JPH05100926A - 入出力管理方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バッファ上のデータと外部記憶装置上のデー
タとの不整合を防ぎ、バッファ入出力処理とバッファレ
ス入出力処理との併用を可能とする。 【構成】 ファイル管理手段１は入出力のデータサイズ
とバッファの容量とを比較してバッファ入出力を行うか
バッファレス入出力を行うかを判断し、バッファ入出力
管理手段２はバッファレス入出力管理テーブル４を参照
してバッファ入出力処理を行いバッファ管理テーブル５
でバッファデータの管理を行い、バッファレス入出力管
理手段３はバッファレス入出力管理テーブル４およびバ
ッファ管理テーブル５を参照してバッファ上に存在する
データとバッファを通さずに入出力するデータとの整合
をとりながらバッファレス入出力処理を行い、入出力手
段６はバッファ入出力管理手段２およびバッファレス入
出力管理手段３からの要求に従い外部記憶装置７との入
出力を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は入出力管理方式に関し、
特に外部記憶装置内のデータ領域を一定サイズのブロッ
クに分割してファイル領域の割当て単位および入出力単
位とし主記憶上にブロック単位に確保したバッファを使
用して入出力の高速化を図ったファイル管理システムに
おける入出力管理方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のファイル管理システムでは、バッ
ファを使用して入出力を行う処理（以下、単にバッファ
入出力処理という）か、バッファを使用せずに外部記憶
装置との入出力を直接行う処理（以下、単にバッファレ
ス入出力処理という）かのどちらかが行われており、バ
ッファ入出力処理とバッファレス入出力処理とが同じフ
ァイル管理システム上で併用されることはなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のファイ
ル管理システムでは、バッファ入出力処理のみを行った
場合、入出力のデータサイズがバッファの容量に比べて
小さいときには、一度アクセスしたデータがバッファ上
に残っているために再び同じデータをアクセスしようと
した際に外部記憶装置との実際の入出力が発生せずに高
速な入出力を行うことができるが、バッファの容量を越
えるような大量のデータの入出力が発生したときには、
すべてのデータを一度バッファ上に格納するためにそれ
までにバッファに格納されていたデータはすべて失われ
てしまうので、大量のデータ転送を一度行うと、一時的
に転送データのヒット率が低下し、データ転送速度が遅
くなるという問題点があった。

【０００４】一方、バッファレス入出力処理のみを行っ
た場合には、大量のデータ転送のときには高速な入出力
を行うことができるが、少量のデータを何度もアクセス
するときにはバッファ入出力処理に比べてデータ転送時
間がかかるという問題点があった。

【０００５】ところで、バッファ入出力処理とバッファ
レス入出力処理とを併用しようとすると、バッファ上に
データが存在する外部記憶装置内のデータ領域に対して
バッファを使用せずに書込みを行ったときに、バッファ
上のデータと外部記憶装置上のデータとに不整合が起こ
るという問題点がある。

【０００６】本発明の目的は、上述の点に鑑み、バッフ
ァ上のデータと外部記憶装置上のデータとの不整合の発
生を防ぎ、バッファ入出力処理とバッファレス入出力処
理とを併用することを可能とする入出力管理方式を提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の入出力管理方式
は、外部記憶装置内のデータ領域を一定サイズのブロッ
クに分割してファイル領域の割当て単位および入出力単
位とし、主記憶上にブロック単位に確保したバッファを
使用して入出力の高速化を図ったファイル管理システム
において、バッファを管理するための情報を格納するバ
ッファ管理テーブルと、バッファレス入出力処理を管理
するための情報を格納するバッファレス入出力管理テー
ブルと、ファイル管理システムに要求された入出力のデ
ータサイズとバッファの容量とを比較してバッファ入出
力を行うかバッファレス入出力を行うかを判断するファ
イル管理手段と、このファイル管理手段によりバッファ
入出力を行うと判断された場合に前記バッファレス入出
力管理テーブルを参照してバッファ入出力処理を行い前
記バッファ管理テーブルでバッファデータの管理を行う
バッファ入出力管理手段と、前記ファイル管理手段によ
りバッファレス入出力を行うと判断された場合に前記バ
ッファレス入出力管理テーブルおよび前記バッファ管理
テーブルを参照してバッファ上に存在するデータとバッ
ファを通さずに入出力するデータとの整合をとりながら
バッファレス入出力処理を行うバッファレス入出力管理
手段と、前記バッファ入出力管理手段および前記バッフ
ァレス入出力管理手段からの要求に従い外部記憶装置と
の入出力を行う入出力手段とを有する。

【０００８】

【作用】本発明の入出力管理方式では、バッファ管理テ
ーブルがバッファを管理するための情報を格納し、バッ
ファレス入出力管理テーブルがバッファレス入出力処理
を管理するための情報を格納し、ファイル管理手段がフ
ァイル管理システムに要求された入出力のデータサイズ
とバッファの容量とを比較してバッファ入出力を行うか
バッファレス入出力を行うかを判断し、バッファ入出力
管理手段がファイル管理手段によりバッファ入出力を行
うと判断された場合にバッファレス入出力管理テーブル
を参照してバッファ入出力処理を行いバッファ管理テー
ブルでバッファデータの管理を行い、バッファレス入出
力管理手段がファイル管理手段によりバッファレス入出
力を行うと判断された場合にバッファレス入出力管理テ
ーブルおよびバッファ管理テーブルを参照してバッファ
上に存在するデータとバッファを通さずに入出力するデ
ータとの整合をとりながらバッファレス入出力処理を行
い、入出力手段がバッファ入出力管理手段およびバッフ
ァレス入出力管理手段からの要求に従い外部記憶装置と
の入出力を行う。

【０００９】

【実施例】次に、本発明について図面を参照して詳細に
説明する。

【００１０】図１は、本発明の一実施例に係る入出力管
理方式の構成を示すブロック図である。本実施例の入出
力管理方式は、ファイル管理手段１と、バッファ入出力
管理手段２と、バッファレス入出力管理手段３と、バッ
ファレス入出力管理テーブル４と、バッファ管理テーブ
ル５と、入出力手段６と、外部記憶装置７とから構成さ
れている。

【００１１】図２は、バッファ管理テーブル５の内容を
示す図である。バッファ管理テーブル５は、バッファが
格納しているデータがどの外部記憶装置７のデータかを
示すデバイス番号ｂｄ１〜ｂｄｎと、外部記憶装置７上
のどのブロックのデータかを示すブロック番号ｂｂ１〜
ｂｂｎと、バッファアドレスｂａ１〜ｂａｎと、バッフ
ァの状態を示す状態フラグｂｆ１〜ｂｆｎとからなる複
数のエントリ１〜ｎ（ｎは正整数）で構成されている。
状態フラグｂｆ１〜ｂｆｎは、バッファがバッファ入出
力処理中かどうかおよびバッファのデータが有効かどう
かを示す。

【００１２】図３は、バッファレス入出力管理テーブル
４の内容を示す図である。バッファレス入出力管理テー
ブル４は、バッファレス入出力処理を行っている外部記
憶装置７を示すデバイス番号ｐｄ１〜ｐｄｍと、外部記
憶装置７上の入出力開始位置を示す入出力開始ブロック
番号ｐｂ１〜ｐｂｍと、バッファレス入出力処理を行う
入出力データサイズｐｓ１〜ｐｓｍと、データ転送を行
うデータ領域アドレスｐａ１〜ｐａｍと、バッファレス
入出力処理の状態を示す状態フラグｐｆ１〜ｐｆｍとか
らなる複数のエントリ１〜ｍ（ｍは正整数）で構成され
ている。状態フラグｐｆ１〜ｐｆｍは、バッファレス入
出力処理中かどうかを示す。

【００１３】図４は、ファイル管理手段１の処理を示す
フロー図である。

【００１４】図５は、バッファ入出力管理手段２の処理
を示すフロー図である。

【００１５】図６は、バッファレス入出力管理手段３の
処理を示すフロー図である。

【００１６】次に、このように構成された本実施例の入
出力管理方式の動作について説明する。

【００１７】あるプロセスからファイル管理システムに
データの入出力要求があると、ファイル管理手段１は、
図４に示すように、入出力のデータサイズとバッファの
容量とを比較して、データサイズの方が小さい場合には
バッファ入出力管理手段２にバッファ入出力を要求し、
データサイズの方が大きい場合にはバッファレス入出力
管理手段３にバッファレス入出力を要求する。

【００１８】（１） ファイル管理手段１からバッファ
入出力管理手段２に対してバッファ入出力が要求された
場合には、バッファ入出力管理手段２は、図５に示すよ
うに、バッファレス入出力管理テーブル４を検索し、こ
れから入出力を行おうとする外部記憶装置７と同一のデ
バイス番号を持ち、かつ入出力開始ブロック番号から入
出力データサイズで示されるデータ領域がこれからデー
タのバッファ入出力を行おうとするデータ領域と重なる
エントリを探し、その状態フラグがバッファレス入出力
処理中を示す場合には、該当エントリの状態フラグを参
照しながらバッファレス入出力処理が終了するまで処理
を待ち合わせる。

【００１９】データのバッファ入出力を行おうとするデ
ータ領域と重なるデータ領域に対してバッファレス入出
力処理が行われていないか、行われていたバッファレス
入出力処理がすべて終了すると、バッファ入出力管理手
段２は、バッファ管理テーブル５を検索し、状態フラグ
がバッファ入出力処理中でなくかつバッファデータが無
効である旨を示すエントリを確保し、状態フラグにバッ
ファ入出力処理中の表示を行い、バッファアドレスを使
用して入出力手段６にバッファ入出力を要求する。

【００２０】入出力手段６は、バッファ入出力管理手段
２からのバッファ入出力要求を受けて、外部記憶装置７
に対してバッファ入出力処理を行う。

【００２１】入出力手段６によるバッファ入出力処理が
終了すると、バッファ入出力管理手段２は、バッファ管
理テーブル５の該当エントリの状態フラグにバッファ入
出力処理終了の表示を行う。また、バッファ入出力処理
がバッファ出力処理で外部記憶装置７に対する実際のデ
ータ出力処理が発生せずにバッファ上のデータのみが更
新された場合には、バッファ入出力管理手段２は、バッ
ファ管理テーブル５の該当エントリの状態フラグに有効
の表示を行う。

【００２２】（２） 一方、ファイル管理手段１からバ
ッファレス入出力管理手段３に対してバッファレス入力
要求（バッファを使用しないデータのリード要求）が行
われた場合には、バッファレス入出力管理手段３は、図
６に示すように、バッファレス入出力管理テーブル４を
検索し、これからリードを行おうとする外部記憶装置７
と同一のデバイス番号を持ち、かつ入出力開始ブロック
番号から入出力データサイズで示されるデータ領域がこ
れからデータのリードを行おうとするデータ領域と重な
るエントリを探し、その状態フラグがバッファレス入出
力処理中を示す場合には、該当エントリの状態フラグを
参照しながらバッファレス入出力処理が終了するまで処
理を待ち合わせる。

【００２３】データのリードを行おうとするデータ領域
と重なるデータ領域に対してバッファレス入出力処理が
行われていないか、行われていたバッファレス入出力処
理がすべて終了すると、バッファレス入出力管理手段３
は、バッファレス入出力管理テーブル４の状態フラグが
無効のエントリを確保し、デバイス番号，入出力開始ブ
ロック番号，入出力データサイズ，データ領域アドレス
およびバッファレス入出力処理中を示す状態フラグを書
き込む。

【００２４】次に、バッファレス入出力管理手段３は、
バッファ管理テーブル５を検索して、リードを行おうと
するデータ領域のデータを持ったバッファが存在するか
どうかを調べる。該当バッファを指すバッファ管理テー
ブル５のエントリが存在し、その状態フラグがバッファ
入出力処理中でなくかつバッファデータの有効を示す場
合には、バッファレス入出力管理手段３は、そのバッフ
ァのデータを外部記憶装置７に書き込むために、バッフ
ァアドレスを用いて入出力手段６に対してバッファライ
ト要求を行い、その終了を待ち合わせる。

【００２５】入出力手段６は、バッファレス入出力管理
手段３からのバッファライト要求を受けて、外部記憶装
置７に対してバッファ出力処理を行う。

【００２６】入出力手段６によるバッファ出力処理が終
了すると、バッファレス入出力管理手段３は、入出力手
段６に対してバッファレスリード要求を行い、その終了
を待ち合わせる。

【００２７】入出力手段６は、バッファレス入出力管理
手段３からのバッファレスリード要求を受けて、外部記
憶装置７に対してバッファレス入力処理を行う。

【００２８】入出力手段６によるバッファレス入力処理
が終了すると、バッファレス入出力管理手段３は、バッ
ファレス入出力処理の終了を待ち合わせている他のプロ
セスがあれば、そのプロセスに対して起動をかけ、処理
を終了する。

【００２９】（３） 他方、ファイル管理手段１からバ
ッファレス入出力管理手段３に対してバッファレス出力
要求（バッファを使用しないデータのライト要求）が行
われた場合には、バッファレス入出力管理手段３は、図
６に示すように、バッファレス入出力管理テーブル４を
検索し、これからライトを行おうとする外部記憶装置７
と同一のデバイス番号を持ち、かつ入出力開始ブロック
番号から入出力データサイズで示されるデータ領域がこ
れからデータのライトを行おうとするデータ領域と重な
るエントリを探し、その状態フラグがバッファレス入出
力処理中を示す場合には、該当エントリの状態フラグを
参照しながらバッファレス入出力処理が終了するまで処
理を待ち合わせる。

【００３０】データのライトを行おうとするデータ領域
と重なるデータ領域に対してバッファレス入出力処理が
行われていないか、行われていたバッファレス入出力処
理がすべて終了すると、バッファレス入出力管理手段３
は、バッファレス入出力管理テーブル４の状態フラグが
無効のエントリを確保し、デバイス番号，入出力開始ブ
ロック番号，入出力データサイズ，データ領域アドレス
およびバッファレス入出力処理中を示す状態フラグを書
き込む。

【００３１】次に、バッファレス入出力管理手段３は、
バッファ管理テーブル５を検索して、ライトを行おうと
するデータ領域のデータを持ったバッファが存在するか
どうかを調べる。該当バッファを指すバッファ管理テー
ブル５のエントリが存在した場合には、そのバッファデ
ータの内容が無効であることをその状態フラグに表示す
る。

【００３２】すべてのバッファ管理テーブル５のエント
リに対して処理が終了すると、バッファレス入出力管理
手段３は、入出力手段６に対してバッファレスライト要
求を行い、その終了を待ち合わせる。

【００３３】入出力手段６は、バッファレス入出力管理
手段３からのバッファレスライト要求を受けて、外部記
憶装置７に対してバッファレス出力処理を行う。

【００３４】入出力手段６によるバッファレス出力処理
が終了すると、バッファレス入出力管理手段３は、バッ
ファレス入出力処理の終了を待ち合わせている他のプロ
セスがあれば、そのプロセスに対して起動をかけ、処理
を終了する。

【００３５】以上の制御により、バッファ入出力処理と
バッファレス入出力処理とを併用した場合にも、バッフ
ァ上のデータと外部記憶装置上のデータとの一貫性を保
ちながら入出力処理を行うことが可能となる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、バッファ
管理テーブル，バッファレス入出力管理テーブル，ファ
イル管理手段，バッファ入出力管理手段，バッファレス
入出力管理手段および入出力手段を設け、バッファレス
入出力が要求された場合にバッファ上に存在するデータ
とバッファを通さずに入出力するデータとの整合をとり
ながらデータの入出力を行うことにより、バッファ上の
データと外部記憶装置上のデータとの不整合の発生を防
ぎ、バッファ入出力処理とバッファレス入出力処理とを
併用することを可能にするという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る入出力管理方式の構成
を示すブロック図である。

【図２】図１中のバッファ管理テーブルの内容を示す図
である。

【図３】図１中のバッファレス入出力管理テーブルの内
容を示す図である。

【図４】図１中のファイル管理手段の処理を示すフロー
図である。

【図５】図１中のバッファ入出力管理手段の処理を示す
フロー図である。

【図６】図１中のバッファレス入出力管理手段の処理を
示すフロー図である。

【符号の説明】

１ ファイル管理手段 ２ バッファ入出力管理手段 ３ バッファレス入出力管理手段 ４ バッファレス入出力管理テーブル ５ バッファ管理テーブル ６ 入出力手段 ７ 外部記憶装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部記憶装置内のデータ領域を一定サイ
   ズのブロックに分割してファイル領域の割当て単位およ
   び入出力単位とし、主記憶上にブロック単位に確保した
   バッファを使用して入出力の高速化を図ったファイル管
   理システムにおいて、 バッファを管理するための情報を格納するバッファ管理
   テーブルと、 バッファレス入出力処理を管理するための情報を格納す
   るバッファレス入出力管理テーブルと、 ファイル管理システムに要求された入出力のデータサイ
   ズとバッファの容量とを比較してバッファ入出力を行う
   かバッファレス入出力を行うかを判断するファイル管理
   手段と、 このファイル管理手段によりバッファ入出力を行うと判
   断された場合に前記バッファレス入出力管理テーブルを
   参照してバッファ入出力処理を行い前記バッファ管理テ
   ーブルでバッファデータの管理を行うバッファ入出力管
   理手段と、 前記ファイル管理手段によりバッファレス入出力を行う
   と判断された場合に前記バッファレス入出力管理テーブ
   ルおよび前記バッファ管理テーブルを参照してバッファ
   上に存在するデータとバッファを通さずに入出力するデ
   ータとの整合をとりながらバッファレス入出力処理を行
   うバッファレス入出力管理手段と、 前記バッファ入出力管理手段および前記バッファレス入
   出力管理手段からの要求に従い外部記憶装置との入出力
   を行う入出力手段とを有することを特徴とする入出力管
   理方式。