KR100723512B1 - Cache buffer control method and disk drive using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 캐쉬 버퍼 제어 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 캐쉬 버퍼의 캐쉬 히트될 가능성을 높이기 위한 방법 및 이를 이용한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for controlling a cache buffer, and more particularly, to a method and an apparatus using the same for increasing the possibility of the cache hit of the cache buffer.

본 발명에 따른 캐쉬 제어 방법은 데이터 처리 방법에 있어서, (a) 기록매체로부터 읽어낼 파일의 사이즈 정보를 읽어내는 단계; 및 (b) 상기 단계(a)에서 읽어낸 파일의 사이즈 정보 및 캐쉬 버퍼의 저장 용량 정보에 근거하여 캐쉬 버퍼 내부의 메모리 블록 교환의 우선순위를 결정하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.A cache control method according to the present invention includes a data processing method, comprising: (a) reading size information of a file to be read from a recording medium; And (b) determining the priority of the memory block exchange in the cache buffer based on the size information of the file read in step (a) and the storage capacity information of the cache buffer.

Description

캐쉬 버퍼 제어 방법 및 이를 이용한 디스크 드라이브{Cache buffer control method and disk drive using the same}Cache buffer control method and disk drive using the same}

도 1은 본 발명이 적용되는 디스크 드라이브의 헤드 디스크 어셈블리의 평면도이다.1 is a plan view of a head disk assembly of a disk drive to which the present invention is applied.

도 2는 본 발명에 따른 캐쉬 버퍼 제어 방법이 적용되는 디스크 드라이브의 전기적인 회로 구성도이다.2 is an electrical circuit diagram of a disk drive to which the cache buffer control method according to the present invention is applied.

도 3은 본 발명에 따른 캐쉬 버퍼 제어 방법의 흐름도이다.3 is a flowchart of a cache buffer control method according to the present invention.

본 발명은 캐쉬 버퍼 제어 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 캐쉬 버퍼의 캐쉬 히트될 가능성을 높이기 위한 방법 및 이를 이용한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for controlling a cache buffer, and more particularly, to a method and an apparatus using the same for increasing the possibility of the cache hit of the cache buffer.

일반적으로 데이터 처리 시스템에서 중앙처리장치와 주 메모리(또는 기록매체)의 데이터 처리 속도의 차이는 약 100배 이상이며, 이 처리 속도 차이를 캐쉬(Cache) 버퍼가 보완하게 된다. In general, the difference between the data processing speed of the central processing unit and the main memory (or recording medium) in the data processing system is about 100 times or more, and the difference in processing speed is compensated by the cache buffer.

캐쉬 버퍼는 중앙처리장치가 다음에 요구할 것으로 예상되는 일련의 데이터를 주 메모리로부터 먼저 읽어내어 저장해두는 장치로서 주 메모리에 비해 빠른 액 세스 속도를 가진다.The cache buffer is a device that first reads from the main memory and stores a series of data that the CPU is expected to request next, and has a faster access speed than the main memory.

중앙처리장치는 주 메모리를 액세스하기 전에 캐쉬 버퍼를 먼저 액세스하여 원하는 데이터를 얻게 된다. 이 예상의 적중률이 높게 되면 시스템은 빠른 속도로 동작하게 된다.The central processing unit accesses the cache buffer first to get the desired data before accessing main memory. The higher the hit rate of this estimate, the faster the system will run.

일반적인 캐쉬 버퍼 관리 방법으로 LRU(Least Recently Used) 알고리즘을 이용한다. LRU 알고리즘은 캐쉬 버퍼에 저장된 정보 일부를 캐쉬 버퍼 밖으로 내보내야 할 경우가 발생되면, 캐쉬 버퍼에 저장된 정보 중에서 가장 최근에 사용되지 않은 정보를 우선적으로 선택하여 제거시키는 메모리 관리 알고리즘이다. 즉, LRU 알고리즘은 시간 집약성(temporal locality)에 기반을 두고 있다.As a general cache buffer management method, LRU (Least Recently Used) algorithm is used. The LRU algorithm is a memory management algorithm that preferentially selects and removes the most recently unused information from the information stored in the cache buffer when it is necessary to export some of the information stored in the cache buffer. That is, the LRU algorithm is based on temporal locality.

그런데, LRU 알고리즘에만 근거하여 캐쉬 버퍼의 내부 메모리 블록 교환의 우선순위를 결정하는 경우에는 캐쉬 히트될 가능성이 낮거나 없는 데이터가 캐쉬 히트될 가능성이 있는 데이터를 대체하여 캐쉬 버퍼의 내부 메모리 블록을 점유하는 문제점이 발생되기도 한다.However, when determining the priority of the internal memory block exchange of the cache buffer based only on the LRU algorithm, the data that is less likely to be cached or not to be cached replaces the data that is likely to be cached to occupy the internal memory block of the cache buffer. Sometimes problems arise.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 문제점을 해결하기 위하여 캐쉬 버퍼 사이즈와 저장할 파일의 데이터 사이즈를 고려하여 캐쉬 히트율을 높이도록 캐쉬 버퍼를 관리하기 위한 캐쉬 제어 방법 및 이를 이용한 디스크 드라이브를 제공하는데 있다.SUMMARY To solve the above problems, the present invention provides a cache control method for managing a cache buffer to increase the cache hit ratio in consideration of the cache buffer size and the data size of a file to be stored, and a disk drive using the same. have.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따른 캐쉬 제어 방법은 데이 터 처리 방법에 있어서, (a) 기록매체로부터 읽어낼 파일의 사이즈 정보를 읽어내는 단계; 및 (b) 상기 단계(a)에서 읽어낸 파일의 사이즈 정보 및 캐쉬 버퍼의 저장 용량 정보에 근거하여 캐쉬 버퍼 내부의 메모리 블록 교환의 우선순위를 결정하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.In order to achieve the above technical problem, the cache control method according to the present invention includes: (a) reading size information of a file to be read from a recording medium; And (b) determining the priority of the memory block exchange in the cache buffer based on the size information of the file read in step (a) and the storage capacity information of the cache buffer.

상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따른 디스크 드라이브는 데이터 저장 장치에 있어서, 데이터를 저장하는 디스크; 상기 디스크에서 읽어낸 데이터를 일시적으로 저장하거나, 상기 디스크에 기록할 데이터를 일시적으로 저장하는 캐쉬 버퍼; 및 상기 디스크로부터 읽어낼 파일의 사이즈 및 상기 캐쉬 버퍼의 저장 용량을 고려하여 상기 캐쉬 버퍼 내부의 메모리 블록 교환의 우선순위를 결정하고, 결정된 메모리 블록 교환의 우선순위에 근거하여 상기 디스크에서 읽어낸 파일의 데이터를 상기 캐쉬 버퍼에 저장하도록 제어하는 컨트롤러를 포함함을 특징으로 한다.In accordance with another aspect of the present invention, a disk drive includes a disk for storing data; A cache buffer that temporarily stores data read from the disk or temporarily stores data to be written to the disk; And determining the priority of the memory block exchange in the cache buffer in consideration of the size of the file to be read from the disk and the storage capacity of the cache buffer, and the file read from the disk based on the determined priority of the memory block exchange. And a controller for controlling the data to be stored in the cache buffer.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 캐쉬 버퍼 제어 방법이 적용되는 데이터 저장 장치인 하드 디스크 드라이브는 기구적인 부품들로 구성된 HDA(Head Disk Assembly)와 전기 회로의 결합으로 이루어진다.The hard disk drive, which is a data storage device to which the cache buffer control method according to the present invention is applied, is composed of a combination of an electrical circuit and a head disk assembly (HDA) composed of mechanical components.

도 1은 본 발명이 적용되는 하드 디스크 드라이브의 HDA(Head Disk Assembly; 10)의 구성을 보여준다. 1 shows a configuration of a head disk assembly (HDA) 10 of a hard disk drive to which the present invention is applied.

헤드 디스크 어셈블리(10)는 스핀들 모터(14)에 의하여 회전되는 적어도 하 나의 자기 디스크(12)를 포함하고 있다. 디스크 드라이브(10)는 디스크(12) 표면에 인접되게 위치한 변환기(16)를 또한 포함하고 있다.The head disk assembly 10 includes at least one magnetic disk 12 that is rotated by the spindle motor 14. The disk drive 10 also includes a transducer 16 located adjacent to the surface of the disk 12.

변환기(16)는 각각의 디스크(12)의 자계를 감지하고 자화시킴으로써 회전하는 디스크(12)에서 정보를 읽거나 기록할 수 있다. 전형적으로 변환기(16)는 각 디스크(12) 표면에 결합되어 있다. 비록 단일의 변환기(16)로 도시되어 설명되어 있지만, 이는 디스크(12)를 자화시키기 위한 기록용 변환기와 디스크(12)의 자계를 감지하기 위한 분리된 읽기용 변환기로 이루어져 있다고 이해되어야 한다. 읽기용 변환기는 자기 저항(MR : Magneto-Resistive) 소자로부터 구성되어 진다. 변환기(16)는 통상적으로 헤드(Head)라 칭해지기도 한다.The transducer 16 can read or write information on the rotating disk 12 by sensing and magnetizing the magnetic field of each disk 12. Typically transducer 16 is coupled to the surface of each disk 12. Although illustrated and described as a single transducer 16, it should be understood that this consists of a write transducer for magnetizing the disc 12 and a separate read transducer for sensing the magnetic field of the disc 12. Read transducers are constructed from Magneto-Resistive (MR) devices. The transducer 16 is also commonly referred to as a head.

변환기(16)는 슬라이더(20)에 통합되어 질 수 있다. 슬라이더(20)는 변환기(16)와 디스크(12) 표면사이에 공기 베어링(air bearing)을 생성시키는 구조로 되어 있다. 슬라이더(20)는 헤드 짐벌 어셈블리(22)에 결합되어 있다. 헤드 짐벌 어셈블리(22)는 보이스 코일(26)을 갖는 엑츄에이터 암(24)에 부착되어 있다. 보이스 코일(26)은 보이스 코일 모터(VCM : Voice Coil Motor 30)를 특정하는 마그네틱 어셈블리(28)에 인접되게 위치하고 있다. 보이스 코일(26)에 공급되는 전류는 베어링 어셈블리(32)에 대하여 엑츄에이터 암(24)을 회전시키는 토오크를 발생시킨다. 엑츄에이터 암(24)의 회전은 디스크(12) 표면을 가로질러 변환기(16)를 이동시킬 것이다.The transducer 16 can be integrated into the slider 20. The slider 20 is structured to create an air bearing between the transducer 16 and the surface of the disk 12. The slider 20 is coupled to the head gimbal assembly 22. The head gimbal assembly 22 is attached to an actuator arm 24 having a voice coil 26. The voice coil 26 is located adjacent to the magnetic assembly 28 that specifies the voice coil motor 30 (VCM). The current supplied to the voice coil 26 generates a torque for rotating the actuator arm 24 relative to the bearing assembly 32. Rotation of the actuator arm 24 will move the transducer 16 across the disk 12 surface.

정보는 전형적으로 디스크(12)의 환상 트랙 내에 저장된다. 각 트랙(34)은 일반적으로 복수의 섹터를 포함하고 있다. 각 섹터는 데이터 필드(data field)와 식별 필드(identification field)를 포함하고 있다. 식별 필드는 섹터 및 트랙(실린더)을 식별하는 그레이 코드(Gray code)로 구성되어 있다. 변환기(16)는 다른 트랙에 있는 정보를 읽거나 기록하기 위하여 디스크(12) 표면을 가로질러 이동된다.The information is typically stored in an annular track of the disc 12. Each track 34 generally includes a plurality of sectors. Each sector includes a data field and an identification field. The identification field is composed of a gray code identifying a sector and a track (cylinder). The transducer 16 is moved across the surface of the disc 12 to read or write information on other tracks.

디스크(12)는 크게 디스크 드라이브에 관련된 정보를 저장하는 메인터넌스 실린더(Maintenance Cylinder; 일반적으로 MC라 칭함) 영역과 사용자 데이터 영역으로 나누어진다. 메인터넌스 실린더 영역에는 디펙 리스트(defect list) 정보와 리드/라이트 최적화 파라미터(parameter) 정보들을 포함하여 디스크 드라이브에 관련된 각종 정보들이 저장되며, 사용자가 임의로 액세스할 없는 영역이다. 그리고, 사용자 데이터 영역은 사용자가 데이터를 실질적으로 라이트하거나 리드할 수 있는 영역이다. 디스크(12)의 사용자 데이터 영역은 복수 개의 존(zone)으로 나누어지며, 각 존에는 디펙 섹터를 대체하기 위한 스페어 실린더(spare cylinder)가 할당되어 있다. The disk 12 is largely divided into a maintenance cylinder (generally referred to as MC) area and a user data area for storing information related to the disk drive. The maintenance cylinder area stores various information related to the disc drive, including defect list information and read / write optimization parameter information, and is an area that a user cannot access arbitrarily. The user data area is an area in which a user can substantially write or read data. The user data area of the disk 12 is divided into a plurality of zones, each of which is assigned a spare cylinder for replacing a defect sector.

도 2는 하드 디스크 드라이브를 제어할 수 있는 전기 시스템을 보여준다. 전기 시스템은 프리 앰프(210), 기록/판독 채널(220), 캐쉬 버퍼(230), 컨트롤러(240), ROM(Read Only Memory; 250A), RAM(Random Access Memory; 250B), 호스트 인터페이스(260) 및 보이스 코일 모터(VCM) 구동부(270)를 포함하고 있다. 2 shows an electrical system capable of controlling a hard disk drive. The electrical system includes a preamplifier 210, a write / read channel 220, a cache buffer 230, a controller 240, a read only memory (250A), a random access memory (RAM) 250B, a host interface 260. ) And voice coil motor (VCM) driver 270.

컨트롤러(240)는 디지털 신호 프로세서(DSP : Digital Signal Processor), 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러 등이 된다. 컨트롤러(240)는 호스트 인터페이스(260)를 통하여 호스트 기기(도면에 미도시)로부터 수신되는 코멘드(command)에 따라서 디스크(12)로부터 정보를 읽거나 또는 디스크(12)에 정보를 기록하기 위하 여 기록/판독 채널(220)을 제어한다. The controller 240 may be a digital signal processor (DSP), a microprocessor, a microcontroller, or the like. The controller 240 reads information from the disk 12 or writes information to the disk 12 according to a command received from a host device (not shown in the drawing) through the host interface 260. The write / read channel 220 is controlled.

그리고, 컨트롤러(240)는 보이스 코일(26)에 구동 전류를 공급하는 VCM 구동부(270)에 또한 결합되어 있다. 컨트롤러(240)는 보이스 코일 모터의 여기 및 변환기(16)의 움직임을 제어하기 위하여 VCM 구동부(270)로 제어신호를 공급한다. The controller 240 is also coupled to the VCM driver 270 which supplies a drive current to the voice coil 26. The controller 240 supplies a control signal to the VCM driver 270 to control the excitation of the voice coil motor and the movement of the transducer 16.

ROM(250A)에는 디스크 드라이브를 제어하는 펌웨어 및 각종 제어 데이터들이 저장되어 있다. 물론 도 3에 도시된 본 발명에 의한 캐쉬 버퍼 제어 방법의 흐름도를 실행시키기 위한 프로그램들도 저장되어 있다.The ROM 250A stores firmware and various control data for controlling the disk drive. Of course, programs for executing the flowchart of the cache buffer control method according to the present invention shown in FIG. 3 are also stored.

RAM(250B)에는 디스크 드라이브에 전원이 공급되면 디스크(12)의 메인터넌스 실린더(Maintenance Cylinder) 위치에서 읽어낸 디스크 드라이브에 관련된 각종 정보들이 로딩된다.When the power supply to the disk drive is supplied to the RAM 250B, various kinds of information related to the disk drive read from the maintenance cylinder position of the disk 12 are loaded.

우선, 일반적인 디스크 드라이브의 동작을 설명하면 다음과 같다.First, the operation of a general disk drive will be described.

데이터 읽기(Read) 모드에서, 디스크 드라이브는 변환기(16)를 디스크(12)의 목표 위치로 이동시킨 후에 디스크(12)로부터 변환기(16)에 의하여 감지된 전기적인 신호를 프리 앰프(210)에서 신호 처리에 용이하도록 증폭시킨다. 그리고 나서, 리드/라이트 채널 회로(220)에서는 컨트롤러(240)에서 생성되는 섹터 펄스에 따라서 디스크(12)로부터 읽어낸 신호를 디지털 신호로 부호화시키고, 스트림 데이터로 변환하여 캐쉬 버퍼(230)에 일시적으로 저장한 후에 호스트 인터페이스(260)를 통하여 호스트 기기(도면에 미도시)로 전송한다. In the data read mode, the disc drive moves the transducer 16 to the target position of the disc 12 and then outputs the electrical signal detected by the transducer 16 from the disc 12 to the preamplifier 210. Amplify to facilitate signal processing. Then, the read / write channel circuit 220 encodes a signal read from the disk 12 into a digital signal in accordance with a sector pulse generated by the controller 240, converts the signal into a stream data, and temporarily stores it in the cache buffer 230. After storing the data, the data is transmitted to the host device (not shown) through the host interface 260.

다음으로 쓰기(Write) 모드에서, 디스크 드라이브는 호스트 인터페이스(260)를 통하여 호스트 기기(도면에 미도시)로부터 기록할 데이터를 입력받아 캐쉬 버퍼 (230)에 일시 저장시킨 후에, 캐쉬 버퍼(230)에서 읽어낸 데이터를 기록/판독 채널(220)에서 디스크(12)의 기록 채널에 적합한 바이너리 데이터 스트림으로 변환시킨 후에, 섹터 펄스가 발생되는 시점에 프리 앰프(210)에 의하여 증폭된 기록 전류로 변환기(16)를 통하여 디스크(12)에 기록시킨다. Next, in the write mode, the disk drive receives data to be written from the host device (not shown) through the host interface 260 and temporarily stores the data in the cache buffer 230, and then cache cache 230. After converting the data read in from the write / read channel 220 to a binary data stream suitable for the write channel of the disc 12, the converter converts the read data into a write current amplified by the preamplifier 210 at the time a sector pulse is generated. Through the 16, the disc 12 is recorded.

본 발명에 따르면, 컨트롤러(240)는 데이터 읽기 명령이 수신되면, 디스크(12)로부터 읽어낼 파일의 사이즈 및 캐쉬 버퍼(230)의 사이즈를 고려하여 캐쉬 버퍼(230) 내부의 메모리 블록 교환의 우선순위를 결정하고, 결정된 메모리 블록 교환의 우선순위에 근거하여 디스크(12)에서 읽어낸 파일의 데이터를 캐쉬 버퍼(230)에 저장하도록 제어한다. 일 예로서, 컨트롤러(240)는 디스크(12)로부터 읽어낼 파일의 사이즈가 캐쉬 버퍼(230)의 저장 용량의 일정 비율(K)을 초과하는 경우에는, 디스크(12)로부터 읽어내는 파일의 데이터를 일시적으로 저장하기 위하여 캐쉬 버퍼(230)를 구성하는 복수의 메모리 블록 중에서 하나의 메모리 블록만을 교환 블록으로 할당하도록 제어하도록 설계할 수 있다. 이 경우에는 파일 데이터가 리드될 때 캐쉬 버퍼(230)에 쌓아두지 않고 바로바로 새로운 데이터에 의하여 지워지게 된다.According to the present invention, when the data read command is received, the controller 240 takes priority of the memory block exchange in the cache buffer 230 in consideration of the size of the file to be read from the disk 12 and the size of the cache buffer 230. The rank is determined, and the data of the file read from the disk 12 is stored in the cache buffer 230 based on the determined priority of the memory block exchange. As an example, when the size of a file to be read from the disk 12 exceeds the predetermined ratio K of the storage capacity of the cache buffer 230, the controller 240 may read data of the file to be read from the disk 12. To temporarily store only one memory block among the plurality of memory blocks constituting the cache buffer 230 as an exchange block. In this case, when the file data is read, the data is erased by the new data immediately without being accumulated in the cache buffer 230.

그러면, 컨트롤러(240)에 의하여 실행되는 본 발명에 따른 캐쉬 버퍼 제어 방법을 도 3의 흐름도를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Then, the cache buffer control method according to the present invention executed by the controller 240 will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. 3.

컨트롤러(240)는 호스트 인터페이스(260)를 통하여 호스트 기기로부터 리드(READ) 명령이 수신되는지를 판단한다(S310).The controller 240 determines whether a read command is received from the host device through the host interface 260 (S310).

리드 명령이 수신되면, 컨트롤러(240)는 읽어낼 파일 데이터를 액세스하기 전에 디스크(12)로부터 읽어낼 파일에 대한 파일 레코드(File Record) 정보를 읽어낸다(S320). 파일 레코드 정보에는 파일 이름, 파일 생성 날짜, 파일 사이즈 등이 포함되어 있으며, 디스크(12) 상에서 파일 레코드 정보는 파일 데이터 정보와는 다른 영역에 저장되는 것이 일반적이다.When the read command is received, the controller 240 reads file record information of a file to be read from the disk 12 before accessing the file data to be read (S320). The file record information includes a file name, a file creation date, a file size, and the like, and the file record information on the disk 12 is generally stored in an area different from the file data information.

다음으로, 리드 명령에 따라서 파일 데이터 읽기를 수행하며, 디스크(12)를 액세스하여 해당 파일의 데이터를 읽어내기 전에, 읽어낼 파일 데이터가 캐쉬 버퍼(230)에 저장되어 있는지를 판단한다(S330). 즉, 캐쉬 히트(Cache Hit)가 발생되는지를 판단한다. Next, the file data is read according to the read command, and before accessing the disk 12 to read the data of the corresponding file, it is determined whether the file data to be read is stored in the cache buffer 230 (S330). . That is, it is determined whether a cache hit occurs.

단계330(S330)의 판단 결과 캐쉬 히트가 발생된 경우에는, 디스크(12)를 액세스하지 않고 바로 캐쉬 버퍼(230)로부터 해당 파일 데이터를 읽어내어 호스트 인터페이스(260)를 통하여 호스트 기기로 전송한다(S340).If a cache hit occurs as a result of the determination in step 330 (S330), the file data is immediately read from the cache buffer 230 and transmitted to the host device through the host interface 260 without accessing the disk 12 ( S340).

만일 단계330(S330)의 판단 결과 캐쉬 히트가 발생되지 않은 경우에는, 디스크(12)를 액세스하여 해당 파일의 데이터를 읽어낸다(S350).If the cache hit does not occur as a result of the determination in step 330 (S330), the disk 12 is accessed to read the data of the file (S350).

디스크(12)로부터 읽어낸 파일 데이터를 캐쉬 버퍼(230)에 저장하기 전에, 컨트롤러(240)는 단계320(S320)에서 읽어낸 파일 레코드 정보를 참조하여 파일 사이즈가 캐쉬 버퍼(230) 저장 용량의 일정 비율(K)을 초과하는지를 판단한다(S360). 비율 K 값은 하드디스크 드라이브의 사용 용도에 따라 다르게 결정할 수 있으며, 0보다는 크고, 1을 초과하지 않는 범위 내에서 결정한다.Before storing the file data read from the disk 12 in the cache buffer 230, the controller 240 refers to the file record information read in step 320 (S320) so that the file size is equal to the cache buffer 230 storage capacity. It is determined whether the predetermined ratio K is exceeded (S360). The ratio K value can be determined differently depending on the usage of the hard disk drive. The ratio K value is larger than zero and not exceeding one.

단계360(S360)의 판단 결과 리드 명령에 따라 읽어낼 파일의 사이즈가 캐쉬 버퍼(230) 저장 용량의 일정 비율(K)을 초과하는 경우에는, 단계350(S350)에서 읽 어낸 파일 데이터들을 캐쉬 버퍼(230)를 구성하는 복수의 메모리 블록 중에서 일부 메모리 블록만을 이용하여 저장한다(S370). 일예로서, 캐쉬 버퍼(230)를 구성하는 복수의 메모리 블록 중에서 하나의 메모리 블록만을 교환 블록으로 할당하여 파일 데이터를 저장한다. 이는 디스크(12)로부터 읽어낸 파일 데이터를 쌓아두지 않고, 파일 데이터를 일시적으로 저장하기 위하여 하나의 동일한 메모리 블록만을 이용한다는 의미이다.When the size of the file to be read according to the read command exceeds the predetermined ratio K of the storage capacity of the cache buffer 230 according to the determination result of step 360 (S360), the file data read in the step 350 (S350) is cache cached. In operation S370, only some memory blocks are stored among the plurality of memory blocks constituting 230. As an example, only one memory block among the plurality of memory blocks constituting the cache buffer 230 is allocated as an exchange block to store file data. This means that only one identical memory block is used to temporarily store the file data without accumulating the file data read out from the disk 12.

즉, 일 예로서 K=1로 설정한 경우에, 파일 데이터 사이즈가 커서 캐쉬 버퍼(230)에 파일 전체를 저장할 수 없다면, 일반적인 캐쉬 버퍼 관리 방법에 따라 캐쉬 버퍼에 파일을 저장하는 경우에는 파일 데이터의 끝부분이 캐쉬 버퍼에 저장되는 순간에는 해당 파일 데이터의 첫 부분은 캐쉬 버퍼(230)에서 지워지게 된다. 따라서, 파일의 첫 부분이 캐쉬 히트(Cache Hit) 되지 않는다면, 결과적으로 이 파일의 어떤 부분도 캐쉬 히트되지 않을 것이다. 본 발명에서는 이를 개선하기 위하여 비교적 큰 사이즈의 파일 데이터를 리드할 때에, 단계370(S370)에서와 같이 캐쉬 버퍼(230)에 쌓아두지 않도록 캐쉬 버퍼(230)의 블록 교환을 제어함으로써, 캐쉬 버퍼(230)에 저장되어 있는 다른 데이터를 보존하여 캐쉬 히트율을 높인다.That is, when K = 1 is set as an example, if the file data size is so large that the entire file cannot be stored in the cache buffer 230, the file data is stored when the file is stored in the cache buffer according to a general cache buffer management method. When the end of the file is stored in the cache buffer, the first portion of the file data is deleted from the cache buffer 230. Thus, if the first part of a file is not cache hit, then no part of the file will be cached as a result. In order to improve this, the present invention controls the block exchange of the cache buffer 230 so that it does not accumulate in the cache buffer 230 as in step 370 (S370) when reading file data of a relatively large size. The cache hit rate is increased by preserving other data stored in 230).

그러나, 단계360(S360)의 판단 결과 리드 명령에 따라 읽어낼 파일의 사이즈가 캐쉬 버퍼(230) 저장 용량의 일정 비율(K)을 초과하지 않는 경우에는, 단계350(S350)에서 읽어낸 파일 데이터들을 일반적인 블록 교환 알고리즘인 LRU(Least Recently Used) 알고리즘을 이용하여 캐쉬 버퍼(230)를 구성하는 복수의 메모리 블록의 교환 블록을 결정하여 결정된 교환 블록에 저장한다(S380). LRU 알고리즘은 캐쉬 버퍼(230)에 저장된 데이터 일부를 캐쉬 버퍼 밖으로 내보내야 할 경우가 발생되면, 캐쉬 버퍼에 저장된 데이터 중에서 가장 최근에 사용되지 않은 데이터를 우선적으로 선택하여 제거시키는 메모리 관리 알고리즘이다. 이 경우에는 디스크(12)로부터 읽어낸 하나의 파일 데이터 전체가 캐쉬 버퍼(230)에 저장되게 된다.However, when the size of the file to be read according to the read command does not exceed a predetermined ratio K of the cache buffer 230 storage capacity according to the determination result of step 360 (S360), the file data read in step 350 (S350). Using the least recently used (LRU) algorithm, which is a general block exchange algorithm, the exchange blocks of the plurality of memory blocks constituting the cache buffer 230 are determined and stored in the determined exchange block (S380). The LRU algorithm is a memory management algorithm that preferentially selects and removes the most recently unused data from the data stored in the cache buffer when a case in which a part of the data stored in the cache buffer 230 needs to be sent out is generated. In this case, the entire file data read from the disk 12 is stored in the cache buffer 230.

이와 같이, 본 발명에서는 디스크에서 읽어내는 파일의 사이즈 크기에 따라서 캐쉬 히트될 가능성이 없거나 매우 낮은 경우에는, 읽어낸 파일 데이터를 캐쉬 버퍼(230)에 쌓아두지 않도록 캐쉬 버퍼(230)의 메모리 블록 교환을 결정하여 캐쉬 히트율을 높이도록 하였다.As described above, in the present invention, when there is no possibility of being cache hit or very low depending on the size of the file read from the disk, the memory block exchange of the cache buffer 230 is not accumulated in the cache buffer 230. Was determined to increase the cache hit ratio.

본 발명은 방법, 장치, 시스템 등으로서 실행될 수 있다. 소프트웨어로 실행될 때, 본 발명의 구성 수단들은 필연적으로 필요한 작업을 실행하는 코드 세그먼트들이다. 프로그램 또는 코드 세그먼트들은 프로세서 판독 가능 매체에 저장되어 질 수 있으며 또는 전송 매체 또는 통신망에서 반송파와 결합된 컴퓨터 데이터 신호에 의하여 전송될 수 있다. 프로세서 판독 가능 매체는 정보를 저장 또는 전송할 수 있는 어떠한 매체도 포함한다. 프로세서 판독 가능 매체의 예로는 전자 회로, 반도체 메모리 소자, ROM, 플레쉬 메모리, 이레이져블 ROM(EROM : Erasable ROM), 플로피 디스크, 광 디스크, 하드디스크, 광 섬유 매체, 무선 주파수(RF) 망, 등이 있다. 컴퓨터 데이터 신호는 전자 망 채널, 광 섬유, 공기, 전자계, RF 망, 등과 같은 전송 매체 위로 전파될 수 있는 어떠한 신호도 포함된다. The invention can be practiced as a method, apparatus, system, or the like. When implemented in software, the constituent means of the present invention are code segments that necessarily perform the necessary work. The program or code segments may be stored in a processor readable medium or transmitted by a computer data signal coupled with a carrier on a transmission medium or network. Processor readable media includes any medium that can store or transmit information. Examples of processor-readable media include electronic circuits, semiconductor memory devices, ROMs, flash memory, erasable ROM (EROM), floppy disks, optical disks, hard disks, optical fiber media, radio frequency (RF) networks, Etc. Computer data signals include any signal that can propagate over transmission media such as electronic network channels, optical fibers, air, electromagnetic fields, RF networks, and the like.

첨부된 도면에 도시되어 설명된 특정의 실시 예들은 단지 본 발명의 예로서 이해되어 지고, 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 본 발명에 기술된 기술적 사상의 범위에서도 다양한 다른 변경이 발생될 수 있으므로, 본 발명은 보여지거나 기술된 특정의 구성 및 배열로 제한되지 않는 것은 자명하다. 즉, 본 발명은 하드디스크 드라이브를 포함하는 각종 디스크 드라이브에 적용될 수 있을 뿐만 아니라, 다양한 종류의 데이터 저장 장치에 적용될 수 있음은 당연한 사실이다.Specific embodiments shown and described in the accompanying drawings are only to be understood as an example of the present invention, not to limit the scope of the invention, but also within the scope of the technical spirit described in the present invention in the technical field to which the present invention belongs As various other changes may occur, it is obvious that the invention is not limited to the specific constructions and arrangements shown or described. That is, it is a matter of course that the present invention can be applied not only to various disk drives including hard disk drives, but also to various kinds of data storage devices.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 캐쉬 버퍼 사이즈와 디스크로부터 읽어낼 파일의 데이터 사이즈를 고려하여 캐쉬 버퍼 내부의 메모리 블록 교환의 우선순위를 결정함으로써, 캐쉬 히트될 가능성이 없거나 매우 낮은 큰 사이즈의 파일 데이터가 리드될 때 파일 데이터를 캐쉬 버퍼에 쌓아두지 않도록 캐쉬 버퍼의 블록 교환을 제한하여 캐쉬 히트 율을 높일 수 있는 효과가 발생된다.As described above, according to the present invention, by determining the priority of the memory block exchange in the cache buffer in consideration of the cache buffer size and the data size of the file to be read from the disk, a file of a large size that is not likely to be cache hit or is very low When data is read, the block exchange of the cache buffer is limited so that the file data is not accumulated in the cache buffer, thereby increasing the cache hit rate.

Claims (6)

데이터 처리 방법에 있어서,In the data processing method, (a) 기록매체로부터 읽어낼 파일의 사이즈 정보를 읽어내는 단계; 및(a) reading size information of a file to be read from the recording medium; And (b) 상기 단계(a)에서 읽어낸 파일의 사이즈 정보 및 캐쉬 버퍼의 저장 용량 정보에 근거하여 캐쉬 버퍼 내부의 메모리 블록 교환의 우선순위를 결정하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 캐쉬 버퍼 제어 방법.(b) determining the priority of the memory block exchange in the cache buffer based on the size information of the file read in step (a) and the storage capacity information of the cache buffer. . 제1항에 있어서, 상기 단계(b)는 The method of claim 1, wherein step (b) (b1) 상기 기록매체로부터 읽어낼 파일의 사이즈가 상기 캐쉬 버퍼의 저장 용량을 초과하는지를 판단하는 단계; 및(b1) determining whether a size of a file to be read from the recording medium exceeds a storage capacity of the cache buffer; And (b2) 상기 기록매체로부터 읽어낼 파일의 사이즈가 상기 캐쉬 버퍼의 저장 용량을 초과하는 경우에는 상기 기록매체로부터 읽어내는 파일의 데이터 처리를 위하여 캐쉬 버퍼를 구성하는 복수의 메모리 블록 중에서 하나의 메모리 블록만을 교환 블록으로 할당하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 캐쉬 버퍼 제어 방법.(b2) when the size of a file to be read from the recording medium exceeds the storage capacity of the cache buffer, one memory block among a plurality of memory blocks constituting the cache buffer for data processing of the file to be read from the recording medium. And allocating only bays to the exchange block. 삭제delete 데이터 저장 장치에 있어서,In the data storage device, 데이터를 저장하는 디스크;A disk for storing data; 상기 디스크에서 읽어낸 데이터를 일시적으로 저장하거나, 상기 디스크에 기록할 데이터를 일시적으로 저장하는 캐쉬 버퍼; 및A cache buffer that temporarily stores data read from the disk or temporarily stores data to be written to the disk; And 상기 디스크로부터 읽어낼 파일의 사이즈 및 상기 캐쉬 버퍼의 저장 용량을 고려하여 상기 캐쉬 버퍼 내부의 메모리 블록 교환의 우선순위를 결정하고, 결정된 메모리 블록 교환의 우선순위에 근거하여 상기 디스크에서 읽어낸 파일의 데이터를 상기 캐쉬 버퍼에 저장하도록 제어하는 컨트롤러를 포함함을 특징으로 하는 디스크 드라이브.The priority of the memory block exchange in the cache buffer is determined in consideration of the size of the file to be read from the disk and the storage capacity of the cache buffer, and based on the determined priority of the memory block exchange, And a controller for controlling data to be stored in the cache buffer. 제4항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 디스크로부터 읽어낼 파일의 사이즈가 상기 캐쉬 버퍼 저장 용량을 초과하는 경우에는 상기 디스크로부터 읽어내는 파일의 데이터 처리를 위하여 캐쉬 버퍼를 구성하는 복수의 메모리 블록 중에서 하나의 메모리 블록만을 교환 블록으로 할당함을 특징으로 하는 디스크 드라이브. The memory controller of claim 4, wherein the controller comprises one of a plurality of memory blocks constituting a cache buffer for data processing of a file read from the disk when the size of a file to be read from the disk exceeds the cache buffer storage capacity. A disk drive, wherein only memory blocks are allocated as swap blocks. 삭제delete
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