JPH07225715A - キャッシュ内のデータにアクセスする方法およびシステム - Google Patents

キャッシュ内のデータにアクセスする方法およびシステム

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JPH07225715A
JPH07225715A JP5264440A JP26444093A JPH07225715A JP H07225715 A JPH07225715 A JP H07225715A JP 5264440 A JP5264440 A JP 5264440A JP 26444093 A JP26444093 A JP 26444093A JP H07225715 A JPH07225715 A JP H07225715A
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Susan K Candelaria
スーザン・ケイ・キャンデラリア
Harvey Cord Joel
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Joseph S Hyde
ジョセフ・スミス・ハイド
Larry R Perry
ラリー・リチャード・ペリー
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    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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    • G06F12/08—Addressing or allocation; Relocation in hierarchically structured memory systems, e.g. virtual memory systems
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    • G06F12/02—Addressing or allocation; Relocation
    • G06F12/08—Addressing or allocation; Relocation in hierarchically structured memory systems, e.g. virtual memory systems
    • G06F12/0802—Addressing of a memory level in which the access to the desired data or data block requires associative addressing means, e.g. caches
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、キャッシュ内のレコードにアクセ
スするために従来知られている装置より大幅に改善され
た性能を有するＤＡＳＤキャッシュ内のデータにアクセ
スするためのシステムを提供する。 【構成】 トラックをキャッシュ内にプリステージする
のに多重トラック読み取り動作を使用する。これにより
あるトラックから他のトラックへの処理に関連するオー
バヘッドが軽減される。本システムは１プリステージ当
たり１シリンダ分のトラックまでプリステージ出来る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はデータ処理システム用の
データ貯蔵システムに関し、特に複数個のホスト・メイ
ンフレーム・コンピュータに対するディスク・ドライブ
のためのコントローラ・ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】メインフレーム・コンピュータ・システ
ムは一般にデータの大量貯蔵用に補助貯蔵デバイスを使
用する。補助貯蔵デバイスでは、データは媒体に物理的
な変化を施すことにより貯蔵される。媒体上へのデータ
の物理的な貯蔵の例は、アルミニュームにレーザでピッ
トを形成すること、プラスチック・ディスクに針で溝を
形成すること、および磁気表面に電磁石で磁気ドメイン
を形成することである。媒体の物理量を感知し、その物
理量に応じて変化する電気信号を発生するのに変換器が
使用される。データ処理システムまたはコンパクト・デ
ィスク・プレーヤにおいては、この電気信号は２進デー
タを再生するように解読される。
【０００３】直接アクセス型貯蔵装置（以下ＤＡＳＤと
いう。）は補助貯蔵デバイスの１つである。ＤＡＳＤで
はデータに対するアクセス時間が貯蔵デバイス内のデー
タの位置に依存しない。現在ではディスク・ドライブ・
ユニットはもっとも一般的なＤＡＳＤである。ディスク
・ドライブ・ユニットは回転ディスク上にデータを記録
する。読み取り・書き込みヘッドがディスクに対して半
径方向内側および外側に移動され、ディスクはディスク
の任意の位置を変換器に近接した位置にもたらすように
回転される。トラックはディスク上の３６０度の範囲を
いう。シリンダはトラックの垂直方向のバンドをいう。
典型的には、１シリンダに１５のトラックがある。ＤＡ
ＳＤは、データのアクセスが位置に依存するテープ・ド
ライブの如き間接アクセス型貯蔵デバイスと対照的であ
る。
【０００４】ディスク上のある位置へのアクセス時間が
多かれ少なかれランダムであるという事実はそれが瞬時
的であることを意味するものではない。変換器がディス
ク上の位置をアクセスするために回転ディスクが適切な
位置に移動するのをＤＡＳＤが待機している間、ＤＡＳ
Ｄに対する貯蔵装置コントローラは他の機能を行うこと
が出来る。待機時間中に行われる機能の例はバッファ・
メモリからチャンネルを介してホスト・コンピュータへ
のデータのダウンロードである。航空予約システム用の
ごとき大型の多重コンピュータ・データ処理システムで
は、多数のＤＡＳＤが数台のコンピュータに対して用い
られる。貯蔵装置コントローラはＤＡＳＤとホスト・コ
ンピュータの間に論理的に配置される。貯蔵装置コント
ローラはデータの転送のために特定のコンピュータと磁
気ディスク・ユニット装置の接続および切り離しを行
う。
【０００５】ＩＢＭ３９９０貯蔵装置コントローラは磁
気ディスク・ユニットとホスト・コンピュータとの接続
を制御する貯蔵装置コントローラの１例である。ＩＢＭ
社のＩＢＭ３９９０モデル３コントローラはホスト・コ
ンピュータからの最大１６のチャンネルと最大６４の磁
気貯蔵ユニットを扱うことが出来る。貯蔵装置コントロ
ーラ内には２つの多重パス貯蔵装置ディレクタと４つの
貯蔵パスが存在し、そのうちの２つは各々多重パス貯蔵
装置ディレクタに関連づけられている。各多重パス貯蔵
装置ディレクタはホスト・コンピュータからの最大８個
の入力チャンネルに接続されてもよい。従って、全体と
して貯蔵装置コントローラに対して１６のチャンネルが
存在する。各多重パス貯蔵装置ディレクタは２つの貯蔵
パスにつながれ、従って８ｘ２スイッチとして働く。
【０００６】チャンネルは貯蔵装置コントローラとホス
ト・コンピュータの間の物理的なリンクである。通常、
ホスト・コンピュータは２つまたは４つのチャンネルを
有し、その半分は１つの多重パス貯蔵装置ディレクタに
物理的につながれ、他の半分は他方の多重パス貯蔵装置
ディレクタにつながれている。ディスクが準備完了であ
ることが知らされると、コントローラは複数のチャンネ
ルの任意の１つおよびホストへ至る貯蔵パスを確保して
データ・パスを確立する。ＩＢＭ３９９０貯蔵装置コン
トローラでは、ホスト・コンピュータと磁気ディスク・
ユニットの間の入出力トランザクションは２つの別個の
接続に分けることが出来、これらは別個のチャンネルと
貯蔵パスに沿って処理される。リクエストは必ずしもそ
れを受け取ったチャンネルと同じチャンネル上で応答さ
れなくてもよい。これにより貯蔵装置コントローラを通
してのスループットが改善される。何故なら、切り離し
期間中貯蔵装置コントローラは他のタスク、例えば他の
コンピュータと他のＤＡＳＤとの接続を行うことが出来
るからである。
【０００７】各パスはそれ自身のマイクロプロセッサに
基づいた事実上スタンド・アロンの制御ユニットである
が、各貯蔵パスはトランザクションに関する接続、切り
離しおよび再接続に関連する同期機能のための共通メモ
リ・スペースを介して制御情報を共有する。貯蔵コント
ローラ内の各貯蔵パスは貯蔵装置コントローラの動作を
支援するために用いられる３つのアドレス可能なメモリ
・デバイスに対してアクセスできる。３つのアクセス可
能なメモリ・デバイスとは、共用制御アレイ（ＳＣ
Ａ）、キャッシュ、不揮発性貯蔵装置である。本発明は
主としてデータ検索の速度を増すためにＤＡＳＤのトラ
ックをキャッシュ内にプリステージすることに関する。
【０００８】キャッシュはコンピュータ・メモリに対す
る付属物としての応用が広く知られており、その場合キ
ャッシュは屡々アクセスされる命令およびデータに対す
る高速貯蔵装置として用いられる。レコードの前回の使
用時からの経過時間が使用頻度の指示子として用いられ
る。キャッシュはその内容が前回使用時点から古くなっ
ているという点でシステム・メモリと区別される。コン
ピュータ・メモリのアドレス・スペースでは、アドレス
・スペース内のスペースを競うデータがアクセスを許さ
れる前にプログラム・データが解放されなければならな
い。キャッシュ内でスペースの競合が起こると、最も古
く使用されたデータはキャッシュから追い出される・頻
繁に使用されないデータがキャッシュに入れられると、
それらは古いデータになってキャッシュから追い出され
る。キャッシュのデータはシステム・メモリに重複して
存在する。
【０００９】貯蔵装置コントローラ・キャッシュはＤＡ
ＳＤおよび貯蔵装置コントローラに対して類似の機能を
行う。ＤＡＳＤの磁気媒体からの読み取り（および書き
込み）はかなり時間のかかるものである。読み取りおよ
び書き込み動作を遅くする要因としては、磁気ディスク
が適切な位置に来るに要する時間、およびデータを読み
書きするのに用いられる磁気変換器の狭いバンド幅が挙
げられる。頻繁に使用されるデータをキャッシュ内に複
製することにより、データの読み取り時間が短縮され、
データ貯蔵システムのスループットが大幅に改善され
る。高速動作素子は特に磁気媒体と比較した場合貯蔵装
置のバイト当たりのコストの点で高価であり、このため
キャッシュのサイズはバッファとして働くメモリ・デバ
イスに比べて極めて小さい。
【００１０】ＩＢＭ社の３９９０モデル３貯蔵装置コン
トローラでは、貯蔵装置コントローラ・キャッシュはＤ
ＡＳＤに書き込まれつつあるあるデータに対してバッフ
ァ機能を与えるために用いられている。そして、データ
はトラック・イメージとして貯蔵装置コントローラ・キ
ャッシュに貯蔵される。
【００１１】不揮発性貯蔵装置（ＮＶＳ）がキャッシュ
のバッファ機能に対するバックアップとして貯蔵装置コ
ントローラに付加されている。不揮発性貯蔵装置は特殊
なメモリ回路により、またはバックアップ電源を有する
メモリにより与えられる。ＮＶＳへのアクセスはＤＡＳ
Ｄへのアクセスより高速であるが、一般にキャッシュよ
り低速である。データはＤＡＳＤへの転送速度のために
キャッシュに分岐され、また停電時のキャッシュのバッ
クアップのためにＮＶＳに分岐される。ＮＶＳに書き込
まれたデータは磁気媒体に書き込まれたデータと同じよ
うに安全であると考えられ、データが成功裡に貯蔵され
たことを示す表示がホスト・コンピュータに送られる。
【００１２】ＤＡＳＤからのデータ検索の速度を上げる
ために、貯蔵装置コントローラは順次的に並べられたデ
ータ・セットまたはファイルに対してトラックをキャッ
シュ内にプリステージする。トラックのキャッシュ内へ
のプレステージは、順次処理を表す範囲定義ＣＣＷが発
生したチャンネル・プログラムによりトリガされる。本
発明の環境では、プリステージングとは処理チャンネル
・プログラムが１つまたは複数のトラックに到達する前
にこれらトラックを読み取ることをいう。
【００１３】従来技術のシステムでは、固定数、代表的
には２つのトラックがプリステージされる。少数の固定
プリステージ・トラックをプリステージする場合の問題
は、チャンネル・プログラムがこの少数のプリステージ
・トラックをすぐに使い尽くすことである。代表的に
は、プリステージはチャンネル・プログラムの終わりに
スケジュールされている。従って、トラック０を処理し
ている場合、トラック１および２がプリステージング用
にスケジュールされる。トラック１を処理している場
合、トラック２および３がプリステージングのためにス
ケジュールされる。この構成では、プリステージされつ
つあるれトラックの１つが既にキャッシュ内に存在する
ことが屡々ある。従って、１トラックだけをプリステー
ジする場合には相当のオーバヘッドが発生する。
【００１４】更に、この種の固定トラック・プリステー
ジングは単一のトラックがキャッシュにロール・インさ
れる場合に用いられる。通常は２番目のトラックがアク
セスされるまでに長い潜伏期間が存在する。従って、固
定プリステージ・アルゴリズムには非効率性が存在す
る。その１つは、単一トラック・ロール・モードに関連
する潜伏期間によるものである。第２の非効率性は４つ
以上のトラックがチャンネル・プログラムによりアクセ
スされる場合に内部プリステージングを発行しキャッシ
ュにアクセスするためのオーバヘッドによるものであ
る。従って、少数のプリステージされたトラックはチャ
ンネルによりすぐに使い尽くされ、単一トラック・ロー
ル・モードに関連して相当のオーバヘッドが存在する。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上述の
問題を解決することである。
【００１６】本発明の他の目的は、キャッシュ内のレコ
ードにアクセスするために従来知られている装置より大
幅に改善された性能を有するＤＡＳＤキャッシュ内のデ
ータにアクセスするためのシステムを提供するにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明はキャッシュ内の
可変数のトラックをプリステージに使用する。これによ
り本発明は静的プリステージ・プロセスにみられるオー
バヘッドの問題を軽減する。本発明は、先行技術の２ト
ラックの如き固定トラックに比べてステージ当たり１シ
リンダ分のトラックまでプリステージすることが出来
る。本発明の１実施例では３トラックをプリステージ
し、システム内の他の条件に依存してキャッシュ内の１
シリンダ分のトラックまでプリステージすることが出来
る。
【００１８】最初のトラック群がプリステージされた
後、プリステージ中にデバイスに対する特定のリクエス
トが順番待ちしていると、システムはプリステージング
を中断する。システムはまた、十分に多くのリクエスト
が他の物理的デバイスのために順番待ちしている場合、
プリステージングを中断する。
【００１９】これにより、サブシステムにより遂行され
るべき動作は中断されず、他のトラックのプリステージ
ングはシステム内のホストおよび信号プロセッサによる
アクセスに対してブロックとならない。更に本システム
によればアクセス前に一層多くのトラックをプリステー
ジすることが出来、従来の静的プリステージング・シス
テムに比べ性能ゲインが大幅に改善される。
【００２０】
【実施例】図１はデータ処理システム１０の高レベル・
ブロック図を示す。データ処理システムは貯蔵装置コン
トローラ１２、複数個のホスト・コンピュータ１４、１
６、１８、２０および複数個の直接アクセス型貯蔵装置
（ＤＡＳＤ）２２ー３２を有する。ＤＡＳＤ２２ー３２
は一般には磁気貯蔵装置、例えばディスク・ドライブで
ある。ＤＡＳＤ２２ー３２はホスト・コンピュータと通
信するための選択的な接続のために貯蔵装置コントロー
ラ１２につながれている。貯蔵装置コントローラは好ま
しくはＩＢＭ社の３９９０モデル３コントローラであ
る。
【００２１】ホスト・コンピュータ１４ー２０は代表的
にはメインフレーム・システム、例えばＩＢＭ社の３０
９０またはＥＳ９０００コンピュータ、または同等のも
のである。ホスト・コンピュータ１４ー２０は少なくと
も１つ、最大４つのチャンネルで貯蔵装置コントローラ
１２につながれている。例えば、ホスト・コンピュータ
２０はチャンネルチャンネル３４（ａ）、３４（ｂ），
３４（ｃ）、３４（ｄ）により貯蔵装置コントローラ１
２につながれている。チャンネルは２種類ある。即ち、
並列データ・チャンネルと直列データ・チャンネルであ
る。１５ｋｍまでのデータ送信に対してある種の光直列
チャンネルが用いられる。並列チャンネルは電気信号を
用い、一般には約１２５ｍ以上の距離には使用されな
い。
【００２２】図２は貯蔵装置コントローラ１２を詳細に
示す。貯蔵装置コントローラは２つの貯蔵装置クラスタ
３６および３８を有し、その各々はホスト・コンピュー
タとＤＡＳＤとの間に選択的な接続を与える。４台のホ
スト・コンピュータと６個のＤＡＳＤが図１に示される
が、貯蔵装置コントローラ１２は更に他のチャンネルや
ＤＡＳＤを処理することが出来る。
【００２３】所与のホスト・コンピュータ・システムか
らのデータは所与のホスト・コンピュータに対するいず
れかのＤＡＳＤに貯蔵される。ホスト・コンピュータが
少なくとも２つのチャンネルで接続される場合、その各
々が貯蔵装置クララスタ３６、３８につながれる。同様
に、４つのチャンネルが設けられる場合、その２つが貯
蔵装置クラスタ３６につながれ、他の２つが第２の貯蔵
装置クラスタ３８につながれる。貯蔵装置コントローラ
１２はチャンネルを介してホスト・コンピュータからリ
クエストを受け取り、同じホスト・コンピュータにつな
がれたチャンネルのいずれかを介してリクエストに応答
する。１つのホスト・コンピュータに関連するチャンネ
ルはパス群として知られている。貯蔵装置コントローラ
１２はパス群に関する知識を各ホスト・コンピュータか
ら受け取って持っている。
【００２４】貯蔵装置コントローラ１２はＤＡＳＤへ至
る４つのパス４０、４２、４４、４６を有する。各デー
タパス４０ー４６は貯蔵装置パス・プロセッサ４８ー５
４の１つに関連づけられている。各データ・パスは全て
のＤＡＳＤに至っている。しかし１時に１つのデータ・
パスのみがＤＡＳＤに対してアクセスできる。貯蔵装置
コントローラ１２はＤＡＳＤ内のディスクの回転位置に
基づいてＤＡＳＤとホスト・コンピュータ間の切り放し
および再接続を同期させようと試みるので、貯蔵装置コ
ントローラ１２は実質上データ転送マネジャとして作動
するとみることが出来る。トラフィック・マネージメン
ト体系の目的はチャンネルを介してホスト・コンピュー
タに受け取られたリクエストに出来るだけ早く応答する
ことである。この目的を達成する１つの方法はデータが
ホスト・コンピュータとＤＡＳＤの間を移動している状
態で貯蔵装置パス・プロセッサを占有状態に維持してお
くことである。
【００２５】貯蔵装置コントローラ１２は独立した電源
に対応するセクションに内部で分割されている。２つの
セクションはそれぞれ貯蔵装置クラスタ３６、３８であ
る。第３のセクションはメモリ・キャッシュ５８を含
む。第４のセクションは不揮発性貯蔵装置６０を含む。
キャッシュ５８は頻繁にアクセスされるデータおよび本
発明の方法のバッファ機能に対する貯蔵装置を提供す
る。不揮発性貯蔵装置６０はキャッシュの書き込みおよ
びキャッシュの読み取りに対して同様なレスポンスを与
えるために貯蔵デバイスに書き込まれつつあるデータの
１時的貯蔵装置として用いられる。このような状況で不
揮発性貯蔵装置にデータを貯蔵することにより、ＤＡＳ
Ｄへのデータの実際の転送が完了していないにも拘わら
ず貯蔵動作が論理的に完了したことをホストに知らせる
ことが出来る。
【００２６】貯蔵装置クラスタ３６、３８は機能的特徴
面で互いに鏡像的である。従って、貯蔵装置クラスタ３
６のみを以下に説明する。貯蔵装置クラスタ３６は、ホ
スト・コンピュータ・システムからのチャンネルと信号
パス・プロセッサ４８、５０の間の４対２または８対２
スイッチとして働く多重パス貯蔵装置ディレクタ６２を
有する。貯蔵装置クラスタ３６はまた共用制御アレイ６
４を有し、これは貯蔵装置クラスタ３８内の共用制御ア
レイ３８の内容と同一である。共用制御アレイ６４、６
６はパス群情報およびＤＡＳＤ用の制御ブロックを貯蔵
している。後述するように、共用制御アレイは、キャッ
シュ５８を制御する際におよび本発明の方法を実施する
際に使用されるデータ構造のいくらかを貯蔵するために
も用いられる。データ構造はキャッシュ５８にも貯蔵さ
れてもよい。
【００２７】図３は信号パス・プロセッサ４８をブロッ
ク図で示す。信号パス・プロセッサ４８は上ポートによ
り多重パス貯蔵装置ディレクタにつながれ、下ポートに
より複数個のＤＡＳＤにつながれている。同期動作期間
中多重パス貯蔵装置ディレクタ６２とＤＡＳＤの１つと
の間のデータ転送は必要なら速度変更バッファ７６によ
り支援された自動データ転送回路７４を介してなされ
る。速度変更バッファ７６は、ディスク・ドライブ型Ｄ
ＡＳＤによるデータ転送速度とホスト・コンピュータへ
のチャンネルの動作速度との差違を補償する。チャンネ
ルは典型的にはＤＡＳＤより速い速度でデータを処理す
る。ポート・アダプタ７２はキャッシュ５８、不揮発性
貯蔵装置６０および上ポート間のデータの転送を制御す
る。ポート・アダプタ７２はまたキャッシュ５８と上ポ
ート間のデータの転送を制御する。前述の如く、キャッ
シュ５８および不揮発性貯蔵装置６０の存在によりある
データの転送の論理的完了がディスクとチャンネル接続
の物理的同期を待つことなく与えられる。信号パス４８
の全ての動作はマイクロコンピュータ７０の制御下にあ
る。データ転送が開始されるためには、ＤＡＳＤの制御
が正しく向けられなければならない。これはインデック
ス点またはレコード０以外の計数開始領域を検出するこ
とによりなされる。計数領域またはインデックスが検出
されると、デバイス制御がトラックに沿って進みチャン
ネル・プログラムにより指令された動作が遂行される。
レコード・ロケート・パラメータを認証した後、制御ユ
ニットは第１の指定されたトラックをシークすべくデバ
イスを方向付け、デバイスを指定セクタに位置づけ、ト
ラック上の特定のレコード領域に位置付けるべくサーチ
動作を開始する。
【００２８】拡張カウント・キー・データ・アーキテク
チャ（ＥＣＫＤ）を用いたチャンネル・コマンド・ワー
ド・プログラムの構成のためのチャンネル・コマンド・
ワード言語はこの分野で知られている。ＥＣＫＤ言語は
どのデータをホスト・コンピュータ・プロセスが必要と
するか、そのデータがどこにあるかを貯蔵装置コントロ
ーラに知らせるためにホスト・コンピュータにより貯蔵
装置コントローラとの通信において用いられる。ＥＣＫ
Ｄは、チャンネル・プログラムの書き込みおよび読み取
りコマンドに用いるためのグローバル属性バイトおよび
拡張定義（ＤＸ）グローバル属性バイトを有するチャン
ネルコマンドを提供する。良好な実施例ではプリステー
ジ・プロセスに対するトリガとして順次アクセス・モー
ドおよび拡張順次アクセス・モードを使用している。
【００２９】このようなシステムでは、以前にアクセス
されたトラックに基づいて順次アクセスされるべきトラ
ックをプリステージする、即ち与えることが屡々重要で
ある。サブシステムおよびチャンネルの処理速度が極め
て速く、もしプリステージングが行われなければシステ
ムはかなりの時間に亙ってアイドル状態になるので、プ
リステージングは重要である。この種のシステムでは、
アルゴリズムは代表的には後続トラックをプリステージ
するために貯蔵装置プロセッサ内で用いられ、このアル
ゴリズムはホスト・システムからチャンネル・プログラ
ム内に現れるいくつかのコマンドをインタープリートす
る。
【００３０】先行技術のシステムはＤＡＳＤキャッシュ
内の静的プリステージングを開示しており、即ち固定数
のトラックがプリステージされる。先行技術のシステム
はキャッシュ内のデータのトラックをアクセスする際の
コンピュータの効率をある程度改善するが、固定数のト
ラックのプリステージングは最大パフォーマンスを維持
する際には非効率的である。
【００３１】本発明は多重トラック（ＭＴ）プリステー
ジング・システムを使用することにより先行技術システ
ムの上述の問題点を解決している。本システムはあるト
ラックから次のトラックに進む場合の余分なオーバヘッ
ドをなくす。また、先行技術と違って１シリンダ分のト
ラックまでプリステージ出来る。典型的なキャッシュ式
システムでは、１シリンダ当たり最大１５のトラックが
存在する。
【００３２】図４は本発明による順次プリステージング
・プロセスのセット・アップを示す。本システムでは例
示のために１シリンダ当たり１５のトラックが存在する
が、１シリンダ当たり任意の数のトラックが存在してよ
い。
【００３３】ステップ１００はチャンネル・プログラム
およびチェインの終了時の実行を示す。チェインの終了
後、ステップ１０１でチェインがＤＡＳＤデバイスとと
もに作動していたか否かが判定される。ノーであれば、
キャッシュ・ヒット（後述）であり、イエスであれば、
キャッシュ・ミスである。ステップ１０５で、データが
キャッシュにブランチされつつあるか否かが判定され
る。データがキャッシュにブランチされていなければ、
ステップ１０６でリターンする。データがキャッシュに
ブランチされていれば、トラックの終点（インデックス
点）までデータのステージングが続く。ステップ１０８
で拡張定義データ・バイトに順次アクセス・モードが設
定されているか否かが判定される。換言すれば、順次チ
ャンネル・プログラムか否かが判定される。ノーであれ
ば、ステップ１０９でリターンする。イエスであれば、
プリステージングがコンネクタＢを介して開始される。
【００３４】キャッシュ・ヒットの場合について説明す
るに、ステップ１０１でチェインがＤＡＳＤとともに動
作していなかった場合、ステップ１０２が実行され、順
次アクセス・モードが拡張定義データ・バイト内にセッ
トされたか否かが判定される。ノーであれば、ステップ
１０６でリターンする。イエスであれば、ステップ１０
３に進み、参照されたシリンダ内のトラック１２がアク
セスされたか否かが判定される。トラック１２が参照さ
れていなければ、ステップ１０６でリターンする。トラ
ック１２が参照されていれば、ステップ１０４に進む。
ステップ１０４では、次のシリンダのトラック０が拡張
定義コマンドにより与えられる拡張範囲内にあるか否か
が判定される。ノーであれば、リターンする。イエスで
あれば、次のシリンダをプリステージするための内部コ
マンド・チェイン（ＩＣＣ）が生成され、ＩＣＣがスケ
ジュールされる。
【００３５】従って図４は順次多重トラック・プリステ
ージ・ルーチンを示す。
【００３６】図５および図６は本発明による順次プリス
テージ・ルーチンのフロー図を示す。再スケジュールさ
れたプリステージ動作の故に、または接続点Ａを介して
（キャッシュ・ヒットの場合）次のシリンダの新しいプ
リステージを遂行するためにステップ２００で処理が始
まる。ステップ２００で、ＤＡＳＤが多重トラック・プ
リステージのために向きを正される。本質的には、ＤＡ
ＳＤはトラックの始点に向けられる。次いでステップ２
０１で、現行トラックがキャッシュ内にステージされ
る。次にステップ２０２（接続点Ｂを介して）に進む。
これはキャッシュ・ミスの場合である。キャッシュ・ミ
スはオリエンテーション損失または余分のＤＡＳＤ回転
なしにＤＡＳＤのステージング動作を続行することを可
能にする。
【００３７】ステップ２０２で、トラック上にステージ
された最後のレコードがファイル終点レコードであった
か否かが判定される。本発明でファイル終点レコードと
は計数フィールド内のキー長およびデータ長がともにゼ
ロであることを意味する。ファイル終点レコードであれ
ば、ステップ２１６でリターンする。そうでなければ、
ステップ２０３で、ステージされたトラックがシリンダ
内の最後のトラックか否かが判定される。最後のトラッ
クであれば、ステップ２１６でリターンする。そうでな
ければ、ステップ２０４で、シリンダ内の次のトラック
がＤＸデータ・バイト内に与えられた拡張範囲内にある
か否かが判定される。
【００３８】ノーであれば、ステップ２１６でリターン
する。イエスであれば、ステップ２０５で次のトラック
が既にキャッシュ内にあるか否かが判定される。トラッ
クがキャッシュ内にあれば、ステップ２１６でリターン
する。そうでなければ、ステップ２０６に進む。ステッ
プ２０６で、プリステージすべき次のトラックを貯蔵す
るに十分なスペースがキャッシュ内にあるか否かが判定
される。キャッシュ内に十分なスペースがなければ、ス
テップ２１６でリターンする。十分なスペースがあれ
ば、ステップ２０７に進む。
【００３９】ステップ２０７で、拡張順次アクセス・モ
ードがセットされたか否かが判定される。このステップ
は、プリステージ・プロセスが中断されるためには最小
３トラックプリステージされるべきかまたは５トラック
がプリステージされるべきかを判断する。ノーであれ
ば、３トラック、プリステージすることを試みる。イエ
スであれば、５トラック、プリステージすることを試み
る。
【００４０】ステップ２０８は現行プリステージ動作で
３以上のトラックがプリステージされたか否かが判定さ
れる。ノーであれば、ステップ２１７に進み、次のトラ
ックにヘッドが切り替えられる。次にステップ２０１で
このトラックがキャッシュにステージされる。ステップ
２０８でイエスであれば、ステップ２１０に進む（接続
点Ｃを経て）。ステップ２０９で、５以上のトラックが
現行プリステージ動作でプリステージされたか否かが判
定される。ノーであれば、ステップ２１７に進み、ヘッ
ドが次のトラックに切り替えられる。ステップ２０１
で、このトラックがキャッシュにステージされる。イエ
スであれば、ステップ２１０に進む。
【００４１】ステップ２１０、２１１、２１２、２１４
は他の仕事が未処理の場合に順次プリステージ動作がＤ
ＡＳＤまたは貯蔵装置パスを過当に使うのを防ぐための
ものである。ステップ２１０は現在プリステージを実行
しているＤＡＳＤに対して仕事が順番待ちしているか否
かを判定する。イエスであれば、後述するステップ２１
３に進む。ノーであれば、ステップ２１１に進む。ステ
ップ２１１は２以上のプリステージ動作が進行中か否か
を判定する。２以上が進行中でなければ、コンネクタＤ
を介してステップ２１７へ進み、次のトラックがキャッ
シュにステージされる。イエスであれば、ステップ２１
２に進む。
【００４２】ステップ２１２では、４以上のＤＡＳＤリ
クエスト型の物理的デバイスに対して順番待ちしている
か否かが判定される。イエスであれば、接続点Ｅを介し
てステップ２１３に進む。ノーであれば、接続点Ｄを介
してステップ２１７に進み、次のトラックがキャッシュ
にステージされる。ステップ２１３では、プリステージ
動作がシリンダの終端から３トラックより少ないか否か
が判定される。イエスであれば、接続点Ｄを介してステ
ップ２１７に進みキャッシュへのデータのステージング
を続ける。ノーであれば、ステップ２１４に進み、プリ
ステージ・プロセスを中断し、次のトラックで開始する
ＩＣＣプリステージを再スケジュールする。次いでステ
ップ２１５でリターンする。
【００４３】
【発明の効果】先行技術が固定数（２個）のトラックを
プリステージするのの対し、本発明はｎ（本実施例では
３乃至１５）サイズの群にトラックを動的にプリステー
ジする点で先行技術のプリステージング・システムに対
する改良である。プリステージ当たりのトラック数の観
点からプリステージ・サイクルを長くすることにより、
プロセスの効率が改善される。従って、プロセスのセッ
ト・アップの時間を含めてより短い時間でより多くのデ
ータをプリステージ出来る。更に、所定数のトラックを
プリステージする場合システム・インターフェースの拘
束時間が短くなる。また、本システムは適応性であり、
物理的デバイスに対するチャンネルＩ／Ｏまたは内部リ
クエストがサブシステムの性能を改善するためにプリス
テージングを中断することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシステムおよび方法を実施する際に用
いられるデータ処理装置のブロック図である。
【図２】図１のデータ処理装置の貯蔵装置制御装置のブ
ロック図である。
【図３】貯蔵装置パス・プロセッサのブロック図であ
る。
【図４】本発明に従いプリステージングするためシステ
ムを設定するフロー・チャートである。
【図５】本発明によるプリステージング・システムのフ
ロー・チャートの１部分であり、図６と一体で１つのフ
ロー・チャートを構成する。
【図６】本発明によるプリステージング・システムのフ
ロー・チャートの他の部分であり、図５と一体で１つの
フロー・チャートを構成する。
【符号の説明】
１２ 貯蔵装置コン
トローラ １４、１６、１８、２０ ホスト・コン
ピュータ ２２、２４、２６、２８、３０、３２ ＤＡＳＤ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョエル・ハーベイ・コード アメリカ合衆国アリゾナ州、ツーソン イ ースト・フォアシル 7901番地 (72)発明者 ジョセフ・スミス・ハイド アメリカ合衆国アリゾナ州、ツーソン イ ースト・ミラマー・ドライブ 6230番地 (72)発明者 ラリー・リチャード・ペリー アメリカ合衆国カリフォルニア州、ギルロ イ デイ・ロード 1180−ビー番地

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】複数個のホスト・プロセッサ、キャッシュ
    を有し前記複数個のホスト・プロセッサにつながれた貯
    蔵装置コントローラ、および前記貯蔵装置コントローラ
    につながれた複数個の直接アクセス型貯蔵装置デバイス
    （ＤＡＳＤ）よりなるデータ・プロセッシング・システ
    ムにおいて、前記キャッシュ内のデータにアクセスする
    方法であって、（ａ）トラックの順次アクセスを実行す
    べきか否かを判定し、（ｂ）順次アクセスの実行であれ
    ばトラックを前記キャッシュ内へステージし、（ｃ）前
    記複数個のＤＡＳＤから次のトラックが得られるか否か
    を判定し、（ｄ）次のトラックが得られる場合該トラッ
    クを貯蔵するに十分なスペースが前記キャッシュ内にあ
    るか否かを判定し、（ｅ）前記キャッシュ内に十分なス
    ペースがある場合所定数のトラックがプリステージされ
    たか否かを判定し、（ｆ）所定数のトラックがプリステ
    ージされた場合他の指定アクティビティがシステム内に
    あるか否かを判定し、（ｇ）システム内に他の指定アク
    ティビティがある場合プリステージ動作を中断する、ス
    テップよりなるキャッシュ内のデータにアクセスする方
    法。
  2. 【請求項２】前記ステップ（ｃ）は、（ｃ−１）トラッ
    クが読み出すべき最後のレコードか否かを判定し、（ｃ
    −２）トラックが読み出すべき最後のレコードでない場
    合該トラックがシリンダ内の最後のトラックか否かを判
    定し、（ｃ−３）トラックがシリンダ内の最後のトラッ
    クでない場合次のトラックがデータ・バイトの拡張定義
    範囲内にあるか否かを判定し、（ｃ−４）次のトラック
    が拡張定義範囲内にある場合該次のトラックが既に前記
    キャッシュ内にあるか否かを判定し、（ｃ−５）次のト
    ラックが前記キャッシュ内にない場合前記キャッシュ内
    に十分なスペースがあるか否かを判定する、ステップを
    含む、請求項１のキャッシュ内のデータにアクセスする
    方法。
  3. 【請求項３】前記ステップ（ｆ）は、（ｆ−１）前記Ｄ
    ＡＳＤに対して他の仕事が順番待ちしているか否かを判
    定し、（ｆ−２）他の仕事が順番待ちしていない場合２
    以上のプリステージ動作が進行中か否かを判定し、（ｆ
    −３）２以上のプリステージ動作が進行中でない場合少
    なくとも３個のＤＡＳＤが他の物理的デバイスに対して
    順番待ちであるか否かを判定し、（ｆ−４）３個のＤＡ
    ＳＤが他のデバイスに対して順番待ちしていない場合シ
    リンダの終りまでに３を越えないトラックがあるか否か
    を判定し、（ｆ−５）前記ステップ（ｆ−１），（ｆ−
    ２）および（ｆ−３）に対する判定がイエスで前記ステ
    ップ（ｆ−４）に対する判定がノーの場合プリステージ
    動作を中断する、ステップを含む、請求項１のキャッシ
    ュ内のデータにアクセスする方法。
  4. 【請求項４】複数個のホスト・プロセッサ、キャッシュ
    を有し前記複数個のホスト・プロセッサにつながれた貯
    蔵装置コントローラ、および前記貯蔵装置コントローラ
    につながれた複数個の直接アクセス型貯蔵装置デバイス
    （ＤＡＳＤ）よりなるデータ・プロセッシング・システ
    ムにおいて前記キャッシュ内のデータにアクセスするシ
    ステムであって、（ａ）トラックの順次アクセスを実行
    すべきか否かを判定する手段と、（ｂ）前記手段（ａ）
    に応答して前記キャッシュ内にトラックをステージする
    手段と、（ｃ）前記手段（ｂ）に応答して次のトラック
    が前記複数個のＤＡＳＤの１つから得られるか否かを判
    定する手段と、（ｄ）前記手段（ｃ）に応答して前記キ
    ャッシュ内にトラックを貯蔵するに十分なスペースがあ
    るか否かを判定する手段と、（ｅ）前記手段（ｄ）に応
    答して所定数のトラックがプリステージされたか否かを
    判定する手段と、（ｆ）前記手段（ｅ）に応答してシス
    テム内に他の指定アクティビティがあるか否かを判定す
    る手段と、（ｇ）前記手段（ｆ）に応答してプリステー
    ジ動作を中断する手段と、よりなるキャッシュ内のデー
    タにアクセスするシステム。
  5. 【請求項５】前記手段（ｃ）は、（ｃ−１）トラックが
    読み出すべき最後のトラックか否かを判定する手段と、
    （ｃ−２）前記手段（ｃ−１）に応答してトラックがシ
    リンダ内の最後のトラックか否かを判定する手段と、
    （ｃ−３）前記手段（ｃ−２）に応答して次のトラック
    がデータ・バイトの拡張定義範囲内にあるか否かを判定
    する手段と、（ｃ−４）前記手段（ｃ−３）に応答して
    次のトラックが前記キャッシュ内に既に存在するか否か
    を判定する手段と、（ｃ−５）前記手段（ｃ−４）に応
    答して前記キャッシュ内に十分なスペースがあるか否か
    を判定する手段と、を含む、請求項４のキャッシュ内の
    データにアクセスするシステム。
  6. 【請求項６】前記手段（ｆ）が、（ｆ−１）他の仕事が
    １つのＤＡＳＤに対して順番待ちしているか否かを判定
    する手段と、（ｆ−２）前記手段（ｆ−１）に応答して
    ２以上のプリステージ動作が進行中か否かを判定する手
    段と、（ｆ−３）前記手段（ｆ−２）に応答して少なく
    との３つのＤＡＳＤ動作が他の物理的デバイスに対して
    順番待ちか否かを判定する手段と、（ｆ−４）前記手段
    （ｆ−３）に応答してシリンダの終りまでに３を越えな
    いトラックがあるか否かを判定する手段と、（ｆ−５）
    前記手段（ｆ−１），（ｆ−２），（ｆ−３）および
    （ｆ−４）に応答してプリステージ動作を中断する手段
    と、を含む、請求項５のキャッシュ内のデータにアクセ
    スするシステム。
JP5264440A 1992-12-22 1993-10-22 キャッシュ内のデータにアクセスする方法およびシステム Pending JPH07225715A (ja)

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