JP2003241904A - Disk array device and its control method - Google Patents
Disk array device and its control methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、ディスクアレイ
装置、及びその制御方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a disk array device and its control method.
【０００２】[0002]
【発明の背景】近年、気象情報や、高精細テレビジョン
のデジタル放送における動画や音声など、巨大なデータ
を扱う機会が増加している。その結果、これらのデータ
を格納する外部記憶装置には大容量化が求められる。ま
た、そのデータの格納の信頼性をも要求される場合に
は、複数の磁気ディスクを備えたRAID(Redundant Array
sof Inexpensive Disks)と称されるディスクアレイ装置
を用いる。このことで、複数の磁気ディスクにデータを
分散して格納することで処理能力の向上を図るととも
に、冗長データをも格納して信頼性の向上を図るように
している。BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, there are increasing opportunities to handle huge data such as weather information and moving images and voices in digital broadcasting of high-definition television. As a result, an external storage device that stores these data is required to have a large capacity. In addition, if reliability of the data storage is also required, RAID (Redundant Array) with multiple magnetic disks
A disk array device called sof Inexpensive Disks) is used. As a result, the processing capacity is improved by storing the data in a distributed manner on a plurality of magnetic disks, and the redundant data is also stored to improve the reliability.
【０００３】このディスクアレイ装置については論文
(“A Case for Redundant Arrays ofInexpensive Disks
(RAID)”, David A.Patterson, Garth Gibson, and Ran
dy H.Katz, Computer Science Division Department of
Electrical Engineering andComputer Sciences, Univ
ersity of California Berkeley)に開示されている。About this disk array device
(“A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks
(RAID) ”, David A. Patterson, Garth Gibson, and Ran
dy H. Katz, Computer Science Division Department of
Electrical Engineering and Computer Sciences, Univ
ersity of California Berkeley).
【０００４】このディスクアレイ装置は、上述したよう
に単体の磁気ディスクに比べて大容量、高性能、高信頼
性である。このため、これらの特徴を期待して、テレビ
局などのマスメディア機関、銀行などの金融機関、病院
などの医療機関、大学や研究所などの研究機関などが相
次いでディスクアレイ装置を採用している。As described above, this disk array device has a large capacity, high performance, and high reliability as compared with a single magnetic disk. Therefore, in anticipation of these features, mass media institutions such as television stations, financial institutions such as banks, medical institutions such as hospitals, research institutions such as universities and research institutes, etc. are successively adopting disk array devices. .
【０００５】従来のディスクアレイ装置では、これを実
際に稼動させる前に、装置が搭載するデータ格納用ユニ
ット（磁気ディスク装置）の媒体を初期化（フォーマッ
ト）する必要がある。後述する、本発明が解決しようと
する課題は、ディスクアレイ装置が多数の磁気ディスク
で構成されていることやRAID構成を採用するために生ず
る。In a conventional disk array device, it is necessary to initialize (format) the medium of a data storage unit (magnetic disk device) mounted in the device before actually operating it. The problem to be solved by the present invention, which will be described later, occurs because the disk array device is composed of a large number of magnetic disks and adopts a RAID structure.
【０００６】ところで、フォーマットには、簡易フォー
マット（クイックフォーマット）と呼ばれるフォーマッ
ト方式と、データ保証機能を有するフォーマット方式と
がある。[0006] By the way, as formats, there are a format system called a simple format (quick format) and a format system having a data guarantee function.
【０００７】簡易フォーマットは、フォーマットの対象
においてデータに該当する部分の検証を行うことなく、
そのヘッダに該当する部分のみを書き換える。この簡易
フォーマットを採用した例として、例えば、特開平９−
３３０１８０号公報に開示された技術が挙げられる。同
公報には、論理フォーマットそのものを不要とする技術
が開示されている。また、本出願人も、特願２００１−
３９２６５５号において、論理フォーマットを不要とす
る発明について出願している。しかしながら、簡易フォ
ーマットは、瞬時にフォーマットが完了する利点がある
ものの信頼性が低く、ユーザが書き込んだデータにエラ
ーが発生するおそれがある。特に、文字化けなどが発生
すると回復できない。The simple format does not verify the part corresponding to the data in the format object,
Rewrite only the part corresponding to the header. As an example of adopting this simple format, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 9-
The technique disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 330180 may be mentioned. The publication discloses a technique that does not require the logical format itself. In addition, the applicant of the present invention also applied for a patent application 2001-
No. 392655, an application is filed for an invention that does not require a logical format. However, although the simple format has an advantage that the formatting is completed in an instant, the reliability is low and an error may occur in the data written by the user. In particular, if garbled characters occur, they cannot be recovered.
【０００８】このような不具合を回避するためには、フ
ォーマットの際にデータの保証を行う必要がある。デー
タ保証機能を有するフォーマットの方式としては、上位
装置からのフォーマット要求に対する処理として、次の
（ａ）（ｂ）（ｃ）の３種類の方式がある。
（ａ）データ格納用エリアに初期値となるデータをフォ
ーマット対象となるすべての領域に書き込む。
（ｂ）RAID構成を採用する場合には、冗長データ格納用
エリアに初期値となるデータから算出された冗長データ
をフォーマット対象となる全ての冗長データ格納用領域
に書き込む。
（ｃ）これら（ａ）及び（ｂ）の双方を行う。In order to avoid such a problem, it is necessary to guarantee data at the time of formatting. As a format method having a data guarantee function, there are the following three types of methods (a), (b), and (c) for processing a format request from a higher-level device. (A) Write initial value data in the data storage area in all areas to be formatted. (B) When adopting the RAID configuration, the redundant data calculated from the initial value data is written in the redundant data storage area in all redundant data storage areas to be formatted. (C) Perform both (a) and (b).
【０００９】信頼性を必要とする外部記憶装置（ディス
クアレイ装置を含む）に対して、このようなデータ保証
機能付きフォーマットを採用すると、多数の磁気ディス
ク装置への命令及びフォーマット対象となる領域の大き
さ（データ格納容量）に比例したフォーマットの処理時
間が必要となる。If such a format with a data guarantee function is adopted for an external storage device (including a disk array device) which requires reliability, a large number of commands to the magnetic disk device and the area to be formatted are required. Format processing time proportional to the size (data storage capacity) is required.
【００１０】このようなフォーマット処理の改良技術と
して、特開平３−４３１５号公報では、ホスト装置から
のフォーマット要求に対し、サブシステム内のファーム
ウエアにフォーマット機能を持たせる。このことで、ホ
スト装置から独立してサブシステムでフォーマットを実
行するようにしている。As a technique for improving such format processing, in Japanese Patent Laid-Open No. 3-4315, the firmware in the subsystem has a format function in response to a format request from the host device. This allows the subsystem to execute the formatting independently of the host device.
【００１１】このように信頼性を確保するためのフォー
マットが実施されるのは、主に、外部記憶装置の導入の
際や、多数の磁気ディスクを追加増設し新規にユーザの
データ領域を増設する際である。The format for ensuring the reliability is implemented mainly when an external storage device is introduced or a large number of magnetic disks are additionally added to newly add a user data area. It's the point.
【００１２】[0012]
【発明が解決しようとする課題】ディスクアレイ装置の
導入初期には、全ての磁気ディスクのフォーマットが必
要となる。つまり、磁気ディスク装置において搭載する
すべてのデータ格納用エリアを一括してフォーマットし
なければならず、格納容量の増加に比例したフォーマッ
ト時間を要するという問題がある。At the beginning of the introduction of the disk array device, it is necessary to format all magnetic disks. That is, all the data storage areas mounted in the magnetic disk device must be formatted in a lump, and there is a problem that the formatting time is required in proportion to the increase in the storage capacity.
【００１３】近年のシステムでは、格納容量が爆発的に
増大し、全体のフォーマットの完了に数日を要すること
も、稀ではない。また、磁気ディスクを増設する場合に
も、増設したすべてのデータ格納用エリアをフォーマッ
トする必要があり、格納容量の増加に比例したフォーマ
ット時間を要するという問題がある。このフォーマット
を行っている間中、外部装置からのデータの入出力命令
に応じることができない。It is not uncommon for modern systems to have explosive increases in storage capacity and several days to complete the entire format. In addition, even when a magnetic disk is added, it is necessary to format all the added data storage areas, and there is a problem that a formatting time proportional to the increase in storage capacity is required. During this formatting, it is not possible to respond to data input / output commands from external devices.
【００１４】すなわち、今後ますます増大していくこと
が推測される磁気ディスクの容量に対して、簡易フォー
マットは、瞬時にフォーマットが終わるという利点があ
るものの、信頼性が低くなるという欠点がある。一方、
データ保証機能を有するフォーマットにあっては、信頼
性は高いという利点があるものの、フォーマットの完了
までに要する時間が非常に長くなるという欠点がある。That is, with respect to the capacity of the magnetic disk, which is expected to increase more and more in the future, the simple format has an advantage that the formatting is finished in an instant, but has a drawback that the reliability becomes low. on the other hand,
A format having a data guarantee function has an advantage of high reliability, but has a disadvantage of requiring a very long time to complete the format.
【００１５】そこで、特開平１０−３３５８号公報に開
示された技術では、ホスト装置からのフォーマット要求
に対し、即座にフォーマット処理の完了を報告した上
で、サブシステム内でフォーマット処理を実行する。し
かしながら、本技術では、フォーマット処理中のサブシ
ステムはホスト装置からのＩ／Ｏの要求を受け付けて実
行することができない。Therefore, in the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-3358, in response to a format request from the host device, the completion of the formatting process is immediately reported, and then the formatting process is executed in the subsystem. However, according to the present technology, the subsystem undergoing the formatting process cannot receive and execute the I / O request from the host device.
【００１６】本発明は、このような課題に鑑み、ディス
クアレイ装置、及びその制御方法を提供することを目的
とする。In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a disk array device and its control method.
【００１７】[0017]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成すべく、
本発明の主たる発明では、複数のディスク装置を有し、
外部装置に接続されるディスクアレイ装置において、前
記外部装置からフォーマット処理の実行要求を受け付け
ると、書き込み処理が実行された履歴をブロック単位で
記録する書き込み履歴管理テーブルを参照して該当のブ
ロックについてデータの書き込み処理の有無を確認し、
前記確認の結果、前記書き込み処理済みの前記ブロック
に対してはフォーマット処理を実行しない一方、前記書
き込み処理済みではないブロックのみに対して前記フォ
ーマット処理を実行するとともに、前記書き込み履歴管
理テーブルにおける前記フォーマット処理済みのブロッ
クについて前記書き込み処理を実行済みとする履歴を記
録し、前記フォーマット処理の実行状態において、前記
外部装置から読み出し処理及び／又は前記書き込み処理
の実行要求を受け付けると、前記書き込み履歴管理テー
ブルを参照し、該当のブロックについて前記書き込み処
理済みの場合にのみ、前記ディスクアレイ装置にアクセ
スして当該ブロックに対して前記読み出し処理及び／又
は前記書き込み処理を実行する。[Means for Solving the Problems] To achieve the above object,
The main invention of the present invention has a plurality of disk devices,
When a disk array device connected to an external device receives a format process execution request from the external device, it refers to a write history management table that records the history of the write process in blocks, and writes data for the corresponding block. Check whether the writing process of
As a result of the confirmation, while the format process is not performed on the write-processed block, the format process is performed only on the write-unprocessed block, and the format in the write history management table is executed. When a history indicating that the writing process has been executed is recorded for the processed block and the execution request of the reading process and / or the writing process is received from the external device in the execution state of the formatting process, the writing history management table Referring to, the disk array device is accessed and the read processing and / or the write processing is executed for the block only when the write processing has been completed for the corresponding block.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】本発明では、前述した簡易フォー
マット及びデータ保証機能付きフォーマット双方の長所
をあわせもったフォーマット技術を提供する。すなわ
ち、ディスクアレイ装置全体に対するデータ保証機能付
きフォーマットの実行状態において、上位装置（外部装
置）からのREAD（読み出し）要求及びWRITE（書き込
み）要求を受け付け可能な技術を提供する。このフォー
マット手段により、高い信頼性と短時間のフォーマット
とを両立できるフォーマットが可能となる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention provides a format technology which has the advantages of both the simple format and the format with a data guarantee function described above. That is, there is provided a technique capable of accepting a READ (read) request and a WRITE (write) request from a higher-level device (external device) in the execution state of a format with a data guarantee function for the entire disk array device. With this formatting means, it is possible to achieve a format that is compatible with both high reliability and short-time format.
【００１９】ディスクアレイ装置は、複数の磁気ディス
クを備えた磁気ディスク装置（ディスク装置）と、この
ディスク装置を制御するディスクコントローラ（制御装
置）とを有する。The disk array device has a magnetic disk device (disk device) having a plurality of magnetic disks and a disk controller (control device) for controlling the disk device.
【００２０】前記複数の磁気ディスクには、ブロック単
位に分割されたデータとそのデータから生成される冗長
データが分散して格納される。Data divided into blocks and redundant data generated from the data are distributed and stored on the plurality of magnetic disks.
【００２１】ディスクコントローラは、ホストチャネル
制御部、コマンド処理部、キャッシュ部（キャッシュメ
モリ）、及びミドル制御部を備える。ホストチャネル制
御部は、上位装置（外部装置）からのI/Oなどの要求を
受け付ける。コマンド処理部は、上位装置から受け付け
た要求を処理する。キャッシュ部は、磁気ディスクより
も高速アクセスが可能である。ディスクチャネル制御部
は、磁気ディスクに対してI/O要求を発行する。ミドル
制御部は、ハードウエア構成として公知のプロセッサ及
び制御メモリで構成され、複数の磁気ディスクを制御す
る。The disk controller comprises a host channel control section, a command processing section, a cache section (cache memory), and a middle control section. The host channel control unit receives a request such as I / O from a host device (external device). The command processing unit processes the request received from the host device. The cache unit can be accessed faster than a magnetic disk. The disk channel controller issues an I / O request to the magnetic disk. The middle control unit is composed of a processor and a control memory known as a hardware configuration, and controls a plurality of magnetic disks.
【００２２】このミドル制御部は、READ（読み出し）手
段、WRITE（書き込み）手段、チェックコード制御手
段、及びフォーマット手段、並びに書き込み履歴管理テ
ーブルを有する。これら各手段は、制御メモリに記憶さ
れた制御データや制御プログラムに基づき、プロセッサ
が動作することで実現される。READ手段は、磁気ディス
クからデータを読み込む。WRITE手段は、磁気ディスク
にデータを書き込む。チェックコード制御手段は、磁気
ディスクに冗長データを読み書きする。フォーマット手
段は磁気ディスクをフォーマットする。This middle control unit has a READ (read) means, a WRITE (write) means, a check code control means, a format means, and a write history management table. Each of these means is realized by the operation of the processor based on the control data and the control program stored in the control memory. The READ means reads data from the magnetic disk. The WRITE means writes data on the magnetic disk. The check code control means reads / writes redundant data from / to the magnetic disk. The formatting means formats the magnetic disk.
【００２３】また、書き込み履歴管理テーブルは、制御
メモリに記憶され、磁気ディスクにおけるデータの書き
込みの有無を判断するための管理情報を含んでいる。具
体的には、前記書き込み履歴管理テーブルは、データ領
域（ユーザデータ領域及び冗長データ領域の双方）を管
理するにあたり、ブロック単位で分割し、一度でもデー
タを書き込んだことがあるブロックと、そうでないブロ
ックを区別する。この管理をビットマップ管理という。The write history management table is stored in the control memory and contains management information for determining whether or not data is written on the magnetic disk. Specifically, in the write history management table, when managing the data area (both the user data area and the redundant data area), it is divided into blocks and the block in which the data has been written even once Distinguish between blocks. This management is called bitmap management.
【００２４】前記READ手段は、先ず、キャッシュ部にデ
ータが存在しているか否かを判定し、キャッシュ部にデ
ータが既にある場合はキャッシュから上位装置にデータ
を転送する。反対に、キャッシュ部にデータが無い場合
は、書き込み履歴管理テーブルにおける管理情報を参照
し、書き込みを行ったことのないブロックについては、
所定のデータを生成して上位装置に送信し、書き込みを
行ったことのあるブロックについては、前記磁気ディス
クから前記キャッシュ部にデータの読み込みを行った
後、上位装置にデータを転送する。The READ means first determines whether or not data is present in the cache unit, and if data is already present in the cache unit, transfers the data from the cache to the host device. On the contrary, when there is no data in the cache unit, the management information in the write history management table is referred to, and for blocks that have never been written,
For a block in which predetermined data has been generated and transmitted to the higher-level device and has been written, the data is read from the magnetic disk to the cache unit, and then the data is transferred to the higher-level device.
【００２５】前記WRITE手段は、書き込み履歴管理テー
ブルの管理情報を参照し、書き込みを実施したことのあ
るエリアへのWRITEに対しては、従来のWRITE処理と同様
の処理を実行する。一方、書き込みを実施したことのな
いエリアへのWRITEに対しては、キャッシュ部に最小単
位のフォーマットデータを作成し、そこに上位装置から
のWRITEデータを受ける。すなわち、フォーマット未完
了のエリアに対しても、従来のWRITE処理と同様に、ア
クセスに時間がかかる磁気ディスクに直接WRITEするの
ではなく、高速アクセス可能なキャッシュにデータを最
小限のストライプ（ブロック）列単位で作成し、WRITE
した段階で上位装置に対してWRITE完了の報告をする。
そして、上位装置とは独立して、キャッシュのストライ
プ列データを磁気ディスクにストライプ列単位で書き込
む。この結果、WRITEデータを磁気ディスクに書き込む
前に、上位装置にWRITE完了の報告することで応答す
る。このため、上位装置に対して処理応答の遅延は小さ
くて済む。また、キャッシュ部のデータをまとめてスト
ライプ列単位で磁気ディスクに書き込む。このため、ス
トライプ列の一部分だけを磁気ディスクに書き込む場合
に、キャッシュ部及び磁気ディスク間における、読み出
し、修正及び書き込みといった一連の処理は不要とな
る。The WRITE means refers to the management information in the write history management table, and executes the same processing as the conventional WRITE processing for the WRITE to the area where writing has been performed. On the other hand, for a WRITE to an area that has never been written, a minimum unit of format data is created in the cache unit and the WRITE data from the host device is received there. In other words, even for areas that have not been formatted, similar to the conventional WRITE processing, instead of directly writing to the magnetic disk, which takes time to access, the minimum stripe (block) of data is stored in the cache that can be accessed at high speed. Create by column and write
At the stage when it is done, the completion of WRITE is reported to the host device.
Then, the stripe column data of the cache is written to the magnetic disk in stripe column units independently of the host device. As a result, before writing the WRITE data to the magnetic disk, it responds by reporting the completion of the WRITE to the host device. Therefore, the delay in processing response with respect to the host device can be small. Also, the data in the cache unit is collectively written to the magnetic disk in stripe column units. Therefore, when only a part of the stripe row is written to the magnetic disk, a series of processes such as reading, modifying and writing between the cache unit and the magnetic disk becomes unnecessary.
【００２６】前記フォーマット手段は、ユーザデータ領
域及び冗長データ領域の双方に所定のデータを書き込み
ながら、書き込み履歴管理テーブルの管理情報の更新を
行う。上位装置からのフォーマット実施要求に対し、即
座に完了を報告し、上位装置からのI/O要求に応答でき
るようになる。The formatting means updates the management information in the write history management table while writing predetermined data in both the user data area and the redundant data area. In response to the format execution request from the host device, it is possible to immediately report the completion and respond to the I / O request from the host device.
【００２７】上位装置からI/Oなどの要求が無い場合
は、フォーマット手段がユーザデータ領域と冗長データ
領域に所定のデータを書き込むことで、ディスクアレイ
装置システムのフォーマットが進行していく。この進行
の状況に応じ、フォーマット手段は、書き込み履歴管理
テーブルの管理情報（ブロック単位）を「データ書き込
み無し」から「データ書き込み有り」に変更する。When there is no I / O request from the host device, the formatting means writes predetermined data in the user data area and the redundant data area, and the formatting of the disk array device system proceeds. According to the progress situation, the formatting means changes the management information (block unit) of the write history management table from "no data writing" to "data writing".
【００２８】このフォーマット作業中に、上位装置から
のＩ／Ｏ要求が発生した場合には、前記ＲＥＡＤ手段や
WRITE手段を用いることで、上位装置からのI/O処理と並
行してディスクアレイ装置のフォーマットも行い、最終
的にはディスクアレイ装置システム内部でフォーマット
を完了する。このため、前述した簡易フォーマットの方
式では達成しえない、信頼性の高いフォーマットが完了
可能となる。また、ほぼ一瞬にしてコマンド処理部が上
位装置にフォーマット完了を報告するため、データ格納
用エリアや冗長データ格納用エリアの格納容量の大きさ
のにも影響を受けない。If an I / O request is issued from the host device during this format operation, the READ means and
By using the WRITE means, the disk array device is also formatted in parallel with the I / O processing from the host device, and the formatting is finally completed inside the disk array device system. Therefore, it is possible to complete a highly reliable format that cannot be achieved by the simple format method described above. Further, since the command processing unit reports the completion of formatting to the host device almost immediately, it is not affected by the storage capacity of the data storage area or the redundant data storage area.
【００２９】[0029]
【実施例】前述した本発明の実施の形態に係る一実施例
につき、その全体構成を図１の概略ブロック図に示す。
ディスクアレイ装置１０２は、ディスクコントローラ１
０３と、１つまたは複数のパリティグループ１１４とを
備えている。このパリティグループ１１４は、ｎ台（ｎ
は自然数）の磁気ディスク１０８で構成される。FIG. 1 is a schematic block diagram showing the overall structure of an embodiment of the above-described embodiment of the present invention.
The disk array device 102 is a disk controller 1
03 and one or more parity groups 114. This parity group 114 has n units (n
Is a natural number) of the magnetic disk 108.
【００３０】ディスクコントローラ１０３は、ホストチ
ャネル制御部１０４、コマンド処理部１０５、キャッシ
ュ部１０６、ミドル制御部１０７、及びディスクチャネ
ル制御部１１５を備える。ホストチャネル制御部１０４
は、上位装置１０１に接続されてI/Oなどの要求を受け
付ける。コマンド処理部１０５は、ホストチャネル制御
部１０４が受け付けた要求を処理する。キャッシュ部１
０６は、高速メモリであって、磁気ディスクよりも高速
アクセスが可能である。ミドル制御部１０７は、複数の
磁気ディスク１０８を制御する。The disk controller 103 comprises a host channel control unit 104, a command processing unit 105, a cache unit 106, a middle control unit 107, and a disk channel control unit 115. Host channel control unit 104
Is connected to the higher-level device 101 and receives a request such as I / O. The command processing unit 105 processes the request accepted by the host channel control unit 104. Cache 1
Reference numeral 06 denotes a high-speed memory, which can be accessed faster than a magnetic disk. The middle controller 107 controls the plurality of magnetic disks 108.
【００３１】ディスクチャネル制御部１１５は、磁気デ
ィスクに対してI/O要求を発行する。ミドル制御部１０
７は、前述したように、ハードウエア構成として、制御
メモリとプロセッサを備え、ソフトウエア構成として、
READ手段１０９、WRITE手段１１０、チェックコード制
御手段１１１、フォーマット手段１１２、及び書き込み
履歴管理テーブル１１３を備えている。これら各手段１
０９乃至１１２は、制御メモリに記憶された制御データ
や制御プログラムに基づき、プロセッサが動作すること
で実現される。書き込み履歴管理テーブル１１３は制御
メモリに記憶される。READ手段１０９は、磁気ディスク
１０８からデータを読み込む。WRITE手段１１０は、磁
気ディスク１０８にデータを書き込む。チェックコード
制御手段１１１は、磁気ディスク１０８に冗長データを
読み書きする。フォーマット手段１１２は、磁気ディス
ク１０８をフォーマットする。書き込み履歴管理テーブ
ル１１３は、磁気ディスク１０８におけるデータ書き込
みの有無を判断するための管理情報を含む。The disk channel controller 115 issues an I / O request to the magnetic disk. Middle control unit 10
As described above, 7 includes a control memory and a processor as a hardware configuration, and a software configuration,
A READ means 109, a WRITE means 110, a check code control means 111, a format means 112, and a write history management table 113 are provided. Each of these means 1
09 to 112 are realized by the operation of the processor based on the control data and the control program stored in the control memory. The write history management table 113 is stored in the control memory. The READ means 109 reads data from the magnetic disk 108. The WRITE means 110 writes data on the magnetic disk 108. The check code control unit 111 reads / writes redundant data from / to the magnetic disk 108. The formatting means 112 formats the magnetic disk 108. The write history management table 113 includes management information for determining the presence / absence of data writing on the magnetic disk 108.
【００３２】パリティグループ１１４の概略的なデータ
構造を図２に示す。パリティグループ１１４はｎ台の磁
気ディスク１０８から構成されている。また、このパリ
ティグループ１１４はｍ個（ｍは自然数）のストライプ
（ブロック）列２０１でも構成されている。一つのスト
ライプ列２０１は、磁気ディスク１０８と同数たるｎ個
のストライプ２０２で構成されている。一つのストライ
プ２０２は、一つまたは複数のセグメント２０３で構成
されている。データは、このセグメント２０３単位で読
み書きされる。A schematic data structure of the parity group 114 is shown in FIG. The parity group 114 is composed of n magnetic disks 108. Further, the parity group 114 is also composed of m (m is a natural number) stripe (block) columns 201. One stripe row 201 is composed of n stripes 202, which is the same number as the magnetic disk 108. One stripe 202 is composed of one or a plurality of segments 203. Data is read and written in units of this segment 203.
【００３３】図２に示すデータ構造の具体例として、５
台の磁気ディスク１０８で構成され（ｎ＝５）、冗長デ
ータを含む場合のパリティグループ１１４について、そ
のデータ構造を図３に示す。データは、図２に示すよう
に、ストライプ列２０１→ストライプ２０２→セグメン
ト２０３の順で単位分割されて、磁気ディスク１０８に
格納される。図３に示すデータ構造では、冗長データが
存在しているが、冗長データが存在しないパリティグル
ープ１１４の構成も可能である。また、図３での冗長デ
ータの配置は、１つの例であり、同一ストライプ列内で
あれば、どの磁気ディスクに存在しても構わない。As a concrete example of the data structure shown in FIG.
FIG. 3 shows the data structure of the parity group 114 which is composed of a single magnetic disk 108 (n = 5) and includes redundant data. As shown in FIG. 2, the data is unit-divided in the order of stripe row 201 → stripe 202 → segment 203 and stored on the magnetic disk 108. In the data structure shown in FIG. 3, redundant data exists, but a parity group 114 without redundant data is also possible. The arrangement of redundant data in FIG. 3 is one example, and it may exist in any magnetic disk as long as it is in the same stripe row.
【００３４】次に、書き込み履歴管理テーブル１１３の
データ構造の概略を図４に示す。あるパリティグループ
１１４に存在するｍ個のストライプ列２０１に対して、
それぞれ履歴フラグ３０１が用意されている。履歴フラ
グ３０１が「０」の場合、対応するストライプ列にはデ
ータ書き込みの履歴が無い、すなわち一度もデータが書
かれていないことを示す。また、履歴フラグ３０１が
「１」の場合は、当該ストライプ列はデータ書き込みの
履歴が有る、すなわち一度はデータが書かれていること
を示す。Next, FIG. 4 shows an outline of the data structure of the write history management table 113. For m stripe columns 201 existing in a parity group 114,
A history flag 301 is prepared for each. When the history flag 301 is “0”, it indicates that there is no data write history in the corresponding stripe row, that is, no data is written once. When the history flag 301 is "1", it indicates that the stripe row has a history of data writing, that is, data is written once.
【００３５】具体的なフォーマット処理について説明す
る。フォーマット手段１１２の動作による図５のフロー
チャートに示す。フォーマット手段１１２は、上位装置
１０１等からディスクアレイ装置１０２に対してフォー
マットの要求が出された場合に動作する。フォーマット
手段１１２は、フォーマットの実行要求を受けると、デ
ィスク容量に関する管理情報等の最小限のエリアだけフ
ォーマットし、即座に、上位装置１０１に対してフォー
マットの終了を報告（５０１）する。A specific format process will be described. FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the formatting means 112. The formatting unit 112 operates when the host device 101 or the like issues a format request to the disk array device 102. When the formatting unit 112 receives the format execution request, it formats only the minimum area such as management information relating to the disk capacity, and immediately reports the end of formatting to the upper level apparatus 101 (501).
【００３６】そして、フォーマット終了の報告完了後、
フォーマット手段１１２は、番号「１」のストライプ列
（番号ｉ＝１）からフォーマット処理を開始（５０１）
する。フォーマット手段１１２は、このフォーマット処
理をストライプ列単位で処理を進めていき、最後のスト
ライプ列（番号ｉ＝ｍ）まで処理が完了したところで終
了（５１０）する。After the completion of the format report,
The formatting means 112 starts the formatting process from the stripe row of number "1" (number i = 1) (501).
To do. The formatting means 112 advances this formatting process in stripe column units, and ends (510) when the process is completed up to the last stripe column (number i = m).
【００３７】このフォーマット処理の具体的な動作とし
ては、まず、書き込み履歴管理テーブル１１３における
当該ストライプ列の履歴フラグ３０１を参照し（５０
３）、書き込み履歴がない場合（５０４：無し）は、当
該ストライプ列全体のフォーマットを実施する（５０
５）。そして、フォーマットを実施したストライプ列の
履歴フラグ３０１を「１」（データ書き込みの履歴有
り）に変更（５０６）し、フォーマットの処理対象とす
るストライプ列の番号をインクリメントし（５０８）、
全ストライプ列に対する処理が完了したか否かを確認す
る（ｉ＝ｍ？）。全ストライプ列に対する処理が未だ完
了していない場合（ｉ＜ｍ）には、次のストライプ列の
処理に移る（５０９→５０３）。反対に、全ストライプ
列に対する処理が完了した場合（ｉ＝ｍ）には、フォー
マット手段による処理を完了する（５０９→５１０）。
一方、書き込み履歴管理テーブル１１３において書き込
み履歴があるストライプ列の場合（５０４：有り）、こ
のストライプ列には、既にWRITE手段１１０によって何
らかのデータが書き込まれていることになる。したがっ
て、このストライプ列についてフォーマットスキップの
処理（すなわち何もしない）し（５０４→５０７）、前
述したステップ５０８以降の処理を実行する。As a specific operation of this format processing, first, the history flag 301 of the stripe column in the write history management table 113 is referred to (50
3) If there is no write history (504: none), the entire stripe row is formatted (50).
5). Then, the history flag 301 of the formatted stripe row is changed to "1" (data write history exists) (506), and the number of the stripe row to be processed by the format is incremented (508),
It is confirmed whether or not the processing for all the stripe columns is completed (i = m?). If the processing for all stripe columns has not been completed yet (i <m), the process moves to the next stripe row (509 → 503). On the contrary, when the processing for all the stripe columns is completed (i = m), the processing by the formatting means is completed (509 → 510).
On the other hand, in the case of a stripe row having a write history in the write history management table 113 (504: Yes), some data has already been written in this stripe row by the WRITE means 110. Therefore, the format skip processing (that is, nothing is done) is performed for this stripe row (504 → 507), and the above-mentioned processing of step 508 and thereafter is executed.
【００３８】次に、具体的な読み出し処理について説明
する。READ手段１０９による動作を図６のフローチャー
トに示す。このREAD手段１０９は、上位装置１０１から
ディスクアレイ装置１０２に対してREAD要求が出された
場合に動作する。本実施例では、磁気ディスク１０８に
対するフォーマットの処理が実行中の状態であっても、
この読み出しの動作を実行することができる。Next, a specific reading process will be described. The operation of the READ means 109 is shown in the flowchart of FIG. The READ means 109 operates when a READ request is issued from the higher-level device 101 to the disk array device 102. In this embodiment, even if the formatting process for the magnetic disk 108 is being executed,
This read operation can be executed.
【００３９】まず、図６に示すように、上位装置１０１
から要求されたデータがキャッシュ部１０６に存在して
いるか否かを判定する（６０１）。キャッシュ部１０６
にデータが既に存在する（"data hit"）場合（６０１：
ＹＥＳ）は、キャッシュ部１０６から上位装置１０１に
該当のデータを転送し（６０６）、この上位装置１０１
にREAD処理終了を報告（６０７）して処理を完了（６０
８）する。First, as shown in FIG.
It is determined whether or not the data requested by the cache exists in the cache unit 106 (601). Cache unit 106
If data already exists in ""("datahit") (601:
In the case of (YES), the corresponding data is transferred from the cache unit 106 to the higher-level device 101 (606), and the higher-level device 101
The READ processing end is reported to (607) and the processing is completed (60).
8) Do.
【００４０】一方、キャッシュ部１０６にデータが存在
しない場合（６０１：ＮＯ）は、書き込み履歴管理テー
ブル１１３における該当のストライプ列の履歴フラグ３
０１を参照し（６０２）、書き込み履歴がある場合（６
０３：有り）は、磁気ディスク１０８における該当のセ
グメント２０３からデータをキャッシュ部１０６に読み
込み（６０５）、その後、キャッシュ部１０６から上位
装置１０１にデータを転送（６０６）する。そして、上
位装置１０１にREAD処理終了を報告（６０７）して処理
を完了（６０８）する。On the other hand, when there is no data in the cache unit 106 (601: NO), the history flag 3 of the corresponding stripe column in the write history management table 113.
01 (602), and if there is a write history (6
03: Yes) reads the data from the corresponding segment 203 on the magnetic disk 108 into the cache unit 106 (605), and then transfers the data from the cache unit 106 to the host device 101 (606). Then, the end of the READ process is reported to the higher-level device 101 (607) and the process is completed (608).
【００４１】一方、書き込み履歴管理テーブル１１３に
おける当該ストライプ列の履歴フラグ３０１を参照した
結果（６０２）、書き込み履歴がない場合（６０３：無
し）は、キャッシュ部１０６に所定のデータ（ユーザデ
ータに関してはすべてゼロ「０」）を作成（６０４）す
る。そして、この作成したデータをキャッシュ部１０６
から上位装置１０１に転送（６０６）する。この後、上
位装置１０１にREAD処理終了を報告（６０７）して読み
出しの処理を完了（６０８）する。On the other hand, as a result of referring to the history flag 301 of the stripe column in the write history management table 113 (602), if there is no write history (603: none), predetermined data (for user data is stored in the cache unit 106). An all-zero "0") is created (604). Then, the created data is cached by the cache unit 106.
Is transferred to the higher-level device 101 (606). After that, the end of the READ process is reported to the upper level device 101 (607), and the read process is completed (608).
【００４２】すなわち、読み出し対象となるストライプ
列について、書き込み履歴がない場合、読み出すデータ
が磁気ディスク側には存在しないことになる。このた
め、ゼロのデータを生成してキャッシュ部１０６に一旦
格納し、このデータを上位装置１０１に送信する。この
場合、データを読み出すべく、磁気ディスクにアクセス
することがない。したがって、実行状態にあるフォーマ
ット処理と干渉しあうことはなく、そのフォーマット処
理に支障が生じない。That is, if there is no write history for the stripe row to be read, the read data does not exist on the magnetic disk side. Therefore, zero data is generated, temporarily stored in the cache unit 106, and this data is transmitted to the host device 101. In this case, the magnetic disk is not accessed to read the data. Therefore, there is no interference with the formatting process in the execution state, and the formatting process is not hindered.
【００４３】ここで、書き込み履歴がある場合（６０
３：有り）における磁気ディスクからキャッシュ部へデ
ータを読み込む動作（６０５）にあっては、もともと、
磁気ディスクにおいて当該データが格納されたストライ
プ列について書き込み履歴が有る場合（６０３：有り）
である。つまり、当該ストライプ列は、既にフォーマッ
ト済みであるか、データが書き込まれた事があることに
なる。したがって、フォーマット処理を示す図５のステ
ップ５０４→ステップ５０７でもって説明したように、
読み出し対象であるフォーマット済みのストライプ列に
対して、あらためてフォーマットの要求が上位装置から
出されることはない。すなわち、ステップ６０５におい
て磁気ディスクからキャッシュ部へデータを読み込むに
あたり、実行状態にあるフォーマット処理と干渉しあう
ことはなく、そのフォーマット処理に支障が生じない。Here, if there is a write history (60
In the operation (605) of reading data from the magnetic disk to the cache unit in (3: Yes), originally,
When there is a write history for the stripe row in which the data is stored on the magnetic disk (603: Yes)
Is. That is, the stripe row has already been formatted or data has been written. Therefore, as described in step 504 → step 507 of FIG. 5 showing the formatting process,
The host device does not issue a format request for the formatted stripe row that is the read target. That is, when the data is read from the magnetic disk to the cache unit in step 605, it does not interfere with the formatting process in the execution state, and the formatting process is not hindered.
【００４４】次に、具体的な書き込み処理について説明
する。WRITE手段１１０の動作を図７のフローチャート
に示す。WRITE手段１１０は、上位装置１０１からディ
スクアレイ装置１０２に対してWRITE要求が発生した場
合に動作する。磁気ディスク１０８に対するフォーマッ
トが実行中の状態であっても、この読み出しの動作を実
行することができる。Next, a specific writing process will be described. The operation of the WRITE means 110 is shown in the flowchart of FIG. The WRITE means 110 operates when a WRITE request is issued from the higher-level device 101 to the disk array device 102. This read operation can be executed even while the magnetic disk 108 is being formatted.
【００４５】まず、図７に示すように、WRITE手段１１
０は、上位装置１０１からWRITEデータの転送要求を受
け取ると、書き込み履歴管理テーブル１１３を参照し、
要求されたエリアを含むストライプ列に対応する履歴フ
ラグ３０１を参照して確認する（７０１）。この確認の
結果、該当のストライプ列への書き込み履歴がないと判
明した場合（７０２：無し）には、キャッシュ部１０６
において該当のストライプ列全体のフォーマットデータ
を生成して（７０３）格納する。このフォーマットデー
タが格納されたキャッシュ部１０６の該当エリアにおい
て、上位装置１０１から受領したWRITEデータを格納す
る（７０４）。次に、更新されたキャッシュ部１０６の
ストライプ列のデータから冗長データを作成（７０５）
して格納した後、上位装置１０１に対して、WRITE処理
が完了した旨を報告する（７０６）。このように、冗長
データを作成することで、データを保証する。そして、
当該ストライプ列に対応する履歴フラグ３０１を書き込
み履歴有りに設定（７０７）した後で、磁気ディスク１
０８に対するストライプ列単位の書き込み処理を実際に
実行し（７０８）、一連の処理を完了（７１２）する。First, as shown in FIG. 7, WRITE means 11
0, upon receiving a WRITE data transfer request from the upper level device 101, refers to the write history management table 113,
The history flag 301 corresponding to the stripe column including the requested area is referred to and confirmed (701). As a result of this confirmation, if it is determined that there is no write history in the corresponding stripe column (702: none), the cache unit 106.
At (703), format data of the entire stripe row is generated and stored (703). The WRITE data received from the higher-level device 101 is stored in the corresponding area of the cache unit 106 in which this format data is stored (704). Next, redundant data is created from the updated stripe column data of the cache unit 106 (705).
After that, the WRITE process is reported to the upper level device 101 (706). In this way, the data is guaranteed by creating redundant data. And
After setting the history flag 301 corresponding to the stripe row to write history (707), the magnetic disk 1
The stripe column unit write process for 08 is actually executed (708), and a series of processes is completed (712).
【００４６】一方、当該ストライプ列への書き込み履歴
がある場合（７０２：有り）は、キャッシュ部１０６に
おいて、データの書き込み領域としてセグメント２０３
を確保し（７０９）、そのセグメント２０３に上位装置
１０１から受領したWRITEデータを格納する（７１
０）。そして、磁気ディスクにおける該当のセグメント
を含むストライプ列について、読み出し、修正、及び書
き込み（リード・モディファイ・ライト）といった一連
の動作を実行することにより、磁気ディスクに対する書
き込み処理（７１１）を完了（７１２）する。On the other hand, when there is a history of writing to the stripe column (702: Yes), the segment 203 is used as a data writing area in the cache unit 106.
Is secured (709), and the WRITE data received from the higher-level device 101 is stored in the segment 203 (71).
0). Then, the write process (711) to the magnetic disk is completed (712) by executing a series of operations such as reading, modifying, and writing (read-modify-write) on the stripe row including the corresponding segment in the magnetic disk. To do.
【００４７】ここで、前述したように、書き込み対象で
あるストライプ列への書き込み履歴がない場合（ステッ
プ７０１乃至７０７の処理）は、一連の連続動作として
実行させる。すなわち、書き込み先であるストライプ列
について、ステップ７０２で書き込み履歴無しと知得し
てからステップ７０７で書き込み履歴有りとするまでの
間、割り込み禁止扱いとし、当該ストライプ列に対する
フォーマットの処理を行わないようにする。そして、書
き込み先であるストライプ列について、ステップ７０７
で書き込み履歴有りとすれば、フォーマット処理を示す
図５のステップ５０４→ステップ５０７において説明し
たように、書き込み対象であるストライプ列に対して、
フォーマットの処理が実行されることはない。すなわ
ち、ステップ７０８において磁気ディスクへデータを書
き込むにあたり、実行状態にあるフォーマット処理と干
渉しあうことはなく、そのフォーマット処理に支障が生
じない。Here, as described above, when there is no history of writing to the stripe row to be written (processing of steps 701 to 707), it is executed as a series of continuous operations. That is, regarding the stripe row that is the write destination, interrupt handling is prohibited and the formatting process for the stripe row is not performed from the time when it is determined that there is no write history in step 702 until the time when there is a write history in step 707. To Then, with respect to the stripe row that is the writing destination, step 707
If there is a write history in step 5, as described in step 504 → step 507 of FIG. 5 showing the formatting process, for the stripe row to be written,
No formatting process is performed. That is, at the time of writing data to the magnetic disk in step 708, it does not interfere with the formatting process in the execution state, and the formatting process is not hindered.
【００４８】また、前述したステップ７１１における磁
気ディスクへデータを書き込む動作にあっては、もとも
と、磁気ディスクにおいてストライプ列の書き込み履歴
が有る場合（７０２：有り）である。つまり、当該スト
ライプ列は、既にフォーマット済みであるか、データが
書き込まれた事があることになる。したがって、フォー
マット処理を示す図５のステップ５０４→ステップ５０
７でもって説明したように、書き込み対象であるフォー
マット済みのストライプ列に対して、あらためてフォー
マットの要求が出されることはない。すなわち、ステッ
プ７１１において磁気ディスクへデータを書き込むにあ
たり、実行状態にあるフォーマット処理と干渉しあうこ
とはなく、そのフォーマット処理に支障が生じない。In the operation of writing data to the magnetic disk in step 711 described above, originally, there is a stripe column write history in the magnetic disk (702: Yes). That is, the stripe row has already been formatted or data has been written. Therefore, step 504 → step 50 of FIG. 5 showing the formatting process.
As described with reference to No. 7, no format request is issued again to the formatted stripe row to be written. That is, when writing data to the magnetic disk in step 711, it does not interfere with the formatting process in the execution state, and the formatting process is not hindered.
【００４９】これまで説明したWRITE手段１１０の動作
の過程において、キャッシュ部１０６に作成されたスト
ライプ列のデータ構造の遷移の様子を図８（ａ）（ｂ）
（ｃ）の図表に示す。キャッシュ部１０６に該当のスト
ライプ列全体分のフォーマットデータを生成した段階
（図７中のステップ７０３）のデータ構造を図８（ａ）
に示す。その後、上位装置からWRITEデータを受領した
段階（図７中のステップ７０４）では、図８（ｂ）に示
すように、該当のストライプ列において、左から２列目
のストライプに属するセグメントに対して受領データが
格納され、そのストライプに新たなチェックコードが付
与される。そして、新たに冗長データを作成した段階
（図７中のステップ７０５）では、図８（ｃ）に示すよ
うに、右端のストライプに新冗長データが格納され、そ
のストライプに新たなチェックコードが付与される。In the course of the operation of the WRITE means 110 described so far, the transition of the data structure of the stripe column created in the cache unit 106 is shown in FIGS.
It is shown in the chart of (c). FIG. 8A shows the data structure at the stage (step 703 in FIG. 7) of generating the format data for the entire stripe row in the cache unit 106.
Shown in. After that, at the stage of receiving the WRITE data from the higher-level device (step 704 in FIG. 7), as shown in FIG. 8B, the segment belonging to the second row from the left in the corresponding stripe row is The received data is stored, and a new check code is added to the stripe. Then, at the stage of newly creating the redundant data (step 705 in FIG. 7), as shown in FIG. 8C, the new redundant data is stored in the rightmost stripe, and a new check code is added to the stripe. To be done.
【００５０】ここで、本実施の形態によれば、磁気ディ
スク装置のアクセスランプの点灯状態において、その特
徴が現れる場合がある。前述した従来技術の簡易フォー
マットの場合には、ヘッダに該当する部分のみを書き換
えるため、瞬時にフォーマット処理が完了する。したが
って、このフォーマット処理によるアクセスランプの点
灯時間は瞬間的なものとなる。また、前述した従来技術
のデータ保証機能付きフォーマットの場合には、現実に
論理フォーマットを行うため、その間（場合によっては
数日間）、アクセスランプの点灯（点滅）が続くことに
なる。Here, according to the present embodiment, the characteristic may appear in the lighting state of the access lamp of the magnetic disk device. In the case of the conventional simple format described above, only the portion corresponding to the header is rewritten, so that the formatting process is completed instantly. Therefore, the lighting time of the access lamp due to this format processing is instantaneous. Further, in the case of the format with a data guarantee function of the above-mentioned conventional technology, since the logical format is actually performed, the access lamp is continuously lit (blinking) during that period (some days in some cases).
【００５１】これらの従来技術に対して、本発明に係る
実施の形態によれば、フォーマットの完了を上位装置に
報告した後に、論理フォーマットを行うため、その間、
アクセスランプの点灯（点滅）が続くことになる。In contrast to these conventional techniques, according to the embodiment of the present invention, logical formatting is performed after the completion of formatting is reported to the host device.
The access lamp will continue to light (blink).
【００５２】さらに、本実施の形態によれば、上位装置
が発する要求に対するディスクアレイ装置の応答におい
て、その特徴が顕れる。前述した従来技術の簡易フォー
マットの場合には、ヘッダに該当する部分のみを書き換
えるため、瞬時にフォーマット処理が完了する。したが
って、上位装置は、ディスクアレイ装置に対し、フォー
マットの要求を発した後、すぐにＩ／Ｏ要求（データの
読み出し及び書き込みの要求）を発することができる。
ディスクアレイ装置は、このＩ／Ｏ要求に応じた動作が
可能となる。また、前述した従来技術のデータ保証機能
付きフォーマットの場合には、現実に論理フォーマット
を行うため、その間（場合によっては数日間）、上位装
置はＩ／Ｏ要求をディスクアレイ装置に対して発しても
エラー（待機）の応答を受けることとなる。Further, according to the present embodiment, the feature is revealed in the response of the disk array device to the request issued by the host device. In the case of the conventional simple format described above, only the portion corresponding to the header is rewritten, so that the formatting process is completed instantly. Therefore, the higher-level device can issue an I / O request (request for reading and writing data) immediately after issuing a format request to the disk array device.
The disk array device can operate according to this I / O request. Further, in the case of the above-described format with the data guarantee function of the prior art, since the logical format is actually performed, the upper-level device issues an I / O request to the disk array device during that period (some days in some cases). Will also receive an error (wait) response.
【００５３】これらの従来技術に対し、本発明に係る実
施の形態によれば、ディスクアレイ装置は、上位装置か
らフォーマットの要求を受けると即座にフォーマットの
完了を上位装置に報告した後、実際に論理フォーマット
を行う。このため、上位装置は、フォーマットの要求を
発した後、すぐにフォーマット完了の報告を受け取り、
ディスクアレイ装置に対し、Ｉ／Ｏ要求を発することが
できる。ディスクアレイ装置は、前述した実施例の通
り、このＩ／Ｏ要求に応じた処理を実行しながら、バッ
クグラウンドで論理フォーマットの処理状態を継続させ
ていく。In contrast to these conventional techniques, according to the embodiment of the present invention, the disk array device reports the completion of formatting to the host device immediately after receiving the format request from the host device, and then actually Perform a logical format. Therefore, the host device receives the format completion report immediately after issuing the format request,
An I / O request can be issued to the disk array device. The disk array device continues the processing state of the logical format in the background while executing the processing according to the I / O request as in the above-described embodiment.
【００５４】本実施の形態のフォーマット処理では、書
き込み履歴管理テーブルを参照して該当のブロック（ス
トライプ列）について書き込み処理の有無を確認する。
この確認の結果、書き込み処理済みの場合には、当該ブ
ロックのフォーマット処理を実行しない。このようなフ
ォーマット処理の実行中において、外部装置から読み出
し処理及び／又は書き込み処理の実行要求を受け付ける
と、書き込み履歴管理テーブルを参照する。この参照の
結果、該当のブロックについて書き込み処理済みの場
合、すなわち、このブロックがフォーマット処理の処理
対象とならない場合にのみ、ディスクアレイ装置にアク
セスして当該ブロックに対して読み出し処理及び／又は
書き込み処理を実行する。したがって、実行状態にある
フォーマット処理に支障が生じることなく、外部装置と
のデータの読み出し処理及び／又は書き込み処理を実行
することができる。In the format process of the present embodiment, the write history management table is referred to check whether or not the write process has been performed for the corresponding block (stripe column).
As a result of this confirmation, if the writing process is completed, the formatting process of the block is not executed. When a request to execute a read process and / or a write process is received from an external device during execution of such a format process, the write history management table is referenced. As a result of this reference, only when the write processing has been completed for the block, that is, when this block is not the target of the format processing, the disk array device is accessed to perform the read processing and / or the write processing for the block. To execute. Therefore, the data read process and / or the data write process with the external device can be executed without causing any trouble in the formatting process in the execution state.
【００５５】また、従来の２種類のフォーマット、簡易
フォーマットとデータ保証機能を有するファーマットの
特徴を併せ持ったフォーマット処理を実現できる。つま
り、簡易フォーマットの特徴であるフォーマットの即時
完了と、データ保証機能を有するフォーマットの高信頼
性の両方を兼ね備えている。例えば、ディスクアレイ装
置のように複数の磁気ディスクを備えるディスクアレイ
装置では、システム導入時などに初期化作業としてユー
ザデータ領域のフォーマットが必要になる。この場合、
上位装置からのフォーマット要求に対して即座にフォー
マットの完了報告を行うため、その時点で上位装置から
のI/O要求にこたえることが可能となる。実際にはフォ
ーマット完了報告後から上位装置からのI/O要求を受け
つつ、徐々に磁気ディスクのデータ保証機能付きフォー
マットを進めていくことになる。Further, it is possible to realize the format processing having the characteristics of the conventional two types of formats, the simple format and the format having the data guarantee function. That is, it has both the immediate completion of the format, which is a feature of the simple format, and the high reliability of the format having the data guarantee function. For example, in a disk array device having a plurality of magnetic disks such as a disk array device, it is necessary to format the user data area as an initialization work when the system is installed. in this case,
Since the format completion report is immediately sent to the format request from the host device, it becomes possible to respond to the I / O request from the host device at that time. In reality, after the completion of the format report, the I / O request from the host device will be received and the formatting of the magnetic disk with the data guarantee function will be gradually promoted.
【００５６】さらに、データの読み出し要求を受けた場
合において、読み出し対象となるストライプ列につい
て、書き込み履歴がない場合、読み出すデータが磁気デ
ィスク側には存在しないことになる。このため、ゼロの
データを生成してキャッシュ部に一旦格納し、このデー
タを上位装置に送信する。この場合、データを読み出す
べく磁気ディスクにアクセスするといったことが生じな
い。したがって、実行状態にあるフォーマット処理と干
渉しあう事はなく、そのフォーマット処理に支障が生じ
ない。Furthermore, when a data read request is received and there is no write history for the stripe row to be read, the read data does not exist on the magnetic disk side. Therefore, zero data is generated, temporarily stored in the cache unit, and this data is transmitted to the host device. In this case, the magnetic disk is not accessed to read the data. Therefore, it does not interfere with the formatting process in the execution state, and the formatting process is not hindered.
【００５７】一方、読み出し対象となるストライプ列に
ついて、書き込み履歴がある場合における磁気ディスク
からキャッシュ部へデータを読み込む動作にあっては、
もともと、磁気ディスクにおいて当該データが格納され
たストライプ列について書き込み履歴が有る場合であ
る。つまり、当該ストライプ列は、既にフォーマット済
みであるか、データが書き込まれた事があることにな
る。したがって、読み出し対象であるフォーマット済み
のストライプ列に対して、あらためてフォーマットの要
求が出されることはない。すなわち、磁気ディスクから
キャッシュ部へデータを読み込むにあたり、実行状態に
あるフォーマット処理と干渉しあうことはなく、そのフ
ォーマット処理に支障が生じない。On the other hand, in the operation of reading data from the magnetic disk to the cache section when there is a write history for the stripe row to be read,
Originally, this is the case where there is a write history for the stripe row in which the data is stored in the magnetic disk. That is, the stripe row has already been formatted or data has been written. Therefore, no new format request is issued to the formatted stripe row that is the read target. That is, when the data is read from the magnetic disk to the cache unit, it does not interfere with the formatting process in the execution state, and the formatting process is not hindered.
【００５８】さらに、データの書き込み要求を受けた場
合において、書き込み対象であるストライプ列への書き
込み履歴がない場合は、このストライプ列に対するフォ
ーマットの動作を禁止する。すなわち、書き込み先であ
るストライプ列について、書き込み履歴無しと知得して
から書き込み履歴有りと更新するまでの間、割り込み禁
止扱いとし、当該ストライプ列に対するフォーマットの
処理を行わないようにする。そして、書き込み先である
ストライプ列について、書き込み履歴有りとなれば、こ
のストライプ列に対してフォーマット処理が実行される
ことはない。すなわち、磁気ディスクへデータを書き込
むにあたり、実行状態にあるフォーマット処理と干渉し
あうことはなく、そのフォーマット処理に支障が生じな
い。Furthermore, when a data write request is received and there is no write history in the stripe row to be written, the formatting operation for this stripe row is prohibited. In other words, the stripe row, which is the write destination, is treated as an interrupt-disabled state from the time when it is known that there is no write history until it is updated that there is a write history, and the formatting process for that stripe row is not performed. Then, if there is a write history for the stripe column that is the write destination, the formatting process is not executed for this stripe column. That is, when writing data to the magnetic disk, there is no interference with the formatting process in the execution state, and the formatting process is not hindered.
【００５９】一方、磁気ディスクにおいてストライプ列
の書き込み履歴が有る場合（７０２：有り）、当該スト
ライプ列は、既にフォーマット済みであるか、データが
書き込まれた事があることになる。したがって、書き込
み対象であるフォーマット済みのストライプ列に対し
て、あらためてフォーマットの要求が出されることはな
い。すなわち、磁気ディスクへデータを書き込むにあた
り、実行状態にあるフォーマット処理と干渉しあうこと
はなく、そのフォーマット処理に支障が生じない。On the other hand, when there is a write history of the stripe row on the magnetic disk (702: Yes), it means that the stripe row has already been formatted or data has been written. Therefore, no new format request is issued to the formatted stripe row that is the write target. That is, when writing data to the magnetic disk, there is no interference with the formatting process in the execution state, and the formatting process is not hindered.
【００６０】なお、本発明について、実施例を含む実施
の形態で具体的に説明したが、本発明はこの実施の形態
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。Although the present invention has been specifically described in the embodiments including examples, the present invention is not limited to the embodiments and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. is there.
【００６１】[0061]
【発明の効果】信頼性の高いフォーマット処理を実行な
がらも、上位装置からのI/O要求を受け付けて処理する
ことができる。According to the present invention, it is possible to receive and process an I / O request from a host device while executing a highly reliable format process.
【図１】 本発明の一実施の形態であるディスクアレイ
装置における構成の一例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an example of a configuration of a disk array device according to an embodiment of the present invention.
【図２】 本発明の一実施の形態に係るパリティグルー
プの概略的な構造を示す図表である。FIG. 2 is a table showing a schematic structure of a parity group according to an embodiment of the present invention.
【図３】 本発明の一実施の形態に係る、５台の磁気デ
ィスクで構成され、冗長データを含む場合のパリティグ
ループについて、そのデータ構造を示す図表である。FIG. 3 is a table showing a data structure of a parity group including five magnetic disks and including redundant data according to the embodiment of the present invention.
【図４】 本発明の一実施の形態に係る書き込み履歴管
理テーブル１１３のデータ構造の概略を示す図表であ
る。FIG. 4 is a chart showing an outline of a data structure of a write history management table 113 according to an embodiment of the present invention.
【図５】 本発明の一実施の形態に係るフォーマット手
段の動作を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the formatting means according to the embodiment of the present invention.
【図６】 本発明の一実施の形態に係るREAD手段の動作
を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the READ means according to the embodiment of the present invention.
【図７】 本発明の一実施の形態に係るWRITE手段の動
作を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the WRITE means according to the embodiment of the present invention.
【図８】 本発明の一実施の形態に係るWRITE手段動作
時のキャッシュ部上に作成されたストライプ列の遷移の
様子を示す図表である。FIG. 8 is a chart showing a state of transition of a stripe row created on a cache unit during operation of a WRITE means according to an embodiment of the present invention.
１０１ 上位装置 １０２ ディスクアレイ装置 １０３ ディスクコントローラ １０４ ホストチャネル制御部 １０５ コマンド処理部 １０６ キャッシュ部 １０７ ミドル制御部 １０８ 磁気ディスク １０９ READ手段 １１０ WRITE手段 １１１ チェックコード制御手段 １１２ フォーマット手段 １１３ 書き込み履歴管理テーブル １１４ パリティグループ １１５ ディスクチャネル制御部 ２０１ ストライプ列 ２０２ ストライプ ２０３ セグメント ３０１ 履歴フラグ 101 Upper device 102 disk array device 103 Disk controller 104 host channel controller 105 Command processing unit 106 cache 107 Middle control unit 108 magnetic disk 109 READ means 110 WRITE means 111 check code control means 112 format means 113 write history management table 114 parity groups 115 disk channel controller 201 stripe row 202 stripes 203 segments 301 History flag
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０６Ｆ 12/08 ５５１ Ｇ０６Ｆ 12/08 ５５１Ｚ ５５７ ５５７ Ｇ１１Ｂ 20/10 ３０１ Ｇ１１Ｂ 20/10 ３０１Ａ Ｆターム(参考） 5B005 JJ11 MM11 NN12 5B065 BA01 CA12 CA30 CC08 CE12 CH01 EK05 ZA06 5D044 AB01 BC01 CC05 CC09 DE02 DE45 GK12 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G06F 12/08 551 G06F 12/08 551Z 557 557 G11B 20/10 301 G11B 20/10 301A F term (reference) 5B005 JJ11 MM11 NN12 5B065 BA01 CA12 CA30 CC08 CE12 CH01 EK05 ZA06 5D044 AB01 BC01 CC05 CC09 DE02 DE45 GK12
Claims (8)
置を制御する制御装置とを有し、外部装置に接続される
ディスクアレイ装置において、 前記制御装置は、 前記外部装置からの要求を受け付ける要求受付手段と、 受け付けた前記要求に応じ、前記ディスク装置に対して
フォーマット処理を実行するフォーマット手段と、 受け付けた前記要求に応じ、データの読み出し処理を実
行する読み出し手段と、 受け付けた前記要求に応じ、データの書き込み処理を実
行する書き込み手段と、 前記ディスク装置について、前記書き込み処理が実行さ
れた履歴をブロック単位で記録する書き込み履歴管理テ
ーブルとを備え、 前記フォーマット手段は、前記書き込み履歴管理テーブ
ルを参照してフォーマット先の前記ブロックについて前
記書き込み処理の有無を確認し、前記書き込み処理済み
のブロックに対して前記フォーマット処理を実行しない
一方、前記書き込み処理済みではない前記ブロックのみ
に対して前記フォーマット処理を実行するとともに、前
記書き込み履歴管理テーブルにおける前記フォーマット
処理済みの前記ブロックについて前記書き込み処理の実
行済みとする履歴を記録し、 前記フォーマット手段の実行状態において、前記外部装
置から前記読み出し処理及び／又は前記書き込み処理の
実行要求を前記要求受付手段で受け付けると、前記読み
出し手段及び／又は前記書き込み手段は、前記書き込み
履歴管理テーブルを参照し、該当のブロックが前記書き
込み処理済みの場合にのみ、前記ディスクアレイ装置に
アクセスして当該ブロックに対して前記読み出し処理及
び／又は前記書き込み処理を実行することを特徴とする
ディスクアレイ装置。1. A disk array apparatus comprising a plurality of disk devices and a control device for controlling these disk devices, the disk array device being connected to an external device, wherein the control device receives a request from the external device. Formatting means for executing a formatting process for the disk device in response to the received request, reading means for executing a data reading process in response to the received request, and data for responding to the received request Writing means for executing the writing processing of the disk device, and a writing history management table for recording the history of the writing processing performed for each of the disk devices in block units, and the formatting means refers to the writing history management table. The write destination for the block to be formatted Is checked and the format process is not executed on the write-processed block, while the format process is executed only on the block that is not write-processed, and the format in the write history management table is changed. A history indicating that the writing process has been executed is recorded for the block that has been subjected to the formatting process, and in the execution state of the formatting unit, the request receiving unit issues an execution request for the reading process and / or the writing process from the external device. Upon reception, the reading unit and / or the writing unit refers to the write history management table, and accesses the disk array device and writes the block to the block only when the corresponding block has been written. Read processing and Or a disk array device and executes the write process.
モリを備え、前記フォーマット手段の実行状態におい
て、前記外部装置から前記読み出し処理の実行要求を前
記要求受付手段で受け付けると、前記読み出し手段は、
前記書き込み履歴管理テーブルを参照し、読み出し先の
ブロックが前記書き込み処理済みではない場合には、所
定のデータを生成して前記キャッシュメモリに格納し、
当該キャッシュメモリの前記データを前記外部上位装置
に送信することを特徴とするディスクアレイ装置。2. A cache memory for temporarily storing data is provided, and in the execution state of the formatting means, when the request receiving means receives an execution request for the read processing from the external device, the read means,
Referring to the write history management table, if the block of the read destination is not the write processing, generate predetermined data and store it in the cache memory,
A disk array device, wherein the data in the cache memory is transmitted to the external host device.
モリを備え、前記フォーマット手段の実行状態におい
て、前記外部装置から前記書き込み処理の実行要求を前
記要求受付手段で受け付けると、前記書き込み手段は、
前記書き込み履歴管理テーブルを参照し、書き込み先の
ブロックが前記書き込み処理済みではない場合には、前
記キャッシュ部に前記外部装置から送信された書き込み
データを格納して、前記書き込み履歴管理テーブルにお
ける当該ブロックについて前記書き込み処理の実行済み
とする履歴を記録することを特徴とする請求項１に記載
のディスクアレイ装置。3. A cache memory for temporarily storing data is provided, and when the request receiving means receives an execution request of the writing process from the external device in the execution state of the formatting means, the writing means
Referring to the write history management table, if the write destination block has not been written, the write data sent from the external device is stored in the cache unit, and the block in the write history management table is stored. 2. The disk array device according to claim 1, wherein a history that the writing process has been executed is recorded for.
の実行要求を前記要求受付手段で受け付けると、前記フ
ォーマット手段は、前記ディスク装置に対する実際のフ
ォーマット処理を実行する前に、前記外部装置へ当該フ
ォーマット処理の完了の報告を実行することを特徴とす
る請求項１乃３のいずれかに記載のディスクアレイ装
置。4. When the request receiving means receives an execution request for the format processing from the external device, the format means sends the format processing to the external device before executing the actual format processing for the disk device. 4. The disk array device according to claim 1, wherein the completion report is executed.
接続されるディスクアレイ装置の制御方法であって、 前記外部装置からフォーマット処理の実行要求を受け付
けると、書き込み処理が実行された履歴をブロック単位
で記録する書き込み履歴管理テーブルを参照して該当の
ブロックについてデータの書き込み処理の有無を確認
し、 前記確認の結果、前記書き込み処理済みの前記ブロック
に対してはフォーマット処理を実行しない一方、前記書
き込み処理済みではないブロックのみに対して前記フォ
ーマット処理を実行するとともに、前記書き込み履歴管
理テーブルにおける前記フォーマット処理済みのブロッ
クについて前記書き込み処理を実行済みとする履歴を記
録し、 前記フォーマット処理の実行状態において、前記外部装
置から読み出し処理及び／又は前記書き込み処理の実行
要求を受け付けると、前記書き込み履歴管理テーブルを
参照し、該当のブロックについて前記書き込み処理済み
の場合にのみ、前記ディスクアレイ装置にアクセスして
当該ブロックに対して前記読み出し処理及び／又は前記
書き込み処理を実行することを特徴とするディスクアレ
イ装置の制御方法。5. A method of controlling a disk array device having a plurality of disk devices and connected to an external device, wherein when a request to execute a format process is accepted from the external device, a history of the write process is displayed. The presence or absence of data write processing is checked for the block in question by referring to the write history management table recorded in block units, and as a result of the check, no format processing is performed on the block that has been written, The formatting process is performed only on the blocks that have not been written, and the history that the writing process has been performed on the blocks that have been formatted in the writing history management table is recorded, and the formatting process is executed. Read from the external device in the state When receiving the execution request for the write processing and / or the write processing, the write history management table is referred to, and only when the write processing has been completed for the corresponding block, the disk array device is accessed and the block is accessed. A method of controlling a disk array device, wherein the read process and / or the write process is executed.
的に記憶するキャッシュメモリを備え、前記フォーマッ
ト処理の実行状態において、前記外部装置から前記読み
出し処理の実行要求を受け付けると、前記書き込み履歴
管理テーブルを参照し、該当のブロックについて前記書
き込み処理済みではない場合には、所定のデータを生成
して前記キャッシュメモリに格納し、当該キャッシュメ
モリの前記データを前記外部上位装置に送信することを
特徴とする請求項５に記載のディスクアレイ装置の制御
方法。6. The disk array device includes a cache memory for temporarily storing data, and in the execution state of the format process, when the execution request of the read process is received from the external device, the write history management table is displayed. If the write processing is not completed for the block in question, predetermined data is generated and stored in the cache memory, and the data in the cache memory is transmitted to the external host device. The control method of the disk array device according to claim 5.
的に記憶するキャッシュメモリを備え、前記フォーマッ
ト処理の実行状態において、前記外部装置から前記書き
込み処理の実行要求を前記要求受付手段で受け付ける
と、前記書き込み履歴管理テーブルを参照し、該当のブ
ロックについて前記書き込み処理済みではない場合に
は、前記キャッシュ部に前記外部装置から送信された書
き込みデータを格納して、前記書き込み履歴管理テーブ
ルにおける当該ブロックについて前記書き込み処理の実
行済みとする履歴を記録すること特徴とする請求項５に
記載の制御方法。7. The disk array device comprises a cache memory for temporarily storing data, and in the execution state of the format process, when the request accepting unit accepts a request to execute the write process from the external device, Referring to the write history management table, if the write processing has not been completed for the block, write data transmitted from the external device is stored in the cache unit, and the block for the block in the write history management table is stored as described above. The control method according to claim 5, wherein a history that the writing process has been executed is recorded.
の実行要求を前記要求受付手段で受け付けると、前記フ
ォーマット手段は、前記ディスク装置に対する実際のフ
ォーマット処理を実行する前に、前記外部装置へ当該フ
ォーマット処理の完了の報告を実行することを特徴とす
る請求項５乃至７のいずれかに記載のディスクアレイ装
置の制御方法。8. When the request receiving unit receives an execution request for the formatting process from the external device, the formatting unit sends the formatting process to the external device before executing the actual formatting process for the disk device. 8. The method of controlling a disk array device according to claim 5, wherein the completion report is executed.
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
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- 2002-02-15 JP JP2002039208A patent/JP2003241904A/en active Pending
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