JP2003122634A - キャッシュ制御プログラムおよびキャッシュ処理を行うコンピュータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大容量のファイルアクセスがあっても、高い
キャッシュヒット率を保つ。 【解決手段】 データ読み込み要求で指定された転送デ
ータと当該転送データの後続データとが、複数のブロッ
クで構成されるキャッシュ領域２内に格納されているか
否かを判断する（ステップＳ１）。複数のブロックが再
利用順に応じてランク分けされており、キャッシュ領域
２に格納されていない未格納データの格納ブロックを、
再利用順が高いランクのブロックから優先的に決定する
（ステップＳ２）。記憶装置１内の未格納データを格納
ブロックに順次転送する（ステップＳ３）と共に、転送
データを所定の記憶領域に読み込む（ステップＳ４）。
転送データとその前に転送されたデータとの連続性を判
断し、連続した一連のデータの場合、当該一連のデータ
の先頭から所定量のデータを格納したブロックの再利用
順のランクを下げる（ステップＳ５）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はデータのキャッシュ
処理を行うキャッシュ制御プログラムおよびキャッシュ
処理を行うコンピュータに関し、特に大容量のファイル
のシーケンシャルなデータの読み込みを伴うキャッシュ
処理のキャッシュ制御プログラムおよびコンピュータに
関する。

【０００２】

【従来の技術】計算機システムにおいて、磁気ディスク
装置等の二次記憶装置へのアクセスの高速化を図るため
の仕組みとして、ディスクキャッシュがある。ディスク
キャッシュを行うコンピュータは、データを読み出すと
き、いったんデータをメモリ（主記憶装置）内に設けら
れたキャッシュ領域へ読み出して、キャッシュ領域から
要求先へデータを転送する。そして、コンピュータは、
同じデータを繰り返し読み出す際には、そのデータをメ
モリのキャッシュ領域から読み出す。これにより、２回
目以降のデータアクセスでは、キャッシュ領域からデー
タを読み出すだけでよく、二次記憶装置へのアクセス回
数を減らすことができる。メモリは、二次記憶装置より
も高速にアクセスできるため、データのアクセス速度が
高速化される。

【０００３】なお、メモリのキャッシュ領域は有限であ
る。そのため、キャッシュ領域の全てにデータが格納さ
れた後に、新たなデータを読み出すときは、コンピュー
タは、再利用するキャッシュ領域を特定し、その領域に
格納されているデータを消去する。そして、コンピュー
タは、再利用するキャッシュ領域に、読み出すデータを
転送する。

【０００４】ここで、キャッシュヒット率（読み込み対
象のデータが既にキャッシュ領域上に存在する確率）の
向上を望む場合、再利用するキャッシュ領域として、以
後のアクセス可能性（アクセス頻度）が低いデータを保
持している領域を選択する必要がある。ところが、キャ
ッシュ領域に格納された各データに関して、今後すぐに
使用される可能性が有るかどうかは、一概には判断でき
ない。そこで、一般的には、キャッシュ領域のうち、最
後にアクセスしてからの経過時間が長いデータが格納さ
れた領域から順に使用する方式が採られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、必ずしも、最
後にアクセスしてから長時間経過したデータ程アクセス
頻度が低いとは限らない。そのため、上記方式だけで
は、場合によっては、キャッシュヒット率があまり向上
しないことがあった。

【０００６】たとえば、画像データや音声データを有す
る大容量のファイルに対してｒｅａｄ（読み込み）／ｗ
ｒｉｔｅ（書き出し）要求が発行された場合、その大容
量ファイルのために、大量のキャッシュ領域が消費され
てしまう。この場合、以前に存在していたキャッシュ領
域上の数多くのデータは無効となってしまい、その後の
一定期間のキャッシュヒット率が低下してしまう。ま
た、大容量のファイルが先頭から読み込まれれば、先頭
のデータから先にキャッシュ領域から消去されてしま
う。すると、次回そのファイルを読み込む際に、ファイ
ル読み込み開始時点でキャッシュがヒットせず、ファイ
ルオープンに時間がかかってしまう。

【０００７】しかも、最近は、コンピュータで動画デー
タや音声データを再生することが一般化しており、大容
量のファイルの読み出し処理が頻繁に発生する。動画デ
ータや音声データは、実行可能なプログラムとは異な
り、短時間に何度も繰り返して読み出されることは少な
い。すなわち、アクセス頻度は少ないにも拘わらず、大
容量のデータがキャッシュ領域に読み込まれ、キャッシ
ュ領域を無駄に消費してしまう。

【０００８】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、大容量のファイルアクセスがあっても、高い
キャッシュヒット率を保つことができるデータキャッシ
ュ制御プログラム及びキャッシュ処理を行うコンピュー
タを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、図１に示すような、所定の記憶装置に入
出力されるデータのキャッシュ処理を制御するためのキ
ャッシュ制御プログラムが提供される。本発明に係るキ
ャッシュ制御プログラムは、コンピュータに、以下の処
理を実行させる。

【００１０】コンピュータは、記憶装置１からのデータ
読み込み要求に応答し、データ読み込み要求で指定され
た転送データと当該転送データの後続データとが、複数
のブロックで構成されるキャッシュ領域２内に格納され
ているか否かを判断する（ステップＳ１）。転送データ
がキャッシュ領域２に格納されていた場合、コンピュー
タは、キャッシュ領域２から転送データを所定の記憶領
域に読み込む（ステップＳ４）。また、複数のブロック
が再利用順に応じてランク分けされており、コンピュー
タは、転送データと転送データの後続データとのうちキ
ャッシュ領域２に格納されていない未格納データの格納
ブロックを、再利用順が高いランクのブロックから優先
的に決定する（ステップＳ２）。次に、コンピュータ
は、記憶装置１内の未格納データを格納ブロックに順次
転送する（ステップＳ３）と共に、未格納データに含ま
れる転送データを所定の記憶領域に読み込む（ステップ
Ｓ４）。そして、コンピュータは、転送データとその前
に転送されたデータとの連続性を判断し、連続した一連
のデータの場合、当該一連のデータの先頭から所定量の
データを格納したブロックの再利用順のランクを下げる
（ステップＳ５）。

【００１１】このような処理をコンピュータに実行させ
ることにより、連続した一連のデータの読み込み要求が
行われた際には、先頭からの所定量のデータを格納した
ブロックの再利用順のランクが低くなる。そのため、他
のデータの読み込みの際には、一連のデータの先頭から
所定量以降データを格納したブロックが優先的に格納ブ
ロックとして選択される。すなわち、一連のデータの先
頭から所定量のデータに関しては、次回の同じデータ転
送の際にもキャッシュ領域２内に格納されている可能性
が高くなる。また、記憶装置１からキャッシュ領域２へ
のデータ転送においては、データ読み込み要求で指定さ
れた転送データと、その転送データの後続のデータがキ
ャッシュ領域２に転送される。すなわち、シーケンシャ
ルなデータ読み込みの際には、次に後続のデータに対す
るデータの読み込み要求が出されるが、そのデータが前
もってキャッシュ領域２に転送されている。

【００１２】また、本発明は上記課題を解決するため
に、データのキャッシュ処理を行うコンピュータにおい
て、第１の記憶装置と、複数のブロックで構成されるキ
ャッシュ領域が設けられた第２の記憶装置と、前記第１
の記憶装置からのデータ読み込み要求に応答し、当該デ
ータ読み込み要求で指定された転送データと当該転送デ
ータの後続データとが、複数のブロックで構成されるキ
ャッシュ領域内に格納されているか否かを判断する判断
手段と、前記複数のブロックが再利用順に応じてランク
分けされており、前記転送データと当該転送データの後
続データとのうち前記キャッシュ領域に格納されていな
い未格納データの格納ブロックを、再利用順が高いラン
クのブロックから優先的に決定する決定手段と、前記第
１の記憶装置内の前記未格納データを前記格納ブロック
に順次転送する転送手段と、前記転送データが前記キャ
ッシュ領域に格納されていた前記転送データ、または前
記転送手段で転送された前記転送データを、所定の記憶
領域に読み込む読み込み手段と、前記転送データとその
前に転送されたデータとの連続性を判断し、連続した一
連のデータの場合、当該一連のデータの先頭から所定量
のデータを格納したブロックの再利用順のランクを下げ
るランク変更手段と、を有することを特徴とするコンピ
ュータが提供される。

【００１３】このコンピュータによれば、連続した一連
のデータの読み込み要求が行われた際には、先頭からの
所定量のデータを格納したブロックの再利用順のランク
が低く設定される。すなわち、一連のデータの先頭から
所定量のデータに関しては、次回の同じデータ転送の際
にもキャッシュ領域２内に格納されている可能性が高く
なる。また、記憶装置１からキャッシュ領域２へのデー
タ転送においては、データ読み込み要求で指定された転
送データと、その転送データの後続のデータがキャッシ
ュ領域２に転送される。すなわち、シーケンシャルなデ
ータ読み込みの際には、次に後続のデータに対するデー
タの読み込み要求が出されるが、そのデータが前もって
キャッシュ領域２に転送されている。

【００１４】

【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。まず、本発明の実施の形態に適用
される発明の概要について説明し、その後、本発明の実
施の形態の具体的な内容を説明する。

【００１５】図１は、本発明の実施の形態に適用される
発明の概念図である。本発明に係るキャッシュ制御プロ
グラムを実行するコンピュータは、記憶装置１とキャッ
シュ領域２とを有している。記憶装置１は、例えば、ハ
ードディスク装置などの二次記憶装置である。記憶装置
１には、ファイル１ａが格納されている。キャッシュ領
域２は、例えば、半導体メモリなど主記憶装置内のデー
タ記憶領域である。コンピュータは、アプリケーション
３を有している。アプリケーション３は、アプリケーシ
ョンプログラムを実行することで実現される処理機能で
ある。アプリケーション３は、処理内容に応じて、記憶
装置１内のファイル１ａを構成するデータのデータ読み
込み要求を出力する。

【００１６】アプリケーション３からデータ読み込み要
求が出されると、コンピュータは、本発明に係るキャッ
シュ制御プログラムに従ってデータ転送等を伴うキャッ
シュ制御処理を行う。すなわち、コンピュータは、記憶
装置１からのデータ読み込み要求に応答し、データ読み
込み要求で指定された転送データと転送データの後続デ
ータ（次回読み込みを想定して先読みすべきデータ）と
が、複数のブロックで構成されるキャッシュ領域２内に
格納されているか否か（キャッシュがヒットしたか否
か）を判断する（ステップＳ１）。転送データがキャッ
シュ領域２に格納されていた場合（キャッシュがヒット
した場合）、コンピュータは、キャッシュ領域２から転
送データを所定の記憶領域に読み込む（ステップＳ
４）。所定の記憶領域とは、例えば、アプリケーション
３が占有する主記憶装置内の記憶領域である。

【００１７】また、複数のブロックが再利用順に応じて
ランク分けされており、コンピュータは、転送データと
転送データの後続データとのうちキャッシュ領域２に格
納されていない未格納データの格納ブロックを、再利用
順が高いランクのブロックから優先的に決定する（ステ
ップＳ２）。次に、コンピュータは、記憶装置１内の未
格納データを格納ブロックに順次転送する（ステップＳ
３）と共に、未格納データに含まれる転送データを所定
の記憶領域に読み込む（ステップＳ４）。そして、コン
ピュータは、転送データとその前に転送されたデータと
の連続性を判断し、連続した一連のデータの場合、当該
一連のデータの先頭から所定量のデータを格納したブロ
ックの再利用順のランクを下げる（ステップＳ５）。

【００１８】このような処理により、大容量のデータを
読み出す際にもキャッシュ領域を無駄に消費せずに、効
率的なキャッシュ管理を行うことができる。すなわち、
ファイル１ａが動画データのような大容量のデータであ
った場合、アプリケーション３がファイル１ａを読み込
むには、まず、ファイル１ａの先頭のデータ（ＤＡＴＡ
＃１）を転送データとするデータの読み込み要求が出さ
れる。なお、以下の説明では、連続した３つ以上のデー
タに対して続けて読み込み要求が出されたときに、デー
タの連続性ありと判断するものとする。また、後続のデ
ータの先読みとして、続く２つのデータをキャッシュ領
域２に読み込むものとする。

【００１９】１回目のファイル１の読み込みにおいて
は、ファイル１ａの先頭のデータ（ＤＡＴＡ＃１）に対
するデータ読み込み要求に応じたキャッシュヒット判断
（ステップＳ１）では、キャッシュはヒットしない。そ
こで、先頭のデータ（ＤＡＴＡ＃１）と後続のデータ
（ＤＡＴＡ＃２）とを格納するためのキャッシュ領域２
内の格納ブロック（ブロック＃１，＃２，＃３）が、再
利用順のランクが高い順に判断される。そして、データ
（ＤＡＴＡ＃１）と後続のデータ（ＤＡＴＡ＃２，＃
３）とが、キャッシュ領域２に転送される（ステップＳ
３）。先頭のデータ（ＤＡＴＡ＃１）は、アプリケーシ
ョン３の管理する記憶領域に転送される（ステップＳ
４）。このとき、データの連続性は認められず、再利用
順のランクの変更は行われない。

【００２０】続けて、次のデータ（ＤＡＴＡ＃２）に対
するデータ読み込み要求がアプリケーション３から出さ
れる。このとき、データ（ＤＡＴＡ＃２）のキャッシュ
領域２への転送が完了していれば、キャッシュがヒット
する。キャッシュがヒットすれば、キャッシュ領域２内
のデータ（ＤＡＴＡ＃２）が、アプリケーション３の管
理する記憶領域に転送される（ステップＳ４）。この
際、先読みの処理により、キャッシュ領域２に未格納の
後続データが、キャッシュ領域２内のブロックに転送さ
れる。このときにも、データの連続性は認められず、再
利用順のランクの変更は行われない。

【００２１】さらに、次のデータ（ＤＡＴＡ＃３）に対
するデータ読み込み要求がアプリケーション３から出さ
れる。このとき、データ（ＤＡＴＡ＃３）のキャッシュ
領域２への転送が完了していれば、キャッシュがヒット
する。キャッシュがヒットすれば、キャッシュ領域２内
のデータ（ＤＡＴＡ＃３）が、アプリケーション３の管
理する記憶領域に転送される（ステップＳ４）。この
際、先読みの処理により、キャッシュ領域２に未格納の
後続データが、キャッシュ領域２内のブロックに転送さ
れる。この場合、データの連続性が認められる。その結
果、一連のデータの先頭から所定量のデータ（例えば、
ブロック２つ分のデータ）の再利用順のランクが低く変
更される。他のデータの再利用順のランクは高いままで
ある。

【００２２】以後、順次ファイル１ａのデータがキャッ
シュ領域２に転送され（ステップＳ３）、アプリケーシ
ョン３の管理する記憶領域に転送される（ステップＳ
４）。これにより、１回目のファイル１ａの読み込みが
完了する。

【００２３】２回目のファイル１ａの読み込みが行われ
るまでには、アプリケーション３は様々なデータのデー
タ読み込み要求を出す。その際、使用されるキャッシュ
領域２内のブロックは、基本的に再利用順が高いランク
のブロックである。そのため、再利用順が低く変更され
たブロック（ブロック＃１，＃２）に格納されたデータ
（ＤＡＴＡ＃１，＃２）は、継続してキャッシュ領域２
内に保持される。

【００２４】アプリケーション３により、２回目のファ
イル１ａの読み込みが行われると、先頭のデータ（ＤＡ
ＴＡ＃１）に対するデータ読み取り要求が出される。す
ると、キャッシュがヒットし（ステップＳ１）、キャッ
シュ領域２内のブロック（ブロック＃１）のデータ（Ｄ
ＡＴＡ＃１）が、アプリケーション３の記憶領域に転送
される（ステップＳ４）。同様に、次のデータ（ＤＡＴ
Ａ＃２）に対するデータ読み取り要求においてもキャッ
シュがヒットし（ステップＳ１）、キャッシュ領域２内
のブロック（ブロック＃２）のデータ（ＤＡＴＡ＃２）
が、アプリケーション３の記憶領域に転送される（ステ
ップＳ４）。これらのデータ（ＤＡＴＡ＃１、＃２）の
転送が行われている間に、後続のデータ（ＤＡＴＡ＃
３）の先読みが行われ、キャッシュ領域２に転送される
（ステップＳ３）。そのため、次のデータ（ＤＡＴＡ＃
３）に対するデータ読み取り要求においてもキャッシュ
がヒットし（ステップＳ１）、キャッシュ領域２内のブ
ロック（ブロック＃３）のデータ（ＤＡＴＡ＃３）が、
アプリケーション３の記憶領域に転送される（ステップ
Ｓ４）。以降、ファイル１ａを構成する後続のデータが
順次先読みされ、短時間でファイル１ａの読み込みが行
われる。

【００２５】このように、後続のデータの先読みを行う
キャッシュ制御において、大容量のデータの連続した読
み込みが行われた際には、先頭の数ブロック分のデータ
のみをキャッシュ領域２に継続して保持しておくだけ
で、２回目以降の読込の際のキャッシュヒット率を向上
させることができる。すなわち、ファイル１ａを構成す
る全てのデータをキャッシュ領域２に保持していなくて
も、十分に高いキャッシュヒット率が得られる。その結
果、キャッシュ領域２を有効に利用することができ、コ
ンピュータの全体的な処理効率を向上させることができ
る。

【００２６】ところで、図１の説明では、一連のデータ
の先頭のデータ以外は、再利用順が高いままであるが、
実行権のあるアクセスに基づいて読み込まれたデータ
は、その後も、頻繁にアクセスされる可能性が高い。そ
こで、例えば、実行権のあるアクセスで指定されたデー
タを格納するブロックの再利用順のランクを、低くする
ことができる。これにより、実行権をアクセスによるプ
ログラムファイルなどの起動を高速にすることを可能と
する。

【００２７】さらに、各ブロック内のデータに対するア
クセス数をカウントし、再利用順のランクが同じ場合に
は、アクセスカウント数の少ないブロックを優先的に選
択してもよい。

【００２８】また、図１の説明では、巨大なファイルの
読み込みが行われると、キャッシュ領域２内がそのファ
イルのデータで占有されてしまう。そこで、１ファイル
が使用できるブロック数の上限数を設定できるようにし
てもよい。このとき、１つのファイルのために使用して
いるブロック数が上限数を超える場合、次に転送するデ
ータを格納するためのブロックは、そのファイルのため
に使用しているブロックの中から選択する。これによ
り、巨大ファイルによるキャッシュ領域の独占使用を防
ぐことができ、どのファイルに対しても一定の転送性能
が得られる。

【００２９】なお、図１で説明した機能は、その手順を
定義したキャッシュ制御プログラムをコンピュータに実
行させることで、コンピュータによって実現することが
できる。以下、本発明を適用したコンピュータに関する
本発明の実施の形態を具体的に説明する。

【００３０】図２は、本発明の実施の形態に用いるコン
ピュータのハードウェア構成例を示す図である。コンピ
ュータ１００は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)１
０１によって装置全体が制御されている。ＣＰＵ１０１
には、バス１０７を介してＲＡＭ(Random Access Memor
y)１０２、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ:Hard Disk
Drive）１０３、グラフィック処理装置１０４、入力イ
ンタフェース１０５、および通信インタフェース１０６
が接続されている。

【００３１】ＲＡＭ１０２には、ＣＰＵ１０１に実行さ
せるＯＳ(Operating System)のプログラムやキャッシュ
制御を行うためのプログラムの少なくとも一部が一時的
に格納される。また、ＲＡＭ１０２には、ユーザバッフ
ァやキャッシュ領域が設けられる。ユーザバッファに
は、ユーザが起動したアプリケーションプログラムの少
なくとも一部や、そのアプリケーションプログラムの処
理に必要なデータが格納される。ＨＤＤ１０３は、２次
記憶装置であり、ＯＳやアプリケーションプログラムが
格納される。

【００３２】グラフィック処理装置１０４には、モニタ
１１が接続されている。グラフィック処理装置１０４
は、ＣＰＵ１０１からの命令に従って、画像をモニタ１
１の画面に表示させる。入力インタフェース１０５に
は、キーボード１２とマウス１３とが接続されている。
入力インタフェース１０５は、キーボード１２やマウス
１３から送られてくる信号を、バス１０７を介してＣＰ
Ｕ１０１に送信する。

【００３３】通信インタフェース１０６は、ネットワー
ク１０に接続されている。通信インタフェース１０６
は、ネットワーク１０を介して、他のコンピュータとの
間でデータの送受信を行う。

【００３４】以上のようなハードウェア構成によって、
本実施の形態の処理機能を実現することができる。すな
わち、コンピュータ１００は、キャッシュ転送機能をサ
ポートしている。キャッシュ転送機能では、コンピュー
タ１００は、ユーザがデータ転送のために用意したＲＡ
Ｍ１０２内のユーザバッファと２次記憶装置であるＨＤ
Ｄとでデータ転送を行う場合、直接データ転送を行うの
ではなく、システムメモリ内に用意されたキャッシュ領
域に一度データを転送する。そして、コンピュータ１０
０は、キャッシュ領域からそれぞれの要求先のアプリケ
ーションプログラム用のユーザバッファへデータ転送を
行う。なお、以下の説明では、アプリケーションプログ
ラムをコンピュータが実行することで実現される処理機
能を、単にアプリケーションと呼ぶこととする。

【００３５】以下、コンピュータ１００で実現される本
発明の実施の形態の処理機能について説明する。図３
は、本発明の実施の形態の機能ブロック図である。図３
に示すように、コンピュータ１００のデータ記憶機能
は、二次記憶装置１１０と主記憶装置１２０とに分かれ
ている。

【００３６】二次記憶装置１１０は、図２のＨＤＤ１０
３に相当する。二次記憶装置１１０には、多数のファイ
ル１１１，１１２，１１３，・・・が格納されている。
主記憶装置１２０は、図２のＲＡＭ１０２に相当する。
主記憶装置１２０には、ユーザバッファ１２１、キャッ
シュ領域１２２、読み込み用ファイル転送情報１２３、
書き出し用ファイル転送情報１２４、キャッシュ情報１
２５、及びキャッシュ再利用順リスト１２６を有してい
る。

【００３７】ユーザバッファ１２１は、アプリケーショ
ン１３０に対応づけて設けられている。ユーザバッファ
１２１には、アプリケーション１３０の機能を実行する
ためのプログラムの一部やデータが格納される。

【００３８】キャッシュ領域１２２は、ページサイズと
いう一定のサイズ単位のデータ格納領域（ブロック）で
構成されている。個々のブロックには、その情報を管理
するキャッシュ情報１２５が存在する。

【００３９】読み込み用ファイル転送情報１２３は、フ
ァイルの読み込みが行われる毎に、そのファイルに対応
づけて生成される。読み込み用ファイル転送情報１２３
には、直近に読み込まれた複数のデータの転送履歴や、
それらのデータがシーケンシャル（連続的）なデータか
どうかに関する情報が格納されている。

【００４０】書き出し用ファイル転送情報１２４は、フ
ァイルの書き出しが行われる毎に、そのファイルに対応
づけて生成される。書き出し用ファイル転送情報１２４
には、直近に書き出された複数のデータの転送履歴や、
それらのデータがシーケンシャルなデータかどうかに関
する情報が格納されている。

【００４１】キャッシュ情報１２５には、キャッシュ領
域１２２内のブロックに格納されている各データの管理
情報が格納されている。管理情報としては、ブロックに
格納されているデータ（以下、キャッシュデータとい
う）の識別情報や、そのブロックの先頭アドレスを示す
ポインタなどの情報である。

【００４２】キャッシュ再利用順リスト１２６には、キ
ャッシュ領域１２２内の各ブロックを、再利用順のレベ
ルが高いブロックとレベルが低いブロックとに区別し
て、それぞれの再利用順を定義している。

【００４３】また、コンピュータ１００には処理機能と
して、アプリケーション１３０、キャッシュヒット判断
部１４０、格納ブロック判断部１５０、ファイルデータ
転送部１６０、キャッシュデータ転送部１７０、及び再
利用順設定部１８０を有している。なお、アプリケーシ
ョン１３０以外は、ＯＳの機能の一部である。

【００４４】アプリケーション１３０は、ユーザの操作
入力や、コンピュータ１００内で発生する実行命令に応
答して所定の処理を実行する。アプリケーション１３０
は、処理の実行に伴い、ファイル１１１，１１２，１１
３，・・・（プログラムの少なくとも一部も含む）のデ
ータ転送要求を、ＯＳに対して出力する。データ転送要
求には、データの読み取り要求とデータの書き出し要求
とがある。

【００４５】キャッシュヒット判断部１４０は、アプリ
ケーション１３０からデータ転送要求を受け取ると、キ
ャッシュ情報１２５を参照し、データ転送要求で指定さ
れたデータ及びその後続のデータがキャッシュ領域１２
２に格納されているかどうかを判断する。キャッシュヒ
ット判断部１４０は、要求されたデータがキャッシュ領
域１２２に格納されていれば、そのデータの転送要求を
キャッシュデータ転送部１７０に通知する。一方、キャ
ッシュヒット判断部１４０は、要求されたデータがキャ
ッシュ領域１２２に格納されていなければ、データを格
納するブロックの判断要求を格納ブロック判断部１５０
に渡す。

【００４６】格納ブロック判断部１５０は、キャッシュ
ヒット判断部１４０からブロック判断要求を受け取る
と、キャッシュ再利用順リスト１２６を参照し、データ
を格納するブロックを判断する。格納ブロック判断部１
５０は、キャッシュ領域１２２に空きブロックがあれ
ば、空きブロックをデータの格納ブロックとして判断す
る。また、格納ブロック判断部１５０は、キャッシュ領
域に空きブロックがなければ、再利用順の最も高いデー
タが格納されたブロックを、データの格納ブロックとし
て判断する。

【００４７】格納ブロック判断部１５０は、データ転送
要求が書き込み要求であれば、データの格納ブロック
を、キャッシュデータ転送部１７０に通知する。また、
格納ブロック判断部１５０は、データ転送要求が読み取
り要求であれば、データの格納ブロックを、ファイルデ
ータ転送部１６０に通知する。

【００４８】ファイルデータ転送部１６０は、キャッシ
ュ領域１２２と二次記憶装置１１０との間のデータ転送
を行う。具体的には、ファイルデータ転送部１６０は、
格納ブロック判断部１５０からデータの格納ブロックの
通知を受け取ると、データ転送要求で指定されているデ
ータやその後続のデータを、二次記憶装置１１０から読
み出し、そのデータを通知された格納ブロックに格納す
る。また、ファイルデータ転送部１６０は、データ書き
出し要求に従って、キャッシュデータ転送部１７０によ
ってデータがキャッシュ領域１２２に格納されると、そ
のデータを取得し、二次記憶装置１１０に書き込む。

【００４９】キャッシュデータ転送部１７０は、ユーザ
バッファ１２１とキャッシュ領域１２２との間のデータ
転送を行う。具体的には、キャッシュデータ転送部１７
０は、キャッシュヒット判断部１４０から書き出し時の
データ転送要求を受け取ると、ユーザバッファ１２１内
の該当するデータを、キャッシュ領域１２２に転送す
る。転送するデータは、キャッシュヒット判断部１４０
によって検出されたデータの格納ブロックに上書きで格
納される。

【００５０】また、キャッシュデータ転送部１７０は、
格納ブロック判断部１５０から書き出し時のデータ転送
要求を受け取ると、格納ブロック判断部１５０から通知
されたブロックへ、ユーザバッファ１２１内の該当する
データを転送する。データ読み取り要求の際には、キャ
ッシュデータ転送部１７０は、ファイルデータ転送部１
６０によってキャッシュ領域１２２に転送されたデータ
を、ユーザバッファ１２１に転送する。

【００５１】再利用順設定部１８０は、データ転送要求
に応じてデータ転送が行われる毎に、キャッシュ情報１
２５とキャッシュ再利用順リスト１２６とに設定されて
いる再利用順に関する情報を更新する。また、再利用順
設定部１８０は、読み込みのデータ転送要求に基づくフ
ァイル転送が行われる毎に、読み込み用ファイル転送情
報１２３の内容を更新する。さらに、再利用順設定部１
８０は、書き出しのデータ転送要求に基づくファイル転
送が行われる毎に、書き出し用ファイル転送情報１２４
の内容を更新する。

【００５２】次に、主記憶装置１２０に格納される各デ
ータの詳細について説明する。図４は、ファイル転送情
報のデータ構造例を示す図である。図４（Ａ）は読み込
み用ファイル転送情報であり、図４（Ｂ）は書き出し用
ファイル転送情報である。

【００５３】図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示すように、読
み込み用ファイル転送情報１２３と書き出し用ファイル
転送情報１２４とには、それぞれ直前の２つの転送デー
タ（ファイル中のページ単位のデータ）に関する情報
（転送履歴）が登録されている。読み込み用ファイル転
送情報１２３と書き出し用ファイル転送情報１２４は、
共にシーケンシャルフラグ、転送履歴テーブルインデッ
クス、及び転送履歴テーブルの欄が設けられている。

【００５４】シーケンシャルフラグは、転送されたデー
タがシーケンシャル転送（ファイルの先頭から連続的な
アクセス）中か否かを示すフラグである。シーケンシャ
ル転送中のデータであれば、シーケンシャルフラグに
「ＯＮ」が設定される。シーケンシャル転送中のデータ
でなければ、シーケンシャルフラグに「ＯＦＦ」が設定
される。

【００５５】転送履歴テーブルインデックスは、ファイ
ル転送情報の登録順を示している。先に登録されたファ
イル転送情報の転送履歴テーブルインデックスには
「０」が設定される。後に登録されたファイル転送情報
の転送履歴テーブルインデックスには「１」が設定され
る。

【００５６】転送履歴テーブルの欄は、開始位置と転送
サイズとの欄が設けられている。開始位置は、転送され
たデータのファイル内での開始位置である。開始位置
は、例えば、転送対象のファイルにおける先頭からのオ
フセットで示すことができる。転送サイズは、転送され
たデータのサイズである。

【００５７】二次記憶装置１１０内のファイルに対して
読み込みの転送要求があった場合、再利用順設定部１８
０によって、その転送要求の開始位置、転送サイズが、
転送履歴として読み込み用ファイル転送情報１２３に蓄
積される。同様に、二次記憶装置１１０内のファイルに
対して書き出しの転送要求があった場合、再利用順設定
部１８０によって、その転送要求の開始位置、転送サイ
ズが、転送履歴として書き出し用ファイル転送情報１２
４に蓄積される。

【００５８】なお、３回目以降の転送については、蓄積
された転送履歴の古い方を転送履歴テーブルインデック
ス（転送履歴テーブルインデックスが「０」）から判断
し、上書きしていく。この際、新しく登録した転送履歴
の転送履歴テーブルインデックスを「１」に変更し、別
の転送履歴の転送履歴テーブルインデックスを「０」に
変更する。このようにして、転送履歴テーブルインデッ
クスによって、転送履歴の登録順が管理される。

【００５９】また、過去２回の転送履歴と今回の転送要
求の開始位置と転送サイズが連続している場合、シーケ
ンシャルな転送処理を要求していると判断され、シーケ
ンシャルフラグに「ＯＮ」が設定される。このフラグは
転送履歴と今回の転送要求の関係が連続していない（シ
ーケンシャル転送でない）状態になるまで維持される。

【００６０】図５は、キャッシュ情報のデータ構造例を
示す図である。キャッシュ情報１２５は、キャッシュデ
ータ情報１２５ａ、ｎｅｘｔポインタ１２５ｂ、ｂａｃ
ｋポインタ１２５ｃ、ファイル用ｎｅｘｔポインタ１２
５ｄ、ファイル用ｂａｃｋポインタ１２５ｅ、キープフ
ラグ１２５ｆ、アクセスカウント１２５ｇ、及びｖノー
ドポインタ１２５ｈで構成されている。

【００６１】キャッシュデータ情報１２５ａは、キャッ
シュデータを格納しているブロックの状態や、保持して
いるキャッシュデータの二次記憶装置１１０上でのアド
レスなどの管理情報である。キャッシュデータ情報１２
５ａを参照することで、キャッシュ情報１２５に対応す
るキャッシュデータが格納されたキャッシュ領域１２２
内の位置を判断することができる。

【００６２】ｎｅｘｔポインタ１２５ｂは、再利用順
が、キャッシュデータ情報１２５ａで特定されるキャッ
シュデータの次に当たるキャッシュデータ（そのデータ
のキャッシュデータ情報の位置）を示すポインタであ
る。

【００６３】ｂａｃｋポインタ１２５ｃは、再利用順
が、キャッシュデータ情報１２５ａで特定されるキャッ
シュデータの前に当たるキャッシュデータ（そのデータ
のキャッシュデータ情報の位置）を示すポインタであ
る。

【００６４】ファイル用ｎｅｘｔポインタ１２５ｄは、
同一ファイルを構成する複数のキャッシュデータの中
で、再利用順が、キャッシュデータ情報１２５ａで特定
されるキャッシュデータの次に当たるキャッシュデータ
（そのデータのキャッシュデータ情報の位置）を示すポ
インタである。

【００６５】ファイル用ｂａｃｋポインタ１２５ｅは、
同一ファイルを構成する複数のキャッシュデータの中
で、再利用順が、キャッシュデータ情報１２５ａで特定
されるキャッシュデータの前に当たるキャッシュデータ
（そのデータのキャッシュデータ情報の位置）を示すポ
インタである。

【００６６】キープフラグ１２５ｆは、再利用順のラン
クを示すフラグである。キープフラグが「ＯＮ」であれ
ば、再利用順が低い（データ保持の優先順が高い）ラン
クであることを示す。キープフラグが「ＯＦＦ」であれ
ば、再利用順が高い（データ保持の優先順が低い）ラン
クであることを示す。

【００６７】キープフラグ１２５ｆは、データ転送がシ
ーケンシャルか否か、あるいは実行権のあるデータ転送
か否かによって設定が変更される。実行権のあるデータ
転送とは、実行可能なファイルに関して、そのファイル
を実行可能なプロセスからの実行要求に基づいたデータ
転送である。

【００６８】たとえば、読み込み用ファイル転送情報１
２３や書き出し用ファイル転送情報１２４のシーケンシ
ャルフラグに「ＯＮ」が設定された場合、データ転送が
シーケンシャルと判断される。すると、転送履歴テーブ
ルに保持されている過去２回の転送要求で使用したブロ
ックが検索される。そして、検索したブロックのキャッ
シュ情報のキープフラグに「ＯＮ」が設定される。

【００６９】また、実行権があるファイルのデータ転送
のために選択したブロックも同様に、キープフラグに
「ＯＮ」が設定される。「ＯＮ」の状態のキープフラグ
は、次回そのブロックへのアクセス時に一度「ＯＦＦ」
に戻され、フラグを「ＯＮ」にするのか「ＯＦＦ」にす
るのかの再評価が行われる。

【００７０】アクセスカウント１２５ｇは、対応するブ
ロックに格納されたキャッシュデータに対してアクセス
が行われた回数である。アクセスカウント１２５ｇの値
が大きいほど、使用頻度が高いことを意味している。

【００７１】ｖノードポインタ１２５ｈは、ファイルシ
ステムにおける各ファイルの管理情報（ｖノード）の格
納場所を示すポインタである。図６は、キャッシュ再利
用順リストのデータ構造例を示す図である。キャッシュ
再利用順リスト１２６には、高再利用順リスト１２６ａ
と低再利用順リスト１２６ｂとが含まれている。高再利
用順リスト１２６ａは、再利用順のランクが高いキャッ
シュデータ（キープフラグが「ＯＦＦ」）の中で、最も
再利用順が高いキャッシュデータのキャッシュ情報（ア
クセスカウントの数が最も少ないキャッシュ情報）を示
すポインタである。低再利用順リスト１２６ｂは、再利
用順のランクが低いキャッシュデータ（キープフラグが
「ＯＮ」）の中で、最も再利用順の高いキャッシュデー
タのキャッシュ情報（アクセスカウントの数が最も少な
いキャッシュ情報）を示すポインタである。

【００７２】キャッシュ再利用順リスト１２６によっ
て、再利用順のランク毎に、最も再利用順の高いキャッ
シュ情報１２５が指定されていることで、再利用順の高
いキャッシュ情報１２５から順番に、キャッシュ情報１
２５を辿ることができる。

【００７３】図７は、再利用順によるキャッシュ情報の
配列を示す概念図である。図７に示すように、キャッシ
ュ再利用順リスト１２６では、高再利用順リスト１２６
ａによって、再利用順のランクが高いキャッシュデータ
の中で、最も再利用順が上位のキャッシュデータのキャ
ッシュ情報２１１が指し示されている。また、低再利用
順リスト１２６ｂによって、再利用順のランクが低いキ
ャッシュデータの中で、最も再利用順の高いキャッシュ
データのキャッシュ情報２２１が指し示されている。図
７では、各キャッシュ情報２１１〜２１５，２２１〜２
２５の内容のうち、キープフラグ１２５ｆ（図５参照）
の内容を上段に示し、アクセスカウント１２５ｇ（図５
参照）の内容を下段に示している。

【００７４】再利用順のランクが高いキャッシュデータ
の各キャッシュ情報２１１〜２１５では、ｎｅｘｔポイ
ンタ１２５ｂ（図５参照）によって、再利用順において
次の順番のキャッシュデータに関するキャッシュ情報が
指し示されている。従って、キャッシュ情報２１１〜２
１５を、再利用順の上位から順番に辿ることができる。
同様に、再利用順のランクが低いキャッシュデータの各
キャッシュ情報２２１〜２２５では、ｎｅｘｔポインタ
１２５ｂ（図５参照）によって、再利用順において次の
順番のキャッシュデータに関するキャッシュ情報が指し
示されている。従って、キャッシュ情報２２１〜２２５
を、再利用順の上位から順番に辿ることができる。

【００７５】本実施の形態では、再利用順のランクが同
じ場合には、アクセスカウント数の少ない程、再利用順
が上位となる。また、アクセスカウント数が同じ場合に
は、最後のアクセスからの経過時間が長いほど、再利用
順が上位となる。すなわち、最新にアクセスされたキャ
ッシュデータを格納するブロックの再利用順は、再利用
順のランクが同じブロックの中のアクセスカウント数が
同じブロックの最後尾となる。

【００７６】このように、キャッシュ情報１２５が、再
利用順に応じて並べられているため、格納ブロックを選
択する場合、キャッシュ再利用順リスト１２６の高再利
用順リスト１２６ａで指し示されているキャッシュ情報
２１１に対応するブロックから順に選択すればよい。

【００７７】図８は、ｖノード情報の一例を示す図であ
る。ｖノード情報１２７は、ファイルをオープンする際
にシステム（ＯＳ）上に設けられるファイルの状態等の
管理情報である。ｖノード情報１２７は、ファイル管理
情報１２７ａ、キャッシュカウント１２７ｂおよびキャ
ッシュリスト１２７ｃを含んでいる。

【００７８】ファイル管理情報１２７ａは、対応するフ
ァイルを管理するための情報である。ファイル管理情報
１２７ａには、ファイル名や二次記憶装置１１０内にお
けるファイルを構成するデータの格納場所などが含まれ
る。キャッシュカウント１２７ｂは、このｖノード情報
１２７で管理しているファイルで使用しているブロック
の数を示している。キャッシュリスト１２７ｃは、この
ｖノード情報１２７で管理しているファイルのデータが
格納されているブロックに対応するキャッシュ情報１２
５のリストである。キャッシュリスト１２７ｃには、例
えば、このｖノード情報１２７で管理しているファイル
の先頭のデータが格納されたブロックのキャッシュ情報
１２５を指し示すポインタを登録する。そのポインタで
示されたキャッシュ情報１２５のファイル用ｎｅｘｔポ
インタを参照することで、そのファイルで使用している
ブロックのキャッシュ情報１２５を辿ることができる。

【００７９】ｖノード情報１２７に、キャッシュカウン
ト１２７ｂを設けたことにより、１ファイルが使用でき
るブロック数を制限することができる。この場合、コン
ピュータ１００において、１ファイルで利用可能な最大
使用ブロック数を設定できるようにしておく。設定され
た最大使用ブロック数と、実際にファイルが使用してい
るブロック数を管理しているキャッシュカウント１２７
ｂを比較することで、１ファイルが使用できるブロック
数を制限できる。キャッシュ領域１２２にデータを転送
するときに、１ファイルの最大使用ブロック数を超えて
しまう場合、そのファイルが既に使用しているブロック
から格納ブロックが選択される。ファイルが既に使用し
ているブロックは、ｖノード情報１２７に設けられたキ
ャッシュリスト１２７ｃに基づいて判断することができ
る。

【００８０】次に、本実施の形態の処理手順をフローチ
ャートを用いて説明する。図９は、データ転送の全体の
処理手順を示すフローチャートである。この処理は、デ
ータ転送要求を受け、転送先へデータを転送するまでの
全体の流れを表している。なお、データ転送処理は、ア
プリケーション１３０からデータ転送要求が出されたと
きに実行される。以下、図９に示す処理をステップ番号
に沿って説明する。

【００８１】［ステップＳ１１］キャッシュヒット判断
部１４０が、データ転送要求を受け取る。 ［ステップＳ１２］キャッシュヒット判断部１４０は、
受け取ったデータ転送要求で指定されたデータと同じ内
容のキャッシュデータを、キャッシュ領域１２２から検
索する。具体的には、キャッシュヒット判断部１４０
は、キャッシュ領域１２２に格納された各キャッシュデ
ータのキャッシュ情報１２５を参照し、キャッシュ情報
１２５のキャッシュデータ情報１２５ａで示されたデー
タの情報が、データ転送要求で指定されたデータと一致
するか否かを、各キャッシュ情報１２５に関して判断す
る。そして、キャッシュヒット判断部１４０は、データ
転送要求で指定されたデータと一致するキャッシュデー
タ情報１２５ａを有するキャッシュ情報１２５を検出す
る。

【００８２】［ステップＳ１３］キャッシュヒット判断
部１４０は、ステップＳ１２における検索結果により、
データ転送要求で指定されたデータと同じデータがキャ
ッシュ領域１２２内に存在（キャッシュヒット）したか
否かを判断する。キャッシュヒットした場合には、キャ
ッシュヒットしたキャッシュ情報１２５が再利用順設定
部１８０に通知され、処理がステップＳ１４に進められ
る。キャッシュヒットしなかった場合には、その判断結
果が格納ブロック判断部１５０に通知され、処理がステ
ップＳ１６に進められる。

【００８３】［ステップＳ１４］再利用順設定部１８０
は、キャッシュ領域１２２内の各ブロックの再利用順に
関する情報を設定する。この処理の詳細は後述する。 ［ステップＳ１５］キャッシュヒット判断部１４０は、
転送要求の属性（読み込み要求か、書き出し要求か）を
判断する。転送要求の属性が読み込み要求であれば、キ
ャッシュヒットしたキャッシュ情報１２５の内容がファ
イルデータ転送部１６０に通知され、処理がステップＳ
１９に進められる。転送要求の属性が書き出し要求であ
れば、キャッシュヒットしたキャッシュ情報１２５の内
容がキャッシュデータ転送部１７０に通知され、処理が
ステップＳ１８に進められる。

【００８４】［ステップＳ１６］格納ブロック判断部１
５０は、キャッシュ再利用順リスト１２６を参照し、デ
ータを格納するブロックを判断する。具体的には、格納
ブロック判断部１５０は、まず、キャッシュ領域１２２
内の未使用ブロックの有無を判断する。未使用ブロック
があれば、そのブロックをデータの格納ブロックとす
る。未使用ブロックがなければ、キャッシュ再利用順リ
スト１２６の高再利用順リスト１２６ａで指し示されて
いるキャッシュ情報２１１を取得する。そして、格納ブ
ロック判断部１５０は、そのキャッシュ情報２１１に対
応するキャッシュデータが格納されているブロックを、
転送データの格納ブロックとする。なお、格納ブロック
判断部１５０は、高再利用順リスト１２６ａにおいてキ
ャッシュ情報へのポインタが無かった場合（再利用順の
ランクが高いキャッシュデータが無い場合）には、低再
利用順リスト１２６ｂで指し示されているキャッシュ情
報２２１を取得し、そのキャッシュ情報に対応するキャ
ッシュデータが格納されているブロックを、転送データ
の格納先とする。

【００８５】格納ブロック判断部１５０は、転送データ
の格納先と判断したキャッシュ領域１２２内のブロック
を、ファイルデータ転送部１６０に通知する。なお、ス
テップＳ１６の処理の詳細は後述する。

【００８６】［ステップＳ１７］再利用順設定部１８０
は、キャッシュ領域１２２内の各ブロックの再利用順に
関する情報を設定する。この処理の詳細は後述する。 ［ステップＳ１８］ファイルデータ転送部１６０または
キャッシュデータ転送部１７０により、キャッシュ領域
１２２へのデータの転送が行われる。すなわち、ステッ
プＳ１３でキャッシュヒットし、データの書き出し要求
であった場合には、キャッシュデータ転送部１７０は、
ステップＳ１２で検出された領域へユーザバッファ１２
１内の転送対象のデータを転送する。また、キャッシュ
ヒットせず、データの書き出し要求であった場合には、
キャッシュデータ転送部１７０は、ステップＳ１６で選
択された領域へユーザバッファ１２１内の転送対象のデ
ータを転送する。また、キャッシュヒットせず、データ
の読み込み要求であった場合には、ファイルデータ転送
部１６０は、ステップＳ１６で選択された領域へユーザ
バッファ１２１内の転送対象のデータを転送する。

【００８７】［ステップＳ１９］ファイルデータ転送部
１６０またはキャッシュデータ転送部１７０により、キ
ャッシュ領域１２２から要求先へデータ転送が行われ
る。すなわち、データ転送要求がデータの書き出し要求
であれば、ステップＳ１８においてキャッシュデータ転
送部１７０がキャッシュ領域１２２に転送したデータ
を、ファイルデータ転送部１６０が二次記憶装置１１０
に転送する。また、データ転送要求がデータの読み込み
要求であれば、ステップＳ１８においてファイルデータ
転送部１６０がキャッシュ領域１２２に転送したデータ
を、キャッシュデータ転送部１７０がユーザバッファ１
２１に転送する。

【００８８】このようにして、データ転送が行われる。
以下、本実施の形態における主要な処理の詳細について
説明する。まず、図９のステップＳ１４，Ｓ１７に示す
キャッシュ領域の再利用順設定処理の詳細について、図
１０〜図１２を参照して説明する。

【００８９】図１０は、再利用順設定処理を示す第１の
フローチャートである。以下、図１０に示す処理をステ
ップ番号に沿って説明する。 ［ステップＳ２１］再利用順設定部１８０は、転送すべ
きデータを含むファイルの属性を参照する。ファイルの
属性は、対象のファイルのｖノード情報１２７における
ファイル管理情報１２７ａに設定されている。

【００９０】［ステップＳ２２］再利用順設定部１８０
は、転送要求を出したアプリケーション１３０に対し
て、ファイルにおいて実行権が設定されているか否かを
判断する。実行権が設定されている場合には、処理がス
テップＳ２３に進められる。実行権が設定されていない
場合には、処理がステップＳ２４に進められる。

【００９１】［ステップＳ２３］再利用順設定部１８０
は、転送に使用するブロックの再利用順を下げるため、
そのブロックに対応するキャッシュ情報１２５のキープ
フラグ１２５ｆに「ＯＮ」を設定する。その後、処理が
図１２のステップＳ５１に進められる。

【００９２】一方、ファイルの属性に実行権がない場合
（ステップＳ２２でＮＯと判断）、再利用順設定部１８
０は、転送パターン（シーケンシャルか否か）によりブ
ロックの再利用順の設定を行うため、以下の処理を行
う。

【００９３】［ステップＳ２４］再利用順設定部１８０
は、データ転送で使用するブロックに対応するキャッシ
ュ情報１２５のキープフラグ１２５ｆに「ＯＦＦ」を設
定する。すなわち、ステップＳ２３や後述するステップ
Ｓ４３（図１１に示す）で「ＯＮ」に設定されたのキー
プフラグ１２５ｆは、そのブロックに対応するキャッシ
ュデータへの次回アクセス時に無効にされる。

【００９４】［ステップＳ２５］再利用順設定部１８０
は、ファイルをオープン時に作成した読み込み用ファイ
ル転送情報１２３または書き出し用ファイル転送情報１
２４を参照し、転送履歴テーブルで保持している過去２
回分の転送開始位置及び転送サイズと、今回の転送要求
の開始位置及び転送サイズとを比較する。

【００９５】例えば、再利用順設定部１８０は、データ
転送要求が読み込み要求であれば、読み込み用ファイル
転送情報１２３を参照する。そして、再利用順設定部１
８０は、転送履歴テーブルインデックスに「０」が設定
されている転送履歴テーブルの開始位置（メモリアドレ
ス）に転送サイズを加算した値が、転送履歴テーブルイ
ンデックスに「１」が設定されている転送履歴テーブル
の開始位置となる（データが連続である）ことを確認す
る。さらに、再利用順設定部１８０は、転送履歴テーブ
ルインデックスに「１」が設定されている転送履歴テー
ブルの開始位置（メモリアドレス）に転送サイズを加算
した値が、今回の転送要求の開始位置となる（データが
連続である）ことを確認する。これらが正しく確認され
れば、それらのデータが一連のデータであること、すな
わちシーケンシャルなデータ転送であることが分かる。

【００９６】データ転送要求が書き出し要求であれば、
再利用順設定部１８０は、書き出し用ファイル転送情報
１２４を参照し、読み込み要求のときと同様に、データ
の連続性を確認する。

【００９７】［ステップＳ２６］再利用順設定部１８０
は、ステップＳ２５の比較結果により、各データが連続
のデータ（シーケンシャル）か否かを判断する。シーケ
ンシャルであれば処理がステップＳ２７に進められる。
シーケンシャルでなければ（ランダム転送）、処理がス
テップＳ２９に進められる。

【００９８】［ステップＳ２７］再利用順設定部１８０
は、読み込み要求のときは読み込み用ファイル転送情報
１２３を参照し、書き出し要求のときは書き出し用ファ
イル転送情報１２４を参照し、シーケンシャルフラグの
状態を判断する。シーケンシャルフラグに「ＯＮ」が設
定されていれば、処理が図１２に示すステップＳ５１に
進められる。シーケンシャルフラグに「ＯＦＦ」が設定
されていれば、処理がステップＳ２８に進められる。

【００９９】［ステップＳ２８］再利用順設定部１８０
は、シーケンシャルな転送であり、ファイル転送情報の
シーケンシャルフラグに「ＯＦＦ」が設定されている場
合、つまり、今回の転送要求によって初めてシーケンシ
ャルな転送要求であると判断された場合、シーケンシャ
ルフラグに「ＯＮ」を設定する。その後、処理が図１１
のステップＳ４１に進められる。

【０１００】［ステップＳ２９］再利用順設定部１８０
は、読み込み要求のときは読み込み用ファイル転送情報
１２３を参照し、書き出し要求のときは書き出し用ファ
イル転送情報１２４を参照し、シーケンシャルフラグの
状態を判断する。シーケンシャルフラグに「ＯＮ」が設
定されていれば、ステップＳ３０に進められる。シーケ
ンシャルフラグに「ＯＦＦ」が設定されていれば、処理
が図１２に示すステップＳ５１に進められる。

【０１０１】［ステップＳ３０］再利用順設定部１８０
は、前回までの転送がシーケンシャルな転送であり、フ
ァイル転送情報のシーケンシャルフラグに「ＯＮ」が設
定されている転送履歴については、シーケンシャルフラ
グに「ＯＦＦ」を設定し、シーケンシャル転送が終了し
たことを保持する。その後、処理が図１２のステップＳ
５１に進められる。

【０１０２】図１１は、再利用順設定処理を示す第２の
フローチャートである。以下、図１１に示す処理をステ
ップ番号に沿って説明する。 ［ステップＳ４１］再利用順設定部１８０は、ファイル
転送情報の転送履歴テーブルで保持されている過去２回
の転送要求で使用したブロックを検索する。具体的に
は、再利用順設定部１８０は、データ転送要求が読み込
み要求であれば、読み込み用ファイル転送情報１２３に
基づくブロックを検索し、データ転送要求が書き出し要
求であれば、書き出し用ファイル転送情報１２４に基づ
くブロックを検索する。

【０１０３】［ステップＳ４２］再利用順設定部１８０
は、ステップＳ４１による検索の結果、該当するブロッ
クが検出されたか否かを判断する。該当するブロックが
検出された場合には、処理がステップＳ４３に進められ
る。ブロックが検出されなかった場合には、処理が図１
２のステップＳ５１に進められる。

【０１０４】［ステップＳ４３］再利用順設定部１８０
は、過去２回の転送で使用したブロックが存在すれば、
ステップＳ４１で検索したブロックのキャッシュ情報１
２５にあるキープフラグ１２５ｆに「ＯＮ」を設定す
る。

【０１０５】［ステップＳ４４］再利用順設定部１８０
は、ステップＳ４１で検索したブロックのキャッシュ再
利用順リスト１２６での再利用順を更新する。この処理
の詳細は後述する。

【０１０６】［ステップＳ４５］再利用順設定部１８０
は、ファイル内での再利用順位を設定するため、ステッ
プＳ４１で検索したブロックのｖノード情報１２７のキ
ャッシュリスト１２７ｃに対して、ステップＳ４４と同
様に再利用順の更新処理を行う。その後、処理が図１２
のステップＳ５１に進められる。

【０１０７】図１２は、再利用順設定処理を示す第３の
フローチャートである。以下、図１２に示す処理をステ
ップ番号に沿って説明する。 ［ステップＳ５１］再利用順設定部１８０は、キャッシ
ュ情報１２５のアクセスカウント１２５ｇの値を更新
（１だけカウントアップ）する。

【０１０８】［ステップＳ５２］再利用順設定部１８０
は、選択したブロックのキャッシュ再利用順リスト１２
６での再利用順を変更する。すなわち、再利用順設定部
１８０は、ステップＳ２３，Ｓ２４，Ｓ４３，Ｓ５１で
キャッシュ情報を変更したブロックのキャッシュ再利用
順リスト１２６上でのリンク先を、アクセス頻度の低い
順に並びかえる。

【０１０９】具体的には、再利用順設定部１８０は、キ
ープフラグが「ＯＮ」であれば、そのキャッシュ情報１
２５を高再利用順リスト１２６ａに繋がる配列の中に挿
入し、キープフラグが「ＯＦＦ」であれば、そのキャッ
シュ情報１２５を低再利用順リスト１２６ｂの配列の中
に挿入する。並び替えでは、各キャッシュ情報１２５が
アクセスカウント１２５ｇの少ない順に並べられる。ア
クセスカウント１２５ｇが同じであれば、最後にアクセ
スしてからの経過時間の長い順である。配列が決定した
ら、再利用順設定部１８０は、その配列に従って、各キ
ャッシュ情報１２５のｎｅｘｔポインタ１２５ｂとｂａ
ｃｋポインタ１２５ｃとを更新する。

【０１１０】［ステップＳ５３］再利用順設定部１８０
は、選択したブロックのｖノード情報１２７のキャッシ
ュリスト１２７ｃでの再利用順を変更する。すなわち、
再利用順設定部１８０は、ファイル内での再利用順を設
定するため、ｖノード情報１２７のキャッシュリスト１
２７ｃに対して、ステップＳ５２と同様の再利用順設定
処理を行う。

【０１１１】［ステップＳ５４］再利用順設定部１８０
は、最後に今回の転送要求に応じた転送履歴を、読み込
み用ファイル転送情報１２３または、書き出し用ファイ
ル転送情報１２４に登録する。すなわち、再利用順設定
部１８０は、データ転送要求が読み込み要求であれば読
み込み用ファイル転送情報１２３に転送履歴を登録し、
データ転送要求が書き出し要求であれば書き出し用ファ
イル転送情報１２４に転送履歴を登録する。

【０１１２】転送履歴の登録の際には、転送履歴テーブ
ルインデックスが０である転送情報の場所、今回の転送
要求に基づいて転送されたデータの情報（開始位置や転
送サイズ）を登録する。そして、新たに登録した転送情
報の転送履歴テーブルインデックスを１とし、既に登録
されていた転送情報の転送履歴テーブルインデックスを
１から０に変更する。

【０１１３】以上の処理が終了後、処理が図９のステッ
プＳ１５（ステップＳ１４における処理が行われた場
合）またはステップＳ１８（ステップＳ１７における処
理が行われた場合）に進められる。

【０１１４】次に図１１のステップＳ４４または図１２
のステップＳ５２で行われるキャッシュ再利用順リスト
１２６を用いたブロックの再利用順の並び替えについ
て、詳しく説明する。

【０１１５】図１３は、再利用順の並び替え処理の手順
を示すフローチャートである。以下、図１３に示す処理
をステップ番号に沿って説明する。 ［ステップＳ６１］再利用順設定部１８０は、キープフ
ラグ１２５ｆ、アクセスカウント１２５ｇを変更したキ
ャッシュ優先度変更対象のブロックのキャッシュ情報１
２５を処理対象とし、そのキャッシュ情報１２５がキャ
ッシュ再利用順リスト１２６の高再利用順リスト１２６
ａと低再利用順リスト１２６ｂとのどちらに繋がれてい
るかチェックする。高再利用順リスト１２６ａに繋がれ
ている場合には、処理がステップＳ６２に進められる。
低再利用順リスト１２６ｂに繋がれている場合には、処
理がステップＳ６４に進められる。

【０１１６】［ステップＳ６２］再利用順設定部１８０
は、更新対象のキャッシュ情報１２５のキープフラグ１
２５ｆに、「ＯＮ」が設定されているか否かを判断す
る。キープフラグ１２５ｆが「ＯＮ」の場合には、処理
がステップＳ６３に進められる。キープフラグ１２５ｆ
が「ＯＦＦ」の場合には、処理がステップＳ６６に進め
られる。

【０１１７】［ステップＳ６３］再利用順設定部１８０
は、更新対象のキャッシュ情報１２５の接続先を、高再
利用順リスト１２６ａから低再利用順リスト１２６ｂの
先頭に変更する。その後、処理がステップＳ６６に進め
られる。

【０１１８】［ステップＳ６４］再利用順設定部１８０
は、更新対象のキャッシュ情報１２５のキープフラグ１
２５ｆに「ＯＦＦ」が設定されているか否かを判断す
る。キープフラグが「ＯＦＦ」の場合には、処理がステ
ップＳ６５に進められる。キープフラグが「ＯＮ」の場
合に、処理がステップＳ６６に進められる。

【０１１９】［ステップＳ６５］再利用順設定部１８０
は、更新対象のキャッシュ情報１２５の接続先を、低再
利用順リスト１２６ａから高再利用順リスト１２６ｂの
先頭に変更する。その後、処理がステップＳ６６に進め
られる。

【０１２０】［ステップＳ６６］再利用順設定部１８０
は、更新対象のキャッシュ情報１２５のｎｅｘｔポイン
タ１２５ｂにリンクされているキャッシュ情報を参照す
る。 ［ステップＳ６７］再利用順設定部１８０は、更新対象
のキャッシュ情報１２５と、そのキャッシュ情報１２５
のｎｅｘｔポインタ１２５ｂにリンクされているキャッ
シュ情報のアクセスカウントを比較する。

【０１２１】［ステップＳ６８］再利用順設定部１８０
は、ステップＳ６７におけるアクセスカウントの比較に
よる、アクセスカウントの大小を判断する。リンク先の
キャッシュ情報のアクセスカウントが、更新対象のキャ
ッシュ情報１２５のアクセスカウント１２５ｇ以上の場
合、再利用順並び替え処理が終了し、図１１のステップ
Ｓ４５又は図１２のステップＳ５３に処理が進められ
る。そうでない場合、処理がステップＳ６９に進められ
る。

【０１２２】［ステップＳ６９］再利用順設定部１８０
は、更新対象のキャッシュ情報１２５とリンク先のキャ
ッシュ情報との、それぞれの接続先を変更する。その
後、処理がステップＳ６６に進められる。

【０１２３】これより、更新対象のキャッシュ情報のア
クセスカウントが、ｎｅｘｔポインタによるリンク先の
キャッシュ情報のアクセスカウントより小さくなるま
で、ステップＳ６６〜Ｓ６９の処理が繰り返される。

【０１２４】なお、Ｓ４５、Ｓ５３のファイル単位のキ
ャッシュ領域の優先度設定は、図１３の説明において、
キャッシュ再利用順リスト１２６、キャッシュ情報１２
５のｎｅｘｔポインタ１２５ｂをそれぞれｖノード情報
１２７のキャッシュリスト１２７ｃ、キャッシュ情報１
２５のファイル用ｎｅｘｔポインタ１２５ｄに置き換え
て処理される。

【０１２５】次に図９のＳ１６のキャッシュ領域の選択
処理を図１４、図１５を参照しながら説明する。図１４
は、使用するキャッシュ領域の選択処理を示すフローチ
ャートである。このフローチャートは、使用するキャッ
シュ領域の選択をキャッシュ領域全体から選択するか、
ファイルが現在使用している中から選択するかを判断す
る処理のフローチャートである。以下、図１４に示す処
理をステップ番号に沿って説明する。

【０１２６】［ステップＳ７１］格納ブロック判断部１
５０は、先ずシステムが保持している最大使用ブロック
数とｖノード情報１２７のキャッシュカウント１２７ｂ
（使用キャッシュ領域数）を比較する。比較の結果、フ
ァイルが現在使用しているブロック数が最大使用ブロッ
ク数以上であれば、処理がステップＳ７３に進められ
る。そうでなければ、処理がステップＳ７２に進められ
る。

【０１２７】［ステップＳ７２］格納ブロック判断部１
５０は、システム全体で管理しているキャッシュ再利用
順リスト１２６に基づいて、キャッシュデータ格納用の
ブロックを選択する。その後、処理がステップＳ７４に
進められる。なお、この処理の詳細は後述する。

【０１２８】［ステップＳ７３］格納ブロック判断部１
５０は、システム全体からではなく、データ転送対象の
ファイルが使用しているブロックの中から、再利用する
ブロックを選択する。これにより、１ファイル当りの使
用ブロック数が制限される。

【０１２９】［ステップＳ７４］格納ブロック判断部１
５０は、選択したブロックとファイルの関連付けを行
う。すなわち、格納ブロック判断部１５０は、ステップ
Ｓ７２，Ｓ７３により選択したブロックのキャッシュ情
報１２５のｖノードポインタ１２５ｈから以前そのブロ
ックを使用していたファイルと今回の転送で使用するフ
ァイルが同じであるか否かを判断する。同一ファイルで
あれば、キャッシュ領域の選択処理が終了し、処理が図
９のステップＳ１７に進められる。同一ファイルでなけ
れば、処理がステップＳ７５に進められる。

【０１３０】［ステップＳ７５］格納ブロック判断部１
５０は、結果同一ファイルでない場合、選択したブロッ
クと、そのファイルのｖノード情報１２７との関連付け
を外す。

【０１３１】［ステップＳ７６］格納ブロック判断部１
５０は、更新対象のキャッシュ情報１２５のｖノードポ
インタ１２５ｈに、今回転送されるデータのｖノード情
報１２７のポインタをセットすることでキャッシュ情報
１２５とｖノード情報１２７とを関連付ける。

【０１３２】［ステップＳ７７］格納ブロック判断部１
５０は、ｖノード情報１２７のキャッシュカウント１２
７ｂを更新（使用ブロック数を更新）する。その後、処
理が図９のステップＳ１７に進められる。

【０１３３】次に、図１４のステップＳ７２におけるブ
ロックの選択処理の詳細について説明する。図１５は、
キャッシュ用のブロック選択処理を示すフローチャート
である。キャッシュ用のブロック選択では、キャッシュ
再利用順リスト１２６から再利用順の最も高いブロック
を選択する。以下、図１５に示す処理をステップ番号に
沿って説明する。

【０１３４】［ステップＳ８１］最も再利用順の高いブ
ロックは、キャッシュ再利用順リスト１２６の高再利用
順リスト１２６ａに直接続されたブロックである。その
ため、格納ブロック判断部１５０は、高再利用順リスト
１２６ａにキャッシュ領域１２２内のブロックがリンク
されているか否かを判断する。リンクされているブロッ
クがあれば、処理がステップＳ８２に進められる。リン
クされているブロックがなければ、処理がステップＳ８
３に進められる。

【０１３５】［ステップＳ８２］格納ブロック判断部１
５０は、高再利用順リスト１２６ａで指し示されている
ブロックを、転送データ格納用のブロックとして選択す
る。その後、処理がステップＳ８４に進められる。

【０１３６】［ステップＳ８３］格納ブロック判断部１
５０は、低再利用順リスト１２６ｂで指し示されている
ブロックを、転送データ格納用のブロックとして選択す
る。その後、処理がステップＳ８４に進められる。

【０１３７】［ステップＳ８４］格納ブロック判断部１
５０は、選択したブロックのキャッシュ情報１２５のキ
ープフラグ１２５ｆ、アクセスカウント１２５ｇを初期
化する。その後、処理がステップＳ７４に進められる。

【０１３８】なお、図１４のステップＳ７３の処理の詳
細も、図１５に示した処理と同様である。ただし、キャ
ッシュ再利用順リスト１２６はｖノード情報１２７のキ
ャッシュリスト１２７ｃに置き換えて処理される。

【０１３９】以上のように、キャッシュ領域１２２内の
各ブロックを、再利用順によってランク分けし、シーケ
ンシャルに転送される一連のデータの先頭のデータの再
利用順を下げることで、そのデータをキャッシュ領域内
に継続して保持させることができる。その結果、次に同
じファイルの読み込みが行われるときに、先頭のデータ
をキャッシュ領域１２２から迅速に取得することができ
る。また、後続のデータの先読みを行っていることで、
先頭のデータを転送している間に後続のデータがキャッ
シュ領域１２２に格納され、後続のデータも含めて、高
速にファイルの読み込みが可能となる。

【０１４０】しかも、実行権のあるアクセスでは、転送
されたデータの再利用順を低くしたため、実行権のある
アクセスにおけるキャッシュヒット率が向上する。さら
に、１ファイル当りのキャッシュ領域の使用量を制限し
たため、巨大ファイルに対する転送要求に他のファイル
の転送要求が影響を受けることが少なくなる。これによ
り、キャッシュヒット率が以前よりも期待できるように
なり、転送要求の性能が向上する。

【０１４１】なお、上記の処理機能は、コンピュータに
よって実現することができる。その場合、コンピュータ
が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供
される。そのプログラムをコンピュータで実行すること
により、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。
処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み
取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コン
ピュータで読み取り可能な記録媒体としては、磁気記録
装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリなど
がある。磁気記録装置には、ハードディスク装置（ＨＤ
Ｄ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気テープなど
がある。光ディスクには、ＤＶＤ(Digital Versatile D
isc)、ＤＶＤ−ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＣＤ−
ＲＯＭ(Compact Disc Read Only Memory)、ＣＤ−Ｒ(Re
cordable)／ＲＷ(ReWritable)などがある。光磁気記録
媒体には、ＭＯ(Magneto-Optical disc)などがある。

【０１４２】プログラムを流通させる場合には、たとえ
ば、そのプログラムが記録されたＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ
などの可搬型記録媒体が販売される。また、プログラム
をサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネッ
トワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピ
ュータにそのプログラムを転送することもできる。

【０１４３】プログラムを実行するコンピュータは、た
とえば、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしく
はサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自
己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自
己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムに
従った処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型
記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラ
ムに従った処理を実行することもできる。また、コンピ
ュータは、サーバコンピュータからプログラムが転送さ
れる毎に、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を
実行することもできる。

【０１４４】（付記１） 所定の記憶装置に入出力され
るデータのキャッシュ処理を制御するためのキャッシュ
制御プログラムにおいて、コンピュータに、前記記憶装
置からのデータ読み込み要求に応答し、当該データ読み
込み要求で指定された転送データと当該転送データの後
続データとが、複数のブロックで構成されるキャッシュ
領域内に格納されているか否かを判断し、前記転送デー
タが前記キャッシュ領域に格納されていた場合、前記キ
ャッシュ領域から前記転送データを所定の記憶領域に読
み込み、前記複数のブロックが再利用順に応じてランク
分けされており、前記転送データと当該転送データの後
続データとのうち前記キャッシュ領域に格納されていな
い未格納データの格納ブロックを、再利用順が高いラン
クのブロックから優先的に決定し、前記記憶装置内の前
記未格納データを前記格納ブロックに順次転送すると共
に、前記未格納データに含まれる前記転送データを前記
所定の記憶領域に読み込み、前記転送データとその前に
転送されたデータとの連続性を判断し、連続した一連の
データの場合、当該一連のデータの先頭から所定量のデ
ータを格納したブロックの再利用順のランクを下げる、
処理を実行させることを特徴とするキャッシュ制御プロ
グラム。

【０１４５】（付記２） 実行権のあるファイルアクセ
スに基づいたデータ転送の場合、データの連続性に拘わ
らず、データを格納したブロックの再利用順のランクを
所定値未満に設定することを特徴とする付記１記載のキ
ャッシュ制御プログラム。

【０１４６】（付記３） 前記キャッシュ領域内のブロ
ック毎にアクセス回数をカウントし、前記転送データの
前記格納ブロックの決定において、再利用順のランクが
同じ場合、アクセス回数の多いブロックを優先的に前記
格納ブロックとして決定することを特徴とする付記１記
載のキャッシュ制御プログラム。

【０１４７】（付記４） １つのファイルにおいて使用
可能な前記キャッシュ領域内の上限ブロック数が予め設
定されており、前記転送データの前記格納ブロックの決
定において、前記転送データを含むファイルが利用して
いるブロック数を算出し、当該ブロック数が前記上限ブ
ロック数に達している場合には、前記転送データを含む
ファイルが利用しているブロックの中から、前記格納ブ
ロックを決定することを特徴とする付記１記載のキャッ
シュ制御プログラム。

【０１４８】（付記５） 前記記憶装置へのデータ書き
込み要求に応答し、当該データ書き込み要求で指定され
た書き込み対象データを、一端前記キャッシュ領域に格
納した後、前記記憶装置に書き込みを行い、前記記憶装
置に書き込まれた前記書き込みデータと、その前に書き
込まれたデータとの連続性を判断し、連続した一連のデ
ータの場合、当該一連のデータの先頭から前記所定量の
データを格納したブロックに関する再利用順のランクを
下げる、ことを特徴とする付記１記載のキャッシュ制御
プログラム。

【０１４９】（付記６） 前記キャッシュ領域を構成す
る各ブロックのランク分けは、高再利用順と低再利用順
との２段階を表すフラグによって行われており、再利用
順のランクの設定の際には、連続するデータの先頭から
所定量のデータを格納したブロックに対して、前記低再
利用順を表すフラグを設定し、連続するデータの先頭か
ら所定量以降のデータを格納したブロックに対して、前
記高再利用順を表すフラグを設定することを特徴とする
付記１記載のキャッシュ制御プログラム。

【０１５０】（付記７） 前記データ読み込み要求に応
じて転送される過去所定回数分のデータ転送に関する転
送元のデータの開始位置およびデータサイズを、履歴情
報として格納し、前記転送データとその前に転送された
データとの連続性を判断する際には、前記履歴情報に基
づいて判断することを特徴とする付記１記載のキャッシ
ュ制御プログラム。

【０１５１】（付記８） 前記記憶装置は、二次記憶装
置であり、前記キャッシュ領域は主記憶装置内に設けら
れていることを特徴とする付記１記載のキャッシュ制御
プログラム。

【０１５２】（付記９） データのキャッシュ処理を行
うコンピュータにおいて、第１の記憶装置と、複数のブ
ロックで構成されるキャッシュ領域が設けられた第２の
記憶装置と、前記第１の記憶装置からのデータ読み込み
要求に応答し、当該データ読み込み要求で指定された転
送データと当該転送データの後続データとが、複数のブ
ロックで構成されるキャッシュ領域内に格納されている
か否かを判断する判断手段と、前記複数のブロックが再
利用順に応じてランク分けされており、前記転送データ
と当該転送データの後続データとのうち前記キャッシュ
領域に格納されていない未格納データの格納ブロック
を、再利用順が高いランクのブロックから優先的に決定
する決定手段と、前記第１の記憶装置内の前記未格納デ
ータを前記格納ブロックに順次転送する転送手段と、前
記転送データが前記キャッシュ領域に格納されていた前
記転送データ、または前記転送手段で転送された前記転
送データを、所定の記憶領域に読み込む読み込み手段
と、前記転送データとその前に転送されたデータとの連
続性を判断し、連続した一連のデータの場合、当該一連
のデータの先頭から所定量のデータを格納したブロック
の再利用順のランクを下げるランク変更手段と、を有す
ることを特徴とするコンピュータ。

【０１５３】（付記１０） 所定の記憶装置に入出力さ
れるデータのキャッシュ処理を制御するためのキャッシ
ュ制御方法において、前記記憶装置からのデータ読み込
み要求に応答し、当該データ読み込み要求で指定された
転送データと当該転送データの後続データとが、複数の
ブロックで構成されるキャッシュ領域内に格納されてい
るか否かを判断し、前記転送データが前記キャッシュ領
域に格納されていた場合、前記キャッシュ領域から前記
転送データを所定の記憶領域に読み込み、前記複数のブ
ロックが再利用順に応じてランク分けされており、前記
転送データと当該転送データの後続データとのうち前記
キャッシュ領域に格納されていない未格納データの格納
ブロックを、再利用順が高いランクのブロックから優先
的に決定し、前記記憶装置内の前記未格納データを前記
格納ブロックに順次転送すると共に、前記未格納データ
に含まれる前記転送データを前記所定の記憶領域に読み
込み、前記転送データとその前に転送されたデータとの
連続性を判断し、連続した一連のデータの場合、当該一
連のデータの先頭から所定量のデータを格納したブロッ
クの再利用順のランクを下げる、処理を含むことを特徴
とするキャッシュ制御方法。

【０１５４】（付記１１） 所定の記憶装置に入出力さ
れるデータのキャッシュ処理を制御するためのキャッシ
ュ制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能
な記録媒体において、前記コンピュータに、前記記憶装
置からのデータ読み込み要求に応答し、当該データ読み
込み要求で指定された転送データと当該転送データの後
続データとが、複数のブロックで構成されるキャッシュ
領域内に格納されているか否かを判断し、前記転送デー
タが前記キャッシュ領域に格納されていた場合、前記キ
ャッシュ領域から前記転送データを所定の記憶領域に読
み込み、前記複数のブロックが再利用順に応じてランク
分けされており、前記転送データと当該転送データの後
続データとのうち前記キャッシュ領域に格納されていな
い未格納データの格納ブロックを、再利用順が高いラン
クのブロックから優先的に決定し、前記記憶装置内の前
記未格納データを前記格納ブロックに順次転送すると共
に、前記未格納データに含まれる前記転送データを前記
所定の記憶領域に読み込み、前記転送データとその前に
転送されたデータとの連続性を判断し、連続した一連の
データの場合、当該一連のデータの先頭から所定量のデ
ータを格納したブロックの再利用順のランクを下げる、
処理を実行させることを特徴とする記録媒体。

【０１５５】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、連続し
た一連のデータの先頭からの所定量のデータを格納した
ブロックの再利用順のランクを低くし、また、転送デー
タの後続のデータのキャッシュ領域への先読みを行うよ
うにした。そのため、連続した一連のデータの先頭のデ
ータが長くキャッシュ領域に保持されキャッシュヒット
率が向上するとともに、一連のデータの先頭のデータの
後続のデータは、先読みによってキャッシュ領域に記憶
されることでキャッシュヒット率が向上する。その結
果、処理全体でのキャッシュヒット率が上がり、処理効
率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に適用される発明の概念図
である。

【図２】本発明の実施の形態に用いるコンピュータのハ
ードウェア構成例を示す図である。

【図３】本発明の実施の形態の機能ブロック図である。

【図４】ファイル転送情報のデータ構造例を示す図であ
る。図４（Ａ）は読み込み用ファイル転送情報であり、
図４（Ｂ）は書き出し用ファイル転送情報である。

【図５】キャッシュ情報のデータ構造例を示す図であ
る。

【図６】キャッシュ再利用順リストのデータ構造例を示
す図である。

【図７】再利用順によるキャッシュ情報の配列を示す概
念図である。

【図８】ｖノード情報の一例を示す図である。

【図９】データ転送の全体の処理手順を示すフローチャ
ートである。

【図１０】再利用順設定処理を示す第１のフローチャー
トである。

【図１１】再利用順設定処理を示す第２のフローチャー
トである。

【図１２】再利用順設定処理を示す第３のフローチャー
トである。

【図１３】再利用順の並び替え処理の手順を示すフロー
チャートである。

【図１４】使用するキャッシュ領域の選択処理を示すフ
ローチャートである。

【図１５】キャッシュ用のブロック選択処理を示すフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

１ 記憶装置 １ａ ファイル ２ キャッシュ領域 ３ アプリケーション １００ コンピュータ １０１ ＣＰＵ １０２ ＲＡＭ １０３ ハードディスク装置 １１０ 二次記憶装置 １２０ 主記憶装置 １３０ アプリケーション １４０ キャッシュヒット判断部 １５０ 格納ブロック判断部 １６０ ファイルデータ転送部 １７０ キャッシュデータ転送部 １８０ 再利用順設定部

【手続補正書】

【提出日】平成１４年６月１８日（２００２．６．１
８）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 明細書

【発明の名称】 キャッシュ制御プログラムおよびキャ
ッシュ処理を行うコンピュータ

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はデータのキャッシュ
処理を行うキャッシュ制御プログラムおよびキャッシュ
処理を行うコンピュータに関し、特に大容量のファイル
のシーケンシャルなデータの読み込みを伴うキャッシュ
処理のキャッシュ制御プログラムおよびコンピュータに
関する。

【０００２】

【従来の技術】計算機システムにおいて、磁気ディスク
装置等の二次記憶装置へのアクセスの高速化を図るため
の仕組みとして、ディスクキャッシュがある。ディスク
キャッシュを行うコンピュータは、データを読み出すと
き、いったんデータをメモリ（主記憶装置）内に設けら
れたキャッシュ領域へ読み出して、キャッシュ領域から
要求先へデータを転送する。そして、コンピュータは、
同じデータを繰り返し読み出す際には、そのデータをメ
モリのキャッシュ領域から読み出す。これにより、２回
目以降のデータアクセスでは、キャッシュ領域からデー
タを読み出すだけでよく、二次記憶装置へのアクセス回
数を減らすことができる。メモリは、二次記憶装置より
も高速にアクセスできるため、データのアクセス速度が
高速化される。

【０００３】なお、メモリのキャッシュ領域は有限であ
る。そのため、キャッシュ領域の全てにデータが格納さ
れた後に、新たなデータを読み出すときは、コンピュー
タは、再利用するキャッシュ領域を特定し、その領域に
格納されているデータを消去する。そして、コンピュー
タは、再利用するキャッシュ領域に、読み出すデータを
転送する。

【０００４】ここで、キャッシュヒット率（読み込み対
象のデータが既にキャッシュ領域上に存在する確率）の
向上を望む場合、再利用するキャッシュ領域として、以
後のアクセス可能性（アクセス頻度）が低いデータを保
持している領域を選択する必要がある。ところが、キャ
ッシュ領域に格納された各データに関して、今後すぐに
使用される可能性が有るかどうかは、一概には判断でき
ない。そこで、一般的には、キャッシュ領域のうち、最
後にアクセスしてからの経過時間が長いデータが格納さ
れた領域から順に使用する方式が採られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、必ずしも、最
後にアクセスしてから長時間経過したデータ程アクセス
頻度が低いとは限らない。そのため、上記方式だけで
は、場合によっては、キャッシュヒット率があまり向上
しないことがあった。

【０００６】たとえば、画像データや音声データを有す
る大容量のファイルに対してｒｅａｄ（読み込み）／ｗ
ｒｉｔｅ（書き出し）要求が発行された場合、その大容
量ファイルのために、大量のキャッシュ領域が消費され
てしまう。この場合、以前に存在していたキャッシュ領
域上の数多くのデータは無効となってしまい、その後の
一定期間のキャッシュヒット率が低下してしまう。ま
た、大容量のファイルが先頭から読み込まれれば、先頭
のデータから先にキャッシュ領域から消去されてしま
う。すると、次回そのファイルを読み込む際に、ファイ
ル読み込み開始時点でキャッシュがヒットせず、ファイ
ルオープンに時間がかかってしまう。

【０００７】しかも、最近は、コンピュータで動画デー
タや音声データを再生することが一般化しており、大容
量のファイルの読み出し処理が頻繁に発生する。動画デ
ータや音声データは、実行可能なプログラムとは異な
り、短時間に何度も繰り返して読み出されることは少な
い。すなわち、アクセス頻度は少ないにも拘わらず、大
容量のデータがキャッシュ領域に読み込まれ、キャッシ
ュ領域を無駄に消費してしまう。

【０００８】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、大容量のファイルアクセスがあっても、高い
キャッシュヒット率を保つことができるデータキャッシ
ュ制御プログラム及びキャッシュ処理を行うコンピュー
タを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、図１に示すような、所定の記憶装置に入
出力されるデータのキャッシュ処理を制御するためのキ
ャッシュ制御プログラムが提供される。本発明に係るキ
ャッシュ制御プログラムは、コンピュータに、以下の処
理を実行させる。

【００１０】コンピュータは、記憶装置１からのデータ
読み込み要求に応答し、データ読み込み要求で指定され
た転送データと当該転送データの後続データとが、複数
のブロックで構成されるキャッシュ領域２内に格納され
ているか否かを判断する（ステップＳ１）。転送データ
がキャッシュ領域２に格納されていた場合、コンピュー
タは、キャッシュ領域２から転送データを所定の記憶領
域に読み込む（ステップＳ４）。また、複数のブロック
が再利用順に応じてランク分けされており、コンピュー
タは、転送データと転送データの後続データとのうちキ
ャッシュ領域２に格納されていない未格納データの格納
ブロックを、再利用順が高いランクのブロックから優先
的に決定する（ステップＳ２）。次に、コンピュータ
は、記憶装置１内の未格納データを格納ブロックに順次
転送する（ステップＳ３）と共に、未格納データに含ま
れる転送データを所定の記憶領域に読み込む（ステップ
Ｓ４）。そして、コンピュータは、転送データとその前
に転送されたデータとの連続性を判断し、連続した一連
のデータの場合、当該一連のデータの先頭から所定量の
データを格納したブロックの再利用順のランクを下げる
（ステップＳ５）。

【００１１】このような処理をコンピュータに実行させ
ることにより、連続した一連のデータの読み込み要求が
行われた際には、先頭からの所定量のデータを格納した
ブロックの再利用順のランクが低くなる。そのため、他
のデータの読み込みの際には、一連のデータの先頭から
所定量以降データを格納したブロックが優先的に格納ブ
ロックとして選択される。すなわち、一連のデータの先
頭から所定量のデータに関しては、次回の同じデータ転
送の際にもキャッシュ領域２内に格納されている可能性
が高くなる。また、記憶装置１からキャッシュ領域２へ
のデータ転送においては、データ読み込み要求で指定さ
れた転送データと、その転送データの後続のデータがキ
ャッシュ領域２に転送される。すなわち、シーケンシャ
ルなデータ読み込みの際には、次に後続のデータに対す
るデータの読み込み要求が出されるが、そのデータが前
もってキャッシュ領域２に転送されている。

【００１２】また、本発明は上記課題を解決するため
に、データのキャッシュ処理を行うコンピュータにおい
て、第１の記憶装置と、複数のブロックで構成されるキ
ャッシュ領域が設けられた第２の記憶装置と、前記第１
の記憶装置からのデータ読み込み要求に応答し、当該デ
ータ読み込み要求で指定された転送データと当該転送デ
ータの後続データとが、複数のブロックで構成されるキ
ャッシュ領域内に格納されているか否かを判断する判断
手段と、前記複数のブロックが再利用順に応じてランク
分けされており、前記転送データと当該転送データの後
続データとのうち前記キャッシュ領域に格納されていな
い未格納データの格納ブロックを、再利用順が高いラン
クのブロックから優先的に決定する決定手段と、前記第
１の記憶装置内の前記未格納データを前記格納ブロック
に順次転送する転送手段と、前記転送データが前記キャ
ッシュ領域に格納されていた前記転送データ、または前
記転送手段で転送された前記転送データを、所定の記憶
領域に読み込む読み込み手段と、前記転送データとその
前に転送されたデータとの連続性を判断し、連続した一
連のデータの場合、当該一連のデータの先頭から所定量
のデータを格納したブロックの再利用順のランクを下げ
るランク変更手段と、を有することを特徴とするコンピ
ュータが提供される。

【００１３】このコンピュータによれば、連続した一連
のデータの読み込み要求が行われた際には、先頭からの
所定量のデータを格納したブロックの再利用順のランク
が低く設定される。すなわち、一連のデータの先頭から
所定量のデータに関しては、次回の同じデータ転送の際
にもキャッシュ領域２内に格納されている可能性が高く
なる。また、記憶装置１からキャッシュ領域２へのデー
タ転送においては、データ読み込み要求で指定された転
送データと、その転送データの後続のデータがキャッシ
ュ領域２に転送される。すなわち、シーケンシャルなデ
ータ読み込みの際には、次に後続のデータに対するデー
タの読み込み要求が出されるが、そのデータが前もって
キャッシュ領域２に転送されている。

【００１４】

【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。まず、本発明の実施の形態に適用
される発明の概要について説明し、その後、本発明の実
施の形態の具体的な内容を説明する。

【００１５】図１は、本発明の実施の形態に適用される
発明の概念図である。本発明に係るキャッシュ制御プロ
グラムを実行するコンピュータは、記憶装置１とキャッ
シュ領域２とを有している。記憶装置１は、例えば、ハ
ードディスク装置などの二次記憶装置である。記憶装置
１には、ファイル１ａが格納されている。キャッシュ領
域２は、例えば、半導体メモリなど主記憶装置内のデー
タ記憶領域である。コンピュータは、アプリケーション
３を有している。アプリケーション３は、アプリケーシ
ョンプログラムを実行することで実現される処理機能で
ある。アプリケーション３は、処理内容に応じて、記憶
装置１内のファイル１ａを構成するデータのデータ読み
込み要求を出力する。

【００１６】アプリケーション３からデータ読み込み要
求が出されると、コンピュータは、本発明に係るキャッ
シュ制御プログラムに従ってデータ転送等を伴うキャッ
シュ制御処理を行う。すなわち、コンピュータは、記憶
装置１からのデータ読み込み要求に応答し、データ読み
込み要求で指定された転送データと転送データの後続デ
ータ（次回読み込みを想定して先読みすべきデータ）と
が、複数のブロックで構成されるキャッシュ領域２内に
格納されているか否か（キャッシュがヒットしたか否
か）を判断する（ステップＳ１）。転送データがキャッ
シュ領域２に格納されていた場合（キャッシュがヒット
した場合）、コンピュータは、キャッシュ領域２から転
送データを所定の記憶領域に読み込む（ステップＳ
４）。所定の記憶領域とは、例えば、アプリケーション
３が占有する主記憶装置内の記憶領域である。

【００１７】また、複数のブロックが再利用順に応じて
ランク分けされており、コンピュータは、転送データと
転送データの後続データとのうちキャッシュ領域２に格
納されていない未格納データの格納ブロックを、再利用
順が高いランクのブロックから優先的に決定する（ステ
ップＳ２）。次に、コンピュータは、記憶装置１内の未
格納データを格納ブロックに順次転送する（ステップＳ
３）と共に、未格納データに含まれる転送データを所定
の記憶領域に読み込む（ステップＳ４）。そして、コン
ピュータは、転送データとその前に転送されたデータと
の連続性を判断し、連続した一連のデータの場合、当該
一連のデータの先頭から所定量のデータを格納したブロ
ックの再利用順のランクを下げる（ステップＳ５）。

【００１８】このような処理により、大容量のデータを
読み出す際にもキャッシュ領域を無駄に消費せずに、効
率的なキャッシュ管理を行うことができる。すなわち、
ファイル１ａが動画データのような大容量のデータであ
った場合、アプリケーション３がファイル１ａを読み込
むには、まず、ファイル１ａの先頭のデータ（ＤＡＴＡ
＃１）を転送データとするデータの読み込み要求が出さ
れる。なお、以下の説明では、連続した３つ以上のデー
タに対して続けて読み込み要求が出されたときに、デー
タの連続性ありと判断するものとする。また、後続のデ
ータの先読みとして、続く２つのデータをキャッシュ領
域２に読み込むものとする。

【００１９】１回目のファイル１ａの読み込みにおいて
は、ファイル１ａの先頭のデータ（ＤＡＴＡ＃１）に対
するデータ読み込み要求に応じたキャッシュヒット判断
（ステップＳ１）では、キャッシュはヒットしない。そ
こで、先頭のデータ（ＤＡＴＡ＃１）と後続のデータ
（ＤＡＴＡ＃２，＃３）とを格納するためのキャッシュ
領域２内の格納ブロック（ブロック＃１，＃２，＃３）
が、再利用順のランクが高い順に判断される。そして、
データ（ＤＡＴＡ＃１）と後続のデータ（ＤＡＴＡ＃
２，＃３）とが、キャッシュ領域２に転送される（ステ
ップＳ３）。先頭のデータ（ＤＡＴＡ＃１）は、アプリ
ケーション３の管理する記憶領域に転送される（ステッ
プＳ４）。このとき、データの連続性は認められず、再
利用順のランクの変更は行われない。

【００２０】続けて、次のデータ（ＤＡＴＡ＃２）に対
するデータ読み込み要求がアプリケーション３から出さ
れる。このとき、データ（ＤＡＴＡ＃２）のキャッシュ
領域２への転送が完了していれば、キャッシュがヒット
する。キャッシュがヒットすれば、キャッシュ領域２内
のデータ（ＤＡＴＡ＃２）が、アプリケーション３の管
理する記憶領域に転送される（ステップＳ４）。この
際、先読みの処理により、キャッシュ領域２に未格納の
後続データが、キャッシュ領域２内のブロックに転送さ
れる。このときにも、データの連続性は認められず、再
利用順のランクの変更は行われない。

【００２１】さらに、次のデータ（ＤＡＴＡ＃３）に対
するデータ読み込み要求がアプリケーション３から出さ
れる。このとき、データ（ＤＡＴＡ＃３）のキャッシュ
領域２への転送が完了していれば、キャッシュがヒット
する。キャッシュがヒットすれば、キャッシュ領域２内
のデータ（ＤＡＴＡ＃３）が、アプリケーション３の管
理する記憶領域に転送される（ステップＳ４）。この
際、先読みの処理により、キャッシュ領域２に未格納の
後続データが、キャッシュ領域２内のブロックに転送さ
れる。この場合、データの連続性が認められる。その結
果、一連のデータの先頭から所定量のデータ（例えば、
ブロック２つ分のデータ）の再利用順のランクが低く変
更される。他のデータの再利用順のランクは高いままで
ある。

【００２２】以後、順次ファイル１ａのデータがキャッ
シュ領域２に転送され（ステップＳ３）、アプリケーシ
ョン３の管理する記憶領域に転送される（ステップＳ
４）。これにより、１回目のファイル１ａの読み込みが
完了する。

【００２３】２回目のファイル１ａの読み込みが行われ
るまでには、アプリケーション３は様々なデータのデー
タ読み込み要求を出す。その際、使用されるキャッシュ
領域２内のブロックは、基本的に再利用順が高いランク
のブロックである。そのため、再利用順が低く変更され
たブロック（ブロック＃１，＃２）に格納されたデータ
（ＤＡＴＡ＃１，＃２）は、継続してキャッシュ領域２
内に保持される。

【００２４】アプリケーション３により、２回目のファ
イル１ａの読み込みが行われると、先頭のデータ（ＤＡ
ＴＡ＃１）に対するデータ読み取り要求が出される。す
ると、キャッシュがヒットし（ステップＳ１）、キャッ
シュ領域２内のブロック（ブロック＃１）のデータ（Ｄ
ＡＴＡ＃１）が、アプリケーション３の記憶領域に転送
される（ステップＳ４）。同様に、次のデータ（ＤＡＴ
Ａ＃２）に対するデータ読み取り要求においてもキャッ
シュがヒットし（ステップＳ１）、キャッシュ領域２内
のブロック（ブロック＃２）のデータ（ＤＡＴＡ＃２）
が、アプリケーション３の記憶領域に転送される（ステ
ップＳ４）。これらのデータ（ＤＡＴＡ＃１、＃２）の
転送が行われている間に、後続のデータ（ＤＡＴＡ＃
３）の先読みが行われ、キャッシュ領域２に転送される
（ステップＳ３）。そのため、次のデータ（ＤＡＴＡ＃
３）に対するデータ読み取り要求においてもキャッシュ
がヒットし（ステップＳ１）、キャッシュ領域２内のブ
ロック（ブロック＃３）のデータ（ＤＡＴＡ＃３）が、
アプリケーション３の記憶領域に転送される（ステップ
Ｓ４）。以降、ファイル１ａを構成する後続のデータが
順次先読みされ、短時間でファイル１ａの読み込みが行
われる。

【００２５】このように、後続のデータの先読みを行う
キャッシュ制御において、大容量のデータの連続した読
み込みが行われた際には、先頭の数ブロック分のデータ
のみをキャッシュ領域２に継続して保持しておくだけ
で、２回目以降の読込の際のキャッシュヒット率を向上
させることができる。すなわち、ファイル１ａを構成す
る全てのデータをキャッシュ領域２に保持していなくて
も、十分に高いキャッシュヒット率が得られる。その結
果、キャッシュ領域２を有効に利用することができ、コ
ンピュータの全体的な処理効率を向上させることができ
る。

【００２６】ところで、図１の説明では、一連のデータ
の先頭のデータ以外は、再利用順が高いままであるが、
実行権のあるアクセスに基づいて読み込まれたデータ
は、その後も、頻繁にアクセスされる可能性が高い。そ
こで、例えば、実行権のあるアクセスで指定されたデー
タを格納するブロックの再利用順のランクを、低くする
ことができる。これにより、実行権のあるアクセスによ
るプログラムファイルなどの起動を高速にすることを可
能とする。

【００２７】さらに、各ブロック内のデータに対するア
クセス数をカウントし、再利用順のランクが同じ場合に
は、アクセスカウント数の少ないブロックを優先的に選
択してもよい。

【００２８】また、図１の説明では、巨大なファイルの
読み込みが行われると、キャッシュ領域２内がそのファ
イルのデータで占有されてしまう。そこで、１ファイル
が使用できるブロック数の上限数を設定できるようにし
てもよい。このとき、１つのファイルのために使用して
いるブロック数が上限数を超える場合、次に転送するデ
ータを格納するためのブロックは、そのファイルのため
に使用しているブロックの中から選択する。これによ
り、巨大ファイルによるキャッシュ領域の独占使用を防
ぐことができ、どのファイルに対しても一定の転送性能
が得られる。

【００２９】なお、図１で説明した機能は、その手順を
定義したキャッシュ制御プログラムをコンピュータに実
行させることで、コンピュータによって実現することが
できる。以下、本発明を適用したコンピュータに関する
本発明の実施の形態を具体的に説明する。

【００３０】図２は、本発明の実施の形態に用いるコン
ピュータのハードウェア構成例を示す図である。コンピ
ュータ１００は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)１
０１によって装置全体が制御されている。ＣＰＵ１０１
には、バス１０７を介してＲＡＭ(Random Access Memor
y)１０２、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ:Hard Disk
Drive）１０３、グラフィック処理装置１０４、入力イ
ンタフェース１０５、および通信インタフェース１０６
が接続されている。

【００３１】ＲＡＭ１０２には、ＣＰＵ１０１に実行さ
せるＯＳ(Operating System)のプログラムやキャッシュ
制御を行うためのプログラムの少なくとも一部が一時的
に格納される。また、ＲＡＭ１０２には、ユーザバッフ
ァやキャッシュ領域が設けられる。ユーザバッファに
は、ユーザが起動したアプリケーションプログラムの少
なくとも一部や、そのアプリケーションプログラムの処
理に必要なデータが格納される。ＨＤＤ１０３は、２次
記憶装置であり、ＯＳやアプリケーションプログラムが
格納される。

【００３２】グラフィック処理装置１０４には、モニタ
１１が接続されている。グラフィック処理装置１０４
は、ＣＰＵ１０１からの命令に従って、画像をモニタ１
１の画面に表示させる。入力インタフェース１０５に
は、キーボード１２とマウス１３とが接続されている。
入力インタフェース１０５は、キーボード１２やマウス
１３から送られてくる信号を、バス１０７を介してＣＰ
Ｕ１０１に送信する。

【００３３】通信インタフェース１０６は、ネットワー
ク１０に接続されている。通信インタフェース１０６
は、ネットワーク１０を介して、他のコンピュータとの
間でデータの送受信を行う。

【００３４】以上のようなハードウェア構成によって、
本実施の形態の処理機能を実現することができる。すな
わち、コンピュータ１００は、キャッシュ転送機能をサ
ポートしている。キャッシュ転送機能では、コンピュー
タ１００は、ユーザがデータ転送のために用意したＲＡ
Ｍ１０２内のユーザバッファと２次記憶装置であるＨＤ
Ｄとでデータ転送を行う場合、直接データ転送を行うの
ではなく、システムメモリ内に用意されたキャッシュ領
域に一度データを転送する。そして、コンピュータ１０
０は、キャッシュ領域からそれぞれの要求先のアプリケ
ーションプログラム用のユーザバッファへデータ転送を
行う。なお、以下の説明では、アプリケーションプログ
ラムをコンピュータが実行することで実現される処理機
能を、単にアプリケーションと呼ぶこととする。

【００３５】以下、コンピュータ１００で実現される本
発明の実施の形態の処理機能について説明する。図３
は、本発明の実施の形態の機能ブロック図である。図３
に示すように、コンピュータ１００のデータ記憶機能
は、二次記憶装置１１０と主記憶装置１２０とに分かれ
ている。

【００３６】二次記憶装置１１０は、図２のＨＤＤ１０
３に相当する。二次記憶装置１１０には、多数のファイ
ル１１１，１１２，１１３，・・・が格納されている。
主記憶装置１２０は、図２のＲＡＭ１０２に相当する。
主記憶装置１２０には、ユーザバッファ１２１、キャッ
シュ領域１２２、読み込み用ファイル転送情報１２３、
書き出し用ファイル転送情報１２４、キャッシュ情報１
２５、及びキャッシュ再利用順リスト１２６を有してい
る。

【００３７】ユーザバッファ１２１は、アプリケーショ
ン１３０に対応づけて設けられている。ユーザバッファ
１２１には、アプリケーション１３０の機能を実行する
ためのプログラムの一部やデータが格納される。

【００３８】キャッシュ領域１２２は、ページサイズと
いう一定のサイズ単位のデータ格納領域（ブロック）で
構成されている。個々のブロックには、その情報を管理
するキャッシュ情報１２５が存在する。

【００３９】読み込み用ファイル転送情報１２３は、フ
ァイルの読み込みが行われる毎に、そのファイルに対応
づけて生成される。読み込み用ファイル転送情報１２３
には、直近に読み込まれた複数のデータの転送履歴や、
それらのデータがシーケンシャル（連続的）なデータか
どうかに関する情報が格納されている。

【００４０】書き出し用ファイル転送情報１２４は、フ
ァイルの書き出しが行われる毎に、そのファイルに対応
づけて生成される。書き出し用ファイル転送情報１２４
には、直近に書き出された複数のデータの転送履歴や、
それらのデータがシーケンシャルなデータかどうかに関
する情報が格納されている。

【００４１】キャッシュ情報１２５には、キャッシュ領
域１２２内のブロックに格納されている各データの管理
情報が格納されている。管理情報としては、ブロックに
格納されているデータ（以下、キャッシュデータとい
う）の識別情報や、そのブロックの先頭アドレスを示す
ポインタなどの情報である。

【００４２】キャッシュ再利用順リスト１２６には、キ
ャッシュ領域１２２内の各ブロックを、再利用順のレベ
ルが高いブロックとレベルが低いブロックとに区別し
て、それぞれの再利用順を定義している。

【００４３】また、コンピュータ１００には処理機能と
して、アプリケーション１３０、キャッシュヒット判断
部１４０、格納ブロック判断部１５０、ファイルデータ
転送部１６０、キャッシュデータ転送部１７０、及び再
利用順設定部１８０を有している。なお、アプリケーシ
ョン１３０以外は、ＯＳの機能の一部である。

【００４４】アプリケーション１３０は、ユーザの操作
入力や、コンピュータ１００内で発生する実行命令に応
答して所定の処理を実行する。アプリケーション１３０
は、処理の実行に伴い、ファイル１１１，１１２，１１
３，・・・（プログラムの少なくとも一部も含む）のデ
ータ転送要求を、ＯＳに対して出力する。データ転送要
求には、データの読み取り要求とデータの書き出し要求
とがある。

【００４５】キャッシュヒット判断部１４０は、アプリ
ケーション１３０からデータ転送要求を受け取ると、キ
ャッシュ情報１２５を参照し、データ転送要求で指定さ
れたデータ及びその後続のデータがキャッシュ領域１２
２に格納されているかどうかを判断する。キャッシュヒ
ット判断部１４０は、要求されたデータがキャッシュ領
域１２２に格納されていれば、そのデータの転送要求を
キャッシュデータ転送部１７０に通知する。一方、キャ
ッシュヒット判断部１４０は、要求されたデータがキャ
ッシュ領域１２２に格納されていなければ、データを格
納するブロックの判断要求を格納ブロック判断部１５０
に渡す。

【００４６】格納ブロック判断部１５０は、キャッシュ
ヒット判断部１４０からブロック判断要求を受け取る
と、キャッシュ再利用順リスト１２６を参照し、データ
を格納するブロックを判断する。格納ブロック判断部１
５０は、キャッシュ領域１２２に空きブロックがあれ
ば、空きブロックをデータの格納ブロックとして判断す
る。また、格納ブロック判断部１５０は、キャッシュ領
域１２２に空きブロックがなければ、再利用順の最も高
いデータが格納されたブロックを、データの格納ブロッ
クとして判断する。

【００４７】格納ブロック判断部１５０は、データ転送
要求が書き込み要求であれば、データの格納ブロック
を、キャッシュデータ転送部１７０に通知する。また、
格納ブロック判断部１５０は、データ転送要求が読み取
り要求であれば、データの格納ブロックを、ファイルデ
ータ転送部１６０に通知する。

【００４８】ファイルデータ転送部１６０は、キャッシ
ュ領域１２２と二次記憶装置１１０との間のデータ転送
を行う。具体的には、ファイルデータ転送部１６０は、
格納ブロック判断部１５０からデータの格納ブロックの
通知を受け取ると、データ転送要求で指定されているデ
ータやその後続のデータを、二次記憶装置１１０から読
み出し、そのデータを通知された格納ブロックに格納す
る。また、ファイルデータ転送部１６０は、データ書き
出し要求に従って、キャッシュデータ転送部１７０によ
ってデータがキャッシュ領域１２２に格納されると、そ
のデータを取得し、二次記憶装置１１０に書き込む。

【００４９】キャッシュデータ転送部１７０は、ユーザ
バッファ１２１とキャッシュ領域１２２との間のデータ
転送を行う。具体的には、キャッシュデータ転送部１７
０は、キャッシュヒット判断部１４０から書き出し時の
データ転送要求を受け取ると、ユーザバッファ１２１内
の該当するデータを、キャッシュ領域１２２に転送す
る。転送するデータは、キャッシュヒット判断部１４０
によって検出されたデータの格納ブロックに上書きで格
納される。

【００５０】また、キャッシュデータ転送部１７０は、
格納ブロック判断部１５０から書き出し時のデータ転送
要求を受け取ると、格納ブロック判断部１５０から通知
されたブロックへ、ユーザバッファ１２１内の該当する
データを転送する。データ読み取り要求の際には、キャ
ッシュデータ転送部１７０は、ファイルデータ転送部１
６０によってキャッシュ領域１２２に転送されたデータ
を、ユーザバッファ１２１に転送する。

【００５１】再利用順設定部１８０は、データ転送要求
に応じてデータ転送が行われる毎に、キャッシュ情報１
２５とキャッシュ再利用順リスト１２６とに設定されて
いる再利用順に関する情報を更新する。また、再利用順
設定部１８０は、読み込みのデータ転送要求に基づくフ
ァイル転送が行われる毎に、読み込み用ファイル転送情
報１２３の内容を更新する。さらに、再利用順設定部１
８０は、書き出しのデータ転送要求に基づくファイル転
送が行われる毎に、書き出し用ファイル転送情報１２４
の内容を更新する。

【００５２】次に、主記憶装置１２０に格納される各デ
ータの詳細について説明する。図４は、ファイル転送情
報のデータ構造例を示す図である。図４（Ａ）は読み込
み用ファイル転送情報であり、図４（Ｂ）は書き出し用
ファイル転送情報である。

【００５３】図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示すように、読
み込み用ファイル転送情報１２３と書き出し用ファイル
転送情報１２４とには、それぞれ直前の２つの転送デー
タ（ファイル中のページ単位のデータ）に関する情報
（転送履歴）が登録されている。読み込み用ファイル転
送情報１２３と書き出し用ファイル転送情報１２４は、
共にシーケンシャルフラグ、転送履歴テーブルインデッ
クス、及び転送履歴テーブルの欄が設けられている。

【００５４】シーケンシャルフラグは、転送されたデー
タがシーケンシャル転送（ファイルの先頭から連続的な
アクセス）中か否かを示すフラグである。シーケンシャ
ル転送中のデータであれば、シーケンシャルフラグに
「ＯＮ」が設定される。シーケンシャル転送中のデータ
でなければ、シーケンシャルフラグに「ＯＦＦ」が設定
される。

【００５５】転送履歴テーブルインデックスは、ファイ
ル転送情報の登録順を示している。先に登録されたファ
イル転送情報の転送履歴テーブルインデックスには
「０」が設定される。後に登録されたファイル転送情報
の転送履歴テーブルインデックスには「１」が設定され
る。

【００５６】転送履歴テーブルの欄は、開始位置と転送
サイズとの欄が設けられている。開始位置は、転送され
たデータのファイル内での開始位置である。開始位置
は、例えば、転送対象のファイルにおける先頭からのオ
フセットで示すことができる。転送サイズは、転送され
たデータのサイズである。

【００５７】二次記憶装置１１０内のファイルに対して
読み込みの転送要求があった場合、再利用順設定部１８
０によって、その転送要求の開始位置、転送サイズが、
転送履歴として読み込み用ファイル転送情報１２３に蓄
積される。同様に、二次記憶装置１１０内のファイルに
対して書き出しの転送要求があった場合、再利用順設定
部１８０によって、その転送要求の開始位置、転送サイ
ズが、転送履歴として書き出し用ファイル転送情報１２
４に蓄積される。

【００５８】なお、３回目以降の転送については、蓄積
された転送履歴の古い方を転送履歴テーブルインデック
ス（転送履歴テーブルインデックスが「０」）から判断
し、上書きしていく。この際、新しく登録した転送履歴
の転送履歴テーブルインデックスを「１」に変更し、別
の転送履歴の転送履歴テーブルインデックスを「０」に
変更する。このようにして、転送履歴テーブルインデッ
クスによって、転送履歴の登録順が管理される。

【００５９】また、過去２回の転送履歴と今回の転送要
求の開始位置と転送サイズが連続している場合、シーケ
ンシャルな転送処理を要求していると判断され、シーケ
ンシャルフラグに「ＯＮ」が設定される。このフラグは
転送履歴と今回の転送要求の関係が連続していない（シ
ーケンシャル転送でない）状態になるまで維持される。

【００６０】図５は、キャッシュ情報のデータ構造例を
示す図である。キャッシュ情報１２５は、キャッシュデ
ータ情報１２５ａ、ｎｅｘｔポインタ１２５ｂ、ｂａｃ
ｋポインタ１２５ｃ、ファイル用ｎｅｘｔポインタ１２
５ｄ、ファイル用ｂａｃｋポインタ１２５ｅ、キープフ
ラグ１２５ｆ、アクセスカウント１２５ｇ、及びｖノー
ドポインタ１２５ｈで構成されている。

【００６１】キャッシュデータ情報１２５ａは、キャッ
シュデータを格納しているブロックの状態や、保持して
いるキャッシュデータの二次記憶装置１１０上でのアド
レスなどの管理情報である。キャッシュデータ情報１２
５ａを参照することで、キャッシュ情報１２５に対応す
るキャッシュデータが格納されたキャッシュ領域１２２
内の位置を判断することができる。

【００６２】ｎｅｘｔポインタ１２５ｂは、再利用順
が、キャッシュデータ情報１２５ａで特定されるキャッ
シュデータの次に当たるキャッシュデータ（そのデータ
のキャッシュデータ情報の位置）を示すポインタであ
る。

【００６３】ｂａｃｋポインタ１２５ｃは、再利用順
が、キャッシュデータ情報１２５ａで特定されるキャッ
シュデータの前に当たるキャッシュデータ（そのデータ
のキャッシュデータ情報の位置）を示すポインタであ
る。

【００６４】ファイル用ｎｅｘｔポインタ１２５ｄは、
同一ファイルを構成する複数のキャッシュデータの中
で、再利用順が、キャッシュデータ情報１２５ａで特定
されるキャッシュデータの次に当たるキャッシュデータ
（そのデータのキャッシュデータ情報の位置）を示すポ
インタである。

【００６５】ファイル用ｂａｃｋポインタ１２５ｅは、
同一ファイルを構成する複数のキャッシュデータの中
で、再利用順が、キャッシュデータ情報１２５ａで特定
されるキャッシュデータの前に当たるキャッシュデータ
（そのデータのキャッシュデータ情報の位置）を示すポ
インタである。

【００６６】キープフラグ１２５ｆは、再利用順のラン
クを示すフラグである。キープフラグ１２５ｆが「Ｏ
Ｎ」であれば、再利用順が低い（データ保持の優先順が
高い）ランクであることを示す。キープフラグ１２５ｆ
が「ＯＦＦ」であれば、再利用順が高い（データ保持の
優先順が低い）ランクであることを示す。

【００６７】キープフラグ１２５ｆは、データ転送がシ
ーケンシャルか否か、あるいは実行権のあるデータ転送
か否かによって設定が変更される。実行権のあるデータ
転送とは、実行可能なファイルに関して、そのファイル
を実行可能なプロセスからの実行要求に基づいたデータ
転送である。

【００６８】たとえば、読み込み用ファイル転送情報１
２３や書き出し用ファイル転送情報１２４のシーケンシ
ャルフラグに「ＯＮ」が設定された場合、データ転送が
シーケンシャルと判断される。すると、転送履歴テーブ
ルに保持されている過去２回の転送要求で使用したブロ
ックが検索される。そして、検索したブロックのキャッ
シュ情報のキープフラグに「ＯＮ」が設定される。

【００６９】また、実行権があるファイルのデータ転送
のために選択したブロックも同様に、キープフラグに
「ＯＮ」が設定される。「ＯＮ」の状態のキープフラグ
は、次回そのブロックへのアクセス時に一度「ＯＦＦ」
に戻され、フラグを「ＯＮ」にするのか「ＯＦＦ」にす
るのかの再評価が行われる。

【００７０】アクセスカウント１２５ｇは、対応するブ
ロックに格納されたキャッシュデータに対してアクセス
が行われた回数である。アクセスカウント１２５ｇの値
が大きいほど、使用頻度が高いことを意味している。

【００７１】ｖノードポインタ１２５ｈは、ファイルシ
ステムにおける各ファイルの管理情報（ｖノード）の格
納場所を示すポインタである。図６は、キャッシュ再利
用順リストのデータ構造例を示す図である。キャッシュ
再利用順リスト１２６には、高再利用順リスト１２６ａ
と低再利用順リスト１２６ｂとが含まれている。高再利
用順リスト１２６ａは、再利用順のランクが高いキャッ
シュデータ（キープフラグが「ＯＦＦ」）の中で、最も
再利用順が高いキャッシュデータのキャッシュ情報（ア
クセスカウントの数が最も少ないキャッシュ情報）を示
すポインタである。低再利用順リスト１２６ｂは、再利
用順のランクが低いキャッシュデータ（キープフラグが
「ＯＮ」）の中で、最も再利用順の高いキャッシュデー
タのキャッシュ情報（アクセスカウントの数が最も少な
いキャッシュ情報）を示すポインタである。

【００７２】キャッシュ再利用順リスト１２６によっ
て、再利用順のランク毎に、最も再利用順の高いキャッ
シュ情報１２５が指定されていることで、再利用順の高
いキャッシュ情報１２５から順番に、キャッシュ情報１
２５を辿ることができる。

【００７３】図７は、再利用順によるキャッシュ情報の
配列を示す概念図である。図７に示すように、キャッシ
ュ再利用順リスト１２６では、高再利用順リスト１２６
ａによって、再利用順のランクが高いキャッシュデータ
の中で、最も再利用順が上位のキャッシュデータのキャ
ッシュ情報２１１が指し示されている。また、低再利用
順リスト１２６ｂによって、再利用順のランクが低いキ
ャッシュデータの中で、最も再利用順の高いキャッシュ
データのキャッシュ情報２２１が指し示されている。図
７では、各キャッシュ情報２１１〜２１５，２２１〜２
２５の内容のうち、キープフラグ１２５ｆ（図５参照）
の内容を上段に示し、アクセスカウント１２５ｇ（図５
参照）の内容を下段に示している。

【００７４】再利用順のランクが高いキャッシュデータ
の各キャッシュ情報２１１〜２１５では、ｎｅｘｔポイ
ンタ１２５ｂ（図５参照）によって、再利用順において
次の順番のキャッシュデータに関するキャッシュ情報が
指し示されている。従って、キャッシュ情報２１１〜２
１５を、再利用順の上位から順番に辿ることができる。
同様に、再利用順のランクが低いキャッシュデータの各
キャッシュ情報２２１〜２２５では、ｎｅｘｔポインタ
１２５ｂ（図５参照）によって、再利用順において次の
順番のキャッシュデータに関するキャッシュ情報が指し
示されている。従って、キャッシュ情報２２１〜２２５
を、再利用順の上位から順番に辿ることができる。

【００７５】本実施の形態では、再利用順のランクが同
じ場合には、アクセスカウント数の少ない程、再利用順
が上位となる。また、アクセスカウント数が同じ場合に
は、最後のアクセスからの経過時間が長いほど、再利用
順が上位となる。すなわち、最新にアクセスされたキャ
ッシュデータを格納するブロックの再利用順は、再利用
順のランクが同じブロックの中のアクセスカウント数が
同じブロックの最後尾となる。

【００７６】このように、キャッシュ情報１２５が、再
利用順に応じて並べられているため、格納ブロックを選
択する場合、キャッシュ再利用順リスト１２６の高再利
用順リスト１２６ａで指し示されているキャッシュ情報
２１１に対応するブロックから順に選択すればよい。

【００７７】図８は、ｖノード情報の一例を示す図であ
る。ｖノード情報１２７は、ファイルをオープンする際
にシステム（ＯＳ）上に設けられるファイルの状態等の
管理情報である。ｖノード情報１２７は、ファイル管理
情報１２７ａ、キャッシュカウント１２７ｂおよびキャ
ッシュリスト１２７ｃを含んでいる。

【００７８】ファイル管理情報１２７ａは、対応するフ
ァイルを管理するための情報である。ファイル管理情報
１２７ａには、ファイル名や二次記憶装置１１０内にお
けるファイルを構成するデータの格納場所などが含まれ
る。キャッシュカウント１２７ｂは、このｖノード情報
１２７で管理しているファイルで使用しているブロック
の数を示している。キャッシュリスト１２７ｃは、この
ｖノード情報１２７で管理しているファイルのデータが
格納されているブロックに対応するキャッシュ情報１２
５のリストである。キャッシュリスト１２７ｃには、例
えば、このｖノード情報１２７で管理しているファイル
の先頭のデータが格納されたブロックのキャッシュ情報
１２５を指し示すポインタを登録する。そのポインタで
示されたキャッシュ情報１２５のファイル用ｎｅｘｔポ
インタ１２５ｄを参照することで、そのファイルで使用
しているブロックのキャッシュ情報１２５を辿ることが
できる。

【００７９】ｖノード情報１２７に、キャッシュカウン
ト１２７ｂを設けたことにより、１ファイルが使用でき
るブロック数を制限することができる。この場合、コン
ピュータ１００において、１ファイルで利用可能な最大
使用ブロック数を設定できるようにしておく。設定され
た最大使用ブロック数と、実際にファイルが使用してい
るブロック数を管理しているキャッシュカウント１２７
ｂを比較することで、１ファイルが使用できるブロック
数を制限できる。キャッシュ領域１２２にデータを転送
するときに、１ファイルの最大使用ブロック数を超えて
しまう場合、そのファイルが既に使用しているブロック
から格納ブロックが選択される。ファイルが既に使用し
ているブロックは、ｖノード情報１２７に設けられたキ
ャッシュリスト１２７ｃに基づいて判断することができ
る。

【００８０】次に、本実施の形態の処理手順をフローチ
ャートを用いて説明する。図９は、データ転送の全体の
処理手順を示すフローチャートである。この処理は、デ
ータ転送要求を受け、転送先へデータを転送するまでの
全体の流れを表している。なお、データ転送処理は、ア
プリケーション１３０からデータ転送要求が出されたと
きに実行される。以下、図９に示す処理をステップ番号
に沿って説明する。

【００８１】［ステップＳ１１］キャッシュヒット判断
部１４０が、データ転送要求を受け取る。 ［ステップＳ１２］キャッシュヒット判断部１４０は、
受け取ったデータ転送要求で指定されたデータと同じ内
容のキャッシュデータを、キャッシュ領域１２２から検
索する。具体的には、キャッシュヒット判断部１４０
は、キャッシュ領域１２２に格納された各キャッシュデ
ータのキャッシュ情報１２５を参照し、キャッシュ情報
１２５のキャッシュデータ情報１２５ａで示されたデー
タの情報が、データ転送要求で指定されたデータと一致
するか否かを、各キャッシュ情報１２５に関して判断す
る。そして、キャッシュヒット判断部１４０は、データ
転送要求で指定されたデータと一致するキャッシュデー
タ情報１２５ａを有するキャッシュ情報１２５を検出す
る。

【００８２】［ステップＳ１３］キャッシュヒット判断
部１４０は、ステップＳ１２における検索結果により、
データ転送要求で指定されたデータと同じデータがキャ
ッシュ領域１２２内に存在（キャッシュヒット）したか
否かを判断する。キャッシュヒットした場合には、キャ
ッシュヒットしたキャッシュ情報１２５が再利用順設定
部１８０に通知され、処理がステップＳ１４に進められ
る。キャッシュヒットしなかった場合には、その判断結
果が格納ブロック判断部１５０に通知され、処理がステ
ップＳ１６に進められる。

【００８３】［ステップＳ１４］再利用順設定部１８０
は、キャッシュ領域１２２内の各ブロックの再利用順に
関する情報を設定する。この処理の詳細は後述する。 ［ステップＳ１５］キャッシュヒット判断部１４０は、
転送要求の属性（読み込み要求か、書き出し要求か）を
判断する。転送要求の属性が読み込み要求であれば、キ
ャッシュヒットしたキャッシュ情報１２５の内容がファ
イルデータ転送部１６０に通知され、処理がステップＳ
１９に進められる。転送要求の属性が書き出し要求であ
れば、キャッシュヒットしたキャッシュ情報１２５の内
容がキャッシュデータ転送部１７０に通知され、処理が
ステップＳ１８に進められる。

【００８４】［ステップＳ１６］格納ブロック判断部１
５０は、キャッシュ再利用順リスト１２６を参照し、デ
ータを格納するブロックを判断する。具体的には、格納
ブロック判断部１５０は、まず、キャッシュ領域１２２
内の未使用ブロックの有無を判断する。未使用ブロック
があれば、そのブロックをデータの格納ブロックとす
る。未使用ブロックがなければ、キャッシュ再利用順リ
スト１２６の高再利用順リスト１２６ａで指し示されて
いるキャッシュ情報２１１を取得する。そして、格納ブ
ロック判断部１５０は、そのキャッシュ情報２１１に対
応するキャッシュデータが格納されているブロックを、
転送データの格納ブロックとする。なお、格納ブロック
判断部１５０は、高再利用順リスト１２６ａにおいてキ
ャッシュ情報へのポインタが無かった場合（再利用順の
ランクが高いキャッシュデータが無い場合）には、低再
利用順リスト１２６ｂで指し示されているキャッシュ情
報２２１を取得し、そのキャッシュ情報２２１に対応す
るキャッシュデータが格納されているブロックを、転送
データの格納先とする。

【００８５】格納ブロック判断部１５０は、転送データ
の格納先と判断したキャッシュ領域１２２内のブロック
を、ファイルデータ転送部１６０に通知する。なお、ス
テップＳ１６の処理の詳細は後述する。

【００８６】［ステップＳ１７］再利用順設定部１８０
は、キャッシュ領域１２２内の各ブロックの再利用順に
関する情報を設定する。この処理の詳細は後述する。 ［ステップＳ１８］ファイルデータ転送部１６０または
キャッシュデータ転送部１７０により、キャッシュ領域
１２２へのデータの転送が行われる。すなわち、ステッ
プＳ１３でキャッシュヒットし、データの書き出し要求
であった場合には、キャッシュデータ転送部１７０は、
ステップＳ１２で検出された領域へユーザバッファ１２
１内の転送対象のデータを転送する。また、キャッシュ
ヒットせず、データの書き出し要求であった場合には、
キャッシュデータ転送部１７０は、ステップＳ１６で選
択された領域へユーザバッファ１２１内の転送対象のデ
ータを転送する。また、キャッシュヒットせず、データ
の読み込み要求であった場合には、ファイルデータ転送
部１６０は、ステップＳ１６で選択された領域へユーザ
バッファ１２１内の転送対象のデータを転送する。

【００８７】［ステップＳ１９］ファイルデータ転送部
１６０またはキャッシュデータ転送部１７０により、キ
ャッシュ領域１２２から要求先へデータ転送が行われ
る。すなわち、データ転送要求がデータの書き出し要求
であれば、ステップＳ１８においてキャッシュデータ転
送部１７０がキャッシュ領域１２２に転送したデータ
を、ファイルデータ転送部１６０が二次記憶装置１１０
に転送する。また、データ転送要求がデータの読み込み
要求であれば、ステップＳ１８においてファイルデータ
転送部１６０がキャッシュ領域１２２に転送したデータ
を、キャッシュデータ転送部１７０がユーザバッファ１
２１に転送する。

【００８８】このようにして、データ転送が行われる。
以下、本実施の形態における主要な処理の詳細について
説明する。まず、図９のステップＳ１４，Ｓ１７に示す
キャッシュ領域の再利用順設定処理の詳細について、図
１０〜図１２を参照して説明する。

【００８９】図１０は、再利用順設定処理を示す第１の
フローチャートである。以下、図１０に示す処理をステ
ップ番号に沿って説明する。 ［ステップＳ２１］再利用順設定部１８０は、転送すべ
きデータを含むファイルの属性を参照する。ファイルの
属性は、対象のファイルのｖノード情報１２７における
ファイル管理情報１２７ａに設定されている。

【００９０】［ステップＳ２２］再利用順設定部１８０
は、転送要求を出したアプリケーション１３０に対し
て、ファイルにおいて実行権が設定されているか否かを
判断する。実行権が設定されている場合には、処理がス
テップＳ２３に進められる。実行権が設定されていない
場合には、処理がステップＳ２４に進められる。

【００９１】［ステップＳ２３］再利用順設定部１８０
は、転送に使用するブロックの再利用順を下げるため、
そのブロックに対応するキャッシュ情報１２５のキープ
フラグ１２５ｆに「ＯＮ」を設定する。その後、処理が
図１２のステップＳ５１に進められる。

【００９２】一方、ファイルの属性に実行権がない場合
（ステップＳ２２でＮＯと判断）、再利用順設定部１８
０は、転送パターン（シーケンシャルか否か）によりブ
ロックの再利用順の設定を行うため、以下の処理を行
う。

【００９３】［ステップＳ２４］再利用順設定部１８０
は、データ転送で使用するブロックに対応するキャッシ
ュ情報１２５のキープフラグ１２５ｆに「ＯＦＦ」を設
定する。すなわち、ステップＳ２３や後述するステップ
Ｓ４３（図１１に示す）で「ＯＮ」に設定されたキープ
フラグ１２５ｆは、そのブロックに対応するキャッシュ
データへの次回アクセス時に無効にされる。

【００９４】［ステップＳ２５］再利用順設定部１８０
は、ファイルをオープン時に作成した読み込み用ファイ
ル転送情報１２３または書き出し用ファイル転送情報１
２４を参照し、転送履歴テーブルで保持している過去２
回分の転送開始位置及び転送サイズと、今回の転送要求
の開始位置及び転送サイズとを比較する。

【００９５】例えば、再利用順設定部１８０は、データ
転送要求が読み込み要求であれば、読み込み用ファイル
転送情報１２３を参照する。そして、再利用順設定部１
８０は、転送履歴テーブルインデックスに「０」が設定
されている転送履歴テーブルの開始位置（メモリアドレ
ス）に転送サイズを加算した値が、転送履歴テーブルイ
ンデックスに「１」が設定されている転送履歴テーブル
の開始位置となる（データが連続である）ことを確認す
る。さらに、再利用順設定部１８０は、転送履歴テーブ
ルインデックスに「１」が設定されている転送履歴テー
ブルの開始位置（メモリアドレス）に転送サイズを加算
した値が、今回の転送要求の開始位置となる（データが
連続である）ことを確認する。これらが正しく確認され
れば、それらのデータが一連のデータであること、すな
わちシーケンシャルなデータ転送であることが分かる。

【００９６】データ転送要求が書き出し要求であれば、
再利用順設定部１８０は、書き出し用ファイル転送情報
１２４を参照し、読み込み要求のときと同様に、データ
の連続性を確認する。

【００９７】［ステップＳ２６］再利用順設定部１８０
は、ステップＳ２５の比較結果により、各データが連続
のデータ（シーケンシャル）か否かを判断する。シーケ
ンシャルであれば処理がステップＳ２７に進められる。
シーケンシャルでなければ（ランダム転送）、処理がス
テップＳ２９に進められる。

【００９８】［ステップＳ２７］再利用順設定部１８０
は、読み込み要求のときは読み込み用ファイル転送情報
１２３を参照し、書き出し要求のときは書き出し用ファ
イル転送情報１２４を参照し、シーケンシャルフラグの
状態を判断する。シーケンシャルフラグに「ＯＮ」が設
定されていれば、処理が図１２に示すステップＳ５１に
進められる。シーケンシャルフラグに「ＯＦＦ」が設定
されていれば、処理がステップＳ２８に進められる。

【００９９】［ステップＳ２８］再利用順設定部１８０
は、シーケンシャルな転送であり、ファイル転送情報の
シーケンシャルフラグに「ＯＦＦ」が設定されている場
合、つまり、今回の転送要求によって初めてシーケンシ
ャルな転送要求であると判断された場合、シーケンシャ
ルフラグに「ＯＮ」を設定する。その後、処理が図１１
のステップＳ４１に進められる。

【０１００】［ステップＳ２９］再利用順設定部１８０
は、読み込み要求のときは読み込み用ファイル転送情報
１２３を参照し、書き出し要求のときは書き出し用ファ
イル転送情報１２４を参照し、シーケンシャルフラグの
状態を判断する。シーケンシャルフラグに「ＯＮ」が設
定されていれば、ステップＳ３０に進められる。シーケ
ンシャルフラグに「ＯＦＦ」が設定されていれば、処理
が図１２に示すステップＳ５１に進められる。

【０１０１】［ステップＳ３０］再利用順設定部１８０
は、前回までの転送がシーケンシャルな転送であり、フ
ァイル転送情報のシーケンシャルフラグに「ＯＮ」が設
定されている転送履歴については、シーケンシャルフラ
グに「ＯＦＦ」を設定し、シーケンシャル転送が終了し
たことを保持する。その後、処理が図１２のステップＳ
５１に進められる。

【０１０２】図１１は、再利用順設定処理を示す第２の
フローチャートである。以下、図１１に示す処理をステ
ップ番号に沿って説明する。 ［ステップＳ４１］再利用順設定部１８０は、ファイル
転送情報の転送履歴テーブルで保持されている過去２回
の転送要求で使用したブロックを検索する。具体的に
は、再利用順設定部１８０は、データ転送要求が読み込
み要求であれば、読み込み用ファイル転送情報１２３に
基づくブロックを検索し、データ転送要求が書き出し要
求であれば、書き出し用ファイル転送情報１２４に基づ
くブロックを検索する。

【０１０３】［ステップＳ４２］再利用順設定部１８０
は、ステップＳ４１による検索の結果、該当するブロッ
クが検出されたか否かを判断する。該当するブロックが
検出された場合には、処理がステップＳ４３に進められ
る。ブロックが検出されなかった場合には、処理が図１
２のステップＳ５１に進められる。

【０１０４】［ステップＳ４３］再利用順設定部１８０
は、過去２回の転送で使用したブロックが存在すれば、
ステップＳ４１で検索したブロックのキャッシュ情報１
２５にあるキープフラグ１２５ｆに「ＯＮ」を設定す
る。

【０１０５】［ステップＳ４４］再利用順設定部１８０
は、ステップＳ４１で検索したブロックのキャッシュ再
利用順リスト１２６での再利用順を更新する。この処理
の詳細は後述する。

【０１０６】［ステップＳ４５］再利用順設定部１８０
は、ファイル内での再利用順位を設定するため、ステッ
プＳ４１で検索したブロックのｖノード情報１２７のキ
ャッシュリスト１２７ｃに対して、ステップＳ４４と同
様に再利用順の更新処理を行う。その後、処理が図１２
のステップＳ５１に進められる。

【０１０７】図１２は、再利用順設定処理を示す第３の
フローチャートである。以下、図１２に示す処理をステ
ップ番号に沿って説明する。 ［ステップＳ５１］再利用順設定部１８０は、キャッシ
ュ情報１２５のアクセスカウント１２５ｇの値を更新
（１だけカウントアップ）する。

【０１０８】［ステップＳ５２］再利用順設定部１８０
は、選択したブロックのキャッシュ再利用順リスト１２
６での再利用順を変更する。すなわち、再利用順設定部
１８０は、ステップＳ２３，Ｓ２４，Ｓ４３，Ｓ５１で
キャッシュ情報１２５を変更したブロックのキャッシュ
再利用順リスト１２６上でのリンク先を、アクセス頻度
の低い順に並びかえる。

【０１０９】具体的には、再利用順設定部１８０は、キ
ープフラグが「ＯＮ」であれば、そのキャッシュ情報１
２５を高再利用順リスト１２６ａに繋がる配列の中に挿
入し、キープフラグが「ＯＦＦ」であれば、そのキャッ
シュ情報１２５を低再利用順リスト１２６ｂの配列の中
に挿入する。並び替えでは、各キャッシュ情報１２５が
アクセスカウント１２５ｇの少ない順に並べられる。ア
クセスカウント１２５ｇが同じであれば、最後にアクセ
スしてからの経過時間の長い順である。配列が決定した
ら、再利用順設定部１８０は、その配列に従って、各キ
ャッシュ情報１２５のｎｅｘｔポインタ１２５ｂとｂａ
ｃｋポインタ１２５ｃとを更新する。

【０１１０】［ステップＳ５３］再利用順設定部１８０
は、選択したブロックのｖノード情報１２７のキャッシ
ュリスト１２７ｃでの再利用順を変更する。すなわち、
再利用順設定部１８０は、ファイル内での再利用順を設
定するため、ｖノード情報１２７のキャッシュリスト１
２７ｃに対して、ステップＳ５２と同様の再利用順設定
処理を行う。

【０１１１】［ステップＳ５４］再利用順設定部１８０
は、最後に今回の転送要求に応じた転送履歴を、読み込
み用ファイル転送情報１２３または、書き出し用ファイ
ル転送情報１２４に登録する。すなわち、再利用順設定
部１８０は、データ転送要求が読み込み要求であれば読
み込み用ファイル転送情報１２３に転送履歴を登録し、
データ転送要求が書き出し要求であれば書き出し用ファ
イル転送情報１２４に転送履歴を登録する。

【０１１２】転送履歴の登録の際には、転送履歴テーブ
ルインデックスが０である転送情報の場所に今回の転送
要求に基づいて転送されたデータの情報（開始位置や転
送サイズ）を登録する。そして、新たに登録した転送情
報の転送履歴テーブルインデックスを１とし、既に登録
されていた転送情報の転送履歴テーブルインデックスを
１から０に変更する。

【０１１３】以上の処理が終了後、処理が図９のステッ
プＳ１５（ステップＳ１４における処理が行われた場
合）またはステップＳ１８（ステップＳ１７における処
理が行われた場合）に進められる。

【０１１４】次に図１１のステップＳ４４または図１２
のステップＳ５２で行われるキャッシュ再利用順リスト
１２６を用いたブロックの再利用順の並び替えについ
て、詳しく説明する。

【０１１５】図１３は、再利用順の並び替え処理の手順
を示すフローチャートである。以下、図１３に示す処理
をステップ番号に沿って説明する。 ［ステップＳ６１］再利用順設定部１８０は、キープフ
ラグ１２５ｆ、アクセスカウント１２５ｇを変更したキ
ャッシュ優先度変更対象のブロックのキャッシュ情報１
２５を処理対象とし、そのキャッシュ情報１２５がキャ
ッシュ再利用順リスト１２６の高再利用順リスト１２６
ａと低再利用順リスト１２６ｂとのどちらに繋がれてい
るかチェックする。高再利用順リスト１２６ａに繋がれ
ている場合には、処理がステップＳ６２に進められる。
低再利用順リスト１２６ｂに繋がれている場合には、処
理がステップＳ６４に進められる。

【０１１６】［ステップＳ６２］再利用順設定部１８０
は、更新対象のキャッシュ情報１２５のキープフラグ１
２５ｆに、「ＯＮ」が設定されているか否かを判断す
る。キープフラグ１２５ｆが「ＯＮ」の場合には、処理
がステップＳ６３に進められる。キープフラグ１２５ｆ
が「ＯＦＦ」の場合には、処理がステップＳ６６に進め
られる。

【０１１７】［ステップＳ６３］再利用順設定部１８０
は、更新対象のキャッシュ情報１２５の接続先を、高再
利用順リスト１２６ａから低再利用順リスト１２６ｂの
先頭に変更する。その後、処理がステップＳ６６に進め
られる。

【０１１８】［ステップＳ６４］再利用順設定部１８０
は、更新対象のキャッシュ情報１２５のキープフラグ１
２５ｆに「ＯＦＦ」が設定されているか否かを判断す
る。キープフラグが「ＯＦＦ」の場合には、処理がステ
ップＳ６５に進められる。キープフラグが「ＯＮ」の場
合に、処理がステップＳ６６に進められる。

【０１１９】［ステップＳ６５］再利用順設定部１８０
は、更新対象のキャッシュ情報１２５の接続先を、低再
利用順リスト１２６ｂから高再利用順リスト１２６ａの
先頭に変更する。その後、処理がステップＳ６６に進め
られる。

【０１２０】［ステップＳ６６］再利用順設定部１８０
は、更新対象のキャッシュ情報１２５のｎｅｘｔポイン
タ１２５ｂにリンクされているキャッシュ情報を参照す
る。 ［ステップＳ６７］再利用順設定部１８０は、更新対象
のキャッシュ情報１２５と、そのキャッシュ情報１２５
のｎｅｘｔポインタ１２５ｂにリンクされているキャッ
シュ情報のアクセスカウントを比較する。

【０１２１】［ステップＳ６８］再利用順設定部１８０
は、ステップＳ６７におけるアクセスカウントの比較に
よる、アクセスカウントの大小を判断する。リンク先の
キャッシュ情報のアクセスカウントが、更新対象のキャ
ッシュ情報１２５のアクセスカウント１２５ｇ以上の場
合、再利用順並び替え処理が終了し、図１１のステップ
Ｓ４５又は図１２のステップＳ５３に処理が進められ
る。そうでない場合、処理がステップＳ６９に進められ
る。

【０１２２】［ステップＳ６９］再利用順設定部１８０
は、更新対象のキャッシュ情報１２５とリンク先のキャ
ッシュ情報との、それぞれの接続先を変更する。その
後、処理がステップＳ６６に進められる。

【０１２３】これより、更新対象のキャッシュ情報のア
クセスカウントが、ｎｅｘｔポインタによるリンク先の
キャッシュ情報のアクセスカウントより小さくなるま
で、ステップＳ６６〜Ｓ６９の処理が繰り返される。

【０１２４】なお、Ｓ４５、Ｓ５３のファイル単位のキ
ャッシュ領域の優先度設定は、図１３の説明において、
キャッシュ再利用順リスト１２６、キャッシュ情報１２
５のｎｅｘｔポインタ１２５ｂをそれぞれｖノード情報
１２７のキャッシュリスト１２７ｃ、キャッシュ情報１
２５のファイル用ｎｅｘｔポインタ１２５ｄに置き換え
て処理される。

【０１２５】次に図９のＳ１６のキャッシュ領域の選択
処理を図１４、図１５を参照しながら説明する。図１４
は、使用するキャッシュ領域の選択処理を示すフローチ
ャートである。このフローチャートは、使用するキャッ
シュ領域の選択をキャッシュ領域全体から選択するか、
ファイルが現在使用している中から選択するかを判断す
る処理のフローチャートである。以下、図１４に示す処
理をステップ番号に沿って説明する。

【０１２６】［ステップＳ７１］格納ブロック判断部１
５０は、先ずシステムが保持している最大使用ブロック
数とｖノード情報１２７のキャッシュカウント１２７ｂ
（使用キャッシュ領域数）を比較する。比較の結果、フ
ァイルが現在使用しているブロック数が最大使用ブロッ
ク数以上であれば、処理がステップＳ７３に進められ
る。そうでなければ、処理がステップＳ７２に進められ
る。

【０１２７】［ステップＳ７２］格納ブロック判断部１
５０は、システム全体で管理しているキャッシュ再利用
順リスト１２６に基づいて、キャッシュデータ格納用の
ブロックを選択する。その後、処理がステップＳ７４に
進められる。なお、この処理の詳細は後述する。

【０１２８】［ステップＳ７３］格納ブロック判断部１
５０は、システム全体からではなく、データ転送対象の
ファイルが使用しているブロックの中から、再利用する
ブロックを選択する。これにより、１ファイル当りの使
用ブロック数が制限される。

【０１２９】［ステップＳ７４］格納ブロック判断部１
５０は、選択したブロックとファイルの関連付けを行
う。すなわち、格納ブロック判断部１５０は、ステップ
Ｓ７２，Ｓ７３により選択したブロックのキャッシュ情
報１２５のｖノードポインタ１２５ｈから以前そのブロ
ックを使用していたファイルと今回の転送で使用するフ
ァイルが同じであるか否かを判断する。同一ファイルで
あれば、キャッシュ領域の選択処理が終了し、処理が図
９のステップＳ１７に進められる。同一ファイルでなけ
れば、処理がステップＳ７５に進められる。

【０１３０】［ステップＳ７５］格納ブロック判断部１
５０は、結果同一ファイルでない場合、選択したブロッ
クと、そのファイルのｖノード情報１２７との関連付け
を外す。

【０１３１】［ステップＳ７６］格納ブロック判断部１
５０は、更新対象のキャッシュ情報１２５のｖノードポ
インタ１２５ｈに、今回転送されるデータのｖノード情
報１２７のポインタをセットすることでキャッシュ情報
１２５とｖノード情報１２７とを関連付ける。

【０１３２】［ステップＳ７７］格納ブロック判断部１
５０は、ｖノード情報１２７のキャッシュカウント１２
７ｂを更新（使用ブロック数を更新）する。その後、処
理が図９のステップＳ１７に進められる。

【０１３３】次に、図１４のステップＳ７２におけるブ
ロックの選択処理の詳細について説明する。図１５は、
キャッシュ用のブロック選択処理を示すフローチャート
である。キャッシュ用のブロック選択では、キャッシュ
再利用順リスト１２６から再利用順の最も高いブロック
を選択する。以下、図１５に示す処理をステップ番号に
沿って説明する。

【０１３４】［ステップＳ８１］最も再利用順の高いブ
ロックは、キャッシュ再利用順リスト１２６の高再利用
順リスト１２６ａに直接続されたブロックである。その
ため、格納ブロック判断部１５０は、高再利用順リスト
１２６ａにキャッシュ領域１２２内のブロックがリンク
されているか否かを判断する。リンクされているブロッ
クがあれば、処理がステップＳ８２に進められる。リン
クされているブロックがなければ、処理がステップＳ８
３に進められる。

【０１３５】［ステップＳ８２］格納ブロック判断部１
５０は、高再利用順リスト１２６ａで指し示されている
ブロックを、転送データ格納用のブロックとして選択す
る。その後、処理がステップＳ８４に進められる。

【０１３６】［ステップＳ８３］格納ブロック判断部１
５０は、低再利用順リスト１２６ｂで指し示されている
ブロックを、転送データ格納用のブロックとして選択す
る。その後、処理がステップＳ８４に進められる。

【０１３７】［ステップＳ８４］格納ブロック判断部１
５０は、選択したブロックのキャッシュ情報１２５のキ
ープフラグ１２５ｆ、アクセスカウント１２５ｇを初期
化する。その後、処理がステップＳ７４に進められる。

【０１３８】なお、図１４のステップＳ７３の処理の詳
細も、図１５に示した処理と同様である。ただし、キャ
ッシュ再利用順リスト１２６はｖノード情報１２７のキ
ャッシュリスト１２７ｃに置き換えて処理される。

【０１３９】以上のように、キャッシュ領域１２２内の
各ブロックを、再利用順によってランク分けし、シーケ
ンシャルに転送される一連のデータの先頭のデータの再
利用順を下げることで、そのデータをキャッシュ領域１
２２内に継続して保持させることができる。その結果、
次に同じファイルの読み込みが行われるときに、先頭の
データをキャッシュ領域１２２から迅速に取得すること
ができる。また、後続のデータの先読みを行っているこ
とで、先頭のデータを転送している間に後続のデータが
キャッシュ領域１２２に格納され、後続のデータも含め
て、高速にファイルの読み込みが可能となる。

【０１４０】しかも、実行権のあるアクセスでは、転送
されたデータの再利用順を低くしたため、実行権のある
アクセスにおけるキャッシュヒット率が向上する。さら
に、１ファイル当りのキャッシュ領域の使用量を制限し
たため、巨大ファイルに対する転送要求に他のファイル
の転送要求が影響を受けることが少なくなる。これによ
り、キャッシュヒット率が以前よりも期待できるように
なり、転送要求の性能が向上する。

【０１４１】なお、上記の処理機能は、コンピュータに
よって実現することができる。その場合、コンピュータ
が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供
される。そのプログラムをコンピュータで実行すること
により、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。
処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み
取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コン
ピュータで読み取り可能な記録媒体としては、磁気記録
装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリなど
がある。磁気記録装置には、ハードディスク装置（ＨＤ
Ｄ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気テープなど
がある。光ディスクには、ＤＶＤ(Digital Versatile D
isc)、ＤＶＤ−ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＣＤ−
ＲＯＭ(Compact Disc Read Only Memory)、ＣＤ−Ｒ(Re
cordable)／ＲＷ(ReWritable)などがある。光磁気記録
媒体には、ＭＯ(Magneto-Optical disc)などがある。

【０１４２】プログラムを流通させる場合には、たとえ
ば、そのプログラムが記録されたＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ
などの可搬型記録媒体が販売される。また、プログラム
をサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネッ
トワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピ
ュータにそのプログラムを転送することもできる。

【０１４３】プログラムを実行するコンピュータは、た
とえば、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしく
はサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自
己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自
己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムに
従った処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型
記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラ
ムに従った処理を実行することもできる。また、コンピ
ュータは、サーバコンピュータからプログラムが転送さ
れる毎に、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を
実行することもできる。

【０１４４】（付記１） 所定の記憶装置に入出力され
るデータのキャッシュ処理を制御するためのキャッシュ
制御プログラムにおいて、コンピュータに、前記記憶装
置からのデータ読み込み要求に応答し、当該データ読み
込み要求で指定された転送データと当該転送データの後
続データとが、複数のブロックで構成されるキャッシュ
領域内に格納されているか否かを判断し、前記転送デー
タが前記キャッシュ領域に格納されていた場合、前記キ
ャッシュ領域から前記転送データを所定の記憶領域に読
み込み、前記複数のブロックが再利用順に応じてランク
分けされており、前記転送データと当該転送データの後
続データとのうち前記キャッシュ領域に格納されていな
い未格納データの格納ブロックを、再利用順が高いラン
クのブロックから優先的に決定し、前記記憶装置内の前
記未格納データを前記格納ブロックに順次転送すると共
に、前記未格納データに含まれる前記転送データを前記
所定の記憶領域に読み込み、前記転送データとその前に
転送されたデータとの連続性を判断し、連続した一連の
データの場合、当該一連のデータの先頭から所定量のデ
ータを格納したブロックの再利用順のランクを下げる、
処理を実行させることを特徴とするキャッシュ制御プロ
グラム。

【０１４５】（付記２） 実行権のあるファイルアクセ
スに基づいたデータ転送の場合、データの連続性に拘わ
らず、データを格納したブロックの再利用順のランクを
所定値未満に設定することを特徴とする付記１記載のキ
ャッシュ制御プログラム。

【０１４６】（付記３） 前記キャッシュ領域内のブロ
ック毎にアクセス回数をカウントし、前記転送データの
前記格納ブロックの決定において、再利用順のランクが
同じ場合、アクセス回数の多いブロックを優先的に前記
格納ブロックとして決定することを特徴とする付記１記
載のキャッシュ制御プログラム。

【０１４７】（付記４） １つのファイルにおいて使用
可能な前記キャッシュ領域内の上限ブロック数が予め設
定されており、前記転送データの前記格納ブロックの決
定において、前記転送データを含むファイルが利用して
いるブロック数を算出し、当該ブロック数が前記上限ブ
ロック数に達している場合には、前記転送データを含む
ファイルが利用しているブロックの中から、前記格納ブ
ロックを決定することを特徴とする付記１記載のキャッ
シュ制御プログラム。

【０１４８】（付記５） 前記記憶装置へのデータ書き
込み要求に応答し、当該データ書き込み要求で指定され
た書き込み対象データを、一端前記キャッシュ領域に格
納した後、前記記憶装置に書き込みを行い、前記記憶装
置に書き込まれた前記書き込みデータと、その前に書き
込まれたデータとの連続性を判断し、連続した一連のデ
ータの場合、当該一連のデータの先頭から前記所定量の
データを格納したブロックに関する再利用順のランクを
下げる、ことを特徴とする付記１記載のキャッシュ制御
プログラム。

【０１４９】（付記６） 前記キャッシュ領域を構成す
る各ブロックのランク分けは、高再利用順と低再利用順
との２段階を表すフラグによって行われており、再利用
順のランクの設定の際には、連続するデータの先頭から
所定量のデータを格納したブロックに対して、前記低再
利用順を表すフラグを設定し、連続するデータの先頭か
ら所定量以降のデータを格納したブロックに対して、前
記高再利用順を表すフラグを設定することを特徴とする
付記１記載のキャッシュ制御プログラム。

【０１５０】（付記７） 前記データ読み込み要求に応
じて転送される過去所定回数分のデータ転送に関する転
送元のデータの開始位置およびデータサイズを、履歴情
報として格納し、前記転送データとその前に転送された
データとの連続性を判断する際には、前記履歴情報に基
づいて判断することを特徴とする付記１記載のキャッシ
ュ制御プログラム。

【０１５１】（付記８） 前記記憶装置は、二次記憶装
置であり、前記キャッシュ領域は主記憶装置内に設けら
れていることを特徴とする付記１記載のキャッシュ制御
プログラム。

【０１５２】（付記９） データのキャッシュ処理を行
うコンピュータにおいて、第１の記憶装置と、複数のブ
ロックで構成されるキャッシュ領域が設けられた第２の
記憶装置と、前記第１の記憶装置からのデータ読み込み
要求に応答し、当該データ読み込み要求で指定された転
送データと当該転送データの後続データとが、複数のブ
ロックで構成されるキャッシュ領域内に格納されている
か否かを判断する判断手段と、前記複数のブロックが再
利用順に応じてランク分けされており、前記転送データ
と当該転送データの後続データとのうち前記キャッシュ
領域に格納されていない未格納データの格納ブロック
を、再利用順が高いランクのブロックから優先的に決定
する決定手段と、前記第１の記憶装置内の前記未格納デ
ータを前記格納ブロックに順次転送する転送手段と、前
記キャッシュ領域に格納されていた前記転送データ、ま
たは前記転送手段で転送された前記転送データを、所定
の記憶領域に読み込む読み込み手段と、前記転送データ
とその前に転送されたデータとの連続性を判断し、連続
した一連のデータの場合、当該一連のデータの先頭から
所定量のデータを格納したブロックの再利用順のランク
を下げるランク変更手段と、を有することを特徴とする
コンピュータ。

【０１５３】（付記１０） 所定の記憶装置に入出力さ
れるデータのキャッシュ処理を制御するためのキャッシ
ュ制御方法において、前記記憶装置からのデータ読み込
み要求に応答し、当該データ読み込み要求で指定された
転送データと当該転送データの後続データとが、複数の
ブロックで構成されるキャッシュ領域内に格納されてい
るか否かを判断し、前記転送データが前記キャッシュ領
域に格納されていた場合、前記キャッシュ領域から前記
転送データを所定の記憶領域に読み込み、前記複数のブ
ロックが再利用順に応じてランク分けされており、前記
転送データと当該転送データの後続データとのうち前記
キャッシュ領域に格納されていない未格納データの格納
ブロックを、再利用順が高いランクのブロックから優先
的に決定し、前記記憶装置内の前記未格納データを前記
格納ブロックに順次転送すると共に、前記未格納データ
に含まれる前記転送データを前記所定の記憶領域に読み
込み、前記転送データとその前に転送されたデータとの
連続性を判断し、連続した一連のデータの場合、当該一
連のデータの先頭から所定量のデータを格納したブロッ
クの再利用順のランクを下げる、処理を含むことを特徴
とするキャッシュ制御方法。

【０１５４】（付記１１） 所定の記憶装置に入出力さ
れるデータのキャッシュ処理を制御するためのキャッシ
ュ制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能
な記録媒体において、前記コンピュータに、前記記憶装
置からのデータ読み込み要求に応答し、当該データ読み
込み要求で指定された転送データと当該転送データの後
続データとが、複数のブロックで構成されるキャッシュ
領域内に格納されているか否かを判断し、前記転送デー
タが前記キャッシュ領域に格納されていた場合、前記キ
ャッシュ領域から前記転送データを所定の記憶領域に読
み込み、前記複数のブロックが再利用順に応じてランク
分けされており、前記転送データと当該転送データの後
続データとのうち前記キャッシュ領域に格納されていな
い未格納データの格納ブロックを、再利用順が高いラン
クのブロックから優先的に決定し、前記記憶装置内の前
記未格納データを前記格納ブロックに順次転送すると共
に、前記未格納データに含まれる前記転送データを前記
所定の記憶領域に読み込み、前記転送データとその前に
転送されたデータとの連続性を判断し、連続した一連の
データの場合、当該一連のデータの先頭から所定量のデ
ータを格納したブロックの再利用順のランクを下げる、
処理を実行させることを特徴とする記録媒体。

【０１５５】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、連続し
た一連のデータの先頭からの所定量のデータを格納した
ブロックの再利用順のランクを低くし、また、転送デー
タの後続のデータのキャッシュ領域への先読みを行うよ
うにした。そのため、連続した一連のデータの先頭のデ
ータが長くキャッシュ領域に保持されキャッシュヒット
率が向上するとともに、一連のデータの先頭のデータの
後続のデータは、先読みによってキャッシュ領域に記憶
されることでキャッシュヒット率が向上する。その結
果、処理全体でのキャッシュヒット率が上がり、処理効
率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に適用される発明の概念図
である。

【図２】本発明の実施の形態に用いるコンピュータのハ
ードウェア構成例を示す図である。

【図３】本発明の実施の形態の機能ブロック図である。

【図４】ファイル転送情報のデータ構造例を示す図であ
る。図４（Ａ）は読み込み用ファイル転送情報であり、
図４（Ｂ）は書き出し用ファイル転送情報である。

【図５】キャッシュ情報のデータ構造例を示す図であ
る。

【図６】キャッシュ再利用順リストのデータ構造例を示
す図である。

【図７】再利用順によるキャッシュ情報の配列を示す概
念図である。

【図８】ｖノード情報の一例を示す図である。

【図９】データ転送の全体の処理手順を示すフローチャ
ートである。

【図１０】再利用順設定処理を示す第１のフローチャー
トである。

【図１１】再利用順設定処理を示す第２のフローチャー
トである。

【図１２】再利用順設定処理を示す第３のフローチャー
トである。

【図１３】再利用順の並び替え処理の手順を示すフロー
チャートである。

【図１４】使用するキャッシュ領域の選択処理を示すフ
ローチャートである。

【図１５】キャッシュ用のブロック選択処理を示すフロ
ーチャートである。

【符号の説明】 １ 記憶装置 １ａ ファイル ２ キャッシュ領域 ３ アプリケーション １００ コンピュータ １０１ ＣＰＵ １０２ ＲＡＭ １０３ ハードディスク装置 １１０ 二次記憶装置 １２０ 主記憶装置 １３０ アプリケーション １４０ キャッシュヒット判断部 １５０ 格納ブロック判断部 １６０ ファイルデータ転送部 １７０ キャッシュデータ転送部 １８０ 再利用順設定部

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１２】

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０６Ｆ 12/08 ５５７ Ｇ０６Ｆ 12/08 ５５７ (72)発明者 細川 勲 愛知県名古屋市東区葵一丁目16番38号 株 式会社富士通プライムソフトテクノロジ内 Ｆターム(参考） 5B005 JJ13 MM11 NN12 QQ04 5B065 BA01 CA15 CC08 CE12 CH01

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の記憶装置に入出力されるデータの
   キャッシュ処理を制御するためのキャッシュ制御プログ
   ラムにおいて、 コンピュータに、 前記記憶装置からのデータ読み込み要求に応答し、当該
   データ読み込み要求で指定された転送データと当該転送
   データの後続データとが、複数のブロックで構成される
   キャッシュ領域内に格納されているか否かを判断し、 前記転送データが前記キャッシュ領域に格納されていた
   場合、前記キャッシュ領域から前記転送データを所定の
   記憶領域に読み込み、 前記複数のブロックが再利用順に応じてランク分けされ
   ており、前記転送データと当該転送データの後続データ
   とのうち前記キャッシュ領域に格納されていない未格納
   データの格納ブロックを、再利用順が高いランクのブロ
   ックから優先的に決定し、 前記記憶装置内の前記未格納データを前記格納ブロック
   に順次転送すると共に、前記未格納データに含まれる前
   記転送データを前記所定の記憶領域に読み込み、 前記転送データとその前に転送されたデータとの連続性
   を判断し、連続した一連のデータの場合、当該一連のデ
   ータの先頭から所定量のデータを格納したブロックの再
   利用順のランクを下げる、 処理を実行させることを特徴とするキャッシュ制御プロ
   グラム。
2. 【請求項２】 実行権のあるファイルアクセスに基づい
   たデータ転送の場合、データの連続性に拘わらず、デー
   タを格納したブロックの再利用順のランクを前記所定値
   未満に設定することを特徴とする請求項１記載のキャッ
   シュ制御プログラム。
3. 【請求項３】 前記キャッシュ領域内のブロック毎にア
   クセス回数をカウントし、 前記転送データの前記格納ブロックの決定において、再
   利用順のランクが同じ場合、アクセス回数の多いブロッ
   クを優先的に前記格納ブロックとして決定することを特
   徴とする請求項１記載のキャッシュ制御プログラム。
4. 【請求項４】 １つのファイルにおいて使用可能な前記
   キャッシュ領域内の上限ブロック数が予め設定されてお
   り、前記転送データの前記格納ブロックの決定におい
   て、前記転送データを含むファイルが利用しているブロ
   ック数を算出し、当該ブロック数が前記上限ブロック数
   に達している場合には、前記転送データを含むファイル
   が利用しているブロックの中から、前記格納ブロックを
   決定することを特徴とする請求項１記載のキャッシュ制
   御プログラム。
5. 【請求項５】 データのキャッシュ処理を行うコンピュ
   ータにおいて、 第１の記憶装置と、 複数のブロックで構成されるキャッシュ領域が設けられ
   た第２の記憶装置と、 前記第１の記憶装置からのデータ読み込み要求に応答
   し、当該データ読み込み要求で指定された転送データと
   当該転送データの後続データとが、複数のブロックで構
   成されるキャッシュ領域内に格納されているか否かを判
   断する判断手段と、 前記複数のブロックが再利用順に応じてランク分けされ
   ており、前記転送データと当該転送データの後続データ
   とのうち前記キャッシュ領域に格納されていない未格納
   データの格納ブロックを、再利用順が高いランクのブロ
   ックから優先的に決定する決定手段と、 前記第１の記憶装置内の前記未格納データを前記格納ブ
   ロックに順次転送する転送手段と、 前記転送データが前記キャッシュ領域に格納されていた
   前記転送データ、または前記転送手段で転送された前記
   転送データを、所定の記憶領域に読み込む読み込み手段
   と、 前記転送データとその前に転送されたデータとの連続性
   を判断し、連続した一連のデータの場合、当該一連のデ
   ータの先頭から所定量のデータを格納したブロックの再
   利用順のランクを下げるランク変更手段と、 を有することを特徴とするコンピュータ。