JPH04137127A - 補助記憶装置の領域管理装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、大容量補助記憶装置の領域をコントローラ内
部でビットマツプテーブルで管理することによって、任
意可変長の連続領域を高速に検索し同時に確保すること
のできる補助記憶装置の領域管理装置に関する。

〈従来の技術〉 従来、補助記憶装置の領域（例えば、ディスクメモリ）
管理はシステムソフトウェア（Ｏ８＞が行なうが、高速
アクセスが要求されるリアルタイムシステムでは、連続
領域をシステム稼働時にダイナミックに確保するのでは
オーバーヘッドが大きいため予めシステム生成時に確保
しておくのが通例であった。

〈発明が解決しようとする課題〉 例えば、ＵＮＩＸ（登録商標）ファイルシステムでは、
物理的に連続な領域を確保するには、数多くのリンクを
辿るので、ダイナミックに連続ファイルを確保すること
はシステムソフトウェアの処理負荷が大きく、ディスク
アクセスが多くなり現実的でないという問題があった。

本発明の目的は、このような点に鑑みてなされたもので
、大容量の補助記憶装置での動的な連続領域の確保を高
速化することのできる補助記憶装置の領域管理装置を提
供することにある。

く課題を解決するための手段〉 このような目的を達成するための本発明は、大容量補助
記憶装置の記憶領域を固定長ブロックに分割し各ブロッ
クが使用中か未使用かをビットマツプ化したビットマツ
プテーブルが特定位置に配置された補助記憶装置と、 この補助記憶装置のスタート時にビットマツプテーブル
がロードされるキャッシュメモリと、未使用ブロックが
あるビットマツプテーブル上の先頭のアドレスを記憶す
るビットマツプテーブル先頭アドレス管理用のメモリと
を備え、システムソフトウェアから発行される連続領域
獲得コントローラ・コマンドを解釈し、前記メモリの先
頭アドレスを開始アドレスとして前記キャッシュメモリ
にあるビットマツプテーブルを検索し、ビットマツプ検
索では要求ブロック数に応じて検索単位を変えて行うよ
うにして領域を確保し、領域を確保した場合は同時にキ
ャッシュメモリおよび補助記憶装置内のビットマツプテ
ーブルを更新する機能を有するコントローラ を具備し、連続領域確保を高速に行なうようにしたこと
を特徴とする。

く作用〉 本発明では、大容量補助記憶領域をバットマツプで管理
する。ビットマツプテーブルは補助記憶装置の特定位置
に配置されると共に、コントローラのキャッシュメモリ
に配置される。これらのビットマツプは領域の獲得、解
放がない限り変更されない。

連続領域獲得コントローラ・コマンドはＯ８などのシス
テムソフトウェアが発行する。コントローラはそのパラ
メータを解釈してビットマツプを検索し、領域を確保す
る。確保する場合はビットマツプを更新する。

検索は常に空き領域のあるアドレスから開始されるよう
管理されている。その先頭アドレスはコントローラ内の
メモリで管理される。

ビットマツプの検索単位は、要求ブロック数に応じて変
化する。ブロック数が大きい場合は、検索単位が大きく
なる。

〈実施例〉 以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明に係る補助記憶装置の領域管理装置の一
実施例を示す構成図である。図において、１はコントロ
ーラ、２は大容量の補助記憶装置、３はバスである。コ
ントローラ１に対するＣＰＵ（図示せず）からのコマン
ド入力およびコントローラ１と補助記憶装置２の間のコ
マンドやデータの授受はバス３を介して行なわれる。

コントローラ１はシステムソフトウェアが発行するコン
トローラ・コマンドを解釈し実行する機能を持つ、また
、コントローラ１は、空き領域の先頭アドレスを管理す
るためのメモリ１１とビットマツプテーブルが配置され
るキャッシュメモリ１２を持つ。

また、ビットマツプテーブルは補助記憶装置２の特定の
位置（先頭位置）にも配置され、補助記憶装置のスター
ト時に補助記憶装置からキャッシュメモリヘロードされ
る。領域の解放、確保時には更新される。

第２図はビットマツプによる補助記憶領域管理形態を示
す説明図である。補助記憶装置の記憶領域は固定長ブロ
ックに分割される０通常、数にバイト程度の物理セクタ
で分割されている。ただし、セクタ当りのサイズはフォ
ーマット時に決定される。これらの物理セクタは先頭か
ら連続した番号が付けられ、論理セクタとしてビットマ
ツプテーブルのビットに対応付けられる。

ビットマツプテーブルは３２ビツト構成のテーブルで、
１ビツトが前記１論理セクタ（１分割ブロック）に対応
する。ビットマツプテーブルのアドレスｏｏｏｏ　、ビ
ットオフセット０のビットは補助記憶装置２のブロック
番号００００のブロックに、アドレスｏｏｏｏ　、ビッ
ト１のビットはブロック番号０００１のブロックに、ア
ドレスｏｏｏｏ　、ビット２のビットはブロック番号０
００２のブロックにそれぞれ対応する。−膜形で表わす
と、ビットマツプテーブルのアドレスｉ、ビットオフセ
ットｊのビットは、ブロック番号３２１１ｉ／４＋ｊの
分割ブロックに対応する。

そして、ビットマツプテーブルの各ビットは、当該ブロ
ックが使用中の場合は１、未使用の場合は０にセットさ
れる。

コントローラ１の空き領域管理メモリ１１には、未使用
ブロックがあるビットマツプテーブル上の先頭のアドレ
ス（第２図の場合はアドレスｏｏｏｏ　＞かセットされ
る。検索は常にこの位置から開始され、領域の解放、確
保時に更新される。

次に、領域の検索、確保を行なうコントローラ命令機能
について説明する。このコントローラ・コマンドはシス
テムソフトウェアに発行される。

コントローラ１はそのコマンドによりアドレッシング境
界に無関係に、連続した０または１のビット列をサーチ
する。命令フォーマットを第３図に示す、ビットマツプ
の検索単位は、要求セクタ数Ｎに応じて変化する。例え
は、 １＜Ｎ＜７　　：１ビット単位 ８≦Ｎ＜１５：ｆｉ初４ピット単位、次に１ビット単位 １６≦Ｎ＜３１：最初８ビット単位、次に４または１ビ
ット単位 ３２≦Ｎ　　　　：ｆｉ初３２ビット単位、次に８．４
または１ビット単位 であり、検索に成功した場合は、つぎのりターン値を得
る。

ＲＯく＝　論理セクタ番号 Ｒ１＜−要求した連続セクタ数 ただし、領域確保のオプションが指定されていれば、対
象領域のビットを反転させ、ビットブロックを獲得する
。

検索に失敗した場合には、 ＲＯく＝　論理セクタ番号 Ｒ１く＝　獲得可能な最大連続セクタ数がリターンされ
る。

このような構成における動作を次に説明する。

補助記憶装置２の記憶領域は第２図に示すように固定長
ブロックに分割されていて、ビットマツプテーブルがそ
の補助記憶装置２の記憶領域の特定位１に予め配置され
ている。補助記憶装置２のスタート時にはこのビットマ
ツプテーブルがコントローラ１のキャッシュメモリ１２
ヘロードされる。

システムソフトウェアからのコントローラ・コマンドが
発行されると、コントローラ２はそのコマンドを解釈し
実行する。コマンドか補助記憶装置２の記憶領域の検索
である場合には、そのコマンドに応じてキャッシュメモ
リ１２にあるビットマツプテーブルを検索する。検索開
始アドレスはメモリ１１に登録されているアドレスを参
照する。

検索結果として上記リターン値をシステムソフトウェア
に返す。

コマンドが記憶領域の確保である場合には、同様にメモ
リ１１に記憶されている先頭アドレスから検索し、空き
領域を検索する。空き領域が見つかったときはビットマ
ツプテーブル上の対象領域のビットを反転させ、ビット
ブロックを獲得する。

そして、補助記憶装ｆ２内のビットマツプテーブルも更
新しておく、また、メモリ１１の先頭アドレスも未使用
ブロックがあるビットマツプテーブル上の先頭のアドレ
スに更新しておく。

第４図は本発明のコントローラの管理範囲と従来のデバ
イスドライバが行なっていた管理範囲との比較図である
。従来は補助記憶装置の範囲だけであったが、本発明で
は論理セクタまでも併せて管理することができる。

このようにして、コントローラによって、ビットマツプ
テーブル管理方式によりシステム稼働時の連続ファイル
確保を高速に行なうことができる。

〈発明の効果〉 以上詳細に説明したように、本発明によれば次のような
効果がある。すなわち、リアルタイムシステムで不可欠
であるファイルアクセスを高速化する方法として連続フ
ァイルがあるが、本発明によればシステムの稼働時にそ
の連続ファイルを確保する機能をハードウェアで実現し
ているため、システム全体の性能向上を図ることができ
る。

また、ファイルシステムを専用ｌ１０（Ｉｌｏは入出力
）プロセッサで処理するシステムにも本発明は適用可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る補助記憶装置の領域管理装置の一
実施例を示す構成図、第２図はビットマツプによる補助
記憶領域管理形態を示す説明図、第３図は命令フォーマ
ットを示す図、第４図は管理範囲を説明するための従来
との比較図である。 １・・・コントローラ、２・・・補助記憶装置、３・・
・バス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　大容量補助記憶装置の記憶領域を固定長ブロックに分
   割し各ブロックが使用中か未使用かをビットマップ化し
   たビットマップテーブルが特定位置に配置された補助記
   憶装置と、この補助記憶装置のスタート時にビットマッ
   プテーブルがロードされるキャッシュメモリと、未使用
   ブロックがあるビットマップテーブル上の先頭のアドレ
   スを記憶するビットマップテーブル先頭アドレス管理用
   のメモリとを備え、システムソフトウェアから発行され
   る連続領域獲得コントローラ・コマンドを解釈し、前記
   メモリの先頭アドレスを開始アドレスとして前記キャッ
   シュメモリにあるビットマップテーブルを検索し、ビッ
   トマップ検索では要求ブロック数に応じて検索単位を変
   えて行うようにして領域を確保し、領域を確保した場合
   は同時にキャッシュメモリおよび補助記憶装置内のビッ
   トマップテーブルを更新する機能を有するコントローラ を具備し、連続領域確保を高速に行なうようにしたこと
   を特徴とする補助記憶装置の領域管理装置。