KR100293929B1 - 교환시스템에서의 캐쉬메모리 핸들링방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교환시스템에서의 캐쉬메모리 핸들링방법에 관한 것으로, 특히 디스크 데이터의 무결성을 보장하기 위해 라이트-트루(write-through)방식을 채용하여 캐쉬메모리를 핸들링하는 방법에 관한 것이다. 즉, 본 발명에서는 라이트 하고자 하는 데이터 블럭이 캐쉬메모리내의 데이터와 일치하는가를 검사하여 일치하면, 가장 오래된 캐쉬블럭을 캐쉬 링크 선두에 위치시킨후 라이트 커맨드에 따라 상기 캐쉬메모리와 기억장치의 기록매체에 데이터를 라이트한다. 반면 상기 라이트 하고자 하는 데이터 블럭이 캐쉬메모리내의 데이터와 일치하지 않으면, 상기 기록매체로부터 원하는 데이터 블럭을 리드하여 가장 오래된 캐쉬 블럭으로 이동시킨후 해당 캐쉬 블럭을 캐쉬 링크 선두에 위치시켜 라이트 커맨드에 따라 캐쉬메모리와 기억장치의 기록매체에 데이터를 라이트하여 디스크 데이터의 무결성을 보장함을 특징으로 한다.

Description

교환시스템에서의 캐쉬메모리 핸들링 방법{METHOD FOR HANDLING CACHE MEMORY IN A EXCHANGE SYSTEM}

본 발명은 교환시스템에서의 캐쉬메모리 핸들링방법에 관한 것으로, 특히 디스크 데이터의 무결성을 보장하기 위해 라이트-트루(write-through)방식을 채용하여 캐쉬메모리를 핸들링하는 방법에 관한 것이다.

통신망에서 교환기의 역할은 교환기능을 포함한 정보의 전달기능, 서비스 제공기능, 통신망의 교환기능을 이용하기 위한 신호처리기능, 통신망을 제어하는 제어기능으로 크게 분류할 수 있다.

일반적으로 교환시스템은 도 1에 도시한 바와 같이 선로 접속부(가입자 접속부와 중계선 접속부를 말함)(10,30), 통화로부(20), 제어부(40), 입출력부(혹은 관리 보전부)(50), 신호망 접속부(60)로 구성되어 있다. 이러한 교환시스템에서 선로 접속부는 가입자 접속부(10)와 중계선 접속부(30)에 해당하는 부분으로서 교환기로 송신되는 정보를 수신하거나 외부로 송신하는 기능을 담당한다. 통화로부(20)는 실제로 정보를 송수신할 수 있는 선로를 구성하는 장치로서 교환회로망(switching network)이라고도 한다. 제어부(40)는 교환기의 두뇌에 해당하는 것으로써, 정보교환에 관련된 일체의 과정을 통제하는 기능을 수행하며, 관리보전부(50)(혹은 입출력부)는 교환기의 운용에 관련된 각종 기능을 수행함과 아울러 각종 정보의 입력 및 출력의 기능을 수행하고 상태를 기록하는 것으로서 각종 기억장치와 터미널, 프린터 등을 포함한다. 그리고 신호망 접속부(60)는 가입자 선로에 대응한 가입자신호의 송수신과 중계선에 대응한 국간신호의 송수신 처리를 담당한다.

상술한 바와 같이 교환기 시스템에서의 관리보전부(50)에는 교환기 운용에 관련된 각종 정보를 저장하기 위한 기억장치(예를 들면 하드 디스크)가 포함되어 있는데, 이러한 기억장치의 제어는 OMP(Operation ＆ Maintenance Processor)가 담당한다. 그리고 OMP는 디스크와 같은 대용량 기억장치에 화일을 유지하고 프로세스들이 새로운 정보를 저장하거나 이미 저장된 정보를 신속하게 액세스할 수 있도록 하기 위해 캐쉬메모리를 일반적으로 구비한다. 그 이유는 디스크 액세스 속도는 밀리세크(milisec)단위이고 메모리 액세스 속도는 나노세크(nanosec)단위이므로, 디스크를 액세스할 횟수가 많으면 많을수록 교환기의 성능은 저하될 수 밖에 없기 때문에 캐쉬메모리를 사용하여 데이터 액세스 성능을 향상시키기 위함이다.

한편 일반적인 교환시스템에서 채용하고 있는 캐쉬 메모리 핸들링 방법에 대하여 설명하면, 우선 캐쉬블럭 사이즈(예를 들면 512바이트) 보다 적은 크기의 데이터를 라이트하는 경우에, 원하는 데이터가 상기 캐쉬메모리에 존재하지 않으면 원하는 데이터를 디스크로부터 캐쉬메모리로 리드하여 캐쉬블럭을 수정한다. 그리고 다른 프로세스가 캐쉬를 필요로 할때 수정된 데이타를 디스크에 라이트하는 방법으로 캐쉬블럭의 데이터와 디스크에 기록되는 데이터를 일치시키는 방법으로 캐쉬 메모리를 핸들링하였다. 이에 따라 일반적인 교환기 시스템에서는 캐쉬메모리에 수정해 둔 데이터와 디스크상의 데이터가 일시적으로 불일치할 수 있게 되고, 이러한 불일치 상황하에서 프로세서 파워가 다운(down)된다면 캐쉬메모리에 수정된 데이터가 유실되는 상황이 발생하게 되어 디스크 데이터의 무결성을 보장할 수 없게 된다. 이는 곧 교환기 시스템의 신뢰도를 저하시키는 요인으로 작용하게 된다.

따라서 본 발명의 목적은 교환시스템에서 디스크 데이터와 캐쉬메모리 사이의 데이터 무결성을 보장하여 시스템의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 캐쉬메모리 핸들링 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 교환시스템에서의 프로세서 파워 다운 혹은 프로세서 절체 등으로 야기될 수 있는 라이트 데이터의 망실을 방지할 수 있는 캐쉬메모리 핸들링 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 캐쉬메모리가 구비되며 교환기 운용에 관련된 각종 정보가 저장되는 기억장치를 구비하는 교환시스템에서의 캐쉬메모리 핸들링 방법에 있어서,

라이트 하고자 하는 데이터 블럭이 캐쉬메모리내의 데이터와 일치하는가를 검사하는 제1과정과,

상기 라이트 하고자 하는 데이터 블럭이 캐쉬메모리내의 데이터와 일치하면 가장 오래된 캐쉬블럭을 캐쉬 링크 선두에 위치시킨후 라이트 커맨드에 따라 상기 캐쉬메모리와 기억장치의 기록매체에 데이터를 라이트하는 제2과정과,

상기 라이트 하고자 하는 데이터 블럭이 캐쉬메모리내의 데이터와 일치하지 않으면, 상기 기록매체로부터 원하는 데이터 블럭을 리드하여 가장 오래된 캐쉬 블럭으로 이동시킨후 해당 캐쉬 블럭을 캐쉬 링크 선두에 위치시켜 라이트 커맨드에 따라 캐쉬메모리와 기억장치의 기록매체에 데이터를 라이트하는 제3과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 교환기의 구성도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 교환시스템에서의 캐쉬메모리 핸들링 제어흐름도.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 캐쉬메모리 핸들링 방법을 상세히 설명하기로 한다.

우선 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 교환기 시스템에서의 캐쉬메모리 핸들링 제어흐름도를 도시한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 캐쉬메모리 핸들링방법은 도 1에 도시한 관리보전부(50)의 전반적인 동작을 제어하는 OMP에서 수행되는 다수의 프로세스들중 하나의 프로세스를 구체화시킨 것이다.

이하 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 캐쉬메모리 핸들링방법을 설명하기에 앞서, 본 발명의 실시예에 따른 캐쉬메모리 핸들링 방법을 간단히 요약해 보면, 디스크 드라이버에 캐쉬메모리가 존재하면서 라이트 하고자 하는 데이터 블럭이 캐쉬메모리를 통할 만큼 오프셋이 남는다거나 라이트할 데이터 사이즈가 1K 보다 작은 경우에는 캐쉬메모리를 이용하게 되어 있다. 이러한 경우 원하는 데이터 블럭이 캐쉬메모리 내의 데이터와 일치하면 상관이 없는데, 원하는 데이터가 캐쉬메모리에 있는 데이터와 다를 경우에는 가장 오래된 캐쉬 블럭을 가져와서 그 캐쉬 데이터가 변경된 적이 있으면 디스크에 라이트하고 원하는 블럭을 읽어 둔다. 이러한 경우 원하는 데이터가 기록된 블럭을 캐쉬 링크 선두로 가져 오고, 그 동안의 캐쉬 액션의 에러를 체크한뒤 라이트 커맨드인 경우 캐쉬메모리에 라이트함과 동시에 디스크에 라이트함으로써 라이트-트루방식의 캐쉬를 수행한다.

이하 도 2를 참조하여 상술한 바와 같이 요약된 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

우선 OMP내 임의의 프로세스가 캐쉬블럭 사이즈(예를 들면 512바이트) 보다 적은 크기의 데이터를 디스크에 라이트한다면, 100단계에서 원하는 데이터블럭이 상기 캐쉬메모리에 존재하는가를 검사하여 존재하지 않으면 150단계로 진행하여 원하는 데이터블럭을 디스크로부터 리드하고 이를 가장 오래된 캐쉬블럭에 라이트한다. 만약 다른 프로세스가 가장 오래된 캐쉬블럭을 필요로 한다면 데이터 라이트 요구한 프로세스는 가장 오래된 캐쉬블럭에 비지(busy)와 사용(use) 플래그를 세트하고, 웨이크 업(wake up)되면 원하는 데이터블럭을 디스크로부터 리드하여 가장 오래된 캐쉬블럭에 라이트한후 150단계로 진행한다.

한편 100단계에서 원하는 데이터블럭이 캐쉬에 존재하면 110단계로 진행하여 다른 프로세스가 사용하고 있는가를 검사하여 사용중이면 니드(need) 플래그를 세트한후 대기한다. 이러한 대기상태에서 웨이크 업되면 데이터 라이트 요구한 프로세스는 130단계로 진행하여 비지(busy) 플래그를 세트시킨후 150단계에서 가장 오래된 캐쉬블럭을 캐쉬링크 선두에 위치시킨다. 그리고 160단계로 진행하여 리드/라이트 모드를 검사하여 라이트 모드이면 170단계로 진행하여 캐쉬메모리에 라이트 요구한 데이터를 라이트하고 수정(modify)플래그를 세트함은 물론 디스크면에 데이터를 라이트한다. 이에 따라 캐쉬블럭의 데이터와 디스크에 기록된 데이터는 서로 일치하게 되는 것이다. 만약 160단계의 검사결과 리드모드였다면 180단계에서 데이터 요구한 프로세스는 캐쉬메모리로부터 원하는 데이터블럭을 리드하면 되고, 190단계에서는 데이터 리드 혹은 라이트 모드의 수행결과로써 이미 세트되어 있는 비지 플래그가 클리어된다.

따라서 본 발명의 실시예에 따른 캐쉬메모리 핸들링방법에서는 캐쉬메모리를 수정하면서도 디스크에 데이터가 동시 기록됨에 따라, 캐쉬메모리에 수정해 둔 데이터와 디스크상의 데이터가 항상 일치한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 디스크와 캐쉬메모리 사이의 데이터 불일치를 최소화하는 라이트-트루 캐쉬 구현으로 인해 프로세서 다운이나, 프로세서 절체 등으로 인한 캐쉬데이터의 블로우-아웃(blow-out)을 없앨 수 있고, 교환시스템에서 중요한 과금데이터의 화일 핸드링 혹은 형상관리하는 PLD데이터 화일관리의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Claims (1)

1. 캐쉬메모리가 구비되며 교환기 운용에 관련된 각종 정보가 저장되는 기억장치를 구비하는 교환시스템에서의 캐쉬메모리 핸들링 방법에 있어서,

   라이트 하고자 하는 데이터 블럭이 캐쉬메모리내의 데이터와 일치하는가를 검사하는 제1과정과,

   상기 라이트 하고자 하는 데이터 블럭이 캐쉬메모리내의 데이터와 일치하면 가장 오래된 캐쉬블럭을 캐쉬 링크 선두에 위치시킨후 라이트 커맨드에 따라 상기 캐쉬메모리와 기억장치의 기록매체에 데이터를 라이트하는 제2과정과,

   상기 라이트 하고자 하는 데이터 블럭이 캐쉬메모리내의 데이터와 일치하지 않으면, 상기 기록매체로부터 원하는 데이터 블럭을 리드하여 가장 오래된 캐쉬 블럭으로 이동시킨후 해당 캐쉬 블럭을 캐쉬 링크 선두에 위치시켜 라이트 커맨드에 따라 캐쉬메모리와 기억장치의 기록매체에 데이터를 라이트하는 제3과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 캐쉬메모리 핸들링방법.