JPH04270432A - ディスクキャッシュ制御方式 - Google Patents
ディスクキャッシュ制御方式Info
- Publication number
- JPH04270432A JPH04270432A JP3007405A JP740591A JPH04270432A JP H04270432 A JPH04270432 A JP H04270432A JP 3007405 A JP3007405 A JP 3007405A JP 740591 A JP740591 A JP 740591A JP H04270432 A JPH04270432 A JP H04270432A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- disk
- staging
- track
- cache
- prefetch
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000006870 function Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 27
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 15
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 77
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 6
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 6
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 1
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Advance Control (AREA)
- Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディスク装置のアクセ
ス時間を向上させるために用いられるディスクキャッシ
ュ制御方式に関し、特に上位装置からアクセスされたト
ラックの次のトラックを先行してステージングするプリ
フェッチ機能を備えたディスクキャッシュ制御方式に関
する。
ス時間を向上させるために用いられるディスクキャッシ
ュ制御方式に関し、特に上位装置からアクセスされたト
ラックの次のトラックを先行してステージングするプリ
フェッチ機能を備えたディスクキャッシュ制御方式に関
する。
【0002】近年のコンピュータ・システムの発展に伴
い、外部記憶装置の中心である磁気ディスク装置の大容
量かつ高速化が望まれており、磁気ディスク装置のアク
セスを高速化して必要なデータを主記憶装置に高速転送
することが必要である。しかし、磁気ディスク装置をア
クセスするにはヘッド位置付けに機械的動作を伴うため
、磁気ディスク装置のアクセス時間は中央処理装置の半
導体メモリに比較して大幅に遅く、アクセス時間差を減
少させる手段としてディスクキャッシュ制御方式が採用
されている。
い、外部記憶装置の中心である磁気ディスク装置の大容
量かつ高速化が望まれており、磁気ディスク装置のアク
セスを高速化して必要なデータを主記憶装置に高速転送
することが必要である。しかし、磁気ディスク装置をア
クセスするにはヘッド位置付けに機械的動作を伴うため
、磁気ディスク装置のアクセス時間は中央処理装置の半
導体メモリに比較して大幅に遅く、アクセス時間差を減
少させる手段としてディスクキャッシュ制御方式が採用
されている。
【0003】ディスクキャッシュ制御方式は、上位装置
からディスク装置をアクセスした際に、キャッシュメモ
リにトラックデータをステージングし、次の同一トラッ
クをアクセスした際にキャッシュメモリから読出すよう
にしたもので、ディスク装置のヘッド位置付けが不要で
あることから高速アクセスを実現できる。このようなデ
ィスクキャッシュ制御方式には、上位装置がディスク装
置のトラックデータを順次アクセスする場合、次のトラ
ックデータを先行してディスク装置から読出してキャッ
シュメモリにステージングする機能(以下「プリフェッ
チ・ステージング」という)が設けられ、これにより上
位装置のアクセスが必ずキャッシュヒットとなり、アク
セス速度を改善できる。
からディスク装置をアクセスした際に、キャッシュメモ
リにトラックデータをステージングし、次の同一トラッ
クをアクセスした際にキャッシュメモリから読出すよう
にしたもので、ディスク装置のヘッド位置付けが不要で
あることから高速アクセスを実現できる。このようなデ
ィスクキャッシュ制御方式には、上位装置がディスク装
置のトラックデータを順次アクセスする場合、次のトラ
ックデータを先行してディスク装置から読出してキャッ
シュメモリにステージングする機能(以下「プリフェッ
チ・ステージング」という)が設けられ、これにより上
位装置のアクセスが必ずキャッシュヒットとなり、アク
セス速度を改善できる。
【0004】しかし、上位装置の処理速度が高速化する
と、プリフェッチ・ステージング中に同一トラックがア
クセスされ、ステージングを終了するまでアクセスが待
たされる問題があり、この点の改善が望まれる。
と、プリフェッチ・ステージング中に同一トラックがア
クセスされ、ステージングを終了するまでアクセスが待
たされる問題があり、この点の改善が望まれる。
【0005】
【従来の技術】図18はディスクキャッシュ制御方式を
備えた従来の計算機システムを示したもので、例えば磁
気ディスク制御装置(DKC)2と複数の磁気ディスク
装置(DKU)1−1〜1−nとの間に、キャッシュメ
モリ3を備えたディスクキャッシュ制御部(DCC)4
を設けている。
備えた従来の計算機システムを示したもので、例えば磁
気ディスク制御装置(DKC)2と複数の磁気ディスク
装置(DKU)1−1〜1−nとの間に、キャッシュメ
モリ3を備えたディスクキャッシュ制御部(DCC)4
を設けている。
【0006】上位装置5は、中央処理装置(CPU)7
、チャネル処理装置8及び主記憶装置13を備え、チャ
ネル9を介して磁気ディスク装置2と接続される。中央
処理装置7はチャネル処理装置8を制御し、チャネル9
から磁気ディスク制御装置2を介して磁気ディスク装置
1−1〜1−nのいずれかを指定してデータを読み書き
する。尚、12は磁気ディスク制御アダプタである。
、チャネル処理装置8及び主記憶装置13を備え、チャ
ネル9を介して磁気ディスク装置2と接続される。中央
処理装置7はチャネル処理装置8を制御し、チャネル9
から磁気ディスク制御装置2を介して磁気ディスク装置
1−1〜1−nのいずれかを指定してデータを読み書き
する。尚、12は磁気ディスク制御アダプタである。
【0007】例えば中央処理装置7より磁気ディスク装
置1−1のデータ読出しのためのスタートI/O命令が
実行されると、チャネル9はチャネル命令語列に変換し
て磁気ディスク制御装置2にチャネル命令語を逐次発行
する。このチャネル命令語には、磁気ディスク装置1−
1の読出書込用のヘッドを目的のトラックに位置づけす
るシーク命令、トラック上の目的レコードの手前を検出
するセットセクタ命令、目的レコードを検索するサーチ
命令、更にリード命令/ライト命令等がある。
置1−1のデータ読出しのためのスタートI/O命令が
実行されると、チャネル9はチャネル命令語列に変換し
て磁気ディスク制御装置2にチャネル命令語を逐次発行
する。このチャネル命令語には、磁気ディスク装置1−
1の読出書込用のヘッドを目的のトラックに位置づけす
るシーク命令、トラック上の目的レコードの手前を検出
するセットセクタ命令、目的レコードを検索するサーチ
命令、更にリード命令/ライト命令等がある。
【0008】磁気ディスク制御装置2はチャネル8から
のシーク命令を受け取ると、ディスクキャッシュ制御部
4に問い合わせて指定トラックのデータがキャッシュメ
モリ3に格納されているかどうかを判定する。もし、指
定トラックのデータが無いキャッシュ・ミスが判定され
ると、磁気ディスク制御装置2はデバイスアダプタ部1
1、具体的には磁気ディスク制御アダプタを経て磁気デ
ィスク装置1−1の指定トラックの内容を読出してキャ
ッシュメモリ3に格納する。
のシーク命令を受け取ると、ディスクキャッシュ制御部
4に問い合わせて指定トラックのデータがキャッシュメ
モリ3に格納されているかどうかを判定する。もし、指
定トラックのデータが無いキャッシュ・ミスが判定され
ると、磁気ディスク制御装置2はデバイスアダプタ部1
1、具体的には磁気ディスク制御アダプタを経て磁気デ
ィスク装置1−1の指定トラックの内容を読出してキャ
ッシュメモリ3に格納する。
【0009】一方、指定トラックのデータが既にキャッ
シュメモリ3に格納されているキャッシュ・ヒットが判
定されると、磁気ディスク装置1−1のヘッドの位置付
けは行わず、キャッシュメモリ3から指定トラックのデ
ータを読出し、チャネル9、チャネル処理装置8を経て
主記憶装置13に転送する。従って、磁気ディスク装置
1のヘッド位置付けの必要がなく、アクセス時間は非常
に改善される。
シュメモリ3に格納されているキャッシュ・ヒットが判
定されると、磁気ディスク装置1−1のヘッドの位置付
けは行わず、キャッシュメモリ3から指定トラックのデ
ータを読出し、チャネル9、チャネル処理装置8を経て
主記憶装置13に転送する。従って、磁気ディスク装置
1のヘッド位置付けの必要がなく、アクセス時間は非常
に改善される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ところで、キャッシュ
メモリ3の容量は、磁気ディスク制御装置2の配下の磁
気ディスク装置1−1〜1−nの容量に比較して数パー
セントであり、データは最も最近使われたデータの順番
にスペースが管理されている。即ち、最も古く使用され
たトラックデータから追い出してメモリ解放し、最も最
近使用されたデータ順にトラックデータが保持されるよ
うに考慮されている。
メモリ3の容量は、磁気ディスク制御装置2の配下の磁
気ディスク装置1−1〜1−nの容量に比較して数パー
セントであり、データは最も最近使われたデータの順番
にスペースが管理されている。即ち、最も古く使用され
たトラックデータから追い出してメモリ解放し、最も最
近使用されたデータ順にトラックデータが保持されるよ
うに考慮されている。
【0011】更に、中央処理装置7が磁気ディスク装置
1−1〜1−nに記録されているデータを順次読む場合
、先行して次のトラックデータをキャッシュメモリ3に
ステージングするプリフェッチ・ステージング機能も実
現されている。即ち、プリフェッチ・ステージングは、
現在、中央処理装置7がアクセスしているトラックレコ
ードの次のトラックを磁気ディスク制御装置2とディス
クキャッシュ制御部4がキャッシュメモリ3にステージ
することである。
1−1〜1−nに記録されているデータを順次読む場合
、先行して次のトラックデータをキャッシュメモリ3に
ステージングするプリフェッチ・ステージング機能も実
現されている。即ち、プリフェッチ・ステージングは、
現在、中央処理装置7がアクセスしているトラックレコ
ードの次のトラックを磁気ディスク制御装置2とディス
クキャッシュ制御部4がキャッシュメモリ3にステージ
することである。
【0012】このプリフェッチ・ステージングにより、
中央処理装置7が順次レコードを読むアクセスの場合、
一連のスタートI/Oは常にトラックヒットで処理され
、アクセス時間の改善が期待できる。しかし、より高速
な中央処理装置7では、磁気ディスク制御装置2とディ
スクキャッシュ制御部4が行うプリフェッチ・ステージ
ングを開始する前に、中央処理装置7がプリフェッチと
同一のトラックのレコードを読むスタートI/O命令を
実行する確率が高くなる。この場合、そのままプリフェ
ッチ・ステージングを行うと、スタートI/Oはプリフ
ェッチ動作が完了してからヒット処理されることになる
。見かけ上はトラック・ヒットだがプリフェッチ・ステ
ージしている間(ディスク1回転分)だけ待たされる結
果となり、中央処理装置7からのアクセス性能が低下す
る。
中央処理装置7が順次レコードを読むアクセスの場合、
一連のスタートI/Oは常にトラックヒットで処理され
、アクセス時間の改善が期待できる。しかし、より高速
な中央処理装置7では、磁気ディスク制御装置2とディ
スクキャッシュ制御部4が行うプリフェッチ・ステージ
ングを開始する前に、中央処理装置7がプリフェッチと
同一のトラックのレコードを読むスタートI/O命令を
実行する確率が高くなる。この場合、そのままプリフェ
ッチ・ステージングを行うと、スタートI/Oはプリフ
ェッチ動作が完了してからヒット処理されることになる
。見かけ上はトラック・ヒットだがプリフェッチ・ステ
ージしている間(ディスク1回転分)だけ待たされる結
果となり、中央処理装置7からのアクセス性能が低下す
る。
【0013】図19は従来のプリフェッチ・ステージン
グ処理の説明図であり、次のステップ(2a)〜(2h
)からなる。尚、磁気ディスク装置1−1を指定したア
クセスを例にとる。 ステップ(2a);いまディスクキャッシュ制御部4が
、ある指定トラックのプリフェッチ・ステージングが必
要と判断してジョブを作成する。ここでジョブとは、磁
気ディスク制御装置2内のディスク処理の単位であり、
スタートI/O毎やプリフェッチ毎に作成される。 ジョブの中にはディスク処理がスタートI/Oなのかプ
リフェッチなのか等の識別情報、処理対象のディスク装
置がどれかの指定情報、更にどのトラックなのか等の情
報が存在する。
グ処理の説明図であり、次のステップ(2a)〜(2h
)からなる。尚、磁気ディスク装置1−1を指定したア
クセスを例にとる。 ステップ(2a);いまディスクキャッシュ制御部4が
、ある指定トラックのプリフェッチ・ステージングが必
要と判断してジョブを作成する。ここでジョブとは、磁
気ディスク制御装置2内のディスク処理の単位であり、
スタートI/O毎やプリフェッチ毎に作成される。 ジョブの中にはディスク処理がスタートI/Oなのかプ
リフェッチなのか等の識別情報、処理対象のディスク装
置がどれかの指定情報、更にどのトラックなのか等の情
報が存在する。
【0014】続いてディスクキャッシュ制御部4はプリ
フェッチ・ステージング処理のジョブの実行をデバイス
アダプタ部11に依頼する。同時に指定トラックに関す
るディスクキャッシュ状態を「ミス」から「プリフェッ
チ開始」に変える。「プリフェッチ開始」とはディスク
装置がプリフェッチ・ステージのためにシーク及びセッ
トセクタ中であることを表す。
フェッチ・ステージング処理のジョブの実行をデバイス
アダプタ部11に依頼する。同時に指定トラックに関す
るディスクキャッシュ状態を「ミス」から「プリフェッ
チ開始」に変える。「プリフェッチ開始」とはディスク
装置がプリフェッチ・ステージのためにシーク及びセッ
トセクタ中であることを表す。
【0015】ステップ(2b);デバイスアダプタ部1
1はジョブの内容から該当するデバイスとして例えば磁
気ディスク装置1−1を選択する。続いてプリフェッチ
処理なので目的のトラックの先頭レコードにヘッドを位
置付けるため、磁気ディスク装置1−1に「シーク」と
「セットセクタ」を命令して磁気ディスク装置1−1を
付き放す。
1はジョブの内容から該当するデバイスとして例えば磁
気ディスク装置1−1を選択する。続いてプリフェッチ
処理なので目的のトラックの先頭レコードにヘッドを位
置付けるため、磁気ディスク装置1−1に「シーク」と
「セットセクタ」を命令して磁気ディスク装置1−1を
付き放す。
【0016】ステップ(2c);磁気ディスク装置1−
1は命令されたトラックとレコード位置に機械的にヘッ
ドを位置付けるシークとセットセクタの動作を開始する
。 ステップ(2d);磁気ディスク装置1−1のシーク及
びセットセクタ動作中に、中央処理装置7がプリフェッ
チ・ステージ処理中のトラックと同一のトラックのレコ
ードを読むスタートI/Oを発行したとする。チャネル
アダプタ部10はシーク、セットセクタ及びサーチの各
チャネル命令語を逐次受け取ってスタートI/Oのジョ
ブを作成する。そして、ディスクキャッシュ制御部4に
指定トラックのヒット判定を依頼する。
1は命令されたトラックとレコード位置に機械的にヘッ
ドを位置付けるシークとセットセクタの動作を開始する
。 ステップ(2d);磁気ディスク装置1−1のシーク及
びセットセクタ動作中に、中央処理装置7がプリフェッ
チ・ステージ処理中のトラックと同一のトラックのレコ
ードを読むスタートI/Oを発行したとする。チャネル
アダプタ部10はシーク、セットセクタ及びサーチの各
チャネル命令語を逐次受け取ってスタートI/Oのジョ
ブを作成する。そして、ディスクキャッシュ制御部4に
指定トラックのヒット判定を依頼する。
【0017】ステップ(2e);ディスクキャッシュ制
御部4は指定トラックが現在「プリフェッチ開始状態」
で使用中であることをチャネルアダプタ部10に通知す
る。チャネルアダプタ部10は同一トラックが他のジョ
ブで使用中、即ちプリフェッチ・ステージング中なので
、ステージング完了を待つためにチャネル9と切り離れ
る。このジョブは指定トラック使用中が終了した時点で
実行される。
御部4は指定トラックが現在「プリフェッチ開始状態」
で使用中であることをチャネルアダプタ部10に通知す
る。チャネルアダプタ部10は同一トラックが他のジョ
ブで使用中、即ちプリフェッチ・ステージング中なので
、ステージング完了を待つためにチャネル9と切り離れ
る。このジョブは指定トラック使用中が終了した時点で
実行される。
【0018】ステップ(2f);デバイスアダプタ部1
1は磁気ディスク装置1−1がシーク及びセットセクタ
完了した時点で、磁気ディスク装置1−1からのプリフ
ェッチ・ステージングのリードを開始し、キャッシュメ
モリ3に格納させる。 ステップ(2g);デバイスアダプタ部11はステージ
ング完了をディスクキャッシュ制御部4に通知する。こ
のため指定トラックのディスクキャッシュ状態はヒット
に移行する。ディスクキャッシュ制御部4は指定トラッ
ク使用中が終了し、スタートI/Oのジョブがキャッシ
ュ・ヒットで実行できることをチャネルアダプタ部10
に通知する。
1は磁気ディスク装置1−1がシーク及びセットセクタ
完了した時点で、磁気ディスク装置1−1からのプリフ
ェッチ・ステージングのリードを開始し、キャッシュメ
モリ3に格納させる。 ステップ(2g);デバイスアダプタ部11はステージ
ング完了をディスクキャッシュ制御部4に通知する。こ
のため指定トラックのディスクキャッシュ状態はヒット
に移行する。ディスクキャッシュ制御部4は指定トラッ
ク使用中が終了し、スタートI/Oのジョブがキャッシ
ュ・ヒットで実行できることをチャネルアダプタ部10
に通知する。
【0019】ステップ(2h);チャネルアダプタ部1
0はチャネル9と再結合した後、スタートI/Oで指定
されたトラック上のレコードをキャッシュメモリ3から
チャネル9及びチャネル処理装置8を介して中央処理装
置7にデータ転送する。このように従来のディスクキャ
ッシュ制御方式におけるプリフェッチ・ステージングに
あっては、ステージング中に同一トラックを指定したス
タートI/Oが発行されると、プリフェッチ・ステージ
ングが終了してキャッシュ・ヒットとなるまでスタート
I/Oが実行待ちとなり、アクセス速度が低下する問題
があった。
0はチャネル9と再結合した後、スタートI/Oで指定
されたトラック上のレコードをキャッシュメモリ3から
チャネル9及びチャネル処理装置8を介して中央処理装
置7にデータ転送する。このように従来のディスクキャ
ッシュ制御方式におけるプリフェッチ・ステージングに
あっては、ステージング中に同一トラックを指定したス
タートI/Oが発行されると、プリフェッチ・ステージ
ングが終了してキャッシュ・ヒットとなるまでスタート
I/Oが実行待ちとなり、アクセス速度が低下する問題
があった。
【0020】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、プリフェッチ・ステージ中のトラッ
クと上位装置が次にアクセスしたトラックと重なった場
合、上位装置のアクセス待ちを必要最小限に抑えた高速
アクセスができるディスクキャッシュ制御方式を提供す
ることを目的とする。
てなされたもので、プリフェッチ・ステージ中のトラッ
クと上位装置が次にアクセスしたトラックと重なった場
合、上位装置のアクセス待ちを必要最小限に抑えた高速
アクセスができるディスクキャッシュ制御方式を提供す
ることを目的とする。
【0021】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理説明
図である。まず本発明は、ディスク装置1を制御するデ
ィスク制御部2と、キャッシュメモリ3を備えたディス
クキャッシュ制御装置4とを有し、上位装置5がディス
ク装置1のトラックデータを順次アクセスする場合に、
次のトラックデータを先行してディスク装置1から読出
してキャッシュメモリ3にステージングする機能(プリ
フェッチ・ステージング)を備えたディスクキャッシュ
制御方式を対象とする。
図である。まず本発明は、ディスク装置1を制御するデ
ィスク制御部2と、キャッシュメモリ3を備えたディス
クキャッシュ制御装置4とを有し、上位装置5がディス
ク装置1のトラックデータを順次アクセスする場合に、
次のトラックデータを先行してディスク装置1から読出
してキャッシュメモリ3にステージングする機能(プリ
フェッチ・ステージング)を備えたディスクキャッシュ
制御方式を対象とする。
【0022】このようなディスクキャッシュ制御方式に
つき本発明にあっては、プリフェッチ・ステージング中
に上位装置5から現在ステージングを開始しているトラ
ックと同一トラックがアクセスされたことをディクスキ
ャッシュ制御装置4が判別した際に、キャッシュ状態管
理テーブル6の内容をステージング状態からミス・ステ
ージング状態に変更する。
つき本発明にあっては、プリフェッチ・ステージング中
に上位装置5から現在ステージングを開始しているトラ
ックと同一トラックがアクセスされたことをディクスキ
ャッシュ制御装置4が判別した際に、キャッシュ状態管
理テーブル6の内容をステージング状態からミス・ステ
ージング状態に変更する。
【0023】この変更後にディスク装置1からリード開
始通知を受けた時にミス・ステージ処理を実行してディ
スク装置から読出されたデータを上位装置5に転送する
と同時にキャッシュメモリ3にステージングし、上位装
置5への転送終了後に残りのトラックデータをキャッシ
ュメモリ3にステージングすることを特徴とする。また
ディスク制御装置2は複数のディスク装置1−1〜1−
nを制御し、ディスクキャッシュ制御装置4は複数のデ
ィスク装置1−1〜1−nに共用される。
始通知を受けた時にミス・ステージ処理を実行してディ
スク装置から読出されたデータを上位装置5に転送する
と同時にキャッシュメモリ3にステージングし、上位装
置5への転送終了後に残りのトラックデータをキャッシ
ュメモリ3にステージングすることを特徴とする。また
ディスク制御装置2は複数のディスク装置1−1〜1−
nを制御し、ディスクキャッシュ制御装置4は複数のデ
ィスク装置1−1〜1−nに共用される。
【0024】
【作用】このような構成を備えた本発明のディスクキャ
ッシュ制御方式によれば、上位装置5が順次ディスク装
置1をアクセスし、ディスク制御装置2とディスクキャ
ッシュ制御装置4で次のトラックのデータをキャッシュ
メモリにステージングしている際に、上位装置5の高速
化に伴ってステージング中のトラックと同一トラックの
アクセス命令が発行された場合には、ステージング対象
トラックの状態を示すキャッシュ管理テーブル6の内容
をステージング状態からミス・ステージング状態に変更
する。
ッシュ制御方式によれば、上位装置5が順次ディスク装
置1をアクセスし、ディスク制御装置2とディスクキャ
ッシュ制御装置4で次のトラックのデータをキャッシュ
メモリにステージングしている際に、上位装置5の高速
化に伴ってステージング中のトラックと同一トラックの
アクセス命令が発行された場合には、ステージング対象
トラックの状態を示すキャッシュ管理テーブル6の内容
をステージング状態からミス・ステージング状態に変更
する。
【0025】この変更後にディスク装置1よりリード開
始通知を受けたならば、ミス・ステージの実行によりリ
ードデータ(トラックの中の必要なレコード)を上位装
置5に転送する同時にキャッシュメモリ3にもステージ
ングする。即ち、従来のようにキャッシュ・ヒットを待
たずにディスク装置1のデータを上位装置5に転送でき
、ディスク1回転分に相当する上位装置のアクセス待ち
を不要にできる。
始通知を受けたならば、ミス・ステージの実行によりリ
ードデータ(トラックの中の必要なレコード)を上位装
置5に転送する同時にキャッシュメモリ3にもステージ
ングする。即ち、従来のようにキャッシュ・ヒットを待
たずにディスク装置1のデータを上位装置5に転送でき
、ディスク1回転分に相当する上位装置のアクセス待ち
を不要にできる。
【0026】上位装置5に対するデータ転送が終了する
と、残りのトラックデータをキャッシュメモリ3に格納
するポストステージングを行ない、最終的にキャッシュ
・ヒット状態に移行する。より具体的には、プリフェッ
チ・ステージング開始中に上位装置5から同一トラック
に対するスタートI/Oが発行された場合、従来のよう
なスタートI/Oをステージング完了まで待たせること
なしに、ミス・ステージングをしながら同時に上位装置
5にデータ転送することができきる。
と、残りのトラックデータをキャッシュメモリ3に格納
するポストステージングを行ない、最終的にキャッシュ
・ヒット状態に移行する。より具体的には、プリフェッ
チ・ステージング開始中に上位装置5から同一トラック
に対するスタートI/Oが発行された場合、従来のよう
なスタートI/Oをステージング完了まで待たせること
なしに、ミス・ステージングをしながら同時に上位装置
5にデータ転送することができきる。
【0027】
【実施例】図2は本発明のディスクキャッシュ制御方式
を備えた計算機システムの一例を示した実施例構成図で
ある。図2において、5は上位装置であり、中央処理装
置(CPU)7、チャネル処理装置8、主記憶装置13
を備え、ディスク装置側とを結ぶ2つのチャネル9−1
,9−2を備えている。
を備えた計算機システムの一例を示した実施例構成図で
ある。図2において、5は上位装置であり、中央処理装
置(CPU)7、チャネル処理装置8、主記憶装置13
を備え、ディスク装置側とを結ぶ2つのチャネル9−1
,9−2を備えている。
【0028】上位装置5に対しては磁気ディスク制御装
置2が設けられ、磁気ディスク制御装置2内には、ディ
スクアクセス用としてチャネルアダプタ部10−1,1
0−2、デバイスアダプタ部11−1,11−2、これ
らに共用される共用制御テーブル14、キャッシュメモ
リ3を備えたディスクキャッシュ制御部4が設けられる
。尚、チャネルアダプタ部10−3,10−4は他の上
位装置のために設けられる。
置2が設けられ、磁気ディスク制御装置2内には、ディ
スクアクセス用としてチャネルアダプタ部10−1,1
0−2、デバイスアダプタ部11−1,11−2、これ
らに共用される共用制御テーブル14、キャッシュメモ
リ3を備えたディスクキャッシュ制御部4が設けられる
。尚、チャネルアダプタ部10−3,10−4は他の上
位装置のために設けられる。
【0029】チャネルアダプタ部10−1,10−2は
、中央処理装置7からチャネル9−1,9−2を介して
送られてくるチャネル命令語を解読し、またチャネル命
令語に付随するパラメータの受理し、更にチャネル9−
1,9−2との間の読み書き、データ転送を行う。更に
チャネルアダプタ部10−1,10−2は、キャッシュ
処理に関し、ディスクキャッシュ制御部4にアクセスす
べきトラック番号のヒット判定を依頼し、ディスクキャ
ッシュ制御部4から報告される判定結果を元に、キャッ
シュ・ヒット処理の実行や磁気ディスク装置1−1〜1
−nに対するミス・ステージング処理のジョブを作成す
る。
、中央処理装置7からチャネル9−1,9−2を介して
送られてくるチャネル命令語を解読し、またチャネル命
令語に付随するパラメータの受理し、更にチャネル9−
1,9−2との間の読み書き、データ転送を行う。更に
チャネルアダプタ部10−1,10−2は、キャッシュ
処理に関し、ディスクキャッシュ制御部4にアクセスす
べきトラック番号のヒット判定を依頼し、ディスクキャ
ッシュ制御部4から報告される判定結果を元に、キャッ
シュ・ヒット処理の実行や磁気ディスク装置1−1〜1
−nに対するミス・ステージング処理のジョブを作成す
る。
【0030】キャッシュ・ヒットの場合は、キャッシュ
メモリ3をアクセスしてデータをチャネル9−1,9−
2から中央処理装置7に転送する。ミス・ステージング
の場合は、デバイスアダプタ部11−1,11−2に磁
気ディスク装置1−1〜1−nからのステージング実行
を依頼する。デバイスアダプタ部11−1,11−2は
、磁気ディスク装置1−1〜1−nの中の指定されいず
れか1つの装置の読出書込用のヘッドの位置付け(シー
ク)や、ディスク上のデータのリード又はライトを処理
する。また、キャッシュ・ミスの場合、磁気ディスク装
置1−1〜1−nからキャッシュメモリ3にデータ格納
するステージングのために、ディスクキャッシュ制御部
3にメモリスペースの確保を要求したり、ステージング
が完了したことを通知したりする。
メモリ3をアクセスしてデータをチャネル9−1,9−
2から中央処理装置7に転送する。ミス・ステージング
の場合は、デバイスアダプタ部11−1,11−2に磁
気ディスク装置1−1〜1−nからのステージング実行
を依頼する。デバイスアダプタ部11−1,11−2は
、磁気ディスク装置1−1〜1−nの中の指定されいず
れか1つの装置の読出書込用のヘッドの位置付け(シー
ク)や、ディスク上のデータのリード又はライトを処理
する。また、キャッシュ・ミスの場合、磁気ディスク装
置1−1〜1−nからキャッシュメモリ3にデータ格納
するステージングのために、ディスクキャッシュ制御部
3にメモリスペースの確保を要求したり、ステージング
が完了したことを通知したりする。
【0031】ディスクキャッシュ制御部3は、チャネル
アダプタ部10−1,10−2から依頼された指定の磁
気ディスク装置1−iのトラックのヒット判定を行う。 キャッシュ・ヒットの場合、トラックデータが格納され
ているキャッシュメモリ3の位置を判定を依頼したチャ
ネルアダプタ部10−1又は10−2に通知する。ミス
・ステージングの場合は、キャッシュメモリ3の割当て
や、ステージングを完了したキャッシュデータの管理、
更にはプリフェッチ・ステージングのジョブの作成など
を行う。
アダプタ部10−1,10−2から依頼された指定の磁
気ディスク装置1−iのトラックのヒット判定を行う。 キャッシュ・ヒットの場合、トラックデータが格納され
ているキャッシュメモリ3の位置を判定を依頼したチャ
ネルアダプタ部10−1又は10−2に通知する。ミス
・ステージングの場合は、キャッシュメモリ3の割当て
や、ステージングを完了したキャッシュデータの管理、
更にはプリフェッチ・ステージングのジョブの作成など
を行う。
【0032】共通制御テーブル14は、中央処理装置7
からのスタートI/Oやディスクキャッシュ制御部から
のプリフェッチ・ステージング処理のために作成された
ジョブを記憶したり、配下の磁気ディスク装置1−1〜
1−nの状態情報を記憶するためのテーブル領域を持ち
、各制御部から参照及び更新が可能できる。磁気ディス
ク制御装置2内の各機能部間は内部共通バス15−1,
15−2でチャネル9−1,9−2の系統毎に論理結合
されており、内部共通バス15−1,15−2を介して
機能部間の命令の授受やテーブル情報の更新及び参照を
行う。
からのスタートI/Oやディスクキャッシュ制御部から
のプリフェッチ・ステージング処理のために作成された
ジョブを記憶したり、配下の磁気ディスク装置1−1〜
1−nの状態情報を記憶するためのテーブル領域を持ち
、各制御部から参照及び更新が可能できる。磁気ディス
ク制御装置2内の各機能部間は内部共通バス15−1,
15−2でチャネル9−1,9−2の系統毎に論理結合
されており、内部共通バス15−1,15−2を介して
機能部間の命令の授受やテーブル情報の更新及び参照を
行う。
【0033】図3は図2の共通制御テーブル14の格納
内容を示したもので、図3(a)に示すように、キャシ
ュ状態管理テーブルとしてのデバイス管理テーブル6と
、ジョブテーブル群16が設けられる。デバイス管理テ
ーブル6は、ディスク制御装置2に接続されている機番
#0〜#Nで示す磁気ディスク装置1−1〜1−n分の
情報がある。デバイス管理テーブル6は図3(b)に機
番#iを取り出して示すように、 「現在トラック番号」 「ジョブ先頭位置」 「ジョブ最終位置」 「状態フラグ」 が設けられる。「現在トラック番号」は、磁気ディスク
装置1−iの書込読出用のヘッドがどのトラックに位置
付けられているかを記憶している。「ジョブ先頭位置」
及び「ジョブ最終位置」は、磁気ディスク装置1−iに
関して実行する「ジョブ・リンク」の先頭と最終の位置
を記憶している。「情報フラグ」には、いずれかのジョ
ブで使用中か否かを記憶している「使用中」フラグF1
、使用中の詳細状態としての「シーク/セットセクタ中
」フラグF2、「リード/ライト中」を記憶するフラグ
F3、更に、使用中が「プリフェッチ・ステージング」
であることを記憶するフラグF4がある。
内容を示したもので、図3(a)に示すように、キャシ
ュ状態管理テーブルとしてのデバイス管理テーブル6と
、ジョブテーブル群16が設けられる。デバイス管理テ
ーブル6は、ディスク制御装置2に接続されている機番
#0〜#Nで示す磁気ディスク装置1−1〜1−n分の
情報がある。デバイス管理テーブル6は図3(b)に機
番#iを取り出して示すように、 「現在トラック番号」 「ジョブ先頭位置」 「ジョブ最終位置」 「状態フラグ」 が設けられる。「現在トラック番号」は、磁気ディスク
装置1−iの書込読出用のヘッドがどのトラックに位置
付けられているかを記憶している。「ジョブ先頭位置」
及び「ジョブ最終位置」は、磁気ディスク装置1−iに
関して実行する「ジョブ・リンク」の先頭と最終の位置
を記憶している。「情報フラグ」には、いずれかのジョ
ブで使用中か否かを記憶している「使用中」フラグF1
、使用中の詳細状態としての「シーク/セットセクタ中
」フラグF2、「リード/ライト中」を記憶するフラグ
F3、更に、使用中が「プリフェッチ・ステージング」
であることを記憶するフラグF4がある。
【0034】この内、「F2:シーク/セットセクタ中
」,「F3:リード/ライト中」,「F4:プリフェッ
チ・ステージ中」の各フラグは本発明によるプリフェッ
チ・ステージングのために追加したものである。「ジョ
ブ」は図示のように、磁気ディスク装置1−1/〜1−
n単位にリンクが形成され、ジョブリンクの先頭と最終
はデバイス管理テーブル6から参照できる。ジョブリン
クにおける各ジョブのリンクとの関係は、図3(c)に
示すように、「前ジョブ位置」、「後ジョブ位置」とし
て記憶されている。
」,「F3:リード/ライト中」,「F4:プリフェッ
チ・ステージ中」の各フラグは本発明によるプリフェッ
チ・ステージングのために追加したものである。「ジョ
ブ」は図示のように、磁気ディスク装置1−1/〜1−
n単位にリンクが形成され、ジョブリンクの先頭と最終
はデバイス管理テーブル6から参照できる。ジョブリン
クにおける各ジョブのリンクとの関係は、図3(c)に
示すように、「前ジョブ位置」、「後ジョブ位置」とし
て記憶されている。
【0035】「目的トラック位置」には、このジョブが
実行すべきトラック番号を記憶しており、デバイス管理
テーブル6の記憶しているトラック番号と比較してシー
クが必要か否か判断される。「ジョブフラグ」は、この
ジョブが中央処理装置7からのスターヘトI/O、ディ
スクキャッシュ制御部3からのプリフェッチか等を記憶
するもので、スタートI/OのジョブフラグJ1及びプ
リフェッチのジョブフラグJ2を設けている。
実行すべきトラック番号を記憶しており、デバイス管理
テーブル6の記憶しているトラック番号と比較してシー
クが必要か否か判断される。「ジョブフラグ」は、この
ジョブが中央処理装置7からのスターヘトI/O、ディ
スクキャッシュ制御部3からのプリフェッチか等を記憶
するもので、スタートI/OのジョブフラグJ1及びプ
リフェッチのジョブフラグJ2を設けている。
【0036】このプリフェッチのジョブフラグJ2は本
発明によるプリフェッチ・ステージングのために追加し
たものである。次に図4を参照して本発明のディスクキ
ャッシュ制御方式における基本的なプリフェッチ・ステ
ージング処理の流れを説明すると、次のステップ(1a
)〜(1h)に示すようになる。尚、チャネル9−1の
系統でアクセスが行なわれ、磁気ディスク装置1−1が
指定された場合を例にとる。
発明によるプリフェッチ・ステージングのために追加し
たものである。次に図4を参照して本発明のディスクキ
ャッシュ制御方式における基本的なプリフェッチ・ステ
ージング処理の流れを説明すると、次のステップ(1a
)〜(1h)に示すようになる。尚、チャネル9−1の
系統でアクセスが行なわれ、磁気ディスク装置1−1が
指定された場合を例にとる。
【0037】ステップ(1a);ディスクキャッシュ制
御部3は磁気ディスク装置1−1のある指定トラックの
プリフェッチ・ステージが必要と判断してジョブを作成
し、このプリフェッチ・ステージング処理のジョブの実
行をデバイスアダプタ部11−1に依頼する。同時に指
定とラックに関するデバイス管理テーブル6のディスク
キャッシュ状態を「ミス」から「プリフェッチ開始」に
変える。
御部3は磁気ディスク装置1−1のある指定トラックの
プリフェッチ・ステージが必要と判断してジョブを作成
し、このプリフェッチ・ステージング処理のジョブの実
行をデバイスアダプタ部11−1に依頼する。同時に指
定とラックに関するデバイス管理テーブル6のディスク
キャッシュ状態を「ミス」から「プリフェッチ開始」に
変える。
【0038】ステップ(1b);デバイスアダプタ部1
1−1はジョブの内容から該当するデバイスとして磁気
ディスク装置1−1を選択する。この場合、プリフェッ
チ処理なので目的のトラックの先頭レコードにヘッドを
位置付けるために、磁気ディスク装置1−1に「シーク
」と「セットセクタ」を命令して磁気ディスク装置1−
1を付き放す。
1−1はジョブの内容から該当するデバイスとして磁気
ディスク装置1−1を選択する。この場合、プリフェッ
チ処理なので目的のトラックの先頭レコードにヘッドを
位置付けるために、磁気ディスク装置1−1に「シーク
」と「セットセクタ」を命令して磁気ディスク装置1−
1を付き放す。
【0039】ステップ(1c);磁気ディスク装置1−
1は命令されたトラックとレコード位置に機械的にヘッ
ドを位置付けるシークとセットセクタの動作を開始する
。 ステップ(1d);磁気ディスク装置1−1のシーク及
びセットセクタ動作中に、中央処理装置7がプリフェッ
チ・ステージ処理と同一のトラックのレコードを読むス
タートI/Oを発行したとする。チャネルアダプタ部1
0−1はシーク、セットセクタ及びサーチのチャネル命
令語を逐次受け取ってスタートI/Oジョブを作成し、
ディスクキャッシュ制御部4に指定トラックのヒット判
定を依頼する。
1は命令されたトラックとレコード位置に機械的にヘッ
ドを位置付けるシークとセットセクタの動作を開始する
。 ステップ(1d);磁気ディスク装置1−1のシーク及
びセットセクタ動作中に、中央処理装置7がプリフェッ
チ・ステージ処理と同一のトラックのレコードを読むス
タートI/Oを発行したとする。チャネルアダプタ部1
0−1はシーク、セットセクタ及びサーチのチャネル命
令語を逐次受け取ってスタートI/Oジョブを作成し、
ディスクキャッシュ制御部4に指定トラックのヒット判
定を依頼する。
【0040】ステップ(1e);ディスクキャッシュ制
御部4は「プリフェッチ開始状態」のトラックにスター
トI/Oが実行されたことを判断し、チャネルアダプタ
部10−1にトラック・ミスを通知する。続いて指定ト
ラックのディスクキャッシュ状態を「ミス・ステージ開
始」に切り換える。
御部4は「プリフェッチ開始状態」のトラックにスター
トI/Oが実行されたことを判断し、チャネルアダプタ
部10−1にトラック・ミスを通知する。続いて指定ト
ラックのディスクキャッシュ状態を「ミス・ステージ開
始」に切り換える。
【0041】更に、デバイスアダプタ部11−1が実行
中であるプリフェッチ・ステージ処理のジョブを撤回し
、スタートI/Oの「ミス・ステージング」処理のジョ
ブに変更し、トラック・ミスを受け取ったシーク及びセ
ットセクタ完了を待つためにチャネル9−1と切り離れ
る。このジョブは磁気ディスク装置1−1のシーク及び
セットセクタが完了した時点で実行される。
中であるプリフェッチ・ステージ処理のジョブを撤回し
、スタートI/Oの「ミス・ステージング」処理のジョ
ブに変更し、トラック・ミスを受け取ったシーク及びセ
ットセクタ完了を待つためにチャネル9−1と切り離れ
る。このジョブは磁気ディスク装置1−1のシーク及び
セットセクタが完了した時点で実行される。
【0042】ステップ(1f);デバイスアダプタ部1
1−1は、磁気ディスク装置1−1のシーク及びセット
セクタ完了した時点で、磁気ディスク装置1−1からの
ミス・ステージングのリードを開始する。このリードデ
ータはキャッシュメモリ3に格納されながら同時にデバ
イスアダプタ部11−1、チャネルアダプタ部10−1
を経由し、チャネル9−1から中央処理装置7に転送さ
れさる。
1−1は、磁気ディスク装置1−1のシーク及びセット
セクタ完了した時点で、磁気ディスク装置1−1からの
ミス・ステージングのリードを開始する。このリードデ
ータはキャッシュメモリ3に格納されながら同時にデバ
イスアダプタ部11−1、チャネルアダプタ部10−1
を経由し、チャネル9−1から中央処理装置7に転送さ
れさる。
【0043】ステップ(1g);スタートI/Oは指定
レコードのデータ転送が終了した時点で終了する。続い
てチャネルアダプタ部10−1はデバイスアダプタ部1
1−1に残りのレコードのステージング、即ちポスト・
ステージングを依頼して処理終了する。このためディス
クキャッシュ状態は「ミス・ステージング」から「ポス
ト・ステージング」に移行する。
レコードのデータ転送が終了した時点で終了する。続い
てチャネルアダプタ部10−1はデバイスアダプタ部1
1−1に残りのレコードのステージング、即ちポスト・
ステージングを依頼して処理終了する。このためディス
クキャッシュ状態は「ミス・ステージング」から「ポス
ト・ステージング」に移行する。
【0044】ステップ(1h);デバイスアダプタ部1
1−1は、指定トラックのステージングが完了したこと
をディスクキャッシュ制御部4に通知し、最終的にキャ
ッシュ状態はヒットに移行する。次に図4に示した本発
明におけるプリフェッチ・ステージング処理を図3のデ
バイス管理テーブル6及びジョブテーブル群16を参照
して説明すると次のようになる。
1−1は、指定トラックのステージングが完了したこと
をディスクキャッシュ制御部4に通知し、最終的にキャ
ッシュ状態はヒットに移行する。次に図4に示した本発
明におけるプリフェッチ・ステージング処理を図3のデ
バイス管理テーブル6及びジョブテーブル群16を参照
して説明すると次のようになる。
【0045】いま中央処理装置7がチャネル9−1より
機番#0の磁気ディスク装置1−1に対し順次アクセス
のリードを実行しており、あるトラック番号Nのヒット
転送時点でディスクキャッシュ制御部4がプリフェッチ
・ステージングが必要と判断したとする。この場合、デ
ィスクキャッシュ制御部4は磁気ディスク装置1−1の
トラック番号(N+1)のプリフェッチ・ステージング
のジョブHB1を作成し、デバイスアダプタ部11−1
に実行を依頼する。このときキャッシュメモリ3の格納
場所も作成したジョブの情報の中に記憶しておく。以後
の処理は次のケース1,2,3に分かれる。
機番#0の磁気ディスク装置1−1に対し順次アクセス
のリードを実行しており、あるトラック番号Nのヒット
転送時点でディスクキャッシュ制御部4がプリフェッチ
・ステージングが必要と判断したとする。この場合、デ
ィスクキャッシュ制御部4は磁気ディスク装置1−1の
トラック番号(N+1)のプリフェッチ・ステージング
のジョブHB1を作成し、デバイスアダプタ部11−1
に実行を依頼する。このときキャッシュメモリ3の格納
場所も作成したジョブの情報の中に記憶しておく。以後
の処理は次のケース1,2,3に分かれる。
【0046】[ケース1]デバイスアダプタ部11−1
は、共通制御テーブル14からジョブの内容を読み込み
、磁気ディスク装置1−1のトラック番号(N+1)の
プリフェッチ処理と認識する。続いて、指定の磁気ディ
スク装置1−1を選択し、トラック番号=(N+1)へ
のシーク及びセットセクタを命令して磁気ディスク装置
1−1を突き放す。
は、共通制御テーブル14からジョブの内容を読み込み
、磁気ディスク装置1−1のトラック番号(N+1)の
プリフェッチ処理と認識する。続いて、指定の磁気ディ
スク装置1−1を選択し、トラック番号=(N+1)へ
のシーク及びセットセクタを命令して磁気ディスク装置
1−1を突き放す。
【0047】その後、デバイス管理テーブル6の内容を
更新する。即ち、現在トラック番号をプリフェッチ・ト
ラック(N+1)、状態フラグの「使用中」、「シーク
/セットセクタ中」及び「プリフェッチ・ステージング
中」のフラグF1、F2,F4をオンにする。磁気ディ
スク装置1−1はシーク及びセットセクタの機械的なヘ
ッド位置付け動作を開始する。ヘッド位置付けの完了は
、磁気ディスク装置1−1からデバイスアダプタ部11
−1に割り込みで通知される。この間、デバイス管理テ
ーブル6のディスク機番#0の内容にはデバイスアダプ
タ部11−1が更新した内容が記憶されている。
更新する。即ち、現在トラック番号をプリフェッチ・ト
ラック(N+1)、状態フラグの「使用中」、「シーク
/セットセクタ中」及び「プリフェッチ・ステージング
中」のフラグF1、F2,F4をオンにする。磁気ディ
スク装置1−1はシーク及びセットセクタの機械的なヘ
ッド位置付け動作を開始する。ヘッド位置付けの完了は
、磁気ディスク装置1−1からデバイスアダプタ部11
−1に割り込みで通知される。この間、デバイス管理テ
ーブル6のディスク機番#0の内容にはデバイスアダプ
タ部11−1が更新した内容が記憶されている。
【0048】ここで、順次アクセスでリードを実行して
いる中央処理装置7がトラック番号(N+1)のレコー
ド、例えば先頭レコード番号1をリードするスタートI
/Oを発行したとする。チャネル9−1は命令をチャネ
ルインタフェースを介して磁気ディスク制御装置2のチ
ャネルアダプタ部10−1に発行する。チャネルアダプ
タ部10−1は内部共通バス15を介してディスクキャ
ッシュ制御部4にスタートI/Oのトラック番号(N+
1)のヒット判定を要求する。ディスクキャッシュ制御
部4は図3に示したように磁気ディスク装置1−1のデ
バイス制御テーブル6から、磁気ディスク装置1−1が
スタートI/Oと同一トラック番号でプリフェッチ・ス
テージング中にあり、且つ「シーク/セットセクタ中」
であるか否かを調べる。
いる中央処理装置7がトラック番号(N+1)のレコー
ド、例えば先頭レコード番号1をリードするスタートI
/Oを発行したとする。チャネル9−1は命令をチャネ
ルインタフェースを介して磁気ディスク制御装置2のチ
ャネルアダプタ部10−1に発行する。チャネルアダプ
タ部10−1は内部共通バス15を介してディスクキャ
ッシュ制御部4にスタートI/Oのトラック番号(N+
1)のヒット判定を要求する。ディスクキャッシュ制御
部4は図3に示したように磁気ディスク装置1−1のデ
バイス制御テーブル6から、磁気ディスク装置1−1が
スタートI/Oと同一トラック番号でプリフェッチ・ス
テージング中にあり、且つ「シーク/セットセクタ中」
であるか否かを調べる。
【0049】これらの条件を満足する場合、ディスクキ
ャッシュ制御部4はチャネルアダプタ部10−1にキャ
ッシュ・ミスとプリフェッチ削除を応答する。チャネル
アダプタ部10−1はプリフェッチ・ステージングのジ
ョブJBの内容をスタートI/Oに切り換える。具体的
には、「プリフェッチ」のジョブフラグJ2ををオフに
して「スタートI/O」のジョブフラグJ1をオンにす
る。
ャッシュ制御部4はチャネルアダプタ部10−1にキャ
ッシュ・ミスとプリフェッチ削除を応答する。チャネル
アダプタ部10−1はプリフェッチ・ステージングのジ
ョブJBの内容をスタートI/Oに切り換える。具体的
には、「プリフェッチ」のジョブフラグJ2ををオフに
して「スタートI/O」のジョブフラグJ1をオンにす
る。
【0050】更に磁気ディスク装置1−1のデバイス管
理テーブル6の状態フラグの「プリフェッチ・ステージ
中」フラグF4をオフする。これによって、磁気ディス
ク装置1−1がシーク及びセットセクタを完了した時点
でチャネル9−1と再結合し、ミス・ステージングしな
がらトラック番号(N+1)のレコード番号1のデータ
をチャネル9−1から中央処理装置7に転送するスター
トI/Oを実行する。
理テーブル6の状態フラグの「プリフェッチ・ステージ
中」フラグF4をオフする。これによって、磁気ディス
ク装置1−1がシーク及びセットセクタを完了した時点
でチャネル9−1と再結合し、ミス・ステージングしな
がらトラック番号(N+1)のレコード番号1のデータ
をチャネル9−1から中央処理装置7に転送するスター
トI/Oを実行する。
【0051】勿論、磁気ディスク装置1−1からのレコ
ード番号1のデータは同時にキャッシュメモリ3にステ
ージングされる。チャネル9−1とのデータ転送が完了
してスタートI/Oが終了した時点から、デバイスアダ
プタ部11−1は引き続きトラック番号(N+1)の残
りレコードをキャッシュメモリ3にステージングする。 そして、最終的にトラック番号(N+1)のディスクキ
ャッシュ状態はヒット状態になる。
ード番号1のデータは同時にキャッシュメモリ3にステ
ージングされる。チャネル9−1とのデータ転送が完了
してスタートI/Oが終了した時点から、デバイスアダ
プタ部11−1は引き続きトラック番号(N+1)の残
りレコードをキャッシュメモリ3にステージングする。 そして、最終的にトラック番号(N+1)のディスクキ
ャッシュ状態はヒット状態になる。
【0052】[ケース2]デバイスアダプタ部11−1
がプリフェッチ処理を実行しようとした時点で、既に磁
気ディスク装置1−1が別のジョブで使用中だった場合
、プリフェッチのジョブは現在実行中のジョブが終了す
るまでジョブ・リンクされた状態で待っている。
がプリフェッチ処理を実行しようとした時点で、既に磁
気ディスク装置1−1が別のジョブで使用中だった場合
、プリフェッチのジョブは現在実行中のジョブが終了す
るまでジョブ・リンクされた状態で待っている。
【0053】この状態で順次アクセスでリードを実行し
ている中央処理装置7がトラック番号(N+1)の先頭
レコード番号1をリードするスタートI/Oを発行した
とすると、ディスクキャッシュ制御部4は磁気ディスク
装置1−1のデバイス管理テーブル6から、ジョブリン
クを検索してプリフェッチ実行待ちのジョブの有無を探
し、存在すれば、そのジョブを削除してチャネルアダプ
タ部10−1にキャッシュ・ミスを応答する。
ている中央処理装置7がトラック番号(N+1)の先頭
レコード番号1をリードするスタートI/Oを発行した
とすると、ディスクキャッシュ制御部4は磁気ディスク
装置1−1のデバイス管理テーブル6から、ジョブリン
クを検索してプリフェッチ実行待ちのジョブの有無を探
し、存在すれば、そのジョブを削除してチャネルアダプ
タ部10−1にキャッシュ・ミスを応答する。
【0054】チャネルアダプタ部10−1は新規にスタ
ートI/OのジョブJB2を作成し、デバイスアダプタ
部11−1にミス・ステージングの実行を依頼する。こ
のジョブは実際には磁気ディスク装置1−1を使用中の
別のジョブの後ろにリンクされる。 [ケース3]更に、プリフェッチ処理が進んで実際に磁
気ディスク装置1−1のデータ・ステージングを開始し
た状態で、中央処理装置7がトラック番号(N+1)の
先頭レコード番号1をリードするスタートI/Oを発行
した場合は、プリフェッチ処理は中断しないでスタート
I/Oはステージング完了後、ヒット転送で実行される
。
ートI/OのジョブJB2を作成し、デバイスアダプタ
部11−1にミス・ステージングの実行を依頼する。こ
のジョブは実際には磁気ディスク装置1−1を使用中の
別のジョブの後ろにリンクされる。 [ケース3]更に、プリフェッチ処理が進んで実際に磁
気ディスク装置1−1のデータ・ステージングを開始し
た状態で、中央処理装置7がトラック番号(N+1)の
先頭レコード番号1をリードするスタートI/Oを発行
した場合は、プリフェッチ処理は中断しないでスタート
I/Oはステージング完了後、ヒット転送で実行される
。
【0055】図5は、図4に示した本発明におけるプリ
フェッチ・ステージング処理の概要を示したフローチャ
ートであり、スタートI/O発行時にステージ実行中で
且ステージング開始後であればステージング及び転送は
S1〜S3で行われ、ステージング開始前のミス・ステ
ージに変更して行うステージング及び転送はS1,S2
,S4で行われる。
フェッチ・ステージング処理の概要を示したフローチャ
ートであり、スタートI/O発行時にステージ実行中で
且ステージング開始後であればステージング及び転送は
S1〜S3で行われ、ステージング開始前のミス・ステ
ージに変更して行うステージング及び転送はS1,S2
,S4で行われる。
【0056】更にスタートI/O発行時にステージ実行
中であればS1,S5,S6により処理される。更に図
6は、磁気ディスク制御装置2でスタートI/Oが受理
された時のディスクキャッシュ動作の遷移状態を示す。 図7乃至図17は本発明にによるディスクキャッシュ制
御の詳細を示したフローチャートであり、次のように分
けて示している。
中であればS1,S5,S6により処理される。更に図
6は、磁気ディスク制御装置2でスタートI/Oが受理
された時のディスクキャッシュ動作の遷移状態を示す。 図7乃至図17は本発明にによるディスクキャッシュ制
御の詳細を示したフローチャートであり、次のように分
けて示している。
【0057】(1)スタートI/O処理 (
図7)(2)スタートI/Oヒット処理(図7)(3)
チャネルアダプタ処理 (図8)(4)デバイス
再結合処理 (図9)(5)キャッシュ再結
合処理 (図10)(6)デバイスアダプタ処理
(図11)(7)デバイスアダプタのアダプタ
再結合処理 (図12) (8)ディクスキャッシュ処理 (図13、図14、
図15、図16、図17) この内、本発明のおけるプリフェッチ・ステージング処
理は図7のスタートI/Oヒット処理(S11〜S13
)及び図13乃至図17のディスクキャッシュ処理で示
される。
図7)(2)スタートI/Oヒット処理(図7)(3)
チャネルアダプタ処理 (図8)(4)デバイス
再結合処理 (図9)(5)キャッシュ再結
合処理 (図10)(6)デバイスアダプタ処理
(図11)(7)デバイスアダプタのアダプタ
再結合処理 (図12) (8)ディクスキャッシュ処理 (図13、図14、
図15、図16、図17) この内、本発明のおけるプリフェッチ・ステージング処
理は図7のスタートI/Oヒット処理(S11〜S13
)及び図13乃至図17のディスクキャッシュ処理で示
される。
【0058】このうちディスクキャッシュ処理について
は、 図14のキャッシュヒット判定処理(S45〜S59)
図15のミス・ステージング処理(S61,S62)図
15のステージ完了待ち処理(S63,S64)図16
のプリフェッチ・ステージ完了待ち(S67,S68) 図16のプリフェッチ・ジョブを削除(S69,S70
) 図17のステージング完了処理(S71〜S76)に分
けて詳細に示される。
は、 図14のキャッシュヒット判定処理(S45〜S59)
図15のミス・ステージング処理(S61,S62)図
15のステージ完了待ち処理(S63,S64)図16
のプリフェッチ・ステージ完了待ち(S67,S68) 図16のプリフェッチ・ジョブを削除(S69,S70
) 図17のステージング完了処理(S71〜S76)に分
けて詳細に示される。
【0059】尚、上記の実施例は磁気ディスク装置を例
にとるものであったが、本発明はこれに限定されず、光
ディスク装置や光磁気ディクス装置等の機械的なヘッド
位置付けを伴う適宜のディスク装置を含む。
にとるものであったが、本発明はこれに限定されず、光
ディスク装置や光磁気ディクス装置等の機械的なヘッド
位置付けを伴う適宜のディスク装置を含む。
【0060】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、上
位装置の高速化に伴ってステージング中のトラックと同
一トラックのアクセス命令が発行された場合には、キャ
ッシュ状態をミス・ステージング状態に変更し、リード
開始通知を受けたならば、ミス・ステージの実行により
リードデータを上位装置に転送する同時にキャッシュメ
モリにもステージングし、従来のようにステージング終
了によるキャッシュ・ヒットを待たずに上位装置に転送
できることから、上位装置のアクセス待ちを短時間に抑
え、効率のよいプリフェッチ・ステージングができる。
位装置の高速化に伴ってステージング中のトラックと同
一トラックのアクセス命令が発行された場合には、キャ
ッシュ状態をミス・ステージング状態に変更し、リード
開始通知を受けたならば、ミス・ステージの実行により
リードデータを上位装置に転送する同時にキャッシュメ
モリにもステージングし、従来のようにステージング終
了によるキャッシュ・ヒットを待たずに上位装置に転送
できることから、上位装置のアクセス待ちを短時間に抑
え、効率のよいプリフェッチ・ステージングができる。
【図1】本発明の原理説明図
【図2】本発明の実施例構成図
【図3】図2の共通制御テーブルの説明図
【図4】本発
明によるプリフェッチ・ステージングの基本的な処理の
流れを示した説明図
明によるプリフェッチ・ステージングの基本的な処理の
流れを示した説明図
【図5】本発明のプリフェッチ・ステージングの概略を
示したフローチャート
示したフローチャート
【図6】本発明のディスクキャッシュ動作の遷移説明図
【図7】本発明によるスタートI/O処理及びスタート
I/Oヒット処理を示したフローチャート
I/Oヒット処理を示したフローチャート
【図8】本発
明によるチャネルアダプタ処理を示したフローチャート
明によるチャネルアダプタ処理を示したフローチャート
【図9】本発明によるデバイス再結合処理を示したフロ
ーチャート
ーチャート
【図10】本発明によるキャッシュ再結合処理を示した
フローチャート
フローチャート
【図11】本発明によるデバイスアダプタ処理を示した
フローチャート
フローチャート
【図12】本発明によるデバイスアダプタのデバイス再
結合処理を示したフローチャート
結合処理を示したフローチャート
【図13】本発明によるディスクキャッシュ制御処理を
示したフローチャート
示したフローチャート
【図14】本発明によるディスクキャッシュ制御処理を
示したフローチャート(続き)
示したフローチャート(続き)
【図15】本発明によるディスクキャッシュ制御処理を
示したフローチャート(続き)
示したフローチャート(続き)
【図16】本発明によるディスクキャッシュ制御処理を
示したフローチャート(続き)
示したフローチャート(続き)
【図17】本発明によるディスクキャッシュ制御処理を
示したフローチャート(続き)
示したフローチャート(続き)
【図18】従来方式の装置構成図
【図19】従来のプリフェッチ・ステージング処理の流
れを示した説明図
れを示した説明図
1,1−1〜1−n:ディスク装置(磁気ディスク装置
) 2:ディスク制御装置(磁気ディスク制御装置)3:キ
ャッシュメモリ 4:ディスクキャッシュ制御装置(部)5:上位装置 6:キャッシュ状態管理テーブル(デバイス管理テーブ
ル) 7:中央処理装置(CPU) 8:チャネル処理装置 9−1,9−2:チャネル 10−1〜10−4:チャネルアダプタ部11−1,1
1−2:デバイスアダプタ部12:磁気ディスク制御ア
ダプタ 13:主記憶装置 14:共通制御テーブル 15−1,15−2:内部共通バス 16:ジョブテーブル群
) 2:ディスク制御装置(磁気ディスク制御装置)3:キ
ャッシュメモリ 4:ディスクキャッシュ制御装置(部)5:上位装置 6:キャッシュ状態管理テーブル(デバイス管理テーブ
ル) 7:中央処理装置(CPU) 8:チャネル処理装置 9−1,9−2:チャネル 10−1〜10−4:チャネルアダプタ部11−1,1
1−2:デバイスアダプタ部12:磁気ディスク制御ア
ダプタ 13:主記憶装置 14:共通制御テーブル 15−1,15−2:内部共通バス 16:ジョブテーブル群
Claims (2)
- 【請求項1】ディスク装置(1)を制御するディスク制
御部(2)と、キャッシュメモリ(3)を備えたディス
クキャッシュ制御装置(4)とを有し、上位装置(5)
が前記ディスク装置(1)のトラックデータを順次アク
セスする場合、次のトラックデータを先行してディスク
装置(1)から読出してキャッシュメモリ(3)にステ
ージングする機能を備えたディスクキャッシュ制御方式
に於いて、前記ディスクキャシュ制御装置(4)は、前
記ステージング中に上位装置(5)から現在ステージン
グを開始しているトラックと同一トラックがアクセスさ
れたことを判別した際に、キャッシュ状態管理テーブル
(6)の内容をステージング状態からミス・ステージン
グ状態に変更し、該変更後にディスク装置(1)からリ
ード開始通知を受けた時にミス・ステージ処理を実行し
てディスク装置から読出されたデータを前記上位装置(
5)に転送すると同時にキャッシュメモリ(3)にステ
ージングし、上位装置(5)への転送終了後に残りのト
ラックデータをキャッシュメモリ(3)にステージング
することを特徴とするディスクキャッシュ制御方式。 - 【請求項2】請求項1記載のディスクキャッシュ制御方
式に於いて、前記ディスク制御装置(2)は複数のディ
スク装置(1−1〜1−n)を制御し、前記ディスクキ
ャッシュ制御装置(4)は複数のディスク装置(1−1
〜1−n)に共用されることを特徴とするディスクキャ
ッシュ制御方式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3007405A JPH04270432A (ja) | 1991-01-25 | 1991-01-25 | ディスクキャッシュ制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3007405A JPH04270432A (ja) | 1991-01-25 | 1991-01-25 | ディスクキャッシュ制御方式 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04270432A true JPH04270432A (ja) | 1992-09-25 |
Family
ID=11664966
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3007405A Pending JPH04270432A (ja) | 1991-01-25 | 1991-01-25 | ディスクキャッシュ制御方式 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04270432A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6023452A (en) * | 1996-05-20 | 2000-02-08 | Nec Corporation | Network failure restoration method with different recovery performances for different signal groups |
JP2006040090A (ja) * | 2004-07-29 | 2006-02-09 | Fujitsu Ltd | キャッシュメモリ制御装置、キャッシュメモリ制御方法、中央処理装置、情報処理装置、中央処理方法。 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60222943A (ja) * | 1984-04-20 | 1985-11-07 | Fujitsu Ltd | デイスクキヤツシユ制御方式 |
JPS63751A (ja) * | 1986-06-20 | 1988-01-05 | Fujitsu Ltd | プリフエツチ制御方式 |
-
1991
- 1991-01-25 JP JP3007405A patent/JPH04270432A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60222943A (ja) * | 1984-04-20 | 1985-11-07 | Fujitsu Ltd | デイスクキヤツシユ制御方式 |
JPS63751A (ja) * | 1986-06-20 | 1988-01-05 | Fujitsu Ltd | プリフエツチ制御方式 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6023452A (en) * | 1996-05-20 | 2000-02-08 | Nec Corporation | Network failure restoration method with different recovery performances for different signal groups |
JP2006040090A (ja) * | 2004-07-29 | 2006-02-09 | Fujitsu Ltd | キャッシュメモリ制御装置、キャッシュメモリ制御方法、中央処理装置、情報処理装置、中央処理方法。 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0848321B1 (en) | Method of data migration | |
US6463503B1 (en) | Method and system for increasing concurrency during staging and destaging in a log structured array | |
JPH08328752A (ja) | 情報記録装置及び方法 | |
JP4067293B2 (ja) | キャッシュ制御プログラムおよびキャッシュ処理を行うコンピュータ | |
JP2001312373A (ja) | データの書き込み方法およびディスクドライブ装置 | |
US5426761A (en) | Cache DASD sequential staging and method | |
US20060195655A1 (en) | Command stack management in a disk drive | |
JP2002132554A (ja) | データベースアクセス方法 | |
JPH10149260A (ja) | ディスクドライブにおける読出キャッシュ方式 | |
JPS62119626A (ja) | 磁気デイスクの多重制御方式 | |
JPH04282731A (ja) | 非同期制御ユニットにおけるエラー回復方法 | |
JPH065518B2 (ja) | データ処理サブシステム制御方法 | |
JP2007102436A (ja) | ストレージ制御装置およびストレージ制御方法 | |
JPH04270432A (ja) | ディスクキャッシュ制御方式 | |
US6209057B1 (en) | Storage device having data buffer | |
JP3122702B2 (ja) | ディスク装置のライトバック制御方法 | |
JP2001022614A5 (ja) | ||
JP2002342038A (ja) | コマンドの実行順序を制御するディスク装置 | |
JP2634867B2 (ja) | デイスクキヤツシユデータ転送制御方式 | |
JP2544039B2 (ja) | ディスクドライブ並列操作方法 | |
JP2704138B2 (ja) | 磁気ディスクキャッシュの制御方法 | |
JPH04311216A (ja) | 外部記憶制御装置 | |
JPH06250793A (ja) | データ処理装置 | |
JPH07271519A (ja) | ディスク制御装置 | |
JPH06131260A (ja) | 記憶装置の制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19971028 |