层次化存储系统、存储控制器以及代替层次间的数据移动的方法_5

文档序号:9252364阅读:来源:国知局
域内存在相同内容的数据时表示“N/A”以外的值。超高速缓存控制部205另外检索与用变更前的复制源信息表示的超高速缓存区域对应的物理卷管理表135a的条目。然后超高速缓存控制部205把检索到的条目的复制目的地::复制源字段中的复制目的地信息变更为“N/A”。由此解除超高速缓存数据和实数据的复制关系。于是超高速缓存控制部205把控制返回给I/O控制部202。I/O控制部202经由存储器I/F132向低速存储器12写入接受的I/O请求指定的写数据(步骤S43)。
[0115]而如果上述的两数据没有复制关系(步骤S41的No),则超高速缓存控制部205把控制返回I/O控制部202。I/O控制部202经由存储器I/F132向低速存储器12写入接受的I/O请求指定的写数据(步骤S43)。
[0116]另一方面,在是超高速缓冲存储器命中的情况下(步骤S38的Yes),超高速缓存控制部205前进到步骤S44。另外在不是超高速缓冲存储器命中的情况下(步骤S38的No),在是对高速存储器11的数据写的情况下,超高速缓存控制部205也前进到步骤S44。在步骤S44,超高速缓存控制部205不向高速存储器11的上述超高速缓存区域超高速缓存指定的写数据,而是使得通过I/O控制部202经由存储器I/F 132对于用检索到的物理卷ID以及页号码的对指定的高速存储器11的数据区域写入该写数据(步骤S44)。
[0117]这样根据本实施方式,在来自主机20的I/O请求是读请求(步骤S31的Yes)、而且该读请求不是指定来自高速存储器11的数据读的情况下(步骤S33的No),超高速缓存控制部205向高速存储器11的超高速缓存区域超高速缓存从低速存储器12读出的数据(步骤S34以及S35)。而在读请求是指定来自高速存储器11的数据读的情况下(步骤S33的Yes),超高速缓存控制部205不向高速存储器11的超高速缓存区域超高速缓存从高速存储器11读出的数据(步骤S36)。
[0118]另外,在来自主机20的I/O请求是写请求(步骤S31的No)、而且该写请求不指定对高速存储器11的数据写的情况下(步骤S39的No),超高速缓存控制部205向高速存储器11的超高速缓存区域超高速缓存写数据(步骤S40)。而在写请求指定对高速存储器11的数据写的情况下(步骤S39的Yes),超高速缓存控制部205不进行写数据的超高速缓存(步骤S44)。
[0119]这样本实施方式能够把向超高速缓存区域超高速缓存的数据限制为下位层次的数据,防止上位层次(和超高速缓存区域相同的存储装置,亦即高速存储器11)的数据向超高速缓存区域内存储。由此,与上位层次的数据也保存在超高速缓存区域内的情况相比,因为下位层次的数据保存在超高速缓存区域内的容量增加,结果获得减少向下位层次的数据访问的效果。另外,也有助于减少相同的数据重复保存在上位层次的存储装置内引起的存储容量的紧张。
[0120]下面参照图10说明上述的区域置换处理中包含的数据区域释放处理(步骤S20)的详情。图10是表示数据区域释放处理的典型的步骤的流程图。首先超高速缓存控制部205判定在高速存储器11内确保的超高速缓冲存储器的大小(超高速缓存量)是否应比当前增加(步骤S51)。当在区域置换处理中超高速缓存区域被变更为数据区域时,超高速缓存量减少。在该状态下,例如如果对下位层次的I/O增加,则有层次化存储系统的I/O性能降低的可能性。因此为了防止层次化存储系统的I/O性能降低,有必要适当地维持超高速缓存量。适当的超高速缓存量(以下称目标超高速缓存量)例如根据数据访问的局部性(亦即不平衡)、或者高速存储器11整体的存储容量决定。这样的计算目标超高速缓存量的方法是公知的。
[0121]如果因为超高速缓存量通过区域置换处理比目标超高速缓存量减少而存在层次化存储系统的I/o性能降低的可能性,则超高速缓存控制部205判定为应该增加超高速缓存量(步骤S51的Yes)。在这种情况下,超高速缓存控制部205计算相对于目标超高速缓存量而言不足的大小(步骤S52)。这里,为简化说明,假定执行区域置换前的超高速缓存量与目标超高速缓存量一致。因此超高速缓存控制部205把在区域置换处理中从超高速缓存区域变更为数据区域的页的合计大小作为不足大小来计算。
[0122]接着超高速缓存控制部205列出补充不足大小所应该使用的(亦即应该从数据区域变更为超高速缓存区域的)页(步骤S53)。亦即超高速缓存控制部205在高速存储器11的数据区域中包含的页中,从物理卷管理表135a中列出访问次数是下位的M个页。这里以访问次数的升序列出M个页。M个页的大小等于不足大小。
[0123]接着超高速缓存控制部205从列出的页的集合中选择一个页Pq(步骤S54),向层次管理部204交付控制。于是层次管理部204根据超高速缓存控制部205的指示,把页Pq (亦即高速存储器11内的页Pq)的数据向低速存储器12的例如页Ppd复制(移动)(步骤S55)。在步骤S55,与向页Ppd的复制(移动)对应地,层次管理部204更新物理卷管理表135a以及逻辑卷管理表135b。亦即层次管理部204更新逻辑卷管理表135b内的对应的条目,以在逻辑卷管理表135b内与页Pq建立了对应的逻辑卷IDu以及LBAv重新与页Ppd对应。另外在步骤S55,层次管理部204更新与该页Ppd对应的物理卷管理表135a内的条目,以在物理卷管理表135a内页Ppd重新与逻辑卷IDu以及LBAv建立对应。然后层次管理部204向超高速缓存控制部205返回控制。
[0124]于是超高速缓存控制部205从高速存储器11的数据区域中删除(释放)页PqjE该页Pq变更为超高速缓存区域(步骤S56)。具体说,超高速缓存控制部205把与页Pq对应的物理卷管理表135a内的条目的超高速缓存标志从“No”变更为“Yes”。另外,超高速缓存控制部205把与页Pq对应的物理卷管理表135a内的条目的逻辑卷ID、LBA、复制目的地::复制源、以及访问特性都变更为“N/A”。由此,页Pq被从数据区域释放,变更为可作为超高速缓存区域利用的空的区域。
[0125]超高速缓存控制部205协同层次管理部204对于在步骤S53列出的M个页重复上述的步骤S54到S56(步骤S57)。此外,如果步骤S51的判定是No,则超高速缓存控制部205不释放数据区域,结束数据区域释放处理。
[0126]这样根据本实施方式,在有必要把数据区域变更为超高速缓存区域的情况下(步骤S51的Yes),超高速缓存控制部205优先释放访问次数是下位的上位层次的数据区域(页)(步骤S53到S56)。在访问次数是下位的上位层次的数据区域内存储的数据,是存储目的地应该被变更为下位层次的数据。一般情况下,在释放上位层次的数据区域来变更为超高速缓存区域的情况下,需要把释放的数据区域的数据向下位层次移动。其原因是,如果仅是释放上位层次的数据区域,则该数据区域的数据会被丢失。因此本实施方式在数据区域的数据中,优先把再次向上位层次移动的可能性低的数据(亦即存储目的地应该被变更为下位层次的数据)向下位层次移动。由此,能够抑制从下位层次向上位层次的数据移动。
[0127]接着参照图11说明在本实施方式中应用的超高速缓存区域释放处理。图11是表示超高速缓存区域释放处理的典型的步骤的流程图。与数据区域释放处理相反,超高速缓存区域释放处理是在高速存储器11中数据区域不足的情况下执行的。
[0128]首先超高速缓存控制部205决定应该释放的超高速缓存区域的大小(步骤S61)。接着超高速缓存控制部205列出补充所决定的大小应该使用的(亦即应该从超高速缓存区域变更为数据区域的)页(超高速缓存页)(步骤S62)。亦即超高速缓存控制部205在高速存储器11的超高速缓存区域中包含的页中,从物理卷管理表135a中列出访问次数是下位的N个页。这里以访问次数的升序列出N个页。N个页的大小等于在步骤S61决定的大小。
[0129]接着超高速缓存控制部205从列出的页的集合中选择一个页(超高速缓冲存储器)页Pr (步骤S63)。接着超高速缓存控制部205判定和页Pr (亦即高速存储器11内的页Pr)的超高速缓存数据有复制关系的实数据是否在低速存储器12内(步骤S64)。超高速缓存控制部205根据与页Pr对应的物理卷管理表135a内的条目的复制目的地是否是“N/A”以外来执行该判定。
[0130]如果复制目的地是“N/A”,则判定为和页Pr的超高速缓存数据有复制关系的实数据不在低速存储器12内(步骤S64的No)。这样,和页Pr的超高速缓存数据有复制关系的实数据不存在表示该超高速缓存数据是无效数据。亦即所谓超高速缓存数据是无效数据指该超高速缓存数据未作为实数据反应在低速存储器内。
[0131]在步骤S64的判定是No的情况下,超高速缓存控制部205向层次管理部204交付控制。于是层次管理部204根据超高速缓存控制部205的指示,把页Pr的数据向低速存储器12的例如页Ppc复制(移动)(步骤S65)。在步骤S65,和上述对页Ppd的数据复制(移动)的情况同样地,与对页Ppc的数据复制(移动)对应地,层次管理部204更新物理卷管理表135a以及逻辑卷管理表135b。然后,层次管理部204向超高速缓存控制部205返回控制。于是超高速缓存控制部205前进到步骤S67。
[0132]对此,如果复制目的地是“N/A”以外的标记,则超高速缓存控制部205判定为和页Pr的超高速缓存数据有复制关系的实数据在低速存储器12内(步骤S64的Yes)。这样,存在和页Pr的超高速缓存数据有复制关系的实数据表示该超高速缓存数据不是无效数据。这里,假定和页Pr的超高速缓存数据有复制关系的实数据在低速存储器12的页Ppc中。在这种情况下,应该注意不需要进行页Pr的超高速缓存数据向低速存储器12的数据复制(所谓超高速缓存同步化)。
[0133]因此超高速缓存控制部205抑制页Pr的超高速缓存数据向低速存储器12的数据复制。然后,超高速缓存控制部205用和上述I/O处理中的步骤S42同样的方法解除在步骤S64判定的复制关系(步骤S66),然后前进到步骤S67。
[0134]在步骤S67,超高速缓存控制部205从高速存储器11的超高速缓存区域中删除(释放)页Pr,把该页Pr变更为数据区域。具体说,超高速缓存控制部205把与页Pr对应的物理卷管理表135a内的条目的超高速缓存标志从“Yes”变更为“No”。另外超高速缓存控制部205把与页Pr对应的物理卷管理表135a内的条目的逻辑卷ID、LBA、复制目的地::复制源、以及访问特性都变更为“N/A”。由此,页Pq从超高速缓存区域中被释放,变更为可作为数据区域利用的空的区域。超高速缓存控制部205协同层次管理部204,对于在步骤S62列出的N个页重复上述的步骤S63到S67 (步骤S68)。
[0135]这样根据本实施方式,超高速缓存控制部205优先释放访问次数是下位的超高速缓存区域(页)(步骤S62到S67)。亦即本实施方式优先释放存储有向上位层次移动的可能性低的数据(亦即存储目的地不应该变更为上位层次的数据)的超高速缓存区域。由此,能够抑制从下位层次向上位层次的数据移动。
[0136]另外根据本实施方式,在应该释放的超高速缓存区域(页)内存储有非无效的超高速缓存数据(亦即非无效数据)的情况下(步骤S64的Yes),超高速缓存控制部205抑制该超高速缓存数据向下位层次的复制(移动)。具体说,在和应该释放的超高速缓存区域内的超高速缓存数据有复制关系的实数据在低速存储器12内的情况下,超高速缓存控制部205在释放超高速缓存区域并且把该超高速缓存区域变更为数据区域前(步骤S67),代替步骤S65执行步骤S66。亦即超高速缓存控制部205代替把
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