KR910001114B1 - 디스크 캣슈 시스템 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

디스크 캣슈 시스템

제1도는 본 발명의 실시예에 관한 디스크 켓슈 시스템의 블럭 구성도.

제2도는 상기 시스템으로 적용되는 디스크 라이트 명령의 요부의 포맷도.

제3도는 상기 시스템에 적용되는 디스크 리이드 명령의 요부 포맷도.

제4도 내지 제6도는 동작을 설명하기 위한 플로우챠트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 상위장치(호스트 시스템) 20 : 자기디스크 드라이브

30 : 자기디스크 콘트롤러 31 : 캣슈 메모리

32 : 디렉토리 메모리

본 발명은 디스크 코트롤러내에 캣슈 메모리를 구비한 디스크 캣슈 시스템에 관한 것이다.

이런류의 디스크 캣슈 시스템에서는 종래 상위장치에서의 디스크라이트 명령에 대하여 디스크(디스크 드라이브)에의 기입이 반드시 이루어졌다.

즉 종래는, 디스크 라이트 대상이 되는 디스크 영역의 데이터는 예를 들면 캣슈 메모리내에 있어서도(즉 캣슈 히트의 경우이어도)캣슈 메모리와 디스크의 내용을 동시에 갱신하였다.

이것은 시스템에 공급되고 있는 전원이 돌연 차단되는 등의 장해가 발생한 경우에, 디스크 위에 미경신 데이터가 남아있지 않도록 하기 위한 것이다.

그러나, 상기 방식에서 디스크 캣슈 구성에 의한 성능 향상이 도모되는 것은 리이드 동작의 비율이 높은 처리의 경우뿐이고, 라이트 동작의 비율이 높은 처리에서는 성능의 향상은 전혀 기대할 수 없는 문제가 있었다. 한편, 상기와 같은 전원장해가 발생할 염려가 없는 전원장치를 사용하면, 라이트 요구시의 캣슈 히트의 경우에는 디스크에의 기입을 할 필요는 없어지게되나, 이런류의 전원장치는 극히 고가로 되는 문제가 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 고가인 전원장치를 사용하지 않기 위해서는 라이트 요구시의 캣슈 히트의 경우에서도 디스크에의 기입을 할 필요가 있는 상기의 종래의 문제를 해결하고, 고가인 전원장치를 사용함이 없이 디스크의 기입회수를 감소할 수 있으므로 시스템 성능의 향상이 도모되는 디스크 캣슈 시스템을 제공코져 하는 것이다.

본 발명에 의한 디스크 캣슈 시스템에서는 각 엔트리에 상위 장치에 의하여 지정된 라이트 데이터의 기입이 끝나지 않았음을 표시하는 라이트 코맨드 접수비트 및 해당블럭의 치완을 금지하는 상주비트를 갖는 디렉토리 메모리와; 디렉토리 서어치와, 라이트 명령 실행 제어 및; 리이트 명령 실행 제어를 수행하는 장치가 형성된다.

라이트 명령 실행 제어수단은 디렉토리 서어치에 의하여 캣슈 히트를 검출하며 또 상위장치에서의 명령이 특정 디스크 라이트 명령일 경우에 디렉토리 메모리를 참조하고 라이트 코맨드 접수 비트가 세트하고 있는 엔트리가 소정수 이상인가, 아닌가를 판정한다.

만일 소정수 이상이 아닐 경우에는 라이트 명령실행 제어수단은 라이트 명령으로 지정된 라이트 데이터의 캣슈 메모리의 행당 블럭에의 기입을 할 뿐이고, 디스크에의 기입에 대하여는 남겨둔다.

이때 라이트 명령 실행 제어수단은 디렉토리 메모리의 해당 엔트리의 라이트 코맨드 접수 비트를 세트한다. 이에 대하여 리이드 명령 실행제어수단은 디렉토리 서어치에 의하여 미스히트가 검출되고 또 상위장치에서의 명령이 디스크 리이드 명령일 경우에는 디펙토리 메모리를 참조하여, 상주 비트가 리세트하고 있는 엔트리중에서 치환대상 엔트리를 결정한다.

그리고 리이드 명령 실행 제어수단은 치환 대상 엔트리의 라이트 코맨드 접수 비트가 세트하고 있으며, 캣슈 메모리의 해당 블럭의 데이터를 디스크에 기입한 후, 동 블럭에의 리이드 데이터 기입과 상위장치에의 리이드 데이터 전송을 하고, 치환대상 엔트리의 라이트 코맨드 접수 비트를 리세트함과 동시에 리트를 리이드 명려에 맞추어 세트/리세트 한다.

상기 구성에 의하면, 라이트 요구시의 캣슈 히트의 경우에서의 디스크에의 기입회수를 감소할 수 있다.

또 라이트 요구시의 캣슈 히트의 경우에 캣슈에는 기입되어도 디스크에는 기입되지 않는 블럭수가 소정수 이상이 될 수 없도록 되어서, 전원차단의 검출시에 있어서 그 전압레벨이 극히 저하하여 시스템 동작이 유지 할 수 없도록 되기전에 상기 미기입 클럭을 디스크에 기입함이 가능하게 된다. 또 이 미기입 블럭의 대부분을 해당 디스크 영역이 연속하는 상주 블럭으로 하여 둠으로써 디스크 기입에 필요한 시간을 적게 할 수 있다.

제1도는 본 발명의 실시예에관한 디스크 캣슈 시스템의 블럭구성을 표시하며, 동 도면에 있어서 (10)은 상위장치(호스트시스템), (20)은 자기디스크 드라이브(이하 단순히 디스크라 한다),(3)은 상위장치(10)에서의 요구에 따라 디스크(10)를 제어하는 자기디스크 콘트롤러이다.

자기디스크 콘트롤러(30)는 디스크(20)의 일부의 카피가 놓여지는 캣슈 메모리(31)와, 캣슈 메모리(31)의 디렉토리 정보를 등록하는 디렉토리 메모리(32)를 갖고 있다.

디렉토리 메모리(32)의 각 엔트리(에 설정되는 디렉토리정보)는 동 엔트리에 대응한 캣슈 메모리(31)의 블럭(캣슈블럭)의 내용이 유효인가, 아닌가를 표시하는 캣슈 유효비트와, 상위 장치(10)에 의하여 지시된 라이트 데이터의 디스크(20)에의 기입이 끝나지 않았는가, 끝났는가를 표시하는 라이트 코맨드 접수비트와, 동 엔트리에 대응한 캣슈 블럭의 치환을 금지하는가, 아닌가를 표시하는 상주비트와, 캣슈 메모리(31)의 격납되어있는 데이터 블럭(디스크 블럭)의 디스크 어드레스(디스크 블럭 어드레스)와, 치환제어에 공급되는 치환 카운터(치환 카운터값)등을 갖고 있다.

제2도는 상위장치(10)에서 자기디스크 콘트롤러(30)에 출력되는 디스크 라이트 명령의 요부 포맷을 나타낸다. 이 라이트 명령은 동 명령이 디스크 라이트 요구시의 캣슈 히트의 경우에 라이트 데이터를 캣슈 메모리(31)에 기입만으로, 디스크(20)에의 기입을 하지 않고 끝나는 특정 라이트 명령인가, 아닌가를 지정하는 라이트 명령 지정비트를 갖고 있다.

제3도는 상위장치(10)에서 자기 디스크 콘트롤러(30)에 출력되는 디스크 리이드 명령의 요부 포맷을 표시한다.

이 리이드 명령은 디스크 리이드 요구시의 비스 히트의 경우에 치환대상이 되는 캣슈 메모리(31)내에 캣슈 블럭(치환대상 캐슈 블럭)에 대한 디렉토리 메모리(32)내 엔트리(이것을 치환대상 엔트리라 한다)의 상주비트의 세트/리세트를 지정하는 상주지정 비트를 갖고 있다.

다음에 발명의 실시예의 동작을 설명한다.

먼저, 상위장치(10)에서 자기 디스크 콘트롤러(30)에 대하여 디스크 라이트 명령이 주어진 경우에 태하여 제4도의 플로우챠트를 참조하여 설명한다.

자기디스크 콘드롤러(30)는 상위장치(10)에서 디스크 라이트 명령이 주어지면, 디렉토리 메모리(32)를 서어치하고, 동 명령으로 지정된 디스크(20)내 기입영역의 데이터가 캣슈 메모리(31)내에 존재하는지, 아닌지, 즉 캣슈 메모리(31)에 히트하고 있는지, 아닌지를 조사한다(스텝 S1).

혹시 히트하고 있지 않으면, 자기디스크 콘트롤러(30)는 상위장치(10)에서의 라이트 데이터를 디스크(20)에 직접 기입하여(스텝 S2)처리를 끝낸다.

한편 히트하고 있으면, 자기디스크 코트롤러(30)는 상위장치(10)에서의 디스크 라이트 명령중의 특정 라이트 명령 지정비트가 세트하고 있는지, 아닌지, 즉 디스크 라이트 명령인지, 아닌지를 첵크한다(스텝 S3).

혹시 특정라이트 명령이 아니면, 자기디스크 콘트롤러(30)는 상위장치(10)에서의 라이트 데이터를 캣슈 메모리(31) 및 디스크(20)에 기입(스텝 S4)한다.

다음에 자기디스크 콘트롤러(30)는 디렉토리 메모리(32)내 비네트리안의 치환 카운터를 갱신하여(스텝 S5) 처리를 끝낸다.

한편, 상위장치(10)에서의 명령이 특정 라이트 명령이면, 자기디스크 콘트롤러(30)는 디렌토리 메모리(32)를 참조하여, 라이트 코맨드 접수비트가 세트하고 있는 엔트리가 N개 이상인가, 아닌가, 즉 라이트 요구시의 캣슈 히트의 경우에 캣슈 메모리(31)에의 기입이 이루어지고 있는 것의 디스크(20)에의 기입이 아직 끝나지 않은 블럭수가 N개 이상인가, 아닌가를 첵크한다(스텝 S6).

혹시 N개 이상이 아니면, 자기디스크 콘트롤러(30)는, 상위장치(10)로부터의 라이트 데이터를 캣슈 메모리(31)에만 기입하고, 디스크(20)에의 기입은 기다린다(스텝 S7).

그리고 자기디스크 콘트롤러(30)는 디렉토리 메모리(32)내 히트엔트리중의 라이트 접수비트를 세트하여 처리를 끝낸다(스텝 S8).

한편, 디스크(20)에의 기입이 끝나지 않은 블럭수가 N개 이상 있을 경우에는 자기디스크 콘트롤러(30)는 먼저 상위장치(10)에서의 라이트 데이터를 캣슈 메모리(31) 및 디스크(20)에 기입한다(스텝 S9).

다음에 자기디스크 콘트롤러(30)는 라이트 코맨드 접수비트가 세트하고 있는 디렉토리 메모리(32)내 엔트리에 대응한 캣슈 메모리(31)내 캣슈 블럭(즉 디스크(20)에의 기입이 끝나지 않은 블럭) 중, 몇개의 블럭의(데이터)을 디스크(20)에 기입한다(스텝 S10).

이때의 기입블럭수는 디스크(20)에의 기입이 끝나지 않은 블럭이 N개를 넘지않는 수(예N-2)가 되도록 결정된다.

이 스텝(S10)의 처리는 후술하는 바와 같이 상기 기입미종료 블럭의 수를 전원 순간 차단시에있어서 백업 동작으로 디스크(20)에 기입하는 것이 가능한 최대 블럭수(N)이하로 억제하기 위하여 행해진다.

다음에 자기디스크 콘트롤러(30)는 디스크(20)에 기입한 캣슈블럭에 대응한 디렉토리(32)내 엔트리의 라이트 코맨드 접수 비트를 리세트하여 (스텝 S11), 처리를 끝낸다.

상기와 같이, 본 실시예에서는, 특정 라이트 명령 지정 비트가 세트하고 있는 디스크 라이트 명령의 경우, 캣슈 히트이면, 캣슈 메모리(31)에 등록을 실행하며 디스크(20)에의 기입을 대기시키는 것으로 디스크(20)에의 기입동작 회수를 줄이도록 하고 있다.

이 방식에서 캣슈 메모리(31)에서 발생하는 디스크(20)에의 기입 미종료 블럭에 대하여는, 상기와 같이 그수가 N개 이상이 되지 않도록 관리하여 후술하는 바와 같이 전원 차단시에 모두 디스크(20)에 기입한다.

다음에 상위장치(10)에서의 자기디스크 콘트롤러(30)에 대하여 디스크 리이드 명령이 주어진 경우에 대하여 제5도의 플로우챠트를 참조하여 설명한다.

자기디스크 콘트롤러(30)는 상위장치(10)에서 디스크 리이드 명령이 부여되면 디렉토리(32)를 서어치하고, 동 명령으로 지정된 디스크(20)내 영역의 데이터가 캣슈 메모리(31)내에 존재하는지, 아닌지 즉 캣슈 메모리(31)에 히트하고 있는지, 아닌지를 조사한다(스텝 21).

혹시 히트하고 있으면, 자기 디스크 콘트롤러(30)는 디렉토리 메모리(32)내 히트 엔트리에 대응한 캣슈 메모리(31)내 캣슈 블럭에서 목적 데이터를 판독하여 상위장치(10)에 전송한다(스텝 S22).

그리고 자기디스크 콘트롤러(30)는 디렉토리 메모리(32)내 히트 엔트리의 상주비트를, 상위장치(10)에서의 디스크 리이드 명령의 상주지정 비트의 지정에 맞추어 세트 또는 리세트(스텝 S23)하여 처리를 끝낸다. 또, 스텝(S23)에서는 상기 엔트리중의 치환 카운터가 갱신된다.

한편, 히트하고 있지 않으면, 자기디스크 콘트롤러(30)는 캣슈 메모리(31)의 각 엔트리의 비트가 모드 세트하고 있는지, 아닌지를 첵크한다(스텝 S24).

디렉토리 메모리(32)내의 엔트리에 대하여 상주비트가세트하고 있다면, 자기디스크 콘트롤러(30)는 치환대상 캣슈블럭이 존재하지 않은 것으로 하여, 디스크(20)로 부터의 리이트 데이트를 상위장치(10)에만 전송하고(스텝 S25), 캣슈 메모리(31)에의 기입을 하지 않고 처리를 끝낸다.

한편, 디렉토리 메모리(32)내에 상주비트가 세트하고 있지 않은 엔트리가 하나라도 있으며, 자기디스크 콘트롤러(30)는 치환 알고리즘에 의하여(치환카운터의 내용에 따라) 치환대상 엔트리를 결정한다(스텝 S26).

이 엔트리에 대응한 캐슈 메모리(31)내 캣슈 블럭이 치환할 캣슈 메모리(31)내 캣슈블럭(치환대상 캣슈 블럭)이 된다.

다음에, 자기디스크 콘트롤러(30)는 치환대상 엔트리의 라이트 코맨드 접수비트가 세트하고 있는지, 아닌지를 첵크한다(스텝 S27).

혹시, 라이트 코맨드 접수 비트가 세트하고 있으면, 자기디스크 콘트롤러(30)는 그 엔트리에 대응한 캣슈블럭, 즉 치환대상 캣슈 블럭의 데이터를 디스크(20)에 기입(스텝 S28)한후 (상위장치(10)에서의 디스크 리이드 명령으로 지정된), 디스크(20)에서의 리이드 데이터의 상위장치(10)에의 전송과 치환대상 캣슈 블럭에의 기입을 한다(스텝 S29).

그리고 자기디스크 콘트롤러(30)는 이캣슈 블럭을 지정하는 디렉토리 메모리(32)내 엔트리(치환대상 엔트리)에 디스크 블럭 어드레스, 치환 카운터(의 초기값)를 설정하고 또 라이트 코맨드 접수 비트를 세트함과 동시에 상주비트를 상위장치(10)에서의 디스크 리이드 명령의 상주 지정비트에 맞추어 세트 또는 리세트 한다(스텝 S30).

스텝(S30)에 의하여 상주 지정비트가 세트된 디렉토리 메모리(32)내 엔트리에 대응한 캣슈 블럭은 상기와 같이 치환대상에서 벗어나므로, 그 블럭의 데이터, 즉 디스크 리이드 명령으로 지정된 디스크 블럭의 데이터는, 적어도 디스크 리이드 명령의 상주 지정비트에의하여 상주비트의 리세트(즉 해당캣슈 블럭의 데이터의 상주해제)가 지정될 때까지는 캣슈 메모리(31)에 상주한다.

이 디스크 블럭의 상주는 상기한 바와 같이 디스크 리이드 명령의 상주 지정비트에 의하여 지정할 수있으므로, 즉, 소프트하게 지정할 수 있어, 고속처리를 필요로 하는 업무에 대하여 적용함으로써 시스템 전체의 성능향상이 달성된다.

다음에, 전원의 순간 차단시의 동작을 제6도의 플로우챠트를 참조하여 설명한다.

전원의 순간차단은 도시하지 않은 순간차단 검출기에 의하여 검출된다.

이 실시예에서 적용되고 있는 전원장치는 순간차단 검출기에의하여 전원의 순간차단이 검출되고 나서 일정기간은 전원공급이 가능한 구성으로 되어 있다.

자기디스크 콘트롤러(30)는 이 전원공급이 가능한 기간중에 이하에 표시되는 처리를 한다.

즉 자기디스크 콘트롤러(30)는 순간 차단 검출기에 의하여 전원의 순간 차단이 검출되며, 먼저 그 시점에서 실행중의 처리를 완료한다(스텝 S31). 이어서, 자기디스크 콘트롤러(30)는 디렉토리 메모리(32)를 참조하고 라이트 코맨드 접수비트가 세트하고 있는 엔트리에 대응한 캣슈 메모리(31)내 캣슈 블럭의 데이터(즉, 캣슈 메모리(31)에는 등록되어 있어도 디스크(20)에는 미기입된 블럭데이터)를 순차 디스크(20)에 기입한다(스텝 S32).

이 실시예에서는 라이트 코맨드 접수비트가 세트하고 있는 엔트리에 대응한 캣슈 블럭의 수, 즉 디스크(20)에의 기입미종료 블럭수를 전원 순간차단 검출시로부터 아직 전원공급이 가능한 시간의 사이에 있어서 디스크(20)에 기입하는 것이 가능한 최대 블럭수(N)이하로 억제하고 있다. 따라서 상기 기입 미종료 블럭은 스텝(32)에 의하여 디스크(20)에 확실하게기입한다.

이 결과, 전원 순간차단후의 시스템의 개시동작에서, 전혀 디스크(20)로부터 착오없이 데이터를 리이드할 수가 있다.

또 이 실시예에서는, 디스크 라이트 명령의 상주지정으로, 기입 미종료 블럭의 대부분을 해당디스크 영역이 연속하는 상주 블럭으로 하여 두는 것이 가능하다. 이것은 전원 차단시에있어서 기입 미종료 블럭의 디스크(20)에의 기입이 고속으로 이루어지므로, 따라서 상기(N)값이 크게됨을 나타내는 것이다.

또 상기 실시예에서는, 자기디스크를 대상으로 하는 디스크 캣슈 시스템에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 플로피 디스크, 광 디스크드의 디스켓 캣슈 시스템에도 같이 적용된다.

이상 상술한 바와 같이 본 발명은 고가인 전원장치를 이용하지 않고 디스크에의 기입회수를 감소할 수 있어, 캣슈 메모리를 고속 버퍼로서 사용할 수 있어 시스템 성능의 향상을 도모할 수 있다.

Claims (2)

1. 디스크의 일부의 카피가 놓여지는 캣슈 메모리를 자기디스크 콘트롤러내에 구비한 디스크 캣슈 시스템에 있어서, 상기 캣슈 메모리의 각 캣슈 블럭에 대응한 엔트리에, 캣슈 메모리에 등록된 디스크 블럭의 지정 정보를 기억하는 필드와, 상위장치에 의하여 지정된 라이트 데이터의 상기 디스크에의 기입이 미종료임을 표시하는 정보를 기억하는 필드를 갖는 디렉토리 메모리(32)와; 상위장치로부터의 대상 디스크 블럭을 지정하는 정보를 갖는 디스크 라이트 명령에 따라 상기 디렉토리 메모리(32)의 각 엔트리의 상기 등록 디스크 블럭 저정정보와 , 상기 라이트 대상 디스크 블럭 지정정보를 비교하고, 상기 캣슈 메모리에 라이트 대상 디스크 블럭이 등록되어 있는지, 아닌지를 서어치하며; 상기 서어치에 의하여 캣슈 히트가 검출되며, 또 상기 상위장치로부터의 명령으로서 특정 디스크 라이트 명령을 형성한 경우, 상기 디렉토리 메모리를 참조하여, 상기 기입 미종료 정보기억 필드가 세트된 엔트리가 소정수 이상인가, 아닌가를 판정하고 소정수 이상이 아닌 경우에는, 상기 디스크에의 기입을 대기하고, 상기 라이트 명령에서 지정된 라이트 데이터의 상기 캣슈 메모리의 해당 블럭에의 기입과, 상기 디렉토리 메모리의 해당 엔트리의 상기 기입 미종료 정보기억 필드의 세트를 하는 라이트 명령실행 제어수단(30)을 구비한 것을 특징으로 하는 디스크 캣슈 시스템.
2. 디스크의 일부의 카피가 놓여질 캐슈 메모리를 자기디스크 콘트롤러내에 구비한 디스크 캣슈 시스템에 있어서, 상기 캣슈 메모리의 각 캣슈 블럭에 대응하는 엔트리에, 캣슈 메모리에 등록된 디스크 블럭을 지정하는 정보를 기억하는 필드와, 상위장치에 의하여 지정된 블럭의 치환을 금지하는 정보를 기억하는 필드를 갖는 디렉토리 메모리(32)와; 상기 상위장치로부터의 디스크 리이드 명령에 따라 상기 디렉토리 메모리(32)의 각 엔트리의 등록 디스크 블럭 지정정보와, 리이드 대상 디스크 블럭 지정정보를 비교하고, 리이드 대상 블럭이 캣슈 메모리에 등록되어 있는지, 아닌지를 서어치하며; 상기 서어치에 의하여 미스 히트가 검출되고 또 상기 상위장치로부터의 명령이 디스크 리이드 명령일 경우에, 상기 디렉토리 메모리를 참조하여, 상기 치환금지 정보기억 필드가 리세트하고 있는 엔트리중에서 치환대상 엔트리를 결정하고, 이 엔트리의 상기 기입 미종료 정보기억 필드가 세트하고 있으면, 상기 캣슈 메모리의 해당 블럭의 데이터를 상기 디스크에 기입한 후, 이 블럭에의 리이드 데이터 기입과, 상기 캣슈 메모리의 해당 블럭의 데이터를 상기 디스크에 기입한 후, 이 블럭에의 리이드 데이터 기입과, 상기 상위장치에의 데이터 전송을 하고, 상기 치환대상 엔트리의 상기 기입미종료 정보기억 필드를 리세트함과 동시에, 상기 치환금지 정보기억 필드를 상기 리이드 명령에 맞추어 세트/리세트하는 리이드 명령실행 제어수단(30)을 구비함을 특징으로 하는 디스크 캣슈 시스템.

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