JPH01130243A - 記憶装置の障害回復方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、外部記憶装置内に、種類の異なるデータ記憶
媒体、すなわち、半導体メモリの如き比較的高速のアク
セスが可能で揮発性の記憶媒体と磁気ディスクの如き比
較的アクセス速度が遅く不揮発性の記憶媒体とを有し、
これら記憶媒体間でのデータ転送を制御する半導体ファ
イル装置のような記憶装置に係り、特にこの棟の記憶装
置において、一方の記憶媒体から他方の記憶媒体にデー
タを転送する際に発生するリード（読み取り）ライト（
３４き込み゛）障害に対するデータの回復に好適な記憶
媒体系の障害回復方式に関する。

〔従来の技術〕

従来、例えば特開昭６０−２０１４３０号公報及び特開
昭６１−２９９６３号公報に記載のように、半導体メモ
リのような高速アクセス可能の揮発性メモリ部と、磁気
ディスクのような不揮発性メモリ部とを有し、電源供給
の停止時に半導体メモリのデータを磁気ディスクに退避
することで、正常動作時におけるデータの信頼性を向上
し、コスト低減を実現するようにした半導体ファイル装
置が知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、電源オフ時に半導体記憶媒体の記憶デ
ータを補助記憶システムとしての磁気ディスク記憶媒体
に退避させ、電源が復旧すると前記データを磁気ディス
ク記憶媒体から再び半導体記憶媒体にロードすることに
よつ℃、ハードウェアの障害に対する信頼性の向上を図
るものであるが、記憶装置内の半導体記憶媒体と磁気デ
ィスク記憶媒体の相互間のデータ転送中に発生するデー
タ系障害の問題、及びそのようなデータ系障害を回復す
る方式についてはなにも考慮され℃いない。

このため、上記従来技術では、半導体記憶媒体から磁気
ディスクにデータをアンロードするとき、又は逆に磁気
ディスクから半導体記憶媒体にデータをロードするとき
に、リード（読み取り）エラーやライト（書き込み）エ
ラー等によるデータ障害が発生すると、その障害部位を
局所化（しぼりこみ、極小化）する手段がないので、少
なくとも該障害部位を含む論理ボリウム単位でデータが
失われてしまい、又、システムを回復するには、この単
位で正常なデータを再作成しなければならない。これで
は、障害の影辱の及ぶ範囲が広くなって、回復に要する
オーバヘッドも大きいという問題がある。

従って、本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消
し、揮発性記憶媒体と不揮発性記憶媒体間のデータ転送
の際に、各記憶媒体で発生するリード・エラーやライト
・エラーによるｋＷの及ぶ範囲を極力抑え、障害部位を
除いてデータ処理を継続して行なうことができ、障害の
回復を容易に行なうことができ、回復のオーバヘッドの
小さな記憶装置の障害回復方式を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明の記憶装置の障害回復
方式は、ロード（不揮発注記ｉ、４＆媒体から揮発性記
憶媒体への転送）又はアンロード（揮発性記憶媒体から
不揮発注記τは媒体への転送）の際、いずれかの記ｔＩ
！媒体に、書き込み障害が発生すると該障害部分を含む
局所化（極小化）された範囲で交替領域に書き込みし直
す手段と、読み取り障害が発生すると該障害部分を含む
局所化（極小化）され次範囲で擬似データを作成する手
段とにより構成される。又、後刻、この擬似データの部
分を正常なデータで回復する手段が設けられる。

本発明の好適な実施例において、上記局所化される範囲
は、中央処理装置上の障害回復プログラムが扱う最小単
位、例えば１トラツク長を単位とされる。なお、前記外
部記憶装置内部の媒体間のデータ転送を制御するプログ
ラムには、媒体上に形成される、中央処理装置とのソフ
ト−インタフェース・論理ファイルフォーマットな意識
させ、障害発生部分を極小化し、かつ当該部分に擬似デ
ータを作成する手段を導入する。

〔作用〕

上記構成による作用を説明する。

本発明によると、半導体ファイル装置ｔ（外部記憶装置
）内部で実行される、揮発性媒体から不揮発性媒体への
、逆に不揮発性媒体から揮発性媒体へのいずれのデータ
転送に於てリード・エラーが発生しても、処理を続行さ
せることができる。それによって、除害発生後も、ロー
ド／アンロード動作を記憶装置の単独の判断で停止する
ことなく継続できるため、障害部分以外は中央処理装置
から正常に使用でき、極小化されｆｃ障沓部分にアクセ
スがあつ几時のみ擬似データを使い特有の異常報告が行
え、擬似データを作成した部分のデータの必要性の判断
をユーザに任せることができ、不、要のデータ部を無視
して進むことを可能にする回復機能を有したものとなり
、また中央処理装置側では適切なデータ１彼が可能とな
る。

また、上記いずれのデータ転送方向でライト・エラーが
発生しても、アドレスを変更して父誉メモリに再晋き込
みを行なうことで、転送を正常に続行させることができ
る。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図〜第９図を用いて説゛
明する。第１図は、本発明を適用した半導体ファイル装
置を含む計算機処理システムである。

１０は中央処理装置、１１は半導体ファイル制御装置、
１２は半導体ファイル装置である。

半導体ファイル装［１２は、通常運転中のユーザ・デー
タを記憶する揮発性だが高速の半導体メモリ部１３、前
記半導体ファイル制御装置ｆ１１と半導体ファイル装置
１２のインタフェースを処理するインタフェース制御回
路部１４、篭源供給切断時における半導体メモリ部１３
のデータを格納する内蔵ディスク１５、半導体メモリ部
１３と内蔵ディスク１５間のデータの退避／′４ｉ元の
全体制御を行うマイクロプログラム１６．及び、半導体
メモリ部１３と内蔵ディスク１５との間のデータ転送を
行うデータ転送回路部１７から構成される装 置 ィスク装置に見せかける為、半導体メモリ部は、第２図
に示すように複数個の論理的なボリューム（巻）ＶＣ分
割され、それぞれのボリュームは更にシリンダに、シリ
ンダは更にトラックに分割される。これらのボリウム，
シリンダ．トラックは、内蔵磁気ディスク装置のポリウ
ム（１スピンドル）、シリンダ（ある径で輪切５ＫＬた
各ディスクのトラックの集り）、トラックにそれぞれ対
応して付けられた名称である。トラックはホームアドレ
ス（ＨＡ）部、カウント（Ｃ）部、キー（Ｋ）部（第２
図には示されない）、データ（Ｄ）部、及び本装置特有
のトラック管理テーブル（Ｔ）部に細分される。上記カ
ウント部Ｃ，キ一部に，及びデー半導体メそり部と同等
以上の容址を持ち、各トラックはＮ個の固定長セクタに
分割されており、各セクタ部はＩＤ部（セクタ位置識別
情報）とデータ部とギャップから構成され【いる。ここ
で、半導体メモリ部のデータを内蔵ディスクに退避する
動作をアンロード、逆に内蔵ディスクから半導体メモリ
部へデータを復元する動作をロードと呼ぶ。

まず、アンロードの基本的なデータ転送について第４図
を用いて説明する。半導体メモリ部は、アンロード直前
までソフトインタフェース・フォーマット４０で中央処
理装置から使用されているが、アンロード時には退避先
の内蔵ディスクの物理フォーマット４１に合わせて分割
される。従って、゛内蔵ディスク中にはシーケンシャル
に固定長セクタ・フォーマット４２の形式で書込まれる
。ロード時には、前記アンロードの逆処理が行われる。

標準的なアンロード処理手順を第５図を用いて説明する
。本処理は、中央処理装置からの電源切断指示を契機に
開始され（ステップ５００）、まずアンロード制御マイ
クロプログラムは内蔵ディスクを立上げる（ステラプル
０５）。続いて内蔵ディスクの先頭トラック》位置付け
（位置決め）を行ない（ステップ５１０）、半導体メモ
リ部へはリード先頭のメモリ・アドレスを設定する（ス
テップ５１５）。

両者の位置付けが出来たところで１セクタ分のメモリを
リードし（ステップ５２０）、正しくリードできたかを
チエツクする（ステップ５２５》。結果が正常であれば
、内蔵ディスクのセクタを位置決めし（ステップ５３０
）、１セクタ●データを該セクタへ書込む（ステップ５
３５）。この書込みが正常であれば（ステップ５４０）
｝ラックの最終セクタに対する書込みだったかを判定し
（ステップ５４５）、最終セクタに至るまで、ステップ
５２０からステップ５４５のシーケンスを繰返す。最終
セクタへの書込みが終了したら、全メモリのアンロード
が完了したか判定を行い（ステップ５５０）、　完了し
ていなければ次のトラックへトラック切替えするか、ま
たは次のシリンダへシークするかを切分け（ステップ５
５５）、各々ステップ５６０，５６５の処理を行う。全
メモリのアンロードが完了すれば内蔵ディスクを立下げ
（ステップ５９５）、続いて装置の電源を゜切断し（ス
テップ５９６）アンロード処理が終了する。以上、正常
処理を説明したが続いて、半導体メモリ部と内蔵ディス
ク・セクタの媒体障害回復処理について述べる。

まず、セクタへのライト処理が失敗した場合、当該セク
タを使い規定回数内の再ライトを試行する。リトライ自
アウトの判定を行い（ステップ５８５）、リド２イ・ア
ウトにたつ穴場合、当該セクタを不良と記録し、磁気デ
ィスク上の予備位置に交替セクタを割当て（ステップ５
９０）（この交替エリアの作成は、セクタ単位で行なわ
れる。）再度ライトしてアンロード処理を続行する。こ
の交替セクタ割当て処理は半導体ファイル装置内部で自
動的に実行され、通常は中央処理装置等へは報告されな
い。しかし、未使用交替セクタ数が、保守用に定めた規
定個数を下回ると、この事象を内蔵ディスクの保守セク
タに記録しておき、以降の本装置の立上げ直後に、即ち
ロード直後に積極的に中央処理装置へ割込み、ログ・セ
ンスバイト形式で、内蔵ディスクの誓戒状態を表示する
。保守員は、このセンスバイトを監視し、交替セクタの
伐りがなくなる以前に予じめ内蔵ディスクを交換するこ
とができる。

次に、メモリ部のリード処理が失敗した場合のりトライ
方法を示す。規定回数内、リードの再試行を行い、リト
ライ・アウトになう九場合（ステップ５７０）、　　リ
ード不能部分のメモリ素子解析を行う（ステップ５７５
）。不良メモリ素子を捨て、交替メモリ素子をアサイン
し直すが、当該メモリ素子に格納されていたデータは消
失している為、ソフト・インタフェース・フォーマット
４０上での影響範囲を解析し、擬似データを作成する（
ステップ５８０）。この擬似データは、第６図に示すよ
うに、磁気ディスク上の、本来の正常トラックが形成さ
れるべき位置に、擬似トラック形式で作成される。（擬
似トラックは、擬似であることを示す管理テーブルＴ′
、標準ＨＡ、標準Ｒ０より構成され、レコードＲ１以降
は存在しない。擬似トラック作成後アンロード処理は正
常に実施されるが、擬似データを作成したことを内蔵デ
ィスクの保守セクタ内に記録しておき（すなわち、擬似
データであることのフラグを立てておき）、次のロード
完了直後、メツセージ形式で中央処理装置に、擬似デー
タの作成を通知する。

上位装置例では、この報告により、障害トラック部分の
みのデータ回復（正常データの入れ直し）を図れば良く
、他のトラックはそのまま正常に使用できる。データ回
復以前にアクセスがあった場合、擬似トラックにより特
殊なセンスバイトが報告され、前回のアンロード時、メ
モリ・リード不能の発生したトラックであることを知る
ことができる。

ロード時のデータ転送制御は、第４図に示したアンロー
ドの制御の逆処理と考えれば良く、正常処理時の説明は
省略する。ロード時の、半導体メモリ部と内蔵ディスク
・セクタの媒体障害回復処理について述べる。まず第７
図を用いて、内蔵ディスクのｂ番セクタ（Ｓｂ）でリー
ド回復不能エラーが発生したケースの影響範囲を示す。

本装置において、内蔵ディスクのセクタ容量と半導体メ
モリ部の論理トラック容量とは独立に設定できるが、本
実施例では、 （論理トラック谷諷）＝（セクタ谷ｉ１　）　Ｘ　ｋ十
αを仮定する。ここで、ｋは正の整数、０≦αく（セク
タ容量）である。従って、第７図のように、ｌセクタの
不良は最悪２個の論理トラックｎ、（ｎ＋１）にまたが
る事があり、双方のトラックに擬似データを作成する必
要がある。なお、このように、トラック間に筐たかるの
は、半導体メモリにおけるトラックが必ずしも磁気ディ
スクのトラックに正確に対応しているわけでないからで
ある。

次に、擬似データのフォーマットを第８図を用いて説明
する。この擬似データは、半導体メモリ上の本来正常デ
ータが記憶されるべき位置に形成されるものである。ま
ず、正常トラックのフォーマットを説明すると、トラッ
ク管理テーブルＴ。

ホームアドレス部ＨＡ、レコード０　部Ｒ，、・・・・
・・。

最終レコード部Ｒ１ｘ、及び有効データの無い余白から
構成される。これに対し、擬似トラックは、擬似である
ことを示す管理テーブルＴ′、標準ＨＡ。

橡準几。より構成され、几、以降は存在しない。

従って、ロード完了後、中央処理装［１０よシ当該トラ
ックにアクセスがあると、半導体ファイル制御装［１２
は擬似トラック管理テーブルを参照し、ＨＡ、Ｒ，以外
のレコードへのアクセスに対し、特殊センスバイトを報
告し、当該トラックを含むデータセットの回復を促すこ
とができる。

また、ロード時の障害の発生を中央処理装置１０に通知
する為、積極的に割込み、当該ファイル装置特有のログ
・センスバイトを報告することもできる。以上、無条件
に擬似トラックを作成する方法を述べてきたが、不良セ
クタの位置によっては、論理トラック内の余白部分のセ
クタ・データが読めないケースもあり、この場合には特
に擬似トラックは作成せず、余白部分をイレーズしてロ
ードを正常に続行することができる。

次に、ロード時、データ書込み先の半導体メモリ部でラ
イト不能障害の発生した場合の回復処理を第９図を用い
て示す。この場合、ユーザ・データは内蔵ディスク内に
残存している為、ライト不良の発生したメモリ素子を解
析し、その素子を捨て、半導体メモリ内の交替メそす素
子にアドレッシングを変更する処理を行った後、再度ラ
イトし、ロードを正常に続行することができる。この場
合の交替エリアの作成単位は、アドレス空間上で連続し
た数ワード単位である。このメモリ素子にライト不良の
発生したことは、半導体メモリ内の保守エリアに記録し
ておき、以後のメモリ保守時の有効な情報として使用す
ることができる。

以上の方式の導入により、ロード／アンロード時の各々
で発生するリード・エラーに対し、擬似トラックを作成
し、障害部位を論理トラックの１単位におさえ込み、ラ
イト・エラーに対しては自動的に交替エリアを割当て、
データネ揮発化の処理を極力、異常中断することなく、
実現可能となる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明の記憶装置の障害回復方式
によれば、不揮発性及び揮発性の両記憶媒体間のデータ
転送に際し、リード・エラー及びライト・エラーが発生
した場合、その障害部位を可能な限り局所化極小化する
と共に、該障害部位に対し、例えば擬似データのごとき
データ同値の可能なデータ・フォーマットを作成したの
で、障害が発生した場合も該障害部分を除いて中央処理
装置により正常に動作を継続させることができ、該障害
部分に対してアクセスがあったときだけ擬似データを使
って該部分に障害があることが中央処理装置に報告され
、中央処理装置はこの報告を受けて障害部分のみの回復
を迅速かつ容易に行なうことができる等、優れた効果を
奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した一実施例の半導体ファイル装
置を含む計算機システムの構成図、第２図は半導体メモ
リ部のフォーマットを示す図、第３図は内蔵磁気ディス
クのトラック・フォーマットを示す図、第４図は半導体
メモリ部のデータを内蔵ディスクへ退避する場合のメモ
リ・フォーマットを示す図、第５図はアンロード処理手
順を示すフローチャート、第６図はアンロードの障害回
復処理において作成される擬似トラックのフォーマット
を示す図、第７図はロード時の内蔵ディスクの障害が半
導体メモリ部に及ぼす影響範囲を示す図、第８図はロー
ドの障害回復処理において作成される擬似トラックのフ
ォーマットを示す図、第９図はロード時の半導体メモリ
部でライト不能障害が発生した場合の回復処理を示す図
である。 １０・・・・・・中央処理装置、１１・・・・・・半導
体ファイル制御装置、１２・・・・・・単導体ファイル
装置、１３・・・・・・半導体メモリ部（揮発性記憶媒
体）、１４・・・・・・インタフェース制御回路部、１
５・・・・・・内蔵磁気ディスク（不揮発性記憶媒体）
、１６・・・・・・マイクロプログラム、１７・・・・
・・データ転送回路、４０・・・・・・ソフト・インタ
フェース・フォーマット、４１・・・・・・退避先磁気
ディスクの物理フォーマット、４２・・・・・・固定セ
クタ・フォーマット。 第１図 第２図 半導イ杢メモリ部 第３図 内蔵テンスフ 第４図 第６図 擬イ秋トラック　　Ｔ′　　ＨＡ　シｏ　　　（イレー
ズ・パターン）第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、通常運転中に中央処理装置に対し比較的高速にアク
   セスすることができる揮発性記憶媒体と、電源の停止中
   に前記揮発性記憶媒体の記憶データを退避しておく不揮
   発性記憶媒体と、前記揮発性記憶媒体及び不揮発性記憶
   媒体間のデータ転送を制御する制御手段とからなる記憶
   装置において、前記データ転送における前記記憶媒体の
   １つに対する書き込み障害発生時に該障害部分を含む局
   所化された範囲で交替領域に書き込みし直す手段と、前
   記データ転送における前記記憶媒体の１つからの読み取
   り障害発生時に該障害部分を含む局所化された範囲で擬
   似データを作成する手段とを備えたことを特徴とする記
   憶装置の障害回復方式。 ２、上記読み取り障害発生時に局所化された範囲での擬
   似データの生成は、中央処理装置上の障害回復プログラ
   ムが扱う最小単位（例えばトラック単位）で行なわれる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の記憶装置
   の障害回復方式。