JPH05128004A - マイグレーシヨン処理方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 ファイルシステムの各ユニットは磁気ディス
ク装置４及び磁気テープ装置５に格納されている。ユー
ザプログラム２から出力要求されたユニットが磁気ディ
スク装置４に無く磁気テープ装置５に有る場合、二段キ
ャッシュ制御手段１は磁気ディスク装置４に空き領域が
無ければそのユニットを拡張記憶装置13に格納し、テー
ブル７にライトバック要求を登録して処理を終了する。
ユーザプログラム２と非同期に一定周期で起動されるマ
イグレーションプログラム９はテーブル７を参照し、磁
気ディスク装置４に格納されている長期間使用されてい
ないユニットを磁気テープ装置５に転送して空き領域を
作り、拡張記憶装置13に格納されているライトバック要
求にかかるユニットを磁気ディスク装置４に格納する。 【効果】 ユニットを高速アクセス可能な拡張記憶装置
に書き込んで出力要求処理を終了することにより、ユー
ザプログラムの待ち時間が短縮する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は情報処理装置における磁
気ディスク装置のスペース管理技術の一種であるマイグ
レーション処理方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】実際の磁気ディスク装置の容量以上のサ
イズのファイルシステムを構築した場合、または磁気デ
ィスク装置上に構築されたファイルシステムの空き領域
が無くなった場合、そのままではユーザプログラムから
出された入出力要求は異常終了してしまう。

【０００３】そこで、磁気ディスク装置上のデータを退
避しておくための磁気テープ装置を設け、ユーザプログ
ラムからの出力要求時、磁気ディスク装置上に空き領域
を確保する必要が生じた場合に、磁気ディスク装置に存
在するデータのうち長期間未使用のデータを磁気テープ
装置に転送して磁気ディスク装置に空き領域を作り、他
方、入力要求時、磁気テープ装置に退避したデータを必
要としたときに磁気テープ装置からデータを磁気ディス
ク装置に復元することが行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、磁気デ
ィスク装置から磁気テープ装置へのデータ転送には比較
的長い時間を必要とするから、ユーザプログラムからの
出力要求時に上記データ転送処理を行って磁気ディスク
装置に空き領域を確保する方式では、ユーザプログラム
の待ち時間が長くなりすぎるという問題点がある。

【０００５】本発明は、このようなユーザプログラムの
待ち時間を短縮することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】情報処理装置の一種に、
大容量のデータを高速にアクセスすることが可能な拡張
記憶装置とキャッシュメモリとを用いて二段キャッシュ
を構築し、磁気ディスク装置に対する入出力の高速化を
図った情報処理装置がある。本発明は、このような情報
処理装置では、磁気ディスク装置に格納できないデータ
は一時的であれば磁気テープ装置の代わりに拡張記憶装
置に格納できる点に着目して為されたものである。

【０００７】即ち、ユーザプログラムから出力要求され
たデータが磁気ディスク装置に存在せず磁気テープ装置
に存在し且つ磁気ディスク装置に空き領域がないとき、
出力要求されたデータを拡張記憶装置に書き込むと共に
マイグレーション要求テーブルに該データのライトバッ
ク要求を登録して出力要求処理を終了し、入出力要求処
理と非同期に所定周期毎に動作するマイグレーションプ
ログラムにより、磁気ディスク装置上に存在する長期間
使用されていないデータを磁気テープ装置に転送して磁
気ディスク装置に空き領域を確保すると共に、前記マイ
グレーション要求テーブルに登録されたライトバック要
求に基づき、前記拡張記憶装置に書き込まれたデータを
磁気ディスク装置に確保した空き領域に転送するように
している。

【０００８】また、ユーザプログラムから入力要求され
たデータが磁気テープ装置に存在するとき、磁気テープ
装置からキャッシュメモリを経由してユーザデータエリ
アへ転送すると共にマイグレーション要求テーブルに該
データのリコール要求を登録して入力要求処理を終了
し、前記マイグレーションプログラムにより、前記マイ
グレーション要求テーブルに登録されたリコール要求に
基づき、前記キャッシュメモリに書き込まれたデータを
磁気ディスク装置に確保した空き領域に転送するように
している。

【０００９】

【作用】拡張記憶装置は磁気テープ装置に比べ格段に高
速なアクセスが可能なので、ユーザプログラムから出力
要求されたデータが磁気ディスク装置に存在せず磁気テ
ープ装置に存在し且つ磁気ディスク装置に空き領域がな
いとき、出力要求されたデータを一時的に拡張記憶装置
に書き込んで出力要求処理を終了することにより、ユー
ザプログラムの待ち時間を格段に短縮させることができ
る。

【００１０】

【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
詳細に説明する。

【００１１】図１を参照すると、本発明のマイグレーシ
ョン処理方式を適用した情報処理装置の一例は、キャッ
シュメモリ１２および拡張記憶装置１３で構成される二
段キャッシュ１１を含む二段キャッシュ制御手段１と、
ユーザプログラム２と、ユーザデータエリア３と、磁気
ディスク装置４と、磁気テープ装置５と、ユニット管理
テーブル６と、マイグレーション要求テーブル７と、磁
気ディスク管理テーブル８と、マイグレーションプログ
ラム９とを備えている。

【００１２】磁気ディスク装置４はファイルシステム構
築用の記憶装置であり、この磁気ディスク装置４の容量
を超えてファイルシステムを構築する場合、磁気テープ
装置５が使用される。従って、ファイルシステムを構成
する各ユニット（所定サイズのデータ）は磁気ディスク
装置４，磁気テープ装置５の何れかに存在する。

【００１３】ユニット管理テーブル６は、ファイルシス
テムを構成する各ユニットのアドレス等を管理するテー
ブルであり、その内容例を図２に示す。同図に示すよう
に、ユニット管理テーブル６には、各ユニットＵ１，Ｕ
２，…に振られたユニット番号に対応してそのアドレス
と入出力回数とが保持されている。

【００１４】ここで、アドレスは、装置名（磁気ディス
ク装置４の場合ＤＩＳＫ，磁気テープ装置５の場合ＭＴ
と記載してある）と当該装置内のアドレスＡ１，Ａ２，
…とで示される。また、入出力回数Ｃ１，Ｃ２，…は当
該ユニットの利用回数を示し、後述するように入出力要
求が１回ある毎に＋１だけインクリメントされる。

【００１５】マイグレーション要求テーブル７は、二段
キャッシュ制御手段１から出されたマイグレーション要
求を保持するテーブルであり、その内容例を図３に示
す。同図に示すように、マイグレーション要求テーブル
７には、マイグレーション要求対象となるユニットのユ
ニット番号とマイグレーション要求タイプとが保持され
る。ここで、マイグレーション要求タイプには、ライト
バックとリコールの２種類がある。

【００１６】磁気ディスク管理テーブル８は、磁気ディ
スク装置４の空き領域を管理するテーブルであり、その
内容例を図４に示す。同図に示すように磁気ディスク管
理テーブル８には、磁気ディスク装置４の空きアドレス
Ａ４，Ａ５，…が保持される。

【００１７】二段キャッシュ制御手段１は、ユーザプロ
グラム２からの入出力要求を二段キャッシュ１１等を制
御して処理する手段であり、その処理の一例を図５およ
び図６に示す。

【００１８】マイグレーションプログラム９は、マイグ
レーション処理を司るプログラムであり、ユーザプログ
ラム２にかかる入出力要求処理とは非同期に所定周期毎
に起動される。このマイグレーションプログラム９は、
マイグレーション判定手段９１とマイグレーション処理
手段９２とを含み、起動されることにより例えば図７に
示すような処理を実行する。

【００１９】以下、本実施例の動作を各部の詳細な機能
説明を交えて説明する。

【００２０】ユーザプログラム２からファイルシステム
にかかる入出力要求が発生すると、二段キャッシュ制御
手段１は図５の処理を開始する。

【００２１】先ず二段キャッシュ制御手段１は、ユニッ
ト管理テーブル６中の今回の入出力要求にかかるユニッ
トの入出力回数を＋１だけインクリメントする（Ｓ
１）。そして、今回の入出力要求の種別を判定し（Ｓ
２）、それに応じた処理を行う。

【００２２】１）読み込み要求の場合 今回の入出力要求が読み込み要求の場合、以下の処理を
行う。なお、説明の便宜上、ユニットＵｘに対し読み込
み要求があったとする。

【００２３】先ず、ユニットＵｘが二段キャッシュ１１
を構成するキャッシュメモリ１２，拡張記憶装置１３の
何れかに存在するか否か即ち二段キャッシュ１１に存在
するか否かを判定し（Ｓ３）、二段キャッシュ１１に存
在すれば（Ｓ３でＹＥＳ）、二段キャッシュ１１からユ
ーザデータエリア３にユニットＵｘを転送する（Ｓ
４）。そして、今回の入出力要求処理を終了する。

【００２４】他方、ユニットＵｘが二段キャッシュ１１
に存在しなかった場合（Ｓ３でＮＯ）、二段キャッシュ
制御手段１はユニット管理テーブル６を参照してユニッ
トＵｘの存在場所を調べる（Ｓ５）。

【００２５】そして、ユニットＵｘが磁気ディスク装置
４に存在する場合には、磁気ディスク装置４からユーザ
データエリア３へユニットＵｘを転送し（Ｓ６）、今回
の入出力要求処理を終了する。

【００２６】また、図２に例示したようにユニットＵｘ
が磁気テープ装置５に存在する場合は、磁気テープ装置
５からキャッシュメモリ１２を経由してユニットＵｘを
ユーザデータエリア３に転送し（Ｓ７）、マイグレーシ
ョン要求テーブル７に図３に示すようにユニットＵｘの
リコール要求を登録し（Ｓ８）、今回の入出力要求処理
を終了する。

【００２７】２）書き込み要求の場合 今回の入出力要求が書き込み要求の場合、図６に示す以
下の処理を行う。なお、説明の便宜上、ユニットＵｙに
対し書き込み要求があったとする。

【００２８】先ず、ユニットＵｙが二段キャッシュ１１
を構成するキャッシュメモリ１２，拡張記憶装置１３の
何れかに存在するか否かを判定し（Ｓ９）、存在しなか
った場合は次の処理Ｓ１０をパスして処理Ｓ１１へ進
み、存在した場合には二段キャッシュ１１上のその領域
を書き込み要求されたユニットＵｙの内容で上書きし
（Ｓ１０）、処理Ｓ１１へ進む。

【００２９】処理Ｓ１１では、ユニット管理テーブル６
を参照してユニットＵｙの存在場所を調べる。

【００３０】そして、ユニットＵｙが磁気ディスク装置
４に存在する場合には、磁気ディスク装置４のその領域
を書き込み要求されたユニットＵｙの内容で上書きし
（Ｓ１２）、今回の入出力要求処理を終了する。

【００３１】また、図２に例示したようにユニットＵｙ
が磁気テープ装置５に存在する場合、二段キャッシュ制
御手段１は、磁気ディスク管理テーブル８を参照して磁
気ディスク装置４に空き領域が存在するか否かを調べる
（Ｓ１３）。

【００３２】空き領域が存在する場合は、それから１つ
の空き領域を確保し、この空き領域に書き込み要求され
たユニットＵｙを書き込む（Ｓ１４）。そして、ユニッ
ト管理テーブル６のユニットＵｙのアドレスを更新し
（Ｓ１５）、今回の入出力要求処理を終了する。例え
ば、空きアドレスＡ４の空き領域にユニットＵｙを書き
込んだ場合、図２のユニットＵｙのアドレスを「ＭＴ
Ａｙ」から「ＤＩＳＫ Ａ４」に変更する。

【００３３】他方、磁気ディスク装置４に空き領域が存
在しない場合、二段キャッシュ制御手段１は、今回書き
込み要求されたユニットＵｙを拡張記憶装置１３に書き
込む（Ｓ１６）。そして、マイグレーション要求テーブ
ル７に図３に示すようにユニットＵｙのライトバック要
求を登録し（Ｓ１７）、今回の入出力要求処理を終了す
る。

【００３４】さて、以上のような二段キャッシュ制御手
段１による処理と非同期にマイグレーションプログラム
９が動作する。以下、マイグレーションプログラム９の
処理内容を説明する。

【００３５】マイグレーションプログラム９はシステム
立ち上げ時に生成され、その後一定間隔で起動されるこ
とにより図７の処理を以下のように実行する。なお、図
７の処理Ｓ２１〜Ｓ３２のうち処理Ｓ２１，Ｓ２２をマ
イグレーション判定手段９１が行い、残りの処理Ｓ２３
〜Ｓ３２をマイグレーション処理手段９２が行う。

【００３６】マイグレーションプログラム９は起動され
ると、マイグレーション要求テーブル７にユニット番号
が１つでも登録されているか否かを判定し（Ｓ２１）、
登録されていなければ今回の処理を終了して起動待ち状
態になる。

【００３７】ユニット番号が登録されていた場合は、ユ
ニット管理テーブル６を参照し、磁気ディスク装置４に
存在するユニットの中で入出力回数が一番少ないユニッ
トを選択する（Ｓ２２）。以下、説明の便宜上、ユニッ
トＵｚが選択され、そのアドレスが「ＤＩＳＫ Ａｚ」
であったとする。

【００３８】次にマイグレーションプログラム９は、上
記選択したユニットＵｚを磁気ディスク装置４からキャ
ッシュメモリ１２を経由して磁気テープ装置５に転送す
る（Ｓ２３）。そして、この処理により磁気ディスク装
置４のアドレスＡｚは空き領域となるので、その旨を磁
気ディスク管理テーブル８に登録し、またユニットＵｚ
の新しいアドレスをユニット管理テーブル６に登録する
（Ｓ２４）。

【００３９】その後、マイグレーション要求テーブル７
を再度参照し、登録されている要求の１つに注目してそ
のマイグレーション要求タイプを判定する（Ｓ２５）。
そして、判定したマイグレーション要求タイプに応じて
以下の処理を実行する。

【００４０】１）ライトバック要求の場合（なお、説明
の便宜上、ライトバック要求されているユニットをユニ
ットＵｙとする）

【００４１】先ず、磁気ディスク管理テーブル８を参照
して空き領域を確保する（Ｓ２６）。

【００４２】次に、ライトバック要求されているユニッ
トＵｙは図６の処理Ｓ１６で拡張記憶装置１３に格納さ
れているので、拡張記憶装置１３に存在するユニットＵ
ｙを上記確保した磁気ディスク装置４の空き領域に転送
する（Ｓ２７）。

【００４３】そして、ユニット管理テーブル６のユニッ
トＵｙのアドレスを更新する（Ｓ２８）。例えば、ユニ
ットＵｙを磁気ディスク装置４のアドレスＡｚに転送し
たとすると、そのアドレスを「ＤＩＳＫ Ａｚ」に変更
する。

【００４４】２）リコール要求の場合（なお、説明の便
宜上、リコール要求されているユニットをユニットＵｘ
とする）

【００４５】先ず、磁気ディスク管理テーブル８を参照
して空き領域を確保する（Ｓ３０）。

【００４６】リコール要求されているユニットＵｘは図
５の処理Ｓ７で説明したようにキャッシュメモリ１２を
経由して転送されたユニットなのでキャッシュメモリ１
２に存在している。そこで、次にキャッシュメモリ１２
に存在するユニットＵｘを上記確保した磁気ディスク装
置４の空き領域に転送する（Ｓ３１）。

【００４７】そして、ユニット管理テーブル６のユニッ
トＵｘのアドレスを更新する（Ｓ３２）。例えば、ユニ
ットＵｘを磁気ディスク装置４のアドレスＡｗに転送し
たとすると、そのアドレスを「ＤＩＳＫ Ａｗ」に変更
する。

【００４８】その後、ライトバック要求，リコール要求
時とも、マイグレーション要求テーブル７から今回処理
した要求を削除する（Ｓ２９）。そして、処理Ｓ２１へ
戻る。

【００４９】マイグレーションプログラム９は、マイグ
レーション要求テーブル７に登録されている全てのユニ
ットに対して上述した処理を実行した後、起動待ち状態
となる。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、ユーザ
プログラムから出力要求されたデータが磁気ディスク装
置に存在せず磁気テープ装置に存在し且つ磁気ディスク
装置に空き領域がないとき、出力要求されたデータを高
速アクセス可能な拡張記憶装置に書き込んで出力要求処
理を終了することにより、ユーザプログラムの待ち時間
を格段に短縮させることができる。

【００５１】そして、拡張記憶装置に書き込んだ上記の
データについてのライトバック要求をマイグレーション
要求テーブルに登録し、またユーザプログラムから入力
要求されたデータが磁気テープ装置に存在するときに磁
気テープ装置からキャッシュメモリを経由してユーザデ
ータエリアへ転送すると共にマイグレーション要求テー
ブルに該データのリコール要求を登録し、入出力要求処
理と非同期に所定周期毎に動作するマイグレーションプ
ログラムにより、磁気ディスク装置上に存在する長期間
使用されていないデータを磁気テープ装置に転送して磁
気ディスク装置に空き領域を確保すると共に、前記マイ
グレーション要求テーブルに登録されたライトバック要
求に基づき前記拡張記憶装置に書き込まれたデータを磁
気ディスク装置に確保した空き領域に転送すると共に、
前記マイグレーション要求テーブルに登録されたリコー
ル要求に基づき、前記キャッシュメモリに書き込まれた
データを磁気ディスク装置に確保した空き領域に転送す
るようにしたので、ユーザプログラムの入出力をデータ
の存在位置に殆ど依存することなく高速なアクセスを可
能にしつつ、限られた容量の磁気ディスク装置に対して
実際の容量以上のファイルシステムを構築することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のマイグレーション処理方式を適用した
情報処理装置の一例を示すブロック図である。

【図２】ユニット管理テーブルの内容例を示す図であ
る。

【図３】マイグレーション要求テーブルの内容例を示す
図である。

【図４】磁気ディスク管理テーブルの内容例を示す図で
ある。

【図５】二段キャッシュ制御手段１の処理例の一部を示
すフローチャートである。

【図６】二段キャッシュ制御手段１の処理例の残りの部
分を示すフローチャートである。

【図７】マイグレーションプログラムの処理例を示すフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１…二段キャッシュ制御手段 １１…二段キャッシュ １２…キャッシュメモリ １３…拡張記憶装置 ２…ユーザプログラム ３…ユーザデータエリア ４…磁気ディスク装置 ５…磁気テープ装置 ６…ユニット管理テーブル ７…マイグレーション要求テーブル ８…磁気ディスク管理テーブル ９…マイグレーションプログラム ９１…マイグレーション判定手段 ９２…マイグレーション処理手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 大容量のデータを高速にアクセスするこ
   とが可能な拡張記憶装置とキャッシュメモリとを用いて
   二段キャッシュを構築し、磁気ディスク装置に対する入
   出力の高速化を図った情報処理装置におけるマイグレー
   ション処理方式において、 ユーザプログラムから出力要求されたデータが磁気ディ
   スク装置に存在せず磁気テープ装置に存在し且つ磁気デ
   ィスク装置に空き領域がないとき、出力要求されたデー
   タを拡張記憶装置に書き込むと共にマイグレーション要
   求テーブルに該データのライトバック要求を登録して出
   力要求処理を終了し、 入出力要求処理と非同期に所定周期毎に動作するマイグ
   レーションプログラムにより、磁気ディスク装置上に存
   在する長期間使用されていないデータを磁気テープ装置
   に転送して磁気ディスク装置に空き領域を確保すると共
   に、前記マイグレーション要求テーブルに登録されたラ
   イトバック要求に基づき、前記拡張記憶装置に書き込ま
   れたデータを磁気ディスク装置に確保した空き領域に転
   送することを特徴とするマイグレーション処理方式。
2. 【請求項２】 ユーザプログラムから入力要求されたデ
   ータが磁気テープ装置に存在するとき、磁気テープ装置
   からキャッシュメモリを経由してユーザデータエリアへ
   転送すると共にマイグレーション要求テーブルに該デー
   タのリコール要求を登録して入力要求処理を終了し、 前記マイグレーションプログラムにより、前記マイグレ
   ーション要求テーブルに登録されたリコール要求に基づ
   き、前記キャッシュメモリに書き込まれたデータを磁気
   ディスク装置に確保した空き領域に転送する請求項１記
   載のマイグレーション処理方式。