JP2000267819A - 階層記憶制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の階層記憶制御装置では頭出し再生時に
不要なメディア交換が発生し、ユーザの要求に対し高速
に応答できない。 【解決手段】 リード制御部５はメモリ６上のファイル
情報１０を用い読み込むべきデータの存在する場所が記
憶装置１２かメディア１５かを判定し、ドライブ１６を
通して必要なデータを読み込む。ライブラリ装置１４は
チェンジャ制御部１１からメディア交換要求を受ける
と、アーム１７を用いドライブ１６にメディア１５を装
填する作業を行う。チェンジャ制御部１１はライブラリ
装置１４に出力するメディア交換要求のタイミングを制
御し、記憶装置内のみのアクセスで終了する場合の不要
なメディア交換を削減し、リード制御部５の読み込み先
が記憶装置１２からメディア１５に移行する過程の処理
に待ち時間を発生させない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光ディスクや光磁気
ディスク等の記録媒体を備えたライブラリと記憶装置を
用いた階層記憶制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、動画像のような大容量のディジタ
ルデータを扱うアプリケーションへの要望が高まってき
ている。その要望を満足するために欠かせない大容量記
憶装置として、ライブラリ装置を用いた階層記憶装置が
ある。

【０００３】ライブラリ装置１４は、１台もしくは複数
のドライブ装置１６と、複数の記録メディア１５と、複
数の記録メディア１５を収納するスロット１８、指定し
たスロット１８に収納された記録メディア１５を指定し
たドライブ装置１６に装填し、また、ドライブ装置１６
から記録メディア１５を所定のスロット１８に戻す機能
を有したロボットアーム１７等を主な構成要素とし、記
録メディア１５に光ディスク、光磁気ディスク等を用い
ることにより大容量のデータを記憶することが可能であ
る。しかし、アクセス対象となる記録メディア１５をド
ライブ装置１６に装填する作業に多くの時間を必要とす
るという問題がある。

【０００４】そのため、動画データの再生をすぐに開始
したり、複数の記録メディア１５に跨って格納される動
画データを途切れなく再生するために、メディア交換に
要する時間に再生可能なデータを予めキャッシュデータ
として記憶装置１２や、常にドライブに装填されている
記憶媒体に記録した階層記憶制御装置が用いられてい
る。

【０００５】このような階層記憶制御装置ではファイル
へのアクセスと同時に必要となるメディア交換を行う方
式が一般的である。そのため、次のような状況が考えら
れる。ドライブ装置１６が１台である階層記憶制御装置
でオープン中のファイルを、メディア交換中の状態でク
ローズし、前記記憶装置に記録されたデータの再生を中
止する。次に、新たにファイルオープンし、データの再
生を開始した場合、同じドライブに対して２つ目のメデ
ィア交換要求がライブラリ装置１４に出力される。しか
し、ライブラリ装置１４では、一般にメディア装填中の
ドライブ装置１６に対する新たなメディア交換要求はビ
ジー状態であるとして処理されない。そのため、前記階
層記憶制御装置は処理中のメディア交換が終了するま
で、次のファイルをオープンできないことになる。結果
として、１つ前に実行されたメディア交換が終了するま
で処理が待たされる。

【０００６】ユーザの要求に高速に応答し、再生を開始
するため、メディア交換要求を受けるためのキューをラ
イブラリ装置１４に設け、この問題を解決するという方
法も考えられるが、この方法でも以下で述べる問題があ
る。

【０００７】図４はこの階層記憶制御装置の全体構成図
を示した図である。

【０００８】以下、ＯＰＥＮ、ＲＥＡＤ、ＣＬＯＳＥは
それぞれ ＯＰＥＮ：要求処理とファイルとの結合を行う処理 ＲＥＡＤ：ファイルの内容を読み出す処理 ＣＬＯＳＥ：要求処理とファイルの結合を解除する処理 を意味する。

【０００９】図４において、ユーザからの各要求を受け
る要求処理部１はその要求の種類に応じて、ＯＰＥＮ
２、ＲＥＡＤ３、ＣＬＯＳＥ４の処理を行う。リード制
御部５は要求処理部１からのＲＥＡＤ要求に対して、メ
モリ６上のファイル情報１０を調べ、読み込み先が記憶
装置１２であるか、メディア１５であるかを判定し、読
み込み先でのオフセット位置に存在するデータを読み込
む。記憶装置１２は各メディア１５のファイル先頭デー
タとメディア上のファイル管理情報を蓄積した装置であ
り、この例ではハードディスクＨＤＤ１３とする。ライ
ブラリ装置１４はメディア１５上のデータを記録再生す
るドライブ装置１６とメディア１５を収納するためのス
ロット１８と、メディア１５をドライブ装置１６とスロ
ット１８の間で移動させるアーム１７から構成される。

【００１０】以上のように構成された階層記憶制御装置
について、まず、メモリ６内の各情報とＯＰＥＮ２、Ｒ
ＥＡＤ３、ＣＬＯＳＥ４の各処理について説明した後、
事象例を交えて、この階層記憶制御装置の問題点を説明
する。ただし、この例では、ドライブ数１台、メディ
ア、スロットの数を５０とし、各メディアには固有の番
号が振られている装置とする。

【００１１】図５はファイル管理情報７を示した図であ
る。なお、ファイル管理情報は階層記憶制御装置の起動
時にＨＤＤ１３に記録された情報をメモリ６にロードさ
れ、終了時にＨＤＤ１３に書き戻される。ファイル管理
情報７は階層記憶制御装置に記録されているファイルの
ファイル名１０１と、ファイルが存在するメディアのメ
ディア番号１０２と、メディアに記録されているファイ
ルの状態を示すフラグ１０３から構成される。フラグ１
０３はファイルの全データがメディア上のファイルに存
在するならば０、ファイル先頭部分のデータがＨＤＤ１
３のファイルにのみ存在し、メディア上のファイルには
存在しないならば１が設定される。例えば、このフラグ
の値が１で、ＨＤＤ１３上のファイルのサイズが32KB、
ファイルの読み込み位置が48KBであるデータを読む場
合、メディア上のファイルにおいて16KBの位置に存在す
るデータを読むことを意味する。

【００１２】図６はドライブ情報８を示した図である。
ドライブ情報８はドライブ装置１６に装填されているメ
ディア１５のメディア番号２０１、そのメディア１５に
ついてオープンされているファイルの総数２０２から構
成される。ドライブ装置１６にメディア１５が装填され
ていない場合、メディア番号２０１を−１とする。

【００１３】図７はファイル情報１０を示した図であ
る。ファイル情報１０はオープン中のファイルのファイ
ル名４０１と、ＨＤＤ１３に記録されているファイルの
ファイルサイズ４０２と、記憶装置１２上のデータとメ
ディア１５上のデータを１ファイルとした時でのオフセ
ット値４０３と、メディア１５上に記録されているファ
イル上でのオフセット値４０４から構成される。

【００１４】図８は要求処理部のＯＰＥＮ２のフローチ
ャートである。ＯＰＥＮ処理はまず、ファイル管理情報
７のファイル名１０１を検索し、ＯＰＥＮ要求のファイ
ルが存在することを調べ、存在するならばメディア番号
１０２を取得する（ステップ５０１）。存在しなければ
アプリケーションにエラーを返す（ステップ５１０）。
次に、ドライブ情報８のメディア番号２０１と取得した
メディア番号が一致するかどうかを調べ（ステップ５０
２）、一致するならばドライブ情報８のオープンファイ
ル数２０２を１インクリメントする（ステップ５０
３）。そしてオープンするファイルのファイル名をファ
イル情報１０のファイル名４０１に、ＨＤＤ１３上のフ
ァイルのファイルサイズを取得し、ファイルサイズ（Ｈ
ＤＤ）４０２に、初期オフセット値０をオフセット（全
体）４０３に、メディア１５のファイルの状態１０３が
０ならば初期値０を、１ならばファイルサイズ（ＨＤ
Ｄ）４０２の負の値をオフセット（メディア）４０４に
登録し（ステップ５０４）、アプリケーションにサクセ
スを返す（ステップ５０９）。一致しないならば、ドラ
イブ情報８のオープンファイル数２０２を調べ、ドライ
ブ装置１６が使用可能（オープンファイル数が0）であ
るかを調べる（ステップ５０５）。ドライブ装置１６が
使用不可であれば、アプリケーションにエラーを返す
（ステップ５１０）。ドライブ装置１６が使用可能であ
れば、ステップ５０４と同様にファイルの各種情報をフ
ァイル情報１０に登録する（ステップ５０６）。そし
て、ライブラリ装置１４にメディア交換の要求を出力し
（ステップ５０７）、ドライブ情報８のメディア番号２
０１にステップ５０１で取得したメディア番号を、オー
プンファイル数２０２に１を登録し（ステップ５０
８）、アプリケーションにサクセスを返す（ステップ５
０９）。

【００１５】図９はＲＥＡＤ３のフローチャートであ
る。まず、ファイル情報１０のファイル名４０１を検索
し、ファイルがオープンされていることを確認する（ス
テップ６０１）。もし、ファイル情報１０に該当するフ
ァイルが登録されていなければ、そのファイルはオープ
ンされていないことを意味するので、エラーをアプリケ
ーションに返す（ステップ６０６）。オープンされてい
るならば、ファイル情報１０のＨＤＤ１３上のファイル
サイズ４０２とオフセット（全体）値４０３を比較し、
ＨＤＤ１３上のファイルにデータが存在するかを判定す
る（ステップ６０２）。ＨＤＤ１３上のファイルにデー
タが存在するならば、オフセット（全体）値４０３の示
す位置のデータをＨＤＤ１３上のファイルから読み込み
（ステップ６０３）、存在しないならば、オフセット
（メディア）値４０４の示す位置のデータをメディア１
５上のファイルから読み込む（ステップ６０７）。読み
込みが終了すると、オフセット値４０３、４０４を更新
し（ステップ６０４）、アプリケーションにサクセスを
返す（ステップ６０５）。

【００１６】図１０はＣＬＯＳＥ４のフローチャートで
ある。最初にファイル情報１０のファイル名４０１を検
索し、ファイルがオープンされていることを調べ（ステ
ップ７０１）、オープンされていればファイル情報１０
からそのファイルの情報を削除する（ステップ７０
２）。そして、ドライブ情報８のオープンファイル数２
０２の値を１デクリメントし（ステップ７０３）、アプ
リケーションにサクセスを返す（ステップ７０４）。オ
ープンされていなければアプリケーションにエラーを返
す（ステップ７０５）。

【００１７】図１１はファイル再生要求の事象例を示す
図で、メディア交換に要する時間を２０秒、ＨＤＤ１３
に記録されたデータの再生可能時間を４０秒とする。N
1、N2、N3、N4、N5はそれぞれ３０秒、５０秒、１０
秒、５秒、２０分のデータ再生を実行する事象である。

【００１８】この事象例に対して、従来の階層記憶制御
装置を用いた場合の動作を図１２に示す。ユーザからフ
ァイルN1のＯＰＥＮ要求を受けると要求処理部１はＯＰ
ＥＮ処理により、ライブラリ装置１４にメディア交換の
要求を出力する。その後、ＲＥＡＤ要求によりＨＤＤ１
３上のファイルから３０秒分のデータを読み込む処理を
行う。ライブラリ装置１４のメディア交換はこの読み込
み終了時点では終了している。次に、ファイルN1のＯＰ
ＥＮ要求に関してはファイルN1でのメディア交換が終了
しているので、ライブラリ装置１４はすぐにメディア交
換を実行し、２０秒後にはメディア交換が終了する。そ
のため、ＲＥＡＤ要求によりＨＤＤ１３上のファイルに
存在する４０秒分データを読み込んでも、すぐにメディ
ア１５上のファイルにアクセスし、データを読み込むこ
とが可能となる。このように、従来の階層記憶制御装置
ではメディア交換中にファイルをオープンしなければ、
ＨＤＤ１３上のファイルからメディア上のファイルへの
アクセスの流れに待ちが生じない。

【００１９】次に、N3、N4、N５の事象で従来の階層記
憶制御装置の問題点を述べる。ファイルN3、N4へのアク
セスは、データの頭部分を再生してみたが、所望のデー
タでないことに気づき別のファイルをすぐにオープンす
る時等に生じる。ファイルN3では、データの再生が１０
秒であるため、ＨＤＤ１３上のファイルからデータを読
み込むのみで終了するが、ＯＰＥＮ要求と同時にメディ
ア交換をライブラリ装置１４のキューに登録するため、
ＣＬＯＳＥ時にはメディア交換が終了していない状態と
なる。更に、ファイルN4で新たにメディア交換要求がキ
ューに登録される。ファイルN5ではファイルN4のデータ
再生が５秒であるため、N3のメディア交換が未終了、N4
のメディア交換がキューに残っているという状態に、新
たにメディア交換要求をキューに登録することになる。
実質、N3のメディア交換終了のために５秒、N4のメディ
ア交換のために２０秒がファイルN5のメディア交換が実
行されるまでに費やされる。そのため、ファイルN5のメ
ディア１５にアクセスが可能となるのは、N5のＯＰＥＮ
要求を受けてから４５秒後となる。ＨＤＤ１３上のファ
イルに存在するデータの再生時間が４０秒であるから、
N5ではＨＤＤ１３上のデータを使い果たし、５秒間の停
止状態が発生しリアルタイムな再生が実行できない。こ
の装置では、リアルタイムな再生を実現するためには、
ＨＤＤ１３に記録するキャッシュデータの量を多くしな
ければならないという問題がある。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の階層
記憶制御装置では、短時間にメディア交換を繰り返し実
行すると目的の記録メディアへのアクセスに多くの時間
を要し、ユーザの要求に対して高速に応答することやリ
アルタイムな再生を実現することが困難となる。

【００２１】本発明ではこのような課題を解決するた
め、ファイルのオープンから、ある時間の経過を待ち、
その時間中にファイルがクローズされなければ、メディ
ア交換要求をライブラリ装置に出力する仕組みやメディ
ア交換実行前にアクセス不要となったメディア交換の要
求を削除し、ライブラリ装置に出力しない仕組みを有す
るチェンジャ制御部を構成に加えた階層記憶制御装置を
提供することを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の階層記憶制御装置は複数のメディアを収納す
るための収納部、メディア上のデータを記録再生するド
ライブ装置、メディアを収納部とドライブ装置間で移動
させる機能を有したメディア交換部から構成されるライ
ブラリと、予め定められた時間T以上、再生可能なファ
イルの一部データを収めた記憶装置と、ファイルの読み
出し位置を用いてデータの読み出し先が前記記憶装置で
あるか、メディアであるかを判定し、データを読み出す
リード制御部と、メディア交換開始からメディア上のデ
ータがアクセス可能になるまでに必要な時間をTc、前記
記憶装置に存在するデータの再生可能時間をTa、前記記
憶装置から読み出したデータの再生開始時刻からの経過
時間をｔとし、前記リード制御部で読み出したデータの
再生時間を監視し、０＜ｔ≦ Ta − Tcを満たす時間tに
おいて、前記メディア交換部にメディア交換要求を出力
するチェンジャ制御部とを具備している。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の階層記憶制御装置は、フ
ァイルオープンと同時にメディア交換を実行するのでは
なく、メディア交換を遅らせる仕組みを持つ。従って、
画像データの先頭部分を再生するような頭出し再生では
記憶装置に記録されているデータの再生時間に応じてメ
ディア交換の操作回数を削減できる。また、複数のメデ
ィア交換要求に優先度を設定し、既に登録されたメディ
ア交換要求よりも優先度の高いメディア交換が発生した
場合、処理の順番を操作し、要求に応じたメディア交換
を実行できる。

【００２４】以下、図面を参照して本発明の実施の形態
を詳細に説明する。

【００２５】（実施の形態１）ドライブ数１台、メディ
ア、スロットの数を５０とし、各メディアには固有の番
号が振られている場合の一実施の形態について述べる。

【００２６】図１は実施の形態１の全体構成を示した図
であり、図４の従来技術の構成に、メディア交換の要求
を管理、制御するチェンジャ制御部１１が追加されてい
る。メモリ上で管理する各種情報は従来例で述べた内容
と同じである。

【００２７】図１３は要求処理部がＯＰＥＮ要求を受け
た場合のフローチャートを示した流れ図である。ＯＰＥ
Ｎ２は、図１３に示すように、従来例で示したＯＰＥＮ
２のフローチャートのステップ５０６がメディア交換要
求を直接ライブラリ装置１４に出力するのに対し、チェ
ンジャ制御部１１にメディアＯＰＥＮ要求を出力してい
る（ステップ１５０６）部分が異なる。ＲＥＡＤ３は従
来例で用いたＲＥＡＤ３と同じフローチャートを用いる
（図９）。

【００２８】図１４は要求処理部１がＣＬＯＳＥ要求を
受けた場合のフローチャートを示した流れ図である。Ｃ
ＬＯＳＥ４は、従来例で用いたＣＬＯＳＥ４のフローチ
ャートがステップ７０３ドライブ情報８の更新で処理を
終了しているのに対し、図１４に示すように、その後、
変更したドライブ情報８のファイルオープン数が０であ
るかを判定し（ステップ１７０４）、０であるならば、
チェンジャ制御部１１にＣＬＯＳＥ要求を出力する（ス
テップ１７０５）。

【００２９】図１５は新たに追加されたチェンジャ制御
部１１のフローチャートである。チェンジャ制御部１１
はメディアＯＰＥＮ要求を受ける（ステップ１８０１）
とその要求を受けた時刻を開始時刻として取得し、メデ
ィア交換時刻を決定し、時刻を監視する（ステップ１８
０２）。メディア交換時刻を決定するアルゴリズムは様
々な方法が考えられる。例えばメディア交換に必要な時
間の経過後の時刻や、記録装置から読み込むデータの再
生残り時間がメディア交換に必要な時間となる時刻がメ
ディア交換時刻となる。また、時刻を監視するのではな
く、時刻に関連する要因、例えば、記憶装置１２から読
むデータの位置を示すオフセット等を監視しても良い。
実施の形態１では記憶装置１２から読み込んだデータの
再生開始時刻からメディア交換時間Tの経過した時刻を
メディア交換時刻として話を進める。

【００３０】時間Tの経過を認識するとチェンジャ制御
部１１はライブラリ装置１４にメディア交換要求を出力
する（ステップ１８０４）。しかし、この監視状態でメ
ディアＣＬＯＳＥ要求を受けるとステップ１８０４を実
行せずに新たなメディアＯＰＥＮ要求を待つ。

【００３１】このようなチェンジャ制御部１１を追加す
ることにより、階層記憶制御装置はメディア交換時間T
経過以前にファイルクローズされる場合はメディア交換
を実行せず、メディア交換時間T 経過以後にもアクセス
のあるメディア１５に関してはメディア交換を実行する
という特徴が得られる。

【００３２】図１６は図１１の事象例に対し、実施の形
態１を用いた場合の処理の流れを示した図である。ファ
イルN1では、ＨＤＤ１３から読み込むデータを再生し、
20秒経過した時点でファイルがクローズされていないの
で、メディア交換が実行される。そして、再生時間で30
秒であることから、メディア交換中にファイルがクロー
ズされる。しかし、ファイルN2のメディア交換もN1同
様、20秒後に実行されるので、N2のメディア交換時には
N1のメディア交換は終了した状態になる。この実施の形
態では、メディア交換時間を待って、メディア交換を実
行するので、メディア交換中に新たなメディア交換要求
をライブラリ装置１４に出力することがなく、メディア
交換に必要な時間は一定となる。

【００３３】次に、従来例で問題の生じた事象N3、N4、
N5について述べる。ファイルN3、N4の事象はそれぞれ10
秒、5秒のデータ再生であるため、ファイルオープンか
らメディア交換に必要な時間20秒が経過するまでにファ
イルのクローズが実行される。そのため、N3、N4のメデ
ィア交換は実行されない。ファイルN5は20分のデータ再
生であるので、20秒後にメディア交換が実行されるが、
従来例と異なり、データ再生がメディア交換に待たされ
るという状態には陥らない。このように実施の形態１は
メディアへのアクセスの可能性が高くなるまでメディア
交換を実行しないことにより、無駄なメディア交換を削
除できるという特徴がある。

【００３４】（実施の形態２）図２は本発明に係わる一
実施の形態である階層記憶制御装置の全体的な構成例を
示す図である。ドライブ数、メディア、スロットの数等
の条件は実施の形態１と同じとする。図1との違いは、
メモリ６上の管理情報にチェンジ情報９が追加されたこ
とである。

【００３５】最初にメモリ上で管理されるファイル管理
情報７、ドライブ情報８、チェンジ情報９、ファイル情
報１０の構成について説明する。ファイル管理情報７は
従来例と同じ内容である。

【００３６】図１７はドライブ情報８の構成を示す構成
図である。ドライブ情報８は図１７に示すように、チェ
ンジ状態を示すフラグ２２０３が構成に追加されてい
る。チェンジ状態を示すフラグ２２０３はメディア交換
中、もしくはメディアからデータを読み出すための初期
処理（マウント）中ならば１が、それ以外ならば０が設
定される。図１７の場合、メディア１５がドライブ１６
に装填中の状態で、そのメディア１５についてのファイ
ルオープン数が１であることを意味する。

【００３７】図１８は次にメディア交換する予定のチェ
ンジ情報９を示す図である。チェンジ情報９は次にメデ
ィアを装填する予定のメディア２３０１とそのメディア
についてオープンしているファイルの数２３０２から構
成される。ファイル情報１０の構成は従来例で述べたも
のと同じである。次に本実施の形態の動作例について説
明する。

【００３８】図１９はＯＰＥＮ２のフローチャートであ
る。まず、ファイル管理情報７のファイル名１０１を検
索し、ファイルが登録されていることを確認し、該当す
るメディア番号をメディア番号１０２から取り出す（ス
テップ２５０１）。もし、ファイルが登録されていなけ
れば、そのファイルは存在しないので、エラーをアプリ
ケーションに返す（ステップ２５０８）。

【００３９】次に、ドライブ情報８のメディア番号２２
０１と取得したメディア番号が同じ値であり、チェンジ
情報９に登録されているメディア交換がない、あるい
は、チェンジ情報９にメディア交換の情報が登録されて
おり、チェンジ情報９のメディア番号２２０１と取得し
たメディア番号が同じ値であるのいずれかの条件を各情
報が満たすかどうかを判定する。（ステップ２５０
２）。前者の条件を満たすならば、ドライブ情報８のオ
ープンファイル数を１インクリメントし、後者の条件を
満たすならば、チェンジ情報９のオープンファイル数を
１インクリメントする（ステップ２５０３）。そしてオ
ープンするファイルのファイル名をファイル情報のファ
イル名４０１に、ＨＤＤ１３上のファイルのファイルサ
イズを取得し、ファイルサイズ（ＨＤＤ）４０２に、初
期オフセット値０をオフセット（全体）４０３に、メデ
ィアのファイルの状態１０３が０ならば初期値０を、１
ならばファイルサイズ（ＨＤＤ）４０２の負の値をオフ
セット（メディア）４０４に登録し（ステップ２５０
４）、サクセスをアプリケーションに返す（ステップ２
５０８）。

【００４０】いずれの条件も満たさない場合、チェンジ
ャ制御部１１の要求受付キューにステップ２５０１で取
り出したメディア番号と要求の種類（ＯＰＥＮ）を登録
し（ステップ２５０５）、返事を待つ。チェンジャ制御
部１１からの返事の内容がOKであるならば、ステップ２
５０４と同じようにファイルの情報をファイル情報１０
に追加し（ステップ２５０７）、アプリケーションにサ
クセスを返す（ステップ２５０８）。NGであるならば、
アプリケーションにエラーを返す（ステップ２５０
９）。ＲＥＡＤ３のフローチャートは従来例で述べたフ
ローチャートと同じである（図９）。

【００４１】図２０はＣＬＯＳＥ４のフローチャートで
ある。まず、ファイル情報１０のファイル名４０１を検
索し、ファイルがオープンされていることを確認する
（ステップ２７０１）。もし、ファイルが登録されてい
なければ、そのファイルは存在しないので、エラーをア
プリケーションに返す（ステップ２７０５）。

【００４２】次に、ファイル情報１０からファイル管理
情報７へのポインタ４０５を取り出した後、そのファイ
ルの項目を削除する（ステップ２７０２）。ポインタ４
０５からＣＬＯＳＥするファイルのメディア番号を取得
し、チェンジャ制御部１１の要求受付キューに取得した
メディア番号についてファイルのＣＬＯＳＥ処理を行う
要求を登録する（ステップ２７０３）。そして、アプリ
ケーションにサクセスを返す（ステップ２７０4）。

【００４３】図２１、２２はチェンジャ制御部１１のフ
ォローチャートを示した図である。チェンジャ制御部１
１は主にチェンジ要求を受け、その処理を無効、有効に
する要求受理部と実際にライブラリ装置１４にチェンジ
要求を出力するチェンジ実行部から構成される。

【００４４】要求処理部１はまず、要求受付キューから
要求を取り出し（ステップ２８０１）、要求の種類を判
定する（ステップ２８０２）。要求がＯＰＥＮであれば
ドライブ情報８のオープンファイル数２２０２と、チェ
ンジ情報９のオープンファイル数２３０２が０であるか
を判定し、ともに０であるならば、チェンジ情報９のメ
ディア番号２３０１にメディア番号を、オープンファイ
ル数２３０２の１を登録し、ＯＰＥＮ２にOKを、チェン
ジ実行部にチェンジ情報９の登録を通知する。そうでな
ければ、ＯＰＥＮ２にNGを返す（ステップ２８０３）。

【００４５】要求がＣＬＯＳＥである場合、ドライブ情
報８のメディア番号２２０１を参照し、メディア１５が
ドライブ１６に装填されていれば、オープンファイル数
２２０２を１デクリメントする。ドライブ１６に装填さ
れていなければ、チェンジ情報９に登録されているの
で、メディア番号２３０１を確認し、オープンファイル
数２３０２を１デクリメントする。この時、オープンフ
ァイル数２３０２が０となれば、メディア番号２３０１
を−１とし、未登録状態とすることでメディア交換が実
行されないようにする（ステップ２８０４）。

【００４６】チェンジ実行部はチェンジ情報９にメディ
ア交換要求が登録されているかを調査し（ステップ２８
０５）、登録がされていなければ（メディア番号２３０
１が−１）、登録を待ち（ステップ２８１０）、登録さ
れていれば、チェンジ情報９のメディア番号２３０１と
オープンファイル数２３０２をドライブ情報８のメディ
ア番号２２０１とオープンファイル数２２０２にそれぞ
れコピーし、ドライブ状態にメディア交換中のフラグ
（１）を立てる（ステップ２８０６）。

【００４７】そして、チェンジ情報９のメディア番号２
３０１に−１、オープンファイル数２３０２に０を設定
し、チェンジ情報９から削除し（ステップ２８０７）、
ライブラリ装置１４にメディア交換実行の要求を出力す
る（ステップ２８０８）。メディア交換が終了するとド
ライブ情報８のチェンジ状態を０に設定し、ステップ２
８０５に戻る。

【００４８】このように、チェンジ実行部は１つずつラ
イブラリ装置１４にメディア交換要求を出力し、チェン
ジ情報９はその間に生じる無駄なメディア交換が削除で
きる。

【００４９】図２３は図１１の事象例に対して、実施の
形態２を用いた場合のメディア交換の動作事例を示した
図である。従来例ではN4のメディア交換操作を実行して
いたのに対し、この実施の形態ではそのメディア交換が
不要とされ、メディア交換が発生しない。そのため、N5
の再生でメディア交換を待つという状態は発生しない。

【００５０】（実施の形態３）ドライブ数4台、メディ
ア、スロットの数を５０とし、各メディアには固有の番
号が振られている場合の一実施の形態について述べる。
図３は本発明に係わる一実施の形態である階層記憶制御
装置の全体的な構成例を示す図である。図３では優先度
をもとに、メディア交換予定時刻を決定するタイムスケ
ジューリング部１９とチェンジャ制御部１１にメディア
交換時刻を通知する時刻管理部２０が構成に追加されて
いる。

【００５１】最初に、メモリ６上で管理されるファイル
管理情報７、ドライブ情報８、チェンジ情報９、ファイ
ル情報１０の構成について説明する。

【００５２】図２４はファイル管理情報７の構成を示す
図である。ファイル管理情報７はファイル名３１０１、
ファイルが記録されているメディアのメディア番号３１
０２、キャッシュデータとしてのＨＤＤ１３上に記録さ
れているデータの再生可能時間３１０３、メディア上に
記録されたデータの状態を示すフラグ３１０４から構成
される。メディア上に記録されたデータの状態を示すフ
ラグ３１０４は、従来例で述べたファイル管理情報７の
フラグ１０３と同一の内容である。

【００５３】図２５はドライブ情報８の構成を示す図で
ある。ドライブ情報８はドライブ番号３２０１、ドライ
ブ１６に装填されているメディア１５のメディア番号３
２０２、そのメディア１５についてオープンされている
ファイルの総数３２０３、そのドライブのメディア交換
の状態を示すフラグ３２０４、メディア交換の終了する
時刻を示した３２０５から構成される。メディア交換の
状態を示すフラグ３２０４はメディア交換中、もしくは
メディアからデータを読み出すための初期処理（マウン
ト）中ならば１が、それ以外ならば０が設定される。ま
た、メディア番号３２０２が−１ならばドライブ１６内
にメディアが存在しないことを意味する。

【００５４】例えば、図２５の場合、ファイルオープン
数が0であることからドライブ０、１、３が使用可能な
状態である。ただし、ドライブ番号１に関してはフラグ
３２０４に１がセットされているのでメディア交換が終
了するまでドライブ１６にメディアを装填できない。こ
の場合、調査時刻が120605ならば７秒後にドライブ番号
１のドライブ１６にメディアを装填できることを示して
いる。

【００５５】図２６はチェンジ情報９を示した図であ
る。チェンジ情報９はドライブ番号３３０１、ドライブ
１６に装填する予定のメディア１５のメディア番号３３
０２、そのメディア１５についてオープンされているフ
ァイルの総数３３０３、メディア交換必要時刻３３０
４、チェンジ要求を出す優先度３３０５、メディア交換
部１７にチェンジ要求を出す予定時刻３３０６から構成
される。メディア交換必要時刻３３０４からメディア交
換に必要な時間が経過した時刻がメディアへのアクセス
が開始する時刻にあたる。ただし、図中の時刻は（時、
分、秒）の組み合わせで、１２０６１２は１２時６分１
２秒を示す。また、本実施の形態では（現在時刻）-
（メディア交換必要時刻）で算出される秒の値を優先度
３３０５とし、オープンファイル数３３０３が０であれ
ば、−９９９９を優先度として設定する。

【００５６】図２７はファイル情報１０を示した図であ
る。ファイル情報１０はオープンされているファイルの
ファイル名３４０１、ＨＤＤ１３に記録されているファ
イルのサイズ３４０２、ファイル上でのオフセット３４
０３、メディア上でのオフセット３４０４、ファイル管
理情報７を参照するためのポインタ３４０５から構成さ
れる。

【００５７】次に、ＲＥＡＤ３に関する処理は従来例で
述べたＲＥＡＤと同じ処理である（図９）ので、ＯＰＥ
Ｎ２、ＣＬＯＳＥ４、チェンジャ制御部１１、タイムス
ケジューリング部１９、時刻監視部２０の処理について
述べる。

【００５８】図２８はＯＰＥＮ２のフローチャートであ
る。ＯＰＥＮ２はまず、ファイル管理情報７を検索し、
所望のファイルが存在するかどうかを判定する（ステッ
プ３５０１）。もし、存在しなければ、アプリケーショ
ンにエラーを返す（ステップ３５１０）。ファイルが存
在するならば、その情報へのポインタとメディア番号３
１０２を取得し、ドライブ情報８のメディア番号３２０
１と取得したメディア番号が同じ値であり、チェンジ情
報９に登録されているメディア交換がない、あるいは、
チェンジ情報９にメディア交換の情報が登録されてお
り、チェンジ情報９のメディア番号３２０１と取得した
メディア番号が同じ値であるのいずれかの条件を各情報
が満たすかどうかを判定する（ステップ３５０２）。

【００５９】前者の条件を満たす場合、ドライブ情報８
のオープンファイル数３２０３を1インクリメントし、
後者の条件を満たす場合はチェンジ情報９のオープンフ
ァイル数３３０３を1インクリメントする（ステップ３
５０３）。そして、ファイル情報１０にオープンするフ
ァイルのファイル名３４０１と、記憶装置１２に記憶さ
れているデータのファイルサイズ３４０２を登録する。
また、オフセット初期値０をオフセット（全体）３４０
４に、ファイル管理情報７のメディアファイルの状態３
１０５からメディア上のオフセットの初期値をオフセッ
ト（メディア）３４０５に、ステップ３５０１で取得し
たポインタをファイル管理情報７へのポインタ３４０６
に登録する（ステップ３５０４）。いずれの条件も満た
さない場合は、使用可能なドライブが存在するかどうか
を検索する。この例では、ドライブ情報８のオープンフ
ァイル数とチェンジ情報９のオープンファイル数が０で
あるドライブ１６は使用可能である（ステップ３５０
５）。もし、使用可能なドライブ１６が存在しなけれ
ば、アプリケーションにエラーを返す（ステップ３５１
０）。

【００６０】使用可能なドライブ１６が存在すれば、ス
テップ３５０４と同様にしてファイル情報１０を登録す
る（ステップ３５０６）。そして、チェンジャ制御部１
１（要求受理部）にＯＰＥＮ要求を出力し（ステップ３
５０８）、アプリケーションにサクセスを返す（ステッ
プ３５０９）。

【００６１】図２９はＣＬＯＳＥ４のフローチャートで
ある。ＣＬＯＳＥ４はまず、ファイル情報１０のファイ
ル名３４０１を検索し、そのファイルがオープンされて
いることを確認する（ステップ３０７０１）。もし、オ
ープンされていなければ、アプリケーションにエラーを
返す（ステップ３７０７）。オープンされていれば、フ
ァイル情報１０からその情報を削除する。そのファイル
のメディア１５がドライブ情報８、もしくはチェンジ情
報９に登録されているので、該当する部分のオープンフ
ァイル数を１デクリメントする。ファイルオープン数が
１以上であればアプリケーションにサクセスを返し、０
であればチェンジャ制御部１１（要求受理部）にそのメ
ディアのＣＬＯＳＥ要求を出力し（ステップ３７０
７）、アプリケーションにサクセスを返す（ステップ３
７０６）。

【００６２】図３０はタイムスケジューリング部１９の
フローチャートである。タイムスケジューリング部１９
はまず、チェンジャ制御部１１からのＯＰＥＮ、ＣＬＯ
ＳＥの要求を取り出す（ステップ３９０１）。要求がＯ
ＰＥＮ要求であれば、要求のメディアについて、記憶装
置１２のアクセスが終了する直前にメディア交換が終了
する時刻を計算する。計算した時刻はチェンジ必要時刻
３３０４に登録する。そして、1つ下の優先順位にあた
るメディアのチェンジ予定時刻よりメディア交換時間前
の時刻と、計算した時刻を比較し、その早い方の時刻を
チェンジ予定時刻とし、チェンジ情報９のチェンジ予定
時刻３３０６に登録する。これと同じ操作をチェンジ予
定時刻の変更がないという状況まで、1つ上の優先順位
同士で行っていく。

【００６３】例えば、図２６の状態において、新たにチ
ェンジ必要時刻が120638であるメディアがＯＰＥＮされ
た場合、優先順位は３である。ここでメディア交換に20
秒の時間を要するとすると優先順位４のメディア交換予
定時刻が120713であるので、チェンジ予定時刻120638が
採用される。1つ上の優先順位２については、120638ま
でにメディア交換が終了しないので、新たに120618がチ
ェンジ予定時刻となる。優先順位１に関しても同様に12
0558に再設定される（ステップ３９０３）。

【００６４】ＣＬＯＳＥ要求の場合は、削除されたメデ
ィアより優先順位の高いメディアについて、メディア交
換予定時刻を再計算する。例えば、先ほど追加されたメ
ディアを削除すると優先順位１、２のメディア交換予定
時刻を再計算し、結果として前の時刻に戻される（ステ
ップ３９０２）。

【００６５】メディア交換予定時刻の再計算が終わると
優先順位１のメディア交換予定時刻に変更が存在する場
合、時刻管理部２０に指示を出す（ステップ３９０
５）。そして、ステップ３９０１に戻る。

【００６６】図３１は時刻管理部２０のフローチャート
である。時刻管理部２０はチェンジ情報９から優先順位
１のメディア交換時刻を取り出し（ステップ４００
１）、その時刻を待つ（ステップ４００２）。ただし、
メディア交換が存在しない場合はタイムスケジューリン
グ部１９からの登録指示を待ち、ステップ４００１に戻
る（ステップ４００５）。また、時刻の監視中に、タイ
ムスケジューリング部１９から変更指示を受けた場合
も、監視を止めステップ４００１に戻る。時刻の監視が
終了すると、チェンジャ制御部１１にメディア交換の指
示を送り（ステップ４００４）、ステップ４００１に戻
る。

【００６７】図３２はチェンジャ制御部１１（要求受理
部）のフローチャートである。要求受理部は要求を取り
出し（ステップ３８０１）、要求の種類がＯＰＥＮであ
るか、ＣＬＯＳＥであるかを判定する（ステップ３８０
２）。ＯＰＥＮであれば、チェンジ情報９の使用可能ド
ライブの項について、メディア番号３３０２にそのメデ
ィアの番号を、オープンファイル数３３０３に１を設定
し、メディア交換を登録する（ステップ３８０３）。一
方、ＣＬＯＳＥであれば、そのメディアが登録されてい
るチェンジ情報９のドライブの項について、メディア番
号３３０３に−１を設定し、メディア交換要求を削除す
る（ステップ３８０４）。そして、チェンジ情報９のメ
ディア番号３３０２が登録されているドライブ１６につ
いて、記憶装置１２から読み出すデータの残り再生時間
をもとに優先度を計算し（ステップ３８０５）、タイム
スケジューリング部１９に通知する（ステップ３８０
６）。

【００６８】図３３はチェンジャ制御部１１（チェンジ
実行部）のフローチャートである。チェンジャ制御部１
１は時刻管理部２０からのメディア交換指示を待つ（ス
テップ３８０７）。メディア交換指示を受けるとチェン
ジ情報９のデータをドライブ情報８に一部移動させ、ド
ライブ情報９のチェンジ状態３２０４に１を、チェンジ
終了時刻３２０５に終了時刻を登録する（ステップ３８
０８）。そして、チェンジ情報９のメディア番号に−１
を設定し（ステップ３８０９）、優先順位が最も高いメ
ディア交換要求をライブラリ装置１４に出力する（ステ
ップ３８１０）。メディア交換が終了するとチェンジ状
態３２０４に０を、前記終了時刻に０を登録する（ステ
ップ３８１１）。

【００６９】このように一連のメディア交換の操作を本
来必要となる直前まで行わないようにスケジューリング
することにより頭出し再生等で無駄になるメディア交換
の削除範囲を広げることができる。また、複数ドライブ
では同時にメディア交換要求が生じるため、独立にメデ
ィアへのアクセスが必要となる直前にメディア交換が終
了するようにライブラリ装置にメディア交換要求を出力
すると、後にメディア交換要求を出力したメディアに関
してはリアルタイム性が保証できない。

【００７０】一方、本実施の形態では各メディアについ
て優先順位を設け、優先順位の低いメディアに関しても
メディアへのアクセスが必要となる時点にはメディア交
換が終了するようにメディア交換予定時刻をスケジュー
リングするため、リアルタイムな処理が行える。

【００７１】なお、実施の形態１、２、３では記憶装置
１２としてＨＤＤ（ハードディスクドライブ）を用いた
が、メモリやドライブに装填されている記録媒体を用い
ても良い。また、複数の記憶装置を用いても良い。ファ
イル管理情報の記録されている装置もＨＤＤ（ハードデ
ィスクドライブ）としたが、これに関してもメモリやド
ライブに装填されている記録媒体を用いても良い。更
に、実施の形態の例ではメディア上に全データが記録さ
れていない場合を考慮して記述したが、メディア上に全
データが記録されていても良い。また、記憶装置上に記
録されるデータをファイル先頭部分としたが、前記デー
タはメディア交換中に必要なデータが含まれていれば、
ファイルのどの部分のデータでも良い。

【００７２】

【発明の効果】以上のように本発明の階層記憶制御装置
は、ライブラリ装置にメディア交換要求を出力するタイ
ミングを遅らせる機能、メディア交換を中止する機能を
有したチェンジャ制御部を用いることにより、メディア
交換が必要となるまでにアクセスが終了する事象ではメ
ディア交換要求を生成せず、生成したメディア交換に関
しても未実行の状態でアクセスが終了する事象ではメデ
ィア交換要求を中止することが可能となる。すなわち、
不要なメディア交換を削除できるため、メディア交換に
必要な時間を最小限に抑えることができ、メディア交換
時間用に記録された記憶装置上のデータ量を少なくする
ことができる。

【００７３】また、複数ドライブにおいては、ドライブ
毎のメディア交換要求に優先度を設定し、それをもとに
各メディア交換の実行時刻を決定、編集する機能を有し
たタイムスケジューリング部を設けることにより、残り
再生時間の短いメディア交換要求が生じた際にも、それ
を優先してメディア交換することが可能となる。これに
よって、残り再生時間の短いメディアに関しても、リア
ルタイムな再生を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の階層記憶制御装置の実施の形態１を示
す構成図

【図２】本発明の階層記憶制御装置の実施の形態２を示
す構成図

【図３】本発明の階層記憶制御装置の実施の形態３を示
す構成図

【図４】従来の階層記憶制御装置の一実施の形態を示す
構成図

【図５】従来例、本発明の実施の形態１、２のファイル
管理情報の構成を示す構成図

【図６】従来例、本発明の実施の形態１のドライブ情報
の構成を示す構成図

【図７】従来例、本発明の実施の形態１、２のファイル
情報の構成を示す構成図

【図８】従来例の要求処理部がＯＰＥＮ要求を受けた場
合のフローチャート

【図９】要求処理部がＲＥＡＤ要求を受けた場合のフロ
ーチャート

【図１０】従来例の要求処理部がＣＬＯＳＥ要求を受け
た場合のフローチャート

【図１１】ユーザからの要求群を示した一事象例を示し
た図

【図１２】従来の階層記憶制御装置を用いた場合に図１
１の事象例を実行した場合の動作概念を示した概念図

【図１３】本発明の実施の形態１の要求処理部がＯＰＥ
Ｎ要求を受けた場合のフローチャート

【図１４】本発明の実施の形態１の要求処理部がＣＬＯ
ＳＥ要求を受けた場合のフローチャート

【図１５】本発明の実施の形態１のチェンジャ制御部の
フローチャート

【図１６】本発明の実施の形態１の階層記憶制御装置を
用いた場合に図１１の事象例を実行した場合の動作概念
を示した概念図

【図１７】本発明の実施の形態２のドライブ情報の構成
を示す構成図

【図１８】本発明の実施の形態２のチェンジ情報の構成
を示す構成図

【図１９】本発明の実施の形態２の要求処理部がＯＰＥ
Ｎ要求を受けた場合のフローチャート

【図２０】本発明の実施の形態２の要求処理部がＣＬＯ
ＳＥ要求を受けた場合のフローチャート

【図２１】本発明の実施の形態２のチェンジャ制御部
（要求受理部）のフローチャート

【図２２】本発明の実施の形態２のチェンジャ制御部
（チェンジ実行部）のフローチャート

【図２３】本発明の実施の形態２の階層記憶制御装置を
用いた場合に図１１の事象例を実行した場合の動作概念
を示した概念図

【図２４】本発明の実施の形態３のファイル管理情報の
構成を示す構成図

【図２５】本発明の実施の形態３のドライブ情報の構成
を示す構成図

【図２６】本発明の実施の形態３のチェンジ情報の構成
を示す構成図

【図２７】本発明の実施の形態３のファイル情報の構成
を示す構成図

【図２８】本発明の実施の形態３の要求処理部がＯＰＥ
Ｎ要求を受けた場合のフローチャート

【図２９】本発明の実施の形態３の要求処理部がＣＬＯ
ＳＥ要求を受けた場合のフローチャート

【図３０】本発明の実施の形態３のタイムスケジューリ
ング部のフローチャート

【図３１】本発明の実施の形態３の時刻管理部のフロー
チャート

【図３２】本発明の実施の形態３のチェンジャ制御部
（要求受理部）のフローチャート

【図３３】本発明の実施の形態３のチェンジャ制御部
（チェンジ実行部）のフローチャート

【符号の説明】

１ 要求処理部 ５ リード制御部 ６ メモリ １１ チェンジャ制御部 １２ 記憶装置 １４ ライブラリ装置 １５ メディア １６ ドライブ装置 １７ アーム（メディア交換部） １８ スロット（収納部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森田 光秋 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5B065 BA03 CA40 ZA03 ZA04 5D066 BA02 BA05

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のメディアを収納するための収納
   部、メディア上のデータを記録再生するドライブ装置、
   メディアを収納部とドライブ装置間で移動させる機能を
   有したメディア交換部から構成されるライブラリと、予
   め定められた時間以上再生可能なファイルのデータを一
   部収めた記憶装置と、ファイルの読み出し位置を用いて
   データの読み出し先が前記記憶装置であるか、メディア
   であるかを判定し、データを読み出すリード制御部と、
   メディア交換開始からメディア上のデータがアクセス可
   能になるまでに必要な時間をTc、前記記憶装置に存在す
   るデータの再生可能時間をTa、前記記憶装置から読み出
   したデータの再生開始時刻からの経過時間をｔとし、前
   記リード制御部で読み出したデータの再生時間を監視
   し、０＜ｔ≦ Ta − Tcを満たす時間tにおいて、前記メ
   ディア交換部にメディア交換要求を出力するチェンジャ
   制御部とを具備した階層記憶制御装置。
2. 【請求項２】 複数のメディアを収納するための収納
   部、メディア上のデータを記録再生するドライブ装置、
   メディアを収納部とドライブ装置間で移動させる機能を
   有したメディア交換部から構成されるライブラリと、予
   め定められた時間以上再生可能なファイルの一部データ
   を収めた記憶装置と、ファイルの読み出し位置を用いて
   データの読み出し先が前記記憶装置であるか、メディア
   であるかを判定し、データを読み出すリード制御部と、
   メディア交換中のメディアあるいはメディア交換の終了
   したメディアの情報と、メディア交換予定の順序が定め
   られたメディア群の情報とを格納した情報テーブルと、
   前記情報テーブルを編集するチェンジ情報編集手段を有
   し、メディア交換未実行のメディアへのアクセスが不要
   となると前記情報テーブルからそのメディアの情報を削
   除し、メディア交換を中止するチェンジャ制御部とを具
   備した階層記憶制御装置。
3. 【請求項３】 メディア交換中のメディアあるいはメデ
   ィア交換の終了したメディアの情報と、メディア交換予
   定の順序が定められたメディア群の情報とを格納した情
   報テーブルと、前記情報テーブルを編集するチェンジ情
   報編集手段を有し、メディア交換未実行のメディアへの
   アクセスが不要となると前記情報テーブルからそのメデ
   ィアの情報を削除し、メディア交換を中止する処理を前
   記チェンジャ制御部がさらに行うことを特徴とする請求
   項１記載の階層記憶制御装置。
4. 【請求項４】 前記ドライブ装置数をNdとし、前記予め
   定められた時間TはTc＊（Nd＋１）であり、前記記憶装
   置からの再生残り時間が短い記録メディアに高いチェン
   ジ優先度を設定する優先度設定手段を有し、前記チェン
   ジ優先度の高いメディアから順に前記メディア交換部に
   メディア交換要求を出力する処理を前記チェンジャ制御
   部に加えたことを特徴とする請求項１、２、３のいずれ
   かに記載の記載の階層記憶制御装置。
5. 【請求項５】 前記チェンジ優先度と、ドライブ装置と
   メディア交換部の使用状況を用いて、メディア交換情報
   の登録時にメディアの装填先のドライブとメディア交換
   予定時刻を決定するとともに、そのメディア交換により
   変更が必要となった既にメディア交換情報に登録された
   メディアの交換予定時刻を編集するタイムスケジューリ
   ング部と、前記交換予定時刻を監視する時刻管理部を具
   備し、時刻管理部により通知される前記交換予定時刻に
   メディア交換要求を前記メディア交換部に出力する処理
   をチェンジャ制御部に加えた請求項４記載の階層記憶制
   御装置。