JPH05265820A - 入出力処理方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ドライバに対するｏｐｅｎ処理で必要のなか
ったファイル（スペシャル・ファイル）をなくしてｉノ
ードだけで処理できるようにする。 【構成】 ｏｐｅｎの中でｉノードをｇｅｔするために
呼ばれるｎａｍｅｉで、渡されたパス名がスペシャル・
ファイルであるときにパス名で示されたディレクトリを
検索することをしないで、直接ｉノードをｇｅｔし、こ
のｉノードに必要なデバイスドライバを識別するための
パラメータをセットした後でリターンを行なうことによ
り、スペシャル・ファイルをあらかじめ記憶することな
く、ドライバのｏｐｅｎを実現することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、計算機における入出
力処理方式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３は例えば「ＵＮＩＸカーネルの設
計」Ｍ．Ｊ．Ｂａｃｈ著（ＵＮＩＸはＡＴ＆Ｔ社のトレ
ードマーク）に記載される計算機の入出力処理方式のｏ
ｐｅｎ処理を示した図である。これを基にして従来のド
ライバに対してｏｐｅｎするときの処理を説明する。

【０００３】次に示す図を基にして従来の処理を説明す
る。ＵＮＩＸーＯＳでｏｐｅｎのシステム・コールの要
求を受けた場合は、Ａで示す処理でｎａｍｅｉをコール
する。ｎａｍｅｉでは、渡されたパス名を基にｉノード
をｇｅｔし、上位にそれを渡す。次にＢでｉノードから
主番号と副番号を得た後に、Ｂでこれらの番号に対応し
たドライバを呼び出す。

【０００４】図４は、オープンのシステムコールの要求
を受け付けた場合の動作を説明するための図であり、図
４において、１はメインメモリ、２はメインメモリ１に
ロードされたオペレーティングシステム、３は同じくメ
インメモリ１にロードされた給与用ｉノード及びファイ
ル１用ｉノード、４は各種Ｉ／Ｏ装置用のｉノード、５
は給与プログラム及びその給与プログラムに使われるデ
ータである。また、６はディスク装置、７はディスク装
置６内に記憶されたルートディレクトリ、８ａ、８ｂ、
８ｃはルートディレクトリ７の下にあるサブディレクト
リ、９はサブディレクトリ８ａの下にあるスペシャルフ
ァイル、１０はサブディレクトリ８ｂ、８ｃ内にあるフ
ァイルのｉノードを記憶しているディスクｉノードであ
る。

【０００５】次に図４を用いてオープンのシステムコー
ルの動作について説明する。たとえば、ユーザーが給与
プログラムを実行する場合に、コマンドとして給与とい
うプログラム名を入力したとすると、オペレーティング
システム２は給与プログラムをサブディレクトリ８ｂか
らロードしなければならない。その場合にオペレーティ
ングシステムはディスクｉノード１０を参照し、給与用
ｉノードをメインメモリ１にロードし、この給与用ｉノ
ード３ｂの主番号及び副番号に基づいて給与プログラム
がサブディレクトリ８ｂの中にあることを識別する。こ
のように、給与プログラムがメインメモリ１にロードさ
れてきてメインメモリ１で給与プログラム５ａとして実
行が開始される。次に、この給与プログラムがファイル
１をオープンしようとするとオペレーティングシステム
２はファイル１に対するオープンのシステムコールを発
生し、先程と同様にディスクｉノード１０を検索し、フ
ァイル１用にｉノードをメインメモリ１にロードしファ
イル１用ｉノード３ａとして記憶する。そして、この記
憶されたファイル１用ｉノードの主番号と副番号によ
り、ファイル１がサブディレクトリ８ｃに存在している
ことを知り、このファイル１に対してオープンのオープ
ン処理を実行する。以上がプログラムあるいはファイル
に対してのオープン処理の動作である。

【０００６】次にＩ／Ｏ装置を使用する場合のＩ／Ｏ装
置のオープン処理について説明する。もし、オペレーテ
ィングシステムがｔｔｙ００をオープンして使用したい
とする場合にオペレーティングシステムは／ｄｅｖとい
うサブディレクトリ８ａのもとにあるｔｔｙ００という
スペシャルファイルを検索し、このｔｔｙ００をメイン
メモリ１にロードし、ｔｔｙ００用のｉノード４ｃとし
て記憶する。／ｄｅｖというサブディレクトリ８ａのも
とにはこのオペレーティングシステムが使用可能である
Ｉ／Ｏ装置すべてのドライバに対応したスペシャルファ
イルが記憶されており、この例では、たとえば、ｔｔｙ
００からｔｔｙ９９、あるいは、ｋｂｄ００からｋｂｄ
０９、あるいは、ｗｓ００からｗｓ９９、あるいはｆｘ
ｄ００からｆｘｄ４９までのスペシャルファイルが記憶
されている。

【０００７】このスペシャルファイルは、たとえば、各
々のファイルが１２８バイトのサイズを有しており、こ
のスペシャルファイルの中にはオペレーティングシステ
ムの中に含まれているＩ／Ｏ装置用のデバイスドライバ
を識別するするための主番号と副番号が記憶されてい
る。このようにしてｔｔｙ００用のｉノード４ｃがメイ
ンメモリ１にロードされると、以後、オペレーティング
システム２はｔｔｙ００というＩ／Ｏ装置にアクセスす
る場合には、このｔｔｙ００用ｉノード４ｃの中に記憶
されているｔｔｙ００用のデバイスドライバのための主
番号と副番号を参照し、その主番号と副番号をもとに実
際のデバイスドライバにアクセスをすることになる。た
とえば、オペレーティングシステムがこの／ｄｅｖとい
うサブディレクトリ８ａの中に存在しないＩ／Ｏ装置を
アクセスしようとした場合にはエラーとなる。たとえ
ば、ｆｘｄ５０というディスク装置をアクセスするため
にオープン処理をしようとすると、図４のサブディレク
トリ８ａの中にはｆｘｄ５０というスペシャルファイル
が存在しないため、オープン処理はエラーとなる。この
様に、／ｄｅｖというサブディレクトリ８ａには、オペ
レーティングシステムが使用可能なＩ／Ｏ装置すべてに
対応したスペシャルファイルがそれぞれ個々に記憶され
ており、スペシャルファイルの中には、そのデバイスド
ライバを識別するための主番号と副番号が記憶されてお
り、これらがオープン処理により、メインメモリ１にロ
ードされることによりオペレーティングシステム２はメ
インメモリのｉノードを参照することにより実際のデバ
イスドライバにアクセスすることが可能となる。

【０００８】ここで、スペシャルファイルとは、／ｄｅ
ｖ下にあるデバイスドライバと対応したファイルのこと
を言い、ファイルフォーマットは、通常のファイルと同
じであるが、ただし、ｉノードのｉ−ｍｏｄｅというエ
リアにセットされる値により、通常ファイルと判別され
る。スペシャルファイルの作成、削除のタイミングは、
通常の使用中にはありえず、新しいデバイスをサポート
する場合に、それに対応させて、あらかじめ、／ｄｅｖ
下に作成しておく。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の方式では、ドラ
イバで制御されるＩ／Ｏ装置のリソースを拡大する度に
これに対応するスペシャル・ファイルを新たに増やすた
め、ｏｐｅｎ処理中でパス名からｉノードをｇｅｔする
ときに検索に時間がかかってしまう問題があった。

【００１０】また、従来の方式では、スペシャルファイ
ルの数が多くなり、Ｉ／Ｏ装置毎にスペシャルファイル
を個々に対応して記憶させておく必要があったために記
憶領域が必要となり、ディスク装置等の外部記憶装置の
容量を不必要に圧迫してしまうという問題点があった。

【００１１】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、オープン処理中でｉノードを
メインメモリに作成する場合に時間が短時間で作成でき
るとともにディスク装置等の外部記憶装置の記憶容量を
圧迫しないような入出力処理方式を得ることを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明を実現するため
に、たとえば、ｏｐｅｎの中でｉノードをｇｅｔするた
めに呼ばれるｎａｍｅｉで、渡されたパス名がスペシャ
ル・ファイルであるとき、直接ｉノードを作成し、必要
なパラメータをセットした後でリターンを行なうもので
あり、以下の要素を有するものである。 （ａ）入出力処理を行う資源を特定するための識別情報
を記憶する記憶工程、（ｂ）上記資源に対するオープン
処理を起動するオープン起動工程、（ｃ）上記オープン
起動工程により起動され、オープン処理の対象となった
資源の識別情報を、上記記憶工程で記憶された識別情報
の中から検索する識別情報検索工程、（ｄ）上記識別情
報検索工程により起動され、オープン処理の対象となっ
た資源が所定のデバイスである場合に、その資源の識別
情報を作成して記憶する識別情報作成工程、（ｅ）上記
識別情報検索工程及び識別情報作成工程のいずれかの工
程により得られた識別情報に基づいてオープン処理を実
行するオープン実行工程。

【００１３】

【作用】この発明においては、識別情報作成工程が動作
することにより、ｎａｍｅｉへ渡されたパス名がスペシ
ャル・ファイルであるときに、メモリ上に直接ｉノード
を作成し、主番号・副番号等の必要なパラメータをセッ
トした後でリターンを行なうので、スペシャル・ファイ
ルをあらかじめ記憶装置に記憶することなく、ドライバ
のｏｐｅｎを実現することができる。

【００１４】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の実施例を図１、図２にもと
づいて説明する。図１は、この発明の識別情報作成工程
の一例を示しており、この発明の一実施例によるｎａｍ
ｅｉの中で呼ばれる関数のフローチャートである。ま
た、図２は、この発明の識別情報検索工程の一例を示し
ており、図３のオープンアルゴリズムのＡの処理（この
発明のオープン起動工程の一例）において呼ばれるｎａ
ｍｅｉのアルゴリズムを示す図である。図１は図２に示
したｎａｍｅｉアルゴリズムから呼ばれる関数であり、
パス名からｉノードを探しにいった場合にそのｉノード
が見つからない場合に呼ばれる関数のフローチャートを
示している。

【００１５】図２に示したアルゴリズムは、記憶工程に
よりあらかじめディスク装置等に記憶したディスクｉノ
ードを検索するものであり、Ｄの場所というのは、パス
名を入力し、そのパス名で指定されたファイルのｉノー
ドを出力する課程において、ｉノードが見つからない場
合を示しており、従来であれば、オープンをしようとし
たファイルのｉノードがないというエラーをかえすこと
になる。しかし、この発明においては、図２のｎａｍｅ
ｉのアルゴリズムの中のＤの場所で図１に示した関数が
呼ばれることになる。このＤの場所で呼ばれる図１に示
した関数は、ｉノードが見つからない場合であって、か
つ、そのパス名に指定されたものがＩ／Ｏ装置のデバイ
スドライバである場合には、エラーとならないようにす
る。以下に図１の流れを説明する。

【００１６】例えば、ｏｐｅｎのシステム・コールで”
／ｄｅｖ／ｔｔｙ００”を指定した場合、図３のｏｐｅ
ｎアルゴリズムの中でｉノードをｇｅｔするために図２
に示したｎａｍｅｉアルゴリズムがコールされるが、こ
のｎａｍｅｉアルゴリズムのＤ点において／ｄｅｖ／ｔ
ｔｙ００というファイル名がない場合、図１ような処理
を行う。

【００１７】図１では、まず、Ｓ１で、渡されたディレ
クトリがスペシャル・ファイルが格納される”／ｄｅ
ｖ”かどうかチェックをし、そうであればＳ３でファイ
ル名がスペシャル・ファイルかどうかのチェックをす
る。スペシャル・ファイルであれば、Ｓ５で初めてのコ
ールか否かをチェックし、初めてであればＳ７で空いて
いるメモリにｉノード用のテーブルを作成し、そこに主
番号・副番号等の必要な値をセットしてｉノードをリタ
ーンする。また、ここでｉノード内のカウンタを１とす
る。Ｓ５において、スペシャル・ファイルに対応するｉ
ノードがすでに作成されている場合には、対応するｉノ
ードを参照し、カウンタを１つ上げてｉノードをリター
ンする。

【００１８】そのｉノードが得られると、図３のオープ
ンアルゴリズムのＢ、Ｃの処理（この発明のオープン実
行工程の一例）が実行され、オープン処理が実行され
る。

【００１９】なお、図１において、カウンタを１にセッ
トしたり、あるいは、カウンタを一つずつ増加させてい
るのは、オープンの度にカウンタを一つずつ増加させて
いくことにより、そのｉノードを使用している処理が幾
つあるかをカウンタの値により判断するためである。そ
して、図示しないがクローズの処理が実行される場合に
は、クローズの度にこのカウンタが一つずつ減少させら
れ、最後の処理がクローズされた場合にはカウンタが０
に戻るようにセットされる。０になった場合にはこのｉ
ノードがいずれの処理おいても、使用されていないこと
になり、オペレーティングシステムはこのｉノードをメ
モリから削除することが可能になる。削除することによ
って、そのメモリを他のデータ領域や他のｉノード等の
ために使用することができ、メモリの有効利用が図られ
る。

【００２０】以上のように、この実施例によれば、ｎａ
ｍｅｉのアルゴリズムにおいて、パスのなかからｉノー
ドを検索できなかった場合に、そのパス名がスペシャル
ファイルを指定している場合においては、ｉノードを自
動的にメモリに作成してしまうことにより、今まで／ｄ
ｅｖというサブディレクトリ８ａのもとに存在していた
スペシャルファイル９が必要なくなり、スペシャルファ
イルの検索に要する時間がカットできることになる。ま
た、スペシャルファイルがまったく存在しないことによ
り、外部記憶装置の容量の圧迫してしまうという不具合
も解消することになる。このようにして、この実施例で
は、ドライバに対するオープン処理で必要のないスペシ
ャルファイルをなくして、ｉノードを自動的に生成する
ようにしたので、スペシャルファイルを使用せずに入出
力が行われる入出力処理方式を達成することができる。

【００２１】実施例２．上記実施例１においては、ｉノ
ードを作成する場合にカウンタを１にして作成する場合
を示したが、ｉノードを新たに作成する場合にカウンタ
の値を２として作成してもかまわない。このようにカウ
ンタを最初から２にして作成した場合には、その後この
カウンタがオープンクローズにより増加あるいは減少し
て、たとえば、すべてその処理がクローズしてしまった
場合においても、カウンタは最小値として１をもってお
り、０になることがない。したがって、オペレーティン
グシステムは、このｉノードは使用中であるとみなし、
このｉノードをメモリから削除することをしない。した
がって、再び、同一のデバイスドライバをアクセスする
ためにオープン処理をした場合にｉノードはすでにメモ
リに存在していることが確定しており、図１においてＳ
７とＳ８の処理は一つのｉノードに対して一回だけ実行
されることになり、その後のオープンにおいては、Ｓ６
のみの流れを実行することになる。このように、新たに
ｉノードを作成し、そこに必要な値をセットするという
ルーチンが一度のみで済むことになり、ｉノードをｇｅ
ｔするという処理が高速になる。

【００２２】実施例３．上記実施例１、２においては、
ＵＮＩＸオペレーティングシステムの場合を例にして説
明したが、この発明はＵＮＩＸオペレーティングシステ
ムに適用できる場合だけでなく、その他のオペレーティ
ングシステムにおいても適用することが可能である。

【００２３】実施例４．上記実施例においては、ｉノー
ドという言葉を用い、また、ｉノードの主番号・副番号
という言葉を用いてデバイスドライバを識別する場合を
例にあげたが、ｉノードあるいは、主番号・副番号とい
う言葉は一例であり、この発明においては、ｉノードの
主番号・副番号の変わりにその他のデバイスドライバを
識別するための識別情報を用いる場合でもかまわない。

【００２４】実施例５．この実施例において、デバイス
ドライバが各Ｉ／Ｏ装置に対して作成される場合を示し
たが、Ｉ／Ｏ装置は、ある一つの資源の一例であり、そ
の資源を使用する場合に使用するルーチンがデバイスド
ライバであり、その他の言葉を使用する場合であっても
かまわない。

【００２５】実施例６．上記実施例においては、図１に
示した関数を図２のＤ点から呼ばれる場合を示したが、
図２のＥ点から呼ばれる場合であってもかまわない。Ｅ
点で呼ばれる場合は渡されるパス名がスペシャルファイ
ルであるときに、Ｅ点以下にあるパス名で示されたディ
レクトリを検索するという処理を省くことができ、直接
ｉノードをｇｅｔすることができるので、デバイスドラ
イバのオープン処理が高速になるという効果がある。

【００２６】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、実際に
スペシャル・ファイル等の特別な資源に対する識別情報
をあらかじめ記憶しなくても、ドライバに対してのＩ／
Ｏ処理を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例によるｎａｍｅｉの中で呼
ばれる関数のフローチャート図である。

【図２】ｎａｍｅｉの流れ図である。

【図３】ドライバに対してｏｐｅｎをかけたときの流れ
図である。

【図４】ＯＰＥＮの処理を説明する図である。

【符号の説明】

１ メインメモリ ２ オペレーティングシステム ３〜４ ｉノード ６ ディスク装置 ７ ルートディレクトリ ８ サブディレクトリ １０ ディスクｉノード

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 以下の要素を有する入出力処理方式 （ａ）入出力処理を行う資源を特定するための識別情報
   を記憶する記憶工程、（ｂ）上記資源に対するオープン
   処理を起動するオープン起動工程、（ｃ）上記オープン
   起動工程により起動され、オープン処理の対象となった
   資源の識別情報を、上記記憶工程で記憶された識別情報
   の中から検索する識別情報検索工程、（ｄ）上記識別情
   報検索工程により起動され、オープン処理の対象となっ
   た資源が所定のデバイスである場合に、その資源の識別
   情報を作成して記憶する識別情報作成工程、（ｅ）上記
   識別情報検索工程及び識別情報作成工程のいずれかの工
   程により得られた識別情報に基づいてオープン処理を実
   行するオープン実行工程。