JP2868015B1 - デイスクストレージシステム - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】記憶装置グループに対する複数のリード要求を
効率良く実行する。 【解決手段】制御装置は、第１のリード要求と第２のリ
ード要求を、記憶装置グループ内の異なる記憶装置と、
異なるパスと、異なる外部コネクションポイントを用い
て実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記憶装置の間で、
実行すべき負荷を分散するためのデイスクストレージシ
ステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】特開昭６０−１１４９４７では、ディス
クキャッシュ（以下、単にキャッシュと呼ぶ場合があ
る。）を有する制御装置におけるディスク装置の２重書
き機能に関する技術が開示されている。ここでは、同一
のデータを書き込む２つのディスク装置を、２重書きデ
ィスクと呼ぶ。

【０００３】特開昭６０−１１４９４７には、ディスク
キャッシュを利用してライトデータ２重（２つの）のデ
ィスク装置を制御する方法が、以下のように説明されて
いる。制御装置は、ＣＰＵからの入出力要求を、２つの
ディスク装置のうちの１つのディスク装置に対して処理
する。リード要求（入力要求）を受け付けた場合には、
制御装置は受け付けた要求をそのまま実行する。ＣＰＵ
からライト要求（出力要求）を受け付けた場合には、以
下の処理を実行する。すなわち、２重書きディスクのう
ちの一方のディスク装置に、データを書き込むと共に、
ディスクキャッシュにもこのデータを書き込んでおく。
そして、制御装置は後で、空いた時間を利用して、ディ
スクキャッシュに書き込んでおいたデータを他方のディ
スク装置に書き込む。この書き込み処理は、ライトアフ
タ処理と呼ばれる。以上により、２重書きディスク装置
に同一のデータが書き込まれる。

【０００４】特公昭６１−２８１２８では、２重化ファ
イルの制御方法として２重書きディスク装置の負荷分散
に関する技術が開示されている。特公昭６１−２８１２
８は、入出力要求を処理する際、空いているディスク装
置を選択することにより処理の高速化をねらったもので
ある。ただし、特公昭６１−２８１２８は、特開昭６０
−１１４９４７のように、ディスクキャッシュを利用し
たライトアフタ制御によりデータを２重書きする方法を
用いていない。

【０００５】西垣他：順次アクセス入力処理におけるデ
ィスクキャッシュの効果解析，情報処理学会論文誌，Ｖ
ｏｌ．２５，Ｎｏ．２，ｐｐ．３１３−３２０（１９８
４）の論文においては、以下の技術が開示されている。
ディスクキャッシュを有する制御装置における、シーケ
ンシャル処理に対する先読み処理、すなわち、ＣＰＵか
らは要求されていないデータを、キャッシュにステージ
する技術である。このステージ処理は、ＣＰＵからの入
出力要求に対応するとは、独立に制御装置が実行する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】特開昭６０−１１４９
４７は、２重書きディスクにおいては制御装置が処理対
象とすることができるディスク装置は複数存在するとい
う利点に注目していない。すなわち、ＣＰＵから受け付
けた入出力要求に対して選択すべきディスク装置を特定
の１台に限定している。

【０００７】一方、特公昭６１−２８１２８で開示され
ているように、入出力要求に対応して、空いているディ
スク装置を選択するという方法は、性能的には優れてい
る。しかし、この方法を、キャッシュを利用したライト
アフタ制御により２重書き機能を実現するケースに適用
すると信頼性の点で劣化が生ずる。これは、すべてのデ
ィスク装置に対応するＣＰＵから受け付けた末書き込み
のライトデータがある可能性が高いためである。したが
って、キャッシュの電源のダウンと、どれか１台のディ
スク装置の障害が重なると、ＣＰＵから受け付けたライ
トデータが消失することになる。

【０００８】さらに、キャッシュを有する制御装置の場
合、ＣＰＵから受け取る入出力要求とは独立に、制御装
置がキャッシュとディスク装置との間で、入出力処理を
実行する。（これは、西垣他：順次アクセス入力処理に
おけるディスクキャッシュの効果解析，情報処理学会論
文誌，Ｖｏｌ．２５，Ｎｏ．２，ｐｐ．３１３−３２０
（１９８４）に開示されている。）したがって、制御装
置がＣＰＵからの入出力要求とは、独立に実行する入出
力処理に対しても、その処理を割り当てるべき対象とし
て選択できるディスク装置が複数存在するということに
注目すべきである。

【０００９】本発明は、キャッシュを利用したライトア
フタ処理により、１台以上のディスク装置からなるディ
スク装置グループに対して同一のデータを書き込む制御
方法および制御装置に関する。

【００１０】本発明の目的は、ディスク装置グループ内
のディスク装置との間で実行すべき入出力処理の負荷を
分散し、入出力処理の実行の並列度を向上させる制御装
置および制御方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】課題を解決するための方
法および装置の説明を分かり易くするために、制御装置
がディスク装置との間で実行する入出力処理を分類す
る。

【００１２】制御装置がディスク装置との間で実行する
入出力処理は、以下の４種類に分類できる。

【００１３】（１）ＣＰＵから受け付けたライト要求に
対する処理であって、ディスク装置にアクセスする必要
のある処理。

【００１４】（２）ＣＰＵから受け付けたリード要求に
対する処理であって、ディスク装置にアクセスする必要
のある処理。

【００１５】（３）ＣＰＵからの入出力要求（リード要
求／ライト要求）とは独立した、ディスク装置からキャ
ッシュへデータを転送するステージ処理。

【００１６】（４）ディスク装置との間で実行するライ
トアフタ処理。

【００１７】以上の入出力処理のうち、ライトアフタ処
理は負荷分散の対象とはならない。以下、その理由を述
べる。ライトアフタ処理は、ＣＰＵから受け付けたライ
ト要求の実行の際に、データを書き込んだディスク装置
以外のディスク装置グループ内のすべてのディスク装置
に対して実行する処理である。このため、ライトアフタ
処理を実行すべきディスク装置を選択する自由度はない
ことになる。したがって、上記の（１）から（４）の処
理の内、（１）から（３）の処理が負荷分散の対象とな
る。

【００１８】本明細書では、負荷分散を実行する方法と
して２種類の方法を示す。便宜的に、これらの方法を負
荷分散方法１，負荷分散方法２と呼ぶ。以下、それぞれ
の方法について述べる。

【００１９】負荷分散方法１…制御装置は、上記（２）
または（３）の入出力処理を実行すべきディスク装置を
選択する際、ディスク装置グループ内の任意の空いた状
態にあるディスク装置を選択する。上記（１）のディス
ク装置にアクセスする必要のあるＣＰＵから受け付けた
ライト要求に対応してディスク装置を選択する際は、デ
ィスク装置グループ内の特定のディスク装置を選択す
る。

【００２０】負荷分散方法２…制御装置は、前述の処理
分類（１）、すなわち、ディスク装置にアクセスする必
要のあるＣＰＵから受け付けたライト要求に対応して、
ディスク装置を選択する際は、ディスク装置グループ内
の特定のディスク装置を選択する。処理分類（２）また
は（３）に示した入出力処理の実行すべきディスク装置
を選択する際は、上記の特定のディスク装置以外のディ
スク装置を優先的に選択する。

【００２１】負荷分散方法１および負荷分散方法２のそ
れぞれに対応した作用について述べる。

【００２２】（１）負荷分散方法１の場合 制御装置は、あるディスク装置グループに対して、ディ
スク装置にアクセスする必要のあるリード要求をＣＰＵ
から受け取ると、以下の処理を実行する。そのリード要
求に対して、ディスク装置グループ内の空いた状態にあ
る任意の１台のディスク装置を選択する。空いた状態の
ディスク装置が１台もない場合、制御装置はそのリード
要求を待たせる。また、ディスク装置にアクセスする必
要のあるライト要求を受け取った場合には、そのライト
要求に対して、ディスク装置グループ内の特定の１台の
ディスク装置を選択する。ただし、この特定のディスク
装置が空いた状態になければ、制御装置はそのライト要
求を待たせる。

【００２３】また、制御装置が、ＣＰＵからの入出力要
求とは独立したステージ処理を実行しようとした場合に
も、以下のような処理を行う。すなわち、このステージ
処理に対応し、ディスク装置グループ内の空いた状態に
ある任意の１台のディスク装置を選択する。空いた状態
のディスク装置が１台もない場合、制御装置は、そのス
テージ処理を実行しない。

【００２４】負荷分散方法１の信頼性および性能面の特
徴を以下に示す。

【００２５】負荷分散方法１は、特開昭６０−１１４９
４７に開示されている方法に比べて、分散の効果はやや
劣るものの、特公昭６１−２８１２８に開示されている
方法に較べると、優れた性能を得ることができる。

【００２６】以下、この理由を述べる。負荷分散方法１
は、ライト要求に対するディスク装置選択の自由度に制
限を設けていることになる。したがって、特開昭６０−
１１４９４７に開示されている方法に比べて、分散の効
果は劣ることになる。ただし、リード要求に対しては空
いた状態にあるディスク装置を選択する。通常、ディス
ク装置に対する入出力要求の割合は、リード要求の方が
ライト要求に比べて、かなり多い。（３対１から４対１
程度）したがって、負荷分散方法１は、特開昭６０−１
１４９４７に開示されている方法に較べ、それほど性能
劣化は生じないことになる。一方、すべての入出力要求
を１台のディスク装置に集中させる特公昭６１−２８１
２８の方法に比べると、負荷分散方法１は優れた性能を
得ることができる。

【００２７】負荷分散方法１の信頼性は、特開昭６０−
１１４９４７に開示されている方法に比べて高く、特公
昭６１−２８１２８の方法に較べると、ほぼ同等であ
る。

【００２８】以下、その理由を述べる。負荷分散方法
１、または、特公昭６１−２８１２８では、ライト要求
を集中させるディスク装置に対して、ライトアフタ処理
すべきデータがない。したがって、キャッシュの電源が
ダウンしても、ライト要求を集中させるディスク装置に
障害が発生しなければ、ＣＰＵから受け付けたライトデ
ータが消失しない。

【００２９】以上より、負荷分散方法１により、ディス
ク装置グループの高性能化／高信頼化をバランスよく実
現する負荷分散が可能となる。

【００３０】（２）負荷分散方法２の場合 制御装置は、ディスク装置グループのディスク装置にア
クセスする必要のあるライト要求をＣＰＵから受け取っ
た場合には、そのライト要求に対応して、ディスク装置
グループ内の特定の１台のディスク装置を選択する。た
だし、この特定のディスク装置が空いた状態になけれ
ば、制御装置は、そのライト要求を待たせる。また、あ
るディスク装置グループのディスク装置にアクセスする
必要のあるリード要求をＣＰＵから受け取ると、以下の
処理を実行する。まず、上記の特定のディスク装置以外
のディスク装置の中で、空いた状態にある任意の１台の
ディスク装置を選択する。空いたディスク装置が、１台
もないとき、上記の特定のディスク装置が空いているか
否かを調べる。空いている場合、制御装置は、この特定
のディスク装置を、受け取ったリード要求のために選択
する。空いていない場合、制御装置は、そのリード要求
を待たせる。

【００３１】また、制御装置が、ＣＰＵからの入出力要
求とは独立したステージ処理を実行しようとした場合に
も、以下のような処理を行う。まず、上記の特定のディ
スク装置以外のディスク装置の空いた状態にある任意の
１台のディスク装置を選択する。空いたディスク装置
が、１台もない場合、上記の特定のディスク装置が空い
ているか否かを調べる。空いている場合、制御装置は、
この特定のディスク装置を、実行しようとしたステージ
処理のために選択する。空いていない場合、制御装置
は、そのステージ処理を実行しない。

【００３２】以上述べた分散方法をとる理由は、以下の
とおりである。例えば、ＣＰＵからのライト要求に対応
する処理を集中させる特定のディスク装置に、リード要
求に対応する処理割り当てるとする。この場合、リード
要求に対応する処理が完了しないうちに、ライト要求を
受け取ると、ライト要求に対応する処理に入れないこと
になる。したがって、特定のディスク装置を選択する必
要のないＣＰＵからのライト要求に対応する処理以外の
処理は、この特定のディスク装置以外のディスク装置を
優先的に割り当てをした方が、分散の効果を高くするこ
とができる。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明について、２種類の
実施例を説明するが、まず、両実施例に共通する内容に
ついて述べる。

【００３４】図２は、本発明の適用対象となる計算機シ
ステムの構成である。計算機システムは、ＣＰＵ２０
０，主記憶２０１，チャネル２０２とからなる処理装置
２１０と、制御装置２０３と、１台以上のｎ台のディス
ク装置２０４とより構成される。なお、制御装置２０３
に複数の処理装置２１０が接続されている場合にも、本
発明を適用できることは後述の内容から明らかになる。

【００３５】ｎ台のディスク装置２０４は、それぞれ１
台以上のディスク装置２０４からなるｍ個のディスク装
置グループ２１１にグループ化されている。各ディスク
装置グループ２１１に属するディスク装置２０４の台数
は各々異なっていてもよい。それぞれのディスク装置２
０４は、ある１つのディスク装置グループ２１１に属す
る。それぞれのディスク装置２０４が、どのディスク装
置グループ２１１に属するかを決定する方法は、本発明
には直接関係ないため、説明を省略する。

【００３６】制御装置２０３は、１つ以上のディレクタ
２０５，キャッシュ（メモリ）２０６，制御情報用メモ
リ２０７およびディレクトリ２０８より構成される。各
ディレクタ２０５は、チャネル２０２とディスク装置２
０４との間、チャネル２０２とキャッシュ２０６との
間、ならびに、キャッシュ２０６とディスク装置２０４
との間でデータを転送する。キャッシュ２０６には、デ
ィスク装置２０４に格納されているデータの中でアクセ
ス頻度の高いデータをステージしておく。ディレクトリ
２０８は、キャッシュ２０６の管理情報を格納する。ス
テージ処理は、ディレクタ２０５によって実行される。
具体的なステージデータの例は、ＣＰＵ２０からのアク
セス対象となったデータ、および、このデータとディス
ク装置２０４の格納位置が近いデータなどである。

【００３７】本発明の対象となる制御装置２０３は、あ
るディスク装置グループ２１１に属するディスク装置２
０４に同一のデータを書き込む機能、いわゆる、多重書
き機能を有する。したがって、処理装置２１０は、それ
ぞれのディスク装置グループ２１１に対して入出力要求
を発行すると考えてよい。

【００３８】本発明においては、制御装置２０３から見
ると、処理装置２０４から受け付ける入出力要求は以下
のように分類できる。

【００３９】（１）キャッシュ２０６と処理装置２１０
との間のデータ転送の要求であり、ディスク装置グルー
プ２１１には、アクセスしない入出力処理パターンであ
る。これは、例えば、処理装置２１０から受け付けたリ
ード要求に対応するデータがキャッシュ２０６内にステ
ージされている場合に実行される処理パターンである。

【００４０】（２）ディスク装置グループ２１１内のデ
ィスク装置２０４にアクセスが必要となる入出力処理パ
ターンである。

【００４１】（３）さらに、制御装置２０３が、キャッ
シュ２０６を有する場合、処理装置２１０から受け付け
た入出力要求とは独立に、制御装置２０３が以下の入出
力処理を実行する。

【００４２】キャッシュ２０６とディスク装置グループ
２１１内のディスク装置２０４との間の入出力処理パタ
ーンであり、処理装置２１０が関与しないデータ転送パ
ターンである。

【００４３】本発明は、同一のディスク装置グループ２
１１に属するディスク装置２０４の間の負荷分散方法に
関する。したがって、（１）に示したディスク装置グル
ープ２１１にアクセスする必要のない処理パターンは、
本発明には、直接関係しないことになる。制御装置２０
３が実行する入出力処理パターンのうち（２）および
（３）に示した入出力処理パターンが本発明の対象とな
ることになる。なお、（２）あるいは（３）に示した入
出力処理を割り当てられていない（処理を実行中でな
い）ディスク装置２０４を、空いた状態にあるディスク
装置と呼ぶ。

【００４４】以下、２種類それぞれの実施例の概要を説
明する。まず、第１の実施例の概要を説明する。

【００４５】図１は、第１の実施例における、制御装置
２０３の動作を説明する図である。

【００４６】図１の構成においては、それぞれのディス
ク装置グループＡ，ＢおよびＣ内に、１台のマスタディ
スクＡ，Ｂ、およびＣが存在する。マスタディスクと他
のディスク装置との相違については、後述する。マスタ
ディスクとは、各ディスク装置グループ内で予め定めた
特定のディスク装置である。

【００４７】図１においては、ディスク装置グループＡ
およびディスク装置グループＢおよびディスク装置グル
ープＣが制御装置２０３に接続されている。

【００４８】ディスク装置グループＡは、マスタディス
クＡ，ディスクＡ１，…，ディスクＡｉによって構成さ
れる。同様に、ディスク装置グループＢは、マスタディ
スクＢ，…，ディスクＢｊによって、ディスク装置グル
ープＣは、マスタディスクＣ，…，ディスクＣｋによっ
てそれぞれ構成される。

【００４９】制御装置２０３が、処理装置２１０から受
け取り、ディスク装置グループ２１１にアクセスする必
要のある入出力要求を、ライト要求とリード要求に分け
て説明する。図１において、ライト要求に伴うデータの
流れを符号１１０，リード要求に伴うデータの流れを符
号１１３で示してある。以下、それぞれの要求に対する
データ転送パターンについて述べる。

【００５０】制御装置２０３は、ディスク装置グループ
Ａにアクセスする必要のあるライト要求１１０を受け取
っている。制御装置２０３は、ディスク装置グループＡ
の中で、マスタディスクＡを選択する。すなわち、マス
タディスクＡとは、ディスク装置グループＡにアクセス
する必要のあるライト要求を集中させるディスク装置と
いうことになる。

【００５１】制御装置２０３は、処理装置２１０から受
け付けたライト要求に伴うデータをマスタディスクＡに
書き込むと共に、キャッシュ２０６にも書き込む。制御
装置２０３は、同一のディスク装置グループに属するデ
ィスク装置、例えば、マスタディスクＡ，ディスク装置
Ａ１，…，ディスク装置Ａｉには、同一のデータの書き
込み処理を実行する。キャッシュ２０６内に書き込んだ
ライトデータ１１１は上記の書き込み処理を実行するた
めに使用する。具体的には、後で、説明する。

【００５２】ディスク装置グループＡにアクセスする必
要のあるライト要求を受け付けた場合、マスタディスク
Ａを選択する理由は、以下のとおりである。ディスク装
置グループＡにアクセスする必要のあるライト要求をマ
スタディスクＡに必ず割り当てるようにすると、マスタ
ディスクＡには、処理装置２１０から受け取ったライト
データ１１２のすべてを書き込むことになる。このた
め、例えば、マスタディスクＡ以外のディスクＡｉが故
障して、キャッシュ２０６が電源ダウンした場合にも、
マスタディスクＡに完全なデータが保持される。

【００５３】しかし、処理装置２１０から受け付けたラ
イト要求の割当てに、ディスク装置の選択の自由度を制
限しているため性能は落ちることになる。具体的には、
制御装置２０３が、ディスク装置グループＡにアクセス
する必要のあるライト要求１１０を受け付けた時、マス
タディスクＡ以外のディスクＡ１などが空いていても、
マスタディスクＡが空いていない場合、直ちにその処理
に入ることができないことになる。

【００５４】図１では、制御装置２０３は、ディスク装
置処理グループＣにアクセスする必要のあるリード要求
を受け取った場合も示している。この時、制御装置２０
３は、ディスク装置グループＣの中で、空いた状態にあ
る任意のディスク装置の中から１つのディスク装置（図
１では、ディスクＣ１）を選択する。

【００５５】制御装置２０３は、ディスクＣ１から処理
装置２１０に対して、要求されたデータを送る。（この
経路を符号１１３で示す。）この時、処理装置２１０が
要求したデータ、（もしくは、処理装置２１０が要求し
たデータとこのデータのディスクＣ１上の近傍のデー
タ）をステージデータ１１４として、キャッシュ２０６
にステージしてもよい。この様子を破線でしめす。

【００５６】制御装置２０３が、処理装置２１０から受
け付けた入出力要求とは独立に実行するディスク装置グ
ループとキャッシュ２０６との間の入出力処理は、図１
に示した以下の処理がある。ライトデータを、ディスク
装置に書き込むライトアフタ処理と、処理装置２１０か
らの入出力要求とは独立なステージ処理である。処理装
置２１０とは独立なステージ処理の例は、シーケンシャ
ル処理に対する先読み処理を制御装置２０３が実行する
場合に相当する。以下、それぞれの場合について説明す
る。

【００５７】ライトアフタ処理は、キャッシュ２０６内
のライトデータ１１１を、未書き込みであるディスク装
置Ａｉに、書き込む処理である。ディスク装置グループ
Ａの中で、処理装置２１０から受け取ったライトデータ
１１１を直接書き込んだマスタディスクＡには、ライト
アフタ処理を実行する必要ない。したがって、マスタデ
ィスクＡを除く、ディスクＡ１，…，ディスクＡｉに
は、順次ライトアフタ処理が実行される。実行順序は不
同でもよい。

【００５８】制御装置２０３は、あるディスク装置グル
ープＢに対して処理装置２１０とは独立な、ステージ処
理を実行する場合、ディスク装置グループＢの中で空い
た状態にある任意の１台のディスク装置を選択する。図
１では、制御装置２０３は、ディスクＢｊから、ステー
ジデータ１１６をキャッシュ２０６にステージしてい
る。

【００５９】以上が、本実施例における制御装置２０３
の動作である。その特徴点は、以下のとおりである。

【００６０】処理装置２１０から受け付けたディスク装
置グループにアクセスする必要があるライト要求に対し
ては、マスタディスクを選択して信頼性を確保する。一
方、ディスク装置グループからデータを読みだす場合、
空いた状態にあるディスク装置を選択する。以上によ
り、高信頼化と高性能化とをバランスよく実現する。

【００６１】以下、図３から図５を用いて、並列動作の
例を示す。

【００６２】図３は、制御装置２０３が、以下のパター
ンの入出力処理の並列実行の形態を表している。

【００６３】第１のパターンの入出力処理は、処理装置
２１０から受け付けたディスク装置グループＡにアクセ
スする必要のある入出力処理である。

【００６４】第２のパターンの入出力処理は、処理装置
２１０とは独立に制御装置２０３がキャッシュ２０６と
の間で実行する入出力処理である。

【００６５】例えば、図３に示すように、制御装置２０
３が、ディスクＡ１との間で処理装置２１０からの入出
力処理とは独立なステージ処理，ディスクＡ２との間で
ライトアフタ処理を実行しているとする。この時、さら
に、制御装置２０３が、処理装置２１０からディスク装
置グループＡへのアクセスが必要な入出力要求を受け取
ったとする。図３は、ディスク装置グループＡへのアク
セスが必要なリード要求を受け取った例である。この場
合、制御装置２０３は、ディスク装置グループＡの中か
ら空いた状態のディスク装置Ａｉを選択することによ
り、受け取った入出力要求の実行に入ることができる。
ただし、処理装置２１０から受け取った入出力要求が、
ディスク装置グループＡへのアクセスが必要なライト要
求の場合には、マスタディスクＡが空いていないと、同
様の処理が実行できない。

【００６６】また、図３では、それぞれライトアフタ処
理，処理装置２１０とは独立なステージ処理を１多重ず
つ実行している。ただし、空いた状態にあるディスク装
置があれば、制御装置２０３は、それぞれ２多重以上の
ライトアフタ処理，処理装置２１０とは独立なステージ
処理を実行可能である。

【００６７】図４および図５は、処理装置２１０から受
け付けた入出力処理の並列動作に関する内容である。

【００６８】図４は、制御装置２０３に処理装置２１０
が複数，具体的には、処理装置２１０と処理装置２１０
ａが接続されている場合である。

【００６９】制御装置２０３が、処理装置２１０から受
け取ったディスク装置グループＡにアクセスする必要の
あるリード要求の処理を、ディスクＡ１との間で処理を
実行しているとする。この時、制御装置２０３が、処理
装置２１０ａからディスク装置グループＡにアクセスす
る必要のあるリード要求を、受け取ったとする。制御装
置２０３は、ディスク装置グループＡの中で空いた状態
にある任意のディスク装置、すなわち、ディスクＡｉを
選択し、受け取ったリード要求の処理に入る。もちろ
ん、処理装置２１０ａからディスク装置グループＡにア
クセスする必要のあるライト要求を受け取った場合にも
空いた状態にあるディスク装置があれば、直ちにその処
理に入ることができる。ただし、マスタディスクＡの競
合により、ディスク装置グループＡにアクセスする必要
のあるライト要求どうしの並列動作は実行不可能であ
る。

【００７０】さらに、３台以上の処理装置が制御装置２
０３に接続されている場合には、空いた状態にあるディ
スク装置さえあれば、３多重以上のディスク装置グルー
プＡにアクセスする必要のある入出力要求を並列に実行
可能である。

【００７１】図５は、制御装置２０３に処理装置２１０
が１台接続されている場合である。処理装置２１０は、
ディスク装置グループＡへの入出力要求に対する処理が
完了する前に、ディスク装置グループＡに新たな入出力
要求を発行できる機能をもっているものとする。

【００７２】図５において、制御装置２０３が、処理装
置２１０から受け取ったディスク装置グループＡにアク
セスする必要のあるリード要求の処理を、ディスクＡ１
との間で実行しているとする。この状態で、制御装置２
０３が、処理装置２１０から、さらに、ディスク装置グ
ループＡにアクセスする必要のあるリード要求を受け取
ったとする。制御装置２０３は、ディスク装置グループ
Ａの中で空いた状態にある任意のディスク装置、すなわ
ち、ディスクＡｉを選択し、受け取ったリード要求の処
理に入る。もちろん、処理装置２１０からディスク装置
グループＡにアクセスする必要のあるライト要求を受け
取った場合にも空いた状態にあるディスク装置があれ
ば、直ちにその処理に入ることができる。ただし、マス
タディスクＡの競合の関係から、ディスク装置グループ
Ａにアクセスする必要のあるライト要求どうしの並列動
作は実行できない。

【００７３】さらに、処理装置２１０が同一のディスク
装置グループＡに対し、３多重以上の入出力要求を発行
する場合にも、空いた状態にあるディスク装置さえあれ
ば、制御装置２０３は、発行された入出力要求を並列に
実行可能である。

【００７４】以上が、第１の実施例の概要である。次
に、第２の実施例について概要について述べる。

【００７５】第２の実施例の概要を、図６に示す。

【００７６】第２の実施例は、制御装置２０３の動作
が、第１の実施例と以下の点で異なる。ディスク装置グ
ループにアクセスする必要のあるリード要求に関して
は、マスタディスク以外のディスク装置を優先的に選択
する点である。同様に、処理装置２１０とは独立なステ
ージ処理に関しても、マスタディスク以外のディスク装
置を優先的に選択する。以上述べた方法をとる理由は、
マスタディスク以外のディスク装置を選択しておけば、
さらなる高速化が可能となるためである。というのは、
ディスク装置グループにアクセスする必要のあるライト
要求を受け付けた時、マスタディスクが空いている確率
を高めることができるためである。

【００７７】以下、実施例の詳細を説明する。

【００７８】まず、第1の実施例について詳細に説明す
る。

【００７９】図2に示した計算機システムの構成は、第1
の実施例にそのまま適用できる。以下、それぞれの詳細
について説明する。

【００８０】図８は、ディスク装置２０４の構成であ
る。円板８０１は、データを記録する媒体であり、１つ
のディスク装置２０４には複数存在する回転体である。
読み書きヘッド８０２は、円板８０１上のデータを読み
書きする装置であり、円板３０８対応に存在する。制御
装置インターフェイス８０３は、制御装置２０３とのイ
ンターフェイスとなる。

【００８１】円板８０１が一回転する間に、読み書きヘ
ッド８０２がアクセス可能な円状の記録単位をトラック
８００とよぶ。トラック８００は、円板８０１上に複数
存在する。

【００８２】図９は、トラック８００の構成である。ト
ラック８００は、ある位置を基準として、トラック先頭
９０２と、トラック末尾９０３が定められる。また、ト
ラック８００上には、１つ以上のレコード９００が存在
する。レコード９００は処理装置２１０と制御装置２０
３との間の最小の入出力処理単位である。トラック８０
０上のレコード９００の位置は、セル９０１という、固
定長バイトを単位で表現する。（レコード９００は、必
ず、セル９０１の先頭から格納開始され、セル９０１の
途中からは、格納開始されない。）セル９０１の番号
は、トラック８００の先頭を０番とし、１ずつの昇順に
つけられる。

【００８３】図１０は、キャッシュ２０６の構成であ
る。キャッシュ２０６は、セグメント１０００より構成
される。本実施例では、１つのトラック８００に対し１
つのセグメント１０００を割り当て、セグメント１００
０内には、トラック８００全体のデータを格納するもの
とする。ただし、本発明は、セグメント１０００の割当
単位を、トラック８００に限定する必要はなく、もっと
小さい単位、例えば、処理装置２１０と制御装置２０３
の間のリード／ライト単位であるレコード９００として
も有効である。

【００８４】図１１は、ディレクトリ２０８の構成であ
る。ディレクトリ２０８は、セグメント管理情報１１０
０，トラック票１１０１、ならびに、空きセグメント先
頭ポインタ１１０２により構成される。セグメント管理
情報１１００は、セグメント１０００単位に存在する。
トラック票１１０１および空きセグメントポインタ１１
０２は制御装置２０３内に１つ存在する。

【００８５】図１２は、セグメント管理情報１１００の
中にもうける本実施例で必要な情報を示したものであ
る。以下、各パラメータとその内容を示す。

【００８６】空きセグメントポインタ１２００…トラッ
ク８００に割り当てていない他のセグメント１０００に
対応したセグメント管理情報１１００へのポインタであ
る。

【００８７】キャッシュドトラック番号１２０１…当該
セグメント管理情報５００に対応したセグメント４００
内に格納したディスク装置グループ２１１の番号，トラ
ック８００の番号を表す。

【００８８】レコードビットマップ１２０２…当該セグ
メント管理情報５００に対応したセグメント４００内に
格納したトラック８００上のレコード９００の開始位置
を表わす。ここで、それぞれのビットはセル９０１の番
号対応に存在するものとする。例えば、レコードビット
マップ１２０２の中のｎ番目のビットがオンであれば、
当該セグメント管理情報１１００に対応したｎ番目のセ
ル９０１から、レコード３０１の格納が開始されている
ことになる。ｎ番目のビットがオフであれば、ｎ番目の
セル９０１から、格納開始されているレコード３０１は
存在しないことになる。図１３は、本実施例におけるセ
グメント１０００内の、トラック８００上の格納形式を
表わしたものである。セグメント１０００内には、トラ
ック８００上のトラック先頭９０１から、レコード９０
０が順番に格納される。したがって、レコード９００の
トラック上で格納開始されるセル９０１の番号がわかれ
ば、そのレコード３０１のセグメント１０００内の格納
開始位置もわかる。

【００８９】更新レコードビットマップ１２０３…当該
セグメント管理情報５００に対応したセグメント４００
内に格納されていて、かつ、ライトアフタ処理１１２が
必要なレコード９００のビットマップである。ライト処
理１１２が必要なレコード９００を以下、ライトアフタ
レコードと呼ぶ。それぞれのビットは、レコードビット
マップ１２０２と同様、セル９０１の番号対応に存在す
る。具体的には、更新レコードビットマップ１２０３の
中のｎ番目のビットがオンであれば、当該セグメント管
理情報１１００に対応したｎ番目のセル９０１から格納
開始されているレコード３０１が、ライトアフタレコー
ドということになる。更新レコードビットマップ１２０
３は、１台のディスク装置２０４対応に存在する。具体
的に、それぞれの更新ビットマップ１２０３がどのディ
スク装置２０４に対応するかについては、制御用メモリ
２０７の構成の説明の部分で述べる。更新レコードビッ
トマップ１２０３の領域は、１つのディスク装置グルー
プ２１１内の定義可能なディスク装置２０４の数の分だ
け用意されている。ただし、使用される更新レコードビ
ットマップ１２０３の数は、当該ディスク装置グループ
を構成するディスク装置２０４の台数である。

【００９０】格納済みフラグ１２０４…当該セグメント
管理情報に対応したセグメント１０００内に、割当てた
トラック８００上のレコード９００を格納してあるかを
示す。

【００９１】使用中フラグ１２０５…当該セグメント管
理情報１１００に割当てたトラック８００に対応した入
出力処理を実行中であることを示す。

【００９２】セグメントポインタ１２０６…当該セグメ
ント管理情報に対応したセグメント１０００へのポイン
タである。

【００９３】図１４は、トラック票１１０１，空きセグ
メント先頭ポインタ１１０２の構成である。

【００９４】トラック票１１０１は、すべてのディスク
装置グループ２１１のトラック８００に関して、そのト
ラック８００に対してセグメント１０００が割り当てら
れているか、いないかを表す。割り当てられている場合
には、そのトラック８００に割り当てられているセグメ
ント１０００に対応したセグメント管理情報１２００へ
のポインタを表す。トラック票１２０１においては、同
じディスク装置グループ２１１上のトラック８００に関
する情報は、まとめて、トラック８００の番号順に格納
される。

【００９５】トラック８００を割り当ててないセグメン
ト１０００に対応したセグメント管理情報１１００は、
空きセグメント先頭ポインタ１１０２から順に、空きセ
グメントポインタ１２００で、結合される。結合されて
いるセグメント管理情報１１００の集合を空きセグメン
トキュー１４００と呼ぶ。

【００９６】図１５は、制御情報用メモリ２０７の構成
である。制御情報用メモリ２０７内には、各ディスク装
置グループ２１１に対応した制御情報であるディスク装
置グループ情報１５００が含まれる。ディスク装置グル
ープ情報１５００の個数は、１台の制御装置２０３内に
定義可能なディスク装置グループ２１１の数だけ用意さ
れている。

【００９７】図１６は、ディスク装置グループ情報１５
００の構成である。

【００９８】ディスク装置数１６００…当該ディスク装
置グループ２１１内に現在定義されているディスク装置
２０４の数である。

【００９９】ディスク装置情報１６０１…当該ディスク
装置グループ情報１５００を構成するそれぞれのディス
ク装置２０４対応の情報である。ディスク装置情報１６
００は、１つのディスク装置グループ２１１内に定義可
能なディスク装置２０４だけ用意される。ただし、有効
な情報は、先頭のディスク装置情報１６０１からディス
ク装置数１６００に定義されている数のディスク装置情
報１６０１までに格納される。ここで、先頭のディスク
装置情報１６０１が、マスタディスクに対応した情報で
ある。

【０１００】また、セグメント管理情報１２００内のｎ
番目の更新レコードビットマップ１２０３は、ｎ番目の
ディスク装置情報１６０１に対応したディスク装置２０
４である。

【０１０１】処理装置Ｉ／Ｏ待ちビット１６０２…処理
装置２１０から、当該ディスク装置グループ２１１への
受け付けた入出力要求が待ち状態になっていることを表
わすビットである。本ビットの数は、以下のように表わ
すことができる 処理装置Ｉ／Ｏ待ちビット１６０２の数＝制御装置２０
３に接続可能な処理装置２１０の数（ここでは、Ｉ台と
する。）×１台の処理装置２１０が１つのディスク装置
グループ２１０に対して並行して処理可能な入出力処理
要求の数（ここでは、Ｊ個とする。） したがって、各処理装置２１０が制御装置２０３に入出
力要求を発行する際には、処理装置２１０は、制御装置
２０３に以下の２点を通知する。まず、第１点目の内容
は、入出力要求を発行する処理装置２１０が、１番から
Ｉ番目までの何番の処理装置２１０であるかという点で
ある。第２点目は、その入出力要求が、指定したディス
ク装置グループ２１１への、１番からＪ番までの何番目
の入出力要求であるかを通知する。

【０１０２】図１７は、ディスク装置情報１６０１の構
成である。

【０１０３】ディスク装置番号１７００…当該ディスク
装置情報１７００に対応したディスク装置２０４の番号
である。

【０１０４】処理装置Ｉ／Ｏ実行中ビット１７０１…当
該ディスク装置情報１７００に対応したディスク装置２
０４が、処理装置２１０からの入出力要求の実行中であ
ることを１ビットで表わす。

【０１０５】ライトアフタ実行中ビット１７０２…当該
ディスク装置情報１７００に対応したディスク装置２０
４が、ライトアフタ処理１１２を実行中であることを１
ビットで表わす。

【０１０６】独立ステージ実行中ビット１７０３…当該
ディスク装置情報１７００に対応したディスク装置２０
４が、処理装置２１０とは独立したステージ処理１１５
を実行中であることを１ビットで示す。

【０１０７】処理装置Ｉ／Ｏ実行中ビット１７０１，ラ
イトアフタ実行中ビット１７０２，独立ステージ実行中
ビット１７０３の内同時にオンになるのは高々１つの情
報である。また、処理装置Ｉ／Ｏ実行中ビット１７０
１，ライトアフタ実行中ビット１７０２，独立ステージ
実行中ビット１７０３のすべてがオフであるディスク装
置２０４が、空いた状態にあるディスク装置２０４とい
うことになる。

【０１０８】セグメント管理情報ポインタ１７０４…当
該ディスク装置情報１７００に対応したディスク装置２
０４で実行中の入出力処理がアクセスするトラック８０
０に割当てたセグメント管理情報１１００へのポインタ
を表わす。

【０１０９】制御情報用メモリ２０７内の情報は、電源
障害等で消失してしまうと問題があるため、制御情報用
メモリ２０７は、不揮発化しておくことが望ましい。

【０１１０】制御装置２０３が実行すべき入出力処理
は、実際には、制御装置２０３内にそれぞれのディレク
タ２０５が、並行して実行することになる。

【０１１１】図１８には、それぞれのディレクタ２０５
が、本実施例を実行する際に用いる各手続きを示した。
以下、それぞれ機能について述べる。

【０１１２】入出力要求受け付け部１８００…処理装置
２１０から受け付けた入出力要求の処理を行う。

【０１１３】ライトアフタ処理スケジュール部１８０１
…ライトアフタ処理をスケジュールする。

【０１１４】独立ステージ処理スケジュール部１８０２
…処理装置２１０とは独立したステージ処理をスケジュ
ールする。

【０１１５】ディスク装置転送部１８０３…ディスク装
置２０４とのリード／ライト転送を実行する部分であ
る。

【０１１６】図１９は、入出力要求受け付け部１８００
の処理フロー図である。入出力要求受け付け部１８００
の実行契機は、処理装置２１０から、新たな入出力要求
を受け付けた時である。以下、その処理フローを説明す
る。

【０１１７】ステップ１９００では、受け取った入出力
要求が、ディスク装置２０４までアクセスする必要があ
る入出力要求であるかをチェックする。具体的にどのよ
うな入出力要求が、ディスク装置２０４にアクセスする
必要があるのかについては、本発明には直接関係しない
ため、詳細は省略する。受け付けた入出力要求が、ディ
スク装置２０４にアクセスする必要のない場合、ステッ
プ１９１５へジャンプする。

【０１１８】ステップ１９０１以降の処理は、受け付け
た入出力要求が、ディスク装置２０４にアクセスする必
要のある入出力要求の場合の処理である。

【０１１９】ステップ１９０１では、入出力要求がアク
セス対象とするトラック３００が、セグメント１０００
を割当て中かを調べる。割当て中であれば、ステップ１
９０３へジャンプする。

【０１２０】ステップ１９０２では、入出力要求がアク
セス対象とするトラック３００にセグメント管理情報１
１００を割当て、トラック票１１０１の該当する領域に
リンクする。さらに、割当てたセグメント管理情報１１
００の格納済フラグ１２０５をオフにし、使用中フラグ
をオンにする。この時、割当て対象とするセグメント管
理情報１１００は、空きセグメント先頭キュー１１０２
から空いた状態に有るセグメント管理情報１１００を選
択する。空いた状態に有るセグメント管理情報１１００
がない場合には、公知の方法によって現在割当て中のセ
グメント管理情報を選択することになる。具体的な選択
方法は、本発明には関係しないため説明を省略する。こ
の後、ステップ１９０５へジャンプする。

【０１２１】ステップ１９０３では、入出力要求がアク
セス対象とするトラック３００に割当て中のセグメント
管理情報１１００の使用中フラグ１２０５がオンかどう
かをチェックする。オンであれば、他の入出力処理がア
クセス対象とするトラック３００を現在使用中であるこ
とになる。したがって、受け付けた入出力要求は、直ち
に実行に入れないため、ステップ１９１４へジャンプす
る。

【０１２２】使用中フラグ１２０５がオフであれば、ス
テップ１９０４で、使用中フラグ１２０５をオンにす
る。

【０１２３】次に、ステップ１９０５で、入出力要求
が、リード要求かライト要求かを調べる。本発明では、
ディスク装置グループ２１１にアクセスする必要のある
ライト要求はマスタディスクにアクセスさせる。したが
って、入出力要求がリード要求の場合には、ステップ１
９０８へ分岐する。

【０１２４】ライト要求の場合、ステップ１９０６で、
マスタディスクが空いた状態にあるかをチェックする。
このチェックは、入出力対象となっているディスク装置
グループ２１１内のマスタディスクに対応したディスク
装置情報１６０１（すなわち、ディスク装置グループ情
報１５００内の、先頭のディスク装置情報１６０１）内
の以下の情報をチェックする。すなわち、処理装置Ｉ／
Ｏ実行中ビット１７０１，ライトアフタ実行中ビット１
７０２，独立ステージ実行中ビット１７０３のすべての
ビットがオフかを（空いた状態にあるかを）チェックす
る。マスタディスクが、空いた状態にあれば、この後、
ステップ１９０７で、マスタディスクをアクセス対象と
して選択する。具体的には、マスタディスクに対応する
ディスク装置情報１６０１内の処理装置Ｉ／Ｏ実行中ビ
ット１７０１オンにする。以上の処理が終了すると、ス
テップ１９１０へジャンプして、第１の実施例と同様の
処理に入る。

【０１２５】マスタディスクが空いた状態になければ、
当該入出力要求を待ち状態にするため、ステップ１９１
３へジャンプする。

【０１２６】ステップ１９０８では、ディスク装置２０
４にアクセスさせる必要のあるリード要求に対してディ
スク装置２０４を割り当てる。本実施例では、ディスク
装置２０４にアクセスさせる必要のあるリード要求に対
しては、空いた状態にある任意のディスク装置を割り当
てる。したがって、入出力対象となっているディスク装
置グループ２１１の中に空いた状態のディスク装置２０
４があるかをチェックする。具体的な処理内容は以下の
とおりである。すなわち、処理装置Ｉ／Ｏ実行中ビット
１７０１，ライトアフタ実行中ビット１７０２，独立ス
テージ実行中ビット１７０３のすべてのビットがオフの
ディスク装置情報１６０１を見つける。見つからなかっ
た場合、空いたディスク装置２０４がないことになり、
入出力処理に入れないため、ステップ１９１３へジャン
プする。

【０１２７】見つかった場合、ステップ１９０９で、そ
のディスク装置情報１６０１内のディスク装置番号１７
００に対応するディスク装置２０４をアクセス対象とし
て選択する。具体的には、見つけたディスク装置情報１
６０１内の処理装置Ｉ／Ｏ実行中ビット１７０１をオン
にする。

【０１２８】さらに、ステップ１９１０で、セグメント
管理情報ポインタ１７０４に、当該入出力要求でアクセ
ス対象となるトラック８００に割当てたセグメント管理
情報１１００へのポインタを設定する。

【０１２９】ステップ１９１１では、ステップ１９０９
で選択したディスク装置２０４に対して、位置付け処理
要求を発行する。

【０１３０】ステップ１９１２では、ディスク装置２０
４の位置付け処理が完了するまで、一度、処理装置２１
０との接続関係を切る処理を、処理装置２１０との間で
実行する。この後、入出力要求受け付け部１８００の処
理を終了させる。

【０１３１】空いたディスク装置２０４がなかった場
合、ステップ１９１３以降で、以下の処理を実行する。

【０１３２】ステップ１９１３では、対応するセグメン
ト管理情報１１００の使用中フラグ１２０５をオフにす
る。

【０１３３】この後、ステップ１９１４で、格納済フラ
グ１２０４がオンかどうかをチェックする。オンの場合
ステップ１９１６へジャンプする。オフの場合、このセ
グメント管理情報１１００に対応したセグメント１００
０にはデータが入っていないことを示すため、ステップ
１９１５で、このセグメント管理情報を空きセグメント
キュー１４００に登録する。

【０１３４】さらに、ステップ１９１６で、処理装置２
１０に、当該入出力要求に対する処理が、他の入出力処
理のために実行に入れなかったということを、ディスク
装置グループ情報１５００内の処理要求Ｉ／Ｏ待ちビッ
ト１６０２に設定する。具体的には、処理要求Ｉ／Ｏ待
ちビット１６０２のどの位置のビットを設定するかを以
下の２点から決定し、そのビットの設定を行う。

【０１３５】まず、第１点は、当該入出力要求を発行し
た処理装置２１０が、１番からＩ番目までの何番の処理
装置２１０であるかということである。

【０１３６】次に、第２点目は、その入出力要求が指定
したディスク装置グループ２１０への、１番からＪ番ま
での何番の入出力要求であるかということである。

【０１３７】当該入出力要求がアクセス対象とするトラ
ック８００のセグメント管理情報１１００が、他の入出
力処理によって使用されている場合には、特にセグメン
ト管理情報１１００内の情報は操作する必要がない。し
たがって、ステップ１９１６へジャンプしてくることに
なる。

【０１３８】最後に、ステップ１９１７で、処理装置２
１０に、当該入出力要求に対する処理が、他の入出力処
理のために実行に入れないため、待ち状態に入ることを
報告する。この後、入出力要求受け付け部１８００の処
理を終了させる。

【０１３９】ステップ１９１８では、ディスク装置２０
４にアクセスする必要のない入出力要求に対して、実行
する必要のある処理を実行する。具体的な処理内容は、
本発明には直接関係がないため説明を省略する。

【０１４０】図２０は、ライトアフタ処理スケジュール
部１８０１の処理フローである。ライトアフタ処理スケ
ジュール部１８０１は、ディレクタ２５が空いた時間を
利用して実行する。

【０１４１】ステップ２０００では、ライトアフタ対象
とすべきディスク装置グループ２１０を決定する。この
決定方法は、特に本発明とは、直接関係がないため、説
明を省略する。

【０１４２】ステップ２００１では、決定したディスク
装置グループの中でマスタディスク以外に、入出力対象
とすべき空いた状態にあるディスク装置を見つける。具
体的な処理内容は以下のとおりである。すなわち、マス
タディスク以外で、処理装置Ｉ／Ｏ実行中ビット１７０
１，ライトアフタ実行中ビット１７０２，独立ステージ
実行中ビット１７０３のすべてのビットがオフのディス
ク装置情報１６０１を見つける。見つからない場合、ラ
イトアフタ処理が実行できないため、ライトアフタ処理
スケジュール部１８０１の処理を、終了させる。

【０１４３】見つかった場合、ステップ２００２で、ス
テップ２００１で見出したディスク装置情報１６０１内
のライトアフタ実行中ビット１７０２をオンにする。

【０１４４】ステップ２００３では、ステップ２００１
で見出してディスク装置２０４にライトアフタ処理１１
２が実行可能なトラック８００があるかどうかをチェッ
クする。具体的なチェック情報は、トラック票１１０１
から、選択したディスク装置２０４に対応して更新レコ
ードビットマップ１２０３中にオンのビットをもつセグ
メント管理情報１１００を探す。さらに、そのセグメン
ト管理情報を他の処理要求を使用中でないことが必要と
なるため、セグメント管理情報１１００内の使用中フラ
グ１２０５がオフであるということもライトアフタ処理
が実行可能な条件となる。見つかった場合、ステップ２
００５にジャンプする。ライトアフタ処理が実行可能な
トラック８００がない場合、ステップ２００４で、ライ
トアフタ実行中ビット１７０２をオフにする。この後、
ライトアフタ処理スケジュール部１８０１の処理を終了
させる。

【０１４５】ステップ２００５では、ライトアフタ処理
すべきトラック８００を選択する。ライトアフタ処理が
実行可能なトラック８００が複数存在する場合、どのト
ラック８００を選択するかは本発明には関係しないた
め、説明を省略する。

【０１４６】ステップ２００６では、ステップ２００５
で選択したトラック８００に対応したセグメント管理情
報１１００内の使用中フラグ１２０５をオンにする。

【０１４７】ステップ２００７では、セグメント管理情
報ポインタ１７０４に、当該入出力要求でアクセス対象
となるトラック８００に割当てたセグメント管理情報１
１００へのポインタを設定する。

【０１４８】ステップ２００８では、ステップ２００１
で選択したディスク装置２０４に対して、位置付け処理
要求を発行する。この後、ライトアフタ処理スケジュー
ル部１８０１の処理を終了させる。

【０１４９】図２１は、独立ステージ処理スケジュール
部１８０２の処理フローである。独立ステージ処理スケ
ジュール部１８０２も、ディレクタ２５が空いた時間を
利用して実行する。

【０１５０】ステップ２１００では、処理装置２１０と
は独立したステージ処理１１５を実行すべきディスク装
置グループ２１０を決定する。この決定方法も、ステッ
プ２０００と同様、特に本発明とは、直接関係ないた
め、説明を省略する。

【０１５１】ステップ２１０１では、ステップ２１００
で見出したディスク装置グループ２１１内に、処理装置
２１０とは独立なステージ処理を実行すべきトラック８
００があるかどうかをチェックする。このチェック方法
も本発明とは直接関係ないため、説明を省略する。実行
すべきトラック８００がない場合、独立ステージ処理ス
ケジュール部１８０２の処理を終了させる。

【０１５２】ステップ２１０２では、処理装置２１０と
は独立したステージ処理の対象とするトラック８００を
選択する。処理装置２１０とは独立したステージ処理が
実行可能なトラック８００が複数存在する場合、どのト
ラック８００を選択するかは本発明には関係しない。し
たがって、その説明を省略する。

【０１５３】ステップ２１０３では、ステップ２００４
で選択してトラック８００へ、セグメント管理情報１１
００を割当てる。（処理装置２１０とは独立したステー
ジ処理１１５を実行すべきトラック８００はキャッシュ
２０６内にステージされていないトラック８００であ
る。）この割当て方法は、ステップ１９０２で示したと
おりである。さらに、割当てたセグメント管理情報１１
００内の、格納済みフラグ１２０４をオフに、使用中フ
ラグ１２０５をオンにする。

【０１５４】ステップ２１０４では、ステップ２１００
で決定したディスク装置グループの中で入出力対象とす
べき空いた状態にあるディスク装置を見つける。具体的
な処理内容はステップ１９０８と同様であるため、説明
を省略する。見つからない場合、処理装置２１０とは独
立なステージ処理１１５が実行できない。したがって、
ステップ２１０５で、割り当てたセグメント管理情報１
１００を、空きセグメントキュー１４００に戻す。この
後、独立ステージ処理スケジュール部１８０２の処理
を、終了させる。

【０１５５】見つかった場合、ステップ２１０６で、ス
テップ２１０３で見出したディスク装置情報１６０１内
の独立ステージ実行中ビット１７０２をオンにする。

【０１５６】ステップ２１０７では、セグメント管理情
報ポインタ１７０４に、当該入出力要求でアクセス対象
となるトラック８００に割当てたセグメント管理情報１
１００へのポインタを設定する。

【０１５７】ステップ２１０８では、ステップ２００１
で選択したディスク装置２０４に対して、位置付け処理
要求を発行する。この後、独立ステージ処理スケジュー
ル部１８０２の処理を終了させる。

【０１５８】図２２は、ディスク装置転送部１８０３の
処理フロー図である。ディスク装置転送部１８０３の実
行契機は、ディレクタ２０５がディスク装置２０４の位
置付け完了報告を受け取った時である。

【０１５９】ステップ２２００では、当該ディスク装置
２０４に対応したディスク装置情報１６０１内のセグメ
ント管理情報ポインタ１７０４がポイントするセグメン
ト管理情報１１００を処理対象として選択する。以下、
単にセグメント管理情報１１００と述べた場合には、ス
テップ２２００で選択したセグメント管理情報１１００
を指す。また、セグメント管理情報１１００内の情報を
単に示した場合、ステップ２２００で選択したセグメン
ト管理情報１１００内の情報を指す。

【０１６０】ステップ２２０１では、当該ディスク装置
に２０４に対応するディスク装置情報１６０１内の処理
装置Ｉ／Ｏ実行中ビット１７０１をオンかどうかをチェ
ックする。オフであれば、実行中の入出力処理が、処理
装置２１０から受け付けた入出力要求に対する処理でな
いことを示すため、ステップ２２１２へジャンプする。

【０１６１】処理装置Ｉ／Ｏ実行中ビット１７０１をオ
ンの場合には、実行中の入出力処理が、処理装置２１０
から受け付けた入出力要求に対する処理であることを示
す。したがって、ステップ２２０２で、処理装置２１０
に位置付け処理が完了したことを報告し、再び接続状態
にはいる。

【０１６２】ステップ２２０３では、処理装置から受け
取った入出力要求がリード要求かライト要求であるかを
判別する。リード要求の場合、ステップ２２０９へジャ
ンプする。

【０１６３】ライト要求の場合、ステップ２２０４で、
処理装置２０４から受け取ったデータを、ディスク装置
２０４と処理対象として選択したセグメント管理情報１
１００に対応したセグメント１０００に書き込む。この
時、実際にデータを書き込んだディスク装置２０４上の
レコード８００のセル９０１の番号を認識し以下の処理
を行う必要がある。まず、セグメント１０００内に書き
込むデータもその認識したセル９０１に対応した位置に
書き込む。さらに、処理対象として選択したセグメント
管理情報１１００内のマスタディスク以外のすべてのデ
ィスク装置２０４に対応した更新レコードビットマップ
１２０３に対して以下の処理を行う。すなわち、更新レ
コードビットマップ１２０３の中で、上記で認識したセ
ル９０１の番号に対応したビットをオンにする。さら
に、この後処理装置２１０に入出力処理が完了したこと
を報告する。

【０１６４】ステップ２２０５では、処理対象としてい
るセグメント管理情報１１００内の格納済フラグ１２０
４がオンかをチェックする。オンの場合、処理対象とし
ているトラック３００上のレコード９００は、セグメン
ト１０００内にステージされているため、ステップ２２
１５へジャンプする。

【０１６５】格納済フラグ１２０４がオフの場合、処理
対象としているトラック３００上のレコード９００は、
セグメント１０００内にステージされていないことにな
る。したがって、ステップ２２０６以降で以下の処理を
行う。ステップ２２０６では、ステップ２２０４で認識
したセル９０１の番号に対応するレコードビットマップ
１２０２のビット位置をオンにする。

【０１６６】次に、ステップ２２０７では、処理中のト
ラック８００の残りのレコード９００をセグメント１０
００内にステージする処理を実行する。この場合も、ス
テージ対象とするレコード９００のセル９０１の番号を
認識し以下の処理を行う必要がある。まず、セグメント
１０００内にステージするレコード９００もその認識し
たセル９０１に対応した位置に書き込む。さらに、認識
したセル９０１の番号に対応するレコードビットマップ
１２０２のビット位置をオンにする。この後、ステップ
２２０８で、格納済フラグ１２０４をオンにして、ステ
ップ２２１５へジャンプする。

【０１６７】ステップ２２０９以下では、処理装置２１
０から受け付けたリード要求の処理を行う。

【０１６８】ステップ２２０９では、処理対象とするセ
グメント管理情報１１００内の格納済フラグ１２０４が
オンかをチェックする。格納済フラグ１２０４がオンの
場合、すでにレコード９００が、セグメント１０００内
に格納されている。したがって、ステップ２２１０で要
求されたレコード９００をディスク装置２０４上から処
理装置２１０に送る。この後、処理装置２１０に入出力
処理が完了したことを報告する。次に、ステップ２２１
５へジャンプする。

【０１６９】格納済フラグ１２０４が、オフの場合、処
理中の処理対象としているトラック３００上のレコード
９００は、セグメント１０００内にステージされていな
い。したがって、ステップ２２１１以降で以下の処理を
行う。まず、ステップ２２１０では、要求されたレコー
ド９００をディスク装置２０４上から処理装置２１０に
送ると共に、セグメント１０００にもステージする。こ
の場合も、ステージ対象としたレコード９００のセル９
０１の番号を認識し以下の処理を行う必要がある。ま
ず、セグメント１０００内にステージするレコード９０
０もその認識したセル９０１に対応した位置に書き込
む。さらに、処理対象として選択したセグメント管理情
報１１００内のレコードビットマップ１２０２の中の、
認識したセル９０１の番号に対応するビットをオンにす
る。この後、処理装置２１０に入出力要求を完了したこ
とを報告する。次に、処理対象としているトラック３０
０上の残りのレコード９００をステージするために、ス
テップ２２０７へジャンプする。

【０１７０】ステップ２２１２では、当該ディスク装置
に２０４に対応するディスク装置情報１６０１内のライ
トアフタ実行中ビット１７０２がオンかどうかをチェッ
クする。オフの場合、処理装置２１０とは独立なステー
ジ処理１１５を実行するためにステップ２２１４へジャ
ンプする。

【０１７１】ステップ２２１３では、処理対象とするセ
グメント管理情報１１００中の更新レコードビットマッ
プ１２０３によって、すべてのライトアフタレコードを
認識する。さらに、認識したすべてのライトアフタレコ
ードをディスク装置２０４上に書き込む。この後、当該
ディスク装置２０４に対応する更新レコードビットマッ
プ１２０３をすべて０クリアする。次に、ステップ２２
１５へジャンプする。

【０１７２】ステップ２２１４では、処理装置２１０と
は独立なステージ処理を実行する。具体的には、処理対
象としているトラック８００上のすべてのレコード９０
０をセグメント１０００内にステージする。この場合
も、ステージ対象としたレコード９００のセル９０１の
番号を認識し以下の処理を行う必要がある。まず、セグ
メント１０００内にステージするレコード９００もその
認識したセル９０１に対応した位置に書き込む。さら
に、処理対象とするセグメント管理情報１１００内のレ
コードビットマップ１２０２に対して以下の処理を行
う。すなわち、認識したセル９０１の番号に対応するレ
コードビットマップ１２０２のビット位置をオンにす
る。加えて、格納済フラグ１２０４をオンにする。

【０１７３】ステップ２２１５以下では、終端処理とし
て以下の処理を行う。

【０１７４】まず、ステップ２２１５では、処理対象と
してはセグメント管理情報１１００内の使用中フラグ１
２０５をオフにする。次に、ステップ２２１６では、当
該ディスク装置２０４に対応するディスク装置情報１６
０１内の、処理装置Ｉ／Ｏ実行中ビット１７０１，ライ
トアフタ実行中ビット１７０２，独立ステージ実行中ビ
ット１７０３のすべてのビットをオフする。

【０１７５】最後に、ステップ２２１７では、処理対象
としているディスク装置グループ２１１に対応する、処
理要求Ｉ／Ｏ待ちビット１６０２がオンになっている入
出力要求の待ち状態を解放するために以下の処理を行
う。すなわち、オンになっているビットから、１番から
Ｉ番までの処理装置２１０、および１番からＪ番までの
入出力番号によって決定されるすべての入出力要求の待
ち状態を解放する。具体的には、再び、それらの入出力
要求を発行するようそれぞれの処理装置に通知する。こ
の後、ディスク装置転送部１８０２の処理を終了させ
る。

【０１７６】次に、第２の実施例について説明する。第
２の実施例が第１の実施例と異なる点は、以下のとおり
である。

【０１７７】ディスク装置グループ２１１にアクセスす
る必要のあるリード要求，処理装置２１０とは独立なス
テージ処理は、マスタディスク以外のディスク装置２０
４を優先して選択する点である。

【０１７８】第１の実施例において、図８から図１７ま
でに示したそれぞれのデータ構成は、第２の実施例でも
そのまま用いることができる。

【０１７９】図１８に示した、ディレクタ２０５内で第
１の実施例を実行するために必要なモジュールの構成
も、第３の実施例にそのまま適用できる。しかし、それ
ぞれのモジュールの処理フローに関しては、入出力要求
受け付け部１８００，独立ステージ処理スケジュール部
１８０２が、第１の実施例と若干ことなる。ただし、他
のモジュールの処理フローに関しては、第１の実施例の
処理フローがそのまま適用できる。

【０１８０】図２３は、第３の実施例における入出力要
求受け付け部１８００の処理フローである。入出力要求
受け付け部１８００の実行契機は、第１の実施例の場合
と同様である。

【０１８１】以下、図１９に示した第１の実施例におけ
る処理フローと図２３の処理フローの相違点について述
べる。なお、図２３の処理フローにおいて、図１９の処
理フローと処理内容がまったく同じ部分に関しては、ス
テップ番号を等しくてある。図２３と、図１９の処理フ
ローとの差異は、図１９のステップ１９０８の代わり
に、ステップ２３００が入っている点である。

【０１８２】ステップ２３００では、マスタディスク以
外のディスク装置２０４が空いているかを優先的に選択
している。これは、第２の実施例が、ディスク装置グル
ープ２１１にアクセスする必要のあるリード要求，マス
タディスク以外のディスク装置２０４を優先して選択す
るためである。具体的には、マスタディスク以外のディ
スク装置２０４のディスク装置情報１６０１内の以下の
情報をチェックする。すなわち、処理装置Ｉ／Ｏ実行中
ビット１７０１，ライトアフタ実行中ビット１７０２，
独立ステージ実行中ビット１７０３のすべてのビットが
オフかをチェックする。

【０１８３】空いたディスク装置２０４があれば、その
ディスク装置２０４をアクセス対象として選択するため
に、ステップ１９０９へジャンプして、図１９の処理フ
ローと同様の処理に入る。空いたディスク装置２０４が
ない場合、マスタディスクの空きをチェックするため、
ステップ１９０６へジャンプして、図１９の処理フロー
と同様の処理に入る。

【０１８４】以下の点以外は、図２３の処理フローと第
１９の処理フローはまったく同様であるため、説明を省
略する。

【０１８５】図７は、第２の実施例における独立ステー
ジ処理スケジュール部１８０２の処理フローである。独
立ステージ処理スケジュール部１８０２の実行契機は、
第１の実施例の場合と同様である。

【０１８６】以下、図２１に示した第１の実施例におけ
る処理フローと図７の処理フローの相違点について説明
する。なお、図７の処理フローにおいて、図２１の処理
フローと処理内容がまったく同じである部分に関して
は、ステップ番号を等しくしてある。

【０１８７】図７の処理フローが、図２１に示した第１
の実施例における処理フローと異なる点は以下の点であ
る。

【０１８８】まず、ステップ２１０２の後、空いたディ
スク装置２０４を見つける際に、第２の実施例では、ス
テップ２４００において、マスタディスク以外の空いた
ディスク装置２０４を見つけている点が異なる。これ
は、第２の実施例が、処理装置２１０とは、独立なステ
ージ処理は、マスタディスク１２０以外のディスク装置
２０４を優先して選択するためである。具体的な処理内
容は、ステップ２３００と同様であるため、説明を省略
する。

【０１８９】空いたディスク装置２０４があれば、その
ディスク装置２０４をアクセス対象ディスクとして選択
するために、ステップ２１０４へジャンプして、第１の
実施例と同様の処理に入る。

【０１９０】マスタディスク以外のディスク装置２０４
が空いた状態になければ、ステップ２４０１で、マスタ
ディスクが空いた状態にあるかをチェックする。以上の
処理は、ステップ１９０６の処理と同様であるため説明
を省略する。マスタディスクが空いていれば、ステップ
２４０２で、マスタディスクをアクセス対象として選択
する。具体的には、マスタディスクに対応するディスク
装置情報１６０１内の処理装置Ｉ／Ｏ実行中ビット１７
０１オンにする。この後、ステップ２１０７へジャンプ
して、第１の実施例と同様の処理に入る。

【０１９１】マスタディスクが空いていない場合、処理
装置２１０とは、独立なステージ処理は実行できない。
したがって、ステップ２１０５へジャンプして、第１の
実施例と同様の処理に入る。以上の点以外は、図７の処
理フローと第２１の処理フローはまったく同様であるた
め、説明を省略する。

【０１９２】

【発明の効果】本発明によれば、１台以上のディスク装
置からなるディスク装置グループに同一のデータを書き
込む機能をもつキャッシュを有する制御装置の高性能化
／高信頼化がバランスよく実現できる。これは、本発明
により、信頼性を損なわない範囲で、ディスク装置の間
で入出力処理の分散が可能となり、制御装置の実行可能
な入出力処理の並列度が向上できるためである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における制御装置２０３
の基本動作である。

【図２】本発明の対象となる計算機システムの構成であ
る。

【図３】処理装置２１０から受け付けた入出力要求と、
処理装置２１０からの入出力要求とは、制御装置２０３
が独立に実行する入出力処理の並列動作を表している。

【図４】複数の処理装置２１０から、受け付けた複数の
入出力要求どうしの並列動作を表している。

【図５】１つの処理装置２１０から、受け付けた複数の
入出力要求どうしの並列動作を表している。

【図６】本発明の第２の実施例における制御装置２０３
の基本動作である。

【図７】第２の実施例における独立ステージスケジュー
ル処理部１８０２の処理フロー図を表す。

【図８】ディスク装置２４の構成である。

【図９】トラック８００の構成である。

【図１０】キャッシュ２０６の構成である。

【図１１】ディレクトリ２０８の中にもうける本発明で
必要な情報である。

【図１２】セグメント管理情報１１００の中にもうける
本発明で必要な情報である。

【図１３】トラック票１１０１，空きセグメントキュー
先頭ポインタ１１０２の構成である。

【図１４】セグメント１０００内のトラック８００上の
レコード９０１の格納形式を表す。

【図１５】制御用メモリ２０７上に格納する情報を表
す。

【図１６】ディスク装置グループ情報１５００の構成を
表す。

【図１７】ディスク装置情報１６０１の構成を表す。

【図１８】本発明に関係するディレクタ２０５内のモジ
ュールを表す。

【図１９】入出力要求受け付け部１８００の処理フロー
図を表す。

【図２０】ライトアフタスケジュール処理部１８０１の
処理フロー図を表す。

【図２１】独立ステージスケジュール処理部１８０２の
処理フロー図を表す。

【図２２】ディスク装置リードライト処理部１８０３の
処理フロー図を表す。

【図２３】第２の実施例における入出力要求受け付け部
１８００の処理フロー図を表す。

【符号の説明】

２０３…制御装置、２１０…処理装置、２１１…ディス
ク装置グループ、１１０…ライト要求、１１３…リード
要求、１１２…ライトアフタ処理、１１５…ステージ処
理、１２０…マスタディスク。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安積 義弘 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式 会社日立製作所 小田原工場内 (72)発明者 桑原 善祥 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式 会社日立製作所 小田原工場内 (72)発明者 北嶋 弘行 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株式会社日立製作所システム開発研究所 内 (56)参考文献 特開 昭58−219656（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−118113（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭61−28128（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G06F 3/06 - 3/08

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の外部コネクションポイントを有する
   制御装置と、複数の記憶装置から構成されライトデータ
   が各記憶装置に書き込まれる記憶装置グループと、各々
   が前記記憶装置グループと前記制御装置とに接続される
   複数のパスとから構成されるデイスクストレージシステ
   ムであって、 前記制御装置は、 前記記憶装置グループに対する第１と第２のリード要求
   を受け取り、 前記第１のリード要求で要求されたデータを前記記憶装
   置グループ内の前記複数の中のいずれか１つのパスによ
   り接続されたいずれか１つの記憶装置から読み出す第１
   のリードオペレーションと、前記第２のリード要求で要
   求されたデータを前記記憶装置グループ内の前記複数の
   中の他の１つのパスにより接続された他の１つの記憶装
   置から読み出す第２のリードオペレーションを実行し、 前記第１のリードオペレーションで読み出されたデータ
   を前記複数の中のいずれか１つの外部コネクションポイ
   ントに転送する第１の転送オペレーションと、前記第２
   のリードオペレーションで読み出されたデータを前記複
   数の中の他の１つの外部コネクションポイントに転送す
   る第２の転送オペレーションを実行することを特徴とす
   るデイスクストレージシステム。
2. 【請求項２】前記第１と第２のリード要求は、処理装置
   から前記記憶装置グループに発行されたものであって、 前記制御装置は、前記第１のリードオペレーションで読
   み出したデータを前記いずれか１つの外部コネクション
   ポイントを介して前記処理装置に転送し、前記第２のリ
   ードオペレーションで読み出したデータを前記他の１つ
   の外部コネクションポイントを介して前記処理装置に転
   送することを特徴とする請求項１に記載のデイスクスト
   レージシステム。
3. 【請求項３】前記制御装置は、第１の処理装置に接続可
   能な第１の外部コネクションポイントと、第２の処理装
   置に接続可能な第２の外部コネクションポイントとを備
   え、 前記制御装置は、前記第１の処理装置から発行された前
   記第１のリード要求と、前記第２の処理装置から発行さ
   れた前記第２のリード要求とを受け取り、 前記処理装置は、前記第１のリードオペレーションで読
   み出されたデータを前記第１の処理装置に前記第１の外
   部コネクションポイントを介して転送し、前記第２のリ
   ードオペレーションで読み出されたデータを前記第２の
   処理装置に前記第２の外部コネクションポイントを介し
   て転送することを特徴とする請求項１に記載のデイスク
   ストレージシステム。