JP4176933B2 - RECORDING MEDIUM RECORDING EXTERNAL STORAGE DEVICE DRIVER PROGRAM AND COMPUTER HAVING EXTERNAL STORAGE DEVICE ACCESS FUNCTION - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ディスク装置に代表される外部記憶装置へのアクセスが行われる計算機システムに係り、特に外部記憶装置を対象とするデータの読み出し／書き込みを高速に行うのに好適な外部記憶装置ドライバプログラムを記録した記録媒体、及び外部記憶装置アクセス機能を有する計算機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、磁気ディスク装置に代表される外部記憶装置が計算機（計算機本体）に接続され、当該計算機が利用者の要求に応じて外部記憶装置をアクセスしながら必要なサービスを提供する計算機システムが知られている。
【０００３】
この種の計算機システムでは、（１）外部記憶装置に対し、複数の読み出し要求と書き込み要求が並列に発生し、（２）当該外部記憶装置を対象とする読み出し／書き込みの処理性能に関して、読み出しデータ量と書き込みデータ量の合計、または読み出しの実行回数と書き込みの実行回数との合計、またはその両方に上限のある場合が多い。
【０００４】
このような計算機システムの１つに、外部記憶装置ドライバプログラムに従い、外部記憶装置に対する複数の書き込み要求をまとめて実行する手法を適用する計算機システムがある。この手法を適用する理由は、書き込み要求を１つずつ実行するよりも、複数の書き込み要求をまとめて実行した方が、書き込みの性能を上げることができることによる。
【０００５】
このため、この種の従来の計算機システムでは、書き込み要求が決められた数または決められたデータ量だけ貯まるまで待ち、貯まった書き込み要求をまとめて１度に書き込みを行っていた。但し、複数の書き込み要求をまとめて実行できるのは、（１）書き込み要求が常に、前回書き込んだ箇所の次から行われ、つまりシーケンシャル書き込みであり、（２）１回の書き込みにかかる時間は、ある程度のサイズまではあまり変わらない場合である。
【０００６】
なお、書き込み要求の並列度が小さいときは、書き込みが一定時間以上遅れることを避けるため、決められた数または量だけ貯まらなくても、一定の時間が経過した時点で書き込みを行うのが一般的である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように従来の計算機システムでは、計算機から外部記憶装置に対する書き込みの性能を向上するために、外部記憶装置ドライバプログラムに従い、複数の書き込み要求をまとめて実行するようにしていた。しかし、その際に読み出し要求については何も考慮されていなかった。
【０００８】
このため、従来の計算機システムでは、読み出し要求と書き込み要求が多数並列に発生した場合に、書き込み要求の処理はまとめ書きをすることで性能を向上させることが可能であったが、読み込み要求の処理の性能を上げることができず、外部記憶装置に対する書き込みと読み出しの処理性能の限界を超えてしまい、結果として計算機の提供するサービスの速度が低下するという問題が存在した。
【０００９】
本発明は上記事情を考慮してなされたものでその目的は、読み出し要求と書き込み要求が並列に多数発生したときの読み出し要求の処理性能を向上させ、計算機の提供するサービスの速度低下を抑えることができる外部記憶装置ドライバプログラムを記録した記録媒体、及び外部記憶装置アクセス機能を有する計算機を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、ランダムな書き込みの場合にもまとめ書きが行える外部記憶装置ドライバプログラムを記録した記録媒体、及び外部記憶装置アクセス機能を有する計算機を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の記録媒体は、少なくとも、外部記憶装置への単位時間当たりの読み出し要求の数、または当該読み出し要求で指定される単位時間当たりの読み出しデータ量に基づいて、１つにまとめる書き込み要求の数または書き込みデータ量を示すパラメータを決定するパラメータ決定ステップと、外部記憶装置への書き込み要求を記憶領域に一時的に保持しておき、上記パラメータ決定ステップにより決定されたパラメータの示す数または書き込みデータ量分の書き込み要求が貯まった場合に、まとめて１つの書き込み要求として外部記憶装置へのアクセスを実行する一方、外部記憶装置への読み出し要求に対してはそのまま外部記憶装置へのアクセスを実行する外部記憶装置アクセス制御ステップとを、外部記憶装置へのアクセスを行う計算機に実行させるための外部記憶装置ドライバプログラムを記録していることを特徴とする。
【００１２】
このような構成においては、少なくとも、外部記憶装置への単位時間当たりの読み出し要求の数、または当該読み出し要求で指定される単位時間当たりの読み出しデータ量に基づいて、１つにまとめる書き込み要求の数または書き込みデータ量が決定され、この決定された数または書き込みデータ量分の書き込み要求が貯まった段階で、１つの書き込み要求にまとめられて外部記憶装置へのアクセスが実行されることから、外部記憶装置に対する書き込み／読み出しの並列度が両方共に高いときに、書き込みによって読み出しが待たされる、或いは書き込みに時間がかかることを防止し、外部記憶装置へのアクセスが空いているときに書き込みを行うことが可能となる。
【００１３】
さて、書き込み要求を１つにまとめて外部記憶装置へのアクセスを実行した場合、外部記憶装置からの完了通知は、この１つにまとめた書き込み要求に対するものとなる。このため、元の書き込み要求（上記決定された数の書き込み要求）の要求元には、当該元の書き込み要求の各々に対する完了通知を返す必要がある。そのためには、１つの書き込み要求にまとめた際に、その要求の識別情報（ＩＤ）を、上記記憶領域に保持されている元の書き込み要求にそれぞれ対応させて、当該記憶領域に保持しておき、外部記憶装置から当該識別情報を持った完了通知が返された場合に、当該識別情報で上記記憶領域を検索するとよい。このようにすると、元の各書き込み要求を確実に検出して、当該元の各書き込み要求毎に対応する完了通知を作成して要求元に返すことが可能となる。
【００１４】
さて、上記決定された数または書き込みデータ量分の書き込み要求を１つにまとめて効率的に外部記憶装置をアクセスするには、当該決定された数または書き込みデータ量分の書き込み要求の指定する書き込みがシーケンシャルアクセスとなる場合が最適である。このような場合、決定された数または書き込みデータ量分の書き込み要求を１つの新たな書き込み要求に変換するには、書き込み先として、当該決定された数または書き込みデータ量分の書き込み要求のうちの先頭の書き込み要求の指定する書き込み先を、データサイズとして、当該決定された数または書き込みデータ量分の書き込み要求の指定する各データサイズの合計値を用いるだけでよく、この新たな１つの書き込み要求を実行するだけで、対応する上記決定された数または書き込みデータ量分の書き込み要求の指定する書き込みを一括して処理できる。
【００１５】
また本発明は、外部記憶装置への書き込み要求の指定する書き込みがシーケンシャルアクセスとならない場合、つまりランダムアクセスの場合にも、あたかもシーケンシャルアクセスであるかの如く取り扱えるように、外部記憶装置に必ずファイル終端位置からデータが書かれるデータファイルを置き、外部記憶装置に対する書き込み要求を受けて、上記データファイルの終端位置から指定データを書き込む新たな書き込み要求に変換すると共に、変換前の書き込み要求の指定する書き込み先と変換後の書き込み要求の指定する書き込み先との対応を示すインデックスファイルを用いて、当該インデックスファイルに、該当する対応関係を示す情報を設定して、上記変換後の書き込み要求を外部記憶装置への実際の書き込み要求であるとして扱うようにしたことをも特徴とする。
【００１６】
このような構成において、記憶領域に一時的に記憶される書き込み要求の列は、上記データファイルの終端よりデータを書き込むことを要求する新たな書き込み要求に変換されたものであり、したがって変換前の書き込み要求ではランダムアクセスであったとしても、必ずシーケンシャルアクセスとなる。このため、上記決定された数の書き込み要求を１つにまとめて効率的に外部記憶装置をアクセスすることが可能となる。
【００１７】
また本発明は、少なくとも上記単位時間当たりの読み出し要求の数または読み出しデータ量を所定の単調非減少関数に適用して上記１つにまとめる書き込み要求の数または書き込みデータ量を算出するようにしたことをも特徴とする。
【００１８】
このような構成においては、外部記憶装置に対する読み出し要求の数または読み出しデータ量が多いほど、まとめる書き込み要求の数または書き込みデータ量は多くなることから、つまり書き込みの発生頻度が低下されることから、読み出し要求と書き込み要求が並列に多数発生したときの読み出し要求の処理性能を著しく向上させることが可能となる。ここで、書き込みの頻度をあまり下げすぎると、書き込みが速やかに終了しなくなる。このため、まとめる書き込み要求の数または書き込みデータ量には上限値を設け、外部記憶装置に対する読み出し要求の数または読み出しデータ量が所定値以上の範囲では、この上限値を用いるとよい。
【００１９】
また本発明は、上記単調非減少関数が上記単位時間より大きな範囲で取得される読み出し要求の発生頻度と書き込み要求の発生頻度とから動的に設定される構成としたことをも特徴とする。
【００２０】
このような構成においては、１つにまとめる書き込み要求の数または書き込みデータ量は、過去の読み出し要求の発生頻度と書き込み要求の発生頻度をも反映したものとなることから、読み出し要求の発生頻度と書き込み要求の発生頻度が一定でないシステムにおいても、読み出し／書き込みの発生状況に適した設定が可能となる。特に、書き込み要求の発生頻度に対する読み出し要求の発生頻度の比率を適用し、１つにまとめる書き込み要求の数または書き込みデータ量が当該比率に正比例するように上記関数が動的に設定されるようにするならば、外部記憶装置に対する読み出し要求の数または読み出しデータ量が所定値以上の範囲では、読み出しと書き込みの数またはデータ量の比率を常に一定にすることも可能となる。
【００２１】
また本発明は、上記１つにまとめる書き込み要求の数または書き込みデータ量を算出するのに、単位時間当たりの読み出し要求の数または読み出しデータ量だけでなく、外部記憶装置への単位時間当たりの書き込み要求の数または当該書き込み要求で指定される単位時間当たりの書き込みデータ量も加味するようにしたことをも特徴とする。
【００２２】
このような構成においては、書き込み要求の数または書き込みデータ量が少ないにも拘わらず、読み出し要求の数または読み出しデータ量が多いというだけで、１つにまとめる書き込み要求の数または書き込みデータ量が大きな値に決定されるのを防止でき、書き込みの発生頻度を、読み出しと書き込みが並列に同時に多数発生している状態を的確に反映した最適値となるように設定することが可能となる。
【００２３】
なお、上記した外部記憶装置ドライバプログラムを記録した機械読み取り可能な記録媒体に係る本発明は、当該プログラムで実現される機能手段を備えた計算機に係る発明としても成立し、当該プログラムで適用される手順を持つ方法に係る発明としても成立する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。
【００２５】
［第１の実施形態］
（全体構成）
図１は本発明の第１の実施形態に係る計算機システムの全体構成を示すブロック図である。
【００２６】
図１の計算機システムは、計算機２０４と、磁気ディスク装置に代表される外部記憶装置２０３とが、バス２０５によって接続された構成を適用している。
【００２７】
計算機２０４上では、ソフトウェアとして、アプリケーション（アプリケーションプログラム）２０２と、ＯＳ（オペレーティングシステム）２０１、及び本発明に直接関係するドライバ（外部記憶装置ドライバプログラム）１００が動作している。
【００２８】
計算機システムの利用者は、キーボード、マウス等の入力機器を介してアプリケーション２０２を利用することで、当該計算機システムの提供するサービスを受ける。アプリケーション２０２（を実行するＣＰＵ）は、利用者からの要求に応じて、ＯＳ２０１に対し、外部記憶装置２０３への書き込み要求３０１、または読み出し要求３０２を送る。
【００２９】
ＯＳ２０１は、アプリケーション２０２からの書き込み要求３０１、または読み出し要求３０２を受け取ると、ドライバ１００に対し、対応する書き込み要求３０３、または読み出し要求３０４を送る。
【００３０】
ドライバ１００は、ＯＳ２０１からの書き込み要求３０３、または読み出し要求３０４を受け取ると、外部記憶装置２０３側（具体的には、主記憶と外部記憶装置２０３とのデータ転送を司る図示せぬチャネル装置）に、対応する書き込み要求３０５、または読み出し要求３０６を送る。
【００３１】
書き込み要求３０１，３０３，３０５は、図２（ａ）に示すように、各要求固有のＩＤ番号（識別番号）、書き込み先（どこへ書き込むか）の情報と、書き込み元（どこにあるデータを書き込むか）の情報、書き込むデータのサイズの情報を含んでいる。
【００３２】
同様に、読み出し要求３０２，３０４，３０６は、図２（ｂ）に示すように、各要求固有のＩＤ番号、読み出し元（どこのデータを読み出すか）の情報、読み出し先（どこに読み出すか）の情報、読み出すサイズの情報を含んでいる。
【００３３】
外部記憶装置２０３は書き込み要求３０５、または読み出し要求３０６の実行が終了すると、その旨を示す完了通知３０７をドライバ１００に送る。
【００３４】
ドライバ１００は外部記憶装置２０３からの完了通知３０７を受け取ると、対応するドライバ１００での完了通知３０８をＯＳ２０１に送る。ＯＳ２０１は、完了通知３０８を受け取ると、対応するＯＳ２０１での完了通知３０９をアプリケーション２０２に送る。アプリケーション２０２はＯＳ２０１から完了通知３０９を受け取ることで、書き込み要求３０１、または読み出し要求３０２に対する外部記憶装置２０３での書き込み、または読み出しが終了したことを知ることができる。
【００３５】
上記完了通知３０７，３０８，３０９は、図２（ｃ）に示すように、対応する要求のＩＤ番号を含んでいる。
【００３６】
（ドライバ１００の構成）
次に、ドライバ１００内部の構成について、図１を参照しながら説明する。
まずドライバ１００は、ＯＳ２０１からの要求（書き込み要求３０３、読み出し要求３０４）を受け付け、処理の終了した要求に対して結果を返すＩ／Ｏ（入出力）処理部１１０と、次に述べる外部記憶装置アクセス制御部１３０で利用するパラメータを設定するためのパラメータ決定部１２０と、ＯＳ２０１からの要求に対応した書き込み要求３０５または読み出し要求３０６を外部記憶装置２０３側に送り、外部記憶装置２０３側からの完了通知３０７を受け取る外部記憶装置アクセス制御部１３０との３つの機能手段から構成される。ここで、パラメータ決定部１２０から外部記憶装置アクセス制御部１３０には、書き込みの制御に使われる後述するパラメータ１２１が送られる。
【００３７】
（ドライバ１００内のＩ／Ｏ処理部１１０の機能）
次に、Ｉ／Ｏ処理部１１０の機能について説明する。
アプリケーション２０２からの読み出し要求３０１、書き込み要求３０２は、ＯＳ２０１を通じて、書き込み要求３０３、読み出し要求３０４として、ドライバ１００内のＩ／Ｏ処理部１１０に送られる。
【００３８】
Ｉ／Ｏ処理部１１０は、ＯＳ２０１から読み出し要求３０４を受け取った場合、その受け取った読み出し要求３０４を外部記憶装置アクセス制御部１３０に送ると共にパラメータ決定部１２０にも送る。またＩ／Ｏ処理部１１０は、書き込み要求３０３を受け取った場合には、当該書き込み要求３０３を外部記憶装置アクセス制御部１３０に送る。
【００３９】
（ドライバ１００内のパラメータ決定部１２０の機能）
次に、パラメータ決定部１２０の機能について、図３に示す当該パラメータ決定部１２０のブロック構成図を参照して説明する。
【００４０】
パラメータ決定部１２０は、過去の一定の時間（最も最近の単位時間）にＩ／Ｏ処理部１１０から受け取った読み出し要求３０４の数を記憶する過去データ記憶部１２４と、当該過去データ記憶部１２４の記憶情報、即ち読み出し要求の数１２５をもとに、書き込み要求を貯める数を示すパラメータ１２１を決定するパラメータ計算部１２６とを備えている。パラメータ計算部１２６で決定されたパラメータ１２１は外部記憶装置アクセス制御部１３０に送られる。
【００４１】
過去データ記憶部１２４は、過去の一定の時間（最も最近の単位時間）に受け取った書き込み要求３０３の数を記憶するため、１つのカウンタ１２２と、複数、例えば５つの記憶領域１２３-1〜１２３-5を使って、次のような処理を行う。例として、５秒単位で、その５秒の単位時間内に受け取った要求の数を記憶する場合を挙げる。
【００４２】
まず、１秒間に受け取った読み出し要求３０４の数をカウンタ１２２でカウントし、記憶領域１２３-1に記憶する。次の１秒間に受け取った読み出し要求３０４の数をカウントし、記憶領域１２３-2に記憶する。これを繰り返し、記憶領域１２３-5まで記憶したら、次は記憶領域１２３-1に記憶する。過去５秒間の読み出し要求３０４の数を求めるには、記憶領域１２３-1〜１２３-5までに記憶されている数を合計する。同様の方法で、過去５秒間の読み出し要求３０４で要求されたデータのサイズも、１秒単位で記憶領域１２３-1〜１２３-5に記憶することが可能である。
【００４３】
パラメータ計算部１２６は、過去データ記憶部１２４から、最も最近の単位時間の読み出し要求の数１２５を受け取って、次のような処理を行う。
【００４４】
まず、書き込み要求を貯める数をｙとし、単位時間に受け取った読み出し要求の数をｘとすると、ｙとｘの関係は、ｆ(ｘ)という関数を使って、
ｙ＝ｆ(ｘ) ……（１）
と表すことができる。
【００４５】
ここでは、関数ｆ(ｘ)として、
（１）ｘが大きいときには大きく、小さいときには小さくなり
（２）ある程度以上には大きくならない
ような関数を適用する。
【００４６】
さて、上記（１）の条件を満たす関数ｆ(ｘ)を適用する理由は、次の通りである。
（ａ）読み出しの並列度が高い場合（ｘが大きい場合に相当）は、ｙ＝ｆ(ｘ)の値が大きくなって、つまり書き込み要求を貯める数が大きくなって、書き込みの頻度を下げることができるため、書き込み中に読み出し処理が待たされるのを避けることができる。
（ｂ）逆に、読み出しの並列度が低い場合（ｘが小さい場合に相当）には、ｙ＝ｆ(ｘ)の値が小さくなって、つまり書き込み要求を貯める数が小さくなって、書き込みの頻度を上げることができ、書き込みのレスポンスを向上させることができる。
【００４７】
次に、上記（２）の条件を満たす関数ｆ(ｘ)を適用する理由は、読み出しの並列度が高いからといって、書き込みの頻度をあまり下げすぎると、書き込みが速やかに終了しないため、アプリケーション２０２が書き込み終了を待つことになり、逆に性能が上がらなくなってしまう不具合を防止するためである。
【００４８】
本実施形態では、上記（１）と（２）の２つの条件を満たす関数ｆ(ｘ)として、例えば図４に示すような関数ｆ(ｘ)、即ち

Figure 0004176933
のように表される関数ｆ(ｘ)を定めている。ここで、ｋはシステムによって異なる定数である。
【００４９】
このように、本実施形態で適用される関数ｆ(ｘ)は、０≦ｘ＜Ａの範囲ではｘに比例して増加し、つまり単調増加し、ｘ≧Ａの範囲では一定値ｋＡをとる、一種の単調非減少関数である。
【００５０】
パラメータ計算部１２６は、過去データ記憶部１２４から、最も最近の単位時間（例えば５秒間）の読み出し要求の数（１２５）を受け取ると、それをｘとして、上記（２）式に従う演算を行うことで、書き込み要求を貯める数ｙを算出し、それをパラメータ１２１として外部記憶装置アクセス制御部１３０に送る。パラメータ計算部１２６は、この動作を、上記単位時間間隔（例えば５秒を単位時間とする時間間隔）で繰り返す。
【００５１】
以上の動作を具体例で説明する。ここでは、ｘ１を過去５秒間に受け取った読み出し要求の数、ｙ１を書き込み要求をためる数とする。
また、本計算機システムでは、過去５秒間に１００個以上読み出し要求を受け取った場合に、書き込み要求を１０個まとめて書き込むことにする。このとき、Ａは１００、ｋは１／１０となる。
【００５２】
つまり、ｘ１，ｙ１の関係は、
Figure 0004176933
と表される。
【００５３】
（ドライバ１００内の外部記憶装置アクセス制御部１３０の機能）
次に、外部記憶装置アクセス制御部１３０の機能について、図５に示す当該外部記憶装置アクセス制御部１３０のブロック構成図を参照して説明する。
外部記憶装置アクセス制御部１３０は、Ｉ／Ｏ処理部１１０から受け取った書き込み要求３０３を含む情報を記憶するための記憶領域１３１と、書き込み要求３０３を結合して新たな書き込み要求３０５を生成すると共に、当該書き込み要求３０５に対する外部記憶装置２０３側からの完了通知３０７を、結合した書き込み要求３０３数分の完了通知３０８に分解する要求変換部１３２とを備えている。ここでは、書き込み要求３０３の指定する書き込み先は常に、先行する書き込み要求３０３の指定する（書き込み先とデータサイズとで決まる）書き込み先領域の次の位置であるものとする。つまり、シーケンシャル書き込みが行われるものとする。
【００５４】
要求変換部１３２は、タイムアウトを検出するためのタイマ１３３を内蔵する。このタイマ１３３は、セットされると時間カウントを行って、一定時間後に時間切れ（タイムアウト）を通知する機能を有する。また、タイマ１３３は、リセットされた状態では時間カウントを行わず、したがっていつまでも時間切れにならない。
【００５５】
記憶領域１３１は、書き込み要求記憶部１３４とＩＤ記憶部１３５との組の集合である。書き込み要求記憶部１３４には書き込み要求３０３が記憶される。また、ＩＤ記憶部１３５には、当該ＩＤ記憶部１３５と組をなす書き込み要求記憶部１３４に記憶されている書き込み要求３０３に対応して生成される書き込み要求３０５中のＩＤ（図２（ａ）参照）が記憶される。
【００５６】
一方、Ｉ／Ｏ処理部１１０から読み出し要求３０４を受け取った場合、外部記憶装置アクセス制御部１３０は当該読み出し要求３０４を、そのまま読み出し要求３０６として外部記憶装置２０３側に送る。同様に外部記憶装置アクセス制御部１３０は、外部記憶装置２０３からの読み出し要求３０６に対する完了通知３０７、つまり読み出し終了通知は、そのまま完了通知３０８としてＩ／Ｏ処理部１１０に送る。
【００５７】
次に、外部記憶装置アクセス制御部１３０での書き込み要求制御処理について、図６のフローチャートを参照して説明する。
まず外部記憶装置アクセス制御部１３０は、次の３つのイベント、即ち
（１）書き込み要求３０３がＩ／Ｏ処理部１１０から送られてきたとき
（２）書き込み要求３０３を貯める数（閾値）を表すパラメータ１２１がパラメータ決定部１２０から送られてきたとき
（３）タイマ１３３から時間切れ（タイムアウト）が通知されたとき
のいずれかが発生するまでは待ち状態になる（ステップＳ１）。
【００５８】
ここで、上記（１）のイベントが発生した場合、つまり書き込み要求３０３がＩ／Ｏ処理部１１０から送られてきたときの動作を説明する。
まず外部記憶装置アクセス制御部１３０は、Ｉ／Ｏ処理部１１０から受け取った書き込み要求３０３を、ポインタの指す記憶領域１３１内の書き込み要求記憶部１３４に設定する（ステップＳ２）。このとき記憶領域１３１が空であるならば、ポインタは例えば先頭の書き込み要求記憶部１３４を指すものとする。なお、書き込み要求記憶部１３４と組をなすＩＤ記憶部１３５へのＩＤ設定は行われない。
【００５９】
次に外部記憶装置アクセス制御部１３０は、記憶領域１３１が空の状態での書き込み要求３０３の設定であるか、つまり、まとめ書きの対象となる初めての書き込み要求３０３であるか否かをチェックし（ステップＳ３）、そうであればタイマ１３３をセットする（ステップＳ４）。
【００６０】
外部記憶装置アクセス制御部１３０は、初めての書き込み要求３０３でなければそのまま、初めての書き込み要求３０３であればステップＳ４の後に、書き込みを行うか否かの条件の確認を行う（ステップＳ５）。この条件は、貯まっている書き込み要求の数が、パラメータ決定部１２０からのパラメータ１２１で表される書き込み要求を貯める数以上となったときである。
外部記憶装置アクセス制御部１３０は、上記条件を満たさないときは、書き込みを行わず、ステップＳ１のイベント待ち状態に戻る。
【００６１】
一方、上記条件を満たしたときは、外部記憶装置アクセス制御部１３０は要求変換部１３２により、それまでに記憶領域１３１に貯まっていた書き込み要求３０３のうち、その先頭（つまり最も以前に受け取った書き込み要求３０３）から上記パラメータ１２１で表される数の連続する書き込み要求３０３をまとめて１つの書き込み要求３０５に変換する（ステップＳ６）。記憶領域１３１に書き込み要求３０３として５つの書き込み要求Ａ〜Ｅが貯まったことで、上記条件１または条件２を満たしたものとすると、記憶領域１３１の内容と、書き込み要求３０５は、図７のようになる。
【００６２】
外部記憶装置アクセス制御部１３０は上記ステップＳ６を実行すると、当該ステップＳ６で変換された書き込み要求３０５のＩＤを、元の全ての書き込み要求３０３が記憶されている書き込み要求記憶部１３４と組をなすＩＤ記憶部１３５に、図７に示すように書き込む（ステップＳ７）。次に外部記憶装置アクセス制御部１３０は、外部記憶装置２０３側に書き込み要求３０５を送って書き込みを行わせると共にタイマ１３３をリセットする（ステップＳ８，Ｓ９）。
【００６３】
続いて外部記憶装置アクセス制御部１３０は、書き込み要求３０５で要求した書き込みが終了するまで、つまり書き込み要求３０５に対する完了通知３０７が外部記憶装置２０３から返されるまで待つ（ステップＳ１０）。書き込み要求３０５に対する完了通知３０７が返されたか否かは、書き込み要求３０５と同一のＩＤがセットされた完了通知３０７が返されたか否かにより判定できる。
【００６４】
このような状態で、外部記憶装置２０３から外部記憶装置アクセス制御部１３０に書き込み要求３０５に対する完了通知３０７が返されると、外部記憶装置アクセス制御部１３０は、完了通知３０７から元の全ての書き込み要求３０３に対する完了通知３０８を作成し、Ｉ／Ｏ処理部１１０に送る（ステップＳ１１）。この完了通知３０８の作成方法について、図８を参照して説明する。
【００６５】
まず外部記憶装置アクセス制御部１３０は、外部記憶装置２０３から書き込み要求３０５に対する完了通知３０７が送られた場合、当該完了通知３０７中のＩＤ（ここでは、Ｘ）により、このＩＤ（＝Ｘ）が設定されている記憶領域１３１内のＩＤ記憶部１３５を全て探し、当該ＩＤ記憶部１３５と組をなす書き込み要求記憶部１３４から対応する書き込み要求３０３（ここでは、Ａ〜Ｅの各書き込み要求３０３）を取り出す。そして外部記憶装置アクセス制御部１３０は、取り出した全ての書き込み要求３０３（Ａ〜Ｅ）について、それぞれ当該書き込み要求３０３と同一ＩＤが設定された対応する完了通知３０８を作成する。
【００６６】
このようにして、記憶領域１３１に貯まっている、完了通知３０７に対応した各書き込み要求３０３について、対応する完了通知３０８がそれぞれ作成されて、外部記憶装置アクセス制御部１３０からＩ／Ｏ処理部１１０に送られる。
【００６７】
次に、上記（２）のイベントが発生した場合、つまり書き込み要求３０３を貯める数（閾値）を表すパラメータ１２１がパラメータ決定部１２０から送られてきたときの動作を説明する。
この場合、外部記憶装置アクセス制御部１３０は、そのまま上記ステップＳ５を実行する。即ち外部記憶装置アクセス制御部１３０は、上記（１）のイベントが発生してステップＳ５に進んだ場合と同様にして、書き込みを行うか否かの条件の確認を行う。以降の動作も上記（１）のイベントが発生してステップＳ５を実行した場合と同様である。つまり、条件を満たさなければステップＳ１に戻り、条件を満たすならばステップＳ６〜Ｓ１１を行った後にステップＳ１に戻る。
【００６８】
次に、上記（３）のイベントが発生した場合、つまりタイマ１３３から時間切れが通知されたときの動作を説明する。
この場合、外部記憶装置アクセス制御部１３０は、そのままステップＳ６以降の処理を行う。即ち外部記憶装置アクセス制御部１３０は、上記（１）のイベントが発生して、ステップＳ５で書き込みを行う条件を満たしていることが確認できた場合と同様に、ステップＳ６〜Ｓ１１を実行する。
【００６９】
以上、本発明の第１の実施形態について説明した。
この第１の実施形態においては、アプリケーション２０２の、外部記憶装置２０３に対する書き込み・読み出しの並列度が両方共に高いときに、書き込みによって読み出しが待たされる、或いは書き込みに時間がかかることを避け、外部記憶装置２０３へのアクセスが空いているときに書き込みを行うことができる。
【００７０】
この理由は、読み出しの並列度が高いときに、上記（２）式中のｆ（ｘ）＝ｋｘに従って書き込みを貯める量を増やすことにより、書き込みの頻度を下げることで、書き込みと読み出し合計での外部記憶装置２０３への負荷を均一化することができるためである。
【００７１】
例えば、（２）式でｋ＝１／１０，Ａ＝１００の場合、つまり（３）式の関数を適用した場合、単位時間内の読み出し要求３０４の数が１０，５０，１００，１０００のように変化すると、書き込み要求を貯める数はそれぞれ１，５，１０，１０のように変化する。つまり書き込み要求を貯めておく閾値は、単位時間内の読み出し要求数が多いときは高く、少ないときは低く設定される。また、読み出し要求数が一定数（１００）を超えると、一定数のときの閾値に固定される。
【００７２】
ここで、上記負荷の均一化について図９のグラフを参照して説明する。
図９において、左側の縦軸９０１は書き込み要求の数が０の位置を示し、右方向に書き込み要求の数を示す。一方、右側の縦軸９０２は読み出し要求の数が０の位置を示し、左方向に読み出し要求の数を示す。また、軸９０１，９０２に沿う方向は、時間方向を示す。更に、グラフパターン９０３は書き込み要求数の時間変化を、グラフパターン９０４は読み出し要求数の時間変化を示す。ここでは、外部記憶装置２０３において書き込み要求と読み出し要求を同時に処理できる限界は、軸９０１と軸９０２との間隔で示されるものとする。
【００７３】
図９のグラフにおいて、従来の方法では、グラフパターン９０３及び９０４が重なる部分で外部記憶装置２０３の同時処理の限界を超え、読み出し、書き込みのどちらかが待たされていた。
【００７４】
しか本実施形態においては、外部記憶装置アクセス制御部１３０にて書き込み要求を貯めて、その貯めておいた書き込み要求をまとめて１つの新たな書き込み要求に変換して外部記憶装置２０３側に送るようにし、その際に読み出し要求が増えるにつれ外部記憶装置２０３側への書き込み要求が減るようにしているため、外部記憶装置２０３側に送られる書き込み要求の数はグラフパターン９０５で示されるようになり、読み出し要求は待たされずに処理される。
【００７５】
グラフパターン９０５では、元のグラフパターン９０３と比べて書き込み要求の処理できる量が減っているように見える。しかし、このような箇所では、多くの書き込み要求がまとめて一度に処理されており、最大の効率で書き込みを行うことができる。
【００７６】
このように本実施形態においては、書き込み要求と読み出し要求とが大量に発生したとき、
（１）読み出し要求が待たされずに処理される
（２）書き込み要求が効率的に処理される
ことを同時に可能にしている。
【００７７】
また本実施形態においては、書き込み要求と読み出し要求とが少ないときには、書き込み要求を貯めずに直ちに処理するため、書き込み要求に対するレスポンスを上げることができる。
【００７８】
［第２の実施形態］
前記第１の実施形態では、外部記憶装置２０３に対する書き込みがシーケンシャル書き込みである場合を前提として説明した。しかし、外部記憶装置２０３に対する書き込みには、ランダムアクセスの場合もある。
【００７９】
そこで、ランダムアクセスとなる一連の書き込み要求（３０３）に対して、所定の条件を満たした場合に、前記第１の実施形態と同様にまとめて書き込むことができるようにした本発明の第２の実施形態について説明する。
【００８０】
まず、図１０において符号１０で示すように、一連の書き込み要求３０３（読み出し要求３０４）の指定する外部記憶装置２０３内の書き込み先（読み出し元）が、アドレス（２，１）、アドレス（１，２）、アドレス（３，３）…のように、ランダムとなる利用方法があるとする。ここでは、外部記憶装置２０３の領域を便宜的に２次元的に表している。本実施形態では、このようなランダムな読み出し／書き込みを、図１０中のインデックスファイル１１と外部記憶装置２０３に置かれるデータファイル１２とを利用して、以下に述べる新たなデータの読み出し／書き込みに変換するようにしている。
【００８１】
「データＡをアドレス（２，１）に書く」という処理は、「データファイル１２の終端位置（ｍ）からＡを書く」という処理と、「インデックスファイル１１の（２，１）の位置にデータファイル１２中のＡの位置（ｍ）の情報を書く」という処理の２つの処理に分けることができる。同様に、「アドレス（２，１）からデータＡを読み出す」という処理は、「インデックスファイル１１の（２，１）の位置からデータファイル１２中のＡの位置（ｍ）の情報を読み出す」という処理と、「データファイル１２の位置（ｍ）のデータＡを読み出す」という処理の２つの処理に分けることができる。
【００８２】
ここで、インデックスファイル１１は大容量を必要としない。このためインデックスファイル１１はメモリに常駐させることができ、高速アクセスが可能となる。つまり、インデックスファイル１１を利用することによる、外部記憶装置アクセス速度への影響は無視できる。また、データファイル１２に対する書き込みでは、データは必ず当該データファイル１２の最後に追加されていくので、シーケンシャル書き込みとなり、前記第１の実施形態で前提とした条件に合致する。
【００８３】
図１１に、上記したランダムな読み出し／書き込みをシーケンシャルな読み出し／書き込みに変換する手法を適用する、本発明の第２の実施形態に係る計算機システムの全体構成を示す。なお、図１と同一部分には同一符号を付してある。
【００８４】
この図１１の構成の計算機システムの特徴は、ドライバ１００内の、ＯＳ２０１とのインタフェース部分に、更に具体的に述べるならばＯＳ２０１とＩ／Ｏ処理部１１０との間に、データ変換部１４０を追加し、ＯＳ２０１からの書き込み要求３０３、読み出し要求３０４を、図１０中のデータファイル１２に対する書き込み要求３１０、読み出し要求３１１に変換する点にある。
【００８５】
そのため、データ変換部１４０には、書き込み要求３０３に対しては、当該要求３０３の指定する書き込み先（ｉ，ｊ）に一致する図１０中のインデックスファイル１１の位置（ｉ，ｊ）に、データファイル１２の終端位置の情報を書き込む機能と、データファイル１２の終端位置から当該書き込み要求３０３で指定されたデータを書き込むための新たな書き込み要求３１０に変換する機能とが設けられる。またデータ変換部１４０には、読み出し要求３０４に対しては、当該要求３０３の指定する読み出し元（ｉ，ｊ）に一致する図１０中のインデックスファイル１１の位置（ｉ，ｊ）から、データファイル１２中の対応する位置の情報を読み出す機能と、インデックスファイル１１から読み出した位置情報の示すデータファイル１２の位置から当該読み出し要求３０４で指定されたサイズのデータを読み出すための新たな読み出し要求３１１に変換する機能とが設けられている。
【００８６】
したがって、Ｉ／Ｏ処理部１１０には、前記第１の実施形態における書き込み要求３０３、読み出し要求３０４に代えて、データ変換部１４０から書き込み要求３１０、読み出し要求３１１が送られ、Ｉ／Ｏ処理部１１０からパラメータ決定部１２０には読み出し要求３１１が、外部記憶装置アクセス制御部１３０には書き込み要求３１０、読み出し要求３１１が送られる。但し、これら各部１１０，１２０，１３０の動作は前記第１の実施形態と同様であり、必要ならば書き込み要求３０３を書き込み要求３１０に、読み出し要求３０４を読み出し要求３１１に読み替えられたい。
【００８７】
また本実施形態では、外部記憶装置アクセス制御部１３０から外部記憶装置２０３側に送られた書き込み要求３０５または読み出し要求３０６に対し当該外部記憶装置２０３から完了通知３０７が返された場合、外部記憶装置アクセス制御部１３０からＩ／Ｏ処理部１１０にはドライバ１００内部での完了通知３１２が送られる。この完了通知３１２はＩ／Ｏ処理部１１０からデータ変換部１４０に渡される。するとデータ変換部１４０は当該完了通知３１２、つまりデータファイル１２を対象とする書き込み要求３０５に対するドライバ１００での完了通知３１２を、ＯＳ２０１からの書き込み要求３０３に対する完了通知３０８に変換してＯＳ２０１に渡す。
【００８８】
以上に述べたように、ＯＳ２０１からの書き込み要求３０３、読み出し要求３０４を、図１０中のデータファイル１２に対する書き込み要求３１０、読み出し要求３１１に変換するデータ変換部１４０をドライバ１００内に追加することで、シーケンシャルな書き込みでない場合にも、持つとも最近の単位時間内の読み出し要求３０４の数に応じて決まる書き込み要求数をまとめた書き込みを行うことができる。つまりデータの形式によらず、読み出し要求３０４の数に応じたまとめ書きを行うことができる。
【００８９】
なお、本実施形態では、外部記憶装置２０３上のデータの更新のための書き込み要求であっても、更新が行われるのはインデックスファイル１１上のデータの書き込み先を示す情報のみであり、データはデータファイル１２の最後に追加される。これについて例を挙げて説明する。
【００９０】
今、先に述べたデータＡをデータＡ′に更新するために、「データＡ′をアドレス（２，１）に書く」ことを指定する書き込み要求３０３を処理するものとする。このとき、データファイル１２の終端位置がｎであるものとする。すると、「データＡ′をアドレス（２，１）に書く」処理は、「データファイル１２の終端位置（ｎ）からＡ′を書く」という処理と、「インデックスファイル１１の（２，１）の位置にデータファイル１２中のＡ′の位置（ｎ）の情報を書く」処理に分けられる。ここで、インデックスファイル１１の（２，１）の位置には、データＡが書かれているデータファイル１２の位置ｍの情報が既に書かれている。したがってインデックスファイル１１上では、このｍがｎに更新されることになる。
【００９１】
一方、データファイル１２上では、データＡ′が、位置ｍから（旧データＡに上書きして）書き込まれるのではなく、当該データファイル１２の終端位置ｎから書き込まれる。このため、位置ｍから書かれている旧データＡは物理的には更新されず保存される。したがってデータファイル１２上では、時間経過と共に、更新前の旧データが増加して、外部記憶装置２０３の領域を有効に利用することが困難となる。そこで、インデックスファイル１１に登録されている位置情報で指定されるデータファイル１２上のデータを、適宜新たにデータファイル１２上に再配置して、旧データを削除するとよい。
【００９２】
［第３の実施形態］
次に本発明の第３の実施形態について、図１２に示す計算機システムのブロック構成図を参照して説明する。なお、図１と同一部分には同一符号を付してある。
【００９３】
この本実施形態の特徴は、前記第１及び第２の実施形態では、パラメータ決定部１２０でのパラメータ計算に用いる関数ｆ(ｘ)が、システムに固定のものであることを前提としているのに対し、所定時間当たりの読み出し要求３０４と書き込み要求３０３発生頻度に基づいて動的に変更される点にある。そのために、図１２の構成の計算機システムでは、図１中のＩ／Ｏ処理部１１０、パラメータ決定部１２０に代えて、以下に述べるＩ／Ｏ処理部１１０′、パラメータ決定部１２０′を用いている点にある。
【００９４】
まず本実施形態では、前記単位時間より大きな単位の所定時間、例えば１時間当たりの読み出し要求３０４と書き込み要求３０３の発生頻度をパラメータ決定部１２０′にて調べるようにしている。このため、Ｉ／Ｏ処理部１１０′は、ＯＳ２０１から書き込み要求３０３を受け取った場合、当該書き込み要求３０３を外部記憶装置アクセス制御部１３０の他にパラメータ決定部１２０′にも送るようにしている。つまり、Ｉ／Ｏ処理部１１０′からパラメータ決定部１２０′には、読み出し要求３０４の他に書き込み要求３０３も送られる。パラメータ決定部１２０′では、１時間当たりの読み出し要求３０４と書き込み要求３０３の発生頻度を取得する。これは、前記第１の実施形態において単位時間（５秒）毎の読み出し要求３０４の数を図２中のパラメータ決定部１２０の過去データ記憶部１２４にてカウントするのと同様の手法で行える。
【００９５】
今、読み出し要求と書き込み要求の発生頻度をそれぞれａ，ｂであるとすると、本実施形態では、書き込み要求を貯める数ｙを表す関数ｆ(ｘ)として、
Figure 0004176933
のよう決定される。ここで、ｋがシステムによって異なる定数である点は、前記（２），（３）式と同様である。
【００９６】
したがって、ａがａ1，ａ2，ａ3と変化し、ｂがｂ1，ｂ2，ｂ3と変化する場合には、上記（４）式で示される関数ｆ(ｘ)は、図１３のように動的に変化する（図の例は、ａ1／ｂ1＞ａ2／ｂ2＞ａ3／ｂ3の場合）。
【００９７】
この例では、読み出し要求が少ないときは、まとめて書き込む数は少ないが、読み出し要求が大量に発生し、外部記憶装置２０３へのアクセスが混雑しているときには、書き込み要求はｂ／ａずつまとめられるので、外部記憶装置２０３への書き込み要求と読み出し要求の数をほぼ同数にすることができる。
【００９８】
これについて、具体例で説明する。
今、図１２のシステムで、１時間に読み出しが（ａ＝）２００回、書き込みが（ｂ＝）１０００回起こっているとする。このとき、ｘ１を最近の５秒間に受け取った読み出し要求の数、ｙ１を書き込み要求を貯める数とする。
【００９９】
また、図１２のシステムでは、５秒間に１００個以上読み出し要求を受け取った場合には、ｂ／ａ個まとめて書き込むことにする。
このとき、ｂ＝１０００，ａ＝２００，Ａ＝１００，ｋ＝１／１００となり、ｙ１とｘ１との関係は、上記（４）式から、
Figure 0004176933
と表される。
【０１００】
上記（５）式から明らかなように、この例では、読み出し要求数が十分に多いとき（５秒間に１００個以上の場合）、書き込み要求は５個ずつまとめられるので、書き込みの発生頻度は等価的に、ｂ／５＝１０００／５＝２００となって、読み出しの発生頻度ａ（＝２００）に一致し、読み出しと書き込みの比率を等しくすることができる。
【０１０１】
もし、動作の途中で、例えばｂ＝２０００，ａ＝２００に変わったとすると、ｋは１／１００、Ａは１００のままで、
Figure 0004176933
のように変更される。
【０１０２】
この場合も、読み出し要求数が十分に多いとき（５秒間に１００個以上の場合）、書き込み要求は１０個ずつまとめられるので、書き込みの発生頻度は等価的に、ｂ／１０＝２０００／５＝２００となって、読み出しの発生頻度ａ（＝２００）に一致し、読み出しと書き込みの比率を等しくすることができる。
【０１０３】
このようにして、動作の途中で読み出し／書き込みの頻度が変わるような場合でも、読み出し要求が大量に発生し、外部記憶装置２０３へのアクセスが混雑しているときに、書き込み要求をまとめる比率を調整することにより、読み出し／書き込みの比率が変わらないようにすることができる。つまり、読み出し／書き込みの発生パターンが一定でないシステムにおいても、読み出し／書き込みの状況に最適な設定を行うことができる。
【０１０４】
［第４の実施形態］
前記第１乃至第３の実施形態では、最近の単位時間の読み出し要求の数をｘとして、関数ｆ(ｘ)に基づき、パラメータ決定部１２０（または１２０′）にて書き込み要求を貯める数ｙ＝ｆ(ｘ)を決定する方式を適用する場合について説明した。しかし、読み出し要求の数に比べて書き込み要求の数が少ない場合に、上記方式を適用すると、書き込みの実行が長時間待たされる虞がある。
【０１０５】
そこで、最近の単位時間の読み出し要求の数と書き込み要求の数との合計値をｘとして、関数ｆ(ｘ)に基づき書き込み要求を貯める数ｙ＝ｆ(ｘ)を決定することで、読み出し要求の数に比べて書き込み要求の数が少ない場合に、書き込みの実行が長時間待たされるのを防止するようにした本発明の第２の実施形態について、便宜的に図１２に示す計算機システムのブロック構成図を参照して説明する。
【０１０６】
本実施形態の特徴は、ＯＳ２０１からＩ／Ｏ処理部１１０′に書き込み要求３０３が送られた場合、前記第３の実施形態と同様に、当該書き込み要求３０３がＩ／Ｏ処理部１１０′から外部記憶装置アクセス制御部１３０だけでなく、パラメータ決定部１２０′にも送られる点にある。
【０１０７】
また、本実施形態の特徴は、パラメータ決定部１２０′において単位時間毎に、その単位時間内に受け取った読み出し要求３０４と書き込み要求３０３の数の合計を上記ｘとして求めて、ｙ＝ｆ(ｘ)の計算により書き込み要求３０３を貯める数ｙを算出し、パラメータ１２１として外部記憶装置アクセス制御部１３０に通知する点にある。ここで、関数ｆ(ｘ)には、前記（２）式または（４）式の関数を用いればよい。
【０１０８】
このように本実施形態においては、書き込み要求を貯める数について、最近の単位時間に受け取った読み出し要求３０４と書き込み要求３０３の数の合計値に基づき、その合計値が多いほど多く（つまり外部記憶装置２０３に対する書き込み要求３０５の発生頻度を低く）、少ないほど少なくし（つまり外部記憶装置２０３に対する書き込み要求３０５の発生頻度を高くし）、所定値以上では一定数となるように制御している。これにより、外部記憶装置２０３に対する書き込み要求３０５の発生頻度が、読み出しと書き込みが並列に同時に多数発生している状態を的確に反映した最適値となるように設定される。
【０１０９】
以上は、過去データ記憶部１２４に記憶された、最も最近の単位時間にＩ／Ｏ処理部１１０から受け取った読み出し要求３０４の数（及び書き込み要求３０３の数）１２５（ｘ）をもとに、書き込み要求を貯める数（ｙ）を示すパラメータ１２１をパラメータ計算部１２６にて決定し、そのパラメータ１２１の示す数の書き込み要求を外部記憶装置アクセス制御部１３０で貯めて、１つの書き込み要求３０５に変換する場合について説明したが、これに限るものではない。例えば、単位時間にＩ／Ｏ処理部１１０から受け取った読み出し要求３０４で指定されている、読み込むべきデータのサイズ、つまり読み出しデータ量（及び書き込み要求３０３で指定されている書き込むべきデータのサイズ、つまり書き込みデータ量）の合計を記憶領域１３１に記憶して、そのデータのサイズ（ｘ）をもとに、（１つにまとめる書き込み要求の数に対応した）１つにまとめて書き込むべきデータのサイズ（ｙ）を示すパラメータ１２１をパラメータ計算部１２６にて決定し、そのパラメータ１２１の示すデータサイズを満たす数の書き込み要求（３０３）を外部記憶装置アクセス制御部１３０で貯めて、１つの書き込み要求３０５に変換するようにしてもよい。
【０１１０】
また、単位時間に受け取った読み出し要求３０４（及び書き込み要求３０３）の数と対応するデータサイズ（データ量）との両方を記憶領域１３１に記憶して、１つにまとめる書き込み要求の数と、１つにまとめて書き込むべきデータのサイズ（書き込みデータ量）とをそれぞれパラメータ計算部１２６で求めて、パラメータ１２１として用い、外部記憶装置アクセス制御部１３０では、１つにまとめる書き込み要求の数、またはデータサイズのうち、いずれか一方で条件を満足した場合に、当該条件を満足する数の書き込み要求（３０３）をまとめて１つの書き込み要求３０５に変換するようにしてもよい。
【０１１１】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、少なくとも、単位時間当たりの読み出し要求の数または対応する読み出しデータ量に基づいて決まる数の書き込み要求が貯まった段階で、１つの書き込み要求にまとめて外部記憶装置へのアクセスを実行するようにしたので、読み出し要求と書き込み要求が並列に多数発生したときの読み出し要求の処理性能を向上させ、計算機の提供するサービスの速度低下を抑えることができる。
【０１１２】
また本発明によれば、ランダムな書き込みの場合にも、見かけ上シーケンシャルなアクセスとなるように書き込み要求を変換することにより、シーケンシャルアクセスの場合と同様のまとめ書きを行うことができ、ランダムなアクセスとなる読み出し要求と書き込み要求が並列に多数発生したときの読み出し要求の処理性能も向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る計算機システムの全体構成を示すブロック図。
【図２】同実施形態で適用される、書き込み要求、読み出し要求、及び完了通知のフォーマット例を示す図。
【図３】図１中のパラメータ決定部１２０のブロック構成図。
【図４】同時実施形態で適用される、単位時間に受け取った読み出し要求の数から書き込み要求を貯める数を決定するための関数ｙ＝ｆ(ｘ)の一例を示す図。
【図５】図１中の外部記憶装置アクセス制御部１３０のブロック構成図。
【図６】同実施形態における外部記憶装置アクセス制御部１３０での書き込み要求制御処理の手順を示すフローチャート。
【図７】外部記憶装置アクセス制御部１３０にて、貯めておいた複数の書き込み要求３０３を１つの書き込み要求３０５に変換する場合の動作を説明するための図。
【図８】書き込み要求３０５に対する外部記憶装置２０３からの完了通知３０７に基づき、元の書き込み要求３０３に対する完了通知３０８を作成する動作を説明するための図。
【図９】同実施形態の効果を説明するための図。
【図１０】前記第１の実施形態で適用した複数の書き込み要求をまとめて実行する手法を、シーケンシャル書き込みからランダム書き込みにまで適用可能とした本発明の第２の実施形態を説明するための図。
【図１１】同第２の実施形態に係る計算機システムの全体構成を示すブロック図。
【図１２】本発明の第３及び第４の実施形態に係る計算機システムの全体構成を示すブロック図。
【図１３】同第３の実施形態で適用される、単位時間に受け取った読み出し要求の数、並びに書き込み要求と読み出し要求の発生頻度の比率から、書き込み要求を貯める数を決定するための関数ｙ＝ｆ(ｘ)の一例を示す図。
【符号の説明】
１１…インデックスファイル
１２…データファイル
１００…ドライバ（外部記憶装置ドライバプログラム）
１１０，１１０′…Ｉ／Ｏ処理部
１２０，１２０′…パラメータ決定部
１２１…パラメータ
１２４…過去データ記憶部
１２６…パラメータ計算部
１３０…外部記憶装置アクセス制御部
１３２…要求変換部
１３３…タイマ
１３４…書き込み要求記憶部
１３５…ＩＤ記憶部
１４０…データ変換部
２０１…ＯＳ（オペレーティングシステム）
２０２…アプリケーション
２０３…外部記憶装置
３０１，３０３，３０５，３１０…書き込み要求
３０２，３０４，３０６，３１１…読み出し要求
３０７，３０８，３０９，３１２…完了通知[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a computer system in which an external storage device represented by a magnetic disk device is accessed, and in particular, an external storage device driver suitable for performing high-speed data reading / writing on an external storage device. The present invention relates to a recording medium storing a program and a computer having an external storage device access function.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a computer system in which an external storage device represented by a magnetic disk device is connected to a computer (computer main body) and the computer provides necessary services while accessing the external storage device in response to a user request is known. It has been.
[0003]
In this type of computer system, (1) a plurality of read requests and write requests are generated in parallel with respect to the external storage device, and (2) read data regarding read / write processing performance for the external storage device. In many cases, there is an upper limit on the total amount of data and the amount of write data, or the total number of read executions and the number of write executions, or both.
[0004]
As one of such computer systems, there is a computer system that applies a method of executing a plurality of write requests to an external storage device in accordance with an external storage device driver program. The reason for applying this method is that the performance of writing can be improved by executing a plurality of write requests together rather than executing the write requests one by one.
[0005]
For this reason, this type of conventional computer system waits until a predetermined number of write requests or a predetermined amount of data is stored, and writes the stored write requests all at once. However, it is possible to execute a plurality of write requests all together (1) The write request is always performed from the next written location, that is, sequential write, and (2) the time required for one write is: This is a case where it does not change so much up to a certain size.
[0006]
Note that when the parallelism of write requests is small, it is common to write when a certain time has elapsed, even if a predetermined number or amount is not stored, in order to avoid a delay of more than a certain time. It is.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional computer system, a plurality of write requests are collectively executed in accordance with the external storage device driver program in order to improve the performance of writing from the computer to the external storage device. However, no consideration was given to the read request at that time.
[0008]
For this reason, in a conventional computer system, when a large number of read requests and write requests occurred in parallel, it was possible to improve the performance of write request processing by batch writing, but read request processing However, there is a problem in that the speed of the service provided by the computer decreases as a result of exceeding the limit of the processing performance of writing to and reading from the external storage device.
[0009]
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and its purpose is to improve the processing performance of read requests when a large number of read requests and write requests are generated in parallel, and to suppress the decrease in the speed of services provided by the computer. It is an object of the present invention to provide a recording medium on which an external storage device driver program capable of recording and a computer having an external storage device access function are provided.
[0010]
Another object of the present invention is to provide a recording medium that records an external storage device driver program that can perform batch writing even in random writing, and a computer having an external storage device access function.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The recording medium according to the present invention includes at least the number of read requests per unit time to the external storage device or the number of write requests to be combined based on the amount of read data per unit time specified by the read request. Alternatively, a parameter determination step for determining a parameter indicating the write data amount and a write request to the external storage device are temporarily held in the storage area, and the number indicated by the parameter determined by the parameter determination step or the write data amount When the write requests are accumulated, the external storage device is accessed as a single write request, while the external storage device is directly accessed for the read request to the external storage device. Storage device access control step and calculation for accessing external storage device Characterized in that it records the external storage device driver program to be executed by the.
[0012]
In such a configuration, based on at least the number of read requests per unit time to the external storage device or the amount of read data per unit time specified in the read request, the number of write requests to be combined into one Alternatively, the amount of write data is determined, and when the write requests for the determined number or write data amount are accumulated, access to the external storage device is executed in a single write request. When both the parallelism of writing / reading to the device is high, it is possible to prevent waiting for reading due to writing or to take time for writing, and writing when access to the external storage device is free It becomes possible.
[0013]
When the write request is combined into one and access to the external storage device is executed, the completion notification from the external storage device is for the write request combined into one. Therefore, it is necessary to return a completion notification for each original write request to the request source of the original write request (the determined number of write requests). For this purpose, when the information is collected into one write request, the identification information (ID) of the request is stored in the storage area in association with the original write request stored in the storage area. When the completion notification with the identification information is returned from the external storage device, the storage area may be searched with the identification information. In this way, it is possible to reliably detect each original write request, create a completion notice corresponding to each original write request, and return it to the request source.
[0014]
In order to efficiently access the external storage device by combining the determined number or write data amount of write requests into one, the write specified by the determined number or write data amount of the write request Is optimal for sequential access. In such a case, in order to convert the write request for the determined number or write data amount into one new write request, the write destination is the write request for the determined number or write data amount. The write destination specified by the first write request is used as the data size, and it is only necessary to use the total value of each data size specified by the write request corresponding to the determined number or write data amount. By simply executing the above, it is possible to collectively process the writings specified by the corresponding write requests corresponding to the determined number or write data amount.
[0015]
The present invention also ensures that the end-of-file is always stored in the external storage device so that it can be handled as if it were sequential access even when the write specified by the write request to the external storage device is not sequential access, that is, random access. Place a data file to which data is written from the location, receive a write request to the external storage device, convert it to a new write request to write specified data from the end position of the data file, and write specified by the write request before conversion Using the index file indicating the correspondence between the destination and the write destination designated by the converted write request, information indicating the corresponding relationship is set in the index file, and the converted write request is stored in the external storage device. As an actual write request to It characterized in that it also was Migihitsuji.
[0016]
In such a configuration, the sequence of write requests temporarily stored in the storage area is converted into a new write request for requesting data to be written from the end of the data file. Even if the write request is random access, it is always sequential access. Therefore, it is possible to efficiently access the external storage device by combining the determined number of write requests into one.
[0017]
In the present invention, at least the number of read requests per unit time or the amount of read data is applied to a predetermined monotonic non-decreasing function to calculate the number of write requests or the amount of write data to be combined into one. Also features.
[0018]
In such a configuration, as the number of read requests or the amount of read data for the external storage device increases, the number of write requests or the amount of write data to be collected increases, that is, the occurrence frequency of writing decreases. When a large number of read requests and write requests are generated in parallel, the processing performance of read requests can be significantly improved. Here, if the frequency of writing is lowered too much, writing will not be completed promptly. For this reason, an upper limit value is provided for the number of write requests or the amount of write data to be collected, and this upper limit value may be used when the number of read requests to the external storage device or the read data amount is a predetermined value or more.
[0019]
The present invention is also characterized in that the monotonic non-decreasing function is dynamically set from the occurrence frequency of read requests and the occurrence frequency of write requests acquired in a range larger than the unit time.
[0020]
In such a configuration, the number of write requests or the amount of write data combined into one reflects the frequency of occurrence of past read requests and the frequency of occurrence of write requests. Even in a system in which the frequency of occurrence of write requests is not constant, it is possible to make a setting suitable for the situation of occurrence of read / write. In particular, the ratio of the frequency of read requests to the frequency of occurrence of write requests is applied, and the function is dynamically set so that the number of write requests or the amount of write data combined into one is directly proportional to the ratio. In this case, the ratio between the number of reading and writing or the amount of data can be always kept constant in the range where the number of read requests to the external storage device or the amount of read data is a predetermined value or more.
[0021]
In addition, the present invention calculates the number of write requests or the amount of write data to be combined into one, not only the number of read requests or the amount of read data per unit time, but also the number of writes per unit time to the external storage device. The present invention is also characterized in that the number of requests or the amount of write data per unit time specified in the write request is also taken into account.
[0022]
In such a configuration, although the number of write requests or the amount of write data is small, only the number of read requests or the amount of read data is large, and the number of write requests or the amount of write data combined into one is large. It is possible to prevent the value from being determined, and it is possible to set the occurrence frequency of writing to an optimum value that accurately reflects the state in which a large number of reads and writes are simultaneously generated in parallel.
[0023]
Note that the present invention relating to a machine-readable recording medium in which the above external storage device driver program is recorded is also established as an invention relating to a computer having functional means realized by the program, and is applied by the program. It is also established as an invention relating to a method having a procedure.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0025]
[First Embodiment]
(overall structure)
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a computer system according to the first embodiment of the present invention.
[0026]
The computer system of FIG. 1 employs a configuration in which a computer 204 and an external storage device 203 typified by a magnetic disk device are connected by a bus 205.
[0027]
On the computer 204, an application (application program) 202, an OS (operating system) 201, and a driver (external storage device driver program) 100 directly related to the present invention operate as software.
[0028]
A user of a computer system receives a service provided by the computer system by using the application 202 via an input device such as a keyboard and a mouse. The application 202 (the CPU that executes the application) sends a write request 301 or a read request 302 to the external storage device 203 to the OS 201 in response to a request from the user.
[0029]
When the OS 201 receives the write request 301 or the read request 302 from the application 202, the OS 201 sends a corresponding write request 303 or read request 304 to the driver 100.
[0030]
When the driver 100 receives the write request 303 or the read request 304 from the OS 201, the driver 100 sends it to the external storage device 203 side (specifically, a channel device (not shown) that controls data transfer between the main storage and the external storage device 203). The corresponding write request 305 or read request 306 is sent.
[0031]
As shown in FIG. 2A, the write requests 301, 303, and 305 write ID numbers (identification numbers) specific to each request, write destination (where to write) information, and write source (where data is written). Information) and information on the size of data to be written.
[0032]
Similarly, as shown in FIG. 2B, the read requests 302, 304, and 306 include an ID number unique to each request, information of a read source (where data is read), and a read destination (where is read). Contains information and information on the size to be read.
[0033]
When the execution of the write request 305 or the read request 306 is completed, the external storage device 203 sends a completion notification 307 indicating that fact to the driver 100.
[0034]
Upon receiving the completion notification 307 from the external storage device 203, the driver 100 sends a completion notification 308 at the corresponding driver 100 to the OS 201. Upon receiving the completion notification 308, the OS 201 sends a completion notification 309 in the corresponding OS 201 to the application 202. By receiving the completion notification 309 from the OS 201, the application 202 can know that the writing or reading in the external storage device 203 with respect to the write request 301 or the read request 302 has been completed.
[0035]
The completion notifications 307, 308, and 309 include the ID numbers of the corresponding requests as shown in FIG.
[0036]
(Configuration of driver 100)
Next, the internal configuration of the driver 100 will be described with reference to FIG.
First, the driver 100 receives an I / O (input / output) processing unit 110 that receives a request (write request 303, read request 304) from the OS 201 and returns a result in response to a request for which processing has been completed, and an external storage device described below. A parameter determination unit 120 for setting parameters used by the access control unit 130 and a write request 305 or a read request 306 corresponding to the request from the OS 201 are sent to the external storage device 203 side, and the completion from the external storage device 203 side The external storage device access control unit 130 that receives the notification 307 includes three functional units. Here, the parameter determination unit 120 sends to the external storage device access control unit 130 a parameter 121 (described later) used for writing control.
[0037]
(Function of the I / O processing unit 110 in the driver 100)
Next, functions of the I / O processing unit 110 will be described.
A read request 301 and a write request 302 from the application 202 are sent to the I / O processing unit 110 in the driver 100 as a write request 303 and a read request 304 through the OS 201.
[0038]
When receiving the read request 304 from the OS 201, the I / O processing unit 110 sends the received read request 304 to the external storage device access control unit 130 and also to the parameter determination unit 120. When the I / O processing unit 110 receives the write request 303, the I / O processing unit 110 sends the write request 303 to the external storage device access control unit 130.
[0039]
(Function of parameter determination unit 120 in driver 100)
Next, the function of the parameter determination unit 120 will be described with reference to the block diagram of the parameter determination unit 120 shown in FIG.
[0040]
The parameter determination unit 120 includes a past data storage unit 124 that stores the number of read requests 304 received from the I / O processing unit 110 in a certain past time (most recent unit time), and the past data storage unit 124 A parameter calculation unit 126 that determines a parameter 121 indicating the number of write requests to be stored based on stored information, that is, the number 125 of read requests. The parameter 121 determined by the parameter calculation unit 126 is sent to the external storage device access control unit 130.
[0041]
The past data storage unit 124 stores one counter 122 and a plurality of, for example, five storage areas 123-1 to 123, in order to store the number of write requests 303 received in a past fixed time (most recent unit time). Use -5 to do the following: As an example, a case where the number of requests received within a unit time of 5 seconds is stored in units of 5 seconds.
[0042]
First, the number of read requests 304 received per second is counted by the counter 122 and stored in the storage area 123-1. The number of read requests 304 received in the next one second is counted and stored in the storage area 123-2. When this is repeated and the storage area 123-5 is stored, the next storage is in the storage area 123-1. To obtain the number of read requests 304 for the past 5 seconds, the numbers stored in the storage areas 123-1 to 123-5 are summed. In the same manner, the data size requested by the read request 304 for the past 5 seconds can also be stored in the storage areas 123-1 to 123-5 in units of 1 second.
[0043]
The parameter calculation unit 126 receives the number 125 of read requests for the latest unit time from the past data storage unit 124 and performs the following processing.
[0044]
First, if the number of write requests to be stored is y and the number of read requests received per unit time is x, the relationship between y and x is calculated using a function f (x):
y = f (x) (1)
It can be expressed as.
[0045]
Here, as function f (x),
(1) Large when x is large and small when x is small
(2) Does not become larger than a certain level
Apply a function like
[0046]
The reason why the function f (x) satisfying the condition (1) is applied is as follows.
(A) When the parallelism of reading is high (corresponding to the case where x is large), the value of y = f (x) becomes large, that is, the number of write requests to be stored becomes large, and the frequency of writing is lowered. Therefore, it is possible to avoid waiting for the reading process during writing.
(B) Conversely, when the degree of parallelism of reading is low (corresponding to the case where x is small), the value of y = f (x) becomes small, that is, the number of write requests to be stored becomes small. The frequency can be increased and the response of writing can be improved.
[0047]
Next, the reason why the function f (x) satisfying the condition (2) is applied is that the parallelism of reading is high, and if the frequency of writing is too low, writing does not end quickly. This is to prevent a problem that the application 202 waits for the end of writing and the performance is not improved.
[0048]
In the present embodiment, as a function f (x) that satisfies the above two conditions (1) and (2), for example, a function f (x) as shown in FIG.
Figure 0004176933
A function f (x) expressed as follows is defined. Here, k is a constant that varies depending on the system.
[0049]
Thus, the function f (x) applied in the present embodiment increases in proportion to x in the range of 0 ≦ x <A, that is, increases monotonically, and takes a constant value kA in the range of x ≧ A. It is a kind of monotonic non-decreasing function.
[0050]
When the parameter calculation unit 126 receives the number of read requests (125) of the latest unit time (for example, 5 seconds) from the past data storage unit 124, the parameter calculation unit 126 performs an operation according to the above equation (2) by setting it as x. Then, the number y for storing the write request is calculated and sent to the external storage device access control unit 130 as the parameter 121. The parameter calculation unit 126 repeats this operation at the unit time interval (for example, a time interval with 5 seconds as a unit time).
[0051]
The above operation will be described with a specific example. Here, x1 is the number of read requests received in the past 5 seconds, and y1 is the number of write requests accumulated.
Further, in this computer system, when 100 or more read requests are received in the past 5 seconds, 10 write requests are collectively written. At this time, A is 100 and k is 1/10.
[0052]
In other words, the relationship between x1 and y1 is
Figure 0004176933
It is expressed.
[0053]
(Function of the external storage device access control unit 130 in the driver 100)
Next, the function of the external storage device access control unit 130 will be described with reference to the block diagram of the external storage device access control unit 130 shown in FIG.
The external storage device access control unit 130 combines the write request 303 with the storage area 131 for storing information including the write request 303 received from the I / O processing unit 110, and generates a new write request 305. A request conversion unit 132 that decomposes the completion notification 307 from the external storage device 203 side with respect to the write request 305 into completion notifications 308 corresponding to the number of combined write requests 303. Here, it is assumed that the write destination specified by the write request 303 is always the next position of the write destination area specified by the preceding write request 303 (determined by the write destination and the data size). That is, it is assumed that sequential writing is performed.
[0054]
The request conversion unit 132 includes a timer 133 for detecting a timeout. When the timer 133 is set, the timer 133 has a function of counting time and notifying of time-out after a predetermined time. In addition, the timer 133 does not count time in the reset state, and therefore does not time out indefinitely.
[0055]
The storage area 131 is a set of a set of the write request storage unit 134 and the ID storage unit 135. A write request 303 is stored in the write request storage unit 134. Further, the ID storage unit 135 includes an ID in the write request 305 generated corresponding to the write request 303 stored in the write request storage unit 134 that forms a pair with the ID storage unit 135 (FIG. 2A). Reference) is stored.
[0056]
On the other hand, when the read request 304 is received from the I / O processing unit 110, the external storage device access control unit 130 sends the read request 304 as it is to the external storage device 203 side as the read request 306. Similarly, the external storage device access control unit 130 sends a completion notification 307 to the read request 306 from the external storage device 203, that is, a read end notification, as it is to the I / O processing unit 110 as a completion notification 308.
[0057]
Next, the write request control process in the external storage device access control unit 130 will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, the external storage device access control unit 130 performs the following three events:
(1) When a write request 303 is sent from the I / O processing unit 110
(2) When the parameter 121 representing the number (threshold value) to store the write request 303 is sent from the parameter determination unit 120
(3) When time-out (timeout) is notified from the timer 133
Until one of the above occurs, the process waits (step S1).
[0058]
The operation when the event (1) occurs, that is, when the write request 303 is sent from the I / O processing unit 110 will be described.
First, the external storage device access control unit 130 sets the write request 303 received from the I / O processing unit 110 in the write request storage unit 134 in the storage area 131 pointed to by the pointer (step S2). At this time, if the storage area 131 is empty, the pointer points to, for example, the first write request storage unit 134. Note that ID setting is not performed in the ID storage unit 135 that forms a pair with the write request storage unit 134.
[0059]
Next, the external storage device access control unit 130 checks whether or not the write request 303 is set when the storage area 131 is empty, that is, whether or not it is the first write request 303 that is a target of batch writing. (Step S3), if so, the timer 133 is set (Step S4).
[0060]
If it is not the first write request 303, the external storage device access control unit 130 checks the condition whether or not to write after step S4 if it is the first write request 303 (step S5). This condition is when the number of stored write requests is equal to or greater than the number of write requests stored by the parameter 121 from the parameter determination unit 120.
When the above conditions are not satisfied, the external storage device access control unit 130 does not perform writing and returns to the event waiting state in step S1.
[0061]
On the other hand, when the above condition is satisfied, the external storage device access control unit 130 uses the request conversion unit 132 to write the head of the write request 303 stored in the storage area 131 so far (that is, the most recently received write request). The number of consecutive write requests 303 represented by the parameter 121 is collectively converted into one write request 305 (step S6). Assuming that the above condition 1 or condition 2 is satisfied by storing five write requests A to E as the write request 303 in the storage area 131, the contents of the storage area 131 and the write request 305 are as shown in FIG. become.
[0062]
When the external storage device access control unit 130 executes step S6, the ID of the write request 305 converted in step S6 is paired with the write request storage unit 134 in which all the original write requests 303 are stored. The data is written in the ID storage unit 135 as shown in FIG. 7 (step S7). Next, the external storage device access control unit 130 sends a write request 305 to the external storage device 203 side to perform writing, and resets the timer 133 (steps S8 and S9).
[0063]
Subsequently, the external storage device access control unit 130 waits until the write requested by the write request 305 is completed, that is, until the completion notification 307 for the write request 305 is returned from the external storage device 203 (step S10). Whether or not the completion notification 307 for the write request 305 is returned can be determined by whether or not the completion notification 307 in which the same ID as the write request 305 is set is returned.
[0064]
In this state, when the completion notification 307 for the write request 305 is returned from the external storage device 203 to the external storage device access control unit 130, the external storage device access control unit 130 receives all the original write requests from the completion notification 307. A completion notification 308 for 303 is created and sent to the I / O processing unit 110 (step S11). A method of creating the completion notification 308 will be described with reference to FIG.
[0065]
First, when a completion notification 307 for the write request 305 is sent from the external storage device 203, the external storage device access control unit 130 uses this ID (= X) based on the ID (here, X) in the completion notification 307. All the ID storage units 135 in the set storage area 131 are searched, and the corresponding write request 303 (here, each write request 303 of A to E) from the write request storage unit 134 paired with the ID storage unit 135. Take out. Then, the external storage device access control unit 130 creates a corresponding completion notification 308 in which the same ID as that of the write request 303 is set for each of the extracted write requests 303 (A to E).
[0066]
In this way, a corresponding completion notification 308 is created for each write request 303 corresponding to the completion notification 307 stored in the storage area 131, and the I / O processing unit 110 is transmitted from the external storage device access control unit 130. Sent to.
[0067]
Next, the operation when the event (2) occurs, that is, when the parameter 121 indicating the number (threshold value) for storing the write request 303 is sent from the parameter determination unit 120 will be described.
In this case, the external storage device access control unit 130 executes step S5 as it is. That is, the external storage device access control unit 130 confirms the condition for whether or not to perform writing, in the same manner as when the event (1) occurs and the process proceeds to step S5. The subsequent operation is the same as that in the case where the event (1) occurs and step S5 is executed. That is, if the condition is not satisfied, the process returns to step S1, and if the condition is satisfied, the process returns to step S1 after performing steps S6 to S11.
[0068]
Next, an operation when the event (3) occurs, that is, when a time-out is notified from the timer 133 will be described.
In this case, the external storage device access control unit 130 performs the processing from step S6 onward. That is, the external storage device access control unit 130 executes steps S6 to S11 in the same manner as when the event (1) occurs and it is confirmed that the write condition is satisfied in step S5.
[0069]
The first embodiment of the present invention has been described above.
In the first embodiment, when the parallel degree of writing / reading with respect to the external storage device 203 of the application 202 is both high, it is possible to avoid waiting for reading by writing or taking time to write, and Writing can be performed when access to the device 203 is free.
[0070]
The reason for this is that when the parallelism of reading is high, by increasing the amount of writing stored according to f (x) = kx in the above equation (2), by reducing the writing frequency, the total of writing and reading This is because the load on the external storage device 203 can be made uniform.
[0071]
For example, when k = 1/10 and A = 100 in equation (2), that is, when the function of equation (3) is applied, the number of read requests 304 per unit time is 10, 50, 100, 1000, etc. The number of write requests stored changes to 1, 5, 10, and 10, respectively. That is, the threshold for storing write requests is set high when the number of read requests within a unit time is large, and is set low when the number is small. When the number of read requests exceeds a certain number (100), the threshold value is fixed at a certain number.
[0072]
Here, the equalization of the load will be described with reference to the graph of FIG.
In FIG. 9, the left vertical axis 901 indicates the position where the number of write requests is 0, and indicates the number of write requests in the right direction. On the other hand, the vertical axis 902 on the right side indicates the position where the number of read requests is 0, and the number of read requests is indicated in the left direction. The direction along the axes 901 and 902 indicates the time direction. Further, the graph pattern 903 shows a change over time in the number of write requests, and the graph pattern 904 shows a change over time in the number of read requests. Here, the limit at which a write request and a read request can be processed simultaneously in the external storage device 203 is indicated by the interval between the axis 901 and the axis 902.
[0073]
In the graph of FIG. 9, in the conventional method, the limit of the simultaneous processing of the external storage device 203 is exceeded at the portion where the graph patterns 903 and 904 overlap, and either reading or writing is awaited.
[0074]
However, in the present embodiment, the external storage device access control unit 130 stores the write request, and the stored write requests are collectively converted into one new write request and sent to the external storage device 203 side. Since the number of write requests to the external storage device 203 decreases as the number of read requests increases at that time, the number of write requests sent to the external storage device 203 is as shown by the graph pattern 905. Read requests are processed without waiting.
[0075]
In the graph pattern 905, it appears that the amount of write requests that can be processed is reduced compared to the original graph pattern 903. However, in such a place, many write requests are processed at once, and writing can be performed with maximum efficiency.
[0076]
Thus, in this embodiment, when a large number of write requests and read requests occur,
(1) Read request is processed without waiting
(2) Write requests are processed efficiently
Making it possible at the same time.
[0077]
In this embodiment, when there are few write requests and read requests, the write requests are processed immediately without accumulating, so that the response to the write requests can be improved.
[0078]
[Second Embodiment]
The first embodiment has been described on the assumption that the writing to the external storage device 203 is sequential writing. However, writing to the external storage device 203 may be random access.
[0079]
Therefore, in the second embodiment of the present invention, when a predetermined condition is satisfied with respect to a series of write requests (303) for random access, it can be collectively written in the same manner as in the first embodiment. Embodiments will be described.
[0080]
First, as indicated by reference numeral 10 in FIG. 10, the write destination (read source) in the external storage device 203 designated by a series of write requests 303 (read requests 304) is address (2, 1), address (1, 2) Assume that there is a random usage method such as address (3, 3). Here, the area of the external storage device 203 is shown two-dimensionally for convenience. In the present embodiment, such random reading / writing is performed on reading / writing of new data described below using the index file 11 in FIG. 10 and the data file 12 placed in the external storage device 203. I try to convert it.
[0081]
The process of “writing data A at the address (2, 1)” includes the process of “writing A from the end position (m) of the data file 12” and “data at the position (2, 1) of the index file 11”. It can be divided into two processes of “write information on the position (m) of A in the file 12”. Similarly, the process of “reading data A from address (2,1)” is called “reading information of position (m) of A in data file 12 from position (2,1) of index file 11”. The process can be divided into two processes: a process of “reading data A at position (m) of the data file 12”.
[0082]
Here, the index file 11 does not require a large capacity. Therefore, the index file 11 can be resident in the memory, and high speed access is possible. That is, the influence on the external storage device access speed by using the index file 11 can be ignored. In writing to the data file 12, data is always added to the end of the data file 12, so that sequential writing is performed, which satisfies the conditions assumed in the first embodiment.
[0083]
FIG. 11 shows an overall configuration of a computer system according to the second embodiment of the present invention, to which the above-described technique for converting random reading / writing into sequential reading / writing is applied. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as FIG.
[0084]
The computer system having the configuration shown in FIG. 11 is characterized in that a data conversion unit 140 is added between the OS 201 and the I / O processing unit 110, more specifically, in the interface portion with the OS 201 in the driver 100. Then, the writing request 303 and the reading request 304 from the OS 201 are converted into a writing request 310 and a reading request 311 for the data file 12 in FIG.
[0085]
Therefore, in response to the write request 303, the data conversion unit 140 stores the data at the position (i, j) of the index file 11 in FIG. 10 that matches the write destination (i, j) specified by the request 303. A function for writing information on the end position of the file 12 and a function for converting the end position of the data file 12 into a new write request 310 for writing the data designated by the write request 303 are provided. Further, the data conversion unit 140 receives the data file from the position (i, j) of the index file 11 in FIG. 10 corresponding to the read source (i, j) designated by the request 303 in response to the read request 304. 12 and a new read request 311 for reading data of the size specified by the read request 304 from the position of the data file 12 indicated by the position information read from the index file 11. The function to convert is provided.
[0086]
Accordingly, the I / O processing unit 110 receives the write request 310 and the read request 311 from the data conversion unit 140 instead of the write request 303 and the read request 304 in the first embodiment, and the I / O processing unit A read request 311 is sent from 110 to the parameter determination unit 120, and a write request 310 and a read request 311 are sent to the external storage device access control unit 130. However, the operations of these units 110, 120, and 130 are the same as those in the first embodiment. If necessary, the write request 303 should be replaced with the write request 310 and the read request 304 can be replaced with the read request 311.
[0087]
In this embodiment, when the completion notification 307 is returned from the external storage device 203 to the write request 305 or the read request 306 sent from the external storage device access control unit 130 to the external storage device 203 side, the external storage device A completion notification 312 in the driver 100 is sent from the access control unit 130 to the I / O processing unit 110. This completion notification 312 is transferred from the I / O processing unit 110 to the data conversion unit 140. Then, the data conversion unit 140 converts the completion notification 312, that is, the completion notification 312 in the driver 100 for the write request 305 for the data file 12, into a completion notification 308 for the write request 303 from the OS 201 and passes it to the OS 201.
[0088]
As described above, the data conversion unit 140 that converts the write request 303 and the read request 304 from the OS 201 into the write request 310 and the read request 311 for the data file 12 in FIG. Even when sequential writing is not performed, it is possible to perform writing in which the number of write requests determined according to the number of read requests 304 within the latest unit time is included. That is, it is possible to perform batch writing according to the number of read requests 304 regardless of the data format.
[0089]
In this embodiment, even if a write request for updating data on the external storage device 203 is performed, only the information indicating the data write destination on the index file 11 is updated, and the data is It is added to the end of the data file 12. This will be described with an example.
[0090]
Now, in order to update the data A described above to the data A ′, it is assumed that the write request 303 specifying “write data A ′ to the address (2, 1)” is processed. At this time, it is assumed that the end position of the data file 12 is n. Then, the process of “writing data A ′ at address (2, 1)” includes the process of “writing A ′ from the end position (n) of data file 12” and the process of “(2, 1) of index file 11”. The process is divided into “write information of position (n) of A ′ in the data file 12 in the position”. Here, at the position (2, 1) of the index file 11, information on the position m of the data file 12 in which the data A is written is already written. Therefore, m is updated to n on the index file 11.
[0091]
On the other hand, on the data file 12, the data A ′ is not written from the position m (overwriting the old data A), but is written from the end position n of the data file 12. For this reason, the old data A written from the position m is stored without being physically updated. Therefore, on the data file 12, the old data before the update increases with time, and it becomes difficult to effectively use the area of the external storage device 203. Therefore, the old data may be deleted by appropriately rearranging the data on the data file 12 specified by the position information registered in the index file 11 on the data file 12 as appropriate.
[0092]
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the block diagram of the computer system shown in FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as FIG.
[0093]
The feature of this embodiment is that in the first and second embodiments, the function f (x) used for parameter calculation in the parameter determination unit 120 is assumed to be fixed to the system. On the other hand, it is dynamically changed based on the frequency of occurrence of the read request 304 and the write request 303 per predetermined time. For this purpose, the computer system having the configuration shown in FIG. 12 uses an I / O processing unit 110 ′ and a parameter determination unit 120 ′ described below in place of the I / O processing unit 110 and the parameter determination unit 120 in FIG. There is in point.
[0094]
First, in the present embodiment, the parameter determination unit 120 ′ checks the occurrence frequency of the read request 304 and the write request 303 per unit time larger than the unit time, for example, one hour. Therefore, when the I / O processing unit 110 ′ receives the write request 303 from the OS 201, the I / O processing unit 110 ′ sends the write request 303 to the parameter determining unit 120 ′ in addition to the external storage device access control unit 130. That is, in addition to the read request 304, the write request 303 is also sent from the I / O processing unit 110 ′ to the parameter determination unit 120 ′. The parameter determination unit 120 ′ acquires the occurrence frequency of the read request 304 and the write request 303 per hour. This can be done by a method similar to that in the first embodiment, in which the number of read requests 304 per unit time (5 seconds) is counted by the past data storage unit 124 of the parameter determination unit 120 in FIG.
[0095]
Assuming that the occurrence frequency of a read request and a write request is a and b, respectively, in the present embodiment, a function f (x) representing the number y for storing a write request is
Figure 0004176933
It is determined as follows. Here, the point that k is a constant that differs depending on the system is the same as in the expressions (2) and (3).
[0096]
Therefore, a is a 1 , A 2 , A Three And b is b 1 , B 2 , B Three The function f (x) expressed by the above equation (4) dynamically changes as shown in FIG. 13 (the example in the figure is a 1 / B 1 > A 2 / B 2 > A Three / B Three in the case of).
[0097]
In this example, when the number of read requests is small, the number of data to be written together is small, but when a large number of read requests are generated and access to the external storage device 203 is congested, the write requests are collected by b / a. Therefore, the number of write requests and read requests to the external storage device 203 can be made almost the same.
[0098]
This will be described with a specific example.
In the system shown in FIG. 12, it is assumed that reading occurs (a =) 200 times and writing (b =) 1000 times in one hour. At this time, x1 is the number of read requests received in the last 5 seconds, and y1 is the number of write requests stored.
[0099]
In the system shown in FIG. 12, when 100 or more read requests are received in 5 seconds, b / a data are written together.
At this time, b = 1000, a = 200, A = 100, k = 1/100, and the relationship between y1 and x1 is from the above equation (4).
Figure 0004176933
It is expressed.
[0100]
As is clear from the above equation (5), in this example, when the number of read requests is sufficiently large (in the case of 100 or more in 5 seconds), the write requests are grouped by five, so the frequency of occurrence of writing is equivalent. Therefore, b / 5 = 1000/5 = 200, which coincides with the read occurrence frequency a (= 200), so that the ratio between read and write can be made equal.
[0101]
If, for example, b = 2000 and a = 200 are changed during the operation, k remains 1/100 and A remains 100.
Figure 0004176933
It is changed as follows.
[0102]
Also in this case, when the number of read requests is sufficiently large (in the case of 100 or more in 5 seconds), since 10 write requests are collected, the write occurrence frequency is equivalently b / 10 = 2000/5 = 200, which coincides with the read occurrence frequency a (= 200), and the ratio of read to write can be made equal.
[0103]
In this way, even when the read / write frequency changes during the operation, when a large number of read requests are generated and access to the external storage device 203 is congested, the ratio of the write requests to be collected is set. By adjusting, it is possible to prevent the read / write ratio from changing. That is, even in a system in which the read / write generation pattern is not constant, it is possible to perform optimum settings for the read / write situation.
[0104]
[Fourth Embodiment]
In the first to third embodiments, assuming that the number of read requests in the latest unit time is x, the number y = the number of write requests stored in the parameter determination unit 120 (or 120 ′) based on the function f (x). The case of applying the method for determining f (x) has been described. However, when the number of write requests is smaller than the number of read requests and the above method is applied, there is a possibility that the execution of writing may be waited for a long time.
[0105]
Therefore, the total value of the number of read requests and the number of write requests in the recent unit time is set as x, and the number y = f (x) for storing the write requests is determined based on the function f (x), thereby reading request. FIG. 12 is a block diagram of the computer system shown for convenience in the second embodiment of the present invention in which the execution of writing is prevented from waiting for a long time when the number of write requests is smaller than the number of This will be described with reference to the configuration diagram.
[0106]
A feature of the present embodiment is that when a write request 303 is sent from the OS 201 to the I / O processing unit 110 ′, the write request 303 is externally transmitted from the I / O processing unit 110 ′ as in the third embodiment. It is sent to not only the storage device access control unit 130 but also the parameter determination unit 120 ′.
[0107]
The feature of the present embodiment is that the parameter determination unit 120 ′ obtains, for each unit time, the total number of read requests 304 and write requests 303 received within the unit time as x, and y = f (x ) To calculate the number y for storing the write request 303 and notify the external storage device access control unit 130 as the parameter 121. Here, the function of the formula (2) or the formula (4) may be used as the function f (x).
[0108]
As described above, in the present embodiment, the number of write requests to be stored is larger as the total value increases (that is, the external storage device) based on the total value of the number of read requests 304 and write requests 303 received in the latest unit time. The frequency of occurrence of write requests 305 to 203 is low), and the smaller the number is (that is, the frequency of occurrence of write requests 305 to the external storage device 203 is increased), and the control is performed so that the number is constant above a predetermined value. As a result, the frequency of occurrence of the write request 305 to the external storage device 203 is set to an optimal value that accurately reflects the state in which a large number of reads and writes are occurring simultaneously in parallel.
[0109]
The above is based on the number of read requests 304 (and the number of write requests 303) 125 (x) received from the I / O processing unit 110 in the most recent unit time stored in the past data storage unit 124. A parameter 121 indicating the number of write requests to be stored (y) is determined by the parameter calculation unit 126, and the number of write requests indicated by the parameter 121 is stored in the external storage device access control unit 130 and converted into one write request 305. However, the present invention is not limited to this. For example, the size of data to be read designated by the read request 304 received from the I / O processing unit 110 per unit time, that is, the size of read data (and the size of data to be written designated by the write request 303, that is, The total amount of data to be written is stored in the storage area 131, and based on the size (x) of the data, the size of the data to be written together (corresponding to the number of write requests to be collected together) The parameter 121 indicating (y) is determined by the parameter calculation unit 126, and the number of write requests (303) satisfying the data size indicated by the parameter 121 are stored in the external storage device access control unit 130, thereby providing one write request 305. You may make it convert into.
[0110]
In addition, both the number of read requests 304 (and write requests 303) received per unit time and the corresponding data size (data amount) are stored in the storage area 131, and the number of write requests to be combined into one. The size of data to be collectively written (amount of write data) is obtained by the parameter calculation unit 126 and used as the parameter 121. The external storage device access control unit 130 determines the number of write requests to be collected or data If any one of the sizes satisfies the condition, the number of write requests (303) satisfying the condition may be collectively converted into one write request 305.
[0111]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, at least when the number of write requests determined based on the number of read requests per unit time or the corresponding amount of read data is accumulated, the write requests are collectively combined into one write request. Since access to the storage device is executed, it is possible to improve the processing performance of read requests when a large number of read requests and write requests are generated in parallel, and to suppress a decrease in the speed of services provided by the computer.
[0112]
Further, according to the present invention, even in the case of random writing, by converting the write request so as to be apparently sequential access, it is possible to perform batch writing similar to the case of sequential access, and random access The processing performance of read requests when a large number of read requests and write requests are generated in parallel can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a computer system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing a format example of a write request, a read request, and a completion notification applied in the embodiment.
3 is a block configuration diagram of a parameter determination unit 120 in FIG.
FIG. 4 is a diagram showing an example of a function y = f (x) for determining the number of write requests to be stored from the number of read requests received per unit time, applied in the simultaneous embodiment.
5 is a block configuration diagram of an external storage device access control unit 130 in FIG. 1. FIG.
FIG. 6 is an exemplary flowchart showing the procedure of a write request control process in the external storage device access control unit 130 according to the embodiment;
FIG. 7 is a diagram for explaining an operation when a plurality of stored write requests 303 are converted into one write request 305 in the external storage device access control unit 130;
FIG. 8 is a diagram for explaining an operation of creating a completion notification 308 for the original write request 303 based on a completion notification 307 from the external storage device 203 for the write request 305;
FIG. 9 is a view for explaining the effect of the embodiment;
FIG. 10 is a diagram for explaining a second embodiment of the present invention in which the technique for collectively executing a plurality of write requests applied in the first embodiment can be applied from sequential writing to random writing. .
FIG. 11 is an exemplary block diagram showing the overall configuration of a computer system according to the second embodiment;
FIG. 12 is a block diagram showing the overall configuration of a computer system according to third and fourth embodiments of the present invention.
FIG. 13 is a function y for determining the number of write requests to be stored from the number of read requests received per unit time and the ratio between the frequency of write requests and read requests applied in the third embodiment. The figure which shows an example of = f (x).
[Explanation of symbols]
11 ... Index file
12 ... Data file
100: Driver (External Storage Device Driver Program)
110, 110 '... I / O processor
120, 120 '... parameter determination unit
121 ... parameter
124... Past data storage unit
126: Parameter calculation unit
130: External storage device access control unit
132 ... request conversion unit
133 ... Timer
134: Write request storage unit
135 ... ID storage unit
140: Data converter
201 ... OS (Operating System)
202 ... Application
203 ... External storage device
301, 303, 305, 310 ... Write request
302, 304, 306, 311 ... read request
307, 308, 309, 312 ... notification of completion

Claims (6)

外部記憶装置へのアクセスを行う計算機に、
前記外部記憶装置への最も最近の単位時間における読み出し要求の数、または当該読み出し要求で指定される前記最も最近の単位時間における読み出しデータ量に基づいて、１つにまとめる書き込み要求の数または書き込みデータ量を示すパラメータを決定するパラメータ決定ステップと、
前記外部記憶装置への書き込み要求を受け取る毎に、当該書き込み要求を記憶領域に一時的に保持するステップと、
前記記憶領域が空の状態にあるときに前記保持するステップが実行されたかを判定するステップと、
前記記憶領域が空の状態にあるときに前記保持するステップが実行されたと判定された場合、一定時間を計測するタイマを起動するステップと、
前記記憶領域に、前記パラメータ決定ステップにより決定されたパラメータの示す数または書き込みデータ量分の書き込み要求が貯まった第１の場合と、前記決定されたパラメータの示す数または書き込みデータ量分の書き込み要求が貯まらなくても、前記タイマが前記一定時間を計測し終えた第２の場合のいずれの場合にも、前記記憶領域に貯まっている書き込み要求を、まとめて１つの書き込み要求として前記外部記憶装置へのアクセスを実行する一方、前記外部記憶装置への読み出し要求に対しては当該読み出し要求を前記記憶領域に貯めておかずに前記外部記憶装置へのアクセスを実行するアクセス実行ステップと
を実行させるための外部記憶装置ドライバプログラムであって、
前記パラメータ決定ステップは、前記最も最近の単位時間における読み出し要求の数または読み出しデータ量に基づいて前記１つにまとめる書き込み要求の数または書き込みデータ量を算出するパラメータ計算ステップであって、前記最も最近の単位時間における読み出し要求の数または読み出しデータ量をｘとし、前記１つにまとめる書き込み要求の数または書き込みデータ量をｙとし、予め定められた読み出し要求の数または読み出しデータ量をＡとし、予め定められた書き込み要求の数または書き込みデータ量をｋＡとすると、前記ｘが前記Ａ未満の場合には前記ｙをｋｘとして算出し、前記ｘが前記Ａ以上の場合には前記ｙを前記ｋＡとして算出するパラメータ計算ステップを含む
ことを特徴とする外部記憶装置ドライバプログラムを記録した機械読み取り可能な記録媒体。To the computer that accesses the external storage device,
Based on the number of read requests to the external storage device in the most recent unit time or the amount of read data in the most recent unit time specified by the read request, the number of write requests or write data to be combined into one A parameter determining step for determining a parameter indicating the quantity;
Each time a write request to the external storage device is received , temporarily holding the write request in a storage area ;
Determining whether the holding step has been performed when the storage area is empty;
If it is determined that the step of holding is executed when the storage area is empty, starting a timer that measures a certain time; and
A first case in which write requests for the number or write data amount indicated by the parameter determined in the parameter determination step are stored in the storage area, and a write request for the number or write data amount indicated by the determined parameter Even if the timer is not stored, the write request stored in the storage area is collectively stored as one write request in any case of the second case where the timer finishes measuring the predetermined time. And executing an access execution step for executing an access to the external storage device without storing the read request in the storage area in response to a read request to the external storage device. External storage device driver program,
The parameter determining step is a parameter calculating step of calculating the number of write requests or the amount of write data to be combined into the one based on the number of read requests or the amount of read data in the most recent unit time. The number of read requests or the amount of read data per unit time is x, the number of write requests or the write data amount to be combined into one is y, the predetermined number of read requests or the amount of read data is A, and When the predetermined number of write requests or write data amount is kA, when x is less than A, y is calculated as kx, and when x is greater than or equal to A, y is set as kA. An external storage device driver program comprising a parameter calculation step for calculating A machine-readable recording medium on which is recorded. 外部記憶装置へのアクセスを行う計算機に、
少なくとも、前記外部記憶装置への最も最近の単位時間における読み出し要求の数、または当該読み出し要求で指定される前記最も最近の単位時間における読み出しデータ量に基づいて、１つにまとめる書き込み要求の数または書き込みデータ量を示すパラメータを決定するパラメータ決定ステップと、
前記外部記憶装置への書き込み要求を受け取る毎に、当該書き込み要求を記憶領域に一時的に保持するステップと、
前記記憶領域が空の状態にあるときに前記保持するステップが実行されたかを判定するステップと、
前記記憶領域が空の状態にあるときに前記保持するステップが実行されたと判定された場合、一定時間を計測するタイマを起動するステップと、
前記記憶領域に、前記パラメータ決定ステップにより決定されたパラメータの示す数または書き込みデータ量分の書き込み要求が貯まった第１の場合と、前記決定されたパラメータの示す数または書き込みデータ量分の書き込み要求が貯まらなくても、前記タイマが前記一定時間を計測し終えた第２の場合のいずれの場合にも、前記記憶領域に貯まっている書き込み要求を、まとめて１つの書き込み要求として前記外部記憶装置へのアクセスを実行する一方、前記外部記憶装置への読み出し要求に対しては当該読み出し要求を前記記憶領域に貯めておかずに前記外部記憶装置へのアクセスを実行するアクセス実行ステップと
を実行させるための外部記憶装置ドライバプログラムであって、
前記パラメータ決定ステップは、前記最も最近の単位時間における読み出し要求の数または読み出しデータ量と、前記単位時間より大きな時間範囲で取得される読み出し要求の発生頻度ａに対する書き込み要求の発生頻度ｂの比率ｂ／ａとに基づいて、前記１つにまとめる書き込み要求の数または書き込みデータ量を算出するパラメータ計算ステップであって、前記最も最近の単位時間における読み出し要求の数または読み出しデータ量をｘとし、前記１つにまとめる書き込み要求の数または書き込みデータ量をｙとし、予め定められた読み出し要求の数または読み出しデータ量をＡとし、予め定められた書き込み要求の数または書き込みデータ量をｋＡとすると、前記ｘが前記Ａ未満の場合には前記ｙをｋ（ｂｘ／ａ）として算出し、前記ｘが前記Ａ以上の場合には前記ｙを前記ｋ（ｂＡ／ａ）として算出するパラメータ計算ステップを含む
ことを特徴とする外部記憶装置ドライバプログラムを記録した機械読み取り可能な記録媒体。To the computer that accesses the external storage device,
Based on at least the number of read requests to the external storage device in the latest unit time or the amount of read data in the most recent unit time specified by the read request, A parameter determining step for determining a parameter indicating the write data amount;
Each time a write request to the external storage device is received , temporarily holding the write request in a storage area ;
Determining whether the holding step has been performed when the storage area is empty;
If it is determined that the step of holding is executed when the storage area is empty, starting a timer that measures a certain time; and
A first case in which write requests for the number or write data amount indicated by the parameter determined in the parameter determination step are stored in the storage area, and a write request for the number or write data amount indicated by the determined parameter Even if the timer is not stored, the write request stored in the storage area is collectively stored as one write request in any case of the second case where the timer finishes measuring the predetermined time. And executing an access execution step for executing an access to the external storage device without storing the read request in the storage area in response to a read request to the external storage device. External storage device driver program,
In the parameter determination step, the ratio b of the number of read requests or the amount of read data in the most recent unit time and the frequency b of write requests to the frequency a of read requests acquired in a time range larger than the unit time b / A is a parameter calculation step for calculating the number of write requests or the amount of write data to be combined into one, wherein the number of read requests or the amount of read data in the most recent unit time is x, Assuming that the number of write requests or the amount of write data combined into one is y, the predetermined number of read requests or the amount of read data is A, and the predetermined number of write requests or the amount of write data is kA, When x is less than A, y is calculated as k (bx / a), There machine-readable recording medium recording the external storage device driver program, which comprises a parameter calculation step of calculating the y as the k (bA / a) in the case of more than the A. 外部記憶装置へのアクセスを行う計算機に、
少なくとも、前記外部記憶装置への最も最近の単位時間における読み出し要求の数、または当該読み出し要求で指定される前記最も最近の単位時間における読み出しデータ量に基づいて、１つにまとめる書き込み要求の数または書き込みデータ量を示すパラメータを決定するパラメータ決定ステップと、
前記外部記憶装置への書き込み要求を受け取る毎に、当該書き込み要求を記憶領域に一時的に保持するステップと、
前記記憶領域が空の状態にあるときに前記保持するステップが実行されたかを判定するステップと、
前記記憶領域が空の状態にあるときに前記保持するステップが実行されたと判定された場合、一定時間を計測するタイマを起動するステップと、
前記記憶領域に、前記パラメータ決定ステップにより決定されたパラメータの示す数または書き込みデータ量分の書き込み要求が貯まった第１の場合と、前記決定されたパラメータの示す数または書き込みデータ量分の書き込み要求が貯まらなくても、前記タイマが前記一定時間を計測し終えた第２の場合のいずれの場合にも、前記記憶領域に貯まっている書き込み要求を、まとめて１つの書き込み要求として前記外部記憶装置へのアクセスを実行する一方、前記外部記憶装置への読み出し要求に対しては当該読み出し要求を前記記憶領域に貯めておかずに前記外部記憶装置へのアクセスを実行するアクセス実行ステップと
を実行させるための外部記憶装置ドライバプログラムであって、
前記パラメータ決定ステップは、前記最も最近の単位時間における読み出し要求の数と前記外部記憶装置への前記最も最近の単位時間における書き込み要求の数との合計値である単位時間当たりの要求数合計値、または前記最も最近の単位時間における読み出しデータ量と前記外部記憶装置への前記最も最近の単位時間における書き込みデータ量との合計値である単位時間当たりのデータ量合計値をｘとし、前記１つにまとめる書き込み要求の数または書き込みデータ量をｙとすると、前記ｘに基づいて前記ｙを算出するパラメータ計算ステップであって、予め定められた要求数合計値またはデータ量合計値をＡとし、予め定められた書き込み要求の数または書き込みデータ量をｋＡとすると、前記ｘが前記Ａ未満の場合には前記ｙをｋｘとして算出し、前記ｘが前記Ａ以上の場合には前記ｙを前記ｋＡとして算出するパラメータ計算ステップを含む
ことを特徴とする外部記憶装置ドライバプログラムを記録した機械読み取り可能な記録媒体。To the computer that accesses the external storage device,
Based on at least the number of read requests to the external storage device in the latest unit time or the amount of read data in the most recent unit time specified by the read request, A parameter determining step for determining a parameter indicating the write data amount;
Each time a write request to the external storage device is received , temporarily holding the write request in a storage area ;
Determining whether the holding step has been performed when the storage area is empty;
If it is determined that the step of holding is executed when the storage area is empty, starting a timer that measures a certain time; and
A first case in which write requests for the number or write data amount indicated by the parameter determined in the parameter determination step are stored in the storage area, and a write request for the number or write data amount indicated by the determined parameter Even if the timer is not stored, the write request stored in the storage area is collectively stored as one write request in any case of the second case where the timer finishes measuring the predetermined time. And executing an access execution step for executing an access to the external storage device without storing the read request in the storage area in response to a read request to the external storage device. External storage device driver program,
The parameter determining step includes a total number of requests per unit time that is a total value of the number of read requests in the most recent unit time and the number of write requests in the most recent unit time to the external storage device, Alternatively, x is a total amount of data per unit time, which is a total value of the amount of read data in the most recent unit time and the amount of data written in the most recent unit time to the external storage device. A parameter calculation step for calculating y based on x, where y is the number of write requests to be summarized or the amount of write data, and A is a predetermined request number total value or data amount total value. Assuming that the number of write requests or the amount of data to be written is kA, when x is less than A, y is kx. Calculated Te, wherein x is machine-readable recording medium recording the external storage device driver program in the case of more than the A which comprises a parameter calculation step of calculating the y as the kA. 外部記憶装置へのアクセスを行う計算機において、
前記外部記憶装置への最も最近の単位時間における読み出し要求の数、または当該読み出し要求で指定される前記最も最近の単位時間における読み出しデータ量に基づいて、１つにまとめる書き込み要求の数または書き込みデータ量を示すパラメータを決定するパラメータ決定手段と、
前記外部記憶装置への書き込み要求が一時的に保持される書き込み要求記憶手段と、
前記外部記憶装置へのアクセスを実行する外部記憶装置アクセス制御手段とを具備し、
前記パラメータ決定手段は、前記最も最近の単位時間における読み出し要求の数または読み出しデータ量に基づいて前記１つにまとめる書き込み要求の数または書き込みデータ量を算出するパラメータ計算手段であって、前記最も最近の単位時間における読み出し要求の数または読み出しデータ量をｘとし、前記１つにまとめる書き込み要求の数または書き込みデータ量をｙとし、予め定められた読み出し要求の数または読み出しデータ量をＡとし、予め定められた書き込み要求の数または書き込みデータ量をｋＡとすると、前記ｘが前記Ａ未満の場合には前記ｙをｋｘとして算出し、前記ｘが前記Ａ以上の場合には前記ｙを前記ｋＡとして算出するパラメータ計算手段を含み、
前記外部記憶装置アクセス制御手段は、
前記外部記憶装置への書き込み要求を受け取る毎に、当該書き込み要求を前記書き込み要求記憶手段に追加する追加手段と、
前記書き込み要求記憶手段が空の状態にあるときに前記追加手段によって前記書き込み要求記憶手段に前記書き込み要求が追加された場合に起動されて、一定時間を計測するタイマと、
前記書き込み要求記憶手段に、前記パラメータ決定手段により決定されたパラメータの示す数または書き込みデータ量分の書き込み要求が貯まった第１の場合と、前記決定されたパラメータの示す数または書き込みデータ量分の書き込み要求が貯まらなくても、前記タイマが前記一定時間を計測し終えた第２の場合のいずれの場合にも、前記書き込み要求記憶手段に貯まっている書き込み要求を、まとめて１つの書き込み要求として前記外部記憶装置へのアクセスを実行する一方、前記外部記憶装置への読み出し要求に対しては当該読み出し要求を記憶手段に貯めておかずに前記外部記憶装置へのアクセスを実行するアクセス実行手段とを含む
ことを特徴とする計算機。In a computer that accesses an external storage device,
Based on the number of read requests to the external storage device in the most recent unit time or the amount of read data in the most recent unit time specified by the read request, the number of write requests or write data to be combined into one Parameter determining means for determining a parameter indicating the quantity;
Write request storage means for temporarily holding a write request to the external storage device;
Comprising an external storage device access control means for executing access to pre Kigaibu storage device,
The parameter determination means is parameter calculation means for calculating the number of write requests or the amount of write data to be combined into the one based on the number of read requests or the amount of read data in the most recent unit time. The number of read requests or the amount of read data per unit time is x, the number of write requests or the write data amount to be combined into one is y, the predetermined number of read requests or the amount of read data is A, and When the predetermined number of write requests or write data amount is kA, when x is less than A, y is calculated as kx, and when x is greater than or equal to A, y is set as kA. a parameter calculation means for calculating viewing including,
The external storage device access control means includes:
Each time a write request to the external storage device is received, additional means for adding the write request to the write request storage means;
A timer that starts when the write request is added to the write request storage means by the adding means when the write request storage means is empty, and measures a certain time;
In the first case where the write request storage means stores a write request for the number or write data amount indicated by the parameter determined by the parameter determination means, and for the number or write data amount indicated by the determined parameter. Even in the case where the write request is not stored, in any case of the second case where the timer has finished measuring the predetermined time, the write requests stored in the write request storage unit are collectively collected as one write request. An access execution unit that executes access to the external storage device while executing an access to the external storage device without storing the read request in the storage unit in response to a read request to the external storage device; A computer characterized by including . 外部記憶装置へのアクセスを行う計算機において、
少なくとも、前記外部記憶装置への最も最近の単位時間における読み出し要求の数、または当該読み出し要求で指定される前記最も最近の単位時間における読み出しデータ量に基づいて、１つにまとめる書き込み要求の数または書き込みデータ量を示すパラメータを決定するパラメータ決定手段と、
前記外部記憶装置への書き込み要求が一時的に保持される書き込み要求記憶手段と、
前記外部記憶装置へのアクセスを実行する外部記憶装置アクセス制御手段とを具備し、
前記パラメータ決定手段は、前記最も最近の単位時間における読み出し要求の数または読み出しデータ量と、前記単位時間より大きな時間範囲で取得される読み出し要求の発生頻度ａに対する書き込み要求の発生頻度ｂの比率ｂ／ａとに基づいて、前記１つにまとめる書き込み要求の数または書き込みデータ量を算出するパラメータ計算手段であって、前記最も最近の単位時間における読み出し要求の数または読み出しデータ量をｘとし、前記１つにまとめる書き込み要求の数または書き込みデータ量をｙとし、予め定められた読み出し要求の数または読み出しデータ量をＡとし、予め定められた書き込み要求の数または書き込みデータ量をｋＡとすると、前記ｘが前記Ａ未満の場合には前記ｙをｋ（ｂｘ／ａ）として算出し、前記ｘが前記Ａ以上の場合には前記ｙを前記ｋ（ｂＡ／ａ）として算出するパラメータ計算手段を含み、
前記外部記憶装置アクセス制御手段は、
前記外部記憶装置への書き込み要求を受け取る毎に、当該書き込み要求を前記書き込み要求記憶手段に追加する追加手段と、
前記書き込み要求記憶手段が空の状態にあるときに前記追加手段によって前記書き込み要求記憶手段に前記書き込み要求が追加された場合に起動されて、一定時間を計測するタイマと、
前記書き込み要求記憶手段に、前記パラメータ決定手段により決定されたパラメータの示す数または書き込みデータ量分の書き込み要求が貯まった第１の場合と、前記決定され たパラメータの示す数または書き込みデータ量分の書き込み要求が貯まらなくても、前記タイマが前記一定時間を計測し終えた第２の場合のいずれの場合にも、前記書き込み要求記憶手段に貯まっている書き込み要求を、まとめて１つの書き込み要求として前記外部記憶装置へのアクセスを実行する一方、前記外部記憶装置への読み出し要求に対しては当該読み出し要求を記憶手段に貯めておかずに前記外部記憶装置へのアクセスを実行するアクセス実行手段とを含む
ことを特徴とする計算機。In a computer that accesses an external storage device,
Based on at least the number of read requests to the external storage device in the latest unit time or the amount of read data in the most recent unit time specified by the read request, Parameter determining means for determining a parameter indicating the amount of write data;
Write request storage means for temporarily holding a write request to the external storage device;
Comprising an external storage device access control means for executing access to pre Kigaibu storage device,
The parameter determination means includes a ratio b of the number of read requests or the amount of read data in the most recent unit time and the write request occurrence frequency b to the read request occurrence frequency a acquired in a time range larger than the unit time. Parameter calculation means for calculating the number of write requests or the amount of write data to be combined based on / a, wherein x is the number of read requests or the amount of read data in the most recent unit time, Assuming that the number of write requests or the amount of write data combined into one is y, the predetermined number of read requests or the amount of read data is A, and the predetermined number of write requests or the amount of write data is kA, When x is less than A, the y is calculated as k (bx / a), and the x is Look including a parameter calculation means for calculating the y as the k (bA / a) in the case of above,
The external storage device access control means includes:
Each time a write request to the external storage device is received, additional means for adding the write request to the write request storage means;
A timer that starts when the write request is added to the write request storage means by the adding means when the write request storage means is empty, and measures a certain time;
In the first case where the write request storage means stores a write request for the number or write data amount indicated by the parameter determined by the parameter determination means, and for the number or write data amount indicated by the determined parameter . Even in the case where the write request is not stored, in any case of the second case where the timer has finished measuring the predetermined time, the write requests stored in the write request storage unit are collectively collected as one write request. An access execution unit that executes access to the external storage device while executing an access to the external storage device without storing the read request in the storage unit in response to a read request to the external storage device; A computer characterized by including . 外部記憶装置へのアクセスを行う計算機において、
少なくとも、前記外部記憶装置への最も最近の単位時間における読み出し要求の数、または当該読み出し要求で指定される前記最も最近の単位時間における読み出しデータ量に基づいて、１つにまとめる書き込み要求の数または書き込みデータ量を示すパラメータを決定するパラメータ決定手段と、
前記外部記憶装置への書き込み要求が一時的に保持される書き込み要求記憶手段と、
前記外部記憶装置へのアクセスを実行する外部記憶装置アクセス制御手段とを具備し、
前記パラメータ決定手段は、前記最も最近の単位時間における読み出し要求の数と前記外部記憶装置への前記最も最近の単位時間における書き込み要求の数との合計値である単位時間当たりの要求数合計値、または前記最も最近の単位時間における読み出しデータ量と前記外部記憶装置への前記最も最近の単位時間における書き込みデータ量との合計値である単位時間当たりのデータ量合計値をｘとし、前記１つにまとめる書き込み要求の数または書き込みデータ量をｙとすると、前記ｘに基づいて前記ｙを算出するパラメータ計算手段であって、予め定められた要求数合計値またはデータ量合計値をＡとし、予め定められた書き込み要求の数または書き込みデータ量をｋＡとすると、前記ｘが前記Ａ未満の場合には前記ｙをｋｘとして算出し、前記ｘが前記Ａ以上の場合には前記ｙを前記ｋＡとして算出するパラメータ計算手段を含み、
前記外部記憶装置アクセス制御手段は、
前記外部記憶装置への書き込み要求を受け取る毎に、当該書き込み要求を前記書き込み要求記憶手段に追加する追加手段と、
前記書き込み要求記憶手段が空の状態にあるときに前記追加手段によって前記書き込み要求記憶手段に前記書き込み要求が追加された場合に起動されて、一定時間を計測するタイマと、
前記書き込み要求記憶手段に、前記パラメータ決定手段により決定されたパラメータの示す数または書き込みデータ量分の書き込み要求が貯まった第１の場合と、前記決定されたパラメータの示す数または書き込みデータ量分の書き込み要求が貯まらなくても、前記タイマが前記一定時間を計測し終えた第２の場合のいずれの場合にも、前記書き込み要求記憶手段に貯まっている書き込み要求を、まとめて１つの書き込み要求として前記外部記憶装置へのアクセスを実行する一方、前記外部記憶装置への読み出し要求に対しては当該読み出し要求を記憶手段に貯めておかずに前記外部記憶装置へのアクセスを実行するアクセス実行手段とを含む
ことを特徴とする計算機。In a computer that accesses an external storage device,
Based on at least the number of read requests to the external storage device in the latest unit time or the amount of read data in the most recent unit time specified by the read request, Parameter determining means for determining a parameter indicating the amount of write data;
Write request storage means for temporarily holding a write request to the external storage device;
Comprising an external storage device access control means for executing access to pre Kigaibu storage device,
The parameter determination means includes a total number of requests per unit time that is a total value of the number of read requests in the most recent unit time and the number of write requests in the most recent unit time to the external storage device, Alternatively, x is a total amount of data per unit time, which is a total value of the amount of read data in the most recent unit time and the amount of data written in the most recent unit time to the external storage device. Parameter calculation means for calculating y based on x, where Y is the number of write requests to be summarized or the amount of write data, where A is a predetermined total number of requests or total data amount. Assuming that kA is the number of write requests or the amount of write data, if x is less than A, y is calculated as kx , If the x is equal to or higher than the A is viewed contains a parameter calculating means for calculating said y as the kA,
The external storage device access control means includes:
Each time a write request to the external storage device is received, additional means for adding the write request to the write request storage means;
A timer that starts when the write request is added to the write request storage means by the adding means when the write request storage means is empty, and measures a certain time;
In the first case where the write request storage means stores a write request for the number or write data amount indicated by the parameter determined by the parameter determination means, and for the number or write data amount indicated by the determined parameter. Even in the case where the write request is not stored, in any case of the second case where the timer has finished measuring the predetermined time, the write requests stored in the write request storage unit are collectively collected as one write request. An access execution unit that executes access to the external storage device while executing an access to the external storage device without storing the read request in the storage unit in response to a read request to the external storage device; A computer characterized by including .
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