JPS6234255A - デイスクキヤツシユメモリの管理方式 - Google Patents
デイスクキヤツシユメモリの管理方式Info
- Publication number
- JPS6234255A JPS6234255A JP60173221A JP17322185A JPS6234255A JP S6234255 A JPS6234255 A JP S6234255A JP 60173221 A JP60173221 A JP 60173221A JP 17322185 A JP17322185 A JP 17322185A JP S6234255 A JPS6234255 A JP S6234255A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- memory
- cache memory
- disk
- cache
- hard disk
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、高速で小容景のメモリと、大容量ではある
が低速のディスクメモリとを有機的に結合し、あたかも
高速かつ大容量な一体の補助記憶装置であるかのように
動作させるディスクキャッシュメモリシステム、特にそ
の管理方式に関する。
が低速のディスクメモリとを有機的に結合し、あたかも
高速かつ大容量な一体の補助記憶装置であるかのように
動作させるディスクキャッシュメモリシステム、特にそ
の管理方式に関する。
一般に、キャッシュシステムは、大型のコンビエータや
ミニコンピユータなどでは広く採用され、最近はパーソ
ナルコンピュータの如き低価格のコンピュータでも、補
助記憶装置や半導体メモリの低価格化に伴ってこのよう
なシステムを採用する傾向にある。
ミニコンピユータなどでは広く採用され、最近はパーソ
ナルコンピュータの如き低価格のコンピュータでも、補
助記憶装置や半導体メモリの低価格化に伴ってこのよう
なシステムを採用する傾向にある。
ところで、ディスクキャッシュシステムの特徴は、ディ
スクメモリ（ハードディスク）の機械的な処理速度、例
えば該ディスクの待ち時間やヘッドの移動をいかに最小
限に抑えるかにあり、上位プロセッサの要求するデータ
がキャッシュメモリ内にある確率（ヒツト率）が高い程
、高い評価を受けることになる。
スクメモリ（ハードディスク）の機械的な処理速度、例
えば該ディスクの待ち時間やヘッドの移動をいかに最小
限に抑えるかにあり、上位プロセッサの要求するデータ
がキャッシュメモリ内にある確率（ヒツト率）が高い程
、高い評価を受けることになる。
しかしながら、キャッシュメモリの容量はハードディス
クの容量に比べて格段に小さいため、ヒツト率を１００
係にすることは不可能である。そこで、このヒツト率を
上げるべく様々なディスクキャッシュ背理アルゴリズム
が採用され、少なくともキャッシュメモリの内容を絶え
ず成るブロック単位でｉｓするようにしている。このた
め、後の処理で必要となるかも知れないブロックが、キ
＼１ろ ヤツシュメモリ内圧必ず残って確証が無くなってしまう
ことになる。つまり、メイン（上位）プロセッサがディ
スクメモリを作業用領域として用いるような処理をする
場合には、成る特定のファイルをキャッシュメモリ上に
常設しておくような使い方をする方が便利なときがある
が、上述の如きキャッシュ管理方式では充分に対処する
ことができない。
クの容量に比べて格段に小さいため、ヒツト率を１００
係にすることは不可能である。そこで、このヒツト率を
上げるべく様々なディスクキャッシュ背理アルゴリズム
が採用され、少なくともキャッシュメモリの内容を絶え
ず成るブロック単位でｉｓするようにしている。このた
め、後の処理で必要となるかも知れないブロックが、キ
＼１ろ ヤツシュメモリ内圧必ず残って確証が無くなってしまう
ことになる。つまり、メイン（上位）プロセッサがディ
スクメモリを作業用領域として用いるような処理をする
場合には、成る特定のファイルをキャッシュメモリ上に
常設しておくような使い方をする方が便利なときがある
が、上述の如きキャッシュ管理方式では充分に対処する
ことができない。
したがって、この発明はメインプロセッサの処理内容に
応じてキャッシュメモリの使い分けが可能な管理方式を
提供することを目的とする。
応じてキャッシュメモリの使い分けが可能な管理方式を
提供することを目的とする。
ディスクメモリに対し、キャッシュメモリと管理用のプ
ロセッサとを設ける。
ロセッサとを設ける。
プログラムメモリには、キャッシュメモリを通常のキャ
ッシュメモリとして管理するための第１のブロクリムと
、同じく通常のディスクメモリ（半導体ディスクまたは
ラムディスクとも呼ばれる）として管理するための第２
のプログラムとを格納しておき、この第１．第２プログ
ラムを上位プロセッサからの所定コマンドにて指示でき
るようにしておくことにより、上位プロセッサの処理に
適した管理方式を選択できるようにする。
ッシュメモリとして管理するための第１のブロクリムと
、同じく通常のディスクメモリ（半導体ディスクまたは
ラムディスクとも呼ばれる）として管理するための第２
のプログラムとを格納しておき、この第１．第２プログ
ラムを上位プロセッサからの所定コマンドにて指示でき
るようにしておくことにより、上位プロセッサの処理に
適した管理方式を選択できるようにする。
第１図はこの発明の実施例を示すブロック図、第２図は
キャッシュメモリの構成を示す概要図、第３図はこの発
明で用いられる管理テーブルを示す構成図、桁４図は管
理テーブルの管理方法を説明するための参照図、第５図
はこの発明で用いられるモード設定用コマンドを示す構
成図である。
キャッシュメモリの構成を示す概要図、第３図はこの発
明で用いられる管理テーブルを示す構成図、桁４図は管
理テーブルの管理方法を説明するための参照図、第５図
はこの発明で用いられるモード設定用コマンドを示す構
成図である。
第１図において、１はメインプロセッサ、２はゲート、
３は管理プロセッサ、４はプログラムメモリ、５はキャ
ッシュメモリ、６はディスクコントローラ、７はハード
ディスク、８．９はバスである。すなわち、管理プロセ
ッサ３はバス９を介してゲート２、プログラムメモリ４
、キャッシュメモリ５およびディスクコントローラ６に
接続されている。プログラムメモリ４には、管理プロセ
ッサ３が実行すべきプログラムと作業領域が格納されて
いる。ディスクコントローラ６は、管理プロセッサ３か
ら出される各種コードにより、ハードディスク７に対し
データの読み書きを行なう。
３は管理プロセッサ、４はプログラムメモリ、５はキャ
ッシュメモリ、６はディスクコントローラ、７はハード
ディスク、８．９はバスである。すなわち、管理プロセ
ッサ３はバス９を介してゲート２、プログラムメモリ４
、キャッシュメモリ５およびディスクコントローラ６に
接続されている。プログラムメモリ４には、管理プロセ
ッサ３が実行すべきプログラムと作業領域が格納されて
いる。ディスクコントローラ６は、管理プロセッサ３か
ら出される各種コードにより、ハードディスク７に対し
データの読み書きを行なう。
メインプロセッサ１と管理プロセッサ３とは、互いにバ
ス８，９を介してゲート２に接続されており、管理プロ
セッサ３はメインプロセッサ１からの指令（コマンド）
にもとづいて各種の処理を実行する。ゲート２は、例え
ばＦＩＦＯ（７アーストイン・ファーストアウト）メモ
リおよび割込み制御ライン等から構成されており、これ
を介してコマンド／スティタスおよびデータの授受が行
なわれる０キヤツシユメモリ５は、ハードディスク７の
容量の約１〜２割程度の各社のＲＡＭ（ランダムアクセ
スメモリ）からなり、管理フローｔ’ ツサ３によりア
クセスされて、ゲート２およびディスクフントローラ６
に対するＤＭＡ（ダイレクトメモリアクセス）転送が可
能である。
ス８，９を介してゲート２に接続されており、管理プロ
セッサ３はメインプロセッサ１からの指令（コマンド）
にもとづいて各種の処理を実行する。ゲート２は、例え
ばＦＩＦＯ（７アーストイン・ファーストアウト）メモ
リおよび割込み制御ライン等から構成されており、これ
を介してコマンド／スティタスおよびデータの授受が行
なわれる０キヤツシユメモリ５は、ハードディスク７の
容量の約１〜２割程度の各社のＲＡＭ（ランダムアクセ
スメモリ）からなり、管理フローｔ’ ツサ３によりア
クセスされて、ゲート２およびディスクフントローラ６
に対するＤＭＡ（ダイレクトメモリアクセス）転送が可
能である。
初期設定時（電源投入時）に、管理プロセッサ３は使用
頻度の高いデータ部（こ＼では ／’１−ドディスクを
管理するディレクトリ部と、ファイル配置のｆ［テーブ
ル部）をキャッシュメモリ５０半固定Ｓ（第２図の符号
５１参照）へ読み込む。
頻度の高いデータ部（こ＼では ／’１−ドディスクを
管理するディレクトリ部と、ファイル配置のｆ［テーブ
ル部）をキャッシュメモリ５０半固定Ｓ（第２図の符号
５１参照）へ読み込む。
なお、このデータ部へのメインプロセッサ１側からのデ
ータ書き込みに対しては、メモリ５への書き込みと同時
にハードディスク７の内容も書き換える方式を採用する
ものとする。
ータ書き込みに対しては、メモリ５への書き込みと同時
にハードディスク７の内容も書き換える方式を採用する
ものとする。
一方、キャッシュメモリ５の可変部（第２図の符号５２
参照）については、メインプロセッサｌからの＃！５図
に示す如きモード設定用コマンドＣＭの内容により、次
のように動作する。
参照）については、メインプロセッサｌからの＃！５図
に示す如きモード設定用コマンドＣＭの内容により、次
のように動作する。
スナわち、キャッシュシステム有効時には、キャッシュ
メモリ５はハードディスク７のセクタ長の整数倍（こ＼
では、８倍）を単位ブロックとして管理されることにな
る。これは、キャッシュメモリの容量がハードディスク
のそれと比較して格段に小さいため、単位ブロック毎に
置換を行なわざるを得ないからである。そして、置換の
対象となるブロックは、こ＼では最古のブロックとスル
アルゴリズム（Ｌ）（、Ｕ方式と呼ばれる）を採用する
ようにしている。
メモリ５はハードディスク７のセクタ長の整数倍（こ＼
では、８倍）を単位ブロックとして管理されることにな
る。これは、キャッシュメモリの容量がハードディスク
のそれと比較して格段に小さいため、単位ブロック毎に
置換を行なわざるを得ないからである。そして、置換の
対象となるブロックは、こ＼では最古のブロックとスル
アルゴリズム（Ｌ）（、Ｕ方式と呼ばれる）を採用する
ようにしている。
第３図はか＼るアルゴリズムを説明するためのブロック
管理用テーブルを示すもので、順方向リンクは次のブロ
ック管理テーブルを、また逆方向リンクは１つ前のブロ
ック管理テーブルをそれぞれ示している。また、ハード
ディスクアドレスは、キャッシュメモリに格納されるデ
ータが７−−ドデイスクのどの位置にあるかを示すもの
で、ヘッド番号とシリンダ番号とから成っている。
管理用テーブルを示すもので、順方向リンクは次のブロ
ック管理テーブルを、また逆方向リンクは１つ前のブロ
ック管理テーブルをそれぞれ示している。また、ハード
ディスクアドレスは、キャッシュメモリに格納されるデ
ータが７−−ドデイスクのどの位置にあるかを示すもの
で、ヘッド番号とシリンダ番号とから成っている。
このブロック管理テーブル１０は、第４図に示す如きキ
ュー（待ち行列）にリンクされており、−ｉ新しくアク
セスされたブロックがキューの先頭（先頭キュー１１）
に来るようにリンクされる。
ュー（待ち行列）にリンクされており、−ｉ新しくアク
セスされたブロックがキューの先頭（先頭キュー１１）
に来るようにリンクされる。
したがって、キューの先頭の管理テーブル１０には最新
のデータが入っており、また＠後尾（末尾キュー１２）
には最も古いデータが入ることになる。こ＼で、リンク
途中のブロックに対してアクセスがあったときは、その
ブロックをキューの先頭に移ｆ 一方、抜けたブロック
の前後のブロックをリンクし直すような構成となってい
る。
のデータが入っており、また＠後尾（末尾キュー１２）
には最も古いデータが入ることになる。こ＼で、リンク
途中のブロックに対してアクセスがあったときは、その
ブロックをキューの先頭に移ｆ 一方、抜けたブロック
の前後のブロックをリンクし直すような構成となってい
る。
一方、第５図に示すコマンドＣＭにてキャッシュ無効と
指定されたときは、次のようにする。
指定されたときは、次のようにする。
すなわち、複数個のハードディスクを含むシステムでは
、どのハードディスクに対する要求であるのかを示すド
ライブ識別コードを付加して要求を出すようにしている
。そこで、第５図に示すコマンドＣＭの二番目のコマン
ドに対し、キャッシュメモリ５の可変部を仮想のハード
ディスクとして使用するためのドライブ識別コードを与
え、これをメインプロセッサ１が指定できるようにして
おけば、このドライブ識別コードに対する要求はハード
ディスクには行かずにキャッシュメモリに与えられ、こ
れを仮想のハードディスクとしてアクセスし得るように
なる。なお、この場合も、ハードディスクのセクタの整
数倍を基本として管理され、これによりメインプロセッ
サ側からはハードディスクであるのか、またはキャッシ
ュメモリであるのかを意識することなく利用することが
できる。
、どのハードディスクに対する要求であるのかを示すド
ライブ識別コードを付加して要求を出すようにしている
。そこで、第５図に示すコマンドＣＭの二番目のコマン
ドに対し、キャッシュメモリ５の可変部を仮想のハード
ディスクとして使用するためのドライブ識別コードを与
え、これをメインプロセッサ１が指定できるようにして
おけば、このドライブ識別コードに対する要求はハード
ディスクには行かずにキャッシュメモリに与えられ、こ
れを仮想のハードディスクとしてアクセスし得るように
なる。なお、この場合も、ハードディスクのセクタの整
数倍を基本として管理され、これによりメインプロセッ
サ側からはハードディスクであるのか、またはキャッシ
ュメモリであるのかを意識することなく利用することが
できる。
この発明によれば、キャッシュメモリを１１定部と可変
部とに分け、可変部をメインプロセッサ側から通常のキ
ャッシュメモリとして管理するか、または仮想の半導体
ディスクとして管理するかを指定できるようにした＼め
、メインプロセッサ側はその処理内容に応じ、成るデー
タをキャッシュメモリ内に常設したいときには後者の方
式、通常のファイル操作などの処理には前者の方式と云
う具合に使い分けが可能となる結果、補助メモリの最適
な管理が可能となる利点がもたらされるものである。
部とに分け、可変部をメインプロセッサ側から通常のキ
ャッシュメモリとして管理するか、または仮想の半導体
ディスクとして管理するかを指定できるようにした＼め
、メインプロセッサ側はその処理内容に応じ、成るデー
タをキャッシュメモリ内に常設したいときには後者の方
式、通常のファイル操作などの処理には前者の方式と云
う具合に使い分けが可能となる結果、補助メモリの最適
な管理が可能となる利点がもたらされるものである。
第１図はこの発明の実施例を示すプ四ツク図、第２図は
キャッシュメモリの構成を示す概要図、第３図はこの発
明で用いられる管理テーブルを示す構成図、第４図は管
理テーブルの管理方法を説明するための参照図、嬉５図
はこの発明で用いられるモード設定用コマンドを示す構
成図である。 符号説明 １・・・・・・メインプロセッサ、２・・・・・・ゲー
ト、３・・・・・・管理プロセッサ、４・・・・・・プ
ルグラムメモリ、５・・・・・・キャッシュメモリ、６
・・・・・・ディスクコントローラ、７・・・・・・ハ
ードディスク、８，９・・・・・・パス、１０・・・・
・・管理テーブル、１１・・・・・・先頭キュー、１２
・・・・・・末尾キュー、５１・・・・・・半固定部、
５２・・・・・・可変部、 ＣＭ・・・・・・モード設
定用コマンド。 代理人 弁理士 並 木 昭 夫 代理人 弁理士 松 崎 清 ス ２４図 第５図ｎ
キャッシュメモリの構成を示す概要図、第３図はこの発
明で用いられる管理テーブルを示す構成図、第４図は管
理テーブルの管理方法を説明するための参照図、嬉５図
はこの発明で用いられるモード設定用コマンドを示す構
成図である。 符号説明 １・・・・・・メインプロセッサ、２・・・・・・ゲー
ト、３・・・・・・管理プロセッサ、４・・・・・・プ
ルグラムメモリ、５・・・・・・キャッシュメモリ、６
・・・・・・ディスクコントローラ、７・・・・・・ハ
ードディスク、８，９・・・・・・パス、１０・・・・
・・管理テーブル、１１・・・・・・先頭キュー、１２
・・・・・・末尾キュー、５１・・・・・・半固定部、
５２・・・・・・可変部、 ＣＭ・・・・・・モード設
定用コマンド。 代理人 弁理士 並 木 昭 夫 代理人 弁理士 松 崎 清 ス ２４図 第５図ｎ
Claims (1)
- ディスクメモリに対してキャッシュメモリと、該キャッ
シュメモリの管理をプログラムメモリに予め記憶されて
いるプログラムにもとづいて行なう管理プロセッサとを
設けてなるディスクキャッシュシステムにおいて、前記
プログラムメモリ内には少なくとも前記キャッシュメモ
リを通常のキャッシュメモリとして管理するための第１
のプログラムと、同じく通常のディスクメモリとして管
理するための第２のプログラムとを格納しておき、該第
１、第２プログラムのいずれか一方を上位プロセッサか
らの所定コマンドにて指示することにより、キャッシュ
メモリの選択的な管理を行なうことを特徴とするディス
クキャッシュメモリの管理方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60173221A JPS6234255A (ja) | 1985-08-08 | 1985-08-08 | デイスクキヤツシユメモリの管理方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60173221A JPS6234255A (ja) | 1985-08-08 | 1985-08-08 | デイスクキヤツシユメモリの管理方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6234255A true JPS6234255A (ja) | 1987-02-14 |
Family
ID=15956376
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60173221A Pending JPS6234255A (ja) | 1985-08-08 | 1985-08-08 | デイスクキヤツシユメモリの管理方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6234255A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63288342A (ja) * | 1987-05-21 | 1988-11-25 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ディスク制御装置 |
-
1985
- 1985-08-08 JP JP60173221A patent/JPS6234255A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63288342A (ja) * | 1987-05-21 | 1988-11-25 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ディスク制御装置 |
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