JP2013097556A - ファイル管理装置、ファイル管理方法およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ファイル操作を実行した際に更新すべき領域をファイル操作の種類に応じた記録順序に従って領域ごとにバッファキャッシュをまとめて記録装置に書き出して更新する。
【選択図】 図3
Description
そこで、本発明はこれらの問題を鑑みて、電源断によるファイルシステムの不整合に起因する不具合などをファイル操作の種類(API種別など)に応じて好ましく抑制するファイルシステムを提供することを目的とする。
本発明の一実施形態である実施形態1を、FATファイルシステムを例に用いて説明する。なお、FATファイルシステムをFATとして呼称されることも多いが、本実施形態の説明ではFATはファイルアロケーションテーブルそのものとして説明する。
図4を用いて、「ファイルの伸長」処理を具体的に説明する。「ファイルの伸長」においてバッファキャッシュのフラッシュを実施する前の状態の例をバッファキャッシュ404として図示する。そして、データブロック4075がディレクトリエントリ領域として更新され、データブロック4061、4063、4064、4065がFAT領域として更新される。これらはバッファキャッシュ4041〜4045にキャッシュされているが、記憶装置へのフラッシュは、DIR領域のバッファキャッシュ4043より先にFAT領域のバッファキャッシュである4041、4042、4044、4045から実施する。
通常、ファイルを作成するときに書込みが発生する領域は、新たに作成されるディレクトリエントリを書き込む領域のみである。しかし、ディレクトリエントリを書き込むディレクトリに空き領域がない場合はディレクトリの拡張が行われる。この場合、ディレクトリエントリの領域に加えてFAT領域にも書込みが発生する。本実施形態のファイル管理装置によるファイルの作成処理にについて、同期制御の手順を図7のフローチャートを基に説明する。
ファイルへのデータの書込みにおいても新たに領域を確保する場合はデータ領域、ディレクトリエントリ領域に加えてFAT領域への書き込みが必要となる。「ファイルへのデータ書き込み」における最適な同期制御の手順を図8のフローチャートを基に説明する。
まず、ステップS801においてデータを書き込む領域に十分な空き領域があるか確認する。空きがある場合はステップS803に飛んでデータの書き込みを行う。空きがない場合はファイルの拡張を行うためにステップS802に進む。
ステップS806ではFAT領域のみフラッシュを行う。このとき、ステップS802で保護したバッファキャッシュはそのままでFAT領域のフラッシュを行う。その後でステップS802で保護したキャッシュの保護を解除しフラッシュする。ステップS801からステップS803に飛んだ後このステップに到達した場合、このステップで実施する処理は不要である。
データブロックが割り当てられているファイルを削除する場合は、ディレクトリエントリ領域とFAT領域への書込みが必要となる。データブロックの割り当てがないファイルではディレクトリエントリ領域への書き込みのみである。本実施形態のファイル管理装置によるファイルの削除処理における同期制御の手順を図9のフローチャートを基に説明する。
データの書き込みが発生しない点以外は「ファイルへのデータ書き込み」と同じである。よって、更新領域はディレクトリエントリ領域およびFAT領域である。ただし、伸長した領域にゼロを書き込む実装においては「ファイルへのデータ書き込みと」全く同じ記録手順となる。本実施形態のファイル管理装置による伸長処理について同期制御の手順を図10のフローチャートを基に説明する。
基本的には「ファイルの伸長」の逆順である。ただし、短縮という性質上、ディレクトリエントリ領域のゼロクリアはないので、その点も伸長の場合と異なる。本実施形態のファイル管理装置によるファイルの短縮処理について、同期制御の手順を図11のフローチャートを基に説明する。
「ディレクトリの作成」は新たなデータブロックの確保とディレクトリエントリの作成の2段階の手順から成り立つ。このような特性から、「ディレクトリの作成」においてはディレクトリエントリ領域およびFAT領域の領域単位でのフラッシュがそれぞれ2度発生することに注意が必要である。ディレクトリエントリの作成については「ファイルの作成」の場合とおなじステップを踏めば良いので、ここではデータブロックの確保を主眼とする。「ディレクトリの作成」における最適な同期制御の手順を図12のフローチャートを基に説明する。
最後にステップS1205では「ファイルの作成」と同じ記録手順でディレクトリエントリの作成処理を実施する。
削除対象のデータブロックがファイルであるかディレクトリであるかという点が異なるだけで、「ファイルの削除」と同様の処理であるためここではその詳細を省略する。
これらのAPIについては更新する領域がディレクトリエントリ領域のみであるため、複雑な同期制御は不要である。
前述した実施形態はFATファイルシステムを前提として説明を行ったが、本発明はFATのようなデータ領域、ディレクトリエントリ領域、FAT領域(ここでは、データブロックのチェ−ンを表現する領域とする)を持つファイルシステムにも適用することができる。また、本発明はバッファキャッシュを管理する際のアルゴリズムもLRUに限定されない。
Claims (23)
- ファイルに含まれるデータを格納するデータ領域と、前記データ領域の使用状態および連結状態を示す管理情報を格納する第1メタデータ領域と、前記ファイルのサイズを示すインデックス情報を格納する第2メタデータ領域と、を記憶装置に設けてファイルを管理するファイル管理装置であって、
ファイル操作指示を受け付ける受け付け手段と、
前記データ領域と、前記第1メタデータ領域と、前記第2メタデータ領域と、の少なくとも2つ以上の領域について、前記受け付け手段で受け付けたファイル操作指示の種類に応じた順番で更新する制御手段と、
を有することを特徴とするファイル管理装置。 - データを格納する複数のブロックと、前記複数のブロックの使用状態および連結状態を示す管理情報を格納するファイルアロケーションテーブルと、前記ファイルのサイズを示すインデックス情報を格納するディレクトリエントリと、を記憶装置に設けてファイルを管理するファイル管理装置であって、
ファイル操作指示を受け付ける受け付け手段と、
少なくとも1つ以上の前記ブロックと、前記ファイルアロケーションテーブルと、前記ディレクトリエントリと、の少なくとも2つ以上について、前記受け付け手段で受け付けたファイル操作指示の種類に応じた順番で更新するように制御する制御手段と、
を有することを特徴とするファイル管理装置。 - 前記受け付け手段は第1ファイル操作指示と第2ファイル操作指示を受け付け、前記制御手段は前記第1ファイル操作指示と前記第2ファイル操作指示について、異なる順番で前記データと、前記管理情報と、前記インデックス情報と、の少なくとも2つ以上について更新するように制御することを特徴とする請求項請求項1又は2に記載のファイル管理装置。
- 前記受け付け手段の受け付けたファイル操作指示の種類がファイルの作成処理に対応する場合、前記制御手段は前記記憶装置のインデックス情報を更新してから前記記憶装置の管理情報を更新するように制御することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のファイル管理装置。
- 前記受け付け手段の受け付けたファイル操作指示の種類がファイルへのデータ書き込み処理に対応する場合、前記制御手段は前記記憶装置について、前記データを更新してから前記管理情報を更新し、次に前記インデックス情報を更新するように制御することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のファイル管理装置。
- 前記受け付け手段の受け付けたファイル操作指示の種類がファイルの削除処理に対応する場合、前記制御手段は前記記憶装置のインデックス情報を更新してから前記記憶装置の管理情報を更新するように制御することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のファイル管理装置。
- 前記受け付け手段の受け付けたファイル操作指示の種類がファイルの伸長処理に対応する場合、前記制御手段は前記記憶装置の管理情報を更新してから前記記憶装置のインデックス情報を更新するように制御することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のファイル管理装置。
- 前記受け付け手段の受け付けたファイル操作指示の種類がファイルの短縮処理に対応する場合、前記制御手段は前記記憶装置のインデックス情報を更新してから前記記憶装置の管理情報を更新するように制御することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載のファイル管理装置。
- 前記ファイル操作指示に関して前記記憶装置のアクセス対象の内容をキャッシュ情報として複数保持するバッファキャッシュを更に備え、
前記制御手段は、前記バッファキャッシュにキャッシュされているキャッシュ情報を前記ファイル操作指示の内容に応じて更新する更新手段と、前記更新手段の更新したキャッシュ情報を前記ファイル操作指示の種類の応じた順番で前記記憶装置のアクセス対象に書き出す書き出し手段とを備えていることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載のファイル管理装置。 - 前記受け付け手段の受け付けたファイル操作指示の種類がファイルの作成処理に対応する場合、前記制御手段は、前記作成処理により作成するファイルについて前記記憶装置に記憶されているファイル末尾の管理情報の更新を、前記作成処理に関する他の管理情報を前記記憶装置へ書き出した後にするように制御することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載のファイル管理装置。
- 前記受け付け手段の受け付けたファイル操作指示の種類がファイルへの書き込み処理に対応する場合、前記制御手段は、前記記憶装置に記憶されているファイル末尾の管理情報の更新を、前記書き込み処理に関して他の管理情報を前記書き出した後にするように制御することを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載のファイル管理装置。
- 前記受け付け手段の受け付けたファイル操作指示の種類がファイルの伸長処理に対応する場合、前記制御手段は、前記記憶装置に記憶されているファイル末尾の管理情報の更新を、前記伸長処理に関して他の管理情報を前記記憶装置へ書き出した後にするように制御することを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載のファイル管理装置。
- 前記受け付け手段の受け付けたファイル操作指示の種類がファイルの短縮処理に対応する場合、前記制御手段は、前記短縮処理で短縮するファイルに関するFATチェーンの終端を含むキャッシュ情報を、前記管理情報に関する他のキャッシュ情報を書き出す前に前記記憶装置へ書き出すように制御することを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載のファイル管理装置。
- 前記受け付け手段の受け付けたファイル操作指示の種類がディレクトリの作成処理に対応する場合、
前記制御手段は、前記ディレクトリエントリを作成するデータ領域を確保するために、確保するデータ領域に関するFATのキャッシュを保護し、データ領域を確保するためにインデックス情報と他のFATに関するキャッシュ情報とを書き出した後に保護したFATのキャッシュ情報を書き出すように制御し、
次に前記ディレクトリエントリに関するファイルを作成するために、前記制御手段は前記記憶装置の管理情報を更新してから前記記憶装置のインデックス情報を更新し、作成するファイルについて前記記憶装置に記憶されているファイル末尾の管理情報の更新を、前記作成処理に関する他の管理情報を前記記憶装置へ書き出した後にするように制御することを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載のファイル管理装置。 - 前記受け付け手段の受け付けたファイル操作指示の種類がディレクトリの削除処理に対応する場合、前記制御手段は前記記憶装置のインデックス情報を更新してから前記記憶装置の管理情報を更新するように制御することを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載のファイル管理装置。
- 前記ディレクトリエントリはファイル又はディレクトリの名前、およびファイル又はディレクトリのサイズ、タイムスタンプを示す情報を含んでいることを特徴とする請求項2に記載のファイル管理装置。
- 前記制御手段は、前記ファイル操作指示の種類に応じて、前記複数の領域のいずれかに属し前記記憶装置に記憶されている第1の情報の更新を、当該第1の情報と同じ領域に属している第2の情報を前記記憶装置に書き出した後にするように制御することを特徴とする請求項1に記載のファイル管理装置。
- 前記制御手段は、前記ファイル操作指示の種類に応じて、前記複数の領域のいずれかに属する第3の情報を、当該第3の情報と同じ領域に属している第2の情報よりも優先的に前記記憶装置に書き出すように制御することを特徴とする請求項1に記載のファイル管理装置。
- 前記ファイル操作指示の種類はAPI(Application−Programming−Interface)の種類であることを特徴とする請求項1乃至18のいずれか1項に記載のファイル管理装置。
- ファイルに含まれるデータを格納するデータ領域と、前記データ領域の使用状態および連結状態を示す管理情報を格納する第1メタデータ領域と、前記ファイルのサイズを示すインデックス情報を格納する第2メタデータ領域と、を設けられた記憶装置を管理するファイル管理方法であって、
操作指示を受け付ける受け付け工程と、
前記データ領域と、前記第1メタデータ領域と、前記第2メタデータ領域と、の少なくとも2つ以上の領域について、前記受け付け工程で受け付けたファイル操作指示の種類に応じた順番で更新する更新工程と、
を有することを特徴とするファイル管理方法。 - データを格納する複数のブロックと、前記複数のブロックの使用状態および連結状態を示す管理情報を格納するファイルアロケーションテーブルと、前記ファイルのサイズを示すインデックス情報を格納するディレクトリエントリと、を有する記憶装置を管理するファイル管理方法であって、
操作指示を受け付ける受け付け工程と、
少なくとも1つ以上の前記ブロックと、前記ファイルアロケーションテーブルと、前記ディレクトリエントリと、の少なくとも2つ以上について、前記受け付け工程で受け付けたファイル操作指示の種類に応じた順番で更新する更新工程と、
を有することを特徴とするファイル管理方法。 - コンピュータを、
ファイルに含まれるデータを格納するデータ領域と、前記データ領域の使用状態および連結状態を示す管理情報を格納する第1メタデータ領域と、前記ファイルのサイズを示すインデックス情報を格納する第2メタデータ領域と、を記憶装置に設けてファイルを管理するファイル管理装置であって、
ファイル操作指示を受け付ける受け付け手段と、
前記データ領域と、前記第1メタデータ領域と、前記第2メタデータ領域と、の少なくとも2つ以上の領域について、前記受け付け手段で受け付けたファイル操作指示の種類に応じた順番で更新する制御手段と、
を有するファイル管理装置として機能させることを特徴とするプログラム - コンピュータを、
データを格納する複数のブロックと、前記複数のブロックの使用状態および連結状態を示す管理情報を格納するファイルアロケーションテーブルと、前記ファイルのサイズを示すインデックス情報を格納するディレクトリエントリと、を記憶装置に設けてファイルを管理するファイル管理装置であって、
ファイル操作指示を受け付ける受け付け手段と、
少なくとも1つ以上の前記ブロックと、前記ファイルアロケーションテーブルと、前記ディレクトリエントリと、の少なくとも2つ以上について、前記受け付け手段で受け付けたファイル操作指示の種類に応じた順番で更新する制御手段と、
を有するファイル管理装置として機能させることを特徴とするプログラム。
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