CZ9701859A3

CZ9701859A3 - Ukládání počítačových dat

Info

Publication number: CZ9701859A3
Application number: CZ19971859A
Authority: CZ
Inventors: Peter Bryan Malcolm
Original assignee: Chevenne Advanced Technology Limited
Priority date: 1994-12-15
Filing date: 1995-12-01
Publication date: 2002-06-12
Also published as: IS4507A; KR100437199B1; IS1890B; BG101622A; NZ296165A; MX9704419A; RU2182360C2; DK0797805T3; BR9510506A; CN1118035C; AU710755B2; GR3033775T3; EP0797805A1; US5617566A; DE69516538T2; CA2207735A1; NO972784L; CN1173231A; ATE192249T1; AU3988995A

Description

Ukládání počítačových dat

Oblast techniky

Vynález se týká řízení hierarchického ukládání dat počítačových souborů.

Dosavadní stav techniky

V posledním desetiletí objem dat uložených na pevném disku osobního počítače, který slouží jako zařízeni pro hromadné ukládání dat, rychle vzrostl. Zvláště to platí u dat uložených v serverech sítí, kde jsou zcela běžné pevné disky subsystémů o kapacitě 1 GB (gigabytů) a větší.

Je typické, že mnoho souborů na serveru sítě nebude po určitou dobu zpřístupněno. Může se tak dít z různých důvodů? soubor bude starší verze, bude záložní kopií souboru, nebo se může zachovávat jen proto, že se může časem hodit. Soubor může být rovněž zcela nadbytečným, což může posoudit pouze vlastních souboru, nebo se může uchovávat z bezpečnostních důvodu jako záložní kopie. Počítačová praxe velí, že v případě pochybností je lépe soubory uchovávat po neurčitou dobu. Přirozeným důsledkem je to, že je pevný disk zaplněn starými soubory, stává se to u všech mikroprocesorových počítačových systému od těch malých, až po největší.

Řízení hierarchického ukládáni (HSM) je známou technikou, která tento problém řeší. Většina operačních systémů uchovává záznam s posledním datem a časem aktualizace souboru (t.j. zápisu). Mnoho operačních systémů udržuje záznam podle data a času, kdy byl soubor zpřístupněn (t.j. kdy se četl). HSM systém periodicky snímá seznam souborů na pevném disku a kontroluje u každého datum a čas posledního přístupu. Jestliže soubor nebyl po předem stanovenou dobu využíván ( po dobu 1 až 6 měsíců), archivuje se, což znamená že se přesune do záložní paměti, například na pásku, a na pevném disku se vymaže.

HSM systém je integrován se zálohováním. Porovnejte systém zálohování na pásku se zařízením HSM, u kterého je doba pasivity stanovena na tři měsíce. Proces zálohování probíhá periodicky (alespoň týdenně) a zaznamenává soubory, které byly zpřístupněny před více jek třemi měsíci. Proces zálohování zabezpečuje, že zálohování probíhá ve třech kopiích na různých páskách (nebo čeká na okamžik, kdy existují tři kopie), a potom soubor smaže. Pokud se ukáže, že je soubor potřeba použít, uživatel soubor obnoví z jedné ze tří záložních pásek. Proces zálohování musí zajistit, aby se archivní kopie souboru nepřepsaly. Tento způsob poskytuje dlouhodobé řešení problému, jelikož se s páskou dá snadno manipulovat, může se snadno nahradit a hlavně jsou levné

Jakmile je soubor pomocí HSM systému vymazán, není na původním disku k dispozici. Může to být nevýhodné, pokud uživatel nebo určitá aplikace soubor potřebuje, jelikož při prohledávání disku nezůstane po souboru ani stopa.

Uživatel nebo určitá aplikace neví o tom, že soubor se dá obnovit ze záložního souboru, což může u aplikace vést ke klamným závěrům a fatálnímu omylu.

Ideální by bylo, kdyby namísto odstranění souboru z média bez jakékoliv stopy, zůstal soubor v adresáři disku (nejlépe s jistými identifikačními prostředky, které by upozornily na skutečnost, že byl soubor zálohován), aniž by soubor zůstal na disku a zabíral tam místo. Ve skutečnosti je toto zařízení k dispozici u mnoha HSM systémů, a způsob realizace je znám jako migrace. Systém HSM zanechává v adresáři identifikační údaje a buďto nahrazuje data souboru útržkem, který obsahuje určení místa kde lze migrující soubor nalézt, nebo zcela data vymaže a ponechá soubor s nulovou délkou.

Další zlepšení systému HSM, které je známo jako demigrace, způsobuje, že systém HSM automaticky obnovuje migrovaný soubor na původním disku v případě, že uživatel, nebo aplikace, se pokouší soubor otevřít. Může to však být možné jen tehdy, jestliže záložní paměťové médium, obsahující migrovaný soubor, je trvale připojeno k sytému. Tam, kde jsou migrovaná data uložena na takovém trvale připojeném zařízení, například na * ·· i ; ί · · · ··· : . · · * · · * · optickém disku jukebox”, může být žádost k otevření (k zpřístupnění) souboru dočasně odročena až do okamžiku kdy je soubor obnoven a ihned po tom je dovoleno pokračovat tak, jako by soubor nikdy nemigroval.

Technika HSM, tak jak byla popsána, je efektivní tam, kde se jedná o velký počet relativně malých souborů, které používá v daném čase pouze jeden uživatel. Uvažujme databázový systém, u kterého více uživatelů používá jeden velký databázový soubor, který zahrnuje jména zákazníků, adresy a podobná historická data. Jelikož se průběžně pořizují data o nových zákaznících a doplňují se záznamy o současných zákaznících, soubor se nikdy nestane kandidátem migrace, jelikož musí být stále k dispozici. Nicméně, takový soubor má mnoho záznamů o starých pasivních zákaznicích, které se musí udržovat pro budoucí možnou potřebu, ale jinak mohou být po určitou dobu nepřístupné. Prostor na disku s takovými pasivními daty často zabírá většinu prostoru vyhrazenému celému souboru.

Jsou již známy soubory s náhodným přístupem, u kterých mohou být malá množství dat zapsána, nebo přečtena na různých místech souboru, a to náhodně. Je-li otevřen nový soubor s náhodným přístupem, jeho délka se rovná nule až do okamžiku zápisu prvních dat. Jelikož takový soubor má náhodný přístup, nemusí mít první zapsaná data relativní adresu rovnou nule ( zapsána na začátek souboru), ale mohou být zapsána na kterékoliv relativní adrese. Tak například deset bytů dat může být zapsáno od relativní adresy 1000. Soubor bude potom mít logickou délku 1010 bytů, jestliže bude skutečně zapsáno pouze 10 bytů. Některé operační systémy se s touto situací vyrovnávají tím, že automaticky vyplňují chybějící 1000 bytů nulami nebo náhodnými znaky, čímž obsadí všech lOlObytů, i když bylo zapsáno pouze deset bytů dat.

Zdokonalený operační systém, například takový, jaký se používá u síťových souborových serverů, podporuje pojetí rozptýlených souborů, a u kterého je místo na disku přiřazeno těm oblastem souboru, do kterých se data skutečně zapisují.

···

- 4 Dosahuje se toho rozšířením tabulky přiřazení souborů (mapa ukládání souborů na disku) tak, že každý vstup indikující následující místo, do kterého se data konkrétního souboru ukládají, je provázen hodnotou ukazující na logickou relativní adresu, na které začínají data. U shora uvedeného příkladu první vstup ukazuje na data, která začínají na disku v místě x, a na to, že první byte má logickou relativní adresu 1000 v souboru (v normálním souboru má logická relativní adresa hodnotu 0). Oblasti rozptýleného souboru, do kterých nikdy nebyla data zapsána, jsou známá jako díry.

Podstata vynálezu

Vynález podle různých aspektů je definován nezávislými nároky uvedenými v nárokové části. Zdokonalené znaky vynálezu jsou uvedeny v nárocích.

U provedení, kterému se dává přednost, a které je popsáno ve spojení s přiloženými výkresy, se udržuje pomocná databáze, která indikuje zpřístupněné bloky dat, a datum zpřístupněni. Nezpřístupněné bloky se potom mohou archivovat a vymazat z diskového souboru, čímž se snižují požadavky na ukládání. Vymazání se dosáhne použitím FAT (filé allocation table tabulka přiřazení souboru), čímž se se souborem pracuje jako s rozptýleným souborem.

Je-li vznesen požadavek na čteni části souboru, který byl archivován nebo migrován, potom systém požadovaný soubor, před uspokojení požadavku na čtení, demigruje.

Záznamy, které byly nedávno zpřístupněny, jsou již přítomné na pevném disku a mohou být následně zpřístupněny. Často vyžadované záznamy jsou snadno k dispozici, aniž by se musel na disku ponechávat celý soubor.

Způsob se může rozšířit zvýšením prahu pasivity na dobu Životnosti pomocné databáze. Pokud se zpřístupňuje pouze malý počet záznamů velkého databázového souboru, potom všechny zpřístupněné záznamy se mohou ponechávat na pevném disku, bez ohledu na datum posledního přístupu. Nezpřístupněné záznamy se mohou, z důvodu uvolnění místa na disku, vymazat. V tomto případě pomocná databáze nepotřebuje obsahovat datum nebo datum/čas o posledním přístupu. Během delšího intervalu, například každý měsíc, mohou všechny zpřístupněné oblasti migrovat a pomocná databáze se může vyčistit.

Tento způsob se dá použít ve spojení se způsobem částečného ukládání souboru již zmíněné aplikace. Po pomocné databázi se požaduje dodatečně zaznamenat, zda přístup do souboru byl zápisem do souboru, při kterém se data mohla modifikovat, nebo pouze čtením souboru. Způsob částečného zálohování souboru již zmíněné aplikace nedělá nic s volnými místy na pevném disku, a přitom ponechává k dispozici ty záznamy, které budou pravděpodobně znovu zpřístupňovány.

Přehled obrázků na výkrese

Vynález bude dále popsán mnohem podrobněji s odkazem na přiložené výkresy, na kterých:

obr.l znázorňuje blokové schéma systému osobního počítače s páskovou mechanikou, obr.2 znázorňuje schéma přístupu do souboru, obr.3 znázorňuje vývojové schéma operace přístupu do souboru podle tohoto vynálezu, obr.4 znázorňuje schéma podobné schématu na obr.2, zobrazující části souboru, které se mají na pevném disku uchovat, obr.5 znázorňuje vývojové schéma operací zálohování, podle tohoto vynálezu, tak jak se provádí systémem řízení hierarchického ukládání, obr.6 znázorňuje vývojové schéma operací čtení souboru,,který byl částečně archivován, obr.7 znázorňuje schéma části mapy paměti na úrovni operačního systému obvyklého osobního počítače, obr.8 znázorňuje schéma odpovídající části mapy paměti u ··· · • » ·· · *

• · φ • ·· • φ · • φ · • ΦΦ ·· způsobu podle tohoto vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Na obr.l je znázorněn osobní počítač (PC) 10 zahrnující základní jednotku (CPU) 12, paměťovou jednotku s náhodným přístupem (RAM) 14 a paměťové zařízení ve formě pevného disku 16. Počítač je rovněž vybaven páskovou jednotkou 18 pro zálohování a archivaci dat.

Paměť RAM shromažďuje během provozu počítače instrukce pro základní jednotku 12, která řídl požadované operace. Některé instrukce přichází z operačního systému přímo, některé jsou inicializovány aplikačním programem, který se na počítači provozuje.

Operační systém obecně udržuje tabulku FAT, která zaznamenává fyzické umístění každého bloku dat na pevném disku. Kromě toho, operační systém zaznamenává, týká se každého souboru, archivační příznak, který se nastaví po modifikaci souboru, a který se může vymazat, jestliže je soubor zálohován. Existující systémy zálohování používají archivační příznak k určení, zda byl soubor modifikován a potřebuje být zálohován.

Systém řízení hierarchického ukládání se může použít pro automatické zálohování kteréhokoliv souboru na pásku, pokud nebyl po jistou dobu zpřístupněn.

U provedení tohoto vynálezu, kterému se dává přednost, se udržuje pomocná databáze, která u každého souboru indikuje, která data byla kdy zpřístupněna, takže systém řízení hierarchického ukládání může periodicky archivovat nebo migrovat ty bloky, které nebyly zpřístupněny. Tyto bloky se potom mohou vymazat, a tím se mohou snížit požadavky na ukládání. Uvažujme soubor s počáteční délkou 125 bytů a s pěti záznamy o 25 bytech z 1.ledna 1995, kdy byla otevřena pomocná databáze k zachycení požadavků na přístup k jakémukoliv záznamu, nebo k zápisu nového záznamu do souboru. Požadavky během období, například mezi 1.lednem a 10.dubnem jsou následující:

- 7 21.ledna 1995 - přidán nový záznam, umístěný na relativní adrese 125, dlouhý 25 bytů.

3.února 1995 - přečten starý záznam umístěný na relativní adrese

75, dlouhý 25bytů.

15.února 1995 - přečten starý záznam umístěný na relativní adrese 75, dlouhý 25 bytů.

3.dubna 1995 - přidán nový záznam na relativní adresu 150, dlouhý 25 bytů.

Po zachycení požadavků se do pomocné databáze zaznamená datum, poloha záznamu v souboru, délka záznamu, a to následujícím způsobem:

Tabulka 1

Číslo dne	Relat.adr.	Délka
34720	125	25
34733	25	25
34745	75	25
34792	150	25

Samozřejmě musí existovat možnost identifikovat konkrétně požadovaný soubor. Předpokládá se, že se pro každý soubor udržuje samostatná pomocná databáze. V praxi se může dávat přednost udržování samostatné pomocné databáze pro každý podadresář, v tomto případě bude soubor vyžadovat identifikací rámci databáze. Tím se snižuje počet pomocných databází a tím i počet vytvořených dodatečných souborů. Principiálně se může vytvořit jedna pomocná databáze pro celý disk.

Kterákoliv oblast souboru, která není zahrnuta v tab.l, nebude zpřístupněna. Číslo dne je pouze číslo udávající dny, které uplynuly od libovolného počátečního data, v tomto případě 1.ledna 1995. U lépe propracovaného systému se může zařadit jak «

- 8 datum, tak i čas (datum/čas). Na obr.2 je znázorněn soubor ve formě schématu, kde šrafováné plochy představuji data souboru, která byla čtena nebo zapsána, a kde bíle plochy představují data, která nebyla zpřístupněna. Kroky vedoucí k zpřístupněni jsou zobrazeny na obr.3. Krok 20 indikuje vyžádání přístupu. Může to být požadavek na čtení nebo na zápis. Soubor je nejprve indikován v kroku 22 a v kroku 24 stanovena počáteční relativní adresa a zpřístupněná délka dat. V kroku 26 jsou tato data uložena do pomocné databáze společně s daty, jak je to vidět na obr.l. Přednost se dává tomu, aby krok 26 zahrnoval operaci konsolidace, která zajistí, že pomocná databáze neobsahuje nadbytečné informace. Například následující přístup může zdvojovat nebo překrývat předchozí přístup. Po dokončení těchto kroků se v kroku 28 realizuje původně zamýšlený přístup do souboru, a v kroku 30 se celá rutina dokončí. Tyto kroky probíhají u každého přístupu, a proto dne 10.dubna má soubor délku 175 bytů a obsahuje 7 záznamů, přičemž pomocná databáze vypadá jako tabulka uvedená výše. V průběhu monitorování (79 dnů), se záznamy, které nebyly zpřístupněny, stávají kandidáty archivace. Ačkoliv předpokládejme, že dojde k rozhodnutí, že všechny záznamy, které nebyly zpřístupněny v průběhu posledních šedesáti dnů, budou archivovány. Záznamy se nejprve setřídí vzhledem k tomu, že celý soubor má migrovat do záložní paměti, dále se prohledá pomocná databáze pro zjištění všech záznamů s číslem dne 34739 a větším (34739 je šestnáctým dnem před 10.dubnem, který má číslo 34799). Všechny záznamy s číslem dne, které vyhovuje tomuto kritériu, se identifikují, a ty části souboru, které je obsahují, jsou stejně označeny tak, aby se nestaly předmětem migrace. Ty části, které zůstaly neoznačeny, jsou uvolněny pro migraci.

Ze čtyřech záznamů zpřístupněných mezi 1.lednem a 10.dubnem 1995, pouze poslední dva zpřístupněné 15.února a 3.dubna 1995 mají číslo dne přinejmenším 34739. Proto jenom tyto dva nedávno zpřístupněné záznamy zůstanou a zbytek souboru, to znamená ty části definované jako byty o až 74 a byty 100 až 149, bude a · »

- 9 migrovat. Je to schematicky znázorněno na obr.4, na kterém jsou záznamy určené k zachováni zobrazeny šrafovaně a záznamy které migrují jsou zobrazeny bíle. Oblasti dat souboru, které jsou označeny pro migraci, se dále kopíruji do záložní paměti pomocí běžné procedury ΗΞΜ (procedura rychlé paměti). Podrobnosti umístění a délky každého záznamu jsou udržovány systémem HSM, aby se usnadnilo následné vyhledání. Kromě toho, pomocná databáze může být upravována tak, že odstraní jakoukoliv stopu po záznamu, který má číslo dne menší jak 34739, čímž se zabrání nekonktrolovatelné expanzi velikosti pomocné databáze.

Pro získání výhody z migrace nepoužitých záznamů do záložní paměti, je nutné uvolnit prostor zabraný stejnými záznamy na disku. Dosáhne se toho přeměnou souboru na rozptýlený soubor. Jinými slovy, záznamy, které migrovaly se nahradí mezerami. Prostor na disku původně obsazený nadbytečnými záznamy se tím obnoví, jelikož mezery nezabírají prostor na disku. Za předpokladu, že záznam s nejvyšší hodnotou relativní adresy není archivován, zůstane logická délka souboru touto operací nezměněna, ale počet bytů skutečných dat se sníží, čímž se vytvoří prostor pro nová data souboru.

Rozptýlený soubor je možné vytvořit následujícím způsobem. Předpokládejme, že systém má tabulku FAT, ve které je prostor na disku rozčleněn na bloky o 25 bytech. Sedm bloků bude zabírat 175 bytů souboru, tak jako 10.dubna 1995. Soubor může být alokován následujícím způsobem:

• · · • * * *· • · ·· « ·

Tabulka 2

Vstup	Příští blokový spoj	Logická relat.adresa
Adresář	1	0
1	2	25
2	3	50
3	4	75
4	5	ί η n 1UU
5	6	125
6	7	150
7	-1	-1

Zaznamenáváme, že první vstup je uložen v adresáři. Každý blok na disku má vstup v tabulce, která indikuje blok, ve kterém lze nalézt příští část souboru. Tak například druhý blok má vstup, který ho spojuje s blokem 3, ve kterém je možné najít část souboru s relativní adresou 50 bytů. Sedmý blok má negativní vstup (-1), což ukazuje na to, že je to poslední blok obsahující data souboru. V tomto příkladu je soubor uložen sekvenčně v blocích 1 až 7, ale v praxi mohou být bloky umístěny náhodně, s mezerami mezi nimi.

Tabulka rozmístění se musí nastavit tak, aby se uvolnil prostor na disku používaná migrovanými záznamy, jinými slovy, byty 0 až 74 a byty 100 až 149 daného souboru se musí vymazat. První oblast je pokryta bloky 1, 2 a 3 a druhá je pokryta bloky 5 a 6. Po vymazání dat v těchto blocích, jsou zbývající vstupy souboru nastaveny tak, že je zachován řetěz vstupů. Modifikovaná tabulka FAT bude vypadat následovně:

- 11 • ·· »

•	t ··	··	• ···
•	i ♦	•	• ·	•
* ·	• *	• ·	·	•
«	• *	•	• ·
	♦ ·		··	•

Tabulka 3

Vstup	Následující ukazatel bloku	Logická relativní adresa
Adresář	4	75
1	0	0
2	0	0
3	0	0
4	7	150
5	0	0
6	0	0
7	-1	-1

Bloky 1, 2, 3, 5 a 6 mají nulový vstup (0), což znamená, že neobsahují data. Z modifikované tabulky FAT je zřejmé, že operační systém může snadno určit, že prvním alokovaným blokem souboru je blok 4, který obsahuje data začínající na logické relativní adrese 75 a příští (a poslední) blok dat souboru je uložen v bloku 7 a obsahuje data začínající na logické relativní adrese 150. Je nutném poznamenat, že některé operační systémy neukládají logickou relativní adresu prvního alokovaného bloku, který tím nemůže být, u těchto systémů, uvolněn.

Přesný způsob, jakým se vymazání realizuje, není důležitý. Co je důležité je, že prostor obsazený migrovanými bloky je k dispozici na pevném disku, což znamená, že byl pro nás uvolněn.

U uvedeného příkladu je z důvodu srozumitelnosti uvažována velikost bloku a požadavky na čtení/zápis 25 bytů, a kromě toho i to, že požadavky se realizují přesně na hranicích bloku. V praxi to znamená, že velikost alokovaného bloku je násobkem 512 bytů a poloha a délka požadavku na čtení/zápis se bude značně • · »· ·· ·«·· • · · · « « · * ·» ··· t·· ♦♦ ♦♦ v

- 12 měnit. Jelikož se může uvolnit pouze celý blok (vymazat), musí se systém použít tak, že migrují a uvolňují se pouze oblasti dat, které representují celé bloky. Jelikož velké soubory zabírají mnoho tisíců bloků, je uvedená redukce efektivnosti málo významná.

Uvedené kroky jsou znázorněny ve vývojovém schématu na obr.5.

Krok 40 indikuje počátek operace zálohování, nejprve se identifikuje požadovaný soubor (krok 42). Potom se vyžádá a prozkoumá pomocná databáze (krok 44), aby se rozlišily ty bloky, které byly od stanoveného data zpřístupněny, od bloků nezpřístupněných. V kroku 46 se identifikují bloky, které nebyly zpřístupněny. Mohlo by se stát, že nezpřístupněné bloky již byly zálohovány v průběhu běžné operace zálohování. Může se stát že budou zálohovány vícekrát. Z tohoto důvodu není potřeba je migrovat, nebo je znovu zálohovat. Je však nutné do záložní paměti migrovat ty bloky, u kterých zálohování neproběhlo v dostatečné míře. Lze to identifikovat pomocí příznaků. Není podstatné zda se jedná o migraci bloků, o bloky s příznakem nebo bez nich, pokud jsou správně rozlišeny. V rozhodovacím kroku 48 se stanoví, zda existuje dostatečné (tři) zálohování. Jestliže neexistuje, potom jsou v kroku 50 bloky s příznakem zálohovány nebo migrovány. V kroku 52 se bloky s příznakem zálohují nebo migrují. V kroku 52 se prostor obsazený nezpřístupněnými bloky uvolní změnou FAT, aby se soubor přeměnil na rozptýlený soubor. Jestliže se soubor již stal rozptýleným souborem, přidají se mezery (díry). V kroku 54 se celá rutina dokončí. Konečné upřesňování znamená pozastavení následujících požadavků na Čtení souboru, aby se stanovilo, zda se požadavek týká čtení migrovaných dat. Jestliže se neprovede žádné opatření k pozastavení požadavku na čtení, operační systém může vrátit buďto nulová data, nebo může hlásit chybu, jestliže je proveden pokus o čtení mezer rozptýleného souboru. Jestliže se pozastavil požadavek na čtení migrovaných dat, může se generovat příslušný signál, který automaticky demigruje požadovanou informaci.

Jestliže jsou jednotlivé požadavky na čtení malé, potom čas na « » · · * • · v ·· · · · • 1 · · • · · ·» ·* *

« demigraci je krátký v porovnání s demigrací celého svazku, jelikož se obnovují pouze skutečně potřebná data. Tato operace je znázorněna na obr.6. Krok 60 indikuje počátek čtení souboru. Soubor je identifikován (krok 62), je zjištěna počáteční relativní adresa a čtená délka (krok 64). tak jako na obr.33 Operace přechází k rozhodovacímu kroku 66, kde se kontroluje tabulka FAT, aby se určilo, zda požadavek na čtení se týká čtení dat v jakémkoliv bloku, který migroval použitím rutiny z obr.5. Je-li odpověď na požadavek NE, potom operace přechází do kroku 70, 72 a 74, kterém odpovídají krokům 26, 28 a 30 na obr.3. Je-li odpověď na požadavek v kroku 66 ANO, požadovaná data se nejprve demigrují (krok 68), a to před tím než operace přejde do kroku 70, 72, a 74, tak jako předtím. Není nutné demigrovat celý blok, ale obecně budou demigrovány jen záznamy a požadované záznamy. Může se to stát v rámci jednoho bloku, nebo se to může rozšířit přes dva i více bloků. Rutina na obr.3 a 6 vyžaduje, aby se přístupy na disk pozdržely. Jak se toho dosáhne, bude popsáno s odkazem na obr.7 a 8. Kdykoliv si program přeje zpřístupnit soubor, volá standardní rutinu, která zapisuje data na disk. Tato rutina se u operačního systému DOS nazývá Interrupt 21 hex function (INT21h) (hexadecimální funkce přerušení 21), a je integrální součástí operačního sytému. Čtení disku je funkce INT21h function 3Fh, zapisování na disk je funkce INT21h function 40h. Akce prováděná rutinou závisí na parametrech, které rutina získá po vstupu. Tato rutina je znázorněna na obr.7 jako INT21h, která tvoří část operačního systému v mapě paměti systému, kde vstupní bod INT21h je označen šipkou. K provedení způsobu, kterému se dává přednost, přidává se programový kód na úrovni interface operačního systému, tak jak je to znázorněno na obr.8. V praxi se to v prostředí DOS může do počítače vložit jako driver, který využívá soubor CONFIG.SYS.

Přidaný software se projevuje jako instrukce pro zápis dat, která byla nahrazena alternativní sadou instrukcí.

U jiných operačních systému je nutné přerušit podobným

Φ • · ·· ·· ·«·« • * · · · · ·» «·· ·· ·· · způsobem funkce zápisu souboru. Zkušený programátor je schopný připravit potřebné rutiny podle následujícího popisu, který se týká operačního systému DOS.

Všeobecně se tento vynález dá použít s pomocí mnoha modifikovaných způsobů a jiných způsobů a systémů, než těch, které tu byly popsány a zobrazeny.

Způsob a systém se může kombinovat se systémem částečného zálohování, který byl uveden v již zmíněné přihlášce 08/165,382. Pokud se tak stane, může se použít stejná pomocná databáze, aby se zaznamenaly modifikace dat, jak se to používá v souladu s tímto vynálezem pro zaznamenání přístupů k datům. Jediný rozdíl je v tom, že je nutné v pomocné databázi zaznamenat, zda přístupem bylo čtení nebo zápis. Systém částečného zálohování souborů dřívější aplikace pak odpovídá vstupům, které se týkají zápisům do pomocné databáze, zatímco dílčí soubor HSM systému podle této přihlášky bere v úvahu jak čtení, tak i zápis.

U jiné modifikace, pokud jde o výkonnost, je systém rozšířen zvýšením pasivního prahu na úroveň životnosti pomocné databáze. Na obr.5 je krok 44 modifikován tak, že namísto rozlišování bloků, které byly nebo nebyly od stanoveného data zpřístupněny, rozlišují se bloky, které byly a nebyly zpřístupněny, a to vůbec, což znamená od prvního vytvoření nebo naplnění pomocné databáze. V tomto případě pomocná databáze nemusí zaznamenávat datum nebo datum/čas každého přístupu.

Mohou nastat okolnosti, kdy nebude žádoucí migrovat jisté části souboru, dokonce ani tehdy, když nebyly zpřístupněny. Může to platit například pro první a poslední blok v každém souboru.

Jestliže bude tento vynález začleněn do zcela nového operačního systému, potom může pomocná databáze být kombinována s tabulkou FAT. Normálně se však dává přednost tomu, aby existovaly odděleně.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob přístupu k datům uloženým v systému počítače, který zahrnuje paměť s náhodným přístupem, základní jednotku, prostředky pro hromadné ukládání dat, přičemž tento způsob zahrnuje kroky:

poskytnutí instrukcí, uložených v paměti s náhodným přístupem, základní jednotce, aby mohla najít přístup k datům uložených v prostředku pro hromadné ukládání dat, a to generováním alespoň požadavku na čtení, přičemž základní jednotka řídi následující operace:

identifikaci souboru do kterého se přístup požaduje, identifikaci částí souboru, do které je přístup nutný, přístup do částí souboru, operace charakteristické vytvářením pomocné databáze, která identifikuje části souboru, do kterých se má realizovat přístup.
2. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že krok poskytnutí instrukcí, uložených v paměti s náhodným přístupem, základní jednotce, aby mohla najit přístup k datům uloženým v prostředcích pro hromadné ukládání dat, a to generováním buďto požadavku na zápis, nebo požadavku na čtení.
3. Způsob podle nároku 2,vyznačující se tím, že pomocná databáze dále definuje, zda přístupem je zápis nebo čtení.
4. Způsob podle nároku 1, 2 nebo 3,vyznačující se ·· · » · »« · • · · · • * · · φ • φ φ * «φφ ··· ·« tím, že krok vytvoření pomocné databáze zahrnuje vytvořeni pomocné databáze, která identifikuje části souboru, do kterých se má přístup realizovat a datum/čas realizovaného přístupu.
5. Způsob podle kteréhokoliv nároku 1 až 4, vyznačující se tím, že systém počítače zahrnuje tabulku přiřazení souboru (FAT), která definuje místa umístění částí souboru na prostředku pro hromadné ukládání dat, kde způsob dále zahrnuje krok kontroly FAT, aby se zjistilo, zda části souboru se na tomto prostředku nachází.
6. Způsob podle nároku 5,vyznačující se tím, že částmi souborů jsou bloky, které odpovídají elementárním blokům identifikovaným ve FAT.
7. Způsob podle kteréhokoliv nároku 1 až 6, vyznačující se tím, že systém počítače zahrnuje záložní paměť pro ukládání archivovaných souborů, kde způsob dále zahrnuje, jestliže kontrolní krok stanoví, že části souborů nejsou na prostředku hromadného ukládání dat, další krok obnovení části souboru ze záložní paměti.
8. Způsob archivování dat uložených v systému počítače, který zahrnuje paměť s náhodným přístupem, základní jednotku, prostředek pro hromadné ukládání dat a záložní paměť, kdy tento způsob zahrnuje kroky:

poskytnutí instrukcí, uložených v paměti s náhodným přístupem, do základní jednotky, aby základní jednotka mohla archivovat vybraná data, uložená v prostředku pro hromadné ukládání dat, na záložní paměť, a tím uvolnit prostor na prostředku hromadného ukládání dat, přičemž základní jednotka řídí následující operace:

Φ 4

Φ · ' 17 φ ·· φ φ · φ · · · φ · Φ Φ Φ · Φ ··· · • Φ · · · Φ Φ » ··· ·* ·· *· * poskytnutí , pokud se jedná ο soubor určený k archivaci, pomocné databáze, která identifikuje části souboru v souboru, který má být zpřístupněn, identifikaci zpřístupněných částí souboru v pomocné databázi, archivování alespoň částí souboru, které nebyly zpřístupněny, do záložní paměti, vymazání znepřístupněných částí souboru na prostředku hromadného ukládání dat, ale ponechání, na tomto prostředku, těch části souborů, které byly zpřístupněny.
9. Způsob podle nároku 8,vyznačující se tím, že krok vytváření pomocné databáze zahrnuje vytvoření pomocné databáze, která identifikuje zpřístupněné části souboru v souboru, kde krok identifikace zahrnuje identifikaci částí souboru v pomocné databázi, které byly zpřístupněny od specifikovaného data a rovněž nezpřístupněné části souboru; kde krok archivování zahrnuje archivaci znepřístupněných částí souboru, od specifikovaného data, do záložní paměti;

a dále krok vymazání, který zahrnuje vymazání částí souboru z prostředku hromadného ukládání dat, které nebyly od specifikovaného data zpřístupněny, ale ponechání na tomto prostředku data, která byla od zmíněného data zpřístupněna.
10. Způsob podle nároku 9,vyznačující se tím, že krok archivace a vymazání zahrnuje archivaci a výmaz těch částí souboru, které nebyly zpřístupněny od specifikovaného data a byly již několikrát ( předem stanovený počet zálohování) zálohovány.
11. Způsob podle nároku 8, 9 nebo 10,vyznačující se tím, že systém počítače zahrnuje tabulku přiřazení souborů φ · « * · · φ ·<φ * φ Φ Φ Φ Φ Φ · *·« ΦΦΦ ΦΦ ·· Φ

ΦΦ (FAT), která definuje umístění částí souboru na prostředku hromadného ukládání dat, a kde krok vymazání zahrnuje změnu tabulky FAT.
12.Způsob podle nároku 11,vyznačující se tím, že části souboru jsou bloky, které odpovídají elementárním blokům identifikovaným ve FAT.
13.Systém počítače zahrnuje paměť s přímým vstupem, základní jednotku, prostředek hromadného ukládání dat a zařízení k archivování dat, která jsou uložena v systému počítače, tento systém zahrnuje:

prostředek pro poskytnutí informací, uložených v paměti s přímým vstupem, do základní jednotky, která umožňuje přístup k datům, uloženým v prostředku hromadného ukládání dat, generováním alespoň požadavku na čtení, prostředek identifikace částí souboru v souboru, do kterého je přístup nutný, prostředky pro zpřístupnění částí souboru, kdy systém je charakteristický tím, že má prostředky pro vytvoření pomocné databáze, která identifikuje části souboru, které mají být zpřístupněny.
14.Systém počítače podle nároku 13, vyznačující se t í m, že prostředky pro poskytnutí instrukcí, uložených v paměti s přímým vstupem, základní jednotce , kde způsobují, že základní jednotka vyhledá vstupní data uložená v prostředku hromadného uložení dat, a to generováním buďto požadavku na zápis nebo čtení.

·»♦ φ • φ φφ
15.Systém počítače podle nároku 14,vyznačující se tím, že pomocná databáze dále definuje, zda přístupem je zápis nebo čtení.
16.Systém počítače podle nároku 13, 14 nebo 15, vyznačující se tím, že prostředky zmíněného vytvoření pomocné databáze identifikují části souboru, do kterých se má realizovat přístup, a rovněž datum nebo datum/čas přístupu.
17.Systém počítače podle kteréhokoliv nároku 13 až 16, vyznačující se tím, že systém počítače zahrnuje na prostředku hromadného ukládání dat tabulku přiřazení souboru (FAT), kde zařízení dále zahrnuje prostředky kontroly FAT, a to pro stanovení, zda jsou části souboru na prostředku hromadného ukládání dat přítomné.
18.Systém počítače podle nároku 17, vyznačující se tím, že částmi souboru jsou bloky, které odpovídají elementárním blokům identifikovaným ve FAT.
19.Systém počítače podle kteréhokoliv nároku 13 až 18, vyznačující se tím, že systém počítače zahrnuje záložní paměť pro ukládání archivovaných souborů a prostředky pro obnovení částí souborů ze záložní paměti, jestliže kontrolní krok určí, že části souboru se na prostředku hromadného ukládání dat nenachází.
20.Systém počítače zahrnuje paměť s přímým vstupem, základní jednotku, prostředek hromadného ukládání dat a zařízení k archivování dat, která jsou uložena v systému počítače, tento systém zahrnuje:

prostředky pro poskytnutí instrukcí uložených v paměti s přímým vstupem do základní jednotky, kde tyto instrukce * ♦ • · · • » « · • · ·· ♦

«· » « * • · · « · ··· způsobí, že základní jednotka archivuje vybraná data, uložená na prostředku hromadného uložení dat, do záložní paměti, čímž uvolní prostor na prostředku hromadného ukládání dat, prostředek pro poskytnutí, pokud jde o soubor, který se má archivovat, pomocné databáze, která identifikuje části souboru toho souboru, který má být zpřístupněn.

prostředek pro archivaci do záložní paměti, alespoň některých částí souboru, které nebyly zpřístupněny, prostředky pro vymazání částí souboru, které nebyly zpřístupněny, z prostředku hromadného uložení dat, ale pro ponecháni těch částí souborů, které byly zpřístupněny.
21.Systém počítače podle nároku 21, vyznačující se tím, že prostředky pro poskytnutí pomocné databáze zahrnují prostředky pro poskytnutí této databáze, která identifikuje zpřístupněné části souboru v souboru, a dále datum/čas zpřístupnění, kde prostředek identifikace zahrnuje prostředek, který v pomocné databázi identifikuje části souboru zpřístupněné od stanoveného data a části souboru, které od stanoveného data nebyly zpřístupněny, dále prostředky pro archivování, do záložní paměti, alespoň některé části souboru které nebyly zpřístupněny od stanoveného data, a dále prostředky pro vymazání, z prostředku hromadného ukládání dat, těch částí souboru, které nebyly od stanoveného data zpřístupněny, ale které ponechávají ty části souboru, které byly od stanoveného data zpřístupněny.
22.Systém počítače podle nároku 21,vyznačující se tím, že prostředky archivace a vymazání zahrnují prostředky pro archivaci a vymazání těch částí souboru, které nebyly zpřístupněny od stanoveného data a byly již několikrát • φ φ • ·· ** · · · • · · φ φ φ • * · * · · • φ * φ · · • Φ φ·φ φ·· ·Φ

- 21 (předem stanoveno kolikrát) zálohovány.
23.Systém počítače podle nároku 20, 21 a 22, vyznačující se tím, že systém zahrnuje tabulku FAT, která definuje umístění částí souboru na prostředku hromadného ukládání dat, a u kterého prostředky pro vymazání zahrnují prostředek pro změnu tabulky FAT.
24.Systém počítače podle nároku 23,vyznačující se t í m, že částmi souboru jsou bloky, které odpovídají elementárním blokům identifikovaným ve FAT.