JPH0451341A - バッファ数管理方式 - 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〕 本発明はバッファ数管理方式に関し、特に補助記憶装置
のページの入出力に用いる主記憶装置のバッファ数を管
理する情報処理システムのバッファ数管理方式に関する
。

〔従来の技術〕

従来のバッファ数管理方式は、補助記憶装置のページの
入出力に用いる主記憶装置の最適なバッファ数を求める
ために、何度かバッファ数を変えて対象の処理を実行し
てみるか、あるいは、補助記憶装置に格納される各ファ
イルごとに物理構造を考えることにより、各ファイルに
対するページの入出力の出方を予測するかして、最適で
あると思われるバッファ数を定めていた。

〔発明が解決しようとする課題〕　　　゛上述した従来
のバッファ数管理方式は、何度もバッファ数を変えて対
象の処理を実行してみないと最適なバッファ数が得なれ
なかったり、ファイルの構造を知らないと最適なバッフ
ァ数が予測できなかったりして、主記憶装置の最適なバ
ッファ数を得るために大変手間がかかるという欠点を有
している。

本発明の目的は、主記憶装置上のｍ個の実バッファの他
に、主記憶装置上に実領域を持たないｎ−ｍ個（ただし
、ｎ≧ｍとする）の仮想バッファを設定することにより
、対象の処理の１回の実行で、１個からｎ個までのバッ
ファ数に対するバッファヒツト率を得て、使用者に最適
なバッファ数を定めるための情報として通知することが
できるバッファ数管理方式を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

第１の発明のバッファ数管理方式は、使用要求により補
助記憶装置から読出した主記憶装置のバッファにない新
たなページを、最も古い時点で使用したページを有する
前記主記憶装置のバッファ上に書換えて記憶させるバッ
ファ制御を行う情報処理システムにあって、前記補助記
憶装置のページの入出力に用いる前記主記憶装置のバッ
ファ数を管理するバッファ数管理方式において、（Ａ）
前記主記憶装置上で動作状態にあるｍ個の実バッファ） （Ｂ）前記実バッファのそれぞれで動作中のｍ個のペー
ジの識別子と、前記実バッファに加えて前記実バッファ
より使用の優先順位が低いｎ−ｍ個（ただし、ｎ≧ｍと
する）の仮想バッファがあるとして、前記仮想バー・ソ
ファで動作中に仮定されるｎ−ｍ個のページの識別子と
に対して、最も新しい時点で使用したページから順に番
号を与えて保有するバッファページテーブル、 （Ｃ）前記バッファページテーブルの各々の番号に対応
するページに対する使用要求数を持つｎ個のヒツトカウ
ンタと、前記実バッファおよび前記仮想バッファの何れ
にもないページに対する使用要求数を持つｎ＋１番目の
ヒツトカウンタとを保有するヒツト数テーブル、 （Ｄ）ページに対する使用要求があるごとにバ・ソファ
制御を行うとともに、要求されたページの識別子が前記
バッファページテーブルに存在するかどうかを調べて、
前記ヒツト数テーブル上で、存在するときには、要求さ
れたページの識別子がある位置に対応する番号のヒツト
カウンタに、存在しないときには、ｎ＋１番目のヒツト
カウンタに、それぞれ１を加えるバッファ管理手段、 （Ｅ）あるバッファ数ｉ（ただし、ｎ≧ｉとする）につ
いて、前記ヒツト数テーブルの内容を用いて、１番目か
らｉ番目までのヒツトカウンタにあるｉ個の使用要求数
を加えた値と、１番目からｎ＋１番目までのヒツトカウ
ンタにあるｎ＋１個の使用要求数を加えた値との比率を
求めて、使用者が最適なバッファ数を定めるための情報
として通知するヒツト率通知手段、 を備えて構成されている。

また、第２の発明のバッファ数管理方式は、使用要求に
より補助記憶装置から読出した主記憶装置のバッファに
ない新たなページを、最も古い時点で使用したページを
有する前記主記憶装置のバッファ上に書換えて記憶させ
るバッファ制御を行う情報処理システムにあって、前記
補助記憶装置のページの入出力に用いる前記主記憶装置
のバッファ数を管理するバッファ数管理方式において、 （Ａ）バッファページテーブルに、前記主記憶装置上で
動作状態にあるｍ個の実バッファのそれぞれで動作中の
ｍ個のページの識別子と、前記実バッファに加えて前記
実バッファより使用の優先順位が低いｎ−ｍ個（ただし
、ｎ≧ｍとする）の仮想バッファがあるとして、前記仮
想バッファで動作中に仮定されるｎ−ｍ個のページの識
別子とに対して、最も新しい時点で使用したページから
順に番号を与えて保有し、 （Ｂ）ヒツト数テーブルに、前記バッファページテーブ
ルの各々の番号に対応するページに対する使用要求数を
持つｎ個のヒツトカウンタと、前記実バッファおよび前
記仮想バッファの何れにもないページに対する使用要求
数を持つｎ＋１番目のヒツトカウンタとを保有し、 （Ｃ）ページに対する使用要求があるごとに、要求され
たページの識別子が前記バッファページテーブルに存在
するかどうかを調べて、前記ヒツト数テーブル上で、存
在するときには、要求されたページの識別子がある位置
に対応する番号のヒツトカウンタに、存在しないときに
は、ｎ＋１番目のヒツトカウンタに、それぞれ１を加え
、 （Ｄ）あるバッファ数ｉ　（ただし、ｎ≧ｉとする）に
ついて、前記ヒツト数テーブルの内容を用いて、１番目
からｉ番目までのヒツトカウンタにあるｉ個の使用要求
数を加えた値と、１番目からｎ＋１番目までのヒツトカ
ウンタにあるｎ＋１個の使用要求数を加えた値との比率
を求めることにより、使用者が最適なバッファ数を定め
るための情報として通知する、 ことにより構成されている。

〔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図は、本発明のバッファ数管理方式の一実施例を示
すブロック図である。

本実施例の情報処理システムは、使用要求により補助記
憶装置から読出した主記憶装置のバッファにない新たな
ページを、最も古い時点で使用したページを有する主記
憶装置のバッファ上に書換えて記憶させるバッファ制御
を行っている。

そして、第１図に示すように、バッファ領域１１は、主
記憶装置上で動作状態にあるｍ個の実バッファＢ　Ｉ　
＋　・・・・・・ＢＩ、、を有している゛。

また、バッファページテーブル１２は、実バッファＢｌ
＋・・・・・・Ｂ、のそれぞれで動作中のｍ個のページ
の識別子Ｌｔ＋Ｌ２ｔ　・・・・・・Ｌ、、、と、実バ
ッファＢＩ＋・・・・・・Ｂ、より使用の優先順位が低
いｎ−ｍ個（ただし、ｎ≧ｍとする）の仮想バッファが
あるとして、その仮想バッファで動作中に仮定されるｎ
−ｍ個のページの識別子ＬｙＨ＋Ｉ！・・・・・・Ｌ、
、とに対して、最も新しい時点で使用したページから順
に番号を与えて、ｎ個のページの識別子Ｌ’ｌ＋Ｌ２＋
　・・・・・・Ｌ、、を保有している。

一方、ヒツト数テーブル１３は、バッファページテーブ
ル１２の各々の番号１，２．・・・・・・ｎに対応する
ページに対する使用要求数Ｃｔ　＋　Ｃ２＋・・・・・
・Ｃｎを持つｎ個のヒツトカウンタと、ｍ個の実バッフ
ァおよびｎ−ｍ個の仮想バッファの何れにもないページ
に対する使用要求数０□１を持つｎ＋１番目のヒツトカ
ウンタとを保有している。

そこで、バッファ管理手段１４は、ページに対する使用
要求があるごとにバッファ制御を行うとともに、要求さ
れたページの識別子がバッファページテーブル１２に存
在するかどうかを調べて、ヒツト数テーブル１３上で、
存在するときには、要求されたページの識別子がある位
置に対応する番号のヒツトカウンタに、存在しないとき
には、ｎ＋１番目のヒツトカウンタに、それぞれ１を加
えている。

第２図は、本実施例のバッファ管理手段１４の動作の一
例を示す流れ図である。

第２図のバッファ管理手段１４は、まず、ステップＳ１
で、要求されたページの識別子がバッファページテーブ
ル１２に存在するかど、うかを検索している。

そして、ステップＳ２で、要求されたページの識別子が
バッファページテーブル１２に存在するときには、要求
されたページの識別子がある位置に対応する番号のヒツ
ト数テーブル１３上のヒツトカウンタに１を加え、要求
されたページの識別子がバッファページテーブル１２に
存在しないときには、ヒツト数テーブル１３上のｎ＋１
番目のヒツトカウンタに１を加えて、ヒツト数テーブル
１３を更新している。

また、ステップＳ３で、要求されたページの識別子があ
る位置の前の位置までのバッファページテーブル１２の
記憶内容を一つずつ後にずらせて、要求されたページの
識別子をバッファページテーブル１２の先頭に記憶して
いる。

次に、ステップＳ４で、要求されたページがバッファ領
域１１にある実バッファであるかどうかを判断している
。

実バッファである（ＹＥＳ）場合には、ステップＳ７へ
移行し、実バッファでない（ＮＯ）場合には、ステップ
Ｓ５で、最も古い時点で使用したページを含む実バッフ
ァを検索している。

そして、ステップＳ６で、その最も古い時点で使用した
ページを含む実バッファに対応するバッファページテー
ブル１２の位置に更新フラグがあるか否かを調べ、更新
フラグがあれば、その最も古い時点で使用したページを
補助記憶装置に出力してから、要求されたページを入力
している。

次に、ステップＳ７で、更新要求であるか入力要求であ
るかを判断している。

そして、更新要求である場合にだけ、ステップＳ８で、
要求されたページの識別子を持つバッファページテーブ
ル１２の先頭位置に更新フラグのセットを行っている。

さらに、ヒツト率通知手段１５は、あるバッファ数ｉ（
ただし、ｎ≧ｉとする）について、ヒツト数テーブル１
３の内容を用いて、１番目から１番目までのヒツトカウ
ンタにあるｉ個の使用要求数を加えた値Ｃｔ　＋Ｃ２＋
・・・・・・＋ＣＩと、１番目からｎ＋１番目までのヒ
ツトカウンタにあるｎ＋１個の使用要求数を加えた値Ｃ
ｔ　＋Ｃ２＋・・・・・・十〇　ｎ＋１との比率をバッ
ファヒツト率ＨＩとして、 を求めて、使用者が最適なバッファ数を定めるための情
報として通知している。

このために、使用者は、補助記憶装置のページの入出力
に用いる主記憶装置のバッファ数を容易に定めることが
できる。

次に、本実施例で、ｍが３でｎが６の場合について、バ
ッファページテーブルとヒツト数テーブルとに対する状
態変化の一例を説明する。

第３図は、ｍが３でｎが６の本実施例で、識別子の１２
のページが使用要求される直前のバッファページテーブ
ルとヒツト数テーブルとの状態の一例を示すブロック図
である。また、第４図は、ｍが３でｎが６の本実施例で
、識別子の１２ノヘージが使用要求された直後のバッフ
ァページテーブルとヒツト数テーブルとの状態の−例を
示すブロック図である。

第８図に示すように、バッファページテーブル１２が、
ページの識別子り、＝Ｉ　Ｌ　Ｌ２＝８゜Ｌ３＝４．Ｌ
４　＝６．Ｌ！、＝１２．ＬＢ　＝１３を持ち、ヒツト
数テーブル１３が、ヒツトカウンタにある使用要求数を
Ｃｓ　＝１．Ｃ２＝２−　Ｃａ　＝３、Ｃ４二２．Ｃ，
、＝７．Ｃ３＝７．Ｃ７＝９を持っていた状態で、識別
子の１２のページが使用要求されている。

そこで、第４図に示すように、識別子の１２のページが
最も新しい時点で使用したページになるのでその識別子
が先頭の位置に来て、バッファページテーブル１２は、
ページの識別子Ｌｓ＝１２、Ｌ２＝Ｉ　Ｌ　Ｌ３＝８．
Ｌ４＝４．Ｌ、＝６、Ｌ８＝１３にそれぞれ変化すると
ともに、バツアページテーブル１２の５番目にあった識
別子のページに対する使用要求であったので、ヒット数
テーブル１３は、５番目のヒツトカウンタにある使用要
求数０５に１を加えて、Ｃ１５＝８に変化している。

なお、第４図の状態では、バッファ数が５の場合のバッ
ファヒツト率Ｈ５は、 となり、５０％である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明のバッフ、ア数管理方式は
、主記憶装置上のｍ個の実バッファの他に、主記憶装置
上に実領域を持たないｎ−ｍ個（ただし、ｎ≧ｍとする
）の仮想バッファを設定することにより、対象の処理の
１回の実行で、１個からｎ個までのバッファ数に対する
バッファヒツト率を得て、使用者に最適なバッファ数を
定めるための情報として通知することができるという効
果を存している。

この結果、本発明のバッファ数管理方式は、使用者が最
適なバッファ数を決定する手助けとなリ、使用者が容易
に最適なバッファ数で能率良く対象の処理を行うことが
できるという効果を有している。

〜Ｃ□、Ｃ□、・・・・・・使用要求数、Ｌ　１１　Ｌ
２　＋〜Ｌ、・・・・・・識別子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、使用要求により補助記憶装置から読出した主記憶装
   置のバッファにない新たなページを、最も古い時点で使
   用したページを有する前記主記憶装置のバッファ上に書
   換えて記憶させるバッファ制御を行う情報処理システム
   にあって、前記補助記憶装置のページの入出力に用いる
   前記主記憶装置のバッファ数を管理するバッファ数管理
   方式において、 （Ａ）前記主記憶装置上で動作状態にあるｍ個の実バッ
   ファ、 （Ｂ）前記実バッファのそれぞれで動作中のｍ個のペー
   ジの識別子と、前記実バッファに加えて前記実バッファ
   より使用の優先順位が低いｎ−ｍ個（ただし、ｎ≧ｍと
   する）の仮想バッファがあるとして、前記仮想バッファ
   で動作中に仮定されるｎ−ｍ個のページの識別子とに対
   して、最も新しい時点で使用した ページから順に番号を与えて保有するバッ ファページテーブル、 （Ｃ）前記バッファページテーブルの各々の番号に対応
   するページに対する使用要求数を持つｎ個のヒットカウ
   ンタと、前記実バッファおよび前記仮想バッファの何れ
   にもないページに対する使用要求数を持つｎ＋１番目の ヒットカウンタとを保有するヒット数テーブル、 （Ｄ）ページに対する使用要求があるごとにバッファ制
   御を行うとともに、要求された ページの識別子が前記バッファページテーブルに存在す
   るかどうかを調べて、前記ヒット数テーブル上で、存在
   するときには、要求されたページの識別子がある位置に
   対応する番号のヒットカウンタに、存在しないときに は、ｎ＋１番目のヒットカウンタに、それぞれ１を加え
   るバッファ管理手段、 （Ｅ）あるバッファ数ｉ（ただし、ｎ≧１とする）につ
   いて、前記ヒット数テーブルの内容を用いて、１番目か
   らｉ番目までのヒットカウンタにあるｉ個の使用要求数
   を加えた値 と、１番目からｎ＋１番目までのヒットカウンタにある
   ｎ＋１個の使用要求数を加えた値との比率を求めて、使
   用者が最適なバッファ数を定めるための情報として通知
   するヒット率通知手段、 を備えることを特徴とするバッファ数管理方式。 ２、使用要求により補助記憶装置から読出した主記憶装
   置のバッファにない新たなページを、最も古い時点で使
   用したページを有する前記主記憶装置のバッファ上に書
   換えて記憶させるバッファ制御を行う情報処理システム
   にあって、前記補助記憶装置のページの入出力に用いる
   前記主記憶装置のバッファ数を管理するバッファ数管理
   方式において、 （Ａ）バッファページテーブルに、前記主記憶装置上で
   動作状態にあるｍ個の実バッファのそれぞれで動作中の
   ｍ個のページの識別子 と、前記実バッファに加えて前記実バッファより使用の
   優先順位が低いｎ−ｍ個（ただ し、ｎ≧ｍとする）の仮想バッファがあるとして、前記
   仮想バッファで動作中に仮定されるｎ−ｍ個のページの
   識別子とに対して、最も新しい時点で使用したページか
   ら順に番号を与えて保有し、 （Ｂ）ヒット数テーブルに、前記バッファページテーブ
   ルの各々の番号に対応するページに対する使用要求数を
   持つｎ個のヒットカウンタと、前記実バッファおよび前
   記仮想バッ ファの何れにもないページに対する使用要求数を持つｎ
   ＋１番目のヒットカウンタとを保有し、 （Ｃ）ページに対する使用要求があるごとに、要求され
   たページの識別子が前記バッファ ページテーブルに存在するかどうかを調べ て、前記ヒット数テーブル上で、存在するときには、要
   求されたページの識別子がある位置に対応する番号のヒ
   ットカウンタに、存在しないときには、ｎ＋１番目のヒ
   ットカウンタに、それぞれ１を加え、 （Ｄ）あるバッファ数ｉ（ただし、ｎ≧ｉとする）につ
   いて、前記ヒット数テーブルの内容を用いて、１番目か
   らｉ番目までのヒットカウンタにあるｉ個の使用要求数
   を加えた値 と、１番目からｎ＋１番目までのヒットカウンタにある
   ｎ＋１個の使用要求数を加えた値との比率を求めること
   により、使用者が最適なバッファ数を定めるための情報
   として通知する、 ことを特徴とするバッファ数管理方式。