JP2002149492A - キャッシュメモリの制御方法および記憶サブシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 キャッシュメモリ容量と記憶装置全体のデー
タ容量との比率に関係なく、特定の優先データのヒット
率を高く維持する。 【解決手段】 中央処理装置１０１とディスクドライブ
１０３との間に介在するディスクサブシステム１０２に
おいて、キャッシュメモリ１０５の管理を行うキャッシ
ュ制御部１０６のキュー管理テーブル１０７に、上限値
１１１に設定にて容量が可変の優先キューエリア１０８
と、一般キューエリア１０９を設定し、優先度の高い優
先データのキャッシュメモリ１０５における管理は優先
キューエリア１０８で行い、その他の一般データの管理
は一般キューエリア１０９にて行うことで優先データの
キャッシュメモリ１０５における滞在時間を一般データ
よりも長くして、キャッシュメモリ１０５と、ディスク
ドライブ１０３の記憶容量の割合に関係なく、優先デー
タのヒット率を高く維持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、キャッシュメモリ
の制御技術および記憶サブシステムに関し、特に、キャ
ッシュメモリを備えた記憶サブシステムやデータ処理シ
ステム等に適用して有効な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、中央処理装置の配下で稼働す
る外部記憶装置の一種であるディスクサブシステムに於
いては、データ転送性能の向上のためにキャッシュメモ
リを備えることが一般的になっており、データ処理性能
はキャッシュ・ミスによるディスクドライブへのアクセ
スが発生することにより大きく低下する。データ処理性
能向上には、キャッシュ・ヒット率向上が一手段として
挙げられる。また、キャッシュ・ヒット率向上を実現す
るための手段として、キャッシュメモリの増設が挙げら
れる。しかし、近年、データ処理システムの記憶容量が
飛躍的に増加しているのに比べ、システムに実装出来る
キャッシュメモリ容量の増加率は低く、システム容量に
対するキャッシュメモリ容量の割合は低下してきてい
る。また今後もこの割合は低下していくものと思われ
る。

【０００３】現在、キャッシュメモリ上のデータは一般
的には、ＬＲＵ（Ｌｅａｓｔ Ｒｅｃｅｎｔｌｙ Ｕｓ
ｅｄ）方式を用いた一つの管理テーブルによって管理さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この一つの管
理テーブルによるＬＲＵ管理方式での中央処理装置から
アクセス要求されたデータのキャッシュ・ヒット率は、
アクセス頻度に比例した値にしかならない。しかも、前
述した様なシステム全体の大容量化による処理データ量
の増加に伴い、データ間でのキャッシュメモリの使用競
争率が高くなることにより、アクセス頻度の高いデータ
でも容易にキャッシュメモリ上から消えてしまい、キャ
ッシュ・ミスによるデータ処理性能の低下を招く恐れが
ある。

【０００５】また特開平６−１６８０７５号公報の様
に、ディスクアレイ装置の記憶領域の一部に、いわゆる
ライトペナルティなしで高速なデータ書き込みが可能な
単純二重書きのための特定領域を確保するとともに、指
定された高速処理を必要とする当該特定領域のデータ容
量と同サイズの特定領域をキャッシュメモリ上に確保
し、その領域を指定データ専用とすることで、指定デー
タを常に１００％のキャッシュ・ヒット率で処理するこ
とを目的とした制御方式の提案がされている。

【０００６】しかし、この方式ではキャッシュメモリ上
の特定領域容量と高速処理を必要とするデータ容量は、
１：１に限定されるため、１００％のキャッシュ・ヒッ
ト率が得られるものの、指定出来るデータ容量は実装キ
ャッシュメモリサイズにより制限されてしまう。

【０００７】本発明の目的は、データ総量に対するキャ
ッシュメモリ容量の相対的な減少に影響されることな
く、優先度の高いデータの高いキャッシュ・ヒット率を
維持することで、キャッシュメモリを備えたシステムの
データ処理性能を向上させることにある。

【０００８】本発明の他の目的は、処理の優先度の異な
るデータ毎に優先度に応じた最適なキャッシュ・ヒット
率を実現することにある。

【０００９】本発明の他の目的は、高速データ処理を必
要とするデータを長期間キャッシュメモリ上に保持する
様にキャッシュメモリを管理することでキャッシュ・ヒ
ット率の向上を図り、キャッシュ・ミスに因るデータ処
理性能の低下を最小限に抑えることにより高速データ処
理を実現することにある。

【００１０】本発明の他の目的は、キャッシュメモリ上
の優先データ容量と高速データ処理を必要とするデータ
容量を１：１〜１：Ｎの間で可変に実現することによ
り、可用性の高い大容量データ処理システムの構築を実
現することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、第１装置と第
２装置との間に介在し、第１装置と第２装置との間で授
受されるデータが一時的に格納されるキャッシュメモリ
の制御方法において、キャッシュメモリを管理するキャ
ッシュ管理情報を少なくとも二つの第１および第２管理
情報に区分し、データの優先度の高低に応じて、複数の
第１および第２管理情報を使い分けることで、より優先
度の高いデータのキャッシュメモリ内における滞在時間
をより長くするものである。

【００１２】また、本発明は、記憶装置と、記憶装置と
上位装置との間におけるデータの授受を制御するととも
に、データが一時的に格納されるキャッシュメモリを備
えた記憶制御装置と、を含む記憶サブシステムにおい
て、キャッシュメモリを管理するキャッシュ管理情報を
少なくとも二つの第１および第２管理情報に区分し、デ
ータの優先度の高低に応じて、複数の第１および第２管
理情報を使い分けることで、より優先度の高いデータの
キャッシュメモリ内における滞在時間をより長くする制
御論理を備えたものである。

【００１３】より具体的には、一例として、本発明で
は、システム利用者によって設定された優先データに対
し中央処理装置からディスクサブシステム等の記憶サブ
システムにアクセス要求があると、ディスクサブシステ
ムのキャッシュ制御部内にあるキュー管理テーブル全体
を対象としてアクセス要求された優先データのキャッシ
ュ・ヒット／ミス判定をした後、判定に基づいたデータ
転送処理を行い、また同時に優先データのセグメント位
置情報をキャッシュ制御部内の優先キューエリアへＬＲ
Ｕ方式により登録する。一方、一般データへのアクセス
要求に対しては、キャッシュ制御部内のキュー管理テー
ブル内の一般キューエリアのみを対象としてキャッシュ
・ヒット／ミス判定をした後、判定に基づいたデータ転
送処理を行い、また同時に一般データのセグメント位置
情報をキャッシュ制御部内のキュー管理テーブル内の一
般キューエリアへＬＲＵ方式により登録する。

【００１４】また、システム利用者により優先基準が設
定された場合においては、ディスクサブシステム内のキ
ャッシュ制御部により、キャッシュ・ヒットした優先基
準を満たすデータのアクセス周期を元に中央処理装置か
ら要求されるデータの中からアクセス頻度の高いデータ
を抽出し、優先データとして当該データのセグメント位
置情報を優先キューエリアにＬＲＵ方式により登録する
ことでキャッシュ・ヒット率の向上を図り、高速データ
処理可能なデータ処理システムを実現する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら詳細に説明する。

【００１６】図１は、本発明の一実施の形態であるキャ
ッシュメモリの制御方法を実施する記憶サブシステムの
一例であるディスクサブシステムを含むデータ処理シス
テムの構成の一例を示す概念図である。

【００１７】本実施の形態のデータ処理システムは、デ
ータ処理を行うとともに入出力インタフェース制御部１
０１ａを介して外部装置とのデータ入出力を行う中央処
理装置（ＣＰＵ）１０１、このＣＰＵ１０１と配下のデ
ィスクドライブ１０３との間におけるデータ転送処理の
制御を行うディスクサブシステム１０２とを含んでい
る。

【００１８】ディスクサブシステム１０２は、入出力イ
ンタフェース制御部１０１ａ、チャネルＩ／Ｆ制御部１
０４ａを介したＣＰＵ１０１からディスクドライブ１０
３へのデータ転送要求を処理するデータ処理制御部１０
４、ディスクドライブ１０３とＣＰＵ１０１との間で授
受されるデータを一時的に保持するキャッシュメモリ１
０５、及び、キャッシュメモリ１０５へのデータ入出力
を制御するキャッシュ制御部１０６で構成されている。

【００１９】また、キャッシュ制御部１０６には、キャ
ッシュメモリ１０５に格納されるデータを管理するため
のキュー管理テーブル１０７とスロット情報管理テーブ
ル１１０が含まれている。

【００２０】本実施の形態の場合、キュー管理テーブル
１０７内には優先キューエリア１０８と一般キューエリ
ア１０９が設けられており、各エリアは別々にキュー管
理され、ＬＲＵ方式により、キャッシュメモリ１０５へ
のデータの入出力を制御している。また、システム利用
者により優先データ容量の上限値１１１が設定されるま
では、キャッシュメモリ１０５は一般キューエリア１０
９で管理される。

【００２１】すなわち、図５のフローチャートに例示さ
れるように、ディスクサブシステム１０２を外部から制
御する図示しないサービスプロセッサや、ＣＰＵ１０１
から発行される優先使用指定コマンドを当該ディスクサ
ブシステム１０２が受領すると（ステップ５０１）、当
該コマンドに優先データ容量の上限値１１１を指定する
データが含まれているか否かを判別し（ステップ５０
２）、含まれている場合には、優先データ容量の上限値
１１１を設定あるいは更新する（ステップ５０３）。こ
の時、優先データ容量の上限値１１１をゼロにすれば、
優先キューエリア１０８の容量はゼロとなり、一般キュ
ーエリア１０９のみによる通常のキャッシュ制御が行わ
れることとなり、ゼロ以外であれば、優先キューエリア
１０８が有効となって、後述のような優先データのキャ
ッシュメモリ１０５での滞在時間を長くしてヒット率を
より高く維持する制御が行われることになる。

【００２２】さらに、当該コマンドに優先データの指定
情報が含まれているか否か判別し（ステップ５０４）、
含まれている場合には、優先データとして扱うべきデー
タが格納されているディスクドライブ１０３の特定のド
ライブ番号、論理アドレス範囲、等の指定情報を、キャ
ッシュ制御部１０６の図示しない制御メモリに記憶し
（ステップ５０５）、ＣＰＵ１０１からのアクセス要求
のデータが当該条件に合致するか否かで、後述のような
優先データか一般データかを判別する処理が行われる。

【００２３】まず初めに、システム利用者が優先データ
を設定した場合のデータ転送処理の概略を図１を用いて
説明する。

【００２４】ＣＰＵ１０１からの優先データ要求に対し
てデータ処理制御部１０４はキャッシュ制御部１０６内
のキュー管理テーブル１０７内を検索し、キャッシュ・
ヒットの場合においては、データ処理制御部１０４はキ
ャッシュメモリ１０５上のデータを用いてデータ転送処
理を行い、同時にキュー管理テーブル１０７の優先キュ
ーエリア１０８へセグメント位置情報をＬＲＵ方式によ
り登録する。キャッシュ・ミスの場合においては、要求
のあった優先データをディスクドライブ１０３からロー
ディングして、キャッシュメモリ１０５に書き込み、優
先キューエリア１０８へセグメント位置情報をＬＲＵ方
式により登録する。

【００２５】ＣＰＵ１０１からの一般データ要求に対し
てデータ処理制御部１０４はキャッシュ制御部１０６内
のキュー管理テーブル１０７内の一般キューエリア１０
９を検索し、キャッシュ・ヒットの場合においては、デ
ータ処理制御部１０４はキャッシュメモリ１０５上のデ
ータを用いてデータ転送処理を行い、同時にセグメント
位置情報を一般キューエリア１０９へＬＲＵ方式により
登録する。キャッシュ・ミスにおいては、キャッシュメ
モリ１０５に空きセグメントがあるかチェックし、空き
セグメントがある場合に於いては、一般キューエリア１
０９へセグメント位置情報をＬＲＵ方式により登録し、
空きセグメントがない場合に於いては、キャッシュメモ
リ１０５上から破棄するデータのセグメント位置情報を
一般キューエリアからＬＲＵ方式により選別・破棄し、
その後、要求された一般データをディスクドライブ１０
３からキャッシュメモリ１０５上にローディング（複
写）し、セグメント位置情報を一般キューエリア１０９
へＬＲＵ方式により登録する。

【００２６】本実施の形態における、優先データ要求時
のキャッシュ・ヒット／ミス時の処理の流れ及び、キュ
ー遷移を、図３のフローチャートを用いて説明する。な
お、この場合、優先データか否かの判別は、予めシステ
ム利用者が設定した条件（たとえば、そのデータのディ
スクドライブ１０３における格納論理アドレスが指定の
アドレス範囲か否か、特定のディスクドライブに格納さ
れているデータか否か等）に当該データが合致するか否
かによって判別される。

【００２７】ＣＰＵ１０１からの優先データ要求（ステ
ップ３０１）を受けて、キャッシュ・ヒット／ミス判定
（ステップ３０２）が行われ、キャッシュ・ヒットの場
合に於いては、一般キューエリア１０９または優先キュ
ーエリア１０８のどちらでのキャッシュ・ヒットかの判
定が行われ（ステップ３１０）、優先キューエリア１０
８でのキャッシュ・ヒットの場合に於いては、優先キュ
ーエリア１０８に要求された優先データのセグメント位
置情報をＬＲＵ方式により登録し（ステップ３１１）、
一般キューエリア１０９でのキャッシュ・ヒットの場合
においては、さらに優先キューエリア１０８に空きがあ
るかの判定を行い（ステップ３０７）、空きがある場合
においては、優先キューエリア１０８に要求された優先
データのセグメント位置情報をＬＲＵ方式により登録し
（ステップ３１１）、優先キューエリア１０８に空きが
ない場合においては、一般キューエリア１０９へ移動す
るデータのセグメント位置情報を優先キューエリア１０
８からＬＲＵ方式により選別し（ステップ３０８）、一
般キューエリア１０９の先頭へ登録し（ステップ３０
９）、優先キューエリア１０８に、要求された優先デー
タのセグメント位置情報をＬＲＵ方式により登録し（ス
テップ３１１）、データ転送処理（ステップ３１２）を
行って処理終了となる。

【００２８】キャッシュ・ミスの場合においては、キャ
ッシュメモリ１０５に空きセグメントがあるかを判定し
（ステップ３０３）、空きセグメントがある場合におい
ては、要求された優先データをディスクドライブ１０３
からローディングし、キャッシュメモリ１０５に書き込
む（ステップ３０６）。しかし、キャッシュメモリ１０
５に空きセグメントがない場合においては、キャッシュ
メモリ１０５上から破棄するデータを一般キューエリア
１０９からＬＲＵ方式により選別し（ステップ３０
４）、選別したデータのセグメント位置情報を一般キュ
ーエリア１０９から削除し（ステップ３０５）、要求さ
れた優先データをディスクドライブ１０３からローディ
ングし、キャッシュメモリ１０５上に書き込む（ステッ
プ３０６）。同時に、優先キューエリア１０８に空きが
あるかの判定を行い（ステップ３０７）、空きがある場
合においては、優先キューエリア１０８に要求された優
先データのセグメント位置情報をＬＲＵ方式により登録
し（ステップ３１１）、優先キューエリア１０８に空き
がない場合においては、一般キューエリア１０９へ移動
するデータのセグメント位置情報を優先キューエリア１
０８からＬＲＵ方式により選別（ステップ３０８）し
て、一般キューエリア１０９の先頭に移動し（ステップ
３０９）、優先キューエリア１０８に要求された優先デ
ータのセグメント位置情報をＬＲＵ方式により登録し
（ステップ３１１）、データ転送処理（ステップ３１
２）を行って処理終了となる。

【００２９】次に、本実施の形態のディスクサブシステ
ムが、優先データを自動的に判断する場合についてのデ
ータ処理の概略を図１、及び図２を用いて説明する。図
２は、キャッシュ制御部１０６内のスロット情報管理テ
ーブル２０１のデータ構造の一例を示しており、スロッ
ト（セグメント）に対応した数のスロット情報２０２を
持つ。また、スロット情報２０２は、タイムエリア２０
３とカウントエリア２０４の情報を持つ。

【００３０】優先キューエリア１０８が優先データ容量
の上限値１１１に達していない場合においては、ＣＰＵ
１０１からアクセス要求のあったデータ（以下、要求デ
ータ）のセグメント位置情報は、キャッシュ・ヒット／
ミスに関わらず、優先キューエリア１０８の先頭に登録
され、優先データとして扱われる。さらに登録されたセ
グメント位置に対応するスロット情報管理テーブル２０
１内のスロット情報２０２のタイムエリア２０３に現在
時刻を表す値を入れ、カウントエリア２０４の値（カウ
ント値２０４ａ）をゼロクリアする。上記処理は、優先
キューエリア１０８が優先データ容量の上限値１１１に
達するまで繰り返される。

【００３１】優先キューエリア１０８が優先データ容量
の上限値１１１に達している場合に於いて、要求データ
が一般キューエリア１０９でキャッシュ・ヒットした場
合においては、要求データに対応するスロット情報２０
２内のカウントエリア２０４のカウント値２０４ａをイ
ンクリメントし、このカウント値２０４ａと優先データ
閾値Ｎ（以下、閾値）とを比較する。

【００３２】カウント値２０４ａが閾値を超える場合に
おいては、スロット情報２０２内のタイムエリア２０３
の値と現在時刻、カウント値２０４ａからアクセス周期
（Ｔ）を求め、さらに優先キューエリア１０８から一般
キューエリア１０９に移動する予定の優先データをＬＲ
Ｕ方式により選別し、この優先データに対応するスロッ
ト情報２０２から前述処理同様にアクセス周期（ｔ）を
求めて比較し、要求データのアクセス周期（Ｔ）が優先
データのアクセス周期（ｔ）よりも短い場合において
は、要求データのセグメント位置情報を優先キューエリ
ア１０８にＬＲＵ方式により登録し、先程選別された優
先データのセグメント位置情報を一般キューエリア１０
９へＬＲＵ方式により登録する。また、一般キューエリ
ア１０９に登録したセグメント位置情報に対応するスロ
ット情報２０２のタイムエリア２０３には現在時刻を表
す値を入れ、カウント値２０４ａをゼロクリアする。逆
に、要求データのアクセス周期（Ｔ）が優先データのア
クセス周期（ｔ）よりも長い場合においては、要求デー
タのセグメント位置情報を一般キューエリア１０９へＬ
ＲＵ方式により登録し、対応するスロット情報のタイム
エリア２０３に現在時刻を表す値を入れ、カウント値２
０４ａをゼロクリアする。

【００３３】カウント値２０４ａが閾値以下である場合
においては、要求データのセグメント位置情報を一般キ
ューエリア１０９へＬＲＵ方式により登録する。

【００３４】要求データが優先キューエリア１０８でキ
ャッシュ・ヒットした場合においては、スロット情報２
０２のカウント値２０４ａをインクリメントし、セグメ
ント位置情報を優先キューエリア１０８へＬＲＵ方式に
より登録する。

【００３５】キャッシュ・ミスの場合においては、セグ
メント位置情報を一般キューエリア１０９へＬＲＵ方式
により登録し、対応するスロット情報２０２のタイムエ
リア２０３に現在時刻を表す値を入れ、カウント値２０
４ａをゼロクリアする。

【００３６】また、優先キューエリア１０８のセグメン
ト位置情報に対応したスロット情報２０２は、周期Ｔで
タイムエリア２０３を更新しカウント値２０４ａをゼロ
クリアすることにより、優先データのアクセス周期情報
をアクセス状況の変化に対応させることが出来る。

【００３７】上述のような優先データの自動判別処理の
詳細例を、図４のフローチャートに示す。以下、図４の
フローチャートについて簡単に説明をする。

【００３８】要求データを受領した時、優先データ容量
の上限値１１１がゼロ以外で優先キューエリア１０８が
存在し、優先データの自動判別処理をすべきか否かを判
定し（ステップ４０１）、優先データを自動判別処理し
ない場合においては一般キューエリア１０９へセグメン
ト位置情報を格納し（ステップ４０２）、データ転送処
理（ステップ４２８）を行い処理終了となる。

【００３９】優先データ容量の上限値１１１がゼロ以外
で優先キューエリア１０８が有効に設定され、優先デー
タを自動判別して処理すべき場合において、要求データ
のキャッシュ・ヒット／ミス判定（ステップ４０３）に
よりキャッシュ・ミスとなった場合においては、要求デ
ータは一般データであると判断し、要求データをキャッ
シュメモリ１０５にローディング（ステップ４０４）し
た後、スロット情報２０２のタイムエリア２０３に現在
時刻を表す値を入れ（ステップ４０５）、カウントエリ
ア２０４のカウント値２０４ａをクリアし（ステップ４
０６）、優先キューエリア１０８の空き状態により（ス
テップ４０７）、優先キューエリア１０８または一般キ
ューエリア１０９にセグメント位置情報を登録し（ステ
ップ４０８、ステップ４０９）、データ転送処理を行う
（ステップ４２８）。

【００４０】キャッシュ・ヒットした場合においては、
キャッシュ・ヒットしたキューエリアを判定し（ステッ
プ４１０）、優先キューエリア１０８でキャッシュ・ヒ
ットした場合においては、スロット情報２０２のカウン
トエリア２０４のカウント値２０４ａをインクリメント
し（ステップ４２６）、優先キューエリア１０８をＬＲ
Ｕ方式により更新した後（ステップ４２７）、データ転
送処理を行う（ステップ４２８）。

【００４１】一般キューエリア１０９でキャッシュ・ヒ
ットした場合においては、スロット情報２０２のカウン
ト値２０４ａをインクリメントし（ステップ４１５）、
このカウント値（ａ）が閾値を超えるかの判定を行い
（ステップ４１６）、超えない場合は一般キューエリア
１０９にセグメント位置情報を登録し（ステップ４２
５）、データ転送処理を行う（ステップ４２８）。

【００４２】超えた場合は、更にタイムエリアの値と現
在時刻とカウント値２０４ａからアクセス周期（Ｔ）を
求め（ステップ４１７）、さらに優先キューエリア１０
８からＬＲＵ方式により破棄予定の優先データ（ｂ）を
選別し（ステップ４１８）、選別した優先データ（ｂ）
のアクセス周期（ｔ）を上記と同様に求める（ステップ
４１９）。求めたこの二つのアクセス周期を比較し（ス
テップ４２０）、優先データ（ｂ）のアクセス周期
（ｔ）の方が短かった場合は、要求データのスロット情
報２０２のタイムエリア２０３に現在時刻を表す値を入
れ（ステップ４２３）、カウントエリア２０４のカウン
ト値２０４ａをゼロクリアし（ステップ４２４）、セグ
メント位置情報を一般キューエリア１０９に登録し（ス
テップ４２５）、データ転送処理を行う（ステップ４２
８）。

【００４３】要求データのアクセス周期（Ｔ）の方が短
かった場合は、優先キューエリア１０８に要求データの
セグメント位置情報を登録し（ステップ４２１）、先程
選別した優先データ（ｂ）のセグメント位置情報を一般
キューエリア１０９に登録し（ステップ４２２）、デー
タ転送処理を行う（ステップ４２８）。

【００４４】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、キャッシュメモリ１０５の管理を行うキュー管理テ
ーブル１０７に、優先キューエリア１０８と、一般キュ
ーエリア１０９を区別して設定し、より高速処理が必要
とされる優先データは優先キューエリア１０８にて管理
することで滞在時間がより長くなるので、たとえば、デ
ィスクドライブ１０３の全体のデータ記憶容量と、キャ
ッシュメモリ１０５の容量との比率に影響されることな
く、特定の優先データのキャッシュメモリ１０５におけ
るヒット率を、他の一般データよりも高く維持できる。
換言すれば、データの優先度に応じて多様なヒット率の
維持管理を実現できる。

【００４５】この結果、ディスクサブシステムにおける
ディスクドライブ１０３の全体の記憶容量に対しキャッ
シュメモリ１０５の記憶容量が少ない場合や、大量のデ
ータ処理を行うシステムにおいても、システム利用者が
望むデータや、アクセス頻度の高いデータに対してのキ
ャッシュ・ヒット率を高めることが可能になる。

【００４６】また、キャッシュメモリ１０５上の優先デ
ータ容量と高速データ処理を必要とするデータ容量比を
１：１〜１：Ｎの間で自由に設定することができ、可用
性の高い高性能大容量のディスクサブシステムを構築す
ることが可能となる。

【００４７】本願の特許請求の範囲に記載された発明を
見方を変えて表現すれば以下の通りである。

【００４８】＜１＞ 中央処理装置とディスクサブシス
テムから構成されるデータ処理システムに於いて、中央
処理装置と接続され、中央処理装置からのアクセス要求
のあるデータを一時的に保持するキャッシュメモリとそ
れを制御するキャッシュ制御部と、データを格納するデ
ィスクドライブとで構成されるディスクサブシステムに
於いて、中央処理装置からアクセス要求されたデータの
中で、高速データ処理が求められるデータ（優先デー
タ）とその他のデータ（一般データ）のキャッシュメモ
リ上での管理をキャッシュ制御部で別々に行うことで、
優先データのキャッシュメモリ上での長期間保持を実現
することによりキャッシュ・ヒット率向上を図り、キャ
ッシュ・ミスによるディスクドライブへのアクセスを減
らすことで、高速データ処理を行なう機能を有すること
を特徴とするデータ処理システム。

【００４９】＜２＞ システム利用者により優先データ
が設定され、その設定された優先データが格納されてい
るキャッシュメモリ内の位置（セグメント位置）情報
を、キュー管理テーブル内の優先データのキュー管理エ
リア（優先キューエリア）で管理することを特徴とする
項目＜１＞に記載のデータ処理システム。

【００５０】＜３＞ 中央処理装置から要求されるデー
タの中から、システム利用者の指定する優先基準に従い
要求頻度の高いデータをディスクサブシステムが自動的
に判断し、そのセグメント位置情報を優先キューエリア
に登録することを特徴とする項目＜１＞に記載のデータ
処理システム。

【００５１】＜４＞ キャッシュメモリ容量に占める優
先データ容量の上限値をシステム利用者が決定すること
を特徴とする項目＜１＞に記載のデータ処理システム。

【００５２】＜５＞ 設定された優先データ容量が優先
データ容量の上限値を超える場合に於いて、ＬＲＵ方式
により優先キューから破棄される優先データのセグメン
ト位置情報を一般データのキュー管理エリア（一般キュ
ーエリア）の先頭に登録することを特徴とする項目＜１
＞に記載のデータ処理システム。

【００５３】以上本発明者によってなされた発明を実施
の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施
の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しな
い範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００５４】たとえば、上述の説明では、キャッシュメ
モリにおけるデータの優先度を優先キューエリアと一般
キューエリアの２段階で管理する場合を例示したが、３
段階以上のキューエリアの設定および管理も本発明に含
まれる。

【００５５】

【発明の効果】本発明によれば、データ総量に対するキ
ャッシュメモリ容量の相対的な減少に影響されることな
く、優先度の高いデータの高いキャッシュ・ヒット率を
維持することで、キャッシュメモリを備えたシステムの
データ処理性能を向上させることができる、という効果
が得られる。

【００５６】本発明によれば、処理の優先度の異なるデ
ータ毎に優先度に応じた最適なキャッシュ・ヒット率を
実現することができる、という効果が得られる。

【００５７】本発明によれば、高速データ処理を必要と
するデータを長期間キャッシュメモリ上に保持する様に
キャッシュメモリを管理することでキャッシュ・ヒット
率の向上を図り、キャッシュ・ミスに因るデータ処理性
能の低下を最小限に抑えることにより高速データ処理を
実現することができる、という効果が得られる。

【００５８】本発明によれば、キャッシュメモリ上の優
先データ容量と高速データ処理を必要とするデータ容量
を１：１〜１：Ｎの間で可変に実現することにより、可
用性の高い大容量データ処理システムの構築を実現する
ことができる、という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態であるキャッシュメモリ
の制御方法を実施する記憶サブシステムの一例であるデ
ィスクサブシステムを含むデータ処理システムの構成の
一例を示す概念図である。

【図２】本発明の一実施の形態であるキャッシュメモリ
の制御方法を実施する記憶サブシステムにて持つ制御情
報の一例を示す概念図である。

【図３】本発明の一実施の形態であるキャッシュメモリ
の制御方法を実施する記憶サブシステムの作用の一例を
示すフローチャートである。

【図４】本発明の一実施の形態であるキャッシュメモリ
の制御方法を実施する記憶サブシステムの作用の一例を
示すフローチャートである。

【図５】本発明の一実施の形態であるキャッシュメモリ
の制御方法を実施する記憶サブシステムの作用の一例を
示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０１…中央処理装置（ＣＰＵ）（第１装置）、１０２
…ディスクサブシステム（記憶サブシステム）、１０３
…ディスクドライブ（第２装置）、１０４…データ処理
制御部、１０５…キャッシュメモリ、１０６…キャッシ
ュ制御部、１０７…キュー管理テーブル、１０８…優先
キューエリア（第１管理情報）、１０９…一般キューエ
リア（第２管理情報）、１１０…スロット情報管理テー
ブル、１１１…優先データ容量上限値、２０１…スロッ
ト情報管理テーブル、２０２…スロット情報、２０３…
スロット情報内タイムエリア、２０４…スロット情報内
カウントエリア。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１装置と第２装置との間に介在し、前
   記第１装置と前記第２装置との間で授受されるデータが
   一時的に格納されるキャッシュメモリの制御方法であっ
   て、 前記キャッシュメモリを管理するキャッシュ管理情報を
   少なくとも二つの第１および第２管理情報に区分し、前
   記データの優先度の高低に応じて、複数の前記第１およ
   び第２管理情報を使い分けることで、より優先度の高い
   前記データの前記キャッシュメモリ内における滞在時間
   をより長くすることを特徴とするキャッシュメモリの制
   御方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載のキャッシュメモリの制御
   方法において、 より前記優先度の高い第１データを前記第１管理情報に
   て管理し、より前記優先度の低い第２データを前記第２
   管理情報にて管理し、前記キャッシュ管理情報における
   前記第１管理情報と前記第２管理情報との比率を変化さ
   せることで、前記キャッシュメモリに占める前記第１デ
   ータの量を変化させることを特徴とするキャッシュメモ
   リの制御方法。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のキャッシュメモ
   リの制御方法において、 外部からの指示にて、前記キャッシュ管理情報における
   前記第１管理情報と前記第２管理情報との比率を設定す
   る第１の操作、 外部から指示された判別方法にて、前記優先度のより高
   い前記第１データを識別する第２の操作、 要求頻度のより高い前記データを自動的に判別し、当該
   データを前記優先度のより高い前記第１データとして取
   り扱う第３の操作、 前記第１管理情報にて管理される特定の前記第１データ
   が前記キャッシュメモリから追い出される時、前記第１
   管理情報の当該第１データに関するキャッシュ管理情報
   を前記第２管理情報の最も優先度の高い位置に引き継が
   せることで、当該第１データを前記第２データとして前
   記キャッシュメモリ内に滞在させる第４の操作、 の少なくとも一つの操作を行うことを特徴とするキャッ
   シュメモリの制御方法。
4. 【請求項４】 記憶装置と、前記記憶装置と上位装置と
   の間におけるデータの授受を制御するとともに、前記デ
   ータが一時的に格納されるキャッシュメモリを備えた記
   憶制御装置と、を含む記憶サブシステムであって、 前記キャッシュメモリを管理するキャッシュ管理情報を
   少なくとも二つの第１および第２管理情報に区分し、前
   記データの優先度の高低に応じて、複数の前記第１およ
   び第２管理情報を使い分けることで、より優先度の高い
   前記データの前記キャッシュメモリ内における滞在時間
   をより長くする制御論理を備えたことを特徴とする記憶
   サブシステム。
5. 【請求項５】 請求項４記載の記憶サブシステムにおい
   て、 前記制御論理は、 より前記優先度の高い第１データを前記第１管理情報に
   て管理し、より前記優先度の低い第２データを前記第２
   管理情報にて管理し、前記キャッシュ管理情報における
   前記第１管理情報と前記第２管理情報との比率を変化さ
   せることで、前記キャッシュメモリに占める前記第１デ
   ータの量を変化させる第１の機能、 外部からの指示にて、前記キャッシュ管理情報における
   前記第１管理情報と前記第２管理情報との比率を設定す
   る第２の機能、 外部から指示された判別方法にて、前記優先度のより高
   い前記第１データを識別する第３の機能、 要求頻度のより高い前記データを自動的に判別し、当該
   データを前記優先度のより高い前記第１データとして取
   り扱う第４の機能、 前記第１管理情報にて管理される特定の前記第１データ
   が前記キャッシュメモリから追い出される時、前記第１
   管理情報の当該第１データに関するキャッシュ管理情報
   を前記第２管理情報の最も優先度の高い位置に引き継が
   せることで、当該第１データを前記第２データとして前
   記キャッシュメモリ内に滞在させる第５の機能、 の少なくとも一つ機能を備えたことを特徴とする記憶サ
   ブシステム。