JP2022186582A - 情報処理装置制御プログラム、情報処理装置制御方法及び情報処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】メモリを効率よく利用する情報処理装置制御プログラム、情報処理装置制御方法及び情報処理装置を提供する。【解決手段】情報処理装置１において、制御部１００のＤＩＭＭ（Ｄｕａｌ Ｉｎｌｉｎｅ Ｍｅｍｏｒｙ Ｍｏｄｕｌｅ）書換回数監視部１５１は、ＰＭＥＭ（Ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ Ｍｅｍｏｒｙ）３０１～３０３のモジュール毎の総書き換え回数を取得する。ファイル移動部１５２は、ＰＭＥＭ３０１～３０３のページ毎のページ書き換え回数を基に特定のファイルの書き換え回数を取得して、特定のファイルの書き換え回数が移動閾値以上の場合、特定のファイルが格納されたモジュールよりも総書き換え回数の少ないモジュールに特定のファイルを移動する。【選択図】図３

Description

本発明は、情報処理装置制御プログラム、情報処理装置制御方法及び情報処理装置に関する。

近年、パーシステントメモリ（ＰＭＥＭ：Persistent Memory）が登場し、容量の大きい不揮発性メインメモリとしての使用が注目されている。ＰＭＥＭの書き換え耐久性は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）よりも低い。一例として、ＤＲＡＭの書き換え寿命が１０^１５サイクルであるのに対して、ＰＭＥＭの書き換え寿命は１０^８サイクルであると言われる。

例えば、ＰＭＥＭを用いた情報処理装置のハードウェア構成としては以下のようなものがある。１つのＣＰＵ（Central Processing Unit）に対して複数枚のＰＭＥＭ ＤＩＭＭ（Dual Inline Memory Module）が接続される。ＣＰＵには、ＰＭＣ（Hardware Performance Monitoring Counter）と呼ばれる監視装置及びメモリコントローラなどが搭載される。ＰＭＣは、実行されるハードウェアのイベントの回数をカウントする。さらに、ＰＭＣは、ＰＭＥＭの書き換え回数もカウント可能である。

例えば、ＰＭＥＭ ＤＩＭＭは、インターリーブされずにそれぞれ個別のＰＭＥＭデバイスとして使用される場合がある。ＣＰＵにより動作されるアプリケーションは、各ＰＭＥＭに対してロード命令やストア命令によりバイトアクセスする。この場合、アプリケーションは、ＯＳ（Operating System）のファイルシステムを介さずに、ＰＭＥＭに直接アクセスを行う。

このように、ＰＭＥＭ ＤＩＭＭをインターリーブせずに使用することで、以下のような利点がある。１つは、プロセスに割り当てるＰＭＥＭ ＤＩＭＭを物理的に分離することで動作安定性を向上させることができる。逆に、インターリーブした場合、プロセス数が多いほどＰＭＥＭ ＤＩＭＭの競合が発生し、動作が不安定になるおそれがある。また、他の１つは、セキュリティ対策として機能させることができる。例えば、ＰＭＥＭ ＤＩＭＭを物理的に分離することで、サイドチャネル攻撃を抑止することができる。また、同じＰＭＥＭ ＤＩＭＭへの他のプロセスによるアクセス悪影響を軽減することができる。

ここで、ＰＭＥＭの使用手順を説明する。アプリケーションからメモリマップシステムコールが呼び出される。ＯＳは、メモリマップシステムコールを受けて、アプリケーションの仮想アドレス空間にファイルをメモリマップする。次に、アプリケーションは、ロード命令やストア命令でＯＳを介さずにファイルに直接アクセスする。その後、アプリケーションは、メモリアンマップシステムコールを呼び出す。ＯＳは、メモリアンマップシステムコールを受けて、仮想アドレス空間からファイルをアンマップする。

なお、不揮発性メモリの管理技術として、メインメモリ内のデータ格納部にページ毎の書き換え回数の情報を格納し、ページ単位で不揮発性メモリＤＩＭＭ内での書き換え回数の平滑化を行う技術が提案されている。また、不揮発メモリで構成されたメインメモリを固定長のブロック単位で分け、ブロック毎に書き換え回数を管理し、書き込みの多いブロックを非使用ブロックとする技術が提案されている。

特開２０１３－２５４３５７号公報 米国特許出願公開第２０１３／０２８２９６７号明細書

しかしながら、従来のＰＭＥＭ ＤＩＭＭの管理方法では、複数のＰＭＥＭ ＤＩＭＭにおいて特定のＰＭＥＭ ＤＩＭＭに書き換えが集中する場合、書き換えが集中したＰＭＥＭ ＤＩＭＭが他と比べて早くウェアアウトしてしまう。ウェアアウトした場合、そのＰＭＥＭ ＤＩＭＭの交換などの作業が発生してしまい情報処理装置の作業効率が落ちる。このように、従来のＰＭＥＭ ＤＩＭＭの管理方法ではメモリを効率よく利用することが困難である。

そこで、ＰＭＥＭ ＤＩＭＭへのアクセスを平滑化することが望ましいが、ＰＭＥＭ ＤＩＭＭへＯＳを介さずアプリケーションがアクセスする場合、ＯＳやファイルシステムといったソフトウェアではＰＭＥＭの書き換え回数を把握することが困難である。そのため、従来のＰＭＥＭ ＤＩＭＭを搭載した情報処理装置の技術では、メモリを効率よく利用することが困難である。

さらに、ページ単位で不揮発性メモリＤＩＭＭ内での書き換え回数の平滑化を行う技術では、ＰＭＥＭ ＤＩＭＭ間の書き換え回数の平滑化は行われず、メモリを効率よく利用することは困難である。また、不揮発メモリで構成されたメインメモリを固定長のブロック単位で分けブロック毎に書き換え回数を管理する技術では、ファイル単位でのＰＭＥＭ ＤＩＭＭ間の書き換え回数の管理は行われず、メモリを効率よく利用することは困難である。

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、メモリを効率よく利用する情報処理装置制御プログラム、情報処理装置制御方法及び情報処理装置を提供することを目的とする。

本願の開示する情報処理装置制御プログラム、情報処理装置制御方法及び情報処理装置の一つの態様において、ＰＭＥＭのモジュール毎の総書き換え回数を取得し、前記ＰＭＥＭのページ毎のページ書き換え回数を基に特定のファイルの書き換え回数を取得し、ファイル移動部は、前記特定のファイルの書き換え回数が移動閾値以上の場合、前記特定のファイルが格納されたモジュールよりも前記総書き換え回数の少ないモジュールに前記特定のファイルを移動する。

１つの側面では、本発明は、メモリを効率よく利用することができる。

図１は、実施例に係る情報処理装置のハードウェア構成図である。 図２は、ＣＰＵ、ＤＲＡＭ ＤＩＭＭ及びＰＭＥＭ ＤＩＭＭの詳細を示すハードウェア構成図である。 図３は、実施例１に係る情報処理装置のＰＭＥＭ管理に関する機能のブロック図である。 図４は、実施例１に係るＰＭＥＭ毎の総書き換え数の監視処理を説明するための図である。 図５は、実施例１に係るファイル移動処理を説明するための図である。 図６は、ページの書き換え回数管理処理を説明するための図である。 図７は、実施例１に係るＰＭＥＭ毎の総書き換え数の監視処理のフローチャートである。 図８は、ページの書き換え回数管理処理のフローチャートである。 図９は、実施例１に係るファイル移動処理のフローチャートである。 図１０は、複数ファイルの移動を考慮しない場合の短時間での複数ファイルの移動を説明するための図である。 図１１は、実施例２に係る情報処理装置のＰＭＥＭ管理に関する機能のブロック図である。 図１２は、実施例２に係るＰＭＥＭ毎の総書き換え数の監視処理を説明するための図である。 図１３は、ファイルの書き換え頻度の管理処理を説明するための図である。 図１４は、ＰＭＥＭ毎の書き換え頻度算出処理のフローチャートである。 図１５は、ファイルの書き換え頻度管理処理のフローチャートである。 図１６は、実施例２に係るファイル移動処理のフローチャートである。 図１７は、実施例２に係る情報処理装置による複数ファイルの移動を説明するための図である。

以下に、本願の開示する情報処理装置制御プログラム、情報処理装置制御方法及び情報処理装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例により本願の開示する情報処理装置制御プログラム、情報処理装置制御方法及び情報処理装置が限定されるものではない。

図１は、実施例に係る情報処理装置のハードウェア構成図である。情報処理装置１は、図１に示すように、ＣＰＵ１１、ＤＲＡＭ装置１２、ＰＭＥＭ装置１３、記憶装置１４、入出力インタフェース１５、外部記録媒体処理装置１６及び通信インタフェース１７を有する。ＣＰＵ１１は、バスを介して、ＤＲＡＭ装置１２、ＰＭＥＭ装置１３、記憶装置１４、入出力インタフェース１５、外部記録媒体処理装置１６及び通信インタフェース１７に接続される。

入出力インタフェース１５は、外部からの信号の入力及び外部への信号の出力のインタフェースである。入出力インタフェース１５は、例えば、キーボードやマウスといった入力装置及びモニタなどの出力装置が接続される。入出力インタフェース１５は、入力装置を用いて入力された信号をＣＰＵ１１へバスを介して送信する。入出力インタフェース１５は、ＣＰＵ１１から出力を指示された信号を出力装置へバスを介して送信して出力させる。

外部記録媒体処理装置１６は、ＣＤ（Compact Disk）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの搬送可能記憶媒体が装着可能である。そして、外部記録媒体処理装置１６は、装着された搬送可能記憶媒体からのデータの読出しや、装着された搬送可能記憶媒体へのデータの読出しを行う。

通信インタフェース１７は、外部装置との通信を中継するインタフェースである。例えば、通信インタフェース１７は、情報処理装置１で動作するアプリケーションの利用者の端末装置とＣＰＵ１１との間の通信を中継する。

記憶装置１４は、ハードディスクやＳＳＤ（Solid State Drive）などの補助記憶装置である。記憶装置１４は、以下に説明する情報処理装置１が有する各種機能を実現するためのプログラム及びＯＳやアプリケーションなどを含む各種プログラムを格納する。

ＤＲＡＭ装置１２は、複数のＤＲＡＭ ＤＩＭＭを有する。また、ＰＭＥＭ装置１３は、複数のＰＭＥＭ ＤＩＭＭを有する。ＤＲＡＭ装置１２及びＰＭＥＭ装置１３は、いずれも主記憶装置として動作する。

ＣＰＵ１１は、記憶装置１４から各種プログラムを読み出してＤＲＡＭ装置１２のＤＲＡＭ又はＰＭＥＭ装置１３のＰＭＥＭに展開して実行する。これにより、ＣＰＵ１１は、例えば、ＯＳやアプリケーションを動作させる。さらに、ＣＰＵ１１は、以下に説明する情報処理装置１が有する各種機能を実現する。

図２は、ＣＰＵ、ＤＲＡＭ ＤＩＭＭ及びＰＭＥＭ ＤＩＭＭの詳細を示すハードウェア構成図である。

ＤＲＡＭ ＤＩＭＭ１２１～１２３は、図１のＤＲＡＭ装置１２に含まれる。ＤＲＡＭ ＤＩＭＭ１２１～１２３は、ＤＲＡＭを複数搭載したモジュールである。ＰＭＥＭ ＤＩＭＭ１３１～１３３は、図１のＰＭＥＭ装置１３に含まれる。ＰＭＥＭ ＤＩＭＭ１３１～１３３は、ＰＭＥＭを複数搭載したモジュールである。ＤＲＡＭ ＤＩＭＭ１２１～１２３及びＰＭＥＭ ＤＩＭＭ１３１～１３３は、いずれもそれぞれが１つのメモリスロット（不図示）に搭載される。ＰＭＥＭ及びＤＲＡＭは、ＤＲＡＭ ＤＩＭＭ１２１～１２３又はＰＭＥＭ ＤＩＭＭ１３１～１３３の単位でデータの読み書きが行われる。本実施例では、ＰＭＥＭ ＤＩＭＭは、インターリーブされずに使用される。

ＣＰＵ１１は、図２に示すように、ＰＭＣ１１１、メモリコントローラ１１２、メモリ管理ユニット１１３及びＣＰＵコア１１４を有する。メモリコントローラ１１２には、ＤＲＡＭ ＤＩＭＭ１２１～１２３が接続される。また、メモリコントローラ１１２には、ＰＭＥＭ ＤＩＭＭ１３１～１３３が接続される。

ＰＭＣ１１１、メモリ管理ユニット１１３及びＣＰＵコア１１４は、メモリコントローラ１１２を介して、ＤＲＡＭ ＤＩＭＭ１２１～１２３及びＰＭＥＭ ＤＩＭＭ１３１～１３３にアクセスする。ＣＰＵコア１１４は、ＯＳやアプリケーションを動作させる。

ＰＭＣ１１１は、実行されるハードウェアのイベントの回数のカウントを行う監視装置である。ハードウェアのイベントとしては、例えば、クロック、命令のリタイア、キャッシュヒット・ミス、メモリアクセスなどがある。特に、ＰＭＣ１１１は、ＰＭＥＭ ＤＩＭＭ１３１～１３３のそれぞれの書き換え回数のカウントを行う。

メモリ管理ユニット１１３は、ＭＭＵ（Memory Management Unit）とも呼ばれる。メモリ管理ユニット１１３は、アプリケーション実行部１０２から指定された仮想アドレスを物理アドレスに変換する。

図３は、実施例１に係る情報処理装置のＰＭＥＭ管理に関する機能のブロック図である。次に、図３を参照して、本実施例に係る情報処理装置１によるＰＭＥＭ管理について説明する。

情報処理装置１は、制御部１００、ＰＭＥＭ３０１～３０３及びＤＲＡＭ１２０を有する。制御部１００の機能は、図１及び２に例示したＣＰＵ１１により実現される。また、ＰＭＥＭ３０１～３０３は、図２に例示したＰＭＥＭ ＤＩＭＭ１３１～１３３のそれぞれにあたる。すなわち、ＰＭＥＭ３０１～３０３は、それぞれ異なるＤＩＭＭであり、ＰＭＥＭ３０１～３０３の間でインターリーブは行われない。以下では、ＰＭＥＭ３０１～３０３のそれぞれを区別しない場合、ＰＭＥＭ３００と呼ぶ。ＤＲＡＭ１２０は、図２に例示したＤＲＡＭ ＤＩＭＭ１２１～１２３にあたる。ここでは、ＤＲＡＭ ＤＩＭＭ１２１～１２３のそれぞれを区別せずに、ＤＲＡＭ１２０と表す。

ＤＲＡＭ１２０は、ページテーブル２００を有する。ページテーブル２００は、ＯＳが用いる仮想アドレスと実際のメモリにおける物理アドレスとを対応付けるために使われるデータ構造である。

制御部１００は、ＯＳ実行部１０１、アプリケーション実行部１０２、ＰＭＣ１１１、メモリコントローラ１１２Ａ及び１１２Ｂ、並びに、メモリ管理ユニット１１３を有する。メモリコントローラ１１２Ａ及び１１２Ｂは、図１のメモリコントローラ１１２にあたる。図３では、ＰＭＣ１１１、メモリコントローラ１１２Ａ及び１１２Ｂ、並びに、メモリ管理ユニット１１３については、各機能を実現する図２におけるハードウェアで表した。ここで、図３では、説明の都合上、メモリコントローラ１１２をメモリコントローラ１１２Ａ及び１１２Ｂの２つで表したが、メモリコントローラ１１２は１つでもよい。

ＯＳ実行部１０１は、ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１、ファイル移動部１５２、命令処理部１５３及びメモリマップ情報１５４を有する。ＯＳ実行部１０１は、例えば、ＣＰＵコア１１４により実現される。

ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１は、各ＰＭＥＭ３００をＰＭＣ１１１経由で監視して、定期的にＰＭＥＭ３００毎の総書き換え回数をＰＭＣ１１１から取得する。そして、ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１は、ファイル移動部１０からの取得要求に応じて、取得したＰＭＥＭ３００毎の総書き換え回数を通知する。

図４は、実施例１に係るＰＭＥＭ毎の総書き換え数の監視処理を説明するための図である。ここで、図４を参照して、ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１の動作を説明する。図４では、説明を分かり易くするため、メモリコントローラ１１２Ａを省略した。ただし、実際には、ＰＭＣ１１１は、メモリコントローラ１１２Ａを介してＰＭＥＭ３００にアクセスする。

ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１は、図４に示すような、総書き換え回数管理ファイル１１０を有する。総書き換え回数管理ファイル１１０は、統計情報であるＰＭＥＭ３００毎の総書き換え回数を登録して管理するファイルである。ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１は、何も登録されていない状態の総書き換え回数管理ファイル１１０を初期状態として用いることができる。

ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１は、定期的に各ＰＭＥＭ３００の書き換え回数の取得要求をＰＭＣ１１１に行う。そして、ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１は、各ＰＭＥＭ３００の書き換え回数を取得する。

次に、ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１は、前回取得した書き換え回数を総書き換え回数管理ファイル１１０から取得する。ここで、総書き換え回数管理ファイル１１０が初期状態の場合、ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１は、例えば前回取得した書き換え回数として０を取得してもよい。

次に、ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１は、今回取得した各ＰＭＥＭ３００の書き換え回数から前回取得した書き換え回数を減算する。その後、ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１は、前回算出した各ＰＭＥＭ３００の総書き換え回数のそれぞれに、算出した各差分を加算して、ＰＭＥＭ３００毎の総書き換え回数を新たに算出する。その後、ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１は、算出した各ＰＭＥＭ３００の総書き換え回数で総書き換え回数管理ファイル１１０の情報を上書きして更新する。

ここで、ＰＭＣ１１１は、ＣＰＵ１１に配置できる個数が物理的に限られている。そのため、各ＰＭＣ１１１は、異なるイベントを同じカウンタでカウントする場合がある。すなわち、イベント切り替え時にはそれまでのカウンタ値がリセットされる。このように、ＰＭＣ１１１がリセットされる可能性があり、各ＰＭＥＭ３００のトータルの書き換え回数がカウントされない場合がある。そのため、本実施例に係るＤＩＭＭ書換回数監視部１５１は、前回のカウント値との差分を前回の総書き換え回数に加算することでこれまでの総書き換え回数を算出する。

ただし、特定のＰＭＣ１１１を特定のＰＭＥＭ３００の書き換え回数用に固定することが可能な場合には、ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１は、上述の計算を行わずにカウンタ値をそのまま総書き換え回数として利用することができる。その場合、特定のＰＭＣ１１１では、他のイベントのカウントへの使用は制限される。

さらに、ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１は、各ＰＭＥＭ３００の総書き換え回数の取得要求をファイル移動部１５２から受ける。そして、ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１は、総書き換え回数管理ファイル１１０に登録された各ＰＭＥＭ３００の総書き換え回数の情報を取得してファイル移動部１５２へ出力する。

ファイル移動部１５２は、仮想アドレス空間にマッピングされたファイルのメモリアンマップ時に、アンマップされるファイルの仮想アドレス範囲に対応する各ページの書き換え回数を把握して、ファイルの書き換え回数を算出する。そして、ファイル移動部１５２は、ファイルの書き換え回数が所定の移動閾値を超えた場合、書き換え回数が最小のＰＭＥＭ３００へファイルを移動する。これにより、ファイル移動部１５２は、ＰＭＥＭ３００間での書き換え回数の平滑化を行うことができる。以下に、ファイル移動部１５２の詳細について説明する。

ファイル移動部１５２は、メモリアンマップの開始の通知を命令処理部１５３から受ける。次に、ファイル移動部１５２は、仮想アドレス空間にマッピングされたファイルをメモリアンマップする際に、仮想アドレス空間におけるアンマップされる仮想アドレス範囲を命令処理部１５３から取得する。

図５は、実施例１に係るファイル移動処理を説明するための図である。ここで、図５を参照して、ファイル移動部１５２の動作を説明する。図５では、説明を分かり易くするためメモリコントローラ１１２Ｂを省略した。ただし、実際には、ＰＭＣ１１１は、メモリコントローラ１１２Ａを介してＰＭＥＭ３００にアクセスする。ファイル移動部１５２は、図５に示すように、メモリマップ情報１５４を参照して、仮想アドレス範囲１４１に対応するファイル１４２のファイル名を取得する。このファイル名は、後のファイル移動時に使用される。

次に、ファイル移動部１５２は、ページテーブル２００に登録された仮想アドレス範囲の各ページの書き換え回数の取得要求をメモリ管理ユニット１１３に行う。ページテーブル２００の詳細については後で説明する。その後、ファイル移動部１５２は、図５に示すように、ページテーブル２００に登録された仮想アドレス範囲に対応する物理アドレスを有する各ページの書き換え回数の情報をメモリ管理ユニット１１３から取得する。この各ページの書き換え回数が、ページ書き換え回数の一例にあたる。

次に、ファイル移動部１５２は、取得した各ページの書き換え回数を合計して、ファイルの書き換え回数の総和を算出する。そして、ファイル移動部１５２は、算出した書き換え回数の総和が予め決められた移動閾値以上か否かを判定する。

書き換え回数の総和が予め決められた移動閾値未満の場合、ファイル移動部１５２は、メモリアンマップの実行を命令処理部１５３に通知する。そして、ファイル移動部１５２は、ＰＭＥＭ３００間のファイル移動処理を終了する。

これに対して、書き換え回数の総和が予め決められた移動閾値以上の場合、ファイル移動部１５２は、各ＰＭＥＭ３００の総書き換え回数の取得要求をＤＩＭＭ書換回数監視部１５１に行う。その後、ファイル移動部１５２は、各ＰＭＥＭ３００の総書き換え回数の情報をＤＩＭＭ書換回数監視部１５１から取得する。

次に、ファイル移動部１５２は、判定対象のファイルが配置されたＰＭＥＭ３００の総書き換え回数を抽出する。その後、ファイル移動部１５２は、判定対象のファイルが配置されたＰＭＥＭ３００の総書き換え回数が、各ＰＭＥＭ３００の総書き換え数の全体の中で最も少ないか否かを判定する。判定対象のファイルが配置されたＰＭＥＭ３００の総書き換え回数が最小の場合、移動先となるＰＭＥＭ３００が存在しないので、ファイル移動部１５２は、メモリアンマップの実行を命令処理部１５３に通知して、ＰＭＥＭ３００間のファイル移動処理を終了する。

これに対して、判定対象のファイルが配置されたＰＭＥＭ３００の総書き換え回数が最小でない場合、ファイル移動部１５２は、総書き換え回数が最小のＰＭＥＭ３００を特定する。そして、ファイル移動部１５２は、判定対象のファイルを特定したＰＭＥＭ３００へ移動する。その後、ファイル移動部１５２は、メモリアンマップの実行の許可を命令処理部１５３に通知して、ＰＭＥＭ３００間のファイル移動処理を終了する。

例えば、図５に示すように、ＰＭＥＭ３０１、ＰＭＥＭ３０２、ＰＭＥＭ３０３の順で総書き換え回数が多い場合で説明する。この場合に、例えば、ファイル移動部１５２は、判定対象のファイルがＰＭＥＭ３０３に配置されていると判定する。そして、ファイル移動部１５２は、判定対象のファイルがＰＭＥＭ３０３の総書き換え回数が最小でないことを確認する。次に、ファイル移動部１５２は、総書き換え回数が最小のＰＭＥＭ３００としてＰＭＥＭ３０１を特定する。そして、ファイル移動部１５２は、ＰＭＥＭ３０３に格納されていたファイルをＰＭＥＭ３０３に移動する。この移動は、実際には、ファイル移動部１５２からの指示を受けたメモリコントローラ１１２Ａにより行われる。その後、ファイル移動部１５２は、メモリアンマップの実行を命令処理部１５３に通知して、ＰＭＥＭ３００間のファイル移動処理を終了する。

図３に戻って説明を続ける。命令処理部１５３は、ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１及びファイル移動部１５２により行われる処理以外のＯＳの各種処理を実行する。例えば、命令処理部１５３は、アプリケーション実行部１０２から送出されるメモリマップシステムコールやメモリアンマップシステムコールを処理する。命令処理部１５３は、メモリマップシステムコールの呼び出しをアプリケーション実行部１０２から受ける。そして、命令処理部１５３は、アプリケーションに割り当てた仮想メモリ空間にファイルをメモリマップする。この時、命令処理部１５３は、ファイルに割り当てたメモリ範囲とファイルの情報とを対応付けるメモリマップ情報１５４を生成する。その後、命令処理部１５３は、ファイルをマップした仮想メモリ空間のアドレスをアプリケーション実行部１０２に通知する。

その後、メモリアクセス処理が終了すると、命令処理部１５３は、メモリアンマップシステムコールの呼び出しをアプリケーション実行部１０２から受ける。命令処理部１５３は、メモリアンマップの開始をファイル移動部１５２に通知する。その後、命令処理部１５３は、メモリアンマップの実行の許可をファイル移動部１５２から受けて、仮想アドレス空間からファイルをアンマップする。

アプリケーション実行部１０２は、アプリケーションを動作させて各アプリケーションによる各種処理を実行し、その処理の実行に付随して、ＰＭＥＭ３００へのアクセス処理を開始する。そして、アプリケーション実行部１０２は、ＯＳ実行部１０１の命令処理部１５３に対してメモリマップシステムコールを呼び出す。その後、アプリケーション実行部１０２は、ファイルがマップされた仮想メモリ空間のアドレスの通知を命令処理部１５３から受ける。そして、アプリケーション実行部１０２は、通知された仮想アドレス空間のアドレスを用いてメモリ管理ユニット１１３にメモリマップされたファイルに対する直接データの書き込や読み出しを指示する。その後、メモリアクセス処理が終了すると、アプリケーション実行部１０２は、命令処理部１５３に対してメモリアンマップシステムコールを呼び出す。

ＰＭＣ１１１は、定期的に各ＰＭＥＭ３００の書き換え回数の取得要求を定期的にＤＩＭＭ書換回数監視部１５１から受ける。次に、ＰＭＣ１１１は、メモリコントローラ１１２Ａを介して、ＰＭＥＭ３００毎の書き換え回数を取得する。そして、ＰＭＣ１１１は、取得した各ＰＭＥＭ３００の書き換え回数をＤＩＭＭ書換回数監視部１５１へ応答する。

メモリ管理ユニット１１３は、命令処理部１５３から、メモリマップの指示を受ける。そして、メモリ管理ユニット１１３は、メモリマップで指定された仮想アドレスのメモリ範囲に対応するＰＭＥＭ３００の物理アドレスをメモリコントローラ１１２Ａを介して取得する。そして、メモリ管理ユニット１１３は、通知された仮想アドレスと確保した物理アドレスとの対応を表す変換テーブルを生成して保持する。

また、メモリ管理ユニット１１３は、ＰＭＥＭ３００の各ページの書き換え回数を管理して、メモリアンマップ時に仮想アドレス範囲の各ページの書き換え回数をファイル移動部１５２に通知する。図６は、ページの書き換え回数管理処理を説明するための図である。ここで、図６を参照して、メモリ管理ユニット１１３によるページの書き換え回数管理処理を説明する。

メモリ管理ユニット１１３は、ＤＲＡＭ１２０にページテーブル２００を格納する。ページテーブル２００は、各ページの情報が登録されるページ毎のページテーブルエンティティ（ＰＥＴ：Page Table Entity）２０１を含む。各ページテーブルエンティティ２０１には、図６に示すように、各ページの物理アドレス、ダーティービット及びｒｗ（read wright）権限が格納される。さらに、本実施例では、メモリ管理ユニット１１３は、ページテーブルエンティティ２０１に、ページ書換回数２１０を登録する。ページ書換回数２１０は、そのページテーブルエンティティ２０１に対応するページの通算の書き換え回数である。

メモリ管理ユニット１１３は、アプリケーション実行部１０２から仮想アドレスへのアクセス要求を受ける。次に、メモリ管理ユニット１１３は、変換テーブルを用いて仮想アドレスに対応する物理アドレスを取得する。メモリ管理ユニット１１３は、アプリケーション実行部１０２から受けたアクセス命令がＰＭＥＭ３００への書き込み命令の場合、書き込み先のページに対応するページテーブルエンティティ２０１におけるページ書換回数２１０を１つインクリメントする。次に、メモリ管理ユニット１１３は、取得した物理アドレスを命令処理部１５３へ出力する。

そして、メモリ管理ユニット１１３は、アプリケーション実行部１０２からＰＭＥＭ３００へのアクセス命令を受けた場合、物理アドレスを用いてメモリコントローラ１１２Ａを介してＰＭＥＭ３００に対して命令にしたがいデータの書き込み又は読み出しを行う。その後、メモリ管理ユニット１１３は、処理結果をアプリケーション実行部１０２に出力する。

また、メモリ管理ユニット１１３は、ページテーブル２００に登録された仮想アドレス範囲の各ページの書き換え回数の取得要求をファイル移動部１５２から受ける。そして、メモリ管理ユニット１１３は、仮想アドレス範囲に対応する物理アドレスを変換テーブルから取得する。次に、メモリ管理ユニット１１３は、メモリコントローラ１１２Ｂを介してＤＲＡＭ１２０が保持するページテーブル２００のうちの、仮想アドレス範囲に含まれる各ページに対応するページテーブルエンティティ２０１におけるページ書換回数２１０を参照する。そして、メモリ管理ユニット１１３は、ページテーブル２００から、仮想アドレス範囲に含まれる各ページのページ書き換え回数を取得する。次に、メモリ管理ユニット１１３は、仮想アドレス範囲の各ページの書き換え回数の情報をファイル移動部１５２へ出力する。その後、ＯＳを実行する命令処理部１５３からメモリアンマップの指示を受けると、メモリ管理ユニット１１３は、仮想アドレスに対応付けＰＭＥＭ３００又はＤＲＡＭ１２０の物理アドレスを解放する。

ここで、本実施例では、ページの書き換え回数をページテーブル２００で保持したが、ページの書き換え回数の保持形態は他の形態であってもよい。例えば、ページテーブル２００以外のＤＲＡＭ１２０の領域、記憶装置１４、ＣＰＵ１１の内部、ＰＭＥＭ３００の内部に保持させることも可能である。ただし、ページテーブル２００以外のＤＲＡＭ１２０の領域に格納した場合、ＯＳなどのソフトウェアを用いたカウンタの探索を行うことになる。その場合、ソフトウェアによる低速な探索となる。これに対して、ページテーブル２００を用いた場合、メモリ管理ユニット１１３による高速な探索が行えるため、処理時間を短縮することができる。また、記憶装置１４を用いることは、アクセスに時間がかかり現実的ではない。また、ＣＰＵ１１の内部に格納する場合、ＣＰＵ１１の面積制約が厳しくカウンタを置くスペースの確保が難しい。また、ＰＭＥＭ３００の内部に格納する場合、ウェアレベリング用の物理アドレスの書き換えカウンタを用いることが考えられるが、アクセスが困難であり現実的ではない。以上のことから、本実施例では、ページテーブル２００でページの書き換え回数を保持する構成を採用した。

メモリコントローラ１１２Ａは、ＰＭＣ１１１からの書き換え回数の取得指示を受けて、各ＰＭＥＭ３００にアクセスして書き換え回数を取得する。そして、メモリコントローラ１１２Ａは、取得した各ＰＭＥＭ３００にアクセスして書き換え回数をＰＭＣ１１１に通知する。

また、メモリコントローラ１１２Ａは、メモリ管理ユニット１１３からの指示を受けて、ＰＭＥＭ３００の領域の確保を行い、確保した領域の物理アドレスをメモリ管理ユニット１１３に通知する。その後、メモリコントローラ１１２Ａは、メモリ管理ユニット１１３からの指示に従って、ＰＭＥＭ３００に対するデータの書き込みや読み出しの処理を実行する。

メモリコントローラ１１２Ｂは、ページテーブル２００に登録された仮想アドレス範囲の各ページの書き換え回数の取得要求をメモリ管理ユニット１１３から受ける。そして、メモリコントローラ１１２Ｂは、指定されたページ毎の書き換え回数をＤＲＡＭ１２０が保持するページテーブル２００から取得する。その後、メモリコントローラ１１２Ｂは、仮想アドレス範囲の各ページの書き換え回数をメモリ管理ユニット１１３へ出力する。

図７は、ＰＭＥＭ毎の総書き換え数の監視処理のフローチャートである。次に、図７を参照して、ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１によるＰＭＥＭ３００毎の総書き換え数の監視処理の流れを説明する。

ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１は、ＰＭＥＭ３００毎の書き換え回数の取得要求をＰＭＣ１１１に出力する。その後、ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１は、ＰＭＥＭ３００毎の書き換え回数をＰＭＣ１１１から取得する（ステップＳ１０１）。

次に、ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１は、前回取得した書き換え回数を総書き換え回数管理ファイル１１０から取得する。そして、ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１は、今回取得した各ＰＭＥＭ３００の書き換え回数と前回取得した書き換え回数の差分を算出する（ステップＳ１０２）。

次に、ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１は、前回算出した各ＰＭＥＭ３００の総書き換え回数のそれぞれに算出したそれぞれに対応する差分を加算する（ステップＳ１０３）。

その後、ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１は、ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１は、算出した差分を各ＰＭＥＭ３００の総書き換え回数として、総書き換え回数管理ファイル１１０に登録して更新する（ステップＳ１０４）。

図８は、ページの書き換え回数管理処理のフローチャートである。次に、図８を参照して、メモリ管理ユニット１１３によるページの書き換え回数管理処理の流れを説明する。

メモリ管理ユニット１１３は、ＰＭＥＭ３００へのアクセス命令をアプリケーション実行部１０２から取得する（ステップＳ２０１）。

次に、メモリ管理ユニット１１３は、アクセス命令で指定された仮想アドレスを取得する（ステップＳ２０２）。

次に、メモリ管理ユニット１１３は、変換テーブルを用いて取得した仮想アドレスを物理アドレスに変換して、アクセス先の物理アドレスを取得する（ステップＳ２０３）。

次に、メモリ管理ユニット１１３は、アクセス命令が書き込み命令か否かを判定する（ステップＳ２０４）。アクセス命令が書き込み命令でない場合（ステップＳ２０４：否定）、ページの書き換え回数管理処理は、ステップＳ２０６へ進む。

これに対して、アクセス命令が書き込み命令の場合（ステップＳ２０４：肯定）、メモリ管理ユニット１１３は、ページテーブル２００における書き込み先のページのページテーブルエンティティ２０１内の書き換え回数をインクリメントする（ステップＳ２０５）。

その後、メモリ管理ユニット１１３は、物理アドレスを命令処理部１５３へ出力する（ステップＳ２０６）。

図９は、実施例１に係るファイル移動処理のフローチャートである。次に、図９を参照して、ファイル移動部１５２によるファイル移動処理の流れを説明する。

ＯＳを実行する命令処理部１５３は、メモリアンマップ処理を開始する（ステップＳ３０１）。ファイル移動部１５２は、メモリアンマップ処理の開始の通知を命令処理部１５３から受ける。

ファイル移動部１５２は、アンマップされるＰＭＥＭ３００の仮想アドレス範囲をＯＳを実行する命令処理部１５３から取得する（ステップＳ３０２）。

次に、ファイル移動部１５２は、メモリマップ情報１５４を参照して、取得した仮想アドレス範囲に対応するファイル名を取得する（ステップＳ３０３）。

次に、ファイル移動部１５２は、仮想アドレス範囲に対応する各ページの書き換え回数をメモリ管理ユニット１１３から取得する（ステップＳ３０４）。

次に、ファイル移動部１５２は、仮想アドレス範囲に対応する各ページの書き換え回数を合計してファイルの書き換え回数を算出する。そして、ファイル移動部１５２は、ファイルの書き換え回数が予め決められた移動閾値以上か否かを判定する（ステップＳ３０５）。ファイルの書き換え回数が移動閾値未満の場合（ステップＳ３０５：否定）、ファイルの移動処理は、ステップＳ３０９へ進む。

これに対して、ファイルの書き換え回数が移動閾値以上の場合（ステップＳ３０５：肯定）、ファイル移動部１５２は、各ＰＭＥＭ３００の総書き換え回数をＤＩＭＭ書換回数監視部１５１から取得する（ステップＳ３０６）。

次に、ファイル移動部１５２は、ファイルが配置されたＰＭＥＭ３００の総書き換え回数が、各ＰＭＥＭ３００の総書き換え回数の中で最小か否かを判定する（ステップＳ３０７）。ファイルが配置されたＰＭＥＭ３００の総書き換え回数が最小の場合（ステップＳ３０７：肯定）、ファイルの移動処理は、ステップＳ３０９へ進む。

これに対して、ファイルが配置されたＰＭＥＭ３００の総書き換え回数が最小でない場合（ステップＳ３０７：否定）、ファイル移動部１５２は、ファイルを総書き換え回数が最小のＰＭＥＭ３００に移動する（ステップＳ３０８）。

その後、ファイル移動部１５２は、メモリアンマップの実行の許可を命令処理部１５３に通知する。命令処理部１５３は、ファイル移動部１５２からの許可を受けて、メモリアンマップを実行する（ステップＳ３０９）。

以上に説明したように、本実施例に係る情報処理装置では、ＯＳがＰＭＣ経由で各ＰＭＥＭの書き換え回数を取得してそれぞれの総書き換え回数を算出する。また、ＯＳは、メモリアンマップ時に、メモリ管理ユニット経由で各ページの書き換え回数を取得しファイルの書き換え回数を求め、移動閾値以上の場合にそのファイルの書き換え頻度が高いと判定して、総書き換え回数が最小のＰＭＥＭに移動する。

これにより、情報処理装置は、ＰＭＥＭ ＤＩＭＭ毎の書き換え頻度を平滑化することができる。すなわち、書き換えが集中することで特定のＰＭＥＭ ＤＩＭＭが他と比べて早くウェアアウトしてしまう事象の発生を抑えることができる。したがって、メモリを効率よく利用することが可能となる。また、アンマップするファイルを書き換え対象とすることで、データの移動処理が容易となり、ＰＭＥＭ ＤＩＭＭ毎の書き換え頻度の平滑化を容易に行うことが可能となる。

次に、実施例２に係る情報処理装置について説明する。実施例１では、１つずつのファイルの移動によりＰＭＥＭ ＤＩＭＭ毎の書き換え頻度の平滑化を行ったが、複数ファイルの移動は考慮されていない。複数ファイルが短時間で移動された場合、特定の同一ＰＭＥＭ ＤＩＭＭに書き換え回数が高いファイルが集中的に移動する可能性がある。その場合、移動先のＰＭＥＭ ＤＩＭＭのウェアアウトが発生し易くなる。

図１０は、複数ファイルの移動を考慮しない場合の短時間での複数ファイルの移動を説明するための図である。例えば、ＰＭＥＭ＃１～＃３といったＰＭＥＭ ＤＩＭＭが存在する場合で説明する。

ここでは、ＰＭＥＭ＃１の総書き換え回数が高く、ＰＭＥＭ＃２の総書き換え回数は中程度であり、ＰＭＥＭ＃３の総書き換え回数が低いものとする。そして、ＰＭＥＭ＃１では、ファイル９１及び９２の書き換え回数が移動閾値以上であり、ファイル９３の書き換え回数が移動閾値未満である。また、ＰＭＥＭ＃２では、ファイル９４及び９５の書き換え回数が移動閾値以上である。また、ＰＭＥＭ＃３では、ファイル９６の書き換え回数が移動閾値未満である。

この場合、ＰＭＥＭ＃１のファイル９１及び９２が、総書き換え回数が最小のＰＭＥＭ＃３に移動される。また、ＰＭＥＭ＃２のファイル９４及び９５も、総書き換え回数が最小のＰＭＥＭ＃３に移動される。

このような移動が行われた場合、ＰＭＥＭ＃１～＃３のそれぞれの総書き換え回数の変化は、グラフ９７～９９で示されるようになる。グラフ９７～９９はいずれも縦軸が総書き換え回数を表し、横軸が時間経過を表す。グラフ９７～９９では、傾きにより総書き換え回数の増加傾向、すなわち書き換え頻度の変化が示される。グラフ９７及び９８に示すように、ファイルの移動により、ＰＭＥＭ＃１及び＃２は、移動後に書き換え頻度が下がる。これに対して、ＰＭＥＭ＃３では、ＰＭＥＭ＃１及び＃２の書き換え頻度の低下分が移し替えられるため、移動後に書き換え頻度が大きく増加する。この場合、ＰＭＥＭ＃３でウェアアウトが発生する可能性が高くなる。

図１１は、実施例２に係る情報処理装置のＰＭＥＭ管理に関する機能のブロック図である。本実施例に係る情報処理装置１は、上述したファイル移動の移動先の集中を抑制するために以下のような処理を行なう。情報処理装置１は、一定期間内にアンマップされた複数ファイルをまとめて移動する。その際、本実施例に係る情報処理装置１は、ファイルの単位時間当たりの書き換え頻度をアンマップ時に取得する。そして、本実施例に係る情報処理装置１は、ＰＭＥＭ３００間の総書き換え回数の増加傾向の差が小さくなるようにファイルを各ＰＭＥＭ３００に移動する。

以下に本実施例に係る情報処理装置１の詳細について説明する。図１１に示すように、本実施例に係る情報処理装置１は、実施例１で説明した各部に加えて、リクエストキュー１５５及びファイル書換回数管理部１５６を有する。以下の説明では、実施例１と同様の各部の機能については説明を省略する場合がある。

ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１は、ＰＭＥＭ３００毎の総書き換え回数の算出に加えて、ＰＭＥＭ３００毎の書き換え頻度の算出を行なう。以下に、ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１の動作について具体的に説明する。

図１２は、実施例２に係るＰＭＥＭ毎の総書き換え数の監視処理を説明するための図である。本実施例に係るＤＩＭＭ書換回数監視部１５１は、図１２に示す総書き換え回数管理ファイル１１０を有する。本実施例に係る総書き換え回数管理ファイル１１０は、前回ＰＭＣ１１１で取得した書き換え回数及び総書き換え回数の情報に加えて、前回の総書き換え回数及び書き換え頻度の情報を含む。

ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１は、定期的にＰＭＥＭ３００毎の書き換え回数をＰＭＣ１１１から取得する。次に、ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１は、前回取得した書き換え回数を総書き換え回数管理ファイル１１０から取得する。そして、ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１は、今回取得した各ＰＭＥＭ３００の書き換え回数から前回取得した書き換え回数を減算して差分を算出する。その後、ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１は、前回算出した各ＰＭＥＭ３００の総書き換え回数のそれぞれに、算出した各差分を加算して、ＰＭＥＭ３００毎の総書き換え回数を新たに算出する。その後、ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１は、算出した各ＰＭＥＭ３００の総書き換え回数で総書き換え回数管理ファイル１１０の情報を上書きして更新する。

また、ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１は、ＰＭＥＭ３００毎に、前回の総書き換え回数と今回の総書き換え回数の差分を算出する。次に、ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１は、算出した差分を前回の総書き換え回数を算出した時刻から今回の総書き換え回数を算出した時刻までの時間で除算して、ＰＭＥＭ３００毎の単位時間あたりの書き換え頻度を算出する。そして、ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１は、算出したＰＭＥＭ３００毎の書き換え頻度の情報を総書き換え回数管理ファイル１１０に登録する。また、ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１は、算出した今回の総書き換え回数の情報を総書き換え回数管理ファイル１１０の前回の総書き換え回数の欄に登録する。

図１１に戻って説明を続ける。ファイル書換回数管理部１５６は、アンマップされたファイルの移動リクエストの管理とともに、各ＰＭＥＭ３００に格納されたファイル毎の書き換え回数の管理を行なう。以下に、ファイル書換回数管理部１５６の動作について具体的に説明する。

図１３は、ファイルの書き換え頻度の管理処理を説明するための図である。ファイル書換回数管理部１５６は、図１３に示すファイル書換頻度管理テーブル４００を有する。ファイル書換頻度管理テーブル４００には、ファイル毎に、マップされた時刻、アンマップされた時刻及びマップからアンマップまでの書き換え回数が登録される。

ファイル書換回数管理部１５６は、メモリマップの開始の通知を命令処理部１５３から受ける。次に、ファイル書換回数管理部１５６は、仮想アドレス空間におけるマップされた仮想アドレス範囲を命令処理部１５３から取得する。次に、ファイル書換回数管理部１５６は、メモリマップ情報１５４に登録されている仮想アドレス範囲１４１とファイル１４２との対応関係から、マップされた仮想アドレス範囲に対応するファイルの識別情報を取得する。そして、ファイル書換回数管理部１５６は、ファイルがマップされた時刻をファイル書換頻度管理テーブル４００に登録する。

また、ファイル書換回数管理部１５６は、メモリアンマップの開始の通知を命令処理部１５３から受ける。次に、ファイル書換回数管理部１５６は、仮想アドレス空間におけるアンマップされる仮想アドレス範囲を命令処理部１５３から取得する。次に、ファイル書換回数管理部１５６は、メモリマップ情報１５４に登録されている仮想アドレス範囲１４１とファイル１４２との対応関係から、アンマップされた仮想アドレス範囲に対応するファイルの識別情報を取得する。

次に、ファイル書換回数管理部１５６は、ページテーブル２００に登録された仮想アドレス範囲の各ページの書き換え回数の取得要求をメモリ管理ユニット１１３に行う。その後、ファイル書換回数管理部１５６は、図１３に示すように、ページテーブル２００に登録された仮想アドレス範囲に対応する物理アドレスを有する各ページの書き換え回数の情報をメモリ管理ユニット１１３から取得する。次に、ファイル書換回数管理部１５６は、取得した各ページの書き換え回数をファイル毎に加算して、アンマップされた各ファイルの書き換え回数を算出する。その後、ファイル書換回数管理部１５６は、マップからアンマップまでのマッピング時間における各ファイルの書き換え回数をファイル書換頻度管理テーブル４００に登録する。また、ファイル書換回数管理部１５６は、ファイルがアンマップされた時刻をファイル書換頻度管理テーブル４００に登録する。

ここで、本実施例では、ファイル書換回数管理部１５６は、マップ時及びアンマップ時の両方でマッピング処理の対象とされた仮想アドレス範囲を取得したが、マップ時に取得した情報を保持しておきアンマップ時に使用してもよい。

その後、ファイル書換回数管理部１５６は、アンマップされたファイルの移動リクエストをリクエストキュー１５５に格納する。このように、ファイルの移動はアンマップの時点では行われず、移動リクエストとしてリクエストキュー１５５にファイル移動部１５２によるファイルの移動処理が行われるまで蓄積される。

図１１に戻って説明を続ける。本実施例に係るファイル移動部１５２は、アンマップされた各ファイルの書き換え回数の算出がファイル書換回数管理部１５６により行われているため、それらの処理を行わなくてもよい。ファイル移動部１５２は、所定期間毎にリクエストキュー１５５に格納された移動リクエストを順番に取得していく。そして、ファイル移動部１５２は、移動リクエストを取得する毎に以下の処理を実行する。以下では、ファイル移動部１５２が取得した移動リクエストで指定されたファイルを「移動対象ファイル」と呼ぶ。

ファイル移動部１５２は、移動対象ファイルについてマップされた時刻、アンマップされた時刻及びファイル書換回数をファイル書換回数管理部１５６が保持するファイル書換頻度管理テーブル４００から取得する。次に、ファイル移動部１５２は、移動対象ファイルの書き換え回数が移動閾値以上か否かを判定する。移動対象ファイルの書き換え回数が移動閾値未満の場合、ファイル移動部１５２は、その移動対象ファイルの移動を行わず、次の移動リクエストの処理に移る。

これに対して、移動対象ファイルの書き換え回数が移動閾値以上の場合、ファイル移動部１５２は、マップされた時刻及びアンマップされた時刻から、マップされてからアンマップまでの移動対象ファイルのマッピング時間を算出する。次に、ファイル移動部１５２は、ファイル書換回数をマッピング時間で除算して、その間の移動対象ファイルの書き換え頻度を算出する。

次に、ファイル移動部１５２は、ＰＭＥＭ３００毎の書き換え頻度をＤＩＭＭ書換回数監視部１５１が保持する総書き換え回数管理ファイル１１０から取得する。そして、ファイル移動部１５２は、移動対象ファイルの書き換え頻度及び各ＰＭＥＭ３００の書き換え頻度を用いて、ＰＭＥＭ３００間の書き換え頻度の差が最小となるように移動対象ファイルの移動先のＰＭＥＭ３００を決定する。

例えば、ＰＭＥＭ３０１～３０３が存在し、ＰＭＥＭ３０１が移動対象ファイルを保持する場合で説明する。ファイル移動部１５２は、移動対象ファイルを保持するＰＭＥＭ３０１以外の中からＰＭＥＭ３０２を選択する。次に、ファイル移動部１５２は、ＰＭＥＭ３０１からＰＭＥＭ３０２に移動対象ファイルを移動させた場合の各ＰＭＥＭ３０１～３０２の書き換え頻度を予測する。具体的には、ファイル移動部１５２は、ＰＭＥＭ３０１の書き換え頻度から移動対象ファイルの書き換え頻度を減算して、移動後のＰＭＥＭ３０１の書き換え頻度を予測する。また、ファイル移動部１５２は、ＰＭＥＭ３０２の書き換え頻度に移動対象ファイルの書き換え頻度を加算して、移動後のＰＭＥＭ３０２の書き換え頻度を予測する。また、ファイル移動部１５２は、ＰＭＥＭ３０３の書き換え頻度はそのまま移動後も維持されると予測する。同様に、ファイル移動部１５２は、ＰＭＥＭ３０３を選択して、ＰＭＥＭ３０１からＰＭＥＭ３０３に移動対象ファイルを移動させた場合の各ＰＭＥＭ３０１～３０２の書き換え頻度を予測する。また、ファイル移動部１５２は、現在の状態の各ＰＭＥＭ３０１～３０２の書き換え頻度を、移動対象ファイルを移動しない場合の各ＰＭＥＭ３０１～３０２の書き換え頻度として予測する。

その後、ファイル移動部１５２は、各場合についてＰＭＥＭ３０１～３０２の書き換え頻度の差分の最大値を算出し、最大値が最小の場合の移動先を移動対象ファイルの移動先のＰＭＥＭ３００と決定する。

その後、ファイル移動部１５２は、移動対象ファイルを移動先として決定したＰＭＥＭ３００に移動する。ここで、移動先として決定されたＰＭＥＭ３００が移動元のＰＭＥＭ３００の場合、ファイル移動部１５２は、移動対象ファイルの移動を行わない。

図１４は、ＰＭＥＭ毎の書き換え頻度算出処理のフローチャートである。次に、図１４を参照して、ＰＭＥＭ３００毎の書き換え頻度算出処理の流れを説明する。

ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１は、ＰＭＥＭ３００毎の書き換え回数の取得要求をＰＭＣ１１１に出力する。その後、ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１は、ＰＭＥＭ３００毎の書き換え回数をＰＭＣ１１１から取得する（ステップＳ４０１）。

次に、ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１は、前回取得した書き換え回数を総書き換え回数管理ファイル１１０から取得する。そして、ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１は、今回取得した各ＰＭＥＭ３００の書き換え回数と前回取得した書き換え回数の差分を算出する（ステップＳ４０２）。

次に、ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１は、前回算出した各ＰＭＥＭ３００の総書き換え回数のそれぞれに算出したそれぞれに対応する差分を加算する（ステップＳ４０３）。

その後、ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１は、ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１は、算出した差分を各ＰＭＥＭ３００の総書き換え回数として、総書き換え回数管理ファイル１１０に登録して更新する（ステップＳ４０４）。

次に、ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１は、ＰＭＥＭ３００毎に、前回の総書き換え回数と今回の総書き換え回数の差分を算出する。次に、ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１は、算出した差分を前回の総書き換え回数を算出した時刻から今回の総書き換え回数を算出した時刻までの時間で除算して、ＰＭＥＭ３００毎の書き換え頻度を算出する（ステップＳ４０５）。

その後、ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１は、算出したＰＭＥＭ３００毎の書き換え頻度の情報を総書き換え回数管理ファイル１１０に登録する（ステップＳ４０６）。また、ＤＩＭＭ書換回数監視部１５１は、算出した今回の総書き換え回数の情報を総書き換え回数管理ファイル１１０の前回の総書き換え回数の欄に登録する。

図１５は、ファイルの書き換え頻度管理処理のフローチャートである。次に、図１５を参照して、ファイルの書き換え頻度管理処理の流れを説明する。

命令処理部１５３は、メモリマップ処理を開始する（ステップＳ５０１）。そして、ファイル書換回数管理部１５６は、メモリマップ処理の開始の通知を命令処理部１５３から受ける。

次に、ファイル書換回数管理部１５６は、仮想アドレス空間におけるマップされる仮想アドレス範囲を命令処理部１５３から取得する（ステップＳ５０２）。

次に、ファイル書換回数管理部１５６は、仮想アドレス範囲に該当するファイルのファイル名を取得する（ステップＳ５０３）。

次に、ファイル書換回数管理部１５６は、ファイル書換頻度管理テーブル４００における仮想アドレス範囲に該当するファイルの欄にマップ時刻を登録する（ステップＳ５０４）。

命令処理部１５３は、メモリマップ処理を実行する（ステップＳ５０５）。そして、メモリマップ処理が完了すると、命令処理部１５３は、メモリアンマップ処理を開始する（ステップＳ５０６）。ファイル書換回数管理部１５６は、メモリアンマップ処理の開始の通知を命令処理部１５３から受ける。

次に、ファイル書換回数管理部１５６は、仮想アドレス空間におけるアンマップされる仮想アドレス範囲を命令処理部１５３から取得する（ステップＳ５０７）。

次に、ファイル書換回数管理部１５６は、仮想アドレス範囲に該当するファイルのファイル名を取得する（ステップＳ５０８）。

次に、ファイル書換回数管理部１５６は、仮想アドレス範囲に含まれる各ページの書き換え回数を、ページテーブル２００から取得する（ステップＳ５０９）。

次に、ファイル書換回数管理部１５６は、各ページの書き換え回数を合計して、該当するファイルの書き換え回数を算出する（ステップＳ５１０）。

次に、ファイル書換回数管理部１５６は、該当するファイルのアンマップ時刻及び書き換え回数をファイル書換頻度管理テーブル４００に登録する（ステップＳ５１１）。

さらに、ファイル書換回数管理部１５６は、該当するファイルの移動リクエストをリクエストキュー１５５に格納する（ステップＳ５１２）。

図１６は、実施例２に係るファイル移動処理のフローチャートである。次に、図１６を参照して、本実施例に係るファイル移動処理の流れを説明する。

ファイル移動部１５２は、前回のファイル移動処理から所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ６０１）。所定時間が経過していない場合（ステップＳ６０１：否定）、ファイル移動部１５２は、所定時間が経過するまで待機する。

これに対して、所定時間が経過した場合（ステップＳ６０１：肯定）、ファイル移動部１５２は、リクエストキュー１５５から移動リクエストを１つ取得する（ステップＳ６０２）。

次に、移動対象ファイルについてマップされた時刻、アンマップされた時刻及びファイル書換回数をファイル書換回数管理部１５６が保持するファイル書換頻度管理テーブル４００から取得する。次に、ファイル移動部１５２は、移動対象ファイルの書き換え回数が移動閾値以上か否かを判定する（ステップＳ６０３）。移動対象ファイルの書き換え回数が移動閾値未満の場合（ステップＳ６０３：否定）、ファイル移動部１５２は、ステップＳ６１３へ進む。

これに対して、移動対象ファイルの書き換え回数が移動閾値以上の場合（ステップＳ６０３：肯定）、ファイル移動部１５２は、マップされた時刻及びアンマップされた時刻から、マップされてからアンマップまでの移動対象ファイルのマッピング時間を算出する。次に、ファイル移動部１５２は、ファイル書換回数をマッピング時間で除算して、その間の移動対象ファイルの書き換え頻度を算出する（ステップＳ６０４）。

次に、ファイル移動部１５２は、ＰＭＥＭ３００毎の書き換え頻度をＤＩＭＭ書換回数監視部１５１が保持する総書き換え回数管理ファイル１１０から取得する（ステップＳ６０５）。

次に、ファイル移動部１５２は、未選択のＰＭＥＭ３００の中から１つのＰＭＥＭ３００を選択する（ステップＳ６０６）。

次に、ファイル移動部１５２は、選択したＰＭＥＭ３００に移動対象ファイルを移動させた場合の各ＰＭＥＭ３００の書き換え頻度を予測する（ステップＳ６０７）。

次に、ファイル移動部１５２は、予測した各ＰＭＥＭ３００の書き換え頻度を用いて、ＰＭＥＭ３００間の書き換え頻度の最大値を算出する（ステップＳ６０８）。

次に、ファイル移動部１５２は、算出した書き換え頻度の最大値が保持する書き換え頻度の最大値未満か否かを判定する（ステップＳ６０９）。ここで、既に算出した書き換え頻度の最大値が無い場合、ファイル移動部１５２は、算出した書き換え頻度の最大値が保持する書き換え頻度の最大値未満と判定する。

算出した書き換え頻度の最大値が保持する書き換え頻度の最大値以上の場合（ステップＳ６０９：否定）、ファイル移動部１５２は、ステップＳ６１１へ進む。

これに対して、算出した書き換え頻度の最大値が保持する書き換え頻度の最大値未満の場合（ステップＳ６０９：肯定）、ファイル移動部１５２は、保持する書き換え頻度の最大値を算出した書き換え頻度の最大値に更新する（ステップＳ６１０）。

その後、ファイル移動部１５２は、全てＰＭＥＭ３００について移動先とした場合の書き換え頻度の差分の最大値の算出が完了したか否かを判定する（ステップＳ６１１）。書き換え頻度の差分の最大値の算出における移動先として選択されていないＰＭＥＭ３００が残っている場合（ステップＳ６１１：否定）、ファイル移動部１５２は、ステップＳ６０６へ戻る。

これに対して、全てＰＭＥＭ３００について移動先とした場合の書き換え頻度の差分の最大値の算出が完了した場合（ステップＳ６１１：肯定）、ファイル移動部１５２は、書き換え頻度の差分が最小となる場合のＰＭＥＭ３００を移動先として決定する。そして、ファイル移動部１５２は、移動先として決定したＰＭＥＭ３００に移動対象ファイルを移動する（ステップＳ６１２）。

その後、ファイル移動部１５２は、リクエストキュー１５５に移動リクエストが残っているか否かを判定する（ステップＳ６１３）。リクエストキュー１５５に移動リクエストが残っている場合（ステップＳ６１３：肯定）、ファイル移動部１５２は、ステップＳ６０２へ戻る。これに対して、リクエストキュー１５５に移動リクエストが残っていない場合（ステップＳ６１３：否定）、ファイル移動部１５２は、ファイル移動処理を終了する。

図１７は、実施例２に係る情報処理装置による複数ファイルの移動を説明するための図である。次に、図１７を参照して、本実施例に係る情報処理装置１による複数ファイルの移動の全体像をまとめて説明する。

例えば、ＰＭＥＭ３００としてＰＭＥＭ＃１～＃３がある場合で説明する。ここでは、状態９０１に示すように、ＰＭＥＭ＃１は、ファイル９１１～９１３を有する。また、ＰＭＥＭ＃２は、ファイル９１４及び９１５を有する。また、ＰＭＥＭ＃３は、ファイル９１６を有する。この状態９０１において、ファイル９１４、９１２及び９１３の順にマップ処理が行われアンマップされると、リクエストキュー１５５の中にファイル９１４、９１２及び９１３の順に移動リクエストが格納される。図１７では、分かり易いように移動リクエストをそれぞれファイル９１４、９１２及び９１３で表した。

この場合、情報処理装置１は、ファイル９１４の移動リクエストを取得して、各ＰＭＥＭ３００の書き換え頻度の予測から移動先をＰＭＥＭ＃３と決定して、ファイル９１４をＰＭＥＭ＃３に移動する。また、情報処理装置１は、ファイル９１２の移動リクエストを取得して、各ＰＭＥＭ３００の書き換え頻度の予測から移動先をＰＭＥＭ＃２と決定して、ファイル９１２をＰＭＥＭ＃２に移動する。また、情報処理装置１は、ファイル９１２の移動リクエストを取得して、ファイル９１３の書き換え回数が移動閾値未満であることからファイル９１２は移動しない。これにより、ファイル移動処理を実行した後の各ＰＭＥＭ＃１～＃３は、状態９０２となる。

この時のＰＭＥＭ＃１～＃３のそれぞれの総書き換え回数の変化は、グラフ９０３～９０５に示される。この場合、図１０で示した複数ファイルの移動を考慮しない場合と比べて、ＰＭＥＭ＃１～＃３における書き換え頻度を表す傾きが緩やかとなり、それぞれの間の書き換え回数の差が小さくなる。したがって、複数ファイルの移動を考慮しない場合に比べて、本実施例に係る情報処理装置１は、各ＰＭＥＭ＃１～＃３の書き換え回数の均一化を図ることが可能となる。

以上に説明したように、本実施例に係る情報処理装置は、書き換え回数の多いファイルを複数まとめて移動する。そして、本実施例に係る情報処理装置は、ファイルの移動時に、マッピング時間におけるファイルの書き換え頻度を算出し、算出したファイルの書き換え頻度とＰＭＥＭ ＤＩＭＭ毎の書き換え頻度から、ファイルを移動した後のＰＭＥＭ ＤＩＭＭ毎の書き換え頻度を予測する。その後、本実施例に係る情報処理装置は、書き換え頻度の差がＰＭＥＭ ＤＩＭＭ間で最小となるように移動先を決定して、各ファイルの移動を順次行う。

これにより、本実施例に係る情報処理装置は、短時間で複数のファイルの移動が発生する場合に、特定のＰＭＥＭ ＤＩＭＭにファイルの移動が集中することによるウェアアウトが発生を抑制することができる。したがって、ＰＭＥＭ ＤＩＭＭの書き込み頻度、言い換えれば消耗速度を均一化することができ、特定ＰＭＥＭ ＤＩＭＭのウェアアウトを起こし難くすることができる。

１ 情報処理装置
１１ ＣＰＵ
１２ ＤＲＡＭ装置
１３ ＰＭＥＭ装置
１４ 記憶装置
１５ 入出力インタフェース
１６ 外部記録媒体処理装置
１７ 通信インタフェース
１００ 制御部
１０１ ＯＳ実行部
１０２ アプリケーション実行部
１１０ 総書き換え回数管理ファイル
１１１ ＰＭＣ
１１２，１１２Ａ，１１２Ｂ メモリコントローラ
１１３ メモリ管理ユニット
１１４ ＣＰＵコア
１２０ ＤＲＡＭ
１２１～１２３ ＤＲＡＭ ＤＩＭＭ
１３１～１３３ ＰＭＥＭ ＤＩＭＭ
１５１ ＤＩＭＭ書換回数監視部
１５２ ファイル移動部
１５３ 命令処理部
１５４ メモリマップ情報
１５５ リクエストキュー
１５６ ファイル書換回数管理部
２００ ページテーブル
３００～３０３ ＰＭＥＭ
４００ ファイル書換頻度管理テーブル

Claims (11)

1. Persistent Memory（ＰＭＥＭ）のモジュール毎の総書き換え回数を取得し、
   前記ＰＭＥＭのページ毎のページ書き換え回数を基に特定のファイルの書き換え回数を取得して、前特定のファイルの書き換え回数が移動閾値以上の場合、前記特定のファイルが格納されたモジュールよりも前記総書き換え回数の少ないモジュールに前記特定のファイルを移動する
   処理をコンピュータに実行させることを特徴とする情報処理装置制御プログラム。
2. 各前記モジュールで発生したイベントの回数をカウントする監視装置から得られた統計情報を基に前記モジュール毎の前記総書き換え回数を算出することを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置制御プログラム。
3. 仮想アドレス空間における前記特定のファイルに割り当てられた仮想アドレス範囲を取得し、
   前記仮想アドレス範囲に対応する物理アドレスを有する各前記ページの前記ページ書き換え回数を、メモリアクセス要求を処理するメモリ管理ユニットから取得し、
   取得した各前記ページの前記ページ書き換え回数を合計して前記特定のファイルの書き換え回数を取得する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の情報処理装置制御プログラム。
4. 前記特定のファイルが仮想アドレス空間からアンマップされる際に、前記特定のファイルの移動を行うことを特徴とする請求項１～３のいずれか一つに記載の情報処理装置制御プログラム。
5. 前記特定のファイルを前記総書き換え回数が最小の前記モジュールに移動することを特徴とする請求項１～４のいずれか一つに記載の情報処理装置制御プログラム。
6. Persistent Memory（ＰＭＥＭ）のモジュール毎の総書き換え回数を取得し、
   前記ＰＭＥＭのページ毎のページ書き換え回数を基に特定のファイルの書き換え回数を取得して、前特定のファイルの書き換え回数が移動閾値以上の場合、前記特定のファイルが格納されたモジュールよりも前記総書き換え回数の少ないモジュールに前記特定のファイルを移動する
   処理をコンピュータに実行させることを特徴とする情報処理装置制御方法。
7. Persistent Memory（ＰＭＥＭ）のモジュール毎の総書き換え回数を取得する書換回数監視部と、
   前記ＰＭＥＭのページ毎のページ書き換え回数を基に特定のファイルの書き換え回数を取得して、前記特定のファイルの書き換え回数が移動閾値以上の場合、前記特定のファイルが格納されたモジュールよりも前記総書き換え回数の少ないモジュールに前記特定のファイルを移動するファイル移動部と
   を備えたことを特徴とする情報処理装置。
8. 前記特定のファイルの書き換え回数を基に前記特定のファイルの第１書換頻度を算出し、且つ、前記モジュール毎の書換回数を基に前記モジュール毎の第２書換頻度を算出し、前記第１書換頻度及び前記第２書換頻度を基に、前記モジュール間の書換頻度の差が小さくなるように前記特定のファイルの移動先となる前記モジュールを決定させることを特徴とする請求項１～３のいずれか一つに記載の情報処理装置制御プログラム。
9. ファイルが仮想アドレス空間からアンマップされる際に、前記ファイルの移動リクエストをリクエストキューに格納し、
   所定期間に前記リクエストキューに蓄積された前記移動リクエストを１つずつ選択して、選択した前記移動リクエストで指定された前記ファイルを前記特定のファイルとして移動させることを順番に繰り返す
   処理を前記コンピュータに実行させることを特徴とする請求項８に記載の情報処理装置制御プログラム。
10. 前記特定のファイルの書き換え回数を基に前記特定のファイルの第１書換頻度を算出し、且つ、前記モジュール毎の書換回数を基に前記モジュール毎の第２書換頻度を算出し、前記第１書換頻度及び前記第２書換頻度を基に、前記モジュール間の書換頻度の差が小さくなるように前記特定のファイルの移動先となる前記モジュールを決定させることを特徴とする請求項６に記載の情報処理装置制御方法。
11. 前記ファイル移動部は、前記特定のファイルの書き換え回数を基に前記特定のファイルの第１書換頻度を算出し、且つ、前記モジュール毎の書き換え回数を基に前記モジュール毎の第２書換頻度を算出し、前記第１書換頻度及び前記第２書換頻度を基に、前記モジュール間の書換頻度の差が小さくなるように前記特定のファイルの移動先となる前記モジュールを決定することを特徴とする請求項７に記載の情報処理装置。
    

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