JPH05158792A - キャッシュバッファの一括読込み方式 - Google Patents
キャッシュバッファの一括読込み方式Info
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- JPH05158792A JPH05158792A JP3347810A JP34781091A JPH05158792A JP H05158792 A JPH05158792 A JP H05158792A JP 3347810 A JP3347810 A JP 3347810A JP 34781091 A JP34781091 A JP 34781091A JP H05158792 A JPH05158792 A JP H05158792A
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- Japan
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- buffer
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- Pending
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 バッファを有効に利用しつつ、データの読込
みを高速化する。 【構成】 まず、要求装置１１による読込み要求に対
し、要求バッファ１３のサイズがキャッシュバッファ域
３のキャッシュブロックより大きいか否かを判別する。
要求バッファ１３のサイズがキャッシュバッファ域３の
キャッシュブロックより大きいときは、要求バッファ１
３のサイズに応じたサイズの入出力バッファ域４を確保
する。そして、当該入出力バッファ域４に要求サイズ分
のデータを一括して読み込んだ後、キャッシュバッファ
域３にキャッシュブロック単位にデータを転送する。ま
た、それ以外のときは、直接キャッシュバッファ域３に
要求サイズ分のデータを読み込む。これにより、いずれ
の場合にも、読込みサイズをブロック単位に固定せずに
要求サイズ分のデータを一括して読み込む。
みを高速化する。 【構成】 まず、要求装置１１による読込み要求に対
し、要求バッファ１３のサイズがキャッシュバッファ域
３のキャッシュブロックより大きいか否かを判別する。
要求バッファ１３のサイズがキャッシュバッファ域３の
キャッシュブロックより大きいときは、要求バッファ１
３のサイズに応じたサイズの入出力バッファ域４を確保
する。そして、当該入出力バッファ域４に要求サイズ分
のデータを一括して読み込んだ後、キャッシュバッファ
域３にキャッシュブロック単位にデータを転送する。ま
た、それ以外のときは、直接キャッシュバッファ域３に
要求サイズ分のデータを読み込む。これにより、いずれ
の場合にも、読込みサイズをブロック単位に固定せずに
要求サイズ分のデータを一括して読み込む。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータシステム
の一部であるファイルシステムのキャッシュバッファの
一括読込み方式に関するものである。
の一部であるファイルシステムのキャッシュバッファの
一括読込み方式に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、キャッシュバッファを使用したブ
ロックバッファリングには、次のようなものがある。キ
ャッシュバッファとは、主記憶装置上に確保するファイ
ルシステム用のバッファ領域のことである。ブロックバ
ッファリングは、ディスクとの入出力をブロック単位に
行ない、キャッシュバッファ上にブロック単位で管理す
る方式である。ブロックバッファリングでは、バッファ
構造を用いてキャッシュバッファを制御する。バッファ
構造は、主記憶装置上のバッファアドレス、ディスクア
ドレス、転送量及びバッファの状態から成る。ここに、
バッファの状態は、バッファ上の該当するブロックが有
効か、更新が有ったか無ったか、入出力中かを示す。
ロックバッファリングには、次のようなものがある。キ
ャッシュバッファとは、主記憶装置上に確保するファイ
ルシステム用のバッファ領域のことである。ブロックバ
ッファリングは、ディスクとの入出力をブロック単位に
行ない、キャッシュバッファ上にブロック単位で管理す
る方式である。ブロックバッファリングでは、バッファ
構造を用いてキャッシュバッファを制御する。バッファ
構造は、主記憶装置上のバッファアドレス、ディスクア
ドレス、転送量及びバッファの状態から成る。ここに、
バッファの状態は、バッファ上の該当するブロックが有
効か、更新が有ったか無ったか、入出力中かを示す。
【０００３】プログラム（タスク）からのデータの読み
書き要求においては、上述したバッファ構造を用いて、
まず、キャッシュバッファからデータを検索し、該当す
るブロックバッファが存在すれば、ディスクに入出力要
求をすることなく、バッファの内容をプログラムに転送
する。ブロックバッファが存在しなければ、ディスクに
入出力要求をする。この場合、入出力するためのアクセ
ス時間の待ちを少なくするために、次に読み込まれるこ
とが予想されるブロックを含めて入力要求するようにし
ている。これを「先読み」という（例えば、「オペレー
ティングシステム構築法」第 167〜 172頁参照）。
書き要求においては、上述したバッファ構造を用いて、
まず、キャッシュバッファからデータを検索し、該当す
るブロックバッファが存在すれば、ディスクに入出力要
求をすることなく、バッファの内容をプログラムに転送
する。ブロックバッファが存在しなければ、ディスクに
入出力要求をする。この場合、入出力するためのアクセ
ス時間の待ちを少なくするために、次に読み込まれるこ
とが予想されるブロックを含めて入力要求するようにし
ている。これを「先読み」という（例えば、「オペレー
ティングシステム構築法」第 167〜 172頁参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の技術には、次のような問題があった。即ち、以
上に述べた方法では、上述した先読みの単位は、ブロッ
ク単位になる。従って、ブロック単位以上の読込み要求
が発生した場合には、ブロック単位に複数回のディスク
入力が発生する。このため、先読みの効果があまり期待
できなくなるという問題があった。これに対処するた
め、ブロック単位を拡大して、例えば、1024バイトを40
96バイトにすることにより、ディスクに対する入力サイ
ズを大きくすることも可能である。しかし、この場合、
読込み要求のサイズが小さい時、キャッシュバッファ上
のブロックバッファの大部分が無駄になるという問題が
あった。
た従来の技術には、次のような問題があった。即ち、以
上に述べた方法では、上述した先読みの単位は、ブロッ
ク単位になる。従って、ブロック単位以上の読込み要求
が発生した場合には、ブロック単位に複数回のディスク
入力が発生する。このため、先読みの効果があまり期待
できなくなるという問題があった。これに対処するた
め、ブロック単位を拡大して、例えば、1024バイトを40
96バイトにすることにより、ディスクに対する入力サイ
ズを大きくすることも可能である。しかし、この場合、
読込み要求のサイズが小さい時、キャッシュバッファ上
のブロックバッファの大部分が無駄になるという問題が
あった。
【０００５】本発明は、以上の点に着目してなされたも
ので、ディスクへのアクセス回数を増やすことなく、ブ
ロック単位以上の読込み要求を実現することにより、デ
ータアクセスの高速化を図るとともに、ブロック単位を
大きくすることなく、キャッシュバッファ上のブロック
バッファを有効に利用するようにしたキャッシュバッフ
ァの一括読込み方式を提供することを目的とするもので
ある。
ので、ディスクへのアクセス回数を増やすことなく、ブ
ロック単位以上の読込み要求を実現することにより、デ
ータアクセスの高速化を図るとともに、ブロック単位を
大きくすることなく、キャッシュバッファ上のブロック
バッファを有効に利用するようにしたキャッシュバッフ
ァの一括読込み方式を提供することを目的とするもので
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のキャッシュバッ
ファの一括読込み方式は、読込み要求に対し、要求バッ
ファのサイズがキャッシュバッファ域のキャッシュブロ
ックより大きいか否かを判別し、要求バッファのサイズ
がキャッシュバッファ域のキャッシュブロックより大き
いときは、要求バッファのサイズに応じたサイズの入出
力バッファ域を確保し、当該入出力バッファ域に要求サ
イズ分のデータを一括して読み込んだ後、キャッシュバ
ッファ域にキャッシュブロック単位にデータを転送し、
それ以外のときは、直接キャッシュバッファ域に要求サ
イズ分のデータを読み込むことにより、いずれの場合に
も、読込みサイズをブロック単位に固定せずに要求サイ
ズ分のデータを一括して読み込むことを特徴とするもの
である。
ファの一括読込み方式は、読込み要求に対し、要求バッ
ファのサイズがキャッシュバッファ域のキャッシュブロ
ックより大きいか否かを判別し、要求バッファのサイズ
がキャッシュバッファ域のキャッシュブロックより大き
いときは、要求バッファのサイズに応じたサイズの入出
力バッファ域を確保し、当該入出力バッファ域に要求サ
イズ分のデータを一括して読み込んだ後、キャッシュバ
ッファ域にキャッシュブロック単位にデータを転送し、
それ以外のときは、直接キャッシュバッファ域に要求サ
イズ分のデータを読み込むことにより、いずれの場合に
も、読込みサイズをブロック単位に固定せずに要求サイ
ズ分のデータを一括して読み込むことを特徴とするもの
である。
【０００７】
【作用】本発明のキャッシュバッファの一括読込み方式
においては、まず、読込み要求に対し、要求バッファの
サイズがキャッシュバッファ域のキャッシュブロックよ
り大きいか否かを判別する。要求バッファのサイズがキ
ャッシュバッファ域のキャッシュブロックより大きいと
きは、要求バッファのサイズに応じたサイズの入出力バ
ッファ域を確保する。そして、当該入出力バッファ域に
要求サイズ分のデータを一括して読み込んだ後、キャッ
シュバッファ域にキャッシュブロック単位にデータを転
送する。また、それ以外のときは、直接キャッシュバッ
ファ域に要求サイズ分のデータを読み込む。これによ
り、いずれの場合にも、読込みサイズをブロック単位に
固定せずに要求サイズ分のデータを一括して読み込む。
においては、まず、読込み要求に対し、要求バッファの
サイズがキャッシュバッファ域のキャッシュブロックよ
り大きいか否かを判別する。要求バッファのサイズがキ
ャッシュバッファ域のキャッシュブロックより大きいと
きは、要求バッファのサイズに応じたサイズの入出力バ
ッファ域を確保する。そして、当該入出力バッファ域に
要求サイズ分のデータを一括して読み込んだ後、キャッ
シュバッファ域にキャッシュブロック単位にデータを転
送する。また、それ以外のときは、直接キャッシュバッ
ファ域に要求サイズ分のデータを読み込む。これによ
り、いずれの場合にも、読込みサイズをブロック単位に
固定せずに要求サイズ分のデータを一括して読み込む。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。図１は、本発明のキャッシュバッファの一
括読込み方式を適用した装置の実施例のブロック図であ
る。図示の装置は、主記憶装置１と、磁気ディスク装置
２と、要求装置１１と、キャッシュ管理装置１２とから
成る。主記憶装置１には、キャッシュバッファ域３と、
入出力バッファ域４とがある。
に説明する。図１は、本発明のキャッシュバッファの一
括読込み方式を適用した装置の実施例のブロック図であ
る。図示の装置は、主記憶装置１と、磁気ディスク装置
２と、要求装置１１と、キャッシュ管理装置１２とから
成る。主記憶装置１には、キャッシュバッファ域３と、
入出力バッファ域４とがある。
【０００９】キャッシュバッファ域３には、ブロックバ
ッファリング用のブロック長単位のバッファａ１、ａ
２、ａ３、ａ４を用意している。ここで、ブロック長
は、ｎバイトとする。入出力バッファ域４には、磁気デ
ィスク装置２と直接アクセス（入出力動作）するための
バッファｂ１を用意している。磁気ディスク装置２に
は、キャッシュバッファ域３のキャッシュブロックを用
いてデータを入出力するためのファイル実体５が存在す
る。ここに、読み込むファイル実体５の先頭ブロックを
“１”とし、以下“２”、“３”、“４”と物理的に連
続であるものとする。
ッファリング用のブロック長単位のバッファａ１、ａ
２、ａ３、ａ４を用意している。ここで、ブロック長
は、ｎバイトとする。入出力バッファ域４には、磁気デ
ィスク装置２と直接アクセス（入出力動作）するための
バッファｂ１を用意している。磁気ディスク装置２に
は、キャッシュバッファ域３のキャッシュブロックを用
いてデータを入出力するためのファイル実体５が存在す
る。ここに、読み込むファイル実体５の先頭ブロックを
“１”とし、以下“２”、“３”、“４”と物理的に連
続であるものとする。
【００１０】要求装置１１は、主記憶装置１に接続され
たプロセッサ等から成り、磁気ディスク装置２内のデー
タの転送を受けるための要求バッファ１３を備えてい
る。この要求バッファ１３は、より具体的には主記憶装
置１の図示しない一部の領域から成る。キャッシュ管理
装置１２は、主記憶装置１上のキャッシュバッファ域３
を管理する。このため、キャッシュ管理装置１２は、キ
ャッシュ管理テーブル１４を備えている。このキャッシ
ュ管理テーブル１４には、磁気ディスク装置２内のファ
イル実体５のブロックのアドレスと、キャッシュバッフ
ァ域３のキャッシュブロックの主記憶装置１上のアドレ
スとが対応して格納される。このキャッシュ管理テーブ
ル１４も、要求バッファ１３と同様に、より具体的には
主記憶装置１の図示しない一部の領域から成る。
たプロセッサ等から成り、磁気ディスク装置２内のデー
タの転送を受けるための要求バッファ１３を備えてい
る。この要求バッファ１３は、より具体的には主記憶装
置１の図示しない一部の領域から成る。キャッシュ管理
装置１２は、主記憶装置１上のキャッシュバッファ域３
を管理する。このため、キャッシュ管理装置１２は、キ
ャッシュ管理テーブル１４を備えている。このキャッシ
ュ管理テーブル１４には、磁気ディスク装置２内のファ
イル実体５のブロックのアドレスと、キャッシュバッフ
ァ域３のキャッシュブロックの主記憶装置１上のアドレ
スとが対応して格納される。このキャッシュ管理テーブ
ル１４も、要求バッファ１３と同様に、より具体的には
主記憶装置１の図示しない一部の領域から成る。
【００１１】次に、ファイル実体５の１〜４ｎバイト読
み込む際の処理について図２を参照して説明する。図２
は、本発明に係るキャッシュバッファの読込み手順を説
明するフローチャートである。読込み要求が発生したと
き（ステップＳ１）、まず、キャッシュバッファ域３に
該当するキャッシュブロックが存在するかどうかを検索
する（ステップＳ２）。この検索は、読込み要求の対象
となったアドレスがキャッシュ管理テーブル１４上に存
在するか否かをキャッシュ管理装置１２によって判別す
ることにより行なう。該当するキャッシュブロックが存
在した場合には、即時に要求装置１１内の要求バッファ
１３にデータを転送する。
み込む際の処理について図２を参照して説明する。図２
は、本発明に係るキャッシュバッファの読込み手順を説
明するフローチャートである。読込み要求が発生したと
き（ステップＳ１）、まず、キャッシュバッファ域３に
該当するキャッシュブロックが存在するかどうかを検索
する（ステップＳ２）。この検索は、読込み要求の対象
となったアドレスがキャッシュ管理テーブル１４上に存
在するか否かをキャッシュ管理装置１２によって判別す
ることにより行なう。該当するキャッシュブロックが存
在した場合には、即時に要求装置１１内の要求バッファ
１３にデータを転送する。
【００１２】読込み要求の対象となったキャッシュブロ
ックがキャッシュバッファ域３になかった場合には、磁
気ディスク装置２から読み込む必要がある。しかし、読
込み要求サイズは、４ｎバイトであり、ブロックバッフ
ァはｎバイトであるため、４回の読込み動作が必要にな
る。そこで、連続した４ｎバイトのファイル実体５の読
込みを１回の読込み動作で行なうための入出力バッファ
域４を確保する（ステップＳ４）。入出力バッファ域４
のサイズは４ｎバイトとなる。磁気ディスク装置２から
入出力バッファ域４にファイル実体５を読込んだ後（ス
テップＳ５）、当該入出力バッファ域４を“１”、
“２”、“３”、“４”のブロック単位に分割し、キャ
ッシュバッファ域３に転送する（ステップＳ７〜Ｓ
９）。これによって、低速の磁気ディスク装置２とのア
クセス時間を減らし、データの読込みの高速化を図るこ
とができる。
ックがキャッシュバッファ域３になかった場合には、磁
気ディスク装置２から読み込む必要がある。しかし、読
込み要求サイズは、４ｎバイトであり、ブロックバッフ
ァはｎバイトであるため、４回の読込み動作が必要にな
る。そこで、連続した４ｎバイトのファイル実体５の読
込みを１回の読込み動作で行なうための入出力バッファ
域４を確保する（ステップＳ４）。入出力バッファ域４
のサイズは４ｎバイトとなる。磁気ディスク装置２から
入出力バッファ域４にファイル実体５を読込んだ後（ス
テップＳ５）、当該入出力バッファ域４を“１”、
“２”、“３”、“４”のブロック単位に分割し、キャ
ッシュバッファ域３に転送する（ステップＳ７〜Ｓ
９）。これによって、低速の磁気ディスク装置２とのア
クセス時間を減らし、データの読込みの高速化を図るこ
とができる。
【００１３】一方、読込み要求の対象となったデータを
格納する要求バッファ１３のサイズがｎバイト以下の場
合には、入出力バッファ域４を設けて読込み動作を実施
すると、転送が１回増えるため、キャッシュバッファ域
３に直接読込みを実施することで性能を下げないように
する（ステップＳ６）。次に、４ｎバイトのファイル実
体５を入出力バッファ域４に読込んだときに、一部のブ
ロックが既にキャッシュブロックとしてキャッシュバッ
ファ域３に存在しているときのデータ転送手順について
述べる。例えば、図１において、“３”のブロックがキ
ャッシュバッファ域３に存在し、“１”、“２”、
“４”のブロックは存在しないことがある。このような
状態は、以前に“３”のブロックだけを読込む要求があ
った場合などに生じる。この場合には、転送が必要なブ
ロックのみを入出力バッファ域４から転送して、すで
に、キャッシュバッファ域３に存在するブロックバッフ
ァは転送しない（ステップＳ８）。
格納する要求バッファ１３のサイズがｎバイト以下の場
合には、入出力バッファ域４を設けて読込み動作を実施
すると、転送が１回増えるため、キャッシュバッファ域
３に直接読込みを実施することで性能を下げないように
する（ステップＳ６）。次に、４ｎバイトのファイル実
体５を入出力バッファ域４に読込んだときに、一部のブ
ロックが既にキャッシュブロックとしてキャッシュバッ
ファ域３に存在しているときのデータ転送手順について
述べる。例えば、図１において、“３”のブロックがキ
ャッシュバッファ域３に存在し、“１”、“２”、
“４”のブロックは存在しないことがある。このような
状態は、以前に“３”のブロックだけを読込む要求があ
った場合などに生じる。この場合には、転送が必要なブ
ロックのみを入出力バッファ域４から転送して、すで
に、キャッシュバッファ域３に存在するブロックバッフ
ァは転送しない（ステップＳ８）。
【００１４】以上のように、読込み要求の対象となった
データを格納する要求バッファ１３のサイズによって磁
気ディスク装置２に対する入出力要求サイズを可変する
ことによって複数ブロックを一括して読込むことを可能
にした。また、これにより、高速なキャッシュバッファ
のアクセスが可能になる。
データを格納する要求バッファ１３のサイズによって磁
気ディスク装置２に対する入出力要求サイズを可変する
ことによって複数ブロックを一括して読込むことを可能
にした。また、これにより、高速なキャッシュバッファ
のアクセスが可能になる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のキャッシ
ュバッファの一括読込み方式によれば、ブロックサイズ
以上のデータは入出力バッファ域に一旦読み込んでから
キャッシュバッファ域に転送するようにしたので、ブロ
ックサイズを超えるデータの読込み要求に対しても、デ
ィスクの読込み回数を１回にし、高速な読込みをするこ
とができる。また、ブロックサイズ以下のデータの読込
みの場合には、直接キャッシュバッファ域に読み込むよ
うにしたので、この場合は、従来と同様にデータを読み
込むことができ、入出力バッファ域の確保によりキャッ
シュバッファ域を圧迫しないようにできる。
ュバッファの一括読込み方式によれば、ブロックサイズ
以上のデータは入出力バッファ域に一旦読み込んでから
キャッシュバッファ域に転送するようにしたので、ブロ
ックサイズを超えるデータの読込み要求に対しても、デ
ィスクの読込み回数を１回にし、高速な読込みをするこ
とができる。また、ブロックサイズ以下のデータの読込
みの場合には、直接キャッシュバッファ域に読み込むよ
うにしたので、この場合は、従来と同様にデータを読み
込むことができ、入出力バッファ域の確保によりキャッ
シュバッファ域を圧迫しないようにできる。
【図１】本発明のキャッシュバッファの一括読み込み方
式を適用した装置の実施例のブロック図である。
式を適用した装置の実施例のブロック図である。
【図２】本発明に係るキャッシュバッファの読込み手順
を説明するフローチャートである。
を説明するフローチャートである。
１ 主記憶装置 ２ 磁気ディスク装置 ３ キャッシュバッファ域 ４ 入出力バッファ域 １１ 要求装置 １２ キャッシュ管理装置 １３ 要求バッファ １４ キャッシュ管理テーブル
Claims (1)
- 【請求項１】 読込み要求に対し、要求バッファのサイ
ズがキャッシュバッファ域のキャッシュブロックより大
きいか否かを判別し、 要求バッファのサイズがキャッシュバッファ域のキャッ
シュブロックより大きいときは、要求バッファのサイズ
に応じたサイズの入出力バッファ域を確保し、 当該入出力バッファ域に要求サイズ分のデータを一括し
て読み込んだ後、 キャッシュバッファ域にキャッシュブロック単位にデー
タを転送し、 それ以外のときは、直接キャッシュバッファ域に要求サ
イズ分のデータを読み込むことにより、 いずれの場合にも、読込みサイズをブロック単位に固定
せずに要求サイズ分のデータを一括して読み込むことを
特徴とするキャッシュバッファの一括読込み方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3347810A JPH05158792A (ja) | 1991-12-03 | 1991-12-03 | キャッシュバッファの一括読込み方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3347810A JPH05158792A (ja) | 1991-12-03 | 1991-12-03 | キャッシュバッファの一括読込み方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05158792A true JPH05158792A (ja) | 1993-06-25 |
Family
ID=18392743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3347810A Pending JPH05158792A (ja) | 1991-12-03 | 1991-12-03 | キャッシュバッファの一括読込み方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05158792A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6549982B1 (en) | 1999-03-05 | 2003-04-15 | Nec Corporation | Buffer caching method and apparatus for the same in which buffer with suitable size is used |
-
1991
- 1991-12-03 JP JP3347810A patent/JPH05158792A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6549982B1 (en) | 1999-03-05 | 2003-04-15 | Nec Corporation | Buffer caching method and apparatus for the same in which buffer with suitable size is used |
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