JPH0667816A - 半導体ディスク装置におけるメモリ障害減少化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は半導体デイスク装置におけるメモリ
障害減少化方法に関し、パーマネントエラーの発生を出
来るだけ回避し、障害の発生率を減少させることを目的
とする。 【構成】 半導体デイスク装置３において、データのリ
ード／ライト処理を実行する度に、論理ドライブ毎のア
クセス回数ａをカウントすると共に、１ビットエラーが
発生した場合、論理ドライブ毎の１ビットエラー発生回
数ｂをカウントしておき、或る論理ドライブ（Ｄｒｉｖ
ｅ ｉ）において、アクセス回数が、所定回数Ｋ以上
（ａ≧Ｋ）であって、かつ、１ビットエラーの発生率ｃ
＝ｂ／ａが、所定のしきい値Ｓに達した（ｃ≧Ｓ）場
合、その論理ドライブ（Ｄｒｉｖｅ ｉ）のデータを、
アクセス回数ａが最も少なく、かつ、１ビットエラー発
生回数ｂの少ないドライブ（Ｄｒｉｖｅ ｊ）のデータ
と交換することにより、半導体メモリ（ＴＭ１０）の障
害発生率を減少させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記憶媒体として半導体
メモリ（トラックメモリ）を使用し、この半導体メモリ
を、複数の論理ドライブに分割して使用することによ
り、磁気ディスク装置の入出力処理を、仮想的に実行す
る半導体デイスク装置において、メモリ障害を減少させ
るために利用される半導体ディスク装置におけるメモリ
障害減少化方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は従来の半導体ディスク装置の構成
図を示した図であり、図７中、１は中央処理装置、２は
チャネル、３は半導体ディスク装置、４はサービスプロ
セッサ、５はパスセレクションアレイ、６はチャネルア
ダプタ、７はチャネルスイッチ、８は内部バスグルー
プ、９はメモリアクセスコントローラ、１０はトラック
メモリを示す。

【０００３】従来、図７に示した様な半導体ディスク装
置が知られていた。この半導体ディスク装置は、記憶媒
体として半導体メモリ（トラックメモリ）を使用し、磁
気ディスク装置の入出力処理を仮想的に実行する記憶装
置である。

【０００４】図示のように、この半導体ディスク装置
（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｉｓｋ：ＳＳＤ）３は、
サービスプロセッサ（以下単に「ＳＶＰ」と呼ぶ）４、
パスセレクションアレイ（以下単に「ＰＳＡ」と呼ぶ）
５、チャネルアダプタ（以下単に「ＣＡ」と呼ぶ）６、
チャネルスイッチ７、内部バスグループ８、メモリアク
セスコントローラ（以下単に「ＭＡＣ」と呼ぶ）９、ト
ラックメモリ（以下単に「ＴＭ」と呼ぶ）１０等で構成
されている。

【０００５】そしてこの半導体ディスク装置３は、制御
機構であるＣＡ６を介して中央処理装置（以下単に「Ｃ
ＰＵ」と呼ぶ）１のチャネル２に接続して使用される。
上記ＴＭ１０は、半導体メモリ部を構成するものであ
り、ＭＡＣ９により制御される。また、このＴＭは、複
数の論理ドライブに分割して使用される。この場合、論
理ドライブの記憶容量は、シリンダ数の割当てによって
設定する。

【０００６】そして、各論理ドライブは、ソフトウェア
からシリンダ数の小さい磁気ディスク装置として見なさ
れ、磁気ディスク装置と同様に、複数のシステムからの
共用が可能になっている。

【０００７】上記ＰＳＡ５は、ＴＭ１０の排他共用制御
を行うためのアレイであり、その内部には、各種のテー
ブルを設定する。ＣＡ６は、チャネル２との間の各種制
御や、半導体ディスク装置３内の各種制御を行う制御機
構を構成している。ＳＶＰ４は、半導体ディスク装置３
内の各種制御を行うものである。

【０００８】上記の半導体ディスク装置３を運用する場
合には、ＴＭ１０の全領域を使用して運用していた。と
ころが、ＴＭ１０において、半導体ディスク装置３内の
制御部で訂正可能な読み取りエラー（以下、「１ビット
エラー」という）が多発する場合がある。

【０００９】このような場合、その後、訂正不可能な読
み取りエラー（以下、「パーマネントエラー」という）
が発生し、障害に陥ってしまう場合がある。一般に、パ
ーマネントエラー（ｐｅｒｍａｎｅｎｔ ｅｒｒｏｒ）
が発生すると、半導体ディスク装置内部で、ハードによ
るリトライ（再試行）が行われる。

【００１０】その結果、だめな場合（再びパーマネント
エラーとなる場合）は、ホストにＴＭ１０のパーマネン
トエラーのセンスバイトを報告して終了する。このエラ
ー報告時に、別のバスを使用し、ＣＣＷ（チャネル コ
マンド ワード）を再実行させるように、コンソールに
メッセージを促す。そして、ＣＣＷを再実行しても、パ
ーマネントエラーの場合には、バックアップディスクに
ユーザデータをバックアップし、ＴＭ１０を交換する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のも
のにおいては、次のような課題があった。 （１）、上記のように、従来の半導体ディスク装置にお
いては、ＴＭ１０の全領域を使用して運用していた。と
ころが、ＴＭ１０において、１ビットエラーが多発する
ことがあり、その後、パーマネントエラーが発生し、障
害に陥ってしまう場合がある。

【００１２】従って、１ビットエラーが発生しているに
もかかわらず、何の対処もしないでいると、パーマネン
トエラーが発生し、障害に陥ることになる。 （２）、上記のような障害が発生すると、半導体ディス
ク装置の稼働効率が低下し、かつ、装置の信頼性も低下
する。

【００１３】本発明は、このような従来の課題を解決
し、パーマネントエラーの発生を出来るだけ回避し、障
害の発生率を減少させることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図であり、図１中、図７と同じものは、同一符号で示し
てある。また、１２はコントロールストレッジ（ｃｏｎ
ｔｒｏｌｌ ｓｔｏｒａｇｅ：以下、単に「ＣＳ」とい
う）、１３はデータ交換判定テーブルを示す。

【００１５】本発明は、上記の課題を解決するため、次
のように構成した。すなわち、本発明の半導体デイスク
装置におけるメモリ障害減少化方法は、記憶媒体とし
て、半導体メモリ（ＴＭ１０）を使用し、この半導体メ
モリ（ＴＭ１０）を、複数の論理ドライブに分割して使
用することにより、ディスク装置の入出力処理を、仮想
的に実行する半導体デイスク装置において、データのリ
ード／ライト処理を実行する度に、上記論理ドライブ毎
のアクセス回数（ａ）をカウントすると共に、１ビット
エラーが発生した場合、上記論理ドライブ毎の１ビット
エラー発生回数（ｂ）をカウントしておき、或る論理ド
ライブ（Ｄｒｉｖｅ ｉ）において、アクセス回数
（ａ）が、所定回数（Ｋ）以上（ａ≧Ｋ）であって、か
つ、１ビットエラーの発生率（ｃ＝ｂ／ａ）が、所定の
しきい値（Ｓ）に達した（ｃ＝ｂ／ａ≧Ｓ）場合、その
論理ドライブ（Ｄｒｉｖｅ ｉ）のデータを、アクセス
回数（ａ）が最も少なく、かつ、１ビットエラー発生回
数（ｂ）の少ないドライブ（Ｄｒｉｖｅ ｊ）のデータ
と交換することにより、上記半導体メモリ（ＴＭ１０）
の障害発生率を減少させるようにした。

【００１６】

【作用】上記構成に基づく本発明の作用を、図１に基づ
いて説明する。ＣＡ６は、全ドライブに対して、リード
／ライトの処理を実行する度に、ＰＳＡ５内に保持され
ているデータ交換判定テーブル１３のアクセス回数ａを
インクリメント（＋１）する。

【００１７】また、このアクセスにより、１ビットエラ
ーが発生した場合には、ＰＳＡ５内のデータ交換判定テ
ーブル１３の１ビットエラー発生回数ｂをインクリメン
ト（＋１）する。

【００１８】そして、ＣＡ６は、データ交換判定テーブ
ル１３の情報を見て、或るドライブの１ビットエラー発
生率ｃ＝ｂ／ａが所定のしきい値Ｓに達しているか、否
かを判定する。但しこの場合、１ビットエラー発生率ｃ
は、アクセス回数ａが所定の値Ｋ（Ｋ：任意の整数）以
上の場合にのみ適用する。

【００１９】その結果、１ビットエラー発生率ｃ＝ｂ／
ａが所定のしきい値Ｓに達すると、ＣＡ６は、ホスト１
Ａとの通信の抑止を実行し、データの交換（移動）を実
行する。

【００２０】すなわち、ａ≧Ｋ かつ、ｃ＝ｂ／ａ≧Ｓ
の場合に、論理ドライブのデータ交換を行う。データ
交換時には、ａ≧Ｋ かつ、ｃ＝ｂ／ａ≧Ｓの条件を満
たした論理ドライブのデータを、アクセス回数ａが最も
少なく（ａ：最小）、かつ、１ビットエラー発生回数ｂ
の少ない論理ドライブ（ａの同じものが複数あった場合
は、それらの内で、ｂの最小のものを選択）のデータと
交換する。

【００２１】例えば、ａ≧Ｋ かつ、ｃ＝ｂ／ａ≧Ｓの
条件を満たした論理ドライブが、ドライブｉ（Ｄｒｉｖ
ｅ ｉ）で、一番アクセス回数ａが最も少なく、かつ、
１ビットエラー発生回数ｂの少ない論理ドライブが、ド
ライブｊ（Ｄｒｉｖｅ ｊ）であったとする（図１Ａ参
照）。

【００２２】この場合、ドライブｉのデータと、ドライ
ブｊのデータを交換する。この交換処理は、例えば、図
１Ｂのようにして行う。なお、この処理では、ＣＡ６内
のＣＳ１２を使用して処理する。

【００２３】すなわち、：ドライブｉのデータをＣＳ
１２の領域Ｍに移動する。：ドライブｊのデータをＣ
Ｓ１２の領域Ｎに移動する。：ＣＳ１２内の領域Ｍの
データ（ドライブｉから移動したデータ）をドライブｊ
に移動する。：ＣＳ１２内の領域Ｎのデータ（ドライ
ブｊから移動したデータ）をドライブｉに移動する。

【００２４】この様にして、データ交換を行うことによ
り、１ビットエラーの発生率を少なくし、パーマネント
エラーの発生を回避することにより、メモリ障害を減少
させることが出来る。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図２〜図６は、本発明の実施例を示した図であ
り、図２〜図６中、図１、図７と同じものは、同一符号
で示してある。また、１４はバックアップディスク装置
を示す。

【００２６】（構成の説明）・・・図２参照 本実施例における半導体ディスク装置の構成を図２に示
す。図示のように、この半導体ディスク装置（ＳＳＤ）
３には、ＳＶＰ４、ＰＳＡ５、ＣＡ６、ＭＡＣ９、ＴＭ
１０等が設けてある。この半導体ディスク装置３は、制
御機構であるＣＡ６を介してホスト１Ａに接続して使用
される。

【００２７】また、上記ＣＡ６には、ＣＳ１２を設け、
ＰＳＡ５には、データ交換テーブル１３が設ける。な
お、これらの構成の内、データ交換テーブル１３以外の
構成は、上記従来例の構成と実質的に同じなので、詳細
な説明は省略する。

【００２８】本実施例では、上記ＴＭ１０に、図示のよ
うな、「Ｄｒｉｖｅ ０」、「Ｄｒｉｖｅ １」、「Ｄ
ｒｉｖｅ ２」、「Ｄｒｉｖｅ ３」・・・からなる論
理ドライブを設定したものとして説明する。

【００２９】（メモリ障害減少化方法の処理説明）・・
・図２〜図６参照 この実施例では、上記論理ドライブ毎に、リード／ライ
ト要求があり、これを実行すると、アクセス回数ａをカ
ウントすると共に、１ビットエラーの発生回数ｂをカウ
ントする。

【００３０】そして、このらのカウントデータから求め
た１ビットエラー発生率ｃが、或るしきい値に達した場
合、その論理ドライブのデータを、アクセス頻度が低
く、かつ、１ビットエラーの発生が少ない論理ドライブ
のデータと交換することにより、重大な障害の発生率を
減少させるものである。以下、詳細に説明する。

【００３１】 ：フローチャートによる説明・・・図２、図３参照 以下、図２を参照しながら、図３の処理フローチャート
に基づいて説明する。なお、図３の各処理番号は、カッ
コ内に示す。

【００３２】先ず、前提条件として、ＴＭ１０のユーザ
領域で空き領域がなく運用しているものとする。この状
態で、ホスト１Ａがリード／ライト（Ｒｅａｄ／Ｗｒｉ
ｔｅ）命令を発行すると、ＣＡ６は、全ドライブに対し
て、リード／ライトの処理を実行する度に（Ｓ１）、Ｐ
ＳＡ５内に保持されているデータ交換判定テーブル１３
のアクセス回数ａをインクリメントする（Ｓ２）。

【００３３】この時、リード命令でなければ（Ｓ３）、
通常の処理を行う（Ｓ１０）が、リード命令であれば
（Ｓ３）、１ビットエラーが発生したか否かを判定する
（Ｓ４）。

【００３４】その結果、１ビットエラーが発生しなけれ
ば、通常のリード命令を実行する（Ｓ１０）が、１ビッ
トエラーが発生した場合には、ＰＳＡ５内のデータ交換
判定テーブル１３の１ビットエラー発生回数ｂをインク
リメントする（Ｓ５）。

【００３５】次に、ＣＡ６は、データ交換判定テーブル
１３の情報を見て、或るドライブの１ビットエラー発生
率ｃが所定のしきい値（ＳＳＤ内部で固定）に達してい
るか、否かを判定する（Ｓ６）。但しこの場合、１ビッ
トエラー発生率ｃは、アクセス回数ａが所定回数以上の
場合にのみ適用する。

【００３６】その結果、１ビットエラー発生率ｃが上記
しきい値に達していなければ、通常の処理を実行する
（Ｓ１０）が、しきい値に達すると、ＣＡ６は、ホスト
１Ａとの通信の抑止を実行し（Ｓ７）、データの交換
（移動）を実行する（Ｓ８）。

【００３７】この処理が終了すると、ホスト１Ａとの通
信の解除を実行し（Ｓ９）、次の処理に移る。なお、上
記処理において、データの交換中のドライブは、ビジー
（ＣＵ ＢＵＳＹ）にする。そして、データ交換後、デ
ータ交換テーブル１３を初期化し、ドライブの構成情報
を変更する。

【００３８】その後、各モジュール等に通知し、上記ビ
ジー（ＣＵ ＢＵＳＹ）を解除する。また、ドライブ交
換後のアクセスは、通知された構成情報により制御す
る。 ：フローチャート以外の詳細な説明・・・図２、図
４、図５、図６参照 図４、図５、図６は、実施例の処理説明図であり、図４
は、データ交換順序の説明図、図５Ａは、データ交換テ
ーブルの説明図、図５Ｂは、データ交換前のＴＭを示し
た図、図５Ｃは、データ交換後のＴＭを示した図、図６
は、データ交換後のバックアップの説明図である。

【００３９】上記データ交換判定テーブル１３は、例え
ば、図５Ａのように作成する。この例では、各論理ドラ
イブ毎に、アクセス回数ａと、１ビットエラー発生回数
ｂと、１ビットエラー発生率ｃとをデータ交換判定テー
ブル１３に格納する。

【００４０】この場合、１ビットエラー発生率ｃは、ｃ
＝ｂ／ａで定義される。但し、１ビットエラー発生率ｃ
は、ａ≧Ｋ（Ｋ：任意の整数）の条件を満たした場合に
のみ適用する。

【００４１】上記のデータ交換判定テーブル１３に格納
したａ、ｂ、ｃの各データは、上記の場合（図３と、そ
の説明参照）にインクリメントし、ａ≧Ｋ かつ、ｃ＝
ｂ／ａ≧Ｓ （Ｓ：しきい値）の場合に、論理ドライブ
のデータ交換を行う。

【００４２】なお、上記Ｋ及びＳの値は、予めバックア
ップディスク内、或いは他の部分の不揮発性メモリ等に
格納しておいて使用する。上記データ交換時には、ａ≧
Ｋ かつ、ｃ＝ｂ／ａ≧Ｓの条件を満たした論理ドライ
ブのデータを、アクセス回数ａが最も少なく（ａ：最
小）、かつ、１ビットエラー発生回数ｂの少ない論理ド
ライブ（ａの同じものが複数あった場合は、それらの内
で、ｂの最小のものを選択）のデータと交換する。

【００４３】例えば、ａ≧Ｋ かつ、ｃ＝ｂ／ａ≧Ｓの
条件を満たした論理ドライブが、ドライブ０（Ｄｒｉｖ
ｅ ０）で、アクセス回数ａが最も少なく（ａ：最
小）、かつ、１ビットエラー発生回数ｂの少ない論理ド
ライブが、ドライブ２（Ｄｒｉｖｅ ２）であったとす
る（図２及び図５Ｂ参照）。

【００４４】この場合、ドライブ０のデータと、ドライ
ブ２のデータを交換する。この交換処理は、例えば、図
４のようにして行う。なお、この処理では、ＣＡ６内の
ＣＳ１２を使用して処理する。

【００４５】すなわち、：ドライブ０のデータをＣＳ
１２の領域Ｍに移動する。：ドライブ２のデータをＣ
Ｓ１２の領域Ｎに移動する。：ＣＳ１２内の領域Ｍの
データ（ドライブ０から移動したデータ）をドライブ２
に移動する。：ＣＳ１２内の領域Ｎのデータ（ドライ
ブ２から移動したデータ）をドライブ０に移動する。

【００４６】この様にして、データの交換を行うと、Ｔ
Ｍ１０では、図５Ｃのように各論理ドライブが変わる。
上記のように、論理ドライブのデータ交換は、或る論理
ドライブが、ａ≧Ｋかつ、ｃ＝ｂ／ａ≧Ｓの条件を満た
した場合に実行される。この様なデータ交換を行った論
理ドライブは、半導体ディスク装置のバックアップ機構
へのバックアップ時にも、そのままで行う（図６参
照）。

【００４７】すなわち、図６に示したように、ＴＭ１０
の各論理ドライブはデータ交換済みの状態であり、ドラ
イブ０と、ドライブ２のデータが交換されている。この
様な各論理ドライブのデータを、バックアップディスク
装置１４にバックアップする際は、そのままで（データ
交換された状態のまま）で行う。

【００４８】また、バックアップディスク装置１４から
のリストア処理も、そのままで行う。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような効果がある。 （１）、頻繁にアクセスしている論理ドライブに、１ビ
ットエラーが多発している場合、従来のように、何の対
処もしなければ、パーマネントエラーが発生し、障害に
陥ってしまう。しかし、本発明のように、所定の条件を
設定してデータ交換を実施すれば、パーマネントエラー
の発生が少なくなり、障害の発生率が減少する。

【００５０】（２）、パーマネントエラーによる障害が
減少するので、半導体ディスク装置の稼働効率が向上
し、かつ、システムの信頼性も向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図である。

【図２】本発明の実施例における半導体ディスク装置の
説明図である。

【図３】本発明の実施例の処理フローチャートである。

【図４】本発明の実施例の処理説明図（その１）であ
る。

【図５】本発明の実施例の処理説明図（その２）であ
る。

【図６】本発明の実施例の処理説明図（その３）であ
る。

【図７】従来の半導体ディスク装置の構成図である。

【符号の説明】

１Ａ ホスト（ＨＯＳＴ） ３ 半導体ディスク装置 ５ ＰＳＡ（パス セレクション アレイ） ６ ＣＡ（チャネル アダプタ） ９ ＭＡＣ（メモリ アクセス コントローラ） １０ ＴＭ（トラック メモリ） １２ ＣＳ（コントロール ストレッジ） １３ データ交換テーブル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記憶媒体として、半導体メモリ（ＴＭ１
   ０）を使用し、 この半導体メモリ（ＴＭ１０）を、複数の論理ドライブ
   に分割して使用することにより、 ディスク装置の入出力処理を、仮想的に実行する半導体
   デイスク装置において、 データのリード／ライト処理を実行する度に、上記論理
   ドライブ毎のアクセス回数（ａ）をカウントすると共
   に、 １ビットエラーが発生した場合、上記論理ドライブ毎の
   １ビットエラー発生回数（ｂ）をカウントしておき、 或る論理ドライブ（Ｄｒｉｖｅ ｉ）において、アクセ
   ス回数（ａ）が、所定回数（Ｋ）以上（ａ≧Ｋ）であっ
   て、かつ、 １ビットエラーの発生率（ｃ＝ｂ／ａ）が、所定のしき
   い値（Ｓ）に達した（ｃ＝ｂ／ａ≧Ｓ）場合、 その論理ドライブ（Ｄｒｉｖｅ ｉ）のデータを、アク
   セス回数（ａ）が最も少なく、かつ、１ビットエラー発
   生回数（ｂ）の少ないドライブ（Ｄｒｉｖｅｊ）のデー
   タと交換することにより、 上記半導体メモリ（ＴＭ１０）の障害発生率を減少させ
   ることを特徴とした半導体デイスク装置におけるメモリ
   障害減少化方法。