JPH05233402A - メモリマップドファイルアクセス方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、マッピングされたファイルに対し、
そのファイルをアクセスするライブラリルーチンを用意
することで、従来のファイルアクセスと同様のインター
フェイスでメモリマップドファイルをアクセスでき、か
つマッピングされたファイルのサイズの拡大を可能とし
たことを特徴とする。 【構成】マッピングされたファイルに対して、そのファ
イルをアクセスするライブラリルーチンを、ファイル内
のアクセス位置をファイル先頭からのオフセットで表わ
すシーク位置テーブル１５(15a,15b) と、マッピングさ
れたファイルのアドレス空間上のアドレスを記憶するマ
ッピングテーブル１６(16a,16b) とをもつテーブルで構
成し、ファイルアクセスと同様のインターフェイスでメ
モリマップドファイルをアクセスできるようにするとと
もに、マッピングテーブルをチェーン接続することによ
りファイルサイズを拡張を可能にしたことを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は二次記憶装置上のファイ
ルを主記憶装置にマッピングしてアクセスできるメモリ
マップドファイルに於けるメモリマップドファイルアク
セス方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】メモリマップドファイル技術によりプロ
セスのアドレス空間にマップされたファイルは、メモリ
のアドレスでファイルのデータにアクセスできるように
なる。即ち、メモリマップドファイルは、ファイルの全
てが主記憶上にあるかのように見える。このメモリマッ
プドファイルでは、最初のレコードの先頭バイトがマッ
ピングの開始位置にあり、２番目のレコードの先頭が先
頭レコードの最終バイトのすぐ次にある。つまりメモリ
マッピングの機構により、ファイルは一つの連続したア
ドレス空間と見なされる。

【０００３】従って、メモリマップドファイルは、従来
のｒｅａｄ／ｗｒｉｔｅ（リード／ライト）システムコ
ールに見られるようなアクセス方法ではなく、所謂、配
列変数のように、直接、ファイルの内容に対して参照・
更新が可能であり、ｒｅａｄ／ｗｒｉｔｅシステムコー
ルを使用しないため、システムコールを使用することに
よるオーバーヘッドがなくなり高速にアクセスが可能と
なる。

【０００４】図８は、従来のファイルをプロセスのアド
レス空間にマッピングするシステムに於いて、ファイル
をマッピングした際のプロセスのアドレス空間のマップ
図である。

【０００５】図８に於いて、磁気ディスク等の二次記憶
装置８１に格納されているファイル８２ａは、プロセス
のアドレス空間８３上に於いて領域８３ａにマッピング
される。

【０００６】ここで、上記ファイル８２ａに加えて、フ
ァイル８２ｂをマッピングする場合、既にファイル８２
ａがマッピングされている領域８３ａは使用できないの
で、別の空いている領域の中からファイル８２ｂが納ま
るだけのサイズを持った領域を探してマッピングしなけ
ればならない。

【０００７】ファイル８２ａとファイル８２ｂが、それ
ぞれ図９に示すように、領域８３ａ、領域８３ｂの如く
マッピングされた状態で、ファイル８２ａのサイズを拡
張する場合は、プロセスのアドレス空間８３上に於ける
領域８３ａも拡大されなければならない。

【０００８】しかし、この際、マッピング領域は、領域
８３ａと領域８３ｂとの間のサイズ分の領域９１しか広
げられず、それより大きなサイズ領域を広げることはで
きない。上記領域９１の他に十分大きな領域９２が存在
しても、その領域９２はファイルの連続性が失われるの
で利用できない。即ち、従来のメモリマップドファイル
技術では、通常のファイルのようにファイルサイズを任
意の大きさに拡大することができない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のシ
ステムでは、マッピングされたファイルへのアクセスは
高速であるが、一般的なファイルアクセス方法と異なる
配列変数へのアクセスと同様になるため、過去のプログ
ラムはファイルのアクセス方法を全て書き換えなけれ
ば、メモリマップドファイルが使用できないという問題
があった。

【００１０】また、プロセスのアドレス空間にマッピン
グされたメモリマップドファイルのファイルサイズを拡
大することは、ファイルサイズを拡大したときのアドレ
スが既に他のファイルに使用されている場合があるの
で、単純にメモリマップドファイルの後ろに、拡大した
部分をアドレスが連続するようにマッピングすることは
困難であり、従って通常のファイルのようにファイルサ
イズを任意の大きさに拡大することができないという問
題があった。

【００１１】本発明は上記実情に鑑みなされたもので、
従来のファイルアクセスと同様のインターフェイスでメ
モリマップドファイルをアクセスでき、かつマッピング
されたメモリマップドファイルのファイルサイズの任意
の拡大を可能とするメモリマップドアクセス方式を提供
することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のメモリマップドファイルアクセス方式は、
ｒｅａｄ／ｗｒｉｔｅシステムコールと同じインターフ
ェイスを持つライブラリルーチンを用意し、そのライブ
ラリルーチンがメモリマップドファイルを使用する。ま
た、ライブラリルーチンが、ファイルのアクセス位置と
マッピングされているアドレスとの関係をテーブルに持
ち管理することにより、一つのファイルが分割されて不
連続なアドレス空間にマッピングされていても、ファイ
ルのアクセス位置よりアドレスが分かり、ライブラリル
ーチンの中でメモリマップドファイルが使用できる。こ
れにより、ファイルサイズを増大した場合のファイルの
マッピングされたアドレス空間が不連続になっても、メ
モリマップドファイルのアクセスが可能となることを特
徴とする。

【００１３】

【作用】本発明では、マッピングされたファイルに対し
て、そのファイルをアクセスするライブラリルーチンを
用意することにより、従来のシステムコールと同じファ
イルアクセスインターフェイスを保ち、過去のプログラ
ム資産を無駄にせず高速なメモリマップドファイルの利
用が可能となる。更に、上記ライブラリ内でマップされ
ているアドレス空間をテーブルに保存して、元のファイ
ルをマッピングしたアドレス空間の部分と、当該ファイ
ルの拡大部分のアドレスを互いに上記テーブル上で管理
することにより、ファイルサイズの拡大時に、拡大した
部分を元のファイルをマッピングしたアドレス空間とは
不連続な部分にマッピングしてもファイル位置とマッピ
ングされているアドレスとの対応が上記テーブル上でと
れることから、ファイルサイズの任意の拡大が可能とな
る。

【００１４】

【実施例】以下図面を参照して本発明の一実施例を説明
する。図１は本発明によるメモリマップドファイルアク
セス方式の一実施例の構成を示すブロック図である。

【００１５】図１に於いて、１１は二次記憶装置であ
り、１２ａ，１２ｂはそれぞれ二次記憶装置１１上に置
かれたファイルである。１３はプロセスのアドレス空間
であり、１４ａ，１４ｂはそれぞれファイル１２ａ，１
２ｂがマッピングされているアドレス空間上のマッピン
グ区間である。

【００１６】１５ａ，１５ｂはそれぞれファイル１２
ａ，１２ｂ内のどの部分をアクセスするのかの位置をフ
ァイルの先頭からのオフセットで示すシーク位置テーブ
ルである。

【００１７】１６ａ，１６ｂはそれぞれファイル１２
ａ，１２ｂがマッピングされているプロセスのアドレス
空間１３上のマッピング区間１４ａ，１４ｂの先頭及び
最終アドレスと、次のマッピング区間がある場合の次の
マッピング区間に対するマッピングテーブルへのチェー
ンのためのポインタとを保持するマッピングテーブルで
ある。

【００１８】上記図１の構成に於いて、図２に符号２１
ａで示すように、ファイルのサイズを大きくするような
アクセスが起きた場合、ファイル１２ａに対しては通常
のシステムコールで増分２１ａを書き込む。

【００１９】次に上記ファイル１２ａの増分２１ａに対
して、新たに任意の空いているアドレス空間１３上にマ
ッピングを行ない、ここではマッピング区間１４ａ，１
４ｂの間に領域が確保できないので、マッピング区分２
４ａにマッピングする。次に上記マッピング区分２４ａ
に対するマッピングテーブル２７ａを対応するマッピン
グテーブル１６ａのチェーンの最後に追加する。

【００２０】ここで、上記図１，図２に示す実施例の構
成に於いて、図３乃至図７に示すフローチャートを参照
しながら、ユーザに対してメモリマップドファイルを意
識させないライブラリルーチンの構成及び動作について
説明する。

【００２１】ユーザプログラムがシステムコールにより
ファイルをアクセスする場合のファイルのアクセスの種
類には、ファイルのオープン、書き込み、読み込み、位
置決め、クローズ等がある。図３はメモリマップドファ
イルに対するオープン（ＯＰＥＮ）のライブラリルーチ
ン処理の流れを示すフローチャートである。

【００２２】オープンのライブラリルーチンでは、先ず
ファイルのアドレス空間へのマッピングを行なう（図３
ステップＳ３１）。このとき、マッピングしたアドレス
をマッピングテーブル１６ａに登録する（図３ステップ
Ｓ３２）。

【００２３】ファイル１２ａをオープンした場合、ファ
イル１２ａはアドレス空間１３上にマッピング区間１４
ａとしてマッピングされるので、このときのマッピング
テーブル１６ａの内容は、図１のように、先頭アドレス
がマッピング区間１４ａの開始アドレス、最終アドレス
がマッピング区間１４ａの最後のアドレス、次チェーン
ポインタには、終端を示す記号が入る（図３ステップＳ
３２）。又、シーク位置テーブル１５ａには、ユーザの
指定によりファイルの先頭オフセットまたは最終オフセ
ットがシーク位置として入る（図３ステップＳ３２）。
図４は、メモリマップドファイルに対する書き込み（Ｗ
ＲＩＴＥ）のライブラリルーチンの処理の流れを示すフ
ローチャートである。

【００２４】この図４に示す書き込みのライブラリルー
チンでは、先ず、シーク位置テーブル上のシーク位置よ
り、プロセスのアドレス空間上のアドレスを求める（図
４ステップＳ４１）。次に、そのアドレスから書き込む
よう指定された長さが一つのマッピング区分内に納まる
か否かを調べる（図４ステップＳ４２）。

【００２５】ここで、書き込み指定された長さが一つの
マッピング区分内に納まっていれば、指定されたバッフ
ァアドレスから上記図４のステップＳ４１で求めたアド
レスへ指定の長さだけコピーする（図４ステップＳ４
３）。そして、シーク位置テーブル上のシーク位置を書
き込んだサイズ分だけ増加する（図４ステップＳ４
９）。

【００２６】又、書き込み指定された長さが一つのマッ
ピング区分内に納まらなければ（図４ステップＳ４
２）、その区分を越える部分はアドレス空間にマッピン
グされていないので、そのまま全部コピーすることはで
きず、以下に述べる図４のステップＳ４４からステップ
Ｓ４８の手続きを行なう。ここでは、先ず、上記ステッ
プＳ４１で求めたアドレスから区分の終りまで、指定さ
れたバッファアドレスからコピーする（図４ステップＳ
４４）。次に、コピーし残した部分を、ファイルに通常
のシステムコールを用意して書き込む（図４ステップＳ
４５）。このファイルの書き込みによって増加した部分
のみを新たにプロセスのアドレス空間にマッピングする
（図４ステップＳ４６）。図２に於いては、ファイル１
２ａの増分２１ａに対して、アドレス空間１３上のマッ
ピング区分２４ａにマッピングされる。

【００２７】更に、この際は、新たにマッピングされた
区分に対してマッピングテーブルを作り、その区分の先
頭アドレス、最終アドレスを設定し（図４ステップＳ４
７）、マッピングテーブルのチェーンにつないで（図４
ステップＳ４８）、その後にシーク位置テーブル上のシ
ーク位置を書き込んだサイズ分だけ増加する（図４ステ
ップＳ４９）。

【００２８】図２に於いては、マッピング区分２４ａに
対するマッピングテーブル２７ａが新たに作成され、そ
の作成されたマッピングテーブル２７ａが、対応する
（基の）マッピングテーブル１６ａのチェーンの最後に
追加される。図５は、メモリマップドファイルに対する
読み込み（ＲＥＡＤ）のライブラリルーチンの処理の流
れを示すフローチャートである。読み込みのライブラリ
ルーチンでは、先ずシーク位置テーブル上のシーク位置
よりプロセスのアドレス空間上のアドレスを求める（図
５ステップＳ５１）。次に、そのアドレスから読み込む
よう指定された長さが、一つのマッピング区分内に納ま
っているか否かを調べる（図５ステップＳ５２）。

【００２９】ここで、読み込み指定された長さが、一つ
のマッピング区分内に納まっていれば、先ずそのアドレ
スから区分の最後までを指定バッファへコピーする（図
５ステップＳ５３）。このとき、次に読み込む時のため
に、コピー先のバッファアドレスをコピーした長さの分
だけ増加させておく。

【００３０】次にマッピングテーブルの次テーブルへの
ポインタを調べ、次の区分のマッピングテーブルを探
す。更に読み込むべき長さは、上記ステップＳ５３の処
理で既にコピーした分を減少させて（図５ステップＳ５
４）、再度、上記ステップＳ５２の判断処理に戻る。

【００３１】上記ステップＳ５２の判断処理で、コピー
すべき長さが区分内に納まっていれば、上記ステップＳ
５１で求めたアドレス又は区分の先頭アドレスから指定
された長さだけ、指定バッファのアドレスへコピーして
（図５ステップＳ５５）、その後にシーク位置を読み込
んだ長さ分だけ増加する（図５ステップＳ５６）。図６
はメモリマップドファイルの位置決めの処理の流れを示
すフローチャートである。この位置決めのライブラリル
ーチンでは、これからアクセスする位置、即ちシーク位
置の設定を行なうだけである（図６ステップＳ６１）。
図７はメモリマップドファイルに対するファイルのクロ
ーズ（ＣＬＯＳＥ）のライブラリルーチンの処理の流れ
を示すフローチャートである。クローズのライブラリル
ーチンでは、先ず、それまで使用していたマッピングテ
ーブルを使用前の状態にクリアする（図７ステップＳ７
１）。

【００３２】次に、マッピングされていたファイルを二
次記憶装置１１上のファイルへ書き戻すため、マッピン
グの解除（アンマップ）を行なう（図７ステップＳ７
２）。その後に使用していたファイルを通常のシステム
コールによりクローズする（図７ステップＳ７３）。

【００３３】上記したように、マッピングされたファイ
ルに対して、そのファイルをアクセスするライブラリル
ーチンを用意することにより、従来のシステムコールと
同じファイルアクセスインターフェイスを保ち、過去の
プログラム資産を無駄にせず高速なメモリマップドファ
イルの利用が可能となる。更に、上記ライブラリ内でマ
ップされているアドレス空間をテーブル（マッピングテ
ーブル）に保存して、元のファイルをマッピングしたア
ドレス空間の部分（図２の符号１４ａ参照）と、当該フ
ァイルの拡大部分のアドレス（図２の符号２４ａ参照）
を互いに上記テーブル（図２の符号１６ａ，２７ａ参
照）上で管理することにより、ファイルサイズの拡大時
（図２の符号２１ａ参照）に、拡大した部分を元のファ
イルをマッピングしたアドレス空間（図２の符号１４ａ
参照）とは不連続な部分（図２の符号２４ａ参照）にマ
ッピングしてもファイル位置とマッピングされているア
ドレスとの対応が上記テーブル上でとれることから、フ
ァイルサイズの任意の拡大が可能となる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明のメモリマッ
プドファイルアクセス方式によれば、マッピングされた
ファイルに対してそれをアクセスするライブラリルーチ
ンを用意することにより、従来のシステムコールと同じ
ファイルアクセスインターフェイスを保って過去のプロ
グラム資産を無駄にせず高速なメモリマップドファイル
の利用が可能となり、かつ、ライブラリ内でマップされ
ているアドレス空間をテーブルに保存して、ファイルサ
イズの拡大時に、拡大した部分を元のファイルをマッピ
ングしたアドレス空間と不連続な部分にマッピングして
も、ファイル位置とマッピングされているアドレスとの
対応が上記テーブル上で管理される構成としたことによ
り、ファイルサイズの任意の増大が容易に可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の構成を示すブロック図。

【図２】上記実施例に於けるファイルサイズ拡大時の構
成を示すブロック図。

【図３】上記実施例に於けるメモリマップドファイルの
オープンの処理手順を示すフローチャート。

【図４】上記実施例に於けるメモリマップドファイルの
読み込みの処理手順を示すフローチャート。

【図５】上記実施例に於けるメモリマップドファイルの
書き込みの処理手順を示すフローチャート。

【図６】上記実施例に於けるメモリマップドファイルの
位置決めの処理手順を示すフローチャート。

【図７】上記実施例に於けるメモリマップドファイルの
クローズの処理手順を示すフローチャート。

【図８】従来のメモリマップドファイル技術によるファ
イルマッピングの構成を説明するためのブロック図。

【図９】従来のメモリマップドファイル技術によるファ
イルマッピングの構成を説明するためのブロック図。

【符号の説明】

１１…二次記憶装置、１２ａ，１２ｂ…ファイル、１３
…プロセスのアドレス空間、１４ａ，１４ｂ…マッピン
グ区間、１５ａ，１５ｂ…シーク位置テーブル、１６
ａ，１６ｂ…マッピングテーブル、２１ａ…ファイルの
増分、２４ａ…増分２１ａのマッピング区分、２７ａ…
マッピング区分２４ａに対するマッピングテーブル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ファイルを保持する二次記憶装置と、 プロセスのコード及びデータを格納する主記憶装置と、 上記二次記憶装置上のファイルを上記主記憶装置のプロ
   セスのアドレス空間にマップするマッピング手段を有す
   るオペレーティングシステムと、 ファイル内のアクセス位置をファイル先頭からのオフセ
   ットで表わすシーク位置を記憶するシーク位置テーブル
   と、 マッピングされたファイルのアドレス空間上のアドレス
   を記憶するマッピングテーブルとを具備し、 上記プロセスのアドレス空間にマップされたメモリマッ
   プドファイルをアクセスし、上記マッピングテーブルを
   参照することによりファイルサイズの変更を行なうこと
   を特徴とするメモリマップドファイルアクセス方式。