JPH02231657A - ファイルシステム、オペレーティングシステム及びファイル操作方法 - 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】 ［発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は入出力装置をファイルと看做して情報の入出力
操作を実行するファイルシステムに関する。

（従来の技術） ＵＮＩＸに代表されるオペレーティングシステム（基本
ソフトウエア）における入出力装置に対する情報の入出
力操作は、特殊ファイルと称される仮想的なファイルを
介して行われる。このような特殊ファイルを用いること
により、ユーザは通常のファイルを取り扱うのと同様に
して（同じやり方で）入出力装置を操作することが可能
となる。このようなＵＮＩＸのオペレーティングシステ
ムに代表されるような、入出力装置をファイルと看做す
ファイルシステムは、入出力装置を意識することなく通
常のファイルを取り扱うのと同じレベルで取り扱うこと
が可能なので、ユーザにとっては柔軟性に富んだ非常に
使い易いものとなっている。

さてこのような特殊ファイルを用いた情報の入出力処理
を実行するシステムでは、その内部にデバイスドライバ
と称される入出力装置とのインク−フェース・ソフトウ
エアが、その入出力装置の種類毎に予め準備されてオペ
レーティングシステム内に組み込まれている。そして、
ユーザが通常のファイルを用いて情報の入出力を行うか
、或いは前述した特殊ファイルを用いて情報の入出力を
行うかについては、オペレーティングシステム内で指示
されたファイルをオープンしたとき、そのファイルの属
性から当該ファイルが何であるが（通常ファイルである
か，特殊ファイルであるか）を判断した上で選択するも
のとなっている。

ところで上記特殊ファイルに組み込まれるデバイスドラ
イバを設計するに際しては、入出力装置についての詳し
い仕様を十分に理解している必要があり、ユーザがこれ
を設計することは甚だ困難である。これ故、ユーザがオ
ペレーティングシステム内に立ち入ってデバイスドライ
バを設計変更し、入出力装置に対する各種の制御形態を
変更すること自体が殆ど不可能である。

尚、入出力装置に対する各種の制御の中でも比較的軽微
な制御、例えばボーレイトの変更や画面サイズの変更等
を行う場合には、専用のシステムコール（ｉｏｃｔｌ）
にてその入出力装置に指示したり、また同一の人出力装
置に対して準備されたデバイスドライバを異にする別の
特殊ファイルを選択することで入出力装置に対する上述
した変更制御に対処することが可能となっている。

然し乍ら、情報の入出力に伴う大規模なデータ処理（例
えば漢字コードの変換処理）が必要となった場合、上述
したシステムコールを用いたり、或いは複数の特殊ファ
イルをその都度選択するだけでは、オペレーティングシ
ステム内における処理負担が非常に重くなことが否めな
い。これ故、オペレーティングシステム内でこれを処理
することは甚だ不適当であった。

ところで上述した大規模なデータ処理を伴う情報の入出
力は、一般的にはフィルタと称されるプロセスを動作さ
せて上記大規模なデータ処理を実行させた後、その結果
を特殊ファイルを通じて入出力処理して行われる。ここ
で着目すべきところは、上記フィルタ自体は通常のプロ
グラムを実行させたものであり、ユーザサイドにて作成
可能な点にある。しかしこのフィルタについては一々明
示的にユーザから指定する必要があり、これをオペレー
ティングシステムの中身である特殊ファイルに直接的に
組み込んで利用することができないと云う問題があった
。

（発明が解決しようとする課題） このようにファイルを入出力装置と看做して情報の入出
力を行うに従来のファイルシステムでは、大規模なデー
タ処理を伴う入出力操作を行う場合、デバイスドライバ
が持つ機能をユーザ側にて直接的に変更することができ
ないことからオペレーティングシステム内でこれに対処
することが非常に困難であると云う問題があった。また
上記大規模なデータ処理をサポートするフィルタを用い
るにしても、このフィルタをオペレーティングシステム
の内部に組み込むことができず、またこの種のフィルタ
をその都度明示する必要がある為、その利用が非常に煩
わしいと云う問題があった。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、そ
の目的とするところは、ファイルが持つ仕様の拡張を図
り、大規模なデータ処理を伴う入出力操作をファイルの
指定だけで簡易に実行することのできる柔軟性に富んだ
、取扱い性の優れたファイルシステムと、このファイル
システムを用いたオペレーティングシステムを提供する
ことにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明に係るファイルシステムは、特殊ファイルを作成
するに際して、この特殊ファイルにフィルタ等のプログ
ラムを実行させる新たなプロセスを起動させるか否かを
示す情報を属性として持たせ、 オペレーティングシステムは、上述した特殊ファイルが
オープンされたとき、そのファイルの属性に情報に基づ
いて上記フィルタ等のプログラムを実行させるプロセス
を起動するようにしたもので、 これによって当該ファイルをオープンするだけでフィル
タのプログラムの実行による所定のデータ処理を伴う入
出力操作を簡易に行い得るようにしたことを特徴とする
ものである。

（作　用） 本発明によれば、入出力装置を示すファイルの属性中に
、例えばフィルタを実行させるような所定のプロセスを
起動させるか否かの情報が記述しているので、そのファ
イルをオープンするだけで、このファイルオープンに伴
って自動的にフィルタを実行させるプロセスを起動して
、上記フィルタによるデータ処理を必要とする入出力操
作を効果的に行うことが可能となる。つまり情報の入出
力に際して、フィルタを実行させるプログラムを起動さ
せるか否かを意識することなく、単に入出力装置と看做
すことのできるファイルをオープンするだけで、例えば
フィルタによるデータ処理を伴う入出力操作を非常に簡
易に行うことが可能となる。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例に係るファイルシ
ステムと、これを用いたオペレーティングシステムにつ
き説明する。

第１図は本発明に係るファイルシステムの概念を示す図
で、そのファイル体系は「ｅ　ｔ　ｃＪ　，ｒｕｓｒＪ
．ｒｄｅｖＪ等のディレクトリＡにより分類され、ｌ”
ｐａｓｓｗｄＪ，ｒｇｒｏｕｐＪ．「ａ．ｏｕｔＪ等の
通常ファイルＢと、ｒｍｔＪ，「ｐ『」等の入出力装置
として看做される特殊ファイルＣ，および本システムが
特徴とするｒｋｐｒＪ等の仮想特殊ファイルＤとからな
る。

上述したディレクトリＡや通常ファイルＢ，特殊ファイ
ルＣは、周知のＵＮＩＸオペレーティングシステム等に
定義されるものと同等なものである。尚、このＵＮＩＸ
オペレーティングシステムについては、例えば ｒＴｈｏｍｐｓｏｎ　　ａｎｄ　　ＲｉｔｃｈＩｅ．＋
Ｔｈｅ　Ｕｎｉｘ　ＴＩＩＩｅ−Ｓｈａｒ１ｎｇ　Ｓｙ
ｓｔｅｍＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ’　ｔｈｅ
　ＡＣＭ，Ｊｕｌｙ　１９７４Ｊ等の文献に紹介される
通りである。

しかして本システムは、このようなファイルＡ，Ｂ，Ｃ
，Ｄに、例えば第２図に示す如く体系付けられるファイ
ルの属性情報を各ファイル毎に持たせ、この属性情報に
より各ファイルの属性を示すようにした点にある。この
属性情報は「タイプ」［アクセス権ｊ　「所有者」　「
時刻」　「その他」に大分類される。分類項目「タイプ
」については「通常ファイル」　「ディレクトリ」，ブ
ロック型およびキャラクタ型からなる「特殊ファイル」
と本システムが特徴とする「仮想特殊ファイル」が存在
することが示される。

また分類項目の「アクセス権」については「所有者」　
「グループ」　「その他」があり、それぞれに「リード
」　「ライト」　「実行」の形式があることが示される
。そして分類項目「所有者」については「ユーザ識別名
」と「グループ識別名」の情報があり、更には分類項目
「時刻」には「最終アクセス」　「最終更新」　「生成
」の情報があることが示される。

しかして「仮想特殊ファイル」はその属性情報の項目と
して新たなプロセスを起動する制御情報を備えている。

この制御情報によって起動される新たなプロセスは、例
えば情報の入出力に対して所定のフィルタ動作を実行さ
せる処理等からなる。

即ち、前述した「特殊ファイル」を用いた入出力装置に
対する操作は、一般的には ｃａｔ　　ｆｉｌｅ＞／ｄｅｖ／ｐｒ ［但し、ｃａｔはｆｉｌｅを読出すコマンドコ等のコマ
ンドとして与えられる。しかしてこのような「特殊ファ
イル」を用いてフィルタ処理を伴う入出力操作を行う場
合には、そのコマンドは、例えば ｃａｔ　　ｆｉｌｅｌｆｉｌｔｅｒ＞ ／　ｄ　ｅ　ｖ　／　ｐ　ｒ 等として与えられ、このコマンドにてフィルタ処理の実
行を指示した上でファイル指定が行われる。

この点、上述した「仮想特殊ファイル」を用いる本シス
テムの場合には、この「仮想特殊ファイル」の属性情報
として予めフィルタ動作を実行するプロセスを起動する
為の制御情報が記述されていることから、 ｃａｔ　　　ｆｉｌｅ＞／ｄｅｖ／ｐｒなるコマンドを
用いてファイル指定することだけにより、つまり「特殊
ファイル」を指定する場合と同様にしてファイル指定だ
けにより、そのファイルのオープンに伴ってフィルタ処
理を実行するプロセスを自動的に起動し、フィルタ動作
による所定のデータ処理を行い乍ら入出力操作を行うこ
とが可能となる。

具体的には、第３図に示すように入力モードまたは出力
モードにて仮想特殊ファイルを指定すれば、オペレーテ
ィングシステムはその動作モードの指定状態を伝えてプ
ロセスを起動する。仮想特殊ファイル内での処理は、先
ず情報の入力であるか、或いは情報の出力であるをか判
定する（ステップａｌ．　ａ２）。そして人力モードで
ファイルのオープンが指示された場合には、後述する入
力フィルタ処理が行われて情報の人力処理（人力操作）
が行われ、また出力モードでファイルのオープンが指示
された場合には、後述する出力フィルタ処理が行われて
情報の出力処理（出力操作）が行われる。

尚、入出力の両モードが設定されている場合にファイル
アクセスがなされた場合や、そのファイルアクセスが情
報の入出力に関係なく単独でアクセスされた場合には、
上述した入力フィルタや出力フィルタが呼び込まれるこ
とがなく、その他の処理が実行される（ステップａ３）
。

しかして上記入力フィルタ処理は、第３図に示すように
入力モードでファイルがアクセスされたときに起動され
る（ステップａｌ）。この入力フィルタ処理は、例えば
特殊ファイルからの情報人力の場合、この特殊ファイル
を上記人力モードでオープンする（ステップａ４）。そ
して当該特殊ファイルからデータを、例えば１語づつ読
出し（ステップａ５）、このデータを処理する（ステッ
プａ６）。

具体的には、特殊ファイルから読み出される漢字コード
をコード変換する等の所定のフィルタリング処理を施し
、新たな漢字コードを作成する。このようにしてデータ
処理（フィルタリング処理）されたデータを標準出力フ
ァイルに書き込む（ステップａ７）。このような処理を
前記特殊ファイルから順次読み出される全てのデータに
ついて繰り返し実行した後（ステップａ８）、前記特殊
ファイルをクローズする（ステップａ９）。その後、前
記標準出力ファイルをクローズしてその入力フィルタ処
理を終了する（ステップａ１０）。

これに対して出力フィルタ処理は、第３図に示す処理に
おいて出力モードでファイルがオープンされたときに起
動される。この出力フィルタ処理は、例えば特殊ファイ
ルに対してデータを出力する場合、先ずこの特殊ファイ
ルを上記出力モードでオープンすることから始められる
（ステップａｌｌ）。そして標準入力ファイルからデー
タを、例えば１語づつ読出し（ステップａｌ２）、この
データを処理する（ステップａｌ３）。具体的には、標
準入力ファイルから読み出される漢字コードをコード変
換して新たな漢字コードを作成する等のフィルタリング
処理を施す。このようにしてデータ処理（フィルタリン
グ処理）されたデータを前記特殊ファイルに書き込む（
ステップａ１４）。このような処理を前記標準入力ファ
イルから順次読み出される全てのデータについて繰り返
し実行した後（ステップａ１５）、前記特殊ファイルを
クローズする（ステップａｌｌｌｉ）。その後、前記標
準入力ファイルをクローズしてその入力フィルタ処理を
終了する（ステップａ１７）。

尚、この例では入力装置に看做された特殊ファイルから
データの入出力を行ったが、通常ファイルに対してデー
タの人出力を行う場合や、更には仮想特殊ファイルに対
してデータの入出力を行う場合であっても、上述した特
殊ファイルを通常ファイル．或いは仮想特殊ファイルと
読み替えるだけで同様に実行することができる。

次ぎに上述したファイルシステムを用いたオペレーティ
ングシステムにおける、システムコールに対しての内部
的な仮想特殊ファイルに対する処理手続きについて説明
する。

第４図は仮想特殊ファイルに対するオペレーティングシ
ステム内部での処理手続きを示すもので、ファイルに対
して発生したシステムコール要求を受け付けることから
開始される（ステップｂｌ）。

しかしてシステムコール要求が受け付けられると、先ず
そのシステムコールがファイルのオープンを要求してい
るか否かが調べられる（ステップｂ２）。

ファイルのオープン要求以外のシステムコールである場
合には、それぞれの要求に応じた従来システムと同様な
処理が実行される（ステップｂ３）。

この処理については従来システムと同様であり、本発明
とは直接的に関係がないので、その詳しい説明について
は省略し、ここではオープン要求について説明する。

しかしてシステムコールによってファイルのオープンが
要求された場合には、前述した第２図に示すファイルの
属性情報から、先ずそのファイルのアクセス権のチェッ
クが行われる（ステップｂ４）。そしてファイルのアク
セス権が正規のものであるか否かの判定が行われ（ステ
ップｂ５）、アクセス権が満たされていない場合にはフ
ァイルに対する不当なアクセス要求であるとしてエラー
処理を実行する（ステップｂｅ）。

一方、アクセス権が満たされていることが確認された場
合には、次ぎにファイルの属性をチェックする（ステッ
プｂ７）。この属性チェックによってオープン要求され
たファイルが通常ファイルであるか、ディレクトリであ
るか、また特殊ファイルであるか、そして本システムに
おいて特徴的な仮想特殊ファイルであるかが調べられる
。そして仮想特殊ファイルでない場合には、従来システ
ムと何等変わることがないので、従来システムと同様な
ファイル処理を実行する（ステップｂ９）。これに対し
てファイルの属性から、当該オープン対象となっている
ファイルが仮想特殊ファイルであることが確認された場
合、第５図に示す如き仮想特殊ファイル処理を実行する
（ステップｂｌＯ）。

この仮想特殊ファイル処理は、先ずその属性情報に示さ
れる新たなプロセスを生成することから始められる（ス
テップｃｌ）。この新たなプロセスの生成は、例えばオ
ペレーションシステム内のプロセス管理テーブル内のエ
ントリを新たに確保し、このプロセスによって、例えば
フィルタ処理を実行するプログラムを起動する等して行
われる。このようにして仮想特殊ファイルのオープンに
伴って新たなプロセスを生成した後、そのオープン時の
モードが入力モードであるか、或いは出力モードである
かを判定する（ステップｃ２）。この判定はシステムコ
ールでの引数によりその動作モードが示されるから、こ
の引数の値を判断することにより行われる。

しかる後、出力モードで仮想特殊ファイルがオープンさ
れた場合には、新たに生成したプロセスの標準入力ファ
イルをオープンし、オープン要求したプロセスの入出力
テーブルに上記標準人力ファイル名を登録する（ステッ
プｅ３）。これに対して入力モードで仮想特殊ファイル
がオープンされた場合には、新たに生成したプロセスの
標準出力ファイルをオープンし、オープン要求したプロ
セスの入出力テーブルに上記標準出力ファイル名を登録
する（ステップｃ４）。つまり新しく生成したプロセス
の入出力ポートとオープン要求したプロセスの人出力ポ
ートとを接続する。

以上のような処理手続きを経た後、引数用のエリアに前
述した入力モードであるか出力モードであるかをスタッ
クし（ステップｃ５）、新たに生成してプロセスにおけ
るプログラムを実行させる。

具体的には仮想特殊ファイルの属性情報に示されるプロ
グラムを実行する（ステップｃ６）。このプロセスにお
いて処理されるプログラムは前述した漢字コード変換の
ようなものであり、予めユーザにより作成されて上記仮
想特殊ファイルに対応つけて登録されて準備される。

このようにして新たなプロセスを生成し、そのプログラ
ムに示される内容（例えばフィルタ処理を実行するプロ
グラム等）を実行した後、前述したごとく新たに登録さ
れた入出力テーブルの値を前記要求プロセスに返すこと
により（ステップＣ７）、その一連の仮想特殊ファイル
のオープン手続きを終了する。

このような仮想特殊ファイルのオープン処理手続きによ
り、ユーザ側では前述した第３図に示すように仮想特殊
ファイルをオープン指示するだけで、その仮想特殊ファ
イルの属性情報から指定される新たなプロセスを起動し
、この新たなプロセスによるフィルタリング処理を行い
ながら情報の人出力操作をｌＩｌｆｔＭに行うことが可
能となる。しかも上記新たなプロセスによって起動され
るプログラムについては、ユーザにてオペレーションシ
ステムの内部に入り込むことなく作成することができる
ので、種々の要求を満たした情報の入出力操作を簡易に
実行することが可能となる。

ちなみに上述した仮想特殊ファイルを用いた場合には、
第６図に示すように通常ファイルのオープン時と同様に
仮想特殊ファイルをオープンして、ユーザ要求に応じた
入出力装置を介する情報の入出力を行うことが可能とな
る。

即ち、第６図（ａ）は通常ファイルをオープンしたとき
のファイルと入出力装置との人出力ボート間の接続関係
を示している。この例では、ファイルオープン実行前の
要求プロセスの入出力テーブルには０番，１番，２番の
各ボートにそれぞれ［ｔｔｙｌが接続されることが示さ
れる。しかしてファイルのオープン要求が与えられてｏ
ｐｅｎ　（“／　ｄ　ｅ　ｖ　／　ｍ　ｔ　−　０−Ｒ
ＤＯＮＬＹ）が実行されると、これによってファイルの
３番ボートに［ｍｔ］が接続され、上記要求プロセスの
入出力テーブルの３番ボートには［ｍｔ］なる情報入出
力装置のボートが接続されることが示される。

これに対して第６図（ｂ）に示すように前述した仮想特
殊ファイルがオープンされた場合には、例えば ｏｐｅｎ（　”／ｄｅｖ／ｖｄｅｖ”Ｏ　ＲＤＯＮＬＹ
）の実行によって、仮想特殊ファイルで起動されたプロ
セスの人出力テーブルが上記人出力テーブルの３番ボー
トに接続される。この結果、この仮想特殊ファイルで起
動された新たなプロセスを介して情報の入出力が行われ
ることになり、この新たなプロセスにて入出力フィルタ
処理等が行われることになる。

この第６図に示される入出力テーブルの接続関係に示さ
れるように本システムに係る仮想特殊ファイルを用いた
場合には、通常ファイルをオープンする場合と同様な手
続きにより上記仮想特殊ファイルをオープンするだけで
、当該仮想特殊ファイルの属性情報に従って新たなプロ
セスの起動による入出力フィルタ処理等を介した情報の
入出力操作を行うことが可能となる。

尚、本発明は上述した実施例に限定されるものではない
。実施例では入力処理と出力処理とを１つのファイルに
てまとめて行う例について示したが、これらの処理を別
々のファイルを用いて行うことも勿論可能である。また
実施例では、新たに生成したプロセスを実行するプログ
ラムの内容を仮想特殊ファイルの属性情報として記述す
るようにしたが、仮想特殊ファイルの属性情報としては
新たなプロセスによって起動されるプログラム名だけを
記述するようにし、実際の処理についてはそのプログラ
ム名で示されるファイルを実行するようにシステムを構
築することも可能である。

またＵＮＩＸシステムにおける特殊ファイルには、引数
を渡す手段については格別に設けられていないが、本シ
ステムにおける仮想特殊ファイルでは通常のプロセスを
生成して実行するので、引数の受け渡しだけで上述した
フィルタ処理を容易に実現することが可能となる。この
ような手法を採用することによって、例えばプリンタに
相当する仮想特殊ファイルに対して出力サイズをユーザ
が簡品に指定すること等が可能となる。これ故、非常に
柔軟性に富んだファイルシステムと、これを用いたオペ
レーティングシステムを容易に構築することが可能とな
る。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々
変形して実施することができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、ファイルに持たせ
た属性情報によって新たなプロセスを起動させるように
しているので、仮想的な入出力装置を効果的にサポート
することが可能となる。

しかも入出力情報処理が必要となった場合であっても、
元のプログラムを変更することなしに、入出力情報処理
のプロセスを起動する為の仮想特殊ファイルを準備して
おくことでこれに柔軟に対処することが可能となり、よ
って従来のファイルシステムとの互換性を維持しながら
取扱い性に優れた柔軟なシステムを容易に構築すること
ができる等の実用上多大なる効果が奏せられる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明に係るファイルシステムとオペレーティング
システムにつき示すもので、第１図は本発明に係るファ
イルシステムの概略的なファイル体系を示す図、第２図
は実施例システムにおけるファイル属性の構造を示す図
、第３図は実施例システムにおける仮想特殊ファイルに
て生成されるプロセスにて実行されるプログラムの例を
示す図、第４図はシステムコールによるファイルオープ
ン時のオペレーティングシステムでの処理手続きの流れ
を示す図、第５図は仮想特殊ファイル処理の流れを示す
図、第６図はファイルオープン要求時における各プロセ
スでの入出力テーブルの変化を示す図である。 Ａ・・・ディレクトリ、Ｂ・・・通常ファイル、Ｃ・・
・特殊ファイル、Ｄ・・・仮想特殊ファイル。 第１図 （特摺都打うル） （Ｍえ夜１臣シ殊ファイノＬ） 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第２図 苓 図 第 図 第 図 （ｂ）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）入出力装置をファイルと看做して情報の入出力操
   作を行うファイルシステムにおいて、ファイル毎にその
   ファイルの属性を示す情報を持たせると共に、この属性
   中に所定のプロセスを起動させるか否かの制御情報を組
   み込み、情報の入力指示または出力指示に従って上記フ
   ァイルがオープンされたとき、そのファイルの制御属性
   に従って新たにプロセスを起動することを特徴とするフ
   ァイルシステム。
2. （２）新たに起動されるプロセスは、入出力フィルタを
   実行するプログラムを起動するものである請求項（１）
   に記載のファイルシステム。
3. （３）請求項（１）に記載のファイルシステムを用いる
   オペレーティングシステムであって、入力指示または出
   力指示が与えられたときにファイルをオープンする手段
   と、オープンされたファイルの属性情報を読み込む手段
   と、このファイルから読み込まれた属性情報がプロセス
   の起動を指示しているとき、新たなプロセスを起動する
   手段とを具備したことを特徴とするオペレーティングシ
   ステム。
4. （４）新たなプロセスを起動する際、そのファイルに示
   されるプログラムを実行する手段と、新たに発生したプ
   ロセスにおける入出力ポートと上記ファイルのオープン
   を要求したプロセスの入出力ポートとを結合する手段と
   を備えたことを特徴とする請求項（３）に記載のオペレ
   ーティングシステム。
5. （５）新たなプロセスは、入出力フィルタを実行するプ
   ログラムを起動するものである請求項（４）に記載のオ
   ペレーティングシステム。