JP2000339202A

JP2000339202A - ディスク制御装置およびその制御方法ならびにディスク記憶媒体

Info

Publication number: JP2000339202A
Application number: JP11146453A
Authority: JP
Inventors: Kinichi Sugimoto; 欽一杉本
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1999-05-26
Filing date: 1999-05-26
Publication date: 2000-12-08

Abstract

(57)【要約】【課題】予めファイルの大きさがわからない場合にも
適用できフラグメントの発生を抑えた、ディスク上の領
域を連続的に効率良く利用可能なファイル管理システム
を提供する【解決手段】ディスク制御装置は、ディスク記憶媒体
１０に対する記録読み出しを実行する入出力制御部１１
と、ディスク上のデータ配置を管理する領域管理部１２
と、入出力制御部１１を備えている。領域管理部１２
は、内部に保持しているファイルの領域管理情報に基づ
き、データ領域の確保を行う。領域管理情報が、映像等
の大容量データを圧縮したファイルを示す場合には、フ
ァイルの記録・再生がとぎれない程度の適当な一定長を
連続領域として確保することで、応答性を保つことがで
きる。以上の動作によって、ファイルの大きさが予め分
からないファイルについても必要十分な連続領域を確保
でき、かつディスク上の領域を効率よく利用できるとい
う効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクまたは
光磁気ディスクあるいは磁気ディスク等のディスク制御
装置に関する。特に、映像あるいは音声などの大容量連
続データと、それ以外の小容量データが同一ディスク上
に共存するディスク制御装置のファイル管理システムに
関する。本発明は特に大容量の光ディスクに利用される
に適する。

【０００２】

【従来の技術】一般にディスク記憶媒体にデータを書き
込む場合、データ領域のあいている場所を探しながら順
次データを書き込んでいく。このようなとき、領域が必
要になった時点で固定された長さを単位として領域確保
を行うため、小さい単位で領域確保要求が繰り返し生じ
た場合は、十分にデータを連続した領域に配置すること
ができなかった。また、書き込むデータを連続した領域
に配置するために、大きい単位で領域確保するとディス
ク上にデータが書き込まれない領域も増えるため、利用
効率が低下してしまうという問題があった。このような
問題に対して、特開平２−１９９３８号公報には、ディ
スクの領域確保要求の際に、要求されたデータサイズに
応じて、連続領域を確保するように動作するファイル管
理システムの記載がある。このファイル管理システムで
は、ファイルの初期化時にデータ領域を均一サイズでな
く、最小ブロックＢＬの整数倍（ｍ×ＢＬ）ごとのリス
ト構造として初期化する。たとえば、最小ブロック長を
ＢＬとすると、上から順にサイズＢＬ、２ＢＬ、３Ｂ
Ｌ、……で第ｍ番目ではｍ×ＢＬの各サイズ毎の空きブ
ロックリストヘッダを格納する連続ブロック管理表をつ
くる。書き込み要求があったときは必要とする空きブロ
ックのサイズを算出し、適切な空きブロックリストを選
定することで、必要ブロック数に対応する空きブロック
を割り当てることができる。しかしながら、このシステ
ムでは、書き込み要求のあったときにデータのサイズが
わからなければ必要とする空きブロックのサイズも算出
できず、実行できないという課題があった。

【０００３】ところで、回転ディスク記憶媒体である光
ディスクあるいは光磁気ディスクなどでは、データが不
連続に配置された場合に、データを読み書きすると、連
続的に配置した場合に比べてディスクヘッドの移動量が
多くなり、その入出力性能が低下することが一般に知ら
れている。そこで、ディスク上に配置されたデータファ
イルのブロックが連続になるように工夫することにより
性能向上を図ることが行われている。例えば、特開平５
−８８９４９号公報には、データファイルのサイズによ
って、ディスク装置内での書き込み領域を予め定めてお
き、ホストコンピュータからのデータファイル書き込み
命令がきたとき、書き込むファイルサイズを判断し、上
記ファイルサイズによって定められている書き込み領域
に一定のブロック数で、データファイルを書き込む処理
を行う。このシステムでは、予め定められた領域では常
に同じブロック数で書き込み、削除の動作が行われるた
め、上記データファイルの削除、書き込みの動作が繰り
返し行われていたとしても、１つのデータファイルに使
用されるブロックが分散することなく連続的なブロック
の並びとなるというメリットがある。ところが、このシ
ステムでも、予め書き込むべきデータファイルのサイズ
がわからなければ実行できないと言う課題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】映像等の大容量データ
を圧縮することによって記録するファイル装置等では、
圧縮率がデータによって異なるためファイルのサイズが
予め定まらない。そこで、上記のシステムでは連続領域
を割り付けることができなかった。この問題を解決する
ファイル装置として特開平４−２２５４４１号公報に記
載のファイル装置がある。このファイル装置では、ある
データファイルの書き込み開始指示ごとにこのデータフ
ァイル用に他のデータファイルに占有されていない連続
ゾーンを占有し、データファイルの書き込み指示ごとに
このデータファイル用に占有した連続ゾーン内の前回割
付領域に隣接する連続領域を割付、終了指示でこのデー
タファイル用に占有した連続ゾーンの占有を解放する。
この装置では、ディスクに十分な空き領域がある場合は
連続領域確保は可能である。しかし、原理的にディスク
全面でこのような領域管理を適用し、全てのファイルを
連続に配置することは不可能である。また、ディスクの
空き領域が不足するとファイルの断片化（フラグメン
ト）の発生はさけられず効率が悪いという課題があっ
た。

【０００５】本発明の目的は、上記課題を解決し、予め
ファイルの大きさがわからない場合にも適用できフラグ
メントの発生を抑えた、ディスク上の領域を連続的に効
率良く利用可能なファイル管理システムを提供すること
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明はファイルの属性に応じて領域を確保する
手段を設ける。すなわち、ディスクに書き込むファイル
には、映像等の大容量データを圧縮したファイルのよう
に大容量でかつ応答性を優先すべきファイルと、アプリ
ケーションのコードデータ、例えばコンテンツのリスト
のような処理時間に制限のないファイルとがある。ま
た、前者は予めデータのサイズが定まらないという特性
がある。そこで、前者のような予めデータサイズが定ま
らず、かつ応答性を優先すべきファイルと、予めデータ
サイズのわかっているファイルとでは異なる手順で領域
を確保することとする。例えば、前者のファイルの書き
込み時には、ファイルの記録・再生がとぎれない程度の
適当な一定長を連続領域として確保し、後者のファイル
の書き込み時には、必要なブロック数を割り出し領域確
保を行う。そのために、前述のようなファイルの性質を
表す、ファイルの属性情報をファイルの管理情報に付加
しておき、その属性情報に応じて、少なくとも前者の動
作を行うファイルを決定することとする。ここでファイ
ルの記録・再生がとぎれない程度の適当な一定長とは、
不連続なブロックに記録された１つのファイルを入出力
するためにかかる時間と、不連続なブロックにディスク
ヘッドを移動する時間とのかねあいにより決定する。入
出力にかかる時間の方がディスクヘッドを移動する時間
より十分長くなるように連続領域を確保することで、応
答性を保つことができる。以上の動作によって、ファイ
ルの大きさが予め分からないファイルについても必要十
分な連続領域を確保でき、かつディスク上の領域を効率
よく利用できるという効果がある。

【０００７】そこで、本発明の第一の観点は、ディスク
制御装置に係り、ディスク記憶媒体に対する読み出し／
書き込みを行う入出力制御部と、前記ディスク記憶媒体
上のファイル配置を管理する領域管理部とを備え、前記
領域管理部は、前記ディスク記憶媒体に記録されたファ
イルの属性や配置等の情報を含む領域管理情報を保持す
る手段と、前記属性情報に基づき、確保するべき領域の
大きさを決定し、確保する領域確保手段とを含むことを
特徴とする。

【０００８】本発明の第二の観点は、ディスク制御装置
に係り、ディスク記憶媒体に対する読み出し／書き込み
を行う入出力制御部と、前記ディスク記憶媒体上のファ
イル配置を管理する領域管理部とを備え、前記領域管理
管理部は、前記ディスク記憶媒体に記録されたファイル
の属性や配置等の情報を含む領域管理情報を保持する手
段と、前記属性情報に基づき、ディスク記憶媒体上の複
数に区画された連続領域のうちの、１つの領域を選択す
る領域選択部と、この領域選択部の選択した前記１つの
領域に、前記属性情報に基づき、確保すべき領域の大き
さを決定し、確保する領域確保手段とを含むことを特徴
とする。

【０００９】本発明の第三の観点は、ディスク記憶媒体
への入出力要求があったときに、書き込みまたは読み出
しのいずれの要求であるかを判定する行程と、この判定
が読み出し要求であった場合は読み出し処理を実行する
行程と、前記判定が書き込み要求であった場合は書き込
み対象のファイル用に確保されているデータ領域に、書
き込みに十分な空き領域があるかをチェックする行程
と、このチェックにより書き込みに十分な空き領域があ
る場合には書き込み動作を実行する行程と、前記チェッ
クにより空き領域が不足している場合には、書き込むフ
ァイルの属性を判定し、ファイルの属性により定められ
た連続領域を確保する行程と、この確保された連続領域
に書き込み動作を実行する行程とからなることを特徴と
するディスク制御方法である。

【００１０】ここで、前記ファイルの属性により定めら
れた連続領域を確保する行程が、少なくともファイルの
属性にストリーム属性を指定されたファイルに対して、
ファイルの書き込み／読み出し性能にある一定以上の入
出力速度を保証可能な一定長を単位とした連続領域を確
保することを特徴とする。

【００１１】また、前記ファイルの属性により定められ
た連続領域を確保する行程が、ファイルの属性にストリ
ーム属性を指定されたファイルに対してファイルの書き
込み／読み出し性能にある一定以上の入出力速度を保証
可能な一定長を単位とした連続領域を確保し、ストリー
ム属性以外のファイルに対しては必要領域長を割り出
し、必要な長さだけ領域を確保することを特徴とする。

【００１２】本発明の第四の観点は、ディスク記憶媒体
への入出力要求があったときに、書き込みまたは読み出
しのいずれの要求であるかを判定する行程と、この判定
が読み出し要求であった場合は読み出し処理を実行する
行程と、前記判定が書き込み要求であった場合は書き込
み対象のファイル用に確保されているデータ領域に、書
き込みに十分な空き領域があるかをチェックする行程
と、このチェックにより書き込みに十分な空き領域があ
る場合には書き込み動作を実行する行程と、前記チェッ
クにより空き領域が不足している場合には、書き込むフ
ァイルの属性を判定し、ディスク記憶媒体上の複数の区
画された連続領域のうち、前記ファイルの属性により定
められた１つの領域に、前記ファイルの属性により定め
られた連続領域を確保する行程と、この確保した連続領
域に書き込み動作を実行する行程とからなることを特徴
とするディスク制御方法である。

【００１３】ここで、前記ファイルの属性により定めら
れた１つの領域に、前記ファイルの属性により定められ
た連続領域を確保する行程において、前記ディスク記憶
媒体上の複数に区画された連続領域が、少なくともファ
イルの属性がストリーム属性のファイルを記録すべき領
域とそれ以外の領域に区分けされており、ストリーム属
性のファイルに対しては前記ストリーム属性のファイル
を記録すべき領域にファイルの書き込み／読み出し性能
にある一定以上の入出力速度を保証可能な一定長を連続
領域として確保し、ストリーム属性以外のファイルに対
しては前記それ以外の領域に、必要領域長を割り出し、
必要な長さだけ領域を確保することを特徴とする。

【００１４】本発明の第５の観点は、ディスク記憶媒体
上に記録されたデータの配置に関わる管理情報が記憶さ
れた固定アドレスの管理情報記録領域と、データが記録
されたデータ記録領域とを有し、前記管理情報記録領域
には、前記データ記録領域に記録されたファイルの属性
情報を含む領域管理情報が記録されたことを特徴とする
ディスク記憶媒体である。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００１６】（実施形態１）図１は、本発明の実施の形
態の１例を示すブロック構成図である。このディスク制
御装置は、ディスク記憶媒体１０に対する記録読み出し
を実行する入出力制御部１１と、ディスク上のデータ配
置を管理する領域管理部１２と、入出力制御部１１にお
いてデータの入出力を行う際に一時データを保持するデ
ータバッファ２と、データバッファ２へ記録データを書
きこみまたは再生する圧縮伸長装置４と、圧縮伸長装置
４とデータバッファ２及び領域管理部１２をモニター
し、動作を指示するシステム管理部３を備えている。

【００１７】システム管理部３からの入出力要求が領域
管理部１２に通知されると、領域管理部１２は、内部に
保持しているファイルの領域管理情報に基づき、データ
領域の確保を行い、その確保したデータ領域の情報を入
出力制御部１１に渡す。入出力制御部１１は、ディスク
記憶媒体１０に対する入出力（書き込みまたは読み出
し）を行うとともに、領域管理部１２から指示される領
域の長さに基づいて入出力動作を実行し、ディスク記憶
媒体１０上のファイルをデータバッファ２又は領域管理
部１２に展開する、あるい逆にディスク記憶媒体１０上
にデータバッファ２又は領域管理部１２上のファイルを
記録する動作を実行する。ディスク入出力にともなうデ
ータは、データバッファ２と入出力制御部１１との間
で、データバスを介して相互に転送される。

【００１８】ここで、領域管理部１２と入出力制御部１
１の詳細を図２に示す。領域管理部１２は、メモリ２１
を備えた制御機構であり、メモリ２１には、ディスク記
録媒体上のファイルの配置を管理するための領域管理情
報が記憶されている。この領域管理情報には、ディスク
記憶媒体１０に記録される（または記録された）ファイ
ルの位置情報と属性情報とが含まれる。領域管理情報は
ディスク記憶媒体１０に記録されており、必要に応じて
読み出し、メモリ２１上に記憶される。この領域管理情
報の具体的な構成は後述のように図５に示される。この
領域管理情報による確保済みのデータ領域が不足した場
合には新たに領域確保が必要となるが、その際には領域
確保手段２２は、領域の属性情報を元に領域確保動作を
行う。

【００１９】次に、領域管理部１２による入出力処理手
順について図３を参照して説明する。

【００２０】図３は、領域管理部１２での入出力処理フ
ローチャートである。このフローチャートでは、データ
モードとストリームモードの２段階のモード指定を例と
して示しているが、他の領域管理モードを導入し、別の
領域確保アルゴリズムを導入することも可能である。

【００２１】領域管理部１２では、システム管理部３か
らの要求が入出力（記録／再生）のいずれかを判定し
（Ｓ１１）、読み出しの場合は通常の読み出し処理を実
行する（Ｓ１２）。もし、書きこみ動作の場合は、書き
込み対象のファイル用に確保されているデータ領域に、
書きこみに十分な空き領域があるかをチェックし（Ｓ１
３）、空き領域がある場合は書きこみ動作を実行する
（Ｓ１４）。もし空き領域が不足しているあるいはまだ
領域が確保されていない場合は、書きこむファイルの属
性が、ストリーム属性が指定されているかそうでないか
に応じて、ストリームモードあるいはデータモードを判
定し（Ｓ１５）、データモードの場合は不足するデータ
量に必要なディスク上の領域のブロック数を割り出しそ
の領域を確保し（Ｓ１６）、書きこみ動作を実行する
（Ｓ１４）。ストリームモードの場合は、ストリームモ
ード時に予め設定された連続領域の長さだけ連続領域を
確保し（Ｓ１７）、書きこみ動作を実行する（Ｓ１
８）。もし、残りデータを判定し（Ｓ１９）それでも領
域が不足する場合は再び領域確保（Ｓ１７）、書きこみ
動作の実行（Ｓ１８）を繰り返す。この場合、モードに
おいて確保する連続領域の長さ（Ｓ１７）は、入出力に
かかる時間の方がドライブのシーク動作を伴うアクセス
時間に比較して相対的に十分長くなるような、長い連続
領域の割り当てを行う。例えば、ピークデータ転送レー
トがV_max _、最大のアクセス時間がT_accessのドライブにお
いて、転送レートV_minを常に保証できるように連続領域
割り当てを行う場合は、下記の式を満足するように連続
領域の長さL_allocを設定すれば良い。

【００２２】

【数１】

【００２３】具体的にはV_max＝2MBytes/Secでドライブ
の最大アクセス時間（T_access）が500mSecのディスク装
置において、V_min＝1MBytes/Secを保証する必要がある
場合は、連続領域を1MBytes以上に設定すればよい。ま
た、ストリームモードにおいて確保される連続領域が複
数となる場合、これら複数の連続領域の配置に制限はな
く、隣接していても、離れていてもかまわない。

【００２４】次に図４ないし図５を参照してファイルの
構造を説明する。ここでは、図４のようなディスク記憶
媒体上のデータ配置例としてファイルＡ、ファイルＢの
二つのファイルが存在する場合を例に説明する。以下＃
で始まる数値は１６進数を表すことにする。ここでファ
イルＡはアプリケーションのコードデータ、例えばコン
テンツのリストのような処理時間に制限の無いデータで
あり、データモードで管理することとする。ファイルＢ
は動画データでありドライブの書きこみ・読み出しにあ
る一定以上の入出力性能が必要なデータであり、このフ
ァイルはストリームモードで管理すると仮定する。

【００２５】図４に示す構造のファイルをディスク記録
媒体上に配置した場合の例を図５に示す。図５におい
て、アドレスの最初に表れるのが、領域管理部１２で管
理する領域管理情報の部分である。データの部分は、ア
ドレス＃１００以降に記録されており、ファイルＡは、
アドレス＃１００から始まる連続領域に記録され、ファ
イルＢは、アドレス＃２００００および＃２５０００か
ら始まる連続領域に記録された構成となっている。

【００２６】ここで領域管理情報の構成を説明する。領
域管理情報は、ＲＯＯＴディレクトリを与えるディレク
トリエントリとファイルを与えるファイルエントリとか
らなる。図５に示すようにファイルエントリには、どの
モードで領域確保動作を行うかを判定するためのファイ
ル属性情報、ファイルの長さ、ファイルＡについてファ
イル名、ファイルＡの位置情報に相当するファイルＡが
保持されている連続領域構造体の個数の情報とその開始
アドレス（＃１００）および連続領域の長さ（＃５）の
情報を保持している。ファイルＢについても同様にファ
イルエントリに、ファイル属性情報、ファイル長、ファ
イル名、連続領域構造体個数、連続領域構造体の開始ア
ドレス、領域長さの情報を保持している。

【００２７】領域管理情報のROOTディレクトリを与える
ディレクトリエントリは、図８に示されるディレクトリ
エントリーフォーマットをとり、属性としてはディレク
トリ属性をもつ。ディレクトリ属性は属性の項目の第０
ビット（ビット０）に１を立てたときディレクトリを、
そうでないときファイルを与えるものとする。ファイル
長にはディレクトリエントリの長さを、ディレクトリ名
にはディレクトリ識別用名称、例えば「ＲＯＯＴ」など
を書き込む。ファイルエントリの個数には、ディレクト
リ下に存在するファイルの個数を書き込み、この個数の
分だけファイルエントリにファイルの情報を書き込む。
ここでは例えば、ファイルＡとファイルＢの２つのファ
イルが存在するとすると、ディレクトリエントリ内の二
つのファイルエントリが、ファイルＡおよびファイルＢ
のファイルエントリそれぞれの属性を管理している。

【００２８】各ファイルのファイルエントリフォーマッ
トは図９に示す構成となり、ファイルエントリの属性の
項目の第１ビット目（ビット１）は、データのストリー
ム属性を与えるストリームビットであり、このビットに
ビット１を立てたとき連続領域確保を優先するストリー
ムデータとして扱う。そうでない場合は通常のデータと
して扱う。図５に示す構成では、ファイルＡ（アプリケ
ーション用コード）が通常のファイル属性（＃０００
０）を、ファイルＢ（動画データ）がストリーム属性
（＃０００２）をもっていることになる。以下、ディレ
クトリエントリフォーマットと同様にファイル長にはフ
ァイルの長さを、ファイル名にはファイル識別用名称、
例えばファイルＡあるいはファイルＢ等を書き込む。連
続領域構造体の個数には、これらのファイルが、いくつ
に分割されてディスク記録媒体に記録されているのかを
記す。図５の例では、ファイルＡは１つの連続する領域
に記録されており、ファイルＢは２つの連続する領域に
記録されている場合を示す。ファイルＡおよびファイル
Ｂのファイルエントリは、図１０に示す連続領域構造体
でデータ領域を指示する。図１０の連続領域構造体は、
領域の先頭アドレスと領域の長さを保持しているため、
ディスク上の連続した一つの領域を指すことができる。
この図５の例では、ファイルＡのファイルエントリはア
ドレス＃１００から始まる連続領域に記録されたコード
データを保持していることとなる。同様にファイルＢの
ファイルエントリはアドレス＃２００００および＃２５
０００から始まる二つの連続領域に記録された動画デー
タを保持していることになる。なお、図８、図９に示す
ディレクトリの属性とファイルの属性とは、ここでは同
じ構造とした。同じ構造とした方が、ソフトウェア記述
を行う上でメリットが多いからである。ここで、ディレ
クトリの場合には、ビット０（ディレクトリのビット）
に１をセットし、ビット１（ストリームのビット）には
０をセットする。一方、ファイルの場合には、ビット０
には０を、ビット１には０又は１をセットする。

【００２９】図８〜図１０でデータ長は各データ構造を
記述するためのデータの長さの例を示し、単位はバイト
数である。

【００３０】次に図６および図７を参照してファイルＡ
およびファイルＢの書きこみ動作を実施する場合の領域
管理部１２の動作手順を説明する。領域管理部１２は、
電源投入後次の手順でディスク上のデータを領域管理部
１２に読み込み、入出力動作を実行させる。

【００３１】まず、ファイルＡのデータの書きこみを実
施する前に、ファイルの長さに０を指定し、ファイルの
属性情報にビット０に０（ファイル属性）をセットして
ファイル属性を指定し、ビット１に０をセットしてスト
リーム属性を指定せずにファイルエントリをROOTディレ
クトリエントリに登録する。その際領域の確保は行わ
ず、連続領域構造体の個数には０を指定する。必要に応
じてROOTディレクトリエントリはディスク上に記録を行
う。ROOTディレクトリエントリは常に領域管理情報が記
録された固定アドレスに記録を行う。

【００３２】同様に、ファイルＢのデータの書きこみを
実施する前に、ファイルの長さに０を指定し、ファイル
の属性情報にビット０に０（ファイル属性）をセットし
てファイル属性を指定し、ビット１に１をセットしてス
トリーム属性を指定してファイルエントリをROOTディレ
クトリエントリに登録する。その際領域の確保は行わ
ず、連続領域構造体の個数には０を指定する。必要に応
じてROOTディレクトリエントリはディスク上に記録を行
う。ROOTディレクトリエントリは常に領域管理情報が記
録された固定アドレスに記録を行う。

【００３３】次に、図６を参照して、ＲＯＯＴディレク
トリエントリに登録した後のファイルＡの書きこみ手順
を説明する。領域管理部１２はまずROOTディレクトリを
領域管理情報が記録された固定アドレスから読み出す
（Ｓ２１）。既にメモリ上に読み込まれている場合は読
み出し動作（Ｓ２１）を省略することがある。次に読み
出したROOTディレクトリエントリから、ファイルＡのフ
ァイルエントリを取り出し、属性をチェックする（Ｓ２
２）。いま、属性には、ビット１のストリームビットが
セットされていないため、データは通常のモードで記録
されていると判断する。いま、ファイルＡを先頭から長
さ＃５書きこむ要求が領域管理部に指示されているとす
ると、領域の長さが＃５必要なため、＃５だけの領域を
確保し記録動作を実行する（Ｓ２３）。実行後はROOTデ
ィレクトリの内容を更新する（Ｓ２４）。これで、図５
に示すファイルＡの書き込みが実行されたことになる。

【００３４】次に、ファイルＡを修正、追加する場合の
書きこみ手順を説明する。上述の書き込み手順と同様に
行う。領域管理部１２はまずROOTディレクトリを領域管
理情報が記録された固定アドレスから読み出す（Ｓ２
１）。既にメモリ上に読み込まれている場合は読み出し
動作（Ｓ２１）を省略することがある。次に読み出した
ROOTディレクトリエントリから、ファイルＡのファイル
エントリを取り出し、属性をチェックする（Ｓ２２）。
いま、属性には、ビット１のストリームビットがセット
されていないため、データは通常のモードで記録されて
いると判断する。いま、ファイルＡを先頭から長さ＃７
書きこむ要求が領域管理部に指示されているとすると、
領域の長さが＃２だけ足りないため、新たに＃２だけの
領域を確保し記録動作を実行する（Ｓ２３）。実行後は
ROOTディレクトリの内容を更新する（Ｓ２４）。

【００３５】次に、図７を参照して、ＲＯＯＴディレク
トリエントリに登録した後のファイルＢの書きこみ手順
を説明する。領域管理部１２はまずROOTディレクトリを
領域管理情報が記録された固定アドレスから読み出す
（Ｓ３１）。既にメモリ上に読み込まれている場合は読
み出し動作（Ｓ３１）を省略することがある。次に読み
出したROOTディレクトリエントリから、ファイルBのフ
ァイルエントリを取り出し、属性をチェックする（Ｓ３
２）。いま、属性には、ビット１のストリームビットが
セットされているため、データはストリームモードで記
録されていると判断する。いま、ファイルBを先頭から
長さ＃６０００書きこむ要求が領域管理部に指示されて
いるとすると、領域の長さが＃６０００足りないが、固
定長＃１０００だけの領域を確保し記録動作を実行する
（Ｓ３３）。残りデータがあるので、さらに＃１０００
だけの領域を確保し記録動作を実行する（Ｓ３３）。こ
れを残りデータがなくなるまで繰り返す。実行後はROOT
ディレクトリの内容を更新する（Ｓ３４）。これで、図
５に示すファイルＢの書き込みが実行されたことにな
る。図５の例では先頭から＃１０００だけはアドレス＃
２００００から書き込みが実行され、残りはアドレス＃
２５０００から＃１０００ずつ５回連続して書き込みが
実行された構造となっている。

【００３６】次に、ファイルＢの追加、修正の書き込み
の要求があった場合の手順を説明する。領域管理部１２
はまずROOTディレクトリを領域管理情報が記録された固
定アドレスから読み出す（Ｓ３１）。既にメモリ上に読
み込まれている場合は読み出し動作（Ｓ３１）を省略す
ることがある。次に読み出したROOTディレクトリエント
リから、ファイルBのファイルエントリを取り出し、属
性をチェックする（Ｓ３２）。いま、属性には、ビット
１のストリームビットがセットされているため、データ
はストリームモードで記録されていると判断する。い
ま、ファイルBを先頭から長さ＃６０１０書きこむ要求
が領域管理部に指示されているとすると、領域の長さが
＃１０だけ足りないが、新たに＃１０００だけの領域を
確保し記録動作を実行する（Ｓ３３）。実行後はROOTデ
ィレクトの内容を更新する（Ｓ３４）。

【００３７】さらに、ファイルＢの追加書き込みの要求
があった場合の手順を説明する。領域管理部１２はまず
ROOTディレクトリを領域管理情報が記録された固定アド
レスから読み出す（Ｓ３１）。既にメモリ上に読み込ま
れている場合は読み出し動作（Ｓ３１）を省略すること
がある。次に読み出したROOTディレクトリエントリか
ら、ファイルBのファイルエントリを取り出し、属性を
チェックする（Ｓ３２）。いま、属性には、ビット１の
ストリームビットがセットされているため、データはス
トリームモードで記録されていると判断する。いま、フ
ァイルBを先頭から長さ＃６９００書きこむ要求が領域
管理部に指示されているとすると、すでに確保されてい
る領域の長さが＃７０００あるので、新たに領域を確保
する必要はなく、すぐに書き込み動作を実行する（Ｓ３
３）。実行後はROOTディレクトリの内容を更新する（Ｓ
３４）。

【００３８】ファイルＢの書き込み要求が、もし＃１０
００よりも短い単位で細切れにあったとしても、ファイ
ルＢは少なくとも長さ＃１０００ずつ連続した領域を確
保することになるため、入出力の応答性を確保すること
ができる。

【００３９】なお、以上の例では、ファイルＢは固定長
＃１０００ずつ領域を確保しているが、この長さは、フ
ァイル装置の性能によっても異なり、所定の入出力性能
が得られるだけの長さがあればよい。

【００４０】（実施形態２）この実施形態における領域
管理部１２および入出力制御部１１の詳細を図１１に示
す。

【００４１】実施形態１と異なるところは、領域管理部
１２内に領域選択部２３を有することである。それ以外
は実施形態１と同様であるのでここでは説明を省略す
る。

【００４２】領域選択部２３は、メモリ２１内の属性情
報に基づき、ディスク記憶媒体上の連続領域（ボリュー
ム）の選択を行う。図１２に２個のボリュームの場合の
配置例を示す。ここで、ボリューム１はコードデータ管
理用の領域であり、ボリューム２は映像データ用領域で
ある。よって、属性情報として、図９に示すファイルエ
ントリ中の属性のストリームビットがセットされていな
い場合はボリューム１を、ストリームビットがセットさ
れている場合はボリューム２を領域管理部１２に返す動
作を行う。同様にして、その他の属性を定義し、３個以
上のボリュームを使用することも可能であるし、属性情
報に依らず１個のボリュームで管理することも可能であ
る。例えば、ストリーム属性を２種類に分け、記録再生
レートの低いノーマルビデオ属性と、記録再生レートの
高い高精細ビデオ属性とを分類して管理することも可能
である。

【００４３】領域選択部２３により、ボリュームの選択
が行われると、その情報が領域確保手段２２に渡され、
領域確保手段２２は、その情報に基づいてデータを確保
する領域の開始アドレス及び長さを割り出す。以下は、
実施形態１と同様に領域確保手段２２は、入出力制御部
１１に入出力要求を発行し、入出力制御部１１において
データの入出力を行う。また、この領域管理情報による
確保済みのデータ領域が不足した場合には新たに領域確
保が必要となるが、その際には領域管理部１２は、メモ
リ２１内に保持されている領域の属性情報を領域選択部
２３に通知し、領域選択部２３が返すボリュームから領
域確保手段２２が領域確保動作を行う。

【００４４】次に図６および図７を参照してファイルＡ
およびファイルＢの書きこみ動作を実施する場合の領域
管理部１２の動作手順を説明する。領域管理部１２は、
電源投入後次の手順でディスク上のデータを領域管理部
１２に読み込み、入出力動作を実行させる。

【００４５】まず、ファイルＡのデータの書きこみを実
施する前に、ファイルの長さに０を指定し、ファイルの
属性情報にビット０に０（ファイル属性）をセットして
ファイル属性を指定し、ビット１に０をセットしてスト
リーム属性を指定せずにファイルエントリをROOTディレ
クトリエントリに登録する。その際領域の確保は行わ
ず、連続領域構造体の個数には０を指定する。必要に応
じてROOTディレクトリエントリはディスク上に記録を行
う。ROOTディレクトリエントリは常に領域管理情報が記
録された固定アドレスに記録を行う。

【００４６】同様に、ファイルＢのデータの書きこみを
実施する前に、ファイルの長さに０を指定し、ファイル
の属性情報にビット０に０（ファイル属性）をセットし
てファイル属性を指定し、ビット１に１をセットしてス
トリーム属性を指定してファイルエントリをROOTディレ
クトリエントリに登録する。その際領域の確保は行わ
ず、連続領域構造体の個数には０を指定する。必要に応
じてROOTディレクトリエントリはディスク上に記録を行
う。ROOTディレクトリエントリは常に領域管理情報が記
録された固定アドレスに記録を行う。

【００４７】次に、ファイルＡの書きこみ手順を説明す
る。領域管理部１２はまずROOTディレクトリを領域管理
情報が記録された固定アドレスから読み出す（Ｓ２
１）。次に読み出したROOTディレクトリエントリから、
ファイルＡのファイルエントリを取り出し、属性をチェ
ックする（Ｓ２２）。いま、属性には、ビット１のスト
リームビットがセットされていないため、データは通常
のモードで記録されていると判断する。また、この属性
を使用して領域選択部１３に領域を問い合わせると、こ
の場合はボリューム１が返される。いま、ファイルＡを
先頭から長さ＃７書きこむ要求が領域管理部に指示され
ているとすると、領域の長さが＃２だけ足りないため、
新たに＃２だけの領域をボリューム1から確保し記録動
作を実行する（Ｓ２３）。実行後はROOTディレクトリの
内容を更新する（Ｓ２４）。この例では予めファイルが
ある程度記録された例を挙げて説明したが、ファイルが
まだ記録されておらず、長さが０の場合も同様に不足し
た長さ分の領域を確保するアルゴリズムを実施すること
で処理を行うことが可能である。

【００４８】次に、ファイルＢの書きこみ手順を説明す
る。領域管理部１２はまずROOTディレクトリを領域管理
情報が記録された固定アドレスから読み出す（Ｓ３
１）。次に読み出したROOTディレクトリエントリから、
ファイルBのファイルエントリを取り出し、属性をチェ
ックする（Ｓ３２）。いま、属性には、ビット１のスト
リームビットがセットされているため、データはストリ
ームモードで記録されていると判断する。また、この属
性を使用して領域選択部１３に領域を問い合わせると、
この場合はボリューム２が返される。いま、ファイルB
を先頭から長さ＃６０１０書きこむ要求が領域管理部に
指示されているとすると、領域の長さが＃１０だけ足り
ないが、新たに＃１０００だけの領域をボリューム２か
ら確保し記録動作を実行する（Ｓ３３）。実行後はROOT
ディレクトリの内容を更新する（Ｓ３４）。この例では
予めファイルがある程度記録された例を挙げて説明した
が、ファイルがまだ記録されておらず、長さが０の場合
も同様に不足した長さに対して、決まった固定値＃１０
００ずつ領域を確保するアルゴリズムを実施することで
処理を行うことが可能である。

【００４９】なお、本ディスク制御装置のディスク記憶
媒体１０としては、大容量光ディスクの例で説明した
が、磁気ディスク装置、光磁気ディスク装置などその他
の記録再生メディアを利用した装置においても同様に適
用できる。また、データバッファにデータを記録する装
置、あるいはデータバッファ上のデータを展開する装置
としては、それぞれMPEGエンコーダあるいはMPEGデコー
ダやオーディオエンコーダ、オーディオデコーダ、その
他の大容量のストリームデータでも同様に適用できる。

【００５０】

【発明の効果】本発明は上述の構成により、データの種
別に応じて確保する連続領域の長さを制御することが可
能であるため、大容量のディスク記録媒体に、映像、音
声などの大容量データと、管理用のデータを混在して効
率良く記録して再生することが可能であり、ディスク記
録媒体の利用範囲を拡大することができる。例えば、一
つのディスク記録媒体に、動画、音声などの再生速度に
制約のあるデータと、静止画、文字情報など再生速度に
制約の内データを混在して記録し、かつ自動的にその情
報の種別に応じた連続領域配置により、再生性能を確保
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態のディスク制御装置を示す
ブロック図。

【図２】本発明の実施形態の領域管理部および入出力
制御部の詳細を示すブロック図。

【図３】本発明の領域管理部の入出力処理フローチャ
ート。

【図４】本発明のデータ管理構造のディスク記憶媒体
上での配置例を説明する模式図。

【図５】本発明のデータ管理構造のディスク記憶媒体
上での配置例を説明する模式図。

【図６】本発明のデータ管理構造を使用したファイル
の書きこみ手順を示すフローチャート。

【図７】本発明のデータ管理構造を使用したファイル
の書きこみ手順を示すフローチャート。

【図８】ディレクトリエントリーフォーマットを説明
する図。

【図９】ファイルエントリフォーマットを説明する
図。

【図１０】連続領域構造体を説明する図。

【図１１】本発明の実施形態の領域管理部および入出
力制御部の詳細を示すブロック図。

【図１２】本発明のデータ管理構造の配置例を示す模
式図。

【符号の説明】

２データバッファ３システム管理部４圧縮伸長装置１０ディスク記憶媒体１１入出力制御部１２領域管理部２２領域確保手段２３領域選択部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディスク記憶媒体に対する読み出し／書
き込みを行う入出力制御部と、前記ディスク記憶媒体上
のファイル配置を管理する領域管理部とを備え、前記領
域管理部は、前記ディスク記憶媒体に記録されたファイ
ルの属性や配置等の情報を含む領域管理情報を保持する
手段と、前記属性情報に基づき、確保するべき領域の大
きさを決定し、確保する領域確保手段とを含むことを特
徴とするディスク制御装置。
【請求項２】ディスク記憶媒体に対する読み出し／書
き込みを行う入出力制御部と、前記ディスク記憶媒体上
のファイル配置を管理する領域管理部とを備え、前記領
域管理部は、前記ディスク記憶媒体に記録されたファイ
ルの属性や配置等の情報を含む領域管理情報を保持する
手段と、前記属性情報に基づき、ディスク記憶媒体上の
複数に区画された連続領域のうちの、１つの領域を選択
する領域選択部と、この領域選択部の選択した前記１つ
の領域に、前記属性情報に基づき、確保すべき領域の大
きさを決定し、確保する領域確保手段とを含むことを特
徴とするディスク制御装置。
【請求項３】ディスク記憶媒体への入出力要求があっ
たときに、書き込みまたは読み出しのいずれの要求であ
るかを判定する行程と、この判定が読み出し要求であっ
た場合は読み出し処理を実行する行程と、前記判定が書
き込み要求であった場合は書き込み対象のファイル用に
確保されているデータ領域に、書き込みに十分な空き領
域があるかをチェックする行程と、このチェックにより
書き込みに十分な空き領域がある場合には書き込み動作
を実行する行程と、前記チェックにより空き領域が不足
している場合には、書き込むファイルの属性を判定し、
ファイルの属性により定められた連続領域を確保する行
程と、この確保された連続領域に書き込み動作を実行す
る行程とからなることを特徴とするディスク制御方法。
【請求項４】前記ファイルの属性により定められた連
続領域を確保する行程が、少なくともファイルの属性に
ストリーム属性を指定されたファイルに対して、ファイ
ルの書き込み／読み出し性能にある一定以上の入出力速
度を保証可能な一定長を単位とした連続領域を確保する
ことを特徴とする請求項３記載のディスク制御方法。
【請求項５】前記ファイルの属性により定められた連
続領域を確保する行程が、ファイルの属性にストリーム
属性を指定されたファイルに対してファイルの書き込み
／読み出し性能にある一定以上の入出力速度を保証可能
な一定長を単位とした連続領域を確保し、ストリーム属
性以外のファイルに対しては必要領域長を割り出し、必
要な長さだけ領域を確保することを特徴とする請求項３
記載のディスク制御方法。
【請求項６】ディスク記憶媒体への入出力要求があっ
たときに、書き込みまたは読み出しのいずれの要求であ
るかを判定する行程と、この判定が読み出し要求であっ
た場合は読み出し処理を実行する行程と、前記判定が書
き込み要求であった場合は書き込み対象のファイル用に
確保されているデータ領域に、書き込みに十分な空き領
域があるかをチェックする行程と、このチェックにより
書き込みに十分な空き領域がある場合には書き込み動作
を実行する行程と、前記チェックにより空き領域が不足
している場合には、書き込むファイルの属性を判定し、
ディスク記憶媒体上の複数の区画された連続領域のう
ち、前記ファイルの属性により定められた１つの領域
に、前記ファイルの属性により定められた連続領域を確
保する行程と、この確保した連続領域に書き込み動作を
実行する行程とからなることを特徴とするディスク制御
方法。
【請求項７】前記ファイルの属性により定められた１
つの領域に、前記ファイルの属性により定められた連続
領域を確保する行程において、前記ディスク記憶媒体上
の複数に区画された連続領域が、少なくともファイルの
属性がストリーム属性のファイルを記録すべき領域とそ
れ以外の領域に区分けされており、ストリーム属性のフ
ァイルに対しては前記ストリーム属性のファイルを記録
すべき領域にファイルの書き込み／読み出し性能にある
一定以上の入出力速度を保証可能な一定長を連続領域と
して確保し、ストリーム属性以外のファイルに対しては
前記それ以外の領域に、必要領域長を割り出し、必要な
長さだけ領域を確保することを特徴とする請求項６記載
のディスク制御方法。
【請求項８】ディスク記憶媒体上に記録されたデータ
の配置に関わる管理情報が記憶された固定アドレスの管
理情報記録領域と、データが記録されたデータ記録領域
とを有し、前記管理情報記録領域には、前記データ記録
領域に記録されたファイルの属性情報を含む領域管理情
報が記録されたことを特徴とするディスク記憶媒体。