JPH05197601A - ファイル格納装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ファイル・データ６をアクセスする際に必要
となる、ファイル制御情報５の読み出し操作、書き込み
操作、および、ディレクトリ情報７の読み出し操作、書
き込み操作を高速に行なうことを可能にしたファイル格
納装置１を提供する。 【構成】 ファイル格納装置１に、通常のファイル・デ
ータ６を記録する媒体（磁気ディスク３）よりも高速に
アクセス可能な高速メモリ４を持たせ、個々のファイル
を管理するためのファイル制御情報５やディレクトリ情
報７を高速メモリ４に格納するとともに、その情報をア
クセスする際のブロック・サイズを、通常のファイル・
データ６を記録する媒体をアクセスする際のブロック・
サイズよりも小さくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、情報処理装置に接続さ
れるファイル格納装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】情報処理装置に接続されるファイル格納
装置としては、一般に磁気ディスク装置が使用されてい
る。このようなファイル格納装置での情報の記録は、フ
ァイルを単位として行なわれており、磁気ディスク上
で、各々のファイルが記録されている位置を管理するた
めのファイル制御情報も、磁気ディスク上の特定の位置
に記録されていた。しかし、この装置に記録されている
情報を読み出すのに要する時間は、プロセッサが主記憶
に記録されている情報を読み出すのに要する時間の１０
００倍以上であることから、ファイルをアクセスしよう
とする度に磁気ディスク装置からファイル制御情報を読
み出していたのでは、情報処理装置が性能を充分に発揮
できないという問題があった。

【０００３】また、ファイルの管理方法としては、ディ
レクトリを用いて階層的に管理する方法が主流となって
いる。これは、情報処理装置の利用者が、ディレクトリ
毎に関連するファイルをまとめて管理することにより、
ファイル管理の見通しを良くすることを目的とした方法
である。ディレクトリには、そのディレクトリ下に配置
されたデータ・ファイルやディレクトリを管理するため
の情報が記録されている。このような方法により管理さ
れているファイル格納装置において、ファイルをアクセ
スするには、現在のディレクトリまたは最上位のディレ
クトリを出発点にして、アクセス対象ファイルの置かれ
たディレクトリまでディレクトリをたどる必要がある。
従来のファイル格納装置で、このような操作を行なうに
は、低速な磁気ディスクからディレクトリ情報を読み出
す必要があったから、このような操作が情報処理装置に
おける性能上の大きなネックの１つとなっていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のファイル格納装
置では、ファイルをアクセスする際に必要となるファイ
ル制御情報が、低速な磁気ディスク装置から読み出され
ていたので、この操作が情報処理装置における大きな性
能上のボトルネックの１つとなっていた。

【０００５】また、ディレクトリを用いて階層的に管理
するファイル格納装置では、ディレクトリをたどる操作
における、ディレクトリ情報の読み出し操作も、低速な
磁気ディスク装置から読み出されていたから、この操作
が情報処理装置における大きな性能上のボトルネックの
１つとなっていた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本願の発明（１）のファ
イル格納装置では、通常のファイル・データを記録する
媒体に加え、これよりも高速にアクセス可能な高速メモ
リを持たせ、個々のファイルを管理するためのファイル
制御情報を、この高速メモリに格納する。また、本願の
発明（２）の情報処理装置では、ファイル制御情報に加
え、ディレクトリ情報も高速メモリに格納する。

【０００７】

【作用】本願の発明（１）によるファイル格納装置（請
求項１に記載の装置）では、情報処理装置より行なわれ
るファイル制御情報の読み出し、書き込み操作は高速に
アクセス可能な高速メモリに対して行なわれる。また、
本願の発明（２）によるファイル格納装置（請求項３に
記載の装置）では、情報処理装置より行なわれるディレ
クトリ情報の読み出し、書き込み操作は高速にアクセス
可能な高速メモリに対して行なわれる。

【０００８】情報処理装置に接続されるファイル格納装
置としては、一般に磁気ディスク装置が使用されてい
る。この磁気ディスク装置では、情報をアクセスするた
めの準備には、ヘッドの移動や回転待ちのために多大な
時間を要するが、一旦、情報のアクセスが開始される
と、まとまったデータの入出力に要する時間は少なくて
済むという特性がある。このため、磁気ディスクと情報
処理装置との間での情報の入出力は、ブロック・サイズ
と呼ばれる大きさのデータをひとまとまりとして行なう
ことにより、入出力操作の効率化を行なっている。この
結果として、１ブロックに満たないファイルやファイル
の最後のブロックでは、ブロック中で使われない部分が
生じてしまう。以上より、一般に、磁気ディスク装置で
は、ブロック・サイズを大きくすると入出力性能が向上
する反面、ブロック中で使われない部分が増えるため、
ディスクの使用効率が悪くなるというトレード・オフが
ある。

【０００９】また、磁気ディスクよりも高速にアクセス
可能な高速メモリとして半導体メモリを利用したファイ
ル格納装置では、情報をアクセスするための準備に要す
る時間はほとんどないため、入出力処理に要する時間の
大半は、情報処理装置との間でデータを転送している時
間となる。このため、半導体メモリを利用したファイル
格納装置では、ブロック・サイズを大きくしても、磁気
ディスクのような入出力性能の向上という効果は少な
い。また、このようなファイル格納装置は、磁気ディス
クと比較して高価であり、大量の情報を記録するのには
適さないから、一般に使用されることは少ない。

【００１０】一方、ファイル格納装置での情報の記録
は、ファイルを単位として行なわれており、ファイル格
納装置上で、各々のファイルが記録されている位置を管
理するためのファイル制御情報も、ファイル格納装置上
の特定の位置に記録されていた。しかし、磁気ディスク
装置に記録されている情報を読み出すのに要する時間
は、プロセッサが主記憶に記録されている情報を読み出
すのに要する時間の１０００倍以上であることから、磁
気ディスク装置のみを使用したファイル格納装置におい
て、ファイルをアクセスしようとする度に磁気ディスク
装置からファイル制御情報を読み出していたのでは、情
報処理装置が性能を充分に発揮できない。このため、フ
ァイル制御情報に関しては、高速にアクセス可能な高速
メモリとして半導体メモリを利用したファイル格納装置
を考案した。

【００１１】このような磁気ディスクと半導体メモリを
組み合わせたファイル格納装置に対して情報をアクセス
する場合でも、そのブロック・サイズが一定であれば半
導体メモリ上のファイル制御情報を読み出す場合でも、
磁気ディスク上のファイル・データをアクセスするのに
適したブロック・サイズを単位としてアクセスを行なわ
ざるを得ない。このブロック・サイズは、一般に、１フ
ァイル分のファイル制御情報よりも大きいから、ファイ
ル制御情報をアクセスする際は、複数ファイル分の制御
情報をアクセスすることになる。すなわち、不必要なフ
ァイルに関する制御情報もアクセスすることになる。情
報をアクセスする準備のための時間が大きい磁気ディス
クでは、この方法で問題は少なかったが、半導体メモリ
においては、情報をアクセスする準備のための時間がほ
とんどなく、アクセス時間の大半はデータを転送してい
る時間となることから、不必要なファイルに関する制御
情報をアクセスしている時間がオーバーヘッドとなり、
情報処理装置の性能を低下させる。

【００１２】また、近年、ファイルの管理方法として、
ディレクトリを用いて階層的に管理する方法が主流とな
っている。これは、情報処理装置の利用者が、ディレク
トリ毎に関連するファイルをまとめて管理することによ
り、ファイル管理の見通しを良くすることを目的とした
方法である。ディレクトリには、そのディレクトリ下に
配置されたデータ・ファイルやディレクトリを管理する
ための情報が記録されている。このような方法により管
理されているファイル格納装置において、ファイルをア
クセスするには、現在のディレクトリまたは最上位のデ
ィレクトリを出発点に、アクセス対象ファイルの置かれ
たディレクトリまで、ディレクトリをたどる必要があ
る。このディレクトリ情報のアクセスも、情報処理装置
における大きな性能上ネックの１つとなるため、半導体
メモリ上にディレクトリ情報を格納するファイル格納装
置を考案した。一般に、ディレクトリ情報も、ファイル
制御情報と同様、ブロック・サイズよりも小さいことか
ら、ブロック・サイズが一定であればファイル制御情報
と同様の問題が生じる。また、通常ファイルと同じ扱い
によりディレクトリ情報を、管理するファイル格納装置
においては、ディレクトリ情報を格納するブロックの大
部分は使用されないため、ファイル格納装置の使用効率
が悪くなる。

【００１３】磁気ディスクと高速メモリを併用し、ファ
イルをアクセスする際に必要となるファイル制御情報を
高速メモリに格納する請求項１に記載のファイル格納装
置では、ファイル制御情報をアクセスする際にも、磁気
ディスク装置に適したブロック・サイズのデータを単位
としてアクセスを行なったのでは、不必要なファイルに
関するファイル制御情報の読み出し操作が情報処理装置
における大きな性能上のボトルネックの１つとなる。請
求項２に記載の発明では、高速メモリに記録されたファ
イル制御情報をアクセスする際は、１ファイル分の制御
情報程度の小さなブロック・サイズを単位として行な
い、不必要なファイルに関する制御情報をアクセスする
ことなく、必要なファイルに関する制御情報だけにアク
セスできるようにした。

【００１４】また、ディレクトリを用いて階層的に管理
するファイル格納装置であり、ディレクトリ情報も高速
メモリに格納する請求項３に記載のファイル格納装置で
は、ディレクトリ情報をアクセスする際にも、磁気ディ
スク装置に適したブロック・サイズのデータを単位とし
てアクセスを行なったのでは、ファイル制御情報におけ
ると同様の問題が生ずる。さらに、ディレクトリ情報
を、通常ファイルと同じ扱いにより管理するファイル格
納装置においては、ディレクトリ情報を格納するブロッ
クの大部分は使用されないため、ファイル格納装置の使
用効率が悪くなる。請求項に記載した発明では高速メモ
リに記録されたディレクトリ情報をアクセスする際は、
小さなブロック・サイズを単位として行ない、アクセス
時間の短縮およびディレクトリ情報格納メモリの使用効
率の改善をした。

【００１５】

【実施例】以下、本発明について図面を参照しながら説
明する。図１は、請求項２に記載したファイル格納装置
の一実施例を示すブロック図である。図２は、請求項４
に記載したファイル格納装置の一実施例を示すブロック
図である。

【００１６】図１に示すファイル格納装置では、ファイ
ル制御情報５を高速メモリ４に記録している。一般に、
ファイル制御情報５の量は、ファイル・データ６の量よ
りもはるかに少ないため、この部分に高価な高速メモリ
を使用しても、ファイル格納装置のコストへの影響は少
ない。

【００１７】図１に示す情報処理装置２が、ファイル格
納装置１に記録されたファイル・データ６をアクセスす
るためには、先ず、高速メモリ４に記録されたファイル
制御情報５を読み出し、目的とするファイル・データ６
が、磁気ディスク３上でどの位置に記録されているのか
を調べ、その結果に基づいてファイル・データ６を読み
出す。このファイル制御情報５を読み出す際は、そのブ
ロック・サイズを１ファイルに関するファイル制御情報
５の量とする。一般に、このときのブロック・サイズは
磁気ディスク３をアクセスする際のブロック・サイズよ
りも小さい。従って、この制御により不必要なファイル
に関するファイル制御情報５の転送をなくすことが可能
となり、ファイルをアクセスするときに必要となるファ
イル制御情報５の読み出し操作を高速に行なうことがで
きる。

【００１８】また、図１に示す情報処理装置２が、ファ
イル格納装置１に、新たに、ファイル・データを記録す
るためには、先ず、ファイル制御情報５を読み出し、目
的とするファイル・データを記録できる磁気ディスク３
上での位置を調べる。その結果に基づいてファイル・デ
ータを書き込むとともに、ファイル制御情報５に、新た
に書き込んだファイル・データ６に関する情報を反映さ
せるために、書き込み対象ファイルに関するファイル制
御情報５の書き込みを行なう。本ファイル格納装置１で
は、高速メモリ４に配置されたファイル制御情報５をア
クセスする際のブロック・サイズを、１ファイルに関す
るファイル制御情報５の量としているため、書き込みに
関係のないファイルに関するファイル制御情報５の書き
込み操作を削減することが可能である。従って、ファイ
ル・データを記録するときに必要となるファイル制御情
報５の書き込み操作を高速に行なうことができる。

【００１９】図２に示す情報処理装置２では、、ファイ
ル制御情報５に加え、ファイルを階層的に管理するため
のディレクトリ情報７も、高速メモリ４に記録してい
る。このディレクトリ情報７の量は、ファイル・データ
６の量よりもはるかに少ないため、この部分に高価な高
速メモリを使用しても、ファイル格納装置のコストへの
影響は少ない。

【００２０】図２に示す情報処理装置２が、ファイル格
納装置１に記録されたファイル・データ６をアクセスす
るためには、先ず、現在のディレクトリまたは最上位の
ディレクトリを出発点に、アクセス対象ファイルの置か
れたディレクトリまで、順に高速メモリ４に配置された
ディレクトリ情報を読み出す。このディレクトリ情報７
を読み出す際は、そのブロック・サイズを磁気ディスク
３をアクセスする際のブロック・サイズよりも小さくす
る。この制御により不必要なディレクトリ情報７の読み
出し操作をなくすことが可能となるため、ファイル格納
装置１に記録されたファイル・データ６をアクセスする
のに必要となるディレクトリ情報７の読み出し操作を高
速に行なうことができる。

【００２１】また、図２に示す情報処理装置２が、ファ
イル格納装置１に、新たに、ファイル・データを記録す
るためには、上で述べたディレクトリをたどる操作を行
なった後、ファイル・データを書き込むとともに、ディ
レクトリ情報７に、新たに書き込んだファイル・データ
６に関する情報を反映させるために、ディレクトリ情報
７の更新を行なう。本ファイル格納装置１では、ディレ
クトリ情報７を書き込む際は、そのブロック・サイズを
磁気ディスク３をアクセスする際のブロック・サイズよ
りも小さくする。この制御により不必要なディレクトリ
情報７の書き込み操作をなくすことが可能となるため、
ファイル格納装置１に新たに、ファイル・データを記録
するのに必要となるディレクトリ情報７の書き込み操作
を高速に行なうことができる。

【００２２】

【発明の効果】発明（１）によると、ファイル・データ
をアクセスする際に必要なファイル制御情報の読み出
し、書き込み操作を高速に行なうことができる。また、
発明（２）によると、発明（１）による効果に加え、フ
ァイル・データをアクセスする際に必要なディレクトリ
情報の読み出し、書き込み操作を高速に行なうことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願の発明（１）によるファイル格納装置の一
実施例を示すブロック図である。

【図２】本願の発明（２）によるファイル格納装置の一
実施例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ ファイル格納装置 ２ 情報処理装置 ３ 磁気ディスク ４ 高速メモリ ５ ファイル制御情報 ６ ファイル・データ ７ ディレクトリ情報

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 情報処理装置に接続されるファイル格納
   装置において、通常のファイル・データを記録する媒体
   よりも高速にアクセス可能な高速メモリを持たせ、個々
   のファイルを管理するためのファイル制御情報を高速メ
   モリに格納することを特徴とするファイル格納装置。
2. 【請求項２】 ファイル制御情報を読み出す際のブロッ
   ク・サイズを、通常のファイル・データを記録する媒体
   をアクセスする際のブロック・サイズよりも小さくする
   ことを特徴とする請求項１に記載のファイル格納装置。
3. 【請求項３】 情報処理装置に接続され、ディレクトリ
   により階層的にファイルを管理するファイル格納装置に
   おいて、通常のファイル・データを記録する媒体よりも
   高速にアクセス可能な高速メモリを持たせ、個々のファ
   イルを管理するためのファイル制御情報および前記ディ
   レクトリの情報を高速メモリに格納することを特徴とす
   るファイル格納装置。
4. 【請求項４】 ディレクトリ情報を読み出す際のブロッ
   ク・サイズを、通常のファイル・データを記録する媒体
   をアクセスする際のブロック・サイズよりも小さくする
   ことを特徴とする請求項３に記載のファイル格納装置。