JPH01156818A - バッファ領域設定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 外部との間で入出力を比較的頻繁に行うデータを一時保
持するためのバッファ領域設定方法に関し、 メモリの使用効率を悪化させることなくデータ入出力の
際のアクセス効率を向上させることを目的とし、 外部より入力したデータ、或いは、外部に出力するデー
タを一時保持するバッファ領域を有してなるコンピュー
タ・システムにおいて、入出力要求のあった各データ長
毎に出現頻度を求め、各データ長のバッファ領域の数を
、該各データ長の出現頻度に応じて調整するように構成
する。

〔産業上の利用分野〕

本発明はバッファ領域設定方法に関し、特に、外部との
間で入出力を比較的頻繁に行うデータを一時保持するた
めのバッファ領域設定方法に関する。

例えば、外部の磁気ディスク装置、或いは、フロッピー
・ディスク装置等との間でデータの入出力を行うコンピ
ュータ・システムにおいては、処理時間を要する外部装
置との入出力処理の回数を減らすために、比較的頻繁に
用いるデータに関しては該コンピュータ・システム内に
バッラア領域を設けて該頻繁に用いるデータをここに一
時保持することが行われている。このようなコンピュー
タ・システムにおいては、メモリ使用量を増大させるこ
とな（アクセス効率を更に改善する技術が要望されてい
た。

〔従来の技術、および発明が解決しようとする問題点〕

外部との間で入出力を比較的頻繁に行うデータを一時保
持するためのバッファ領域を有してなる従来のコンピュ
ータ・システムにおいては、１回の入出力における最大
のデータ長、もしくは、それ以上の大きさのバッファ領
域を予め複数設定しておくもの、或いは、予め予想され
るデータ長のバッファ領域をそれぞれ、予想される使用
頻度に応じた数設けておくもの等がある。

しかしながら、前者の、最大のデータ長のバッファ領域
を設ける方法では、メモリの使用量が増大するという問
題があり、また、後者の、予め予想されるデータ長のバ
ッファ領域を予想される使用頻度に応じた数設ける方法
では、予め各データ長の使用頻度を見積もることが難し
いために、殆ど使用されないデータ長のバッファ領域が
生ずる等してメモリの使用効率を悪化させるという問題
がある。

本発明は上記の問題点に鑑み、なされたもので、メモリ
の使用効率を悪化させることなくデータ入出力の際のア
クセス効率を向上させるバッファ領域設定方法を提供す
ることを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明の基本構成図である。本図に示されるよ
うに、本発明のバッファ領域設定方法は、入出力要求の
あった各データ長毎に出現頻度を求める第１段階１と、
各データ長のバッファ領域の数を、該各データ長の出現
頻度に応じて調整する第２段階２とを有しｔなる。

〔作　用〕

本発明によれば、入出力要求のあった各データ長の出現
頻度に応じて該各データ長のバッファ領域の数を調整す
るので、メモリの使用量を増大させることなく、入出力
要求に応じた最適な数のバッファ領域を設定して、入出
力要求の際のアクセス効率を最適なものとすることがで
きる。

〔実施例〕

第２図は、本発明の実施例の手順を示すものである。

ステップ２０１においては、実メモリ内にバソフプ使用
領域および管理テーブル領域を確保する。

この様子は、第３図に示されている。

第３図において、３０は実メモリ、３１はバッファ使用
領域、３２は管理テーブル領域である。

バッファ使用領域３１は、バッファ領域を設定するため
のメモリ領域であり、管理テーブル領域３２は、各バッ
ファ領域を管理するための管理テーブルを設定するため
の領域である。管理テーブル領域３２には、バッファ使
用領域３１内に設定されるバッファ領域の最大個数に対
応する個数の管理テーブルを設は得るようなサイズのメ
モリ領域を確保する。バッファ使用領域３１のサイズは
、実メモリ３０のサイズに、１より小さい所定の係数を
乗することにより定められる。この段階においては、ま
だバッファ使用領域３１内にはバッファ領域は設定され
てはいない。

ステップ２０２において入出力要求が発生されると、ス
テップ２０３においては、後述する第４図および第５図
にも示されているように、入出力要求のあったデータ長
の出現頻度を求めるために上記データ長の出現回数をカ
ウントする。後述する第４図および第５図においては、
ｎ、は１ｋＢのデータ長の入出力要求の出現回数を、ｎ
２は４ｋＢのデータ長の入出力要求の出現回数を示すも
のである。

次にステップ２０４においてバッファ使用領域３１内に
バッファ領域切り出しの余地があるか否かを判定する。

初めは、上記のように、バッファ使用領域３０内にバッ
ファ領域がまだ設定されていないので、ステップ２０４
の判断はＹＥＳであってステップ２０５に進む。

ステップ２０５においては、入出力要求のあったデータ
長のバッファ領域をバッファ使用領域３１より切り出す
。

第４図は、初めに入出力要求のあったデータ長が１ｋＢ
（バイト）であったときの、バッファ領域切り出しの様
子を示すものである。第４図に示されるように、バッフ
ァ使用領域３１には１ｋＢのバッファ領域４１ａが、そ
して、管理テーブル領域３２には該バッファ領域４１ａ
を管理する管理テーブル４１ｂが、設けられている。

ステップ２０６において、上記のようにして設定された
バッファ領域が使用されると、ステップ２０７において
、該バッファ領域を上記のデータ長の使用可能なバッフ
ァ領域として登録する。このとき第４図および後述する
第５図にも示されているように、登録したバッファ領域
の個数を各データ長毎にカウントする。第４図および第
５図において、ｍ、は１ｋＢのデータ長のバッファ領域
の個数、そして、ｍ２は４ｋＢのデータ長のバッファ領
域の個数である。

第５図は、第４図において１ｋＢのバッファ領域４１ａ
および該バッファ領域４１ａ管理する管理テーブル４１
ｂを設定した後に、４ｋＢの入出力要求が発生して４ｋ
Ｂのバッファ領域５１ａおよび該バッファ領域５１ａを
管理する管理テーブル領域５１ｂを設定する様子を示す
ものである。

第５図においては、１ｋＢのバッファ領域と４ｋＢのバ
ッファ領域とは、それぞれバッファ使用領域３１内の別
々の領域にまとめて設けるようにしている。また、各デ
ータ長の入出力要求の出現回数、およびバッファ領域の
個数のカウントについては第４図と同様である。

第８図は、上述のようにして設けられた各データ長のバ
ッファ領域の登録の方法を示す図である。

第８図において、４１ａ＋　４２ａ、および４３ａは同
一データ長のバッファ領域、４１ｂ、４２ｂ、および４
３ｂはそれぞれ該バッファ領域４１ａ、　４２ａ、およ
び４３ａを管理するための管理テーブル、そして、６は
該データ長の入出力要求があったとき次に使用されるべ
きバッファ領域を管理する管理テーブルのアドレスを指
定するフリー・リストである。第８図に示されるように
、各管理テーブル４１ｂ、４２ｂ、および４３ｂはそれ
ぞれ自らが管理するバッファ領域４１ａ、　４２　ａ、
および４３ａの、バッファ使用領域３１における開始ア
ドレスおよび該バッファ領域のサイズを保持し、さらに
、これらの管理テーブルは、先に登録されたバッファ領
域から順に使用されるように、先に登録されたバッファ
領域を管理する管理テーブルは次に古いバッファ領域を
管理する管理テーブルのアドレスを指定し、というよう
に互いにリンクしている。

そして、上述のように、フリー・リスト６は次に入出力
要求があったときに使用されるべき最も古いバッファ領
域を管理する管理テーブルのアドレスを指定している。

第２図に戻って、ステップ２０７の手順を終えるとステ
ップ２０２に戻る。

前述のステップにおいて、バッファ使用領域３１に新た
なバッファ領域を切り出す余地の無いときには、ステッ
プ２０８において、第８図に示されたような既存の登録
されたバッファ領域の中からデータ長の一致する最も古
いものをバッファ領域として使用する。

そして、ステップ２０９において、前述の１ｋＢのデー
タ長の登録されたバッファ領域の数と４ｋＢのデータ長
の登録されたバッファ領域の数との比ｒｎ　１　／　ｒ
ｎ　２を、同じく前述の１ｋＢのデータ長の入出力要求
の出現頻度と４ｋＢのデータ長の入出力要求の出現頻度
との比　ｎ　Ｉ／　ｎ　２で除した値ｆｆｌ＋　＊　ｎ
　ｔ　／　ｍｚ　＊　ｎ　１が、ｌより小さい所定の値
β１より小さいときには、１ｋＢのデータ長の登録され
たバッファ領域の数の、４ｋＢのデータ長の登録された
バッファ領域の数に対する比が、１ｋＢのデータ長の入
出力要求と４ｋＢのデータ長の入出力要求との出現頻度
の比に比べて小さいということであるので、入出力要求
の出現頻度から見て相対的に１ｋＢのデータ長の登録さ
れたバッファ領域の数が少ないと判断され、ステップ２
１０において４ｋＢのデータ長の登録されたバッファ領
域の１つが分割される。この様子は第６図に示されてい
る。

第６図の左側に示されているのは、分割前のバッファ使
用領域３１および管理テーブル領域３２の構成である。

分割前のバッファ使用領域３１は、６つの１ｋＢのバッ
ファ領域４１ａ、・・・４６ａと２つの４ｋＢのバッフ
ァ領域５１ｂ、５２ｂとからなる。そして、分割前の管
理テーブル領域３２には、これらのバッファ領域４１ａ
、・・・４６ａ、５１ｂ。

５２ｂに対応する管理テーブル４１ｂ、・・・５２ｂ（
−部図示省略）が設けられている。

第６図の右側には、分割後のバッファ使用領域３１およ
び管理テーブル領域３２の構成が示されている。分割前
の４ｋＢのバッファ領域５２ａは分割後は４つの１ｋＢ
のバッファ領域５２ａ−１＋５２ａ−２，５２ａ−３，
５２ａ−４に分割されている。

第２図においてステップ２１０の後はステップ２０２に
もどる。

ステップ２０９において前述の条件が成立しないときに
は、ステップ２１１において、前述の１ｋＢのデータ長
の登録されたバッファ領域の数と４ｋＢのデータ長の登
録されたバッファ領域の数との比ｆｆｌ　１７　ｍ　ｚ
を、同じく前述の１ｋＢのデータ長の入出力要求の出現
頻度と４ｋｌｌのデータ長の入出力要求の出現頻度との
比　ｎ　１　／　ｎ　ｚで除した値ｍＩ　＊ｎ　ｔ　／
　ｍ　ｚ　＊　ｎ　１が、ｌより大きい所定の値β２よ
り大きいか否かを判定する。もし、大きければ、１ｋｌ
ｌのデータ長の登録されたバッファ領域の数の、４ｋＢ
のデータ長の登録されたバッファ領域の数に対する比が
、１ｋＢのデータ長の入出力要求と４ｋＢのデータ長の
入出力要求との出現頻度の比に比べて大きいということ
であるので、入出力要求の出現頻度から見て相対的に１
ｋＢのデータ長の登録されたバッファ領域の数が多い、
すなわち、４ｋＢのデータ長の登録されたバッファ領域
の数が少ないと判断され、ステップ２１２において１ｋ
Ｂのデータ長の登録されたバッファ領域同士が結合され
る。この様子は第７図に示されている。

第７図の左側に示されているのは、結合前のバッファ使
用領域３１および管理テーブル領域３２の構成である。

結合前のバッファ使用領域３１は、１０個の１ｋＢのバ
ッファ領域４１ａ、・・・５０ａと１つの４ｋＢのバッ
ファ領域５１ｂとからなる。

そして、結合前の管理テーブル領域３２には、これらの
バッファ領域４１ａ、・・・５０ａ、５１ｂに対応する
管理テーブル４１ｂ、・・・５１ｂ（一部図示省略）が
設けられている。

第７図の右側には、結合後のバッファ使用領域３１およ
び管理テーブル領域３２の構成が示されている。　結合
前の４つの１ｋＢのバッファ領域４７ａ、・・・５０ａ
は結合後は１つの４ｋＢのバッファ領域４７８′に結合
されている。

第２図において、ステップ２１２の手順を終えると、ス
テップ２０２に戻る。　また、ステップ２１１において
上述の条件が成立しなかったときには、そのままステッ
プ２０２に戻る。

このようにして、本発明のバッファ領域設定方法によれ
ば、入出力要求の際のデータ長の出現頻度に応じて各デ
ータ長のバッファ領域の数は、−定のメモリ領域の範囲
内でアクセス効率を最大にするように自動的に調整され
る。

〔発明の効果〕

本発明のバッファ領域設定方法によれば、メモリの使用
効率を悪化させることなくデータ入出力の際のアクセス
効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本構成図、 第２図は本発明の実施例の手順を示す図、第３図は実メ
モリの構成図、 第４図および第５図はバッファ領域の切り出しの説明図
、 第６図はバッファ領域の分割の説明図、第７図はバッフ
ァ領域の結合の説明図、そして第８図はバッファ領域の
登録の説明図である。 〔符号の説明〕 ６・・・フリー・リスト、　　　　３０・・・実メモリ
、３１・・・バッファ使用領域、 ３２・・・管理テーブル領域、 ４１ａ、４２ａ、４３　ａ〜５２ａ・・・バッファ領域
、４　ｌｂ、４２ｂ、４３ｂ〜５２ｂ・・・管理テーブ
ル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、外部より入力したデータ、或いは、外部に出力する
   データを一時保持するバッファ領域を有してなるコンピ
   ュータ・システムにおいて、入出力要求のあった各デー
   タ長毎に出現頻度（ｎ＿１、ｎ＿２）を求め、 各データ長のバッファ領域（４１ａ、５１ａ）の数（ｍ
   ＿１、ｍ＿２）を、該各データ長の出現頻度（ｎ＿１、
   ｎ＿２）に応じて調整することを特徴とするバッファ領
   域設定方法。 ２、前記バッファ領域（４１ａ、５１ａ）は、前記コン
   ピュータ・システム内の実記憶装置の全領域（３０）の
   大きさに１より小さい所定の係数を乗じた大きさの領域
   （３１）内に設定する特許請求の範囲第１項記載のバッ
   ファ領域設定方法。 ３、前記バッファ領域（４１ａ、５１ａ）の各々は、該
   各々に保持されたデータの使用後は、使用可能なバッフ
   ァ領域として登録される特許請求の範囲第２項記載のバ
   ッファ領域設定方法。 ４、前記入出力要求の際には、前記所定の係数を乗じた
   大きさの領域（３１）内に要求されたデータ長のバッフ
   ァ領域を設ける余地があれば該所定の係数を乗じた大き
   さの領域内に新たなバッファ領域を設け、該余地がなけ
   れば、最も古く登録された空バッファ領域を用いる特許
   請求の範囲第３項記載のバッファ領域設定方法。 ５、前記バッファ領域の数の調整は、各データ長のバッ
   ファ領域の数の比と前記出現頻度の比とが所定の範囲内
   で一致するように更新することにより行う特許請求の範
   囲第１項記載のバッファ領域設定方法。 ６、前記更新は、隣接するバッファ領域同士の結合、お
   よび１つのバッファ領域の、より小さい複数のバッファ
   領域への分割を含む特許請求の範囲第５項記載のバッフ
   ァ領域設定方法。