JP3076115B2 - 大型磁気ディスク装置 - Google Patents

大型磁気ディスク装置

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JP3076115B2
JP3076115B2 JP03304611A JP30461191A JP3076115B2 JP 3076115 B2 JP3076115 B2 JP 3076115B2 JP 03304611 A JP03304611 A JP 03304611A JP 30461191 A JP30461191 A JP 30461191A JP 3076115 B2 JP3076115 B2 JP 3076115B2
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裕章 高瀬
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四国日本電気ソフトウェア株式会社
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  • Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)
  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
  • Indexing, Searching, Synchronizing, And The Amount Of Synchronization Travel Of Record Carriers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、特にディスクキャッシ
ュメモリ制御方式のハッシュテーブル衝突解決法に係る
大型磁気ディスク装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のディスクキャッシュメモリ制御方
式は、ハッシュ法によりレコードキーを入力として、規
定された範囲内にある整数を出力するが、キャッシュの
メモリ容量は、接続されている磁気ディスクドライブの
全容量に比べてはるかに少ないため、複数の異なるレコ
ードキーに対し同じ整数値を出力して衝突が発生する可
能性がある。
【0003】この衝突解決法として、他の未使用のハッ
シュエントリに、この衝突したレコードキーを登録して
ハッシュエントリを作成し、本来存在すべきエントリと
リンクさせる。
【0004】この場合に、すでにハッシングによって同
じ整数値が出力されていた場合は、未使用のハッシュエ
ントリに、この衝突したレコードキーを登録して、ハッ
シュエントリを作成し、本来存在すべきエントリと、こ
れにリンクするエントリの間になるようにリンク関係を
作成する。
【0005】また、この処理によって、本来存在すべき
場所以外のエントリを占有してしまう。この本来存在す
べき場所以外のエントリに対して、本来存在すべきレコ
ードキーを持った整数がハッシングによって出力された
場合、新たな衝突が発生する。
【0006】この衝突解決法として、本来存在すべき場
所以外のエントリを占有しているエントリを、他の未使
用のハッシュエントリに割り当て、そのリンク関係を訂
正後、この衝突したレコードキーを本来存在すべきエン
トリに登録してハッシュエントリを作成する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来のディスクキャッシュメモリ制御方式では、複数の異
なるレコードキーに対して、同じ整数値を出力して衝突
が発生した場合、他の未使用のハッシュエントリに、こ
の衝突したレコードキーを登録してハッシュエントリを
作成し、本来存在すべきエントリとリンクさせ、またこ
の時、すでにハッシングによって同じ整数値が出力され
ていた場合は、未使用のハッシュエントリに、この衝突
したレコードキーを登録してハッシュエントリを作成
し、本来存在すべきエントリと、これにリンクするエン
トリの間になるようにリンク関係を作成するため、存在
が確定している常駐属性の検索において、ハッシングに
よって得られた整数値の示すエントリにリンクする全て
のエントリに対して、同一レコードキーの検索を行う必
要があり検索に時間を要し、またLRU属性のヒット/
ミス判定の際にも、LRU(least-recently used:最低
使用頻度)属性以外の常駐属性のエントリも含めて検索
を行わなければならずヒット/ミス判定にも時間を要す
るという問題点があった。
【0008】そこで、本発明の技術的課題は、上記欠点
に鑑み、ハッシュエントリ内の異なるアクセス属性のエ
ントリへのメモリアクセスを最小にする大型磁気ディス
クを提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ホスト
システムとのインタフェースである上位装置接続部と、
媒体をリード/ライト処理するための磁気ディスクドラ
イブと、この磁気ディスクドライブを制御するためのド
ライブ制御装置と、前記媒体の媒体データを格納して前
記磁気ディスクドライブにアクセスすることなく媒体デ
ータを読み出すためのディスクキャッシュメモリと、前
記上位装置接続部と前記ドライブ制御装置と前記ディス
クキャッシュメモリとに接続されたメイン制御部とを有
する大型磁気ディスク装置において、前記ディスクキャ
ッシュメモリ上に前記磁気ディスクドライブの各トラッ
クに対して常駐ビットエリアを1ビット設け、前記メイ
ン制御部は、前記ホストシステムから常駐の指定のあっ
たトラックに対応する常駐ビットエリアを常駐属性に登
録し、ハッシュテーブル上に常駐に指定されたエントリ
を作成する際にハッシュ関数で得られたエントリに、す
でに他のレコードキーから出力されたエントリが登録さ
れていた場合に、ハッシング関数が出力したエントリと
のこのエントリの後方リンクの指すエントリの間になる
ようにリンク関係を作成しエントリの登録を行い、ヒッ
ト/ミス判定時にあらかじめ、レコードキーに対する前
記ディスクキャッシュメモリ上の常駐ビットエリアを確
認することでアクセストラックの属性を調べ、アクセス
トラックが常駐属性ではない場合、ハッシュ関数で得ら
れたエントリから順に前方リンクをたどって検索を行
い、アクセストラックが常駐属性である場合、ハッシュ
関数で得られたエントリから順に後方リンクをたどって
検索を行うことを特徴とする大型磁気ディスク装置が得
られる。
【0010】
【0011】
【0012】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図1を参照すると、本発明の一実施例による
大型磁気ディスク装置20は、ホストシステム10との
インタフェースである上位装置接続部21と、媒体(図
示せず)をリード/ライト処理するための磁気ディスク
ドライブ22と、この磁気ディスクドライブ22を制御
するためのドライブ制御装置23と、前記媒体の媒体デ
ータを格納して磁気ディスクドライブ22にアクセスす
ることなく媒体データを読み出すためのディスクキャッ
シュメモリ24と、上位装置接続部21とドライブ制御
装置23とディスクキャッシュメモリ24とに接続され
たメイン制御部25とを有する。図2に示す様に、ディ
スクキャッシュメモリ24は、制御エリア31と、常駐
ビットエリア32と、ハッシュエントリエリア33と、
LRUエントリエリア34と、データ格納エリア35と
を有する。図2のハッシュエントリエリア33の内容が
図3にハッシュエントリ内容40として示されている。
図3に図示のハッシュエントリ内容40は、フラグ部4
1と、レコードキー42と、LRUリンカ43と、前方
リンク44と、後方リンク45とからなる。図2に示し
た常駐ビットエリア32は、磁気ディスクドライブ22
(図1)の各トラックに対して1ビットづつ設けられて
おり、常駐ビットエリア32の具体的な内容を図4に示
す。図1〜図4において、メイン制御部25は、ホスト
システム10から常駐の指定のあったトラックに対応す
る常駐ビットエリア32を、“1”にセットすることに
よって常駐属性として登録し、ハッシュテーブル上33
に常駐に指定されたエントリを作成する際にハッシュ関
数で得られたエントリに、すでに他のレコードキーから
出力されたエントリが登録されていた場合に、ハッシン
グ関数が出力したエントリとこのエントリの後方リンク
の指すエントリの間になるようにリンク関係を作成しエ
ントリの登録を行い、ヒット/ミス判定時にあらかじ
め、レコードキーに対するディスクキャッシュメモリ2
4上の常駐ビットエリア32を確認することでアクセス
トラックの属性を調べ、アクセストラックが常駐属性
“1”ではない場合(即ち、アクセストラックが“0”
である場合)、ハッシュ関数で得られたエントリから順
に前方リンクをたどって検索を行い、アクセストラック
が常駐属性“1”である場合、ハッシュ関数で得られた
エントリから順に後方リンクをたどって検索を行う。以
下、図1の大型磁気ディスク装置20の動作について説
明する。
【0013】図1に示すように大型磁気ディスク装置2
0に対して、ディスクキャッシュメモリ24を動作対象
とした処理を行う場合で、特にアクセス頻度が極めて高
いことが既知であるレコードに対しては、ホストシステ
ム10からの命令によって常駐を指定することが可能で
ある。
【0014】通常、常駐域の指定は、開始トラックと終
了トラックで行われ、この命令をメイン制御部25が、
ホストシステム10から上位装置接続部21を介して受
け取った場合、メイン制御部25は、常駐に指定された
範囲のトラック番号を順にハッシングすることで、ディ
スクキャッシュメモリ24上のハッシュエントリの登録
アドレスを求める。
【0015】登録アドレスが未使用の場合は、媒体デー
タ格納用のエリアを確保した後、登録アドレスにエント
リを作成する。
【0016】一方、すでに登録アドレスが他のトラック
番号をハッシングすることで、同一の登録アドレスが与
えられたことによってエントリが使用されている場合
は、媒体データ格納用のエリアを確保した後、このエン
トリと、このエントリの後方リンクが指すアドレスのエ
ントリとの間にリンクする形で登録を行う。
【0017】常駐指定の全トラックに対して上記の処理
が終了し、媒体データ格納用のエリアとハッシュエント
リとが用意された後、ディスクキャッシュメモリ24上
の該当トラックの常駐ビットを1に登録する。
【0018】この結果、常駐指定範囲のトラックは、L
RU制御対象外となって、いったん媒体データを格納し
たら、以降のアクセスではキャッシュヒットとなる。
【0019】ホストシステム10からRead/Wri
te命令が発行された場合、まず、ディスクキャッシュ
メモリ24上の常駐ビットによってアクセストラックが
常駐指定であるかいなかの判定を行う。
【0020】常駐ビットが0である場合には、ハッシュ
エントリの検索段階においてハッシングの結果得られた
登録アドレスから前方リンクをたどって検索を行う。
【0021】その結果、LRU属性以外(常駐指定)の
トラックで同一登録アドレスが割り当てられているハッ
シュエントリに対して最小のアクセスで検索でき、LR
U属性のトラックに対するハッシュテーブルの検索時間
の短縮が行えることになり、ヒット/ミス判定の時間の
短縮につながる。
【0022】また、常駐ビット1の確認によってアクセ
ストラックが常駐である場合には、ハッシュエントリの
検索段階においてハッシングの結果得られた登録アドレ
スから後方リンクをたどって検索を行うことで、常駐指
定以外(LRU属性)のトラックで同一登録アドレスが
割り当てられているハッシュエントリに対して最小のア
クセスで検索でき、常駐指定のトラックに対するハッシ
ュテーブルの検索時間の短縮が行えることになる。
【0023】ディスクキャッシュメモリ24を使用した
処理には、ディスクキャッシュメモリ24のみにアクセ
スするHit Read処理と、ディスクドライブとデ
ィスクキャッシュメモリ24に同時にアクセスするステ
ージング処理がある。
【0024】ステージング処理には、ホストシステム1
0からのデータをディスクドライブ22とディスクキャ
ッシュメモリ24に同時に書き込む処理と、ディスクド
ライブ22からデータを読み出すと同時に、ディスクド
ライブキャッシュメモリ24にも書き込む処理がある。
【0025】ステージング処理の場合、ディスクドライ
ブ22の位置決めの処理が必要であるため、ディスクキ
ャッシュメモリ24のアクセスをいくら早くしても全体
の処理時間に変化はない。
【0026】即ち、ハッシュテーブルの検索時間を短縮
し、特に常駐指定トラックの媒体データの読み出しの高
速化、及びLRU属性のトラックのヒット/ミス判定の
高速化が行える。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、ホスト
システムから常駐の命令があった時点で、キャッシュメ
モリ上の該当トラックの常駐ビットを1にセットし、常
駐指定のハッシュエントリを作成する場合ですでに他の
レコードキーによって登録アドレスが使用されていた場
合に、この登録アドレスとこの登録アドレスの後方リン
クの指す登録アドレスとの間に位置する様に、エントリ
の登録とリンク関係を作成し、LRU属性の場合、この
登録アドレスとこの登録アドレスの前方リンクの指す登
録アドレスの間に位置する様に、エントリの登録とリン
ク関係を作成する事で、ホストシステムからのRead
/Write命令に対して、あらかじめ常駐ビットを確
認することで、常駐指定のトラックに対しては、ハッシ
ュエントリを後方リンクをたどることでLRU属性のハ
ッシュエントリのアクセスを最小にでき、高速に処理で
き、また、LRU属性のトラックに対しても、ハッシュ
エントリを前方リンクをたどることで常駐属性のハッシ
ュエントリのアクセスを最小にでき、高速にヒット/ミ
ス判定ができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のブロック図である。
【図2】図1に示したディスクキャッシュメモリの内容
の概念図である。
【図3】図2に示したハッシュエントリエリアの内容の
概念図である。
【図4】図2に示した常駐ビットエリアの内容の概念図
である。
【符号の説明】
10 ホストシステム 20 大型磁気ディスク装置 21 上位装置接続部 22 磁気ディスクドライブ 23 ドライブ制御装置 24 ディスクキャッシュメモリ 25 メイン制御部 31 制御エリア 32 常駐ビットエリア 33 ハッシュエントリエリア 34 LRUエントリエリア 35 データ格納エリア 40 ハッシュエントリ内容 41 フラグ部 42 レコードキー 43 LRUリンカ 44 前方リンク 45 後方リンク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI G06F 12/12 G06F 12/12 D

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ホストシステムとのインタフェースであ
    る上位装置接続部と、 媒体をリード/ライト処理するための磁気ディスクドラ
    イブと、 この磁気ディスクドライブを制御するためのドライブ制
    御装置と、 前記媒体の媒体データを格納して前記磁気ディスクドラ
    イブにアクセスすることなく媒体データを読み出すため
    のディスクキャッシュメモリと、 前記上位装置接続部と前記ドライブ制御装置と前記ディ
    スクキャッシュメモリとに接続されたメイン制御部とを
    有する大型磁気ディスク装置において、 前記ディスクキャッシュメモリ上に前記磁気ディスクド
    ライブの各トラックに対して常駐ビットエリアを1ビッ
    ト設け、 前記メイン制御部は、前記ホストシステムから常駐の指
    定のあったトラックに対応する常駐ビットエリアを常駐
    属性に登録し、ハッシュテーブル上に常駐に指定された
    エントリを作成する際にハッシュ関数で得られたエント
    リに、すでに他のレコードキーから出力されたエントリ
    が登録されていた場合に、ハッシング関数が出力したエ
    ントリとのこのエントリの後方リンクの指すエントリの
    間になるようにリンク関係を作成しエントリの登録を行
    い、ヒット/ミス判定時にあらかじめ、レコードキーに
    対する前記ディスクキャッシュメモリ上の常駐ビットエ
    リアを確認することでアクセストラックの属性を調べ、
    アクセストラックが常駐属性ではない場合、ハッシュ関
    数で得られたエントリから順に前方リンクをたどって検
    索を行い、アクセストラックが常駐属性である場合、ハ
    ッシュ関数で得られたエントリから順に後方リンクをた
    どって検索を行うことを特徴とする大型磁気ディスク装
    置。
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JP2002132552A (ja) * 2000-10-20 2002-05-10 Hitachi Ltd 情報処理システム
JP2013196481A (ja) * 2012-03-21 2013-09-30 Nec Corp キャッシュ装置、情報処理システム、および、キャッシュ方法

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