JPS6389921A - 磁気デイスク装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はコンピュータシステムに用いるファイル装置に
係り、特に小型の磁気ディスク装置な複数用いて構成す
る磁気ディスク装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、複数台の磁気ディスク装置を組合わせた構成の磁
気ディスクシステムについては、エイ・エヌ。ニス・ア
イ、エックス３テイー９・２　スモール　コンピュータ
　システム　インタフェース（ＡＮＳＩ、）ｌＴ９．２
　　　Ｓ瓢Ｊ、Ｊ−Ｃ乃−４Ｓシムｌ４Ｇ−（Ｓ　ＣＳ
　Ｉ　）　）において論じられているようなインタフェ
ースを持ったシステムであった。第２図はこの構成の一
例を示している。ホストシス１テム１１は５Ｃ８Ｉパス
１２と直接接続している。５Ｃ８Ｉコントローラ１３も
バ□スに直結している。ホストシステム１１は５Ｃ８Ｉ
パス１２を介して５Ｃ８Ｉコントローラ１３に対して制
御コマンドを発行する。ＳＣ８Ｉコントローラ１３はホ
ストシステム１１：からのコマンドを受けとると、それ
に応じてディスク機構１４のリードやライトなどの処理
を行なう。

これらの処理には１台のディスク機構に対するデータ処
理だけではなく２台のディスク機構間のデータ転送や、
１台がホストシステム１１とデータ、　３　。

転送を行なっているあいだに他の１台がヘッドを移動す
るシーク動作を行なうなどの多重処理が行なわれること
もある。しかし、データ転送に着目して見ると、１台の
ディスク機構がホストシステム１１とデータを転送して
いると他のディスク機構がパスを使ってデータを転送す
ることはできない。

これはホストとのやりとりに５Ｃ８Ｉパス１２が専有さ
れるためである。

このように従来からあるＳＣ８Ｉ規格を用いて小型ディ
スクを複数使用して大容量高速のディスクシステムを構
築することは性能、機能の面から゛困難であった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は磁気ディスク装置を複数台接続すること
だけを考えていたためホストから見ればディスクの容量
が多くなったよ５ＫＬか見えず、システム全体の性能や
機能、使いかってまで配慮されておらず、ディスク装置
を数〜数十台接続して大規模システムを構築することが
困難であった。

本発明の目的は小型ディスク装置を複数台接続・　４　
・ して高性能、高機能な磁気ディスク装置を提供すること
Ｋある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、小型磁気ディスク装置のデータを処理する
ディスク制御回路が入出力するためのデータポートを少
なくとも二組以上持ち、それぞれ独立したデータバスに
接続することにより、達成される。

〔作用〕

ディスク制御回路のデータポートを少なくとも二つ以上
設け、片方をシステム全体を制御するマスタコントロー
ラに接続されたデータバスに接続し、もう片方をディス
ク制御回路間だけで接続することにより、マスタコント
ローラが一つのディスク制御回路をアクセスしていても
、転送に関与していないディスク装置間ではデータの転
送が自由に行なうことができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図はシステムの概略を示したものである。

ホストシステム１は磁気ディスク装置６に対するアクセ
ス要求をマスタコントローラ２に対して発行する。マス
タコントローラ２はデータバス８を介して各磁気ディス
ク装置３に接続されており、ホストシステム１からのア
クセス要求が具体的にはどの磁気ディスク装置３に対す
るものかを決定し決めた磁気ディスク装置３に対してア
クセス要求を発行する。

第３図はマスタコントローラ２の一例を示したものであ
る。ＣＰＵ！＋１はホストシステム１からのアクセス要
求をリクエストレジスタ６２で受けとり、プログラムメ
モリ３３内のプログラムにより今受けとった要求がどの
磁気ディスク装置に対するものであるかを計算する。こ
れはソフトウェアによらずとも専用ハードウェアでテー
ブル化することも可能である。このソフトウェア、ハー
ドウェア共に当業者にとって自明の構成であり、詳細説
明を省略する。その結果、起動すべき磁気ディスク装置
に対してコマンドレジスタ３４にアクセス要求をセット
し、データバス８を介して出力する。磁気ディスク装置
とのデータ転送自体はＣＰＵ３１がプログラムによって
行なってもよいが、高速に行なうためにはＤＭＡ転送制
御を行なうＤＭＡＣ３５を使用する。ＤＭＡＣ３５はＣ
ＰＵ３１とは独立に動作し、ホストシステム１と磁気デ
ィスク装置３、特に後に説明するポートレジスタ４６１
とのデータ転送を行なう。

磁気ディスク装置３はマスタコントローラ２からアクセ
ス要求を受けつける。磁気ディスク装置３自体は磁気デ
ィスク制御基板５と磁気ディスク、機構４からなる。磁
気ディスク機構４は回転記録する磁気円板やヘッド、モ
ータなどからなる機構部品であり、その制御は磁気ディ
スク制御基板５内の回路が行なっている。

第４図に本発明にかかわる磁気ディスク制御基板５内の
回路の一例を示す。この回路は主に磁気ディスク機構を
制御する磁気ディスク機構制御回路４１と円板に記録さ
れたシリアルデータなパラレルに変換したりその逆を行
なったりしてデータ自体を加工する磁気ディスク制御回
路４６からなる。

・戸 ポートレジスタ４６１はデータバス８に接続されており
マスタコントローラ２からのアクセス要求を受けとる。

それをＣＰ　Ｕ４６２がメモリ４６６上のプログラムに
よりデコードし、その内容に応じてデータの直並列変換
やデータの加工を行なうハードディスクコントローラ（
ＨＤＣ）４６６やポートレジスタ４６１とメモリ４６３
との間、及び、ディスク機構１４とメモリ４６３との間
のデータの転送を高速に行なうＤＭＡＣ４６４などの起
動を行なったり、レジスタ４１１ヘデータをセットする
ことにより機構部品の機械的動作を指示する。磁気ディ
スク機構制御回路４１はレジスタ４１１にセットされた
データに従い、ＣＰ　Ｕ　４１２はメモリ４１３上のプ
ログラムによりスピンドルモータやヘッドアクチュエー
タモータを起動するためのレジスタ４１４へ値ヲセット
する。

ＨＤ　Ｃ４１５６がデータをヘッドから読出したりヘッ
ドへ書込むとき、データ自身はＤＭＡＣ４１５４がホー
ドレジスタ４６１．４６５から読出し、書込むことによ
り、メモリ４６３を介して、磁気ディスクに転送・　８
　・ 一記録される。マスタコントローラ２からのコマンドが
ホストシステム１とのデータ転送を要求しているならば
ポートレジスタ４６１とデータバス８を介した転送を、
行なう。データバス９は磁気ディスク装置３の間でのデ
ータ転送に用いる。このときはポートレジスタ４６５を
介してデータバス９と接続している。今、一つの磁気デ
ィスク装置がマスタコントローラ２との間でデータ転送
を行なっているため、データバス８が使用中であっても
、残りの磁気ディスク装置間のデータ拐送はデータバス
９を介して行なうことができる。

これはホストシステム１がマルチジ１プで動作している
ときに特に効果が大きい。一つのジ冒プがディスクをア
クセスしていても他のジロブがディスクのコピーや検索
などを並行して行なえるわけである。このような処理は
マスタコントローラ２が自らのアクセス処理を行なう前
にディスク間転送を行なう磁気ディスク装置３に対して
コマンドを与えておき、そのあとで自分のデータ転送を
行なうことＫより実現できる。

このようなコマンドを受けた磁気ディスク制御回路４６
のＣＰ　Ｕ　４６２はＤＭＡＣ４６４に対してポートレ
ジスタ４６５を使用した転送を起動する。送り手のＤＭ
ＡＣ４６４はポートレジスタ４６５からデータバス９ヘ
メモリ４６３のデータを送出し、受は手のＤＭＡＣ４６
４はデータバス９から受けたデータをポートレジスタ４
６５から読出し、メモリ４６３ヲ介してＨＤＣ４６６へ
送る。この動作はデータバス８とは独立して行なえる。

また、マスタコントローラ２の中に磁気ディスク装置３
と同程度かあるいはそれ以上の容量を持つ半導体メモリ
によるキャッシュを持つシステムではさらに大きな効果
がある。第５図はその一例を示したものである。キャッ
ジ−５１は磁気ディスク装置３と同程度かそれ以上の容
量を持つのでマスタコントローラ２のＣＰＵ３１は頻度
が高くアクセスされる磁気ディスク装置３の内容の全て
をキャッシュ５１へうつしとってしまう。−度転写した
あとはホストシステム１からアクセス要求がきても転写
した磁気ディスク装置６側へは要求を送らずキャッシュ
５１のデータをホストシステム１に転・送することによ
り、データバス８の使用頻度を小さくシ、転写していな
い磁気ディスク装置３へのアクセス要求を多（できるよ
うにすること　可能である。

また、システム全体の構成において、複数ある磁気ディ
スク装置乙の一部を半導体メモリでできた記憶装置にお
きかえる構成も考えることができる。さらに、磁気テー
プ装置におきかえたり、光ディスク装置などにもおきか
えることができる。

第６図はその一例を示す。半導体メモリ装置６１は使用
頻度の高い磁気ディスク装置３の内容全てを転写してお
く。マスタコントローラ２はこのあと転写した磁気ディ
スク装置３のかわりにアクセス要求を全て半導体メモリ
装置６１へ出す。これによりアクセス時間は大幅に短縮
できる。磁気テープ装置６２はある磁気ディスク装置３
がマスタコントローラ２とデータ転送を行なっていると
きでも他の磁気ディスク装置３の内容のバックアップを
データバス９を介して行なうことができる。同様な・１
１ 処理が光ディスク装置６３との間でも行なうことができ
る。

第７図はパス（マスク）権を獲得するための一回路例を
示す。データバス９はビジー７１．セレクト７２．その
他制御線７３．データ線７４から成る。その他制御線７
３はパス権獲得には関係しないので詳細は説明しない。

パス権獲得までのタイミングを示したのが第８図である
。

パス権を獲得しようとする磁気ディスク装置はまず、時
間８１でビジー７１が出力されていないことを確認する
。出力されていれば他の磁気ディスク装置が既にデータ
バス９を使用していることになる。他の磁気ディスク装
置が使用していなければ、自らの認識番号８４をデータ
線７４に出力し、ビジー７１を出力する。他の装置はビ
ジー７１が出力されると認識番号８４の装置がパス権を
獲得したものとみなす。その後、パス権を獲得した装置
はデータを転送すべき相手の装置を選択するためにセレ
クト７２を出力する。そのときデータｆｆ１Ｊ７４には
相手番号、１２・ ８５を出力する。転送相手の装置はこの番号を見て自分
が選択されたことを知る。このような手順において時間
８１をバスフリーフェーズ、時間８２をアービトレーシ
ョンフェーズ、時間８３をセレクシ四ンフェーズと呼ぶ
。この後、一方の磁気ディスク装置３から、他の装置に
データが転送される。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ホストシステムがマスタコントローラ
を介してデータ転送を磁気ディスク装置との間で行なっ
ていても、その転送に関与−し【いない磁気ディスク装
置間で自由に転送が行なえる。

また、半導体メモリをマスタコントローラの内部に持つ
ことによりシステム全体のアクセス効率を向上させるこ
とができる。さらに磁気ディスク装置のかわりに半導体
メモリ装置、磁気テープ装置、光ディスク装置などを持
つことにより高速アクセス、自動バックアップなども行
なうことができるので磁気ディスクシステム全体として
の機能、性能を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概要図、第２図は従来例の
構成を示す図、第５図はマスタコントローラの一実施例
を示す図、第４図は磁気ディスク制御基板の一実施例を
示す回路図、第５図はマスタコントローラの他の実施例
を示す図、第６図は本発明の他の実施例の概要図、第７
図は／（スマスタ権を獲得するための一回路例図、第８
図は第７図の動作を示す波形図である。 ２・・・マスタコントローラ、 ３・・・磁気ディスク装置、 ６．７・・・データポート、 ８、９・・・データバス。 、１５゜ 第　１　図 菓２図 其３　図 モー５　　　モータ　　へ・ンド゛ 菓５　回 第４　図 第　７　図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、磁気ディスク機構部品を制御する磁気ディスク機構
   制御回路と、磁気ディスクから読み出した、または磁気
   ディスクへ書き込むシリアルデータをパラレルデータに
   変換し、読み出しまたは書込みを制御する磁気ディスク
   制御回路とを有する磁気ディスク装置において、該磁気
   ディスク装置のデータ転送を行なうデータポートと転送
   に必要な制御信号を組にしたポートを少なくとも二組以
   上持つことを特徴とした磁気ディスク装置。 ２、前記磁気ディスク装置を少なくとも２つ以上有し、
   前記データポートのうち同時にデータ転送を行なうもの
   は一組だけであり、前記磁気ディスク装置の前記データ
   ポートのうち少なくとも一組以上のデータポートを前記
   全磁気ディスク装置にわたって並列接続した第一のデー
   タバスを持つことを特徴とした特許請求の範囲第１項記
   載の磁気ディスク装置。 ３、前記第１のデータバスに接続され、前記全磁気ディ
   スク装置を制御するマスタコントローラをもち、該マス
   タコントローラは全磁気ディスク装置のうちの任意の磁
   気ディスク装置とデータ転送できることを特徴とした特
   許請求の範囲第１項又は第２項記載の磁気ディスク装置
   。 ４、前記データポートのうち前記マスタコントローラが
   接続されていないデータポートのうち少なくとも一組の
   データポートを一部ないしは全部の前記磁気ディスク装
   置にわたって並列接続した第二のデータバスを持つこと
   を特徴とした特許請求の範囲第３項記載の磁気ディスク
   装置。 ５、前記磁気ディスク制御回路はマスタコントローラの
   指示により前記第二のデータバスを介して、前記マスタ
   コントローラが指示した前記磁気ディスク装置とのあい
   だでデータ転送を行なうため、前記第二のデータバスに
   おけるバスマスタ権を獲得し、該バスマスク権を獲得し
   た前記磁気ディスク制御回路は前記指示された磁気ディ
   スク装置とのあいだでデータの転送と、前記マスタコン
   トローラの指示により当該ディスク内のデータの検索、
   加工とを、前記マスタコントローラが行なう転送とは独
   立して行なうことを特徴とした特許請求の範囲第４項記
   載の磁気ディスク装置。 ６、前記マスタコントローラに前記磁気ディスク装置と
   同程度またはそれ以上の容量の半導体メモリ装置を設け
   たことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の磁気デ
   ィスク装置。 ７、第記第一及び第二のデータバスに半導体メモリで構
   成された記憶装置、磁気テープ装置、光ディスク装置な
   どの各種ファイル装置を接続したことを特徴とした特許
   請求の範囲第４項記載の磁気ディスク装置。