JP2735684B2 - 記憶装置におけるセル管理方式 - Google Patents

記憶装置におけるセル管理方式

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JP2735684B2
JP2735684B2 JP2273089A JP27308990A JP2735684B2 JP 2735684 B2 JP2735684 B2 JP 2735684B2 JP 2273089 A JP2273089 A JP 2273089A JP 27308990 A JP27308990 A JP 27308990A JP 2735684 B2 JP2735684 B2 JP 2735684B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 計算機の記憶装置における領域のセル管理方式に関
し, 木構造をもつデータのアクセスを容易にする木構造の
セルをもつとともにガーベジコレクションの処理時間を
短縮できるセル管理方式を提供することを目的とし, 各セルに,領域割り当て管理用ポインタ情報と木構造
構築用ポインタ情報とを多重に設け,木構造をもつ複数
のセルを要求元に割り当てる際,割り当てた複数のセル
がチェインにリンクされるよう各セルの領域割り当て管
理用ポインタ情報を設定するとともに,木構造上でのセ
ル間のリンク関係を木構造構築用ポインタ情報に設定
し,記憶領域上に分散して存在する空きの無効セルを集
約する処理を行う際,まず割り当て済の有効セルについ
て領域割り当て管理用ポインタ情報に基づくチェインに
したがって各有効セルを別の記憶領域に順に詰めて複写
し,次に元の記憶領域上の有効セル内の木構造構築用ポ
インタ情報と同じポインタ情報をもつ複写先の記憶領域
の有効セルを検索し,その木構造構築用ポインタ情報を
更新するように構成した。
〔産業上の利用分野〕
本発明は,計算機の記憶装置における領域のセル管理
方式に関し,特に木構造によるセル管理とガーベジコレ
クションの処理方式に関するものである。
〔従来の技術〕
多重プログラミング処理においては,プログラムから
領域獲得要求があった場合,セル分割された記憶領域か
ら空きの無効セルを連続領域で割り当て,処理終了した
プログラムからセルを返却されると再び無効セルとして
管理し,再使用可能にする。
第7図はセル構造を示し,管理用チェイン領域とデー
タ領域とをもつ,管理用チェイン領域には,R(右)チェ
インとL(左)チェインの2つのポインタが設定され
る。無効セルの群と,割り当て済みの有効セルの群と
は,それぞれポインタでリンクしてチェインにつながれ
ている。
ところで計算機の運用が進むにつれ,記憶領域上に無
効セルがばらばらに存在するようになる。各プログラム
から要求される領域の大きさはまちまちであることか
ら,新たに要求された領域を連続した無効セルのみで割
り当てることが次第に不可能となり,不連続位置にある
無効セルを必要数だけチェインにつないだものを割り当
てるようになる。
第8図に領域割り当ての例を示す。図示のようにプロ
グラムA,Bそれぞれに割り当てられた有効セルの領域
は,不連続位置にある複数のセルのチェインで構成され
ている。
しかしこのような不連続のセルからなる領域は,連続
データをアクセスする場合にセル間のリンクをたどって
行う必要があるためアクセスに時間がかかり,計算機の
処理速度を低下させるという問題が生じる。
そこである段階でばらばらに存在する無効セルを1箇
所に集約する処理が行われている。この処理はガーベジ
コレクションと呼ばれている。この場合,割り当て済み
の有効セルの配置換えを行う処理が行われる。第9図は
第8図の記憶装置の状態でガーベジコレクション処理を
行った結果の状態を示す。
図示のように,無効セルと有効セルとはそれぞれで連
続領域となるように配置換えされている。
配置換えされたセルは,アドレスが変わるため,ポイ
ンタのつけ替えが行われる。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで上述した従来のセル管理方式では,セルのチ
ェインは一次元的にリンクされている,しかしデータに
は二次元的な木構造をもつものがあり,従来のセル管理
方式では一つのデータ配列方向については効率的にアク
セスを行うことができるが,他のデータ配列方向につい
てはセルのチェイン上でとびとびのセル間でアクセスを
行うことが必要となり,アクセス効率は著しく低下する
ことになる。木構造をもつデータに対応して効率的なア
クセスを可能にするためには、チェインを2重化すれば
よいが,その場合ガーベジコレクションにおけるポイン
タのつけ替え処理が複雑になり,処理時間が長くなると
いう問題があった。
本発明は,木構造をもつデータのアクセスを容易にす
る木構造のセルをもつとともにガーベジコレクションの
処理時間を短縮できるセル管理方式を提供することを目
的としている。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は,各セルに記憶領域割り当て管理用のポイン
タ情報と木構造構築用のポインタ情報とを2重化しても
たせ,ガーベジコレクション処理は記憶領域割り当て管
理用のポインタ情報を用いて有効セルと無効セルの領域
を仕分け,その後で木構造構築用のポインタ情報を検索
して木構造を再構築するものである。
第1図は本発明の原理説明図である。
1は,本発明によるセル構造であり,そのうち1aは,
従来のセル管理方式のものと同様な有効セルのチェイン
を形成するための領域割り当て管理用ポインタ情報,1b
はセル間の木構造を記述するための木構造構築用ポイン
タ情報,1cはデータ格納に用いるデータ部である。
2は,セル分割された記憶領域である。図中の数字は
セル番号を示し,そのうち○付の数字は領域割り当てさ
れた有効セルの番号を例示し,セル間の矢印は各セルの
領域割り当て管理用ポインタ情報1aによって設定される
チェインのリンクを例示している。
3は,セルの木構造の例であり,記憶領域2に例示さ
れている有効セルに対応させて示してある。各セル間の
リンクは,各セルの木構造構築用ポインタ情報によって
階層的に設定される。
4は,ガーベジコレクションにおける有効セル複写処
理であり,記憶領域2上で,領域割り当て管理用ポイン
タ情報1aでつくられるチェインをたどって有効セルを読
み出し,別領域に順に詰めて複写する。このとき領域割
り当て管理用ポインタ情報1aを新しいセル位置に対応す
るよう更新する。
5は,有効セル複写処理4を行った結果の状態の記憶
領域である。各記憶領域2の有効セル,,,,
,は,上方に詰めて配置換えされ,′,′,
′,′,′,′で示されている。矢印は更新さ
れた領域割り当て管理用ポインタ情報によるリンクを示
す。
6は,ガーベジコレクションにおける木構造構築用ポ
インタ情報更新処理であり,記憶領域5に配置換えされ
た各有効セルについて,複写元の有効セルの木構造構築
用ポインタ情報を用いて木構造のリンクにしたがい複写
先の有効セルを検索し,対応するリンク関係にある複写
先有効セルの木構造構築用ポインタ情報を複写先の新し
い位置に対応するようにつけ替える更新処理を行う。
7は,配置換えされた各有効セルについて更新された
木構造構築用ポインタ情報1bが表す更新後の木構造であ
る。
〔作 用〕
第1図に示された木構造の例により,本発明方式によ
るガーベジコレクション処理の動作を説明する。
(1) 有効セル複写処理4により記憶領域2から記憶
領域5に有効セルを複写した後起点Aの有効セルの木
構造構築用ポインタ情報と同じポインタ情報をもつ有効
セルを,記憶領域5の有効セルの中から検索する。
(2) 検索結果の有効セル′のアドレスに対して起
点Bのポインタを設定する。
(3) 記憶領域2でA点の有効セルの木構造構築用
ポインタ情報に含まれる上下方向(縦方向)のポインタ
により下方にリンクされたC点の有効セルを参照し,
その木構造構築用ポインタ情報と同じポインタ情報をも
つセルを記憶領域5で検索する。
(4) 検索結果のD点の有効セル′と有効セル′
との上下方向の木構造構築用ポインタ情報をそれぞれの
新しいアドレスに対応するように更新する。
以上の方法を用い,上下方向と横方向の木構造構築用
ポインタ情報に基づいて,記憶領域2の有効セルと記憶
領域5の有効セルとの間の木構造上の対応を順次求め,
それぞれの木構造構築用ポインタ情報を更新し,記憶領
域5の有効セル間に木構造を再構築する。
〔実施例〕
第2図は,第1図におけるセル構造1の実施例であ
る。図示されたセル構造1は全体で6つのポインタをも
つ。そのうち2つは領域割り当て管理用ポインタ情報1a
に含まれる右チェインと左チェインのポインタであり,
残りの4つは,木構造構築用ポインタ情報に含まれる下
ポインタ,上ポインタ,右チェイン,左チェインの各ポ
インタである。
これらのポインタの機能は,第3図と第4図により具
体的に説明される。
第3図は木構造の例であり,セル1ないしセル5から
なる3階層の木構造を示す。第4図は,第3図の木構造
の例に基づく各セル内のポインタ情報の内容を示す。第
3図に示されている各セルの構造は,第2図に示されて
いるセル構造と対応している。
第3図において,セル1からセル5までのセルは,領
域割り当て管理のために番号順に領域割り当て管理用ポ
インタ情報1aの右チェインと左チェインの2つのポイン
タによって,第4図に示すようにループ状にかつ双方向
にリンクされている。また最上位の階層0の起点のセル
のアドレスとセル数は,セル管理プログラム(図示省
略)によって管理される制御情報のセル管理ブロック中
に登録されている。この場合起点のセルのアドレスはセ
ル1のアドレスであり,セル数は‘05'である。
第3図の木構造において,2つの階層間であるセル1と
セル2の間およびセル2とセル4の間は,第2図の木構
造構築用ポインタ情報1b中の下ポインタと上ポインタに
よって上下の双方向にリンクされ,また同一階層内のセ
ル2とセル3の間およびセル4とセル5の間は,それぞ
れ第2図の木構造構築用ポインタ情報1b中の右チェイン
と左チェインの2つのポインタによって双方向にリンク
される。しかし階層間でも,セル1とセル3の間および
セル2とセル5の間には直接的なリンクは設けられな
い。
このようにして,第4図に示されるようなセル内のポ
インタ情報が設定される。
次に本発明実施例によるガーベジコレクション処理の
フローを第5図および第6図により説明する。
第5図はガーベジコレクション処理の全体フローであ
り,第6図(A)はその中の有効セル複写処理の詳細フ
ロー,第6図(B)は上下ポインタ再構築処理の詳細フ
ロー,第6図(C)は横チェイン再構築処理の詳細フロ
ーである。
第5図の全体フローにおいて,まずで記憶領域中の
全有効セルを別の記憶領域に複写する。
次にで階層0に注目し,で下の階層の要素の有無
を調べ,下に要素が有ればで上下ポインタ再構築処理
を実行し,でさらに下要素をポイントし,で横チェ
インのベースポイントをセットし,で階層数を+1し
てに戻る。でセットするベースポイントは横チェイ
ンがループ状双方向リンクのため横チェインをすべてた
どったかどうかの判断に使用される。また各階層に1つ
づつ存在する。
他方,でさらに下の要素が無い場合には,で横の
要素の有無を調べ,横に要素があれば横チェインのポイ
ンタ値がで設定されたベースポイントと一致するかど
うかを調べ,一致しなければの横チェイン再構築処理
を実行し,さらにで横要素をポイントしてに戻る。
他方,で横に要素が無い場合およびで横チェイン
のポインタ値とベースポイントが一致しかつで階層が
0階層で無ければ上要素をポイントし,で階層値を−
1してに戻る。そしてで階層値が0になったとき処
理を終了する。
次に,第6図(A)の有効セルの複写処理の詳細フロ
ーを説明する。
まず−1で有効セル管理ブロックの起点アドレスに
より最初の有効セルをポイントする。次に−2でカウ
ンタCNTに有効セル数を設定し,−3でCNT=0か否か
を調べ,CNTが0以外の値のとき−4で別領域に有効セ
ルを複写し,−5で有効セルのポインタを進め,CNTを
−1する。−3に戻り,CNT=0のとき終了する。
次に,第6図(B)の上下ポインタ再構築処理の詳細
フローを説明する。
−1で複写先の領域の起点セルをポイントし,−
2ないし−4で対象セルと同じ上下ポインタおよび横
チェインのポインタをもつセルを検索し,該当セルが見
出されたとき,そのセルと対象セルとの間で上下ポイン
タを設定し,終了する。
次に第6図(C)の横チェイン再構築処理について説
明する。
−1で複写先領域の起点セルをポイントし,−2
および−3で対象セルと同じ横チェインのポインタを
もつセルを検索し,該当セルが見出されたときそのセル
と対象との間に横チェインのポインタを設定する。
〔発明の効果〕
本発明によれば,セル間のポインタが領域割り当て管
理用と木構造構築用とに分離して2系列化されているた
め,領域管理が容易になるとともに,データアクセス処
理とガーベジコレクションとが効率化され,木構造の再
構築処理を迅速化することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理説明図,第2図は本発明実施例に
よるセル構造の説明図,第3図は本発明実施例による木
構造の例の説明図,第4図は本発明実施例によるセル構
成例の説明図,第5図は本発明実施例の処理の全体フロ
ー図,第6図は本発明実施例の処理の詳細フロー図,第
7図は従来の方式によるセル構造の説明図,第8図は従
来方式によるセル割り当ての例の説明図,第9図は従来
方式によるガーベジコレクション処理結果の説明図であ
る。 第1図中, 1:セル構造, 2:記憶領域, 3:木構造の例, 4:有効セル複写処理, 5:複写先の記憶領域, 6:木構造構築用ポインタ情報更新処理, 7:更新後の木構造。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】記憶領域が複数のセルに分割され,領域割
    り当てをセル単位に行う記憶装置において, 各セルに,領域割り当て管理用ポインタ情報と木構造構
    築用ポインタ情報とを多重に設け,木構造をもつ複数の
    セルを要求元に割り当てる際,割り当てた複数のセルが
    チェインにリンクされるよう各セルの領域割り当て管理
    用ポインタ情報を設定するとともに,木構造上でのセル
    間のリンク関係を木構造構築用ポインタ情報に設定し, 記憶領域上に分散して存在する空きの無効セルを集約す
    る処理を行う際,まず割り当て済の有効セルについて領
    域割り当て管理用ポインタ情報に基づくチェインにした
    がって各有効セルを別の記憶領域に順に詰めて複写し,
    次に元の記憶領域上の有効セルを木構造構築用ポインタ
    情報にしたがって順次たどり,対象有効セル内の木構造
    構築用ポインタ情報と同じポインタ情報をもつ複写先の
    記憶領域の有効セルを検索し,該当する有効セルが見出
    されたときその木構造構築用ポインタ情報を更新する処
    理を木構造の全てのリンクについて繰り返すことを特徴
    とする記憶装置におけるセル管理方式。
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