JPH0351908A - 取外し式データ記録媒体の効率的な利用方法 - 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】 Ａ．産業上の利用分野 本発明は、データ処理システムにおける効率的なデータ
記録媒体の利用法に関する。より詳しくは、本発明は、
記録媒体の複写の可能性を向上させるため、及び記録媒
体のスパニングを減少するための方法に関する。

Ｂ．従来や技術 現代のコンピュータは、１つまたは複数の中央演算処理
装置と１つのメモリ機構を含む、ホスト・プロセッサを
必要とする。プロセッサは、それに与えられる命令に応
じて、メモリ内に記憶されたデータを取り扱う。したが
ってメモリは、プロセッサが必要とするデータを記憶す
る能力、及びコンピュータのすべての動作を実現可能に
することのできる速度でそのデータをプロセッサに転送
する能力がなければならない。したがって、コンピュー
タ・メモリのコストと性能は、コンピュータ・システム
の商業的な成功にとって決定的に重要である。

今日のコンピュータは大量のデータ記憶容量を必要とす
るので、多くの形式のコンピュータ・メモリが利用可能
である。高速であるが高価な形式のメモリは主記憶装置
であり、典型的にはマイクロチップから構成される。他
の利用可能な形式のメモリは、周辺記憶装置として知ら
れているものであり、磁気直接アクセス記憶装置（ＤＡ
ＳＤ）、磁気テープ記憶装置、光学式記録装置、及び磁
気または光学式大容量記憶ライブラリが含まれる。

これらの他の形式のメモリは、それぞれ主記憶装置より
記憶密度が大き＜、シたがってより安価である。しかし
、これらの他のメモリ装置は、主記憶装置によって供給
される性能をもたらさない。

例えば、テープまたはディスクをテープ駆動機構、ＤＡ
ＳＤ１または光ディスク駆動機構に装着するのに要する
時間や、テープまたはディスクを駆動機構の読取り／書
込み機構の下の正しい位置に置くのに要する時間は、主
記憶装置の早い、純粋に電子的なデータ転送速度とは比
較にならない。ただ一つの形式のメモリ装置にコンピュ
ータ・システムのすべてのデータを記憶することは効率
的ではない。すべてのデータを主記憶装置に記憶すると
コストが高くなり過ぎ、すべてのデータを周辺記憶装置
の１つに記憶すると、性能が低下する。

典型的なコンピュータ・システムは、主記憶装置と、デ
ータ記憶階層として配列された１つまたは複数の形式の
周辺記憶装置の両方を含む。データ記憶階層の配列は、
ユーザの性能及びコストの要件に合わせて調整する。こ
のような階層では、主記憶装置はしばしば１次データ記
憶装置と呼ばれ、階層の次のレベルはしばしば２次デー
タ記憶装置と呼ばれ、以下同様である。一般に、階層の
最高レベルは、記憶密度が最低で、性能及びコストが最
高である。階層レベルが下がるにつれて、記憶密度は一
般に増加し、性能は一般に低下し、コストは一般に低下
する。必要に応じて階層の異なるレベルの間でデータを
転送することによって、メモリのコストが最小になり、
性能が最高になる。

したがってデータは、プロセッサがそれを必要とすると
予期される場合のみ、主記憶装置に記憶される。階層は
多くの形式をとることができ、任意の数のデータ記憶装
置またはメモリのレベルを含み、任意の異なる２つのメ
モリ・レベル間でデータを直接転送できる。データの転
送には、当技術分野で周知の、入出力チャネル、制御装
置、またはキャッシュ・メモリを使用できる。

データ記憶階層のｌつまたは複数の構成要素の使用効率
を向上させるための、様々な技術が知られている。この
ような技術の１組は、データ「短縮」及び同様な名称で
知られている。短縮という用語は、データを効率的に記
憶し伝送するための方法を指すものとして多くの意味で
使用されてきた。短縮の１つの形式は、必要な最小数の
ビットを使用して、最も普遍的にコード化された文字を
表すことにより、データ変形を改善するものである。こ
の必要最小数より多くのビットを使用して、普遍性のよ
り低いコード化された文字を表してもよい。全般的に、
この短縮技術は、最小数のビットを使用して、所与の定
量の情報をコード化することができる。

頻繁に使用されるもう１つの形式の短縮は、非変更ビッ
トを除去するような方式でのデータ・コード化である。

この形式の短縮は、走行長制限（ＲＬＬ）コード化と呼
ばれることもあり、同一ビットのストリングを、反復す
るビットの数の単純２進表示で置き換えるものである。

このような技術の１例が、米国特許第４６７５７５０号
明細書に開示されている。上記特許は、磁気テープに記
憶されているような、余分のビットの除去を含むビデオ
圧縮システムを開示する。

もう１つのデータ短縮技術は、無効データの除去である
。記録されたデータは、後でエラー修正コードを用いて
修正する必要のある無効データを含むことがあるので、
データを記憶するために、データにエラーがない場合よ
り多くのデータ記憶空間が必要となることがある。ＩＢ
Ｍテクニカル・ディスクロージャ・ブルテン、Ｖｏｌ．
２４、Ｎｏ．９　（１９８２年２月）、ｐ．４４８３に
、データ・セットから無効データを除去する技術が開示
されている。この技術は、このデータ・セットのサイズ
があるしきい値に達した時に、無効データを無視してデ
ータ・セットの有効データのみを複写することを含む。

したがって、このようなデータを記憶するのに必要な記
憶空間の容量が減少する。

もう１つの短縮技術は、断片化された記憶空間を用いる
ことによって、記憶空間を節約するものである。断片化
とは、記録媒体上のデータ・セットへの頻繁なアクセス
から生じる記録媒体の未使用部分をいう。使用中に記録
媒体の様々な領域を消去し、あるいはその他の方法で使
用から外すことができる。しかし、記録媒体上の連続し
た各未使用記録空間が非常に小さくて、１つのデータ・
セットを丸々そこに記録するのが難しいこともある。デ
ータ・セットをある記録媒体から他の媒体に複写して、
いくつかの未使用記録域をｔつの大きな連続した記録空
間に累積することのできる短縮技術が知られている。さ
らに、米国特許第３７８７８２７号明細書は、記録媒体
を周期的に検査して、その中の未使用空間を見つけると
いう、データ記録システムを開示している。このような
検査により、記録媒体中の未使用域が最終的には使用さ
れることが確保される。

もうｌつの短縮技術はブロック化である。ブロック化と
は、２つ以上の論理レコードを組み合わせて単一の転送
可能または記録可能なエンティティにすることである。

この単一工冫ティティは通常ブロックと呼ばれる。ブロ
ック化により、レコード間に存在する多くのレコード間
またはブロソク間ギャップの数が減少し、それらが互い
に区別できるようになる。ブロック化は、論理レコード
に個々にアクセスする能力を犠牲にＬ，て、より高い記
録密度を達成する。このようなブロック化技術のｌ例が
、米国特許第３８２１７０３号明細書に示されている。

前記のデータ短縮技術はすべて、特定の量の情報を記録
するのに必要なデータ記憶空間の量を減らすことを目指
すものである。さらに、短縮形でデータを転送すると、
データ転送速度を高めることができる。短縮という用語
は、前記のいずれかの技術を表すため大雑把に使用され
ているので、今後は「圧縮」の用語を、例えばギャップ
、空フィールド、冗長データ、または不要のデータを除
去してレコードまたはブロックの長さを短かくすること
によって、データ記憶空間を節約する前記の任意の技術
を指すのに使用することにする。

データ圧縮を使用する際のペナルティは、データを非圧
縮形から圧縮形に、またはその逆に変換するために必要
なオーバヘッドである。データの圧縮及び圧縮解除に必
要な論理は、ホスト・プロセッサ内に設けることができ
る。残念ながら、ホスト・プロセッサのレベルでデータ
の圧縮及び圧縮解除を行なうと、ホスト・プロセッサが
その通常の責任を果たす能力が低下する。したがって、
データの圧縮及び圧縮解除に必要な論理を周辺記憶装置
の制御機構に設けて、ホスト・プロセッサからデータ圧
縮及び圧縮解除の責任を除いて、周辺記憶装置に移すこ
とがある。ホスト・プロセッサの外部にデータ圧縮及び
圧縮解除の責任を置いたデータ処理システムは、ＩＢＭ
テクニカル・ブルテン、Ｖｏ　ｌ．２２、Ｎｏ．９　（
１９８０年２月）、ｐｐ．４１９１〜４１９３、及びＩ
ＢＭテクニカル・ブルテン、Ｖｏ　ｌ．２８、Ｎｏ．３
Ａ　（１９８３年８月）、Ｉ）．１２８１に示されてい
る。

データ圧縮の責任を周辺記憶装置の制御機構に移すとき
、２つの問題が発生する。第１の問題は、記録媒体を他
の記録媒体に複写できる可能性に関連するものである。

例えば、テープ・カートリッジの記載記憶容量が２００
メガバイトである、ＩＢＭ３　４　８　０磁気テープ装
置を考えてみる。テープ・カートリッジ生産工程の性質
上、テープ・カートリッジに巻いたテープの正確な長さ
は、特定の許容差内でしか指定できない。したがって、
テープ・カートリッジの実際の記憶容量は、２００メガ
バイトよりわずかに大きいことがある。データをあるカ
ートリッジから他の単一カートリッジに複写できる可能
性を保証すべき場合、テープ・カートリッジ上に記録さ
れた全てのデータを、カートリッジ上の最低データ容量
のそれに制限することが必要である。カートリッジの実
容量が限度を超える（テープが残らなくなる）までデー
タが記録された場合は、カートリッジ上に２００メガバ
イト以上記録することが可能となり、このテープ・カー
トリッジの全内容を、２００メガバイトの容量しか持た
ない他のテープ・カートリッジに複写することは不可能
となる。他の形式のデータ記録媒体でも類似の問題が発
生する可能性がある。

記録媒体上に記録されるデータの量が、保証されたデー
タ記憶容量の最低量を超えないようにするために、２つ
の技術が使用できる。第１の技術は、記録中にどれだけ
の記録媒体が使用されたかを物理的に検査するものであ
る。このような技術は、重いオーバヘッドまたは不正確
という犠牲を生じることがある。例えば、磁気テープ装
置でタコメータなどを使用してテープの動きを制御し、
特定のテープ・リール上のテープ長を追跡することが知
られている。記録中にどれだけの記録媒体が使用された
かを物理的に検査する技術の例は、米国特許第４１２５
８８１号及び第４８１１１３２号の明細書に開示されて
いる。残念ながら、どれだけのデータ記録媒体が記録さ
れたかを物理的に決定するための技術は、すべての応用
例について信頼できるに足るほど正確ではない。

特定の記録媒体の最低容量以上のデータが記録されない
ようにするもう１つの方法は、データを記録時に監視す
ることを含むものである。データが非圧縮形で転送また
は記憶されるデータ処理システムでは、このような技術
は信頼できる。データが記録媒体に書き込まれるときに
、それを監視して、各媒体に記録されたデータ全体の量
を記録する。データは圧縮されていないので、記録され
たデータの量は、ホスト・プロセッサ及び記憶装置制御
機構の両方に見えるデータの量と相関している。しかし
、データを圧縮するデータ処理システムでは、圧縮形で
記録されたデータの量を知る必要がある。データがホス
ト・プロセッサ内で圧縮される場合には、間血はない。

ホスト・プロセッサ内で動く記憶管理ソフトウェアが、
圧縮形デー夕にアクセスすることができ、したがってそ
のような圧縮形で記憶されたデータの量を監視する能力
がある。しかし、現代の多くのデータ処理システムでは
、ホスト・プロセッサのレベルでのデータ圧縮に関連す
るオーバヘッドは、コストが高くなり過ぎることが分っ
ている。前述のように、データを圧縮する責任をホスト
・プロセッサから除き周辺記憶装置制御機構に移すこと
によって、ホスト・プロセッサの性能が向上する。この
ようなオフロードにより、ホスト・プロセッサの性能が
向」ニするのみならず、データの圧縮及び圧縮解除がホ
スト・プロセッサにとってトランスペアレントになる。

単一のホスト・プロセッサに接続された各周辺記憶装置
データを非圧縮形でホスト・プロセッサに返す限り、そ
の装置で他の圧縮アルゴリズムを使用してもよい。

Ｃ．発明が解決しようとする課題 圧縮を記憶装置制御機構内で行なうデータ処理システム
では、ホスト・プロセッサ中で動作する記憶管理ソフト
ウェアが、記憶装置内の記録媒体上に圧縮形で記憶され
たデータの量を知ることは不可能である。記憶管理ソフ
トウェアにはホスト・プロセッサ中の圧縮形データが「
見える」けれども、記憶管理ンフトウェアが、データを
圧Ｊｉｌ［に記憶するのに要する記録媒体空間の正確な
量を決定することは不可能である。特定量の非圧縮形デ
ータが記録されるまで単に記録するだけだと、推定圧縮
量が実際には正確でなかったので最低テープ容量を超過
する可能性があった。記憶装置制御機構中のカウンタを
使用すれば、圧縮形で記録されたデータの量を監視する
ことが可能である。しかし、このような圧縮されたデー
タを、記憶管理ソフトウェアがアクセスできるように記
憶装置制御機構中のカウンタからホスト・プロセッサに
定常的に検索するのは、やはリオーバヘッドのコストが
高くつく。したがって、最小のホスト・プロセッサのオ
ーバヘッドで、記録媒体に記憶される圧縮データの量を
正確に監視する方法が求められている。

データ圧縮に関連する他の問題は、記録媒体のスパニン
グである。一般に、複数の記録媒体にわたってデータ・
セントをスパンさせることは、そのデータ・セットを呼
び出すのに複数の記録媒体の装着が必要になり、あるい
は必要なすべての記録媒体がすでに装着されている場合
は、その記録媒体上で複数のデータ・シークが必要とな
るので、避けるのが望ましい。記録媒体の終端まで単純
にデータを書き込み、記録媒体の終端に達した時に、必
要なら複数の記録媒体にわたってデータ・セットをスパ
ンさせることが知られている。しかし、現在データ記録
媒体のライブラリが大きくなっているので、記憶媒体の
スパニングを避ける必要がまナます重要になってきた。

さらに、記憶装置制御機構のレベルでデータを圧縮する
ことが慣行になったので、データ記録前に、最低量のホ
スト・プロセッサ・オーバヘッドで、データ・セットを
複数の記録媒体にわたってスパンさせることが必要とな
る尤度を予測することが、ますます難しくなってきた。

本発明の主目的は、データ処理システムにおいて取外し
式データ記録媒体を効率的に使用するための、改善され
た方法である。

本発明の他の目的は、最低のホスト・ブロセソサ・オー
バヘッドで、データ圧縮をホスト・プロセッサより下の
レベルで実施する、データ処理システムにおいて記録媒
体を複写できる可能性を高めるための方法である。

本発明の他の目的は、最低のホスト・プロセッサ・オー
バヘッドで、データ処理システムがホスト・プロセッサ
より以下のレベルでデータを圧縮する、データ処理シス
テム内でのデータ・セットの記録媒体スパニングを減少
させるための、改善された方法である。

本発明の他の目的は、記録媒体を複写できる可能性を高
め、かつ前記の記録媒体スパニングを減少させるための
、改善された方法を含む、データ処理システムである。

Ｄ．課題を解決するための手段 本発明の前記のすべての目的は、記憶管理ソフトウェア
によって実行される監視方法で達成される。ホスト・プ
ロセッサ・オーバヘッドを増やさずに、記録媒体を複写
できる可能性を高めるため、所定量の非圧縮データの記
録時にだけ、圧縮データを見る制御機構を検査する。記
録される非圧縮データの量は、ホスト・プロセッサで直
接監視できる。所定量の非圧縮データが記録されたよう
な時にデータ・セットの圧縮比を計算して、それを使っ
て圧縮形の残りデータの記録を監視する。記録しようと
する圧縮データの所定量、すなわち記録媒体の最低記憶
容量が推定されると、新しい記録媒体上で記録が始まる
。

ホスト・プロセッサ・オーバヘッドを増やさずに記録媒
体スパニングを減少させるこの方法は、１つのデータ・
セット全体の記録完了時にだけ記憶装置制御機構内のカ
ウンタを検査すること、そして記録しようとする次のデ
ータ・セットの非圧縮サイズを使って、同じカートリッ
ジで記録を続けるかそれとも新しいカートリッジに記憶
するか決定することを含む。記録された既知の圧縮デー
タ及び記録しようとする非圧縮データの合計が、記録媒
体の目標容量を超過した場合は、新しい記録媒体を挿入
し、新しい媒体にそのデータ・セットを記録する。前記
の方法はまた、制御機構カウンタによってもたらされる
データの不正確さを補償することができる。

Ｅ．実施例 本発明を、様々な形式と能力を持つ複数の周辺データ記
憶装置を有する、マルチホスト・プロセッサ・データ処
理環境で実施するものとして説明する。本発明はまた、
比較的少数の周辺データ記憶装置を有する、または各種
のシステム構造を持つ単一ホスト・プロセッサ環境でも
実施できることを理解されたい。

第３図を参照して、マルチホスト環境におけるデータ処
理システムについて説明する。このシステムは、それぞ
れが演算論理機構、主記憶装置、及び入出力チャネル（
図示せず）などホスト・プロセッサの通常の構成部分を
含む、２つ以上のホスト・プロセッサ（図にはホスト・
プロセッサ１０とホスト・プロセッサ１１を示す）を含
む。各ホスト・プロセッサは、ユニット・プロセッサで
もマルチプロセッサでもよい。ホスト・プロセッサは、
種々のオペレーティング・システムを使用するが、それ
らは本発明を理解するのに重要ではない。各ホスト・プ
ロセッサ内に、後で詳述するように本発明を使用したコ
ンピュータ・プログラムがある。

ホスト・プロセッサ１０１１１は共通ＤＡＳＤ１２に接
続されている。共通ＤＡＳＤ　（直接アクセス記憶装置
）１２は、高性能ディスク型記憶装置からなる。共通Ｄ
ＡＳＤ　１　２に、データ記憶管理プログラムを実行す
る際にホスト・プロセッサ１０，１１の動作を調整する
ために望ましい、制御データ構造（図示せず）が記憶さ
れている。高性能ＤＡＳＤ１４　　ＬＯ　　ＤＡＳＤは
、ホスト・プロセッサ１０，１１によって直接アクセス
されるデータ・セットを記憶し、ホスト・プロセッサ１
０、１１で生成されたデータ・セットを記憶するために
受け取る。低性能ＤＡＳＤ１５　　ＬＩ　　ＤＡＳＤは
、ホスト・プロセッサ１０、１１によって直接アクセス
される頻度が高性能ＤＡＳＤ１４に記憶されるものより
も低いデータ・セットを記憶する。ＤＡＳＤ　１　４に
記憶されたデータが、ホスト・プロセッサ１０，１１に
よってアクセスされなかったために老化すると、データ
管理プログラムが自動的にそのデータ・セットをＤＡＳ
Ｄ　１　４からＤＡＳＤ　１　５に移し、その結果ホス
ト・プロセッサによって頻繁にアクセスされるデータ・
セットのみをＤＡＳＤ　１　４中に維持することにより
、ホスト・プロセッサ１０１　１１によるデータ・セッ
トのアクセスの効率が高まる。ＤＡＳＤ１４、１５は、
データ記憶管理プログラムによって作成されるデータ記
憶階層の最初の２つのレベルを表す。

データ記憶階層におけるより低いレベルは、大容量記憶
システム（ＭＳＳ）１６　　Ｌ２　ＭＳＳ１及び磁気テ
ープ装置１７　　Ｌ２　　ＴＡＰＥで表される。ＭＳ８
１６及びＤＡＳＤ１２、１４、１５は、そこに記憶され
たすべてのデータ・セットの自動的アクセスを可能にす
る。ＭＳ８１Ｂは、記録媒体に対する読取り及び書込み
のための１つまたは複数の手段と、ＭＳＳ１６内にある
記憶セルと読取り・書込み手段との間でこのような媒体
を転送するための自動的手段を含む。記録媒体は、磁気
テープでも磁気ディスクでも光ディスクでもよく、読取
り・書込み手段は、磁気テープ装置でも磁気ディスク装
置でも光ディスク装置でもよい。Ｍ８８１８はまた、記
録媒体をその中に挿入、または取り外すための手段を含
む。磁気テープ装置１７は、保存または他の長期間デー
タ記憶、バックアップなどに使用され、通常はテープ・
ボリュームの取付け及び取外しにオペレータの介入を必
要とする。システム・オペレータ及びシステム・コンソ
ールは、図を簡単にするため第３図には示さない。

好ましい実施例では、本発明を含む記憶管理プログラム
は、階層記憶マネジャ（ＨＳＭ）、すなわち多重仮想記
憶（ＭＶ　Ｓ　）オペレーティング・システム環境にお
けるデータ機能である。ＨＳＭの一般的説明は、米国特
許第４７７１３７５号明細書と同第４６３８４２４号明
細書、ＩＢＭマニュアルＳＨ３５−００８５−３　ｒデ
ータ機能階層記憶マネージャ、バージョン２、リリース
４．０１システム・プログラマの手引き（ＤＡＴＡ　Ｆ
ＡＣＩＬＩＴＹ！｛ＩＥＲＡＲＣＨｒＣＡＬ　ＳＴＯＲ
ＡＧＥ　ＭＡＮＡＧＥＲ　ＶＥＲＳＩＯＮ　２ＲＥＬＥ
ＡＳＥ　４．０，　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｐｒｏｇｒａｍｍｅ
ｒ’ｓ　Ｇｕｉｄｅ）　Ｊ　ｓＩＢＭマニュアルＳＨ３
５−００８３−３　ｒデータ機能階層記憶マネージャ、
バージ手ン２、リリース４．０１システム・プログラマ
のコマンド解説書（ＤＡＴＡ　ＦＡＣＩＬＩＴＹ　ＨＩ
ＥＲＡＲＣ｝ＩＩｃＡＬ　ＳＴＯＲＡＧＥＭＡＮＡＧＥ
Ｒ　ＶＥＲＳＩＯＮ　２　ＲＥＬＥＡＳＥ　４．０，　
ＳｙｓｔｅｍＰｒｏｇｒａｍｍｅｒ’ｓ　Ｃｏｙｕｉａ
ｎｄ　Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）　Ｊ　Ｎ及びＩＢＭマニュ
アルＬＹ３５−００９８−１　ｒデータ機能階層記憶マ
ネージャ、バージａン２、リリース４．０、診断の手引
き（ＤＡＴＡ　ＦＡＣＩＬＩＴＹ　ＩＩＩＥＲＡＲｃＩ
ＩＩｃＡＬＳＴＯＲＡＧＥ　ＨＡ｝ＩＡＧＥＲ　ＶＥＲ
ＳＩＯＮ　２　ＲＥＬＥＡＳＥ　４．０．Ｄｉａｇｎｏ
ｓｉｓ　Ｇｕｉｄｅ）に出ている。これらの開示を引用
により本明細書に合体する。ＨＳＭは、連続的に走行す
る適用業務プログラムであり、ホスト・プロセッサ１０
１　１１に常駐する命令を含む。ＨＳＭは、所定の仕様
に従ってデータ記憶階層の異なるレベル間でデータ・セ
ットを移送することによって、データ処理システム空間
管理を行ない、また所定のまたはユーザ主導の仕様に従
ってデータ・セットをバックアップしデータ・ボリュー
ムをダンブすることによって、可用性管理を行なう。

本発明は、データ処理システム内で使用されるどんな形
式の記録媒体の効率も向上させることができる。第３図
に、本発明による方法を、データが磁気テープ装置１７
に記録されている時の好ましい実施例に関して説明する
。さらに具体的に言うと、磁気テープ装置１７はＩＢＭ
３４８０磁気テープ装置であり、記録媒体は、最高２０
０メガバイトのデータ・ボリュームを記憶する磁気テー
プ・カートリッジである。後述するように、磁気テープ
装置制御機構は、データを圧縮し、テープ・カートリッ
ジを最後に装着して以降にそこに書き込まれたデータに
ついての所定の情報を含むカウンタを維持する。

前記のように、記録すべきデータは、テープ・カートリ
ッジに対するバッファとして働く磁気テープ装置制御機
構中で圧縮される。データ圧縮は、米国特許第４４６３
３４２号と同第４４６７３１７号、米国特許出願第　　
　　　号、及びＩＢＭテクニカノレ・ディスクロージャ
・ブノレテンＶ　ｏ　ｌ　％２７、Ｎｏ．８　（１９８
４年１１月）、Ｉ）！）．　３２７５〜３２７８に従っ
て実施される。これらの開示を引用により本明細書に合
体する。記録するために制御機構に転送されるデータは
、論理データまたは非圧縮データと呼ぶ。磁気テープ装
置制御機構で既に圧縮されたデータは、圧縮データと呼
ぶ。テープ・カートリッジに記録されたデータは、物理
データと呼ぶ。したがって、論理データと物理データの
違いは、データを記憶するのに必要なテープ・カートリ
ッジ上の連続した記憶空間のバイト数（すなわち量）で
ある。テープ・カートリッジ上に書き込もうとする論理
データは、１６Ｋバイト・データの最小ブロックが非圧
縮形の時に、ホスト・プロセッサから磁気テープ装置制
御機構に転送される。このデータは磁気テープ装置制御
機構によって圧縮され、圧縮形で蓄積される。さらに大
きなしきい値量のデータが制御機構・バッファに蓄積さ
れると、データはテープ・カートリッジ上に物理的に記
録される。任意の所与の時間に書き込まれているデータ
・セットを、現データ・セットと呼ぶ。

磁気テープ装置制御機構のカウンタは、テープ・カート
リッジ中の記録されたテープの量（すなわちテープの位
置）を監視するために使用されるある種の統計を維持す
る。１つのカウンタは、磁気テープ装置制御機構が実際
に受け取った論理データの量をカウントし、別のカウン
タは、テープ・カートリッジ中に書き込まれた物理デー
タの量をカウントし、さらに別のカウンタは、物理デー
タ中のブロック間ギャップの数をカウントする。前述の
ように、カウンタは、テープ・カートリッジを装着する
度にリセットされる。カウンタ中の情報へのアクセスは
、ＲＥＡＤ　　ＢＵＦＦＥＲＥＤＬＯＧコマンドを出す
ことによって行なう。カウンタの構造と動作は当業者に
は周知である。

前述のように、共通ＤＡＳＤ１２はいくつかの制御デー
タ構造を記憶する。ＤＡＳＤ　１　２は、移送ボリュー
ム用の移送制御データ・セット（ＭＣＤＳ）、及びバッ
クアップ・ボリューム用のバックアップ制御データ・セ
ット（ＢＣＤＳ）を含む。

制御データ・セットは、記録テープと記録キー（ＶＯＬ
ＳＥＲ）を指定することによってアクセスされる。この
構造と動作は当業者には周知である。制御データ・セッ
トは、磁気テープ装置に前回テープを装着してからの出
力終端におけるテープ位置を含めて、各テープ・カート
リッジに関する一定の情報を維持する。すなわち、この
位置は、データと記録間ギャップの実際長を含めて、前
回装着の終端におけるテープ・カートリッジ上の物理デ
ータの全量を示す。また制御データ・セットには、現装
着の間にテープ・カートリッジに書き込むことを要求さ
れる全論理データのバイト数も含まれる。この数は、記
録間ギャップを含まない。

最後に、制御データ●セットは、テープ・カートリッジ
上の全物理データのバイト数を含む。これも記録間ギャ
ップは含まない。

ＨＳＭは、活動ホスト・プロセッサの主記憶装置にある
種の統計情報を維持する。この情報は、磁気テープ装置
制御機構に送られた論理データの量及び関連するブロッ
クの数のカウントを含んでいる。また主記憶装置には、
後述するように必要な他の情報が維持される。

第１図で、本発明の方法は、テープ・カートリッジが磁
気テープ装置に装着される時、ステップ３０から開始す
る。ステップ３１で、ホスト・プロセッサが、記録を論
理的に監視するため、データをテープ・カートリッジに
転送し始める。ステップ３１で記録が始まると、周辺記
憶装置の制御機構に送られる非圧縮データの量が、主記
憶装置で追跡される。ステップ３１中に目標量のデータ
に達しないかぎり、記録は継続する。ステップ３２で目
標が示され、カートリッジを他の単一カートリッジに複
写できる可能性を向上させるために、それをテープ・カ
ートリッジの最低容量にセットすることができ、また記
憶管理者が望ましい所定のレベルにセットすることもで
きる。目標に達しないかぎり、ステップ３３でデータ・
セットの終りに達するまで、記録が継続する。データ・
セットの終りに達すると、動作の流れが分岐ステップ３
３から第２図のステップ５０に向かう。

データ・セットの終りに達すると、ステップ５１に進み
、そこでテープ上の実際の位置、またはその上の物理デ
ータの量が計算される。実際の位置は、記録ホスト・プ
ロセッサが使用できるように、制御機構からカウントを
抽出することによって計算する。現装着中に使用される
テープ記憶空間の量は、書き込まれた物理データの量、
物理データ中のブロック間ギャップの数、及び磁気テー
プ装置制御機構に送られた論理データの量の合計から、
テープ・カートリッジ上に実際に記録された論理データ
の量（通常は最後の２つの量は等しい）を差し引いて、
計算する。次いで、使用される記憶空間の量を、前回の
テープ・カートリッジ装着からのテープ位置の前カウン
トに加える。次に、テープ位置が、共通ＤＡＳＤ　１　
２中の特定のテープ・カートリッジに対する制御データ
・セット中に記憶される。テープ・カートリッジを磁気
テーブ装置ヱ７から外し、さらにデータをデータ・ボリ
ュームに加えるため後で再挿入する場合は、制御された
データ・セットに記憶されたカウントを用いて、データ
・カートリッジが前回書き込まれた最後の所から、本方
法を継続することができる。

ステップ５２で、テープ・カートリッジに書き込もうと
する次のユーザ・データ・セット中の非圧縮データ・バ
イトの推定数を、ステップ５１で計算した実際の位置に
加える。この合計は、書き込もうとする次のユーザ・デ
ータ・セットの記録後のテープ位置の推定値である。

ステップ５３で、ステップ５２で求めた合計を検査して
、次のデータ・セットがスパニングの問題を起こす可能
性があるか否かを判定する。ステップ５２で受け取った
情報の２つの特性を検査する。

まず、書き込もうとする次のデータ・セットの推定非圧
縮バイト・サイズを検査して、それがユーザによって設
定されたサイズ（好ましい実施例では８メガバイト）よ
り大きいか小さいかを判定する。書き込もうとする次の
データ・セットの推定非圧縮バイト・サイズが８メガバ
イトより大きな場合は、第１図のステップ３０に戻る。

この結果は、大きなデータ・セットを、ボリュームを強
制的に終りにして次のテープ・カートリッジ上に記録す
るために使用する場合に、現テープ・カートリッジの終
りで大きな空間量を消費する可能性があるためである。

書き込もうとする次のデータ・セットの推定非圧縮バイ
ト・サイズが８メガバイトと同じかそれより小さな場合
は、ステップ５２で計算した位置の論理推定値を、所定
の目標値と比較する。この目標はステップ３２で使用さ
れた目標と同じでも同じでなくてもよい。ステップ５３
で、書き込もうとする次のデータ・セットのサイズが目
標を超過しない場合は、記録は第ｌ図のステップ３０に
戻る。したがって、非圧縮バイトによるデータ・セット
・サイズの推定値が８メガバイトを超える場合、または
テープの推定位置が目標容量を超過しない場合、このデ
ータ・セットをテープに書き込むべき場合は、現テープ
・カートリッジへのデータ・セットの書込みが、第１図
のステップ３０で続行する。しかし、推定出力サイズが
８メガバイトと同じかそれより小さい場合、及びデータ
・セットが書き込まれたときのテープ・カートリッジの
現推定位置が、目標容量を超過する場合は、ステップ５
４で強制的にボリュームが終りになり（ＦＥＯＶ）、テ
ープ・カートリッジが取り外され、新しいテープ・カー
トリッジが装着されてから、次のデータ・セットが続行
される。

次いで、第１図のステップ３０に戻って、新しいテープ
・カートリッジ上での記録がこのように継続される。

ステップ３３でデータ・セットの終りに達しなかったか
、あるいはステップ３３でデータ・セットの終りに達し
たが、ステップ３１に戻り、ステップ３２で目標が満た
されるまで現テープ・カートリッジへの書込みが続くと
仮定する。ステップ３２で目標に達すると、ステップ３
５に進み、テープ・カートリッジの実際位置、またはテ
ープ・カートリッジの物理データの量、及びある種の統
計値を計算する。テープの実際位置の計算は、ステップ
５１で既に述べた計算と同じである。さらに、ステップ
３５は、現テープ・カートリッジ上での記録をさらに監
視するために必要となる統計計算を含んでいる。この統
計には、現データ・セットに関する圧縮比の計算が含ま
れる。圧縮比とは、あるデータ・セントに対して記録さ
れた圧縮データ・バイト量と、その記録されたデータに
対する非圧縮データ・バイト量の比を、パーセントで表
した値である。より具体的に言うと、この比は、物理デ
ータ・バイトとブロック間ギャップの数を、磁気テープ
装置制御機構に送られた論理データ・バイトとブロック
の数で割った商であり、これらの数はすべて、主記憶装
置または磁気テープ装置制御機構中でアクセス可能であ
る。データ・セットに関する圧縮比を使用して、現デー
タ・セット中の残りの未記録論理バイトを記憶するのに
必要な、データ・カートリッジ上のバイト数を予測する
。

ステップ３６で、記録を続け、物理的に監視する。物理
的監視とは、記録ホスト・プロセッサが圧縮比を使って
、制御機構に送られている非圧縮バイトを記録するのに
必要な物理データ・バイトの数を推定することを意味す
る。ステップ３７で、記録を続けながら、圧縮データ・
バイト中での記録の推定位置を目標値と比較する。この
場合も、ステップ３７の目標値は、ステップ３２または
前ステップ５３で使用した目標と同じでも異なってもよ
い。目標が満たされないかぎり、ステップ３８で記録が
続行し、ステップ３３と同様に、記録されたデータ・セ
ットの終りを検出する。記録されたデータ・セットの終
りが検出されないかぎり、ステップ３６及び３７で記録
が続行する。しかし、データ・セットの終りが検出され
ると、この場合も第２図のステップ５０に移る。ステッ
プ５０から、前記のように継続する。

ステップ３８でデータ・セットの終りが検出されないと
仮定すると、ステップ３６及び３７で物理的監視が継続
する。ステップ３７で目標に達して、さらに記録すると
テープ・カートリッジを他の単一テープ・カートリッジ
に複写するのが不可能になる公算が大きいことを示すと
、ステップ４０でボリュームが強制的に終了し、ステッ
プ３０に戻って新しいテープ・カートリッジを挿入する
。

ステップ４０で強制的にボリュームが終了しても、必ず
しもテープ・スパニングは補償されず、データ・セット
の真中で目標が満たされることがあり得る。

第１図及び第２図の動作を実施する際、磁気テープ装置
制御機構から取り出される制御機構情報は、正確である
必要がある。ただし、オペレーテイング・システムが時
々そのような情報を誤差記録報告ソフトウェアにアンロ
ードすることは可能である。オペレーティング・システ
ムが誤差を記録する目的で情報をアフロードさせると、
通常はカウンタがリセットされる。記憶管理プログラム
は誤差記録プログラムにアクセスできないので、この方
法に、磁気テープ装置制御機構中の情報がいつ不正確に
なるかの検出を含めることが必要である。

この検査は、便宜上どの図にも示されていないが、この
ような情報へのアクセスが必要な時はいっでも実施され
る。情報が不正確なことの検出は、テープの連続装着中
にテープ・カートリッジに書き込まれる非圧縮データ・
バイトの数を、主記憶装置内に維持することによって実
施される。この数は、磁気テープ装置制御機構中に維持
されるカウント数と等しくなければならない。２つのカ
ウンタを比較することによって、磁気テープ装置制御機
構中にリセットが発生したか否かを判定することが可能
である。

一度、磁気テープ装置制御機構情報の喪失が検出された
ときは、この喪失を補償しなければならない。２つの調
整方法が可能である。第１の方法では、カウンタの差が
検出されると、記録媒体に記録されたデータはすべて実
際は非圧縮データであると仮定される。すなわち、記録
媒体に記録された非圧縮バイトの数が、記録が行なわれ
ていたときにホスト・プロセッサによって検出された、
非圧縮バイトの数と同じに設定される。他の方法は好ま
しい実施例であり、これは同じ種類の仮定を含むが、カ
ウンタから失われたバイトについてのみである。すなわ
ち、主記憶装置が特定のバイト・カウントを示し、磁気
テープ装置制御機構がそのカウント中にリセットされた
場合には、磁気テープ装置制御機構はより小さな数また
は主記憶装置カウントの部分集合を示すことになる。そ
の時、磁気テープ装置制御機構に存在する物理データま
たは圧縮データは、バッファ内に非圧縮形で示されるカ
ウントに関する限り、正確であると仮定されることにな
る。残りのバイト、すなわち主記憶装置中及び磁気テー
プ装置制御機構中の非圧縮データ・バイト・カウントの
差は、圧縮が行なわれなかったと仮定することによって
、補償できる。このようにして、磁気テープ装置制御機
構中のデータの喪失を補償することができる。

本方法は、磁気ディスクや光ディスクなど、磁気テープ
以外の各種の記録媒体でも使用できる。

Ｆ．発明の効果 本発明によれば、取外し式データ記録媒体を効率的に使
用でき、特にホスト・プロセッサ・オーバヘッドを増や
さずに記憶される圧縮データの量を正確に監視でき、記
録媒体を複写できる可能性を高める。また、複数個の記
録媒体にまたがる記録、即ちスパニングを減少させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を示す流れ図である。 第２図は、第１図の流れ図に接続する流れ図である。 第３図は、本発明に従って管理することのできる複数の
周辺データ記憶装置を有するマルチホスト・データ処理
システムの概略図である。 １０１　１１・・・・ホスト・プロセッサ、１２・・・
・共通ＤＡＳＤ，１４・・・・高性能（ＬＯ）ＤＡＳＤ
，１５・・・・低性能（Ｌｌ）ＤＡＳＤ，１６・・・・
大容量（Ｌ２）記憶システム（ＭＳＳ）、１７・・・・
磁気（Ｌ２）テープ装置。 第４閃 第２図

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. （１）データ処理システムがホスト・プロセッサ及び取
   外し式記録媒体を使用した周辺記憶装置を含み、前記ホ
   スト・プロセッサが記録媒体に記録されたデータ・セッ
   ト中の論理データ量を追跡する手段を含み、前記周辺記
   憶装置が、記録媒体がその装置に装着されて以降に記録
   された物理データの量をカウントする手段を有する制御
   機構を含み、前記制御機構が、ホスト・プロセッサから
   受け取った論理データを、記録媒体上に物理データとし
   て記録する前に圧縮する手段を含むというデータ処理シ
   ステムにおいて、記録媒体を複写できる可能性を確保す
   る方法であって、 各データ・セットの記録完了時に、制御機構を検査して
   記録媒体上の物理データの全量を決定する機械実行ステ
   ップと、 記録媒体上に記録された現データ・セット中の論理デー
   タを、以前に記録されたデータ・セットの記録完了時に
   決定される記録媒体上の物理データの全量に連続して加
   える機械実行ステップと、制御機構を検査して、記録媒
   体上にある現データ・セット中の物理データ量、及び記
   録媒体上の物理データの全量を決定する機械実行ステッ
   プと、記録媒体上の現データ・セット中の物理データ量
   を用いて、記録媒体上の現データ・セット中の物理デー
   タ量に対する圧縮比を計算する機械実行ステップと、 現データ・セットに対する圧縮比を用いて、記録媒体上
   の物理データの推定全量を監視する機械実行ステップ を含む前記の方法。
2. （２）制御機構を検査して記録媒体上の物理データの全
   量を決定する前記のステップが、連続的に加えられた量
   の和が所定の目標値を超過した後にのみ行なわれる特許
   請求の範囲第１項に記載の方法。
3. （３）記録媒体上の物理データの推定全量が所定の目標
   値を超過したとき、前記装置中の記録媒体を交換し、交
   換記録媒体上に現データ・セットの残りを記録すること
   をさらに含む、特許請求の範囲第１項に記載の方法。
4. （４）記録媒体上の物理データの推定全量が所定の目標
   値を超過したとき、前記装置中の記録媒体を交換し、交
   換記録媒体上に現データ・セットの残りを記録すること
   をさらに含む、特許請求の範囲第２項に記載の方法。
5. （５）検査を含む各ステップの前に、制御機構の保全性
   を検証することをさらに含む、特許請求の範囲第１項に
   記載の方法。
6. （６）論理データを用いて、制御機構における、記録媒
   体上にあるデータ・セット中の物理データ量の無効な指
   示を置き換えることをさらに含む、特許請求の範囲第５
   項に記載の方法。
7. （７）データ処理システムがホスト・プロセッサ及び取
   外し式記録媒体を使用した周辺記憶装置を含み、前記ホ
   スト・プロセッサがデータ・セット中の論理データ量を
   決定する手段を含み、前記周辺記憶装置が、記録媒体が
   その装置に装着されて以降に記録された物理データの量
   をカウントする手段を有する制御機構を含み、前記制御
   機構が、ホスト・プロセッサから受け取った論理データ
   を、記録媒体上に物理データとして記録する前に圧縮す
   る手段を含むというデータ処理システムにおいて、記録
   媒体のスパニングを減少させるための方法であって、 すべてのデータ・セットの記録完了時に、制御機構を検
   査して記録媒体上の物理データの全量を決定する機械実
   行ステップと、 データ・セットを記録する前に、データ・セット中の論
   理データの量を、以前に記録されたデータ・セットの記
   録完了時に決定される記録媒体上の物理データの全量に
   加えて、データ・セットが記録媒体に記録される場合に
   記録媒体上に存在することになる、データの全量を推定
   する機械実行ステップ、 を含む前記の方法。
8. （８）記録媒体上のデータの推定全量が所定の目標値を
   超過し、データ・セット中の論理データの量が所定の目
   標値より少なくなったとき、前記装置中の記録媒体を交
   換し、交換記録媒体上にそのデータ・セットを記録する
   ことをさらに含む、特許請求の範囲第７項に記載の方法
   。
9. （９）検査を含む各ステップの前に、制御機構の保全性
   を検証することをさらに含む、特許請求の範囲第７項に
   記載の方法。
10. （１０）論理データを用いて、制御機構における、記録
    媒体上にあるデータ・セット中の物理データ量の無効な
    指示を置き換えることをさらに含む、特許請求の範囲第
    ８項に記載の方法。
11. （１１）前記システムがホスト・プロセッサ及び取外し
    式記録媒体を使用した周辺記憶装置を含み、前記ホスト
    ・プロセッサが記録媒体に記録されたデータ・セット中
    の論理データ量を追跡する手段を含み、前記周辺記憶装
    置が、記録媒体がその装置に装着されて以降に記録され
    た物理データの量をカウントする手段を有する制御機構
    を含み、前記制御機構が、ホスト・プロセッサから受け
    取った論理データを、記録媒体上に物理データとして記
    録する前に圧縮する手段を含むというデータ処理システ
    ムにおいて、記録媒体を効率的に利用する方法であって
    、 各データ・セットの記録完了時に、制御機構を検査して
    記録媒体上の物理データの全量を決定する機械実行ステ
    ップと、 データ・セットを記録する前に、データ・セット中の論
    理データの量を、以前に記録されたデータ・セットの記
    録完了時に決定される記録媒体上の物理データの全量に
    加えて、データ・セットが記録媒体に記録される場合に
    記録媒体上に存在することになる、データの全量を推定
    する機械実行ステップと、 記録媒体上に記録された現データ・セット中の論理デー
    タの量を、以前に記録されたデータ・セットの記録完了
    時に決定される、記録媒体上の物理データの全量に連続
    して加える機械実行ステップと、 制御機構を検査して、記録媒体上にある現データ・セッ
    ト中の物理データ量、及び記録媒体上の物理データの全
    量を決定する機械実行ステップと、記録媒体上の現デー
    タ・セット中の物理データ量を用いて、記録媒体上の現
    データ・セット中の物理データ量に対する圧縮比を計算
    する機械実行ステップと、 現在データ・セットに対する圧縮比を用いて、記録媒体
    上の物理データの推定全量を監視する機械実行ステップ を含む前記の方法。
12. （１２）制御機構を検査して記録媒体上の物理データの
    全量を決定する前記のステップが、連続的に加えられた
    量の和が所定の目標値を超過した後にのみ行なわれる特
    許請求の範囲第１１項に記載の方法。
13. （１３）記録媒体上の物理データの推定全量が所定の目
    標値を超過したとき、前記装置中の記録媒体を交換し、
    交換記録媒体上に現データ・セットの残りを記録するこ
    とをさらに含む、特許請求の範囲第１１項に記載の方法
    。
14. （１４）記録媒体上の物理データの推定全量が所定の目
    標値を超過したとき、前記装置中の記録媒体を交換し、
    交換記録媒体上に現データ・セットの残りを記録するこ
    とをさらに含む、特許請求の範囲第１２項に記載の方法
    。
15. （１５）記録媒体上のデータの推定全量が所定の目標値
    を超過し、データ・セット中の論理データの量が所定の
    目標値より少なくなったとき、前記装置中の記録媒体を
    交換し、交換記録媒体上にそのデータ・セットを記録す
    ることをさらに含む、特許請求の範囲第１１項に記載の
    方法。
16. （１６）検査を含む各ステップの前に、制御機構の保全
    性を検証することをさらに含む、特許請求の範囲第１１
    項に記載の方法。
17. （１７）論理データを用いて、制御機構における、記録
    媒体上にあるデータ・セット中の物理データ量の無効な
    指示を置き換えることをさらに含む、特許請求の範囲第
    １６項に記載の方法。
18. （１８）データ処理システムがホスト・プロセッサ及び
    取外し式記録媒体を使用した周辺記憶装置を含み、前記
    ホスト・プロセッサが記録媒体に記録されたデータ・セ
    ット中の論理データ量を追跡する手段を含み、前記周辺
    記憶装置が、記録媒体がその装置に装着されて以降に記
    録された物理データの量をカウントする手段を有する制
    御機構を含み、前記制御機構が、ホスト・プロセッサか
    ら受け取った論理データを、記録媒体上に物理データと
    して記録する前に圧縮する手段を含むというデータ処理
    システムにおいて、記録媒体を効率的に利用する方法で
    あって、 すべてのデータ・セットの記録完了時に、制御機構を検
    査して記録媒体上の物理データの全量を決定する機械実
    行ステップと、 データ・セットを記録する前に、データ・セット中の論
    理データの量を、以前に記録されたデータ・セットの記
    録完了時に決定される記録媒体上の物理データの全量に
    加えて、データ・セットが記録媒体に記録される場合に
    記録媒体上に存在することになる、データの全量を推定
    する機械実行ステップと、 記録媒体上のデータの推定全量が所定の目標値を超過し
    、データ・セット中の論理データの量が所定の目標値よ
    り少なくなったとき、前記装置中の記録媒体を交換し、
    交換記録媒体上にそのデータ・セットを記録する機械実
    行ステップと、記録媒体上に記録された現データ・セッ
    ト中の論理データの量を、以前に記録されたデータ・セ
    ットの記録完了時に決定される、記録媒体上の物理デー
    タの全量に連続して加える機械実行ステップと、 連続して加えられた量の合計が所定の目標値を超過した
    ときに、制御機構を検査して、記録媒体上にある現デー
    タ・セット中の物理データ量、及び記録媒体上の物理デ
    ータの全量を決定する機械実行ステップと、 記録媒体上の現データ・セット中の物理データ量を用い
    て、記録媒体上の現データ・セット中の物理データ量に
    ついての圧縮比を計算する機械実行ステップと、 現在データ・セットについての圧縮比を用いて、記録媒
    体上の物理データの推定全量を監視する機械実行ステッ
    プと、 記録媒体上の物理データの推定全量が所定の目標値を超
    過したとき、前記装置中の記録媒体を交換し、交換記録
    媒体上に現データ・セットの残りを記録する機械実行ス
    テップ を含む前記の方法。
19. （１９）検査を含むステップの前に、制御機構の保全性
    を検証することをさらに含む、特許請求の範囲第１８項
    に記載の方法。
20. （２０）論理データを用いて、記録媒体上にあるデータ
    ・セット中の物理データ量の制御機構における無効指示
    を置き換えることをさらに含む、特許請求の範囲第１９
    項に記載の方法。
21. （２１）記録媒体が磁気テープである、特許請求の範囲
    第１８項に記載の方法。
22. （２２）記録媒体が磁気ディスクである、特許請求の範
    囲第１８項に記載の方法。
23. （２３）記録媒体が光テープである、特許請求の範囲第
    １８項に記載の方法。
24. （２４）記録媒体が光ディスクである、特許請求の範囲
    第１８項に記載の方法。