ、そのトレース領
域が小さくて済む。

また、この実施例では、マイクロプロセッサ１３が本来
アイドル状態にあるデータ転送中に、マイクロプロセッ
サ１３自身がシーク時間統計情報のトレース（蓄積）処
理を行なうようにしているので、これに伴うオーバーヘ
ッドの増加の恐れは無い。

次に、ＲＡ　Ｍ　１６内のシーク時間統計情報領域１７
の格納内容の読出しについて説明する。ＣＰ　Ｕ　３０
は、シーク時間統計情報領域１７の格納内容を必要とす
る場合、入出力チャネル１０に対して同領域１１の格納
内容のセンス動作を指定する特定のセンスコマンドを有
するＣＣＷ（これを特定センスＣＣＷと称する）を実行
させる。入出力チャネル１Ｇ内のマイクロプロセッサ１
３は、主メモリ４０からフェッチしたＣＣＷが特定セン
スＣＣＷの場合、ＲＡ　Ｍ　１Ｂ内のシーク時間統計情
報領域１７の格納内容（シーク１ｌｌｉｉ統計情報）を
取出す。マイクロプロセッサ１３により取出されたシー
ク時間統計情報は、ＤＭＡバスインタフェース１１、Ｄ
ＭＡバス２０経由で、特定センスＣＣＷで指定された主
メモリ４０の領域に転送される。ＣＰ　ｔＪ　３Ｇは主
メモリ４０をアクセスすることにより上記転送されたシ
ーク時間統計情報を得、同情報を例えばシステム性能を
示す指標データの１つとして用いることができる。

さて、上記のようにして得られるシーク時間統計情報を
システム性能指標データとして用いるには、同情報の蓄
積期間、したがって蓄積−始時側が明らかになっている
必要がある。そこで、この実施例では、入出力チャネル
１０に対してＲＡ　Ｍ　１ｅ内のシーク時間統計情報領
域１７の初期化動作を指定する特定のコントロールコマ
ンドを有するＣＣＷ（これを特定コントロールＣＣＷと
称する）が用意されている。入出力チャネル１０内の、
マイクロプロセッサ１３は、主メモリ４０からフェッチ
したＣＣＷが特定コントロールＣＣＷの場合、ＲＡＭ１
Ｂ内のシーク時間統計情報領域１７を初期化する。

したがって、この実施例では、シーク時間統計情報の蓄
積を開始させたい時刻にシークコマンドを有するＣＣＷ
に先行して特定コントロールＣＣＷを実行させ、シーク
時間統計情報を吸い上げたい時刻に特定センスＣＣＷを
実行させることにより、所望の時刻から他の所望の時刻
までに蓄積されたシーク時間統計情報（即ち総アクセス
回数値、およびシーク時間分布データ）を得ることがで
きる。

なお、前記実施例では、ディスクリートの場合を例にと
って説明したが、ディスクライトの場合にも同様に実施
できる。

［発明の効果］ 以上詳述したようにこの発明によれば、入出力チャネル
において磁気ディスク装置のシーク時間の計測が行なえ
るので、ｃｐｕへ１のプログラム制ｗＩｌ込みを使用す
ることが不要となり、したがつてシーク時間計測に伴う
ＣＰＬＩ並びに入出力チャネルのオーバーヘッドの減少
が図れる。また、この発明によれば、シーク時間計測結
果を度数分布データの形で入出力チャネル内のＲＡＭに
トレースすることにより、システム性能を示す指標デー
。

夕の１つが提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る入出力チャネルのブ
ロック構成図、第２図は第１図の入出力チャネルを適用
する情報処理システムのブロック構成図、第３図は第２
図のシステムで適用されるＣＣＷ（チャネルコマンド語
）のフォーマット図、第４図はチャネルプログラムの一
例を示す図、第５図は第１図のＲＡＭ１Ｂに用意された
シーク時間統計情報領域１７に格納されるシークｍ間統
計情報の構造を示す図、第６図は第４図のチャネルプロ
グラムの実行時の動作説明図、第７図は従来例を説明す
る図である。 １０・・・入出力チャネル、１３・・・マイクロプロセ
ッサ、１４・ＲＯＭ　、　１５・９　イｖ、１６−ＲＡ
　Ｍ　、　１７・Ｊ／　−り時間統計情報領域、３０・
・・ＣＰＬＪ、４０・・・主メモリ、５０・・・磁気デ
ィスク装置。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第　１　囚 第２丙 第３図 第４因

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＣＰＵからの入出力開始指令で指定されたメモリ
   内のチャネルプログラムに従って入出力制御を行なうマ
   イクロプログラム制御方式の入出力チャネルにおいて、
   マイクロプログラムにより読取り可能なタイマと、磁気
   ディスク装置のシーク時間の度数分布データが総アクセ
   ス回数値と共に格納されるシーク時間統計情報領域を有
   するＲＡＭと、上記チャネルプログラムに含まれるチャ
   ネルコマンド語のコマンドフィールドでシークコマンド
   が指定された場合、上記磁気ディスク装置にシーク指令
   を発すると共に、同指令発生時から上記磁気ディスク装
   置によるシーク完了割込みまでの時間を上記タイマを用
   いて計測する計測手段と、この計測手段の計測結果に応
   じ、上記ＲＡＭのシーク時間統計情報領域の対応する度
   数値、および総アクセス回数値を更新するシーク時間統
   計情報更新手段とを具備することを特徴とする入出力チ
   ャネル。
2. （２）上記ＲＡＭのシーク時間統計情報領域は、上記チ
   ャネルコマンド語のコマンドフィールドで特定のコント
   ロールコマンドが指定されている場合に初期化されるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の入出力チャ
   ネル。
3. （３）上記ＲＡＭのシーク時間統計情報領域の内容は、
   上記チャネルコマンド語のコマンドフィールドで特定の
   センスコマンドが指定されている場合に、上記メモリに
   転送されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の入出力チャネル。