JP2013156766A - 情報処理装置、メモリ管理方法およびメモリ管理プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】サーバは、ディスクなどの記憶部から読み出されたデータまたは記憶部に書き込まれたデータをメモリにキャッシュする。サーバは、キャッシュ制御によってメモリにキャッシュされたデータをメモリから削除する際に、削除対象のデータと同一ファイルに含まれるデータをメモリから選択する。サーバは、削除対象のデータと選択されたデータとを一括してメモリから削除する。
【選択図】図2
Description
図1は、実施例1に係る情報処理システムの全体構成例を示す図である。図1に示すように、情報処理システムは、サーバ10とサーバ20とサーバ30とがネットワーク5を介して相互に接続される。なお、ここでは、3台のサーバで構成される例を示したが、これに限定されるものではなく、1台以上であればよい。また、各サーバは、例えばWebサーバ、アプリケーションサーバなどであり、処理内容を限定するものではない。
次に、図1に示したサーバについて説明する。図1に示したサーバは同様の構成を有するので、ここでは、サーバ10を例にして説明する。図2は、実施例1に係るサーバの構成を示す機能ブロック図である。図2に示すように、サーバ10は、通信制御部11と、ディスク12と、メモリ13と、制御部14とを有する。なお、図2に示した処理部は、あくまで例示であり、マウスなどの入力部やディスプレイなどの表示部など他の処理部を有していてもよい。
次に、サーバ10が実行するキャッシュ管理処理の流れを説明する。図6は、実施例1に係るサーバが実行するキャッシュ管理処理の流れを示すフローチャートである。
次に、上述した各処理の具体例を説明する。ここでは、ページキャッシュによるキャッシュ管理情報のエントリ更新処理とリードまたはライトによるキャッシュ管理情報のエントリ更新処理とを説明する。
図7は、ページキャッシュの削除によるエントリ更新処理の具体例を示す図である。図7に示すように、キャッシュ管理情報は、inode番号が「0x12345678」であるファイルの情報を先頭エントリとして、複数のエントリをリンク接続させて構成される。
図8は、ファイルのリードまたはライトによるエントリ更新処理の具体例を示す図である。図8に示すように、キャッシュ管理情報は、inode番号が「0x12345678」であるファイルの情報を先頭エントリとして、複数のエントリをリンク接続させて構成される。
図9は、実施例2に係る情報処理システムの全体構成例を示す図である。図9に示すように、この情報処理システムは、図1に示した情報処理システムと同様の構成を有する。実施例1と異なる点は、1台の代表サーバがグローバルキャッシュ管理表を保持し、それ以外の各サーバがグローバルキャッシュ管理表のコピーを保持している点である。
図10は、実施例2に係るサーバの構成を示す機能ブロック図である。図10に示すように、サーバ10は、通信制御部11とディスク12とメモリ13と制御部14とを有する。実施例1と異なる点は、メモリ13のテーブル領域13cにグローバルキャッシュ管理表を保持している点と、グローバルキャッシュ管理部18を有する点である。なお、グローバルキャッシュ管理部18は、代表サーバと他サーバとで処理が異なるので、それぞれについて説明する。
ノード10が代表ノードであるとする。この場合、グローバルキャッシュ管理部18は、グローバルキャッシュ管理表の生成および配布を実行する。具体的には、グローバルキャッシュ管理部18は、キャッシュしているファイルのinode番号とファイル名と仮想記憶域の残量とを他のノードから受信した場合に、グローバルキャッシュ管理表の生成または更新を実行して各サーバに配布する。
次に、ノード10が代表ノード以外の一般ノードであるとする。この場合、グローバルキャッシュ管理部18は、グローバルキャッシュ管理表のエントリ情報の送信を実行する。具体的には、グローバルキャッシュ管理部18は、所定の間隔で、キャッシュ管理情報の最後尾から事前に定義された数だけエントリを取得し、inode番号に対応するファイル名を取得し、取得した時点の仮想記憶域の空き容量をOSから取得する。そして、グローバルキャッシュ管理部18は、取得した情報を代表ノードに送信する。グローバルキャッシュ管理部18は、この送信の応答として、代表サーバからグローバルキャッシュ管理表のコピーを受信する。そして、グローバルキャッシュ管理部18は、受信したグローバルキャッシュ管理表のコピーで、メモリ13のテーブル領域13cに格納されるグローバルキャッシュ管理表を更新する。
次に、実施例2に係るサーバ10が実行する処理の流れを説明する。図12は、実施例2に係るサーバが実行するグローバルキャッシュ管理処理の流れを示すフローチャートである。図12に示した処理は、図6に示したS102とS103の間、S115とS103の間で、それぞれ実行される。
例えば、図2等で説明したディスク12は、ハードディスクドライブに限定されるものではなく、SSD(Solid State Drive)などであってもよく、メモリに比べて低速であり、キャッシュの元データが記憶される記憶装置であればよい。
例えば、ファイルをキャッシュから削除する判定基準の1つとして、サーバの仮想記憶域の残量を用いる場合を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、実施例1では、ページキャッシュ既解放率「R」が閾値「Rt」より小さいか否かだけを判定するようにしてもよい。また、実施例2では、S203とS204の処理を省略することもできる。
例えば、実施例1では、ページキャッシュ既解放率「R」を算出して、削除対象のファイルを特定してから、当該ファイルのページキャッシュをメモリから選択して削除する例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、サーバは、ページキャッシュ既解放率「R」を算出することなく、単に最近参照されていないページキャッシュを削除すると決定する。そして、サーバは、当該ページキャッシュのinode番号と同じinode番号を有するページキャッシュを一括して、メモリから選択して削除することもできる。
また、本実施例において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともできる。あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
ところで、上記の実施例で説明した各種の処理は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータシステムで実行することによって実現することができる。そこで、以下では、上記の実施例と同様の機能を有するプログラムを実行するコンピュータの一例を説明する。
11 通信制御部
12 ディスク
12a ファイル領域
12b 定義値領域
13 メモリ
13a 管理領域
13b ページキャッシュ領域
13c テーブル領域
14 制御部
15 OS実行部
16 アプリ実行部
17 キャッシュ管理部
17a 生成部
17b 算出部
17c 選択部
17d 削除依頼部
17e 閾値更新部
18 グローバルキャッシュ管理部
Claims (10)
- 記憶部から読み出されたデータまたは前記記憶部に書き込まれたデータをメモリにキャッシュするキャッシュ制御部と、
前記キャッシュ制御部によって前記メモリにキャッシュされたデータを前記メモリから削除する際に、削除対象のデータと同一ファイルに含まれるデータを前記メモリから選択する選択部と、
前記削除対象のデータと前記選択部によって選択されたデータとを前記メモリから削除する削除部と
を有することを特徴とする情報処理装置。 - 前記キャッシュされたデータを含むファイルを識別する識別子と、所定時間前にメモリにキャッシュされていた前記ファイルのページキャッシュの総数とに対応付けて、所定時間内に前記記憶部から読み出された前記ファイルのページキャッシュまたは前記記憶部に書き込まれた前記ファイルのページキャッシュを計数したページ管理情報を生成する生成部と、
前記ページ管理情報に含まれるページキャッシュ数とページキャッシュの総数と、現時点でメモリにキャッシュされている前記ファイルのページキャッシュの総数とを用いて、前記削除対象のデータを含むファイルのページキャッシュが前記所定時間内にメモリから解放された割合を算出する算出部と、を有し、
前記選択部は、前記算出部によって算出された割合が閾値を超える場合に、前記削除対象のデータと同一ファイルに含まれるデータを前記メモリから選択することを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記選択部は、前記算出部によって算出された割合が閾値を超える場合、かつ、前記メモリの物理領域に対して仮想的に割当てた仮想メモリ領域の空き容量が所定値よりも少ない場合に、前記削除対象のデータと同一ファイルに含まれるデータを前記メモリから選択することを特徴とする請求項2に記載の情報処理装置。
- 前記算出部によって算出された前記現時点での割合と、前記算出部によって算出された前記所定時間前の割合との差が第1の基準値より大きい場合には、前記閾値をより小さい値に更新し、前記差が第2の基準値より小さい場合には、前記閾値をより大きな値に更新する閾値更新部さらに有することを特徴とする請求項2に記載の情報処理装置。
- 前記生成部は、前記メモリにキャッシュされているデータのうち最近参照されていないデータから順に、前記ページ管理情報を生成し、
前記算出部は、前記ページ管理情報の先頭のエントリから順に前記割合を算出し、前記割合を算出したエントリを前記ページ管理情報の最後尾に移動させることを特徴とする請求項2に記載の情報処理装置。 - 前記生成部は、前記メモリにキャッシュされているデータのうち最近参照されていないデータから順に、前記ページ管理情報を生成し、
前記算出部は、前記ページ管理情報のエントリのうち前記記憶部から読み出されたまたは前記記憶部に書き込まれたデータに対応するエントリを、前記ページ管理情報の最後尾に移動させることを特徴とする請求項2に記載の情報処理装置。 - 他の情報処理装置が有するメモリにキャッシュされているファイルを識別する識別子を各情報処理装置から取得する取得部と、
前記算出部によって前記削除対象のデータが所定数以上の前記他の情報処理装置のメモリにキャッシュされているか否かを、前記取得部によって取得された識別子を用いて判定する判定部とをさらに有し、
前記選択部は、前記判定部によって、前記削除対象のデータが所定数以上の前記他の情報処理装置のメモリにキャッシュされていると判定された場合には、前記削除対象のデータを含むファイルを削除対象から除外することを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記取得部は、前記識別子とともに前記各情報処理装置における前記仮想メモリ領域の残量を取得し、
前記選択部は、さらに、前記削除対象のデータに対応付けられた前記仮想メモリ領域の残量が所定値以下の場合に、前記削除対象のデータを含むファイルを削除対象から除外することを特徴とする請求項6に記載の情報処理装置。 - コンピュータが、
記憶部から読み出されたデータまたは前記記憶部に書き込まれたデータをメモリにキャッシュし、
前記メモリにキャッシュされたデータを前記メモリから削除する際に、削除対象のデータと同一ファイルに含まれるデータを前記メモリから選択し、
前記削除対象のデータと前記選択されたデータとを前記メモリから削除する
処理を実行することを特徴とするメモリ管理方法。 - コンピュータに、
記憶部から読み出されたデータまたは前記記憶部に書き込まれたデータをメモリにキャッシュし、
前記メモリにキャッシュされたデータを前記メモリから削除する際に、削除対象のデータと同一ファイルに含まれるデータを前記メモリから選択し、
前記削除対象のデータと前記選択されたデータとを前記メモリから削除する
処理を実行させることを特徴とするメモリ管理プログラム。
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