JPH0659946A - 動的再配置機能を有する記憶領域管理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ディスク記憶装置の記憶領域の割当て領域を
動的に再配置して、利用効率の低下を防止する。 【構成】 利用者からの入出力要求に基づいて、固定の
大きさの割当て領域を割当てる高速ファイル管理部１
と、入出力を制御する入出制御部２と、ディスク記憶装
置制御部およびディスク記憶装置８とに加えて、空領域
を管理する空領域管理テーブル３と物理・論理対応管理
テーブル４を参照し、割当て済みの割当て領域の再配置
を行う再配置処理部６と、ファイルの格納要求に対し空
領域を割当てる割当て処理部９と、ファイルが格納され
ている割当て領域格を再配置するためファイルを転送す
る転送処理部５と、から構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ディスク記憶装置の
記憶領域管理システムに関し、特に大容量ファイルを高
速に入出力するため、その大容量ファイルに見合う大き
さの連続した割当て領域を再配置によって割当てる動的
再配置機能を有する記憶領域管理システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ディスク記憶装置の特性からファ
イルを連続した記憶領域に格納すると入出力動作の高速
化を図ることができる。したがって、従来の記憶領域管
理システムでは、数種類の固定的な大きさの割当て領域
を備えて、格納するファイルより大きな割当て領域にフ
ァイルを格納していた。そのため、ファイルの大きさ
と、それを格納する割当て領域の大きさに差があるた
め、割当て領域を無駄なく利用することができない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の記憶領域管理シ
ステムでは、数種類の大きさの割当て領域（ブロックの
整数倍）を用意しておき、既に割当てられているサイズ
より大きな書き込み要求が発生した場合、より大きな割
当て領域を新たに確保し、割当て処理を実行する。この
時の旧の割当て領域より新の割当て領域の方が大きいた
め、割当て領域の利用効率が低下する場合がある。

【０００４】この発明の目的は、割当て領域の割当て手
法において、数種類の割当て領域（ブロックの整数倍）
を設定し、実際のファイルの大きさに最も近い大きさの
割当て割当て領域をファイルに割当てることによって、
ディスク記憶装置の割当て領域の利用効率向上を可能に
する。更に、記憶領域にファイルの格納済み割当て領域
と空領域とが混在する場合、格納済み割当て領域を他の
空いた割当て領域に移送し、空領域を大きくまとめるこ
とによって割当て領域の再配置を行い、記憶領域の利用
効率を向上させることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の動的再配置機
能を有する記憶領域管理システムは、ファイルを連続し
た記憶領域に格納し、前記ファイルの入出力動作を高速
に行うファイル管理手段と、前記記憶領域で利用者が認
識する論理割当て領域と前記ファイルが実際に格納され
ている物理割当て領域とを対応づけて入出力を制御する
入出力制御手段と、前記物理割当て領域に対して前記フ
ァイルの読み出しおよび書き込みを実行するディスク記
憶装置制御手段と、前記記憶領域で空割当て領域を管理
する情報を記憶する空領域管理データ記憶手段と、前記
論理割当て領域と前記物理割当て領域との対応関係の情
報を記憶する論理・物理対応管理データ記憶手段と、前
記記憶領域の前記割当て領域に格納されている前記ファ
イルを他の前記空割当て領域に移送する転送処理手段
と、前記空領域管理データ記憶手段，前記論理・物理対
応管理データ記憶手段を参照し、前記転送処理手段によ
って、前記ファイルを格納している前記割当て領域を再
配置する再配置処理手段と、前記空領域管理データ記憶
手段および前記論理・物理対応管理データ記憶手段を参
照し、前記ファイルを格納する領域を割当てる割当て処
理手段と、を有し、前記ファイルの前記割当て領域を動
的に再配置することを特徴とする動的再配置機能を有す
る。

【０００６】

【実施例】次にこの発明について、図面を参照して説明
する。

【０００７】この発明の第１の実施例の構成を示す図１
を参照すると、動的再配置機能を有する記憶領域管理シ
ステムは、ファイルに記憶領域を割当てるファイル管理
部１と、論理割当て領域と物理割当て領域との対応をと
って、入出力の制御を行う入出力制御部２と、記憶領域
の空割当て領域を管理する空領域管理テーブル３と、利
用者が認識する論理割当て領域とデスク記憶装置上の物
理割当て領域との対応をとる論理・物理対応管理テーブ
ル４と、記憶領域の割当て済み割当て領域を他の空き割
当て領域に移送する転送処理部５と、上述のテーブル
３，４および転送処理部５によって割当て領域を再配置
する再配置処理部６と、ファイル入出力を実行するディ
スク記憶装置制御部７と、ファイルを格納する記憶領域
を有するディスク記憶装置８と、ファイルを記憶領域に
格納する割当て領域を割当てる割当て処理部９と、によ
って構成される。

【０００８】次に、この第１の実施例の動的再配置機能
を有する記憶領域管理システムの細部を説明図２乃至図
６と、図１を併用し、説明する。

【０００９】利用者がファイルの入出力要求を行うと
（図示せず）、その要求はファイル管理部１を経て入出
力制御部２に送付される。入出力制御部２は再配置処理
部６を動作させる。再配置処理部６は、利用者が認識し
ている入出力要求の対象ファイルの格納領域を表す論理
割当て領域番号に基づいて、ディスク記憶装置８の記憶
領域での物理割当て領域番号を論理・物理対応管理テー
ブル４を参照して入手する。そして、入出力動作の対象
の物理割当て領域番号を含む入出力要求を入出力制御部
２に送付する。入出力制御部２はディスク記憶装置制御
部７に入出力要求を送付する。ディスク記憶装置８の記
憶領域に書き込みを行う場合、ファイル管理部１では、
固定の大きさ（ブロックの整数倍）の領域を割当て領域
にする。しかし、再配置処理部６では、より小さい大き
さの割当て領域をも含め数種類の大きさの領域を割当て
領域を生成することができるので、ファイルの実際の大
きさに近い大きさの空領域を空領域管理テーブル３から
見つけ、割当てることができる。

【００１０】次に、再配置処理部において行われる割当
て領域の割当て動作を説明する。

【００１１】初期状態において、ディスク記憶装置８の
記憶領域は最大の大きさの割当て領域（エクステント）
に分割されている。より小さな割当て領域はエクステン
トを２分割した割当て領域Ｙ、更に、２分割した割当て
領域Ｘ、更に２分割して、最小の割当て領域Ｗを選択す
ることが可能である。そして、ファイルの大きさに最も
近い大きさの領域を割当て領域のエクステント，Ｙ，
Ｘ，Ｗを複数個連続して取得し、ファイルを格納する割
当て領域とする。

【００１２】ファイルが割当て済みである割当て領域
は、利用者がその論理割当て領域を解放し、ファイル管
理部１を介して再配置処理部６によって論理・物理対応
管理テーブル４が更新される場合、あるいは既に割り当
てられているファイルを新たに割当てられる割当て領域
に転送処理部５の移送によって、空割当て領域となる場
合、解放される。

【００１３】更に、割当て処理部９の動作を説明図２を
参照して、説明する。

【００１４】最も小さい割当て領域Ｗを確保する場合、
割当て処理部９は、再配置処理部６の要求を受けて、空
領域管理テーブル３を参照し、小さな割当て領域Ｗの空
き領域を調べる。１個も存在しない場合、空いているエ
クステント領域の先頭から小さい割当て領域Ｗを取得す
る。次に同じ大きさの割当て領域Ｗの取得要求がある場
合、最大割当て領域のエクステントを２分割し、割当て
領域Ｙの先頭から小さい割当て領域Ｗを取得する。更
に、同じ大きさの割当て領域Ｗの取得要求がある場合、
割当て領域Ｙを２分割し、割当て領域Ｘの先頭から小さ
い割当て領域Ｗを取得する。次に、更に同じ大きさの割
当て領域の取得要求がある場合、割当て領域Ｘを２分割
し、割当て領域Ｗに小さい割当て領域Ｗを取得する。

【００１５】割当て済みの割当て領域の拡張を伴う書き
込み要求が発生した場合、説明図３を参照すると、割当
て済の割当て領域に続く空領域を調べ、空き領域が所要
の大きさがある場合、その空き領域に格納する。図３に
おいて、割当て領域Ｗが３個割り当てられているが、そ
の中のａ２に対して割当て領域Ｗを超える３Ｗの大きさ
の書き込み要求が発生する場合、割当て済みの割当て領
域に続く空領域にそのまま割り当てる。

【００１６】更に、次に、空き割当て領域が要求の大き
さが足りない場合について、説明図４を参照すると、割
当て処理部９は再配置処理部６に制御を戻し、割当て済
み領域の再配置を行う。エクステントＢは２分割手法に
よって、割当て領域Ｗで１６分割されている。エクステ
ントＢは割当て領域Ｗが３個割り当てられているが、そ
の中のｂ２に対して割当て領域Ｗを超える５Ｗの大きさ
の書き込み要求が発生した場合、再配置処理部６によっ
て、割当て領域Ｗよりも大きな割当て領域Ｙの領域の割
当てを行い、割当て済み割当て領域ｂ２からデータを再
配置し、書き込み要求の大きさ５ＷをエクステントＣの
先頭から取得し、旧の割当て済み領域ｂ２を解放する。

【００１７】転送処理部５によってファイルが移送さ
れ、割当て済みの割当て領域が解放される場合につい
て、第１の実施例の動作を説明すると、再配置処理部６
は空領域管理テーブル３を検索し、格納するファイルの
大きさに応じた空領域を捜す。そして、その空領域がな
い場合、再配置処理部は空領域管理テーブル３を検索
し、空状態の領域を最大の割当て領域に戻し、登録す
る。

【００１８】説明図５を参照すると、割当て領域Ａおよ
びＢは４分割されている。割当て領域Ａは割当て領域が
３個割当てられ、エクステントＢは１個も割当てられて
いないので、エクステント領域Ｂは最大の割当て領域で
あるエクステントに戻されて、空領域管理テーブルに登
録される。そして、要求のファイルの大きさがこのエク
ステントで満たされるとき、割当て処理部９に戻され
て、記憶領域の割当て処理が実行される。

【００１９】要求のファイルの大きさがこの割当て領域
で満たされないとき、同じ大きさの割当て領域を併合し
て、空領域を生成する。説明図６を参照すると、エクス
テントＣおよびＤは割当て領域で４分割されている。そ
して、エクステントＣは割当て領域を２個、エクステン
トＤは割当て領域を１個、それぞれ割当て済みであるの
で、エクステントＤの割当て済みの割当て領域ｄ１をエ
クステントＣの空領域である割当て領域ｃ２に転送処理
部５によって、移送する。エクステントＤは空領域とな
るので、最大の割当て領域であるエクステントに戻して
空領域管理テーブルに登録し、割当て処理部９に戻し、
記憶領域の割当て処理を実行する。

【００２０】次に、この発明の第２の実施例の構成を示
す図７を参照すると、利用者が停止あるいは待機状態に
あるとき、ファイルの再配置を起動する再配置処理起動
部１１と、空割当て領域と割当て済みの割当て領域が散
在し、記憶領域の利用効率が低下しているか否かを空領
域管理テーブル３に基づいて判定し、再配置処理を行う
再配置判断処理部１０と、判定結果に基づいて割当て領
域の割当てを行う割当て処理部９と、によって構成され
る自動再配置処理部１２を、設ける。

【００２１】自動再配置処理部１２の動作を説明する
と、この自動再配置処理部１２は一定の時間間隔で起動
され、空領域管理テーブル３を検査し、再配置判断処理
部１０によって、記憶領域の同一の大きさの割当て領域
ごとの利用率を算出する。利用率の評価式は、同一の大
きさの割当て領域の割当て済み総数と同一の大きさの割
当て領域に分割されているエクステントの総数との比で
算出される。

【００２２】この評価式が一定値を越えている割当て領
域に対し、再配置判断処理部１０は割当て済み領域を、
転送処理部５によって他の空き割当て領域に集めて、移
送して空いた割当て領域を空領域にして、エクステント
を生成する。自動割当て処理部１２は、空領域管理テー
ブルを参照して、総ての割当て済み領域に対して上述の
転送処理と空領域の生成を行い、次の時間間隔まで待機
する。

【００２３】第２の実施例においては、利用者は待機あ
るいは停止した状態であるので、ファイルを連続した領
域に空きなく再配置する再配置処理が利用者の時間を費
やさないで行えるため、利用者の処理時間を短縮するこ
とができる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ファイルを記憶領域に割当てる割当て領域の大きさ
を生成して、ファイルの大きさに最も近い大きさの割当
て領域を割当てることができる。また、割当て済み領域
と空割当て領域が散在する状態を整頓するため、同じ大
きさの割当て領域を移送して集め、割当て済み割当て領
域と空割当て領域とをそれぞれ集合させることができ
る。そして、新たな割当て要求に対し、容易に割当て領
域を空領域から見出すことができ、記憶領域の利用効率
の低下を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例の構成を示す図であ
る。

【図２】図１の最小の割当て領域を割当てる動作を説明
する図である。

【図３】図１の拡張しないで空領域に割当てる動作を説
明する図である。

【図４】図１の拡張を行って空領域に割当てる動作を説
明する図である。

【図５】図１の空領域を空エクステントに登録する動作
を説明する図である。

【図６】図１の割当て済み割当て領域を移送し、空領域
を生成する動作を説明する図である。

【図７】この発明の第２の実施例の構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ ファイル管理部 ２ 入出力制御部 ３ 空領域管理制御テーブル ４ 論理・物理対応管理テーブル ５ 転送処理部 ６ 再配置処理部 ７ ディスク記憶装置制御部 ８ ディスク記憶装置 ９ 割当て処理部 １０ 再配置判断処理部 １１ 再配置処理起動部 １２ 自動再配置処理部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ファイルを連続した記憶領域に格納し、
   前記ファイルの入出力動作を高速に行うファイル管理手
   段と、 前記記憶領域で利用者が認識する論理割当て領域と前記
   ファイルが実際に格納されている物理割当て領域とを対
   応づけて入出力を制御する入出力制御手段と、 前記物理割当て領域に対して前記ファイルの読み出しお
   よび書き込みを実行するディスク記憶装置制御手段と、 前記記憶領域で空割当て領域を管理する情報を記憶する
   空領域管理データ記憶手段と、 前記論理割当て領域と前記物理割当て領域との対応関係
   の情報を記憶する論理・物理対応管理データ記憶手段
   と、 前記記憶領域の前記割当て領域に格納されている前記フ
   ァイルを他の前記空割当て領域に移送する転送処理手段
   と、 前記空領域管理データ記憶手段，前記論理・物理対応管
   理データ記憶手段を参照し、前記転送処理手段によっ
   て、前記ファイルを格納している前記割当て領域を再配
   置する再配置処理手段と、 前記空領域管理データ記憶手段および前記論理・物理対
   応管理データ記憶手段を参照し、前記ファイルを格納す
   る領域を割当てる割当て処理手段と、を有し、前記ファ
   イルの前記割当て領域を動的に再配置することを特徴と
   する動的再配置機能を有する記憶領域管理システム。
2. 【請求項２】 前記再配置処理手段を自動的に起動する
   再配置処理起動手段と、 前記再配置を行う対象割当て領域の決定と前記割当て領
   域の再配置とを行う再配置判断処理手段と、 を備える自動再配置処理手段を有することを特徴とする
   請求項１記載の動的再配置機能を有する記憶領域管理シ
   ステム。