JPH01161452A - ブロック共有型ファイルブロック管理方式 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は計算機システムのファイル管理方式に関し、特
に各ファイルに属するブロック列の管理方式に関する。

〔従来の技術〕

一つのファイルに属するブロック列（複数のブロックの
集まりをいい、各ブロックはディスク装置との入出力単
位でブロック番号なる識別子が付けられている）をファ
イル記述子中の情報で管理する従来のフプイルブロック
管理方式では、ディスク装置中の各ブロックは、空き状
態（ブロック中のデータは無意味な状Ｂ）か、何れか一
つのファイルに属している状Ｂ（ブロック中のデータは
、そのファイルの一部のデータを保持している状８）の
どちらかであワた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

会話型処理などにおいては、ファイルを容易にコピーす
ることができる。このために、ファイルのコピーを取っ
てその一部を変更して新しいファイルとすることが多い
、このような処理形態では、同じイメージが多数のファ
イル中に存在する可能性が高い、あるいは、全く同じフ
ァイルが幾つもできたりする。この同じイメージの部分
を共有できれば、ファイルスペースが節約できる。

一部のシステムにおいては、ファイルのリンクなる方式
が採用される。この方式は、ファイル記述子を複数のフ
ァイル名から選択できるようにする方式である。つまり
、ファイル全体を共有する方式である。この方式を使っ
ても、ファイルスペースは節約できる。しかし、この方
式ではファイル記述子も共有されるので、あるファイル
を変更すると、そのファイルにリンクされているファイ
ルの内容も同じように変化してしまう、このように、フ
ァイルリンク方式で共有されたファイルどうしは独立で
はない。

本発明は、各ファイルの独立性を確保したままで、ファ
イルスペースを節約しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、一つのファイルに属するブロック列を該ファ
イル対応のファイル記述子中で管理する構成を有すると
共に、 ファイル中のブロックを他のファイルと共有された状態
にするブロック共有化手段と、該ブロック共有化手段に
よって共有化されたブロックにデータを書き込むとき、
元のブロックはそのまま残して、新しいブロックを割り
当て、そのブロックにデータを書き出す共有ブロック書
き出し手段と、 共有されていない状態で新しいブロックを割り当てる共
有ブロック割当手段と、 指定されたブロックが共有されていない場合にのみブロ
ックを解放する共有ブロック解放手段とを有する。　゛ （作用〕 ブロック共有化手段を使用してファイル中のブロックを
他のファイルと共有された状態にすることによって、フ
ァイルのコピーが可能であり、ブロックを共有している
ので、ファイル記述子を除き、ブロック数の増加はない
、コピーされたファイルの一方の成るブロックに対しデ
ータの書き出しを行なう場合、共有ブロック書き出し手
段によって元のブロックはそのまま残され、共有ブロッ
ク割当手段によって新たに割り当てられたブロックにデ
ータが古き出される。このとき増加するブロックは一つ
であり、書き換えられたデータを含むブロック以外のブ
ロックは共有されたままなので、ファイルのデータを保
持するブロック数が節約できる。また、一方のファイル
の削除時等には、共有ブロック解放手段は解放が指定さ
れたブロックが共有されていない場合にのみブロックを
解放するので、他方のファイルに影響を及ぼすことがな
く、ファイル記述子を各ファイル対応に持たせているこ
とと相俟って、ファイルブロックを共有するファイルど
うしの独立を保証することができる。

（実施例〕 次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。

第１図を参照すると、本発明のブロック共有型ファイル
ブロック管理方式を実現するファイルブロック管理部ｌ
は、ディスク装置３内に作成される複数のブロックから
構成されたファイルを管理するファイル管理システム２
の一部を構成し、ファイル中の成るブロックを他のブロ
ックと共有された状態にするブロック共有化手段１１と
、共有されたブロックにデータを書き込むときに、元の
ブロックはそのまま残して、新しいブロックを割り当て
、そのブロックにデータを書き出す共有ブロック口き出
し手段１２と、共有されていない状態で新しいブロック
を割り当てる共有ブロック割当手段１３と、指定された
ブロックが共有されていない場合にのみブロックを解放
する共有ブロック解放手段１４とから構成される。

第２図を参照すると、本発明で使用するデータ構造の一
例は、各ファイルの属性等を規定するファイル記述子Ａ
と、ファイル記述子Ａ中にあり、そのファイルに属する
ブロックの順序をブロック番号列として記述するブロッ
ク順序管理情報Ｂと、各ブロックに対して一つ存在し、
そのブロックの属性等を記述するブロック記述子Ｃと、
各ブロックに含まれるデータが記述されるデータ領域り
と、ブロック記述子Ｃ中にあり、そのブロックのデータ
領域中のデータが幾つのファイルから共有されているか
を示すブロック参照カウントＣとがら構成される。ブロ
ック記述子Ｃは、各ブロック中に入れる方法と、ブロッ
ク記述子を集めてブロック記述子専用のブロックに入れ
る方法とがある。本実施例では、前者の各ブロック中に
ブロック記述子を入れる方法を用いているが、ブロック
記述子専用のブロックを使う方法でも原理的には同じで
あり、本発明は何れの方法を使用してもかまわない。

第３図を参照すると、ブロック共有化手段１１は、ブロ
ック読み込みステップ３１で、指定されたブロック番号
のブロック中のデータをブロックバッファに読み込み、
ブロック参照カウント加ゴγステップ３２で、そのブロ
ックのブロック参照カウントＥを１加算し、ブロック書
き出しステップ３３で、ブロックバッファ中のデータを
元のブロックに書き出す、ブロック読み込みステップ３
１゜ブロック書き出しステップ３３の目的は、ブロック
参照カウントＥの読み込み、書き出しにある。

第４図を参照すると、共有ブロック書き出し手段１２は
、ブロック読み込みステップ４１で、指定されたブロッ
ク番号のブロック中のデータをブロックバッファに読み
込み、ブロック共有判定ステップ４２で、そのブロック
が二つ以上のファイルから共有されているかどうかを判
定する。そのブロックが共有されていない場合（ブロッ
ク参照カウントＥ−１の場合）は、ブロックバッファ更
新ステップ４３で、渡された書き込みデータをブロック
バッファに転送し、ブロック書き出しステップ４４で、
ブロックバッファ中のデータをディスク装ｒ１１３上の
ブロックに書き出す、指定されたブロックが二つ以上の
ファイルから共有されている場合（ブロック参照カウン
トＥ＞１の場合）は、ブロック参照カウントＭ２γステ
ップ４５で、ブロック参照カウントＥを１城算し、ブロ
ック書き出しステップ４６で、ブロックバッファ中のデ
ータをディスク装置３上の元のブロックに書き出し、ブ
ロック割り当て処理ステップ４７で、新しいブロックを
一つ確保し、ブロック参照カウント初期化ステップ４８
で、新しく割り当てられたブロックのブロック参照カウ
ントＥを１に設定し、ブロックバッファ更新ステップ４
９で、渡された書き込みデータをブロックバッファに転
送し、ブロック書き出しステップ４Ａで、新しく割り当
てられたブロックにブロックバッファ中のデータを書き
出す。つまり、指定されたブロックが複数のファイルか
ら共有されている場合は、指定されたブロックはブロッ
ク参照カウントＥが１小さくなるだけで、ブロック内の
データは変化しない。指定されたブロックの代わりに、
新しいブロックを一つ確保し、渡されたデータはその新
しいブロックに書き出す、このとき、新しいブロックの
参照カウントＥは１に設定される。

第５図を参照すると、共有ブロック割当手段１３は、ブ
ロック割当処理ステップ５１で、新しいブロックを一つ
確保し、ブロック参照カウント初期化ステップ５２で、
ブロック参照カランＩ−Ｅを１に設定し、ブロック書き
出しステップ５３で、新しく確保したブロックにブロッ
クバッファ内のデータを書き出す、ブロック書き出しス
テップ５３の目的は、ブロック参照カウントＥをディス
ク装置３上に書き出すことである。

第６図を参照すると、共有ブロック解放手段１４は、ブ
ロック読み込みステップ６１で、指定されたブロック番
号のブロック中のデータをプロ。

クバッファに読み込み、ブロック参照カウント減算ステ
ップ６２で、ブロック参照カウントＥを１小さくし、ブ
ロック書き出しステップ６３で、ブロックバッファ中の
データをディスク装置３上の元のブロックに古き出し、
ブロック共有判定ステップ６４で、令書き出された即ち
指定されたブロックが複数のファイルから共有されてい
たブロックかどうかを判定する。指定されたブロックが
複数のファイルから共有されていなかった場合（減算の
結果、ブロック参照カウントＥ−０となった場合）のみ
、ブロック解放処理ステップ６５において、指定された
ブロックを解放する。指定されたブロックが複数のファ
イルから共有されていた場合（減算の結果、ブロック参
照カウントＥ＞０の場合）は、ブロック参照カウントＥ
が１小さくなるだけである。ブロック読み込みステップ
６１゜ブロック書き出しステップ６３の目的は、ブロッ
ク参照カウントＥを読み込み、書き出すことである。

第７図を参照すると、本発明のブロック共有型ファイル
ブロック管理方式を利用したファイル管理システムの一
例は、上述したブロック共有化手段１１と、共有ブロッ
ク書き出し手段１２と、共有ブロック割当手段１３と、
共有ブロック解放手段１４以外に、ファイル複写手段７
１．ファイルデータ読み込み手段７２．ファイルデータ
書き出し手段７３．ファイルデータ追加手段７４．ファ
イル削除手段７５．ブロック読み込み手段７６゜ブロッ
ク書き出し手段７７、ブロック割当手段７８およびブロ
ック解放手段７９を含んでいる。

ファイル複写手段７１は、ファイル名等でファイルが特
定されてコピー指示が与えられると、指定されたファイ
ルのファイル記述子を別のファイル記述子に複写し、そ
のファイル記述子で現に管理されている全ブロックに対
してブロック共有化処理（ブロック共有化手段１１の呼
び出し処ＩＩ）を行なう。

ファイルデータ読み込み手段７２は、ブロック単位の読
み込み処理（ブロック読み込み手段７６の呼び出し処理
）を必要回数繰り返すことによって、指定されたファイ
ルの指定された位置から指定されたサイズのデータを指
定されたバッファに読み込む制御を行なう。

ファイルデータロき出し手段７３は、ブロック単位の共
有書き出し処理（共有ブロック書き出し手段１２の呼び
出し処理）を必要回数繰り返すことによって、指定され
たバッファ上の指定されたサイズのデニタを指定された
ファイルの指定された位置に口き出す制御を行なう。

ファイルデータ追加手段７４は、必要なブロックの割り
当て処理（共有ブロック割当手段１３の呼び出し処理）
、およびブロック単位の書き出し処理（共有ブロック書
き出し手段１２の呼び出し処理）を必要回数繰り返し、
指定されたファイルの最後に、指定されたデータを追加
する制御を行なう。

ファイル削除手段７５は、指定されたファイルのファイ
ル記述子を解放し、そのファイルに含まれていた全ブロ
ックを解放する処理（共有ブロック解放手段１４を呼び
出す処理）を行なう。

ブロック読み込み手段７６は、ブロック共有化手段１１
．共有ブロックＳき出し手段１２．共有ブロック解放手
段１４及びファイルデータ読み込み手段７２から指定さ
れたブロック中のデータを指定されたバッファに読み込
む処理を行なう。

ブロック書き出し手段７７は、ブロック共有化手段１１
、共有ブロック書き出し手段１２．共有ブロック割当手
段１３及び共有ブロック解放手段１・４から指定された
バッファのデータを指定されたブロックに書き出す処理
を行なう。

ブロック割当手段７８は、空きブロック群より空きブロ
ックを一つ取り出して呼び出し元の共有ブロック書き出
し手段１２或いは共有ブロック割当手段１３に返す処理
を行なう。

ブロック解放手段７９は、共有ブロック解放手段１４か
ら指定されたブロックを空きブロックとして登録する処
理を行なう。

なお、ファイルデータ読み込み手段７２．ファイルデー
タ書き出し手段７３．ファイルデータ追加手段７４．フ
ァイル削除手段７５．ブロック読み込み手段７６、ブロ
ック書き出し手段７７、ブロック割当手段７８およびブ
ロック解放手段７９は、従来からある手段である。これ
らの手段に加え、ファイル複写手段７１と第１図のファ
イルブロック管理部１中の構成要素とを設けることによ
って、第７図のファイル管理システムは構成される。

次に、第８図を参照しながら、第７図のファイル管理シ
ステムの具体的な使用例を説明する。

始めに、ステップ８１で示されるように、ファイルＡが
ブロック■、■、■、■、■より構成されている状態を
考える。各ブロック中の右上に記載された数字は、その
ブロックのブロック参照カウントの値であり、左下に記
載された数字は説明のためのブロック識別子である。ス
テップ８１では、何れのブロックも共有されていない。

従来のファイルブロック管理方式を使ったファイル管理
システムでは、全てのファイルがこのような状態であっ
た。

ここで、ファイル複写手段７１を使って、ファイルＡの
コピーを取り、コピーされたファイルをＢとすると、ス
テップ８２の状態となる。これは、ファイル複写手段７
１が、ブロック共有化手段１１を使って、そのファイル
に属する全ブロックを共有状態にしたからである。つま
り、ファイル記述子はファイルＡ専用のものと、ファイ
ルＢ専用のものとの二つ存在するが、ファイルのデータ
が入っているブロックはファイル−つ分しか存在しない
０両ファイルに対して、ファイルデータ読み込み手段７
２で、読み込みアクセスのみを行なっている間は、この
状態が続く。

既存のファイル複写方式、つまり、複写元のファイルか
ら全データをメモリ中に読み込んでから、メモリ中の全
データを複写先のファイルにのき出す方法でファイル複
写を行なうと、完全に二つのファイルができる。つまり
、ステップ８１の状態のファイルが二つでき、ブロック
の数は２倍になる。このように、本発明のブロック共有
型ファイルブロック管理方式を利用したファイル管理シ
ステムでは、従来のファイル管理システムに比べて、フ
ァイルの複写を取った直後のブロック数を節約できる。

この状態は、複写元および複写先のファイルに対して読
み込みアクセスのみを行なっている間は継続する。

前述したようにファイルリンク方式を使っても、ファイ
ルブロックを複数のファイルから共有することが可能で
ある。そして、その方式では、ファイル記述子も共有さ
れるので、複写直後の資源効率という点では、本発明方
式を使ったファイル管理システムよりも有利である。し
かし、ファイル。

のリンク方式では、ブロック順序管理情報も共有されて
いるため、リンクされたファイルどうしは常に同じ内容
とならざるを得ない、つまり、あるファイルを♂き換え
ると、そのファイルにリンクされているファイルも変化
してしまう。これに対し、本発明方式を利用したファイ
ル管理システムでは、ファイルブロックを共有していて
も、各ファイルは完全に独立である。この点について、
引き続き第８図を参照しながら説明する。

第８図のステップ８２において、ファイルデータ書き出
し手段７３を用いて、ファイルＡの第２ブロツク中のデ
ータを書き換える。すると、共有ブロック吉き出し手段
１２が動作して、ファイルへの第２ブロツクロ用のブロ
ックとして新しいブロック■が確保され、書き込もうと
したデータはブロック■に書き出される。元の第２ブロ
ツク■のデータは変更されず、ブロック参照カウントが
１　（つまりファイルＢ専用のブロック）になるだけで
ある。ステップ８３はその状態を示している。

このようにして、ファイルＡのブロック列は■、　　・
■、■、■、■となるが、ファイルＢのブロック列は■
、■、■、■、■でステップ８２から変化しない、この
状態でも、ブロック数は最初の状態から一つ増えただけ
である。

同様に、ステップ８３の状態において、ファイルＢの第
４ブロツク中のデータを書き換えると、ステップ８４の
状態となる。ファイルＢのブロック列は■、■、■、■
、■と変化する。ブロック数は一つ増える。

今度は、ファイルデータ追加手段７４を使ってファイル
Ａにデータを追加する。Ｈ＆のブロック■に追加データ
が収まらない場合は、共有ブロック割当手段１３が動作
して新しいブロック■が非共有状ａ（ブロック参照カウ
ント−１の状態）で確保され、共有ブロック書き出し手
段１２を使ってブロック■に追加データが書き出される
。結果として、ステップ８５の状態となる。

さらに、ここで、ファイルＡの複写を再度数る。

複写されたファイルをＣとする。状態はステップ８６と
なり、前のステップ８５でファイルへのブロックとなっ
ていたブロックの参照カウントが１ずつ力ＩＩ算される
。やはり、複写直後のブロック数は、複写直前のブロッ
ク数と同びである。

ＱｌｊＩｔに、ファイルＢをファイル削除手段７．５で
削除すると、共有ブロック解放手段１４が動作して、フ
ァイルＢに含まれていたブロックの参照カウントが１ず
つ減少し、さらに、ファイルＢのみに属していたブロッ
クは解放され、ステップ８７の状態になる。解放された
ブロックは■、■である。

以上の動作から、本発明のブロック共有型ファイルブロ
ック管理方式を利用したファイル管理システムにおいて
は、ファイルブロックを共有したファイルどうしでも、
完全に独立なファイルとしして扱えることがわかる。

以上本発明の実施例について説明したが、本発明は以上
の実施例にのみ限定されず、その他各種の付加変更が可
能である。例えば、本発明方式と従来のファイルリンク
方式とを組合せ、ブロックを他のファイルと共有してい
る成るファイルに別のファイルをリンクさせるような態
様も可能である。このときリンクされるファイル間では
ファイル記述子は共有される。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明のブロック共有型ファイル
ブロック管理方式を利用することにより、ファイルの複
写を取って、一方のファイルの一部分を書き換えても、
書き換えられたデータを含むブロック以外のブロックは
共有されるので、ファイルのデータを保持するブロック
数を節約できる。

しかも、ファイルブロックを共有したファイルどうしで
も、完全に独立なファイルとして扱える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のブロック共有型ファイルブロック管理
方式の実施例の構成図、 第２図は本発明で使用するデータ構造の一例を示す図、 第３図はブロック共有化手段１１の処理例の流れ図、 第４図は共有ブロック書き出し手段１２の処理例の流れ
図、 第５図は共有ブロック割当手段１３処理例の流れ図、 第６図は共有ブロック解放手段１４の処理例の流れ図、 第７図は本発明を適用したファイル管理システムの一例
を示す構成図および、 第８図は第７図のファイル管理システムの動作説明図で
ある。 図に−おいて、 １１・・・ブロック共有化手段 １２・・・共有ブロック書き出し手段 １３・・・共有ブロック割当手段 １４・・・共有ブロック解放手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一つのファイルに属するブロック列を該ファイル対応の
   ファイル記述子中で管理する構成を有すると共に、 ファイル中のブロックを他のファイルと共有された状態
   にするブロック共有化手段と、 該ブロック共有化手段によって共有化されたブロックに
   データを書き込むとき、元のブロックはそのまま残して
   、新しいブロックを割り当て、そのブロックにデータを
   書き出す共有ブロック書き出し手段と、 共有されていない状態で新しいブロックを割り当てる共
   有ブロック割当手段と、 指定されたブロックが共有されていない場合にのみブロ
   ックを解放する共有ブロック解放手段とを含むことを特
   徴とするブロック共有型ファイルブロック管理方式。