JP2000172542A - ファイルアクセス方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ファイルアクセス時間の短縮を図る。 【解決手段】ファイルオープン時に補助記憶装置２から
リストＬを読み出し（ステップＳ１）、これをもとにフ
ァイルデータとその補助記憶装置２上での格納位置とを
対応させたテーブルを生成しこれを主記憶装置１のファ
イルキャッシュＦＣ用の領域に記憶する（ステップＳ
２）。ファイルデータをアクセスする時には、ファイル
キャッシュＦＣを参照してアクセス対象のファイルデー
タの記憶アドレスを特定し（ステップＳ３，Ｓ４）、特
定した記憶アドレスに対応する補助記憶装置２上の領域
をアクセスする（ステップＳ５）。主記憶装置１上のフ
ァイルキャッシュＦＣを参照することによりアクセス対
象のファイルデータの補助記憶装置２上での記憶アドレ
スを獲得することができ、また、リストＬをたどること
なくアクセス対象の記憶アドレスを獲得することができ
るから、アクセス時間の短縮を図ることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、補助記憶装置上
に構築されたファイルへのアクセス方式に関し、特に、
補助記憶装置上にファイルデータが離散して記憶された
ファイルへのアクセス方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ファイル管理システムにおいて
は、ファイルのデータ領域をクラスタ単位に分割するよ
うにしており、ファイルデータが補助記憶装置内で離散
しているようなファイル管理システムにおいては、ファ
イルデータは、クラスタ単位で記憶されている。すなわ
ち、ファイルデータは、利用者から見れば連続したバイ
ト列に見えるが、補助記憶装置上ではクラスタ単位で分
散しているのである。

【０００３】このようにファイルデータが補助記憶装置
上に離散して記憶されている場合、ファイル管理システ
ムでは、ファイルを管理するために、ファイルデータの
ファイル内における並び順を現す位置情報と、ファイル
データの補助記憶装置上における記憶位置情報とを対応
付けて管理する必要がある。この方法には、様々な方法
が存在し、例えばリスト方式では、次のように管理して
いる。つまり、リストＬは、補助記憶装置上に存在する
テーブルであって、例えば図２に示すように、クラスタ
単位のファイルデータのファイル内での位置と、このフ
ァイルデータが記憶されている補助記憶装置上の位置つ
まりアドレスとを対応させて管理し、ファイルを構成す
るクラスタ、つまりファイルデータの並びをリストにし
て保持するものである。

【０００４】そして、ファイルデータをアクセスすると
きには、ファイル管理システムでは、補助記憶装置から
まずリストＬを読み込み、このリストＬを先頭から順に
たどってアクセス対象となるファイルデータのファイル
内アドレスを検索し、これに対応する補助記憶装置上で
の記憶位置を獲得する。そして、獲得した補助記憶装置
上での記憶位置をアクセスして１クラスタ分のデータを
読み込むことによってアクセス対象のファイルデータを
得るようになっている。

【０００５】このとき、ファイル管理システムでは、以
後の、ファイルデータへのアクセスを高速に行うため
に、読み込んだファイルデータと、このファイルデータ
の補助記憶装置上での位置とを対にして、主記憶装置上
に記憶するようになっている。また、前記ファイルデー
タは１クラスタ単位で記憶されるようになっている。こ
のようにすることによって、以後、主記憶装置上に記憶
されているファイルデータへのアクセスが行われるとき
には、補助記憶装置ではなく、主記憶装置上のファイル
データを参照すればよいから、補助記憶装置から読み出
す手間が省ける分だけファイルデータへの高速アクセス
ができるようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】確かに、主記憶装置に
リスト及び一度アクセスしたファイルデータを記憶して
おくことによって、ファイルへのアクセスを高速に行う
ことができる。しかしながら、例えば計算機システムに
搭載されている主記憶装置が少容量の場合には、クラス
タ単位でファイルデータを主記憶装置に記憶するように
した場合、１クラスタは通常４ＫＢ〜８ＫＢ程度である
ため、他の用途に使用するための主記憶装置の容量が減
少してしまう。また、ファイルデータが離散して記憶さ
れているファイルであるため、ファイルデータへのアク
セスを行う毎にリストを補助記憶装置から読み出し、さ
らにリンクを先頭から順にたどってアクセス対象のファ
イルデータの補助記憶装置上での記憶位置を獲得するこ
とは、ファイルアクセス速度を悪化させることになる。

【０００７】また、リンクをたどる場合、ファイルの比
較的前方にあるファイルデータに対しては、比較的早い
段階で補助記憶装置上での位置を獲得してアクセスを行
うことができるが、ファイルの後方にあるファイルデー
タの場合には、リンクをその後方までたどった時点で補
助記憶装置上でのその記憶位置を獲得することになるか
ら、ファイルデータがファイルの前方にある場合に比較
して、よりアクセス時間がかかるという問題がある。こ
れは、利用者から見れば、同一のファイルであるにも係
わらず、アクセス対象のファイルデータによってファイ
ルアクセスに関する性能が異なることになって、非常に
使いにくいファイル管理システムとなってしまう。ま
た、このファイル管理システムを利用するアプリケーシ
ョンソフトウェアの性能予測も極めて困難なものとなっ
てしまうという問題がある。

【０００８】そこで、この発明は上記従来の問題点に着
目してなされたものであり、ファイルデータのファイル
内での位置に係わらず、ファイルへのアクセス性能が均
一となり且つより高速にファイルへのアクセスを行うこ
との可能なファイルアクセス方式を提供することを目的
としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に係るファイルアクセス方式は、
ファイルに含まれるファイルデータが補助記憶装置上に
離散して格納され、前記ファイルデータの補助記憶装置
上での記憶位置情報と前記ファイルデータのファイル内
でのファイル内位置情報との対応情報を、前記補助記憶
装置上で管理するようにしたファイルへのファイルアク
セス方式であって、前記対応情報を読み出して主記憶装
置に記憶し、前記ファイルデータへのアクセスを行う時
には、アクセス対象のファイルデータのファイル内位置
情報をもとに、前記主記憶装置に記憶された前記対応情
報から、アクセス対象のファイルデータの記憶位置情報
を獲得するようになっていることを特徴としている。

【００１０】この請求項１に係る発明では、ファイルデ
ータは、補助記憶装置上の離散した領域に記憶されてい
て、ファイルデータと共に、予めファイル生成時等に形
成された、補助記憶装置上におけるファイルデータの記
憶位置を現す記憶位置情報とファイルデータのファイル
内における並び位置を現すファイル内位置情報との対応
情報が記憶されている。そして、例えばファイルオープ
ン時等に、補助記憶装置上からこれら記憶位置情報とフ
ァイル内位置情報との対応情報が補助記憶装置から読み
出されて主記憶装置に記憶される。

【００１１】そして、ファイルデータをアクセスする時
には、主記憶装置に記憶された対応情報が参照されて、
アクセス対象のファイルデータに対応するファイル内位
置情報から、その補助記憶装置上での記憶位置情報が獲
得される。そして、このようにして獲得された記憶位置
情報に対応する補助記憶装置上の領域がアクセスされ
て、アクセス対象のファイルデータに対してアクセスが
行われる。

【００１２】よって、ファイルデータをアクセスすると
きには、補助記憶装置上の対応情報ではなく、主記憶装
置上の対応情報からアクセス対象のファイルデータの記
憶位置情報を獲得することができるから、ファイルデー
タをアクセスする都度、補助記憶装置から対応情報を読
み出す必要がなく、その分アクセス時間が短縮されるこ
とになる。

【００１３】また、本発明の請求項２に係るファイルア
クセス方式は、前記対応情報として、前記記憶位置情報
を、これに対応するファイルデータのファイル内での並
び順に整列させて前記主記憶装置に記憶するようになっ
ていることを特徴としている。

【００１４】この請求項２に係る発明では、対応情報と
して、記憶位置情報が、これに対応するファイルデータ
のファイル内での並び順に整列して主記憶装置に記憶さ
れるから、アクセス対象のファイルデータのファイル内
での位置に応じて、対応情報を検索することによって、
アクセス対象のファイルデータの記憶位置情報が得られ
ることになる。

【００１５】よって、例えば補助記憶装置上に記憶され
ている対応情報がリスト形式の場合等には、ポインタに
したがって順次リストをたどって記憶位置情報を検索す
ることになるが、主記憶装置上には、記憶位置情報がフ
ァイルデータのファイル内での並び順に整列して記憶さ
れているから、記憶位置情報をより容易に得ることが可
能となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を説
明する。図１は、本発明によるファイルアクセス方式を
適用した計算機システムの一例であって、この計算機シ
ステム１００は、マイクロプロセッサ等の演算処理装置
１、主記憶装置２、ハードディスク，磁気ディスク等の
補助記憶装置３、キーボード，マウス等入力装置及び表
示装置等の入／出力装置４を備えて構成され、これら
は、例えばバス５によって接続されている。

【００１７】前記補助記憶装置３には、ファイルが格納
されていて、このファイルのファイルデータは、クラス
タ単位で離散したデータ領域に格納されている。そし
て、このファイルには、ファイルデータと共に、これら
クラスタ単位のファイルデータのファイル内における並
び位置を現すファイル内アドレスと、ファイルデータの
補助記憶装置３上における記憶位置を現す記憶アドレス
との対応を現すリストＬが格納されている。

【００１８】このリストＬは例えば図２に示すように、
クラスタ単位のファイルデータの補助記憶装置上の位置
を現す情報と、ファイル内においてこのファイルデータ
の次に位置するファイルデータの補助記憶装置上の位置
を現す情報とから構成され、ポインタの指示にしたがっ
て、「次に位置するファイルデータの補助記憶装置上の
位置」を順次たどっていくことによって、ファイルデー
タのファイル内における並び順に、そのファイルデータ
の補助記憶装置３上における格納位置、つまり記憶アド
レスを順次獲得することができるようになっている。

【００１９】そして、前記演算処理装置１では、補助記
憶装置３に格納されているファイルに対してアクセス要
求が行われたときには、該当ファイルに含まれるリスト
Ｌを読み出し、このリストＬの先頭から順にポインタに
したがってたどり、ファイル内におけるファイルデータ
の並び順に、その補助記憶装置３上での格納位置つまり
記憶アドレスを読み出し、ファイルデータの並び順と記
憶アドレスとを対応させたテーブルを生成し、これを主
記憶装置２上のファイルキャッシュＦＣの形成領域に記
憶する。そして、ファイルデータに対してアクセスを行
う場合には、アクセス対象のファイルデータに対応する
記憶アドレスをファイルキャッシュＦＣから獲得し、獲
得した記憶アドレスに対応する補助記憶装置３上の領域
から１クラスタ分のデータを読み出すことにより所望の
ファイルデータを得るようになっている。

【００２０】図３は、演算処理装置１におけるファイル
管理処理の処理手順の一例を示すフローチャートであ
る。なお、このファイル管理処理の処理プログラムは、
図示しないＲＯＭ，ＲＡＭ，フレキシブルディスク，コ
ンパクトディスク或いはハードディスク等の記憶媒体に
電子的に格納されており、コントローラはその記憶媒体
からこの処理プログラムを読み出し、これを実行するよ
うになっている。

【００２１】演算処理装置１では、補助記憶装置３上の
ファイルをオープンするときに、まず、ステップＳ１
で、ファイルに格納されているリストＬを読み出す。次
いで、ステップＳ２に移行して、リストＬに基づいて、
ファイルの大きさを獲得し、ファイルが占有しているデ
ータ領域のクラスタ数分のクラスタ単位のファイルデー
タについて、ファイルデータ毎に補助記憶装置３上での
記憶アドレスＡ_M を検出し、これをファイルデータのフ
ァイル内アドレスの順に、主記憶装置２上に確保した前
記クラスタ数分のファイルデータの記憶アドレスＡ_M を
格納するための、ファイルキャッシュＦＣの形成領域に
格納し、ファイル内アドレスと記憶アドレスＡ_M との対
応を現すテーブルを生成する。

【００２２】前記リストＬは、図２に示す従来と同様に
形成され、ポインタにしたがってリストＬをたどること
によって、ファイルデータの補助記憶装置３上での格納
位置をクラスタ単位に獲得することができるようになっ
ている。また、前記ファイルキャッシュＦＣは、図４に
示すように、クラスタ単位のファイルデータの先頭のフ
ァイル内アドレスを変換した、クラスタの並び順を特定
するクラスタアドレスＡ_C と対応する“０”から始まる
インデックスＩＤが割り振られている。そして、前記演
算処理装置１では、ファイルデータのクラスタアドレス
Ａ_C と対応するインデックスＩＤの位置に、リストＬか
ら読み出したその補助記憶装置３上での記憶アドレスＡ
_M を格納するようになっている。

【００２３】次いで、ステップＳ３に移行し、ファイル
データに対してアクセス要求があったかどうかを判定
し、アクセス要求があったならばステップＳ４に移行
し、アクセス対象のファイルデータのファイル内アドレ
スからクラスタアドレスＡ_C を求め、主記憶装置２上に
格納されているファイルキャッシュＦＣを参照して、ク
ラスタアドレスＡ_C に対応する領域から、記憶アドレス
Ａ_M を獲得する。

【００２４】そして、ステップＳ５に移行して、獲得し
た記憶アドレスＡ_M に該当する補助記憶装置３上の領域
の、１クラスタ分のデータに対してアクセスを行う。こ
れにより所望のファイルデータに対してアクセスが行わ
れたことになる。次いで、ステップＳ６に移行し、ファ
イルをクローズする指示が行われたかどうかを判定し、
ファイルをクローズする指示が行われない場合には、ス
テップＳ３に戻って上記と同様に処理を行い、ファイル
をクローズする指示が行われたときにはファイルをクロ
ーズした後、処理を終了する。

【００２５】次に、上記実施の形態の動作を説明する。
今、図４に示すように、ファイルＦのファイルデータ
が、クラスタ単位で補助記憶装置３上のデータ領域に離
散して格納されているものとする。このファイルＦに
は、予めファイルデータと共に、ファイルデータ毎の補
助記憶装置３上での格納位置を現す記憶アドレスが格納
された、図２に示すようなリストＬが形成されて格納さ
れている。

【００２６】このファイルＦに対してアクセスを行う場
合には、利用者はまず、所望のファイルをオープンさせ
る操作を行う。これを受けて演算処理装置１では、ファ
イル管理処理を開始し、まず、指定されたファイルＦを
オープンし、このファイルに格納されているリストＬを
読み出す（ステップＳ１）。そして、リストＬに基づい
てファイルＦの大きさを獲得し、ファイルが占有してい
るデータ領域ノクラスタ数分の記憶ドレスＡ_M を格納可
能なファイルキャッシュＦＣ用の領域を主記憶装置２上
に確保し、リストＬの先頭からポインタにしたがって順
にたどり、ファイルデータのファイル内アドレスの順に
その補助記憶装置３上での記憶アドレスＡ_M を検出す
る。そして、ファイルデータのファイル内アドレスをク
ラスタアドレスＡ_C に変換し、このクラスタアドレスＡ
_C と対応するインデックスＩＤと、検出した記憶アドレ
スＡ_M とを対応させて、インデックスＩＤの並び順に主
記憶装置２上に格納する（ステップＳ２）。

【００２７】これによって、図４に示すように、クラス
タアドレスＡ_C と対応するインデックスＩＤで管理され
る、各ファイルデータの記憶アドレスＡ_M を現すファイ
ルキャッシュＦＣが主記憶装置２上に形成される。例え
ば、ファイルＦのファイルサイズが６４ＫＢであって、
１クラスタが例えば８ＫＢのファイルの場合には、８つ
のクラスタからファイルが構成されることになり、クラ
スタ毎のファイルデータのクラスタアドレスＡ_C は、図
４に示すように“０”〜“７”となる。またこれに伴
い、ファイルキャッシュＦＣには、図４に示すように、
“０”〜“７”のインデックスＩＤで管理される８つの
記憶アドレスＡ_M が格納されることになる。

【００２８】この状態から、利用者がファイルをアクセ
スすると、演算処理装置１では、主記憶装置２上のファ
イルキャッシュＦＣを参照し、アクセス対象となるファ
イルデータのファイル内アドレスからクラスタアドレス
Ａ_C を求め、ファイルキャッシュＦＣを参照して、求め
たクラスタアドレスＡ_C に対応する記憶アドレスＡ_Mを
求める（ステップＳ４）。

【００２９】そして、求めた記憶アドレスＡ_M をもと
に、これに対応する補助記憶装置３上の位置から１クラ
スタ分のデータに対してアクセスを行う（ステップＳ
５）。これにより所望のファイルデータに対してのアク
セスが行われることになる。したがって、ファイルオー
プン時に、一旦補助記憶装置３からリストＬを読み出せ
ば、以後、補助記憶装置３に対してアクセスする必要は
ない。したがって、従来のように、ファイルデータをア
クセスする毎に、補助記憶装置３上のリストＬを参照し
てアクセス対象のファイルデータの記憶アドレスＡ_M を
獲得する手間が省けるから、その分アクセス時間の短縮
を図ることができる。

【００３０】また、主記憶装置２に記憶する際には、フ
ァイルデータの記憶アドレスＡ_M をリスト形式ではな
く、クラスタ単位のファイルデータのファイル内アドレ
スの順に整列させ、その記憶アドレスＡ_M を対応させて
記憶するようにしたから、アクセス対象のファイルデー
タに対応する記憶アドレスＡ_M を検索する際には、ファ
イルキャッシュＦＣにおいて、ファイルデータのファイ
ル内アドレスに対応するインデックスＩＤを順に検索す
ればよく、従来のリスト形式に比較してより容易に対応
する記憶アドレスＡ_M を獲得することができる。よって
その分、アクセス時間の短縮を図ることができると共
に、ファイルデータがファイル内の前方に位置する場合
と後方に位置する場合とにおけるアクセス時間に差が生
じることを回避することができる。

【００３１】また、主記憶装置２にはファイルキャッシ
ュＦＣとして、ファイルデータの補助記憶装置３上での
記憶アドレスＡ_M のみを格納するようにしているから、
ファイルキャッシュＦＣ用の領域として占有される主記
憶装置２上での領域を最小限に抑えることができ、例え
ば主記憶装置２上での空き領域が少なく演算処理装置１
で他の処理が実行できない等といった、ファイルキャッ
シュＦＣ用の領域を主記憶装置２に形成することに伴う
悪影響を最小限に抑えることができる。

【００３２】なお、例えばファイルデータを補助記憶装
置２から読み出した場合、主記憶装置２の容量が少なけ
れば、読み出したファイルデータを破棄すればよく、逆
に、主記憶装置２の容量が大きければ、読み出したファ
イルデータを主記憶領域２上に保存しておくようにして
もよい。このようにファイルデータを保存する場合に
は、例えばクラスタアドレスＡ_C と対応させて保存する
等、ファイルデータを識別可能にして保持しておけばよ
い。このようにすることによって、次に、ファイルデー
タに対してアクセスする際に、このファイルデータが主
記憶装置２に格納されているのであれば、補助記憶装置
３に対してアクセスしなくても、主記憶装置２から所望
のファイルデータを得ることができるから、その分アク
セス時間の短縮を図ることができる。

【００３３】また、上記実施の形態においては、ファイ
ルオープン時に、ファイルキャッシュＦＣを形成するよ
うにした場合について説明したが、ファイルデータに対
して最初にアクセスするときに、ファイルキャッシュＦ
Ｃを形成するようにしてもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
に係るファイルアクセス方式によれば、補助記憶装置上
に記憶されている、記憶位置情報とファイル内位置情報
との対応情報を読み出して主記憶装置に記憶し、ファイ
ルをアクセスするときには、主記憶装置に記憶された対
応情報をもとにアクセス対象のファイルデータの記憶位
置情報を獲得するようにしたから、ファイルデータをア
クセスする都度、補助記憶装置から記憶位置情報を読み
出す必要がなく、その分アクセス時間の短縮を図ること
ができる。

【００３５】また、請求項２に係るファイルアクセス方
式によれば、主記憶装置に記憶する対応情報として、記
憶位置情報を、これに対応するファイルデータのファイ
ル内での並び順に主記憶装置に記憶するようにしたか
ら、対応情報を順に検索することによりアクセス対象の
ファイルデータの記憶位置情報を容易に得ることがで
き、ファイルデータのファイル内における位置によりア
クセス時間に差が生じることを回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した計算機システムの一例を示す
構成図である。

【図２】リストＬの一例を示す説明図である。

【図３】演算処理装置１におけるファイル管理処理の一
例を示すフローチャートである。

【図４】本発明の動作説明に供する説明図である。

【符号の説明】

１ 演算処理装置 ２ 主記憶装置 ３ 補助記憶装置 ４ 入／出力装置 １００ 計算機システム

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ファイルに含まれるファイルデータが補
   助記憶装置上に離散して格納され、前記ファイルデータ
   の補助記憶装置上での記憶位置情報と前記ファイルデー
   タのファイル内でのファイル内位置情報との対応情報
   を、前記補助記憶装置上で管理するようにしたファイル
   へのファイルアクセス方式であって、 前記対応情報を読み出して主記憶装置に記憶し、前記フ
   ァイルデータへのアクセスを行う時には、アクセス対象
   のファイルデータのファイル内位置情報をもとに、前記
   主記憶装置に記憶された前記対応情報から、アクセス対
   象のファイルデータの記憶位置情報を獲得するようにな
   っていることを特徴とするファイルアクセス方式。
2. 【請求項２】 前記対応情報として、前記記憶位置情報
   を、これに対応するファイルデータのファイル内での並
   び順に整列させて前記主記憶装置に記憶するようになっ
   ていることを特徴とする請求項１記載のファイルアクセ
   ス方式。