JPH01314327A - データ先読み制御方式 - 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】 〔目次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術〔第５図） 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段（第１図） 作用 実施例（第２図〜第４図） 発明の効果 〔概要〕 データ先読み制御方式に関し、 読出し命令を実行するときに、続出したデータの後続デ
ータを少なくとも一定量先読みして保持することを目的
とし、 データバッファと、ディスク等の外部記位装置と、ホス
トコンピュータを備え、ホストコンピュータからデータ
続出命令が発行されると、要求されたデータを外部記憶
装置から前記データバッファへ読み出してホストコンピ
ュータに転送するとともに、その後続データを前記デー
タバッファに読み出す先読み機能を有するデータ処理装
置において、それぞれホストコンピュータから指定され
る最小先読み量及び最大先読み量が記入される記憶手段
を設け、先読み中は最小先読み積に達するまでに発行さ
れた命令で、外部記憶装置をアクセスする必要のない命
令は先読みを続けながら実行され、外部記憶装置をアク
セスする必要のある命令は先読みが最小先読み量に達す
るまで待たされるように制御するものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、磁気ディスクや光ディスク等の外部記憶装置
からデータを読す出すデータ続出制御方式に係り、特に
、要求されたデータをディスクからデータバッファへ読
出してホストコンピュータに転送すると共に、その後続
データをも前記データバッファへ読出しておくデータ先
読み制御ｎ方式計算機システムは、普通大容量の外部記
憶装置を有しており、計算機システムを高速化する上で
、外部記憶装置へのアクセスの高速化が必須であり、外
部記憶装置に対するアクセスの高速化が要求されている
。

中小型計算機システムにおいては、外部記憶装置をアク
セスする場合、ランダムな位置のデータのアクセスより
もシーケンシャルなデータのアクセスの方が比較的多く
、また、シーケンシャルなデータを読み出す場合、−度
に転送できるデータの計が限られているために、複数の
命令を連続して使用しなければならないときがある。

このため、ホストコンピュータからデータ続出命令が発
行されると、要求されたデータをディスクから半導体記
憶素子で構成されるデータバッファへ読み出してホス斗
コンピュータに転送スると共に、その後続データを前記
データバッファへ読ミ込み（先読み）、次にホストコン
ピュータより発行された命令がこのデータバッファ内に
あるデータの転送要求だった場合には、ディスクから読
み出すのではなく、データバッファから直接そのデータ
を転送することにより、シーケンシャルデータを複数の
命令で読み出す際の回転待ち時間をなくし、アクセスタ
イムを見掛は上短縮する方式が提案されている（データ
先読み制御方式）。

〔従来の技術〕

第５図は、従来例を示す図であり、（Δ）、（Ｂ）は従
来のデータ先読み方式におけるデータバッファの状態を
示す図、（Ｃ）はハード構成例を示す図である。第５図
において、４はデータバッファである。このデータバッ
ファ４は、通常の電算機システムと同様、磁気ディスク
制御装置２に接続されており、この磁気ディスク制御装
置２には、外部記憶装置としての磁気ディスク５が接続
されている。また、複数のホストコンピュータ１ａ、１
ｂが磁気ディスク制御装置２に接続されており、これら
のホストコンピュータｌａ、ｌｂはこの磁気ディスク′
ｒＡｊｎ装置２を介して磁気ディスク５にアクセス可能
とされている。

このような電算機システムにおいて、ホストコンピュー
タ１ａから磁気ディスク５に対してデータ読出命令があ
ると、要求されたデータ４１がバッファ４に読み出され
る。その後、第５図（Ａ）に示す様に、このホストコン
ピュータｌａｉいは他のホストコンピュータ１ｂからの
続出命令がないと、データバッファ４が満杯になるまで
、データ４１に続くデータの先読みが行われる。

しかし、第５図（Ｂ）に示すように、要求されたデータ
４１を読み出した後、これに続いて先読みデータ４２を
読み出している最中に、例えばホストコンピュータ１ｂ
からデータ続出命令があると、先読みデータ４２の読み
出しを中止して、直ちにホストコンピュータ１ｂからの
要求データ４３の読み出しを開始する。その後、データ
バッファ４が一杯になるまで、データ４３に続くデータ
４４を先読みすることは、第５図（Ａ）に示したと同様
である。

〔発明が解決しようとする課題〕

このように、複数のホストが外部記憶装置を共用してい
る場合で、複数のホストコンピュータ１ａ、■ｂがシー
ケンシャルなデータを読み出すときの動作を考える。

まず、第１のケースとして、複数のホストコンピュータ
ｌａ、ｌｂがそれぞれシーケンシャルなデータを読み出
すときの動作を考える。

まず、ホストコンピュータｌａが要求したデータを磁気
ディスク５からデータバッファ４に読み出し、ホストコ
ンピュータ１ａに転送する０次にホストコンピュータ１
ａが要求したデータの後続データの先読みが行われるが
、この時、ホストコンピュータ１ｂからデータ続出命令
が発行されると、この先読みを中止して、直ちにホスト
コンピュータ１ｂが要求したデータを磁気ディスク５か
らデータバッファ４に読出しに行く、そしてホストコン
ピュータｔｂが要求したデータをホストＢに転送し終わ
ると、その後続データの先読みが行われるが、この時ホ
ストコンピュータ１ａから、最初に読み出したデータの
後続データを読み出す命令が発行されると、この先読み
を中止し、直ちにホストコンピュータ１ａが要求したデ
ータを転送するための制御が行われる。ところが、この
データは、ホストコンピュータｌａが最初に要求したデ
ータを転送した後に必要量だけ先読みしていないので、
磁気ディスク５から、その２回目に要求されたものにつ
いて初めから読み出さなければならない。

このようなことが連続して発生すると、ホストコンピュ
ータ１ａ、ホストコンピュータ１ｂが要求したデータが
書き込んであるそれぞれのアドレス間を何度もシークし
なければならなくなり、システム全体のスループットを
向上させる上での大きな妨げになってしまう。

次に、第２のケースとして、ホストコンピュータ１ａ及
びホストコンピュータｌｂからある程度長い間隔をおい
てデータ続出命令が発行される場合を考える。

例えば、まずホストコンピュータ１ａが要求したデータ
を磁気ディスク５からデータバッファ４に読み出し、次
いで、その後続データを先読みする。この先読みデータ
がある程度或いはデータバッファ４が一杯になるまで先
読みされてから、ホストコンピュータｌｂよりデータ読
出命令が発行されると、今度は、ホストコンピュータ１
ｂが要求したデータを磁気ディスク５からデータバッフ
ァ４に読み出す、続いてその後続データを、ある程度或
いはデータバッファ４がＦＵＬＬになるまで先読みする
と、ホストコンピュータｌａが最初に要求したデータと
その後続データは破壊される。

従って、この後、ホストコンピュータ１ａから最初に要
求したデータの後続データを読み出す命令が発行される
と、要求されたデータをデータバッファ４から直ちに転
送することはできず、再びディスクから読み出さなけれ
ばならない。

このようなことが連続すると、ホストコンピュータ１ａ
およびホストコンピュータｔｂが要求したデータのアド
レス間を何度もシークしなければならなくなる。

以上述べたとおり、複数のホストが外部記憶装置を共用
するような場合で、複数のホストから順にデータ続出命
令が発行された時、ホストと外部記憶装置とのデータ転
送を効率よく行うことを目的としたデータ先読み機構が
、その効果を全く呈しないことがあるという課題を有す
ることになる。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、
複数のホストから順にデータ続出命令が発行された時で
も、データバッファを有効に利用することにより、外部
記憶装置に対するアクセスタイムを短縮することを可能
とするデータ先読み制御方式を提供することを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は、本発明の原理説明図である。第１図（Ａ）は
基本構成図であり、第１図（Ｂ）は基本的な動作を説明
するためのデータバッファ構成図である。

第１図（Ａ）において、ｌａ、ｌｂはホストコンピュー
タであり、２は磁気ディスク制御装置、４はデータバッ
ファであり、半導体記憶素子より構成される。また５は
外部記憶装置としての磁気ディスクである。３はこの発
明にしたがって設けられたポインタであり、磁気ディス
ク制御装置２に組み込まれ、各ホストコンピュータより
指定された最大先読み量と最小先読み量を記憶すると共
に、データバッファ上における各データのアドレス等を
記憶する。

本発明によるデータ先読み方式では、第１図（Ｂ）に示
すとおり、一方のホストコンピュータ、例えばｌａから
磁気ディスク５に対して、データ続出命令が発行される
と、まずホストコンピュータ１ａから要求されたデータ
を磁気ディスクからデータバッファ４に読み出し、ホス
トに転送すると共に、それに続くデータを磁気ディスク
から読み出しく先読み）データバッファ４に格納する。

ここでユ先読みするジータの量は、各コンピュータ毎に
ポインタ３内に記憶されているそのホストコンピュータ
が指定した最大および最小のデータ先読み量の範囲内に
なるようにされる。この最大先読み量、最小先読み量は
、複数のホストによって、予め指定されている。

〔作用〕

ホストコンピュータ１ａから要求されたデータを読み出
し、これをホストコンピュータｌａに転送後、同一のホ
ストコンピュータ１ａ或いは別のホストコンピュータ１
ｂより命令が発行された場合、この命令がディスクアク
セスを必要としない命令であれば先読みを続けながら実
行される。また、先読みが最小先読み量に達する前に、
ホストコンピュータ１ａあるいは１ｂからディスクアク
セスを必要とする命令が発行されると、その命令の実行
は先読みが最小先読み量に達するまで待たされる。先読
みが最小先読み量に達し、且つ、最大先読み量に達する
前にディスクアクセスを必要とする命令が発行されると
、特定の命令、例えば現在先読みしているデータに関す
る読み出し命令を除き、先読みを中止して、即その命令
が実行される。

ここで、別のホストコンピュータｌｂよりデータ読出命
令が発行された場合は、ホストコンピュータ１ａの先読
みデータの後に、ホストコンピュータ１ｂから要求され
たデータが格納され、その後ホストコンピュータ１ｂの
先読みデータが格納される。

従って、この後ホストコンピュータｌａよす最初に要求
したデータの後続データを読み出す命令が発行された場
合でも、少なくとも先読みしである分のデータだけは、
ディスクをアクセスすることなく、直ちにホストコンピ
ュータ１ａに転送することができることになる。。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第２図〜第４図にもとづき説明する
。

第２図は、本発明の一実施例のハード構成図であり、第
３図は、本発明のデータ先読み方式を適用した場合のデ
ータバッファへのデータ続出状態を示す図、第４図はそ
の動作説明用フローチャートである。

第２図において、ｌａ、ｌｂはそれぞれホストＡ、ホス
トＢであり、磁気ディスク制御装置２を介してディスク
５に接続されている。＆１１気ディスク制御装置２は、
２つのＩ１０制御部２５．２６、プロセッサ２１、ＲＯ
Ｍ２２、ＲＡ’Ｍ２３、リングバッファ制御部２４を有
している。ＲＡＭ２３は記憶部であり、ポインタ部２３
−Ｏとスタック部２３−１が用窓される。

そしてポインタ部２３−０には各ホストからそれぞれの
能力や動作状態にあわせて指定される各ホスト別の最大
先読み■と最小先読み量やバッファ４上のアドレス等が
記憶されている。このとき最大先読み量は、そのホスト
がデータバッファ上を使用する割合によって指定され、
最小先読み蟹は、ブロック数によって指定される。この
実施例では、ホスＩ−Ａの最小先読み量をＡＩ、最大先
読み量をＡ２とし、ホストＢの最小先読み量をＢｌ、最
大先読み量を８２とする。またスタック部２３−１には
、後述するように、スタックが許可される命令が一時保
持される。

４は、半導体配位装置等により構成されるデータバッフ
ァであり、この実施例では、リング構造の先入れ先出し
くＦ　Ｉ　ＦＯ）バッファを用いている。このバッファ
４は、磁気ディスク５に対して読み書きされるデータが
複数ブロック分記憶できる程の容量をもつ。

第３図（Ａ）は、本発明によるデータ先読み方式を実行
した時のデータバッファの状態の１例を示す図であり、
データ続出命令が連続的に出力された場合である。

はじめに、ホストＡからデータ読出命令が発行されると
、ホスｌ−Ａが要求したデータ３Ｉが磁気ディスク５か
らバッファ４に読み出され、ホスト八に転送される。そ
れに続いて、前記データ３１に続いたデータ３２が磁気
ディスク５からバッファ４に読み出される。

先読みデータ３２の量がホストＡの最小先読み！１１Ａ
１を越えた後、ホストＢからデータ読出命令が出される
と、ホストＢからの要求データ３３が磁気ディスク５か
らバッファ４に読み出され、ホス）Ｂに転送される。そ
れに引き続いて前記データ３３の後続データ３４が読み
出される。

その後、ホストＡから、データ３１に続くデータ３２の
続出命令が出された場合には、直ちに、このデータ３２
をバッファ４から読み出すことができる。

第３図（Ｂ）は、本発明によるデータ先読み方式を実行
した時のデータバッファの状態の他の例を示す図である
。

ホスト八からデータ続出命令が発行されると、まずホス
）Ａが要求したデータ３５を磁気ディスク５からバッフ
ァ４に読み出し、ホスｌ−Ａに転送すると共に、その後
続データ３６を磁気ディスク５からバッファ４に読み出
す、この先読みがホストＡに指定された最小先読みデー
タｆ］ＡＩに達する前に、ホストＢよりデータ読出命令
が発行されると、これはスタック部２３−１にスタック
されこの命令の実行は先読みデータ量がＡｔに達成する
まで待たされる。先読みデータ量がＡ１に達すると先読
みは終了し、上記スタックされていた命令が実行されホ
ストＢより要求されたデータ３７をディスク５からバッ
ファ４に読み出し、ホストＢに転送すると共に、その後
続データ３８をも続けてディスク５からバッファ４に読
み出す。

この先読み中にホスト八より最初に要求したデータの後
続データを読み出す命令が発行されると、直ちに先読み
を中止し、ホストＡより要求されたデータを、ディスク
をアクセスすることなくバラ−ファ４よりホストＡに転
送する。この時ホストＡより要求されたデータが先読み
したデータ以上あった場合は、不足する分のデータのみ
をディスクより読み出し、ホスト八に転送する。この後
、ホストＢより最初に要求したデータの後続データを読
み出す命令が発行されると、同様にバッファ４上の先読
みしたデータから直ちにホストＢに転送する。

又、上記の場合において、ホストＢより要求されたデー
タ或いは先読みデータをバッファに格納中にバッファが
一杯になった場合、リング構成とされたバッファ４の初
めからデータが引き続き格納され、先に記憶してあった
ホストＡに転送法のデータは、破壊されるがホストＡの
先読みデータは全部或いはある程度確保され、今後この
データの読み出しが要求された時に利用する。

第４図は、本発明の詳細な説明するための処理フローチ
ャートである。

処理の詳細は前記と同様のため省略するが、データ先読
み中で、最小先読み量に達しないときに発行された命令
で、ディスクをアクセスする必要のない命令は、先読み
を続けながら実行され、また最大先読み量に達するまで
に発行された命令でディスクをアクセスする必要のない
命令は、そのまま先読みを続けながら実行される。

なお、フロー中、スタックが許可された命令とは、リー
ド、ライトのようにディスクへのアクセスの必要な命令
であり、その他の命令、例えば、ディスクがレディ状態
か否かを確認する命令は、スタックが許可されず、直に
実行に移されることとなる。

〔発明の効果〕

以上述べたとおり、本発明によれば、外部配位装置を共
用する各ホストの能力や動作状態にあわせて、指定され
た最大のデータ先読み量と最小のデータ先読み量により
、データバッファを有効に利用するため、外部配位装置
に対するアクセスタイムを短縮することができ、計算機
システム全体としての処理能力の向上に寄与することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理を示す図、 第２図は本発明の実施例のハード構成図、第３図は本発
明のデータバッファへのデータ読出状態を示す図、 第４図は本発明の処理フローを示す流れ図、第５図は従
来例を示す図である。 Ｉａ、ｌｂ・−ホスト ２・−・磁気ディスク制御装置 ３・−・ポインタ（配位装置） ４−データバッファ ５−磁気ディスク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）データバッファ（４）と、ディスク等の外部記憶
   装置（５）と、ホストコンピュータ（１）を備え、ホス
   トコンピュータからデータ読出命令が発行されると、要
   求されたデータを外部記憶装置から前記データバッファ
   へ読み出してホストコンピュータに転送するとともに、
   その後続データを前記データバッファに読み出す先読み
   機能を有するデータ処理装置において、 それぞれホストコンピュータから指定される最小先読み
   量及び最大先読み量が記入される記憶手段（３）を設け
   、 先読み中は最小先読み量に達するまでに発行された命令
   で、外部記憶装置をアクセスする必要のない命令は先読
   みを続けながら実行され、外部記憶装置をアクセスする
   必要のある命令は先読みが最小先読み量に達するまで待
   たされるように制御することを特徴とするデータ先読み
   制御方式。