JPH05189157A - ディスク型記憶装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、圧縮結果のデータサイズが不定なデ
ータの場合も、実際の物理的な容量よりも大きなデータ
を効率よく格納できることを目的としている。 【構成】アドレスを指定してデータの入出力要求を行な
う主処理装置と、圧縮データのうち所定のブロックサイ
ズ未満の部分を格納する固定サイズ格納エリア、固定サ
イズ格納エリアに格納できない部分を格納するオーバー
フロー部格納エリアを有するディスクドライブと、主処
理装置からのデータを圧縮するデータ圧縮手段、主処理
装置からのアドレスを基に、圧縮データが固定サイズ格
納エリアに格納可能な場合は固定サイズ格納エリアに、
不可能な場合は一部を固定サイズ格納エリアに残り部分
をオーバーフロー部格納エリアに格納し、またディスク
ドライブからデータを読取るデータ転送制御手段、読取
られたデータを復元し、主処理装置に渡すデータ復元手
段からなるディスク制御装置を備えたことを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子計算機の外部記憶
装置として使用されるディスク型記憶装置に係り、特に
圧縮結果のデータサイズが不定なデータについても、格
納、転送速度を低下することなく、実際の物理的な容量
よりも大きなデータを極めて効率よく格納し得るように
したディスク型記憶装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年におけるディスクを媒体とする記憶
装置の記憶密度の向上は目覚ましく、大容量の記憶装
置、また逆に同じ容量であってもより小形化、軽量化さ
れたものが出現している。しかしながら、ソフトウェア
（プログラム）自体の容量、そして取り扱うデータ容量
共に増加してきている。

【０００３】さて、ディスク型記憶装置は、電子計算機
の外部記憶装置として使用されることが大部分である
が、その間の機能分担、インタフェースとしては、次の
ようなケースがある。

【０００４】（ａ）単純にディスク上のアドレス（シリ
ンダ、ヘッダ、セクタ）を指定されてデータを転送す
る。 （ｂ）ディスクの制御装置にデータベースの管理機能等
を持たせて、主処理装置の負荷軽減を図ったもの。

【０００５】また、性能（スループット）の向上のため
に、ディスク制御装置側にいわゆるディスクキャッシュ
を持つ等、制御装置にかなりの機能を持たせることが可
能となっている。

【０００６】一方、ディスク容量を有効活用するため
に、格納すべきデータを圧縮して格納することがある。
これは、非常に有効な方法ではあるが、次のような問題
点がある。

【０００７】（ａ）主処理装置の負荷が大きい。 （ｂ）全ての処理に適用すると処理時間が長くなり（格
納、転送速度が低下する）、性能上の問題が出てくる。

【０００８】そこで、このような問題を解消するため
に、かかるデータ圧縮、復元の機能をディスク制御装置
に持たせることによって、処理能力を維持すると共に、
ディスク内により多くのデータを格納することが考えら
れる。

【０００９】しかしながら、データの圧縮を行なった場
合、その圧縮結果のデータサイズは不定であり、圧縮前
のデータの内容によって大きく変化する。このため、そ
の格納場所を、通常のように（論理的なアドレスを基
に、物理的なシリンダ、トラック、セクターに）変換す
ることができない。

【００１０】

【発明が解決しょうとする問題点】以上のように、従来
のディスク型記憶装置においては、圧縮結果のデータサ
イズが不定なデータについては、実際の物理的な容量よ
りも大きなデータを効率よく格納できないという問題が
あった。

【００１１】本発明の目的は、圧縮結果のデータサイズ
が不定なデータについても、格納、転送速度を低下する
ことなく、実際の物理的な容量よりも大きなデータを極
めて効率よく格納することが可能なディスク型記憶装置
を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明では、電子計算機の外部記憶装置として使用
されるディスク型記憶装置において、アドレスを指定し
てデータの入出力要求を行なう主処理装置と、圧縮デー
タのうち、所定のブロックサイズ未満の部分を格納する
ための固定サイズ格納エリア、および固定サイズ格納エ
リアに格納できないデータ部分を格納するためのオーバ
ーフロー部格納エリアを有するディスクドライブと、主
処理装置から受け取ったデータを圧縮するデータ圧縮手
段、主処理装置から渡されたアドレスに基づいて、デー
タ圧縮手段からの圧縮データがディスクドライブ内の固
定サイズ格納エリアの対応するブロックに格納可能か否
かを判定し、格納可能な場合は当該圧縮データを固定サ
イズ格納エリアの該当ブロックに格納し、格納不可能な
場合は当該圧縮データの一部を固定サイズ格納エリアの
該当ブロックおよび残りのデータ部分をオーバーフロー
部格納エリアに格納する機能、主処理装置からのアドレ
スに基づいて、ディスクドライブからデータを読み取る
機能を有するデータ転送制御手段、データ転送制御手段
により読み取られたデータを復元し、主処理装置に渡す
データ復元手段からなるディスク制御装置とを備えて構
成している。

【００１３】ここで、特にディスクドライブ内に、各シ
リンダ別のオーバーフロー部格納エリアに格納できない
データ部分を格納するためのオーバーフロー格納用シリ
ンダを付加している。

【００１４】

【作用】従って、本発明のディスク型記憶装置におい
て、ディスクドライブにデータを書き込む場合には、主
処理装置からのデータがデータ圧縮手段で圧縮され、主
処理装置からのアドレスに基づいて、圧縮データがディ
スクドライブ内の固定サイズ格納エリアの対応するブロ
ックに格納可能か否かの判定が、データ転送制御手段に
より行なわれる。その結果、格納可能な場合には、その
圧縮データが固定サイズ格納エリアの該当ブロックに格
納される。また、格納不可能な場合には、その圧縮デー
タの一部が固定サイズ格納エリアの該当ブロックに格納
されると共に、残りのデータ部分がオーバーフロー部格
納エリアに格納される。これにより、ディスクドライブ
内に、データが圧縮して書き込まれる。

【００１５】次に、ディスクドライブからデータを読み
取る場合には、主処理装置からのアドレスに基づいて、
ディスクドライブからデータが、転送制御手段により読
み取られる。そして、このデータ転送制御手段により読
み取られたデータは、データ復元手段で復元され、主処
理装置に渡される。

【００１６】これにより、圧縮結果のデータサイズが不
定なデータについても、格納、転送速度を低下すること
なく、実際の物理的な容量よりも大きなデータを効率よ
く格納することができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して詳細に説明する。

【００１８】図１は、本発明によるディスク型記憶装置
の全体構成例を示すブロック図である。すなわち、本実
施例のディスク型記憶装置は、図１に示すように、主処
理装置１と、ディスクドライブ２と、ディスク制御装置
３とから構成している。また、ディスク制御装置３は、
データ圧縮装置３１と、データ転送制御装置３２と、空
領域管理装置３３と、データ復元装置３４とからなって
いる。

【００１９】ここで、主処理装置１は、アドレスを指定
してデータの入出力要求を行なうものである。

【００２０】また、ディスクドライブ２は、圧縮データ
のうち、所定のブロックサイズ未満の部分を格納するた
めの固定サイズ格納エリア２１と、固定サイズ格納エリ
アに格納できないデータ部分を格納するためのオーバー
フロー部格納エリア２２と、各シリンダ別のオーバーフ
ロー部格納エリア２２に格納できないデータ部分を格納
するためのオーバーフロー格納用シリンダ２３とを有す
るものである。

【００２１】この場合、固定サイズ格納エリア２１は、
論理的なアドレス、サイズの比例縮小部分（論理的なデ
ィスク容量に一定の比をかけたサイズ）であり、この比
はへ平均的なデータ圧縮率に余裕を持たせて決定され
る。また、固定サイズ格納エリア２１は、ディスク入出
力サイズ（通常固定）に上記の比をかけたブロックに分
割され（各ブロックは、頁サイズに同じ比をかけたも
の）、論理アドレスから比例計算でその位置が決定され
る。

【００２２】一方、ディスク制御装置３において、デー
タ圧縮装置３１は、主処理装置１から受け取ったデータ
を圧縮するものである。

【００２３】また、データ転送制御装置３２は、主処理
装置１から渡されたアドレスに基づいて、データ圧縮装
置３１からの圧縮データがディスクドライブ２内の固定
サイズ格納エリア２１の対応するブロックに格納可能か
否かを判定し、格納可能な場合は当該圧縮データを固定
サイズ格納エリア２１の該当ブロックに格納し、格納不
可能な場合は当該圧縮データの一部を固定サイズ格納エ
リア２１の該当ブロックおよび残りのデータ部分をオー
バーフロー部格納エリア２２に格納する機能、および主
処理装置１からのアドレスに基づいて、ディスクドライ
ブ２からデータを読み取る機能を有するものである。

【００２４】さらに、空領域管理装置３３は、ディスク
ドライブ２内の空領域の管理（確保、開放）を行なうも
のである。

【００２５】さらにまた、データ復元装置３４は、デー
タ転送制御３２装置により読み取られたデータを復元
し、主処理装置１に渡すものである。

【００２６】次に、以上のように構成した本実施例のデ
ィスク型記憶装置の作用について説明する。

【００２７】まず、ディスクドライブ２にデータを書き
込む場合には、主処理装置１からのデータが、ディスク
制御装置３のデータ圧縮装置３１で圧縮される。そし
て、この圧縮データは、データ転送制御装置３２に入力
され、主処理装置１からのアドレスに基づいて、その圧
縮データがディスクドライブ２内の固定サイズ格納エリ
ア２１の対応するブロックに格納可能か否かの判定が行
なわれる。その判定の結果、ブロックに格納可能な場合
には、その圧縮データが固定サイズ格納エリア２１の該
当ブロックに格納される。また、上記判定の結果、ブロ
ックに格納不可能な場合には、その圧縮データの一部が
固定サイズ格納エリア２１の該当ブロックに格納される
と共に、残りのデータ部分がオーバーフロー部格納エリ
ア２２に格納される。さらに、この残りのデータ部分が
オーバーフロー部格納エリア２２に格納しきれない場合
には、さらにその残りのデータ部分がオーバーフロー格
納用シリンダ２３に格納される。これにより、ディスク
ドライブ２内に、データが圧縮して書き込まれる。

【００２８】次に、ディスクドライブ２内に格納されて
いるデータを読み取る場合には、主処理装置１からのア
ドレスに基づいて、ディスクドライブ２からデータが、
ディスク制御装置３の転送制御装置３２により読み取ら
れる。そして、このデータ転送制御装置３２により読み
取られたデータは、データ復元装置３４により復元され
て、主処理装置１に渡される。

【００２９】これにより、圧縮結果のデータサイズが不
定なデータについても、格納、転送速度を低下すること
なく、実際の物理的な容量よりも大きなデータが格納さ
れることになる。

【００３０】次に、上記ディスクドライブ２に対するデ
ータの書き込み、読み取り時の作用について、図２ない
し図５に示すフロー図を用いてより具体的に説明する。

【００３１】まず、ディスクドライブ２にデータを書き
込む場合には、図２および図３に示すように、主処理装
置１の主メモリ上のデータが、固定サイズ格納エリア２
１のブロック単位に圧縮される（ステップＳ１）。次
に、ディスクドライブ２の相当ブロックのアドレスが計
算され、バッファに書き込まれる（ステップＳ２）。次
に、オーバーフロー部格納エリア２２が使用中かどうか
の判定が行なわれる（ステップＳ３）。その結果、オー
バーフロー部格納エリア２２が使用中でない場合には、
固定サイズ格納エリア２１の対応するブロックに格納可
能か否かの判定が行なわれる（ステップＳ４）。その判
定の結果、ブロックに格納可能な場合には、上記圧縮デ
ータが固定サイズ格納エリア２１の該当ブロックに格納
される（ステップＳ５）。また、上記判定の結果、ブロ
ックに格納不可能な場合には、オーバーフロー部格納エ
リア２２が確保され（ステップＳ６）、上記圧縮データ
の一部が固定サイズ格納エリア２１の該当ブロックに格
納されると共に、残りのデータ部分がオーバーフロー部
格納エリア２２に格納される（ステップＳ７）。

【００３２】一方、上記ステップＳ３における判定の結
果、オーバーフロー部格納エリア２２が使用中の場合に
は、固定サイズ格納エリア２１の対応するブロックに格
納可能か否かの判定が行なわれる（ステップＳ８）。そ
の判定の結果、ブロックに格納可能な場合には、既存の
オーバーフロー部格納エリア２２が開放され（ステップ
Ｓ９）、上記圧縮データが固定サイズ格納エリア２１の
該当ブロックに格納される（ステップＳ１０）。また、
上記判定の結果、ブロックに格納不可能な場合には、オ
ーバーフロー部格納エリア２２に格納可能か否かの判定
が行なわれる（ステップＳ１１）。その判定の結果、格
納可能な場合には、上記圧縮データの一部が固定サイズ
格納エリア２１の該当ブロックに格納されると共に、残
りのデータ部分が既存のオーバーフロー部格納エリア２
２に格納される（ステップＳ１２）。さらに、上記ステ
ップＳ１１における判定の結果、格納不可能な場合に
は、既存のオーバーフロー部格納エリア２２が開放され
（ステップＳ１３）、新しく必要サイズのオーバーフロ
ー部格納エリア２２が確保され（ステップＳ１４）、上
記圧縮データの一部が固定サイズ格納エリア２１の該当
ブロックに格納されると共に、残りのデータ部分が新し
いオーバーフロー部格納エリア２２に格納される（ステ
ップＳ１５）。

【００３３】次に、ディスクドライブ２内に格納されて
いるデータを読み取る場合には、図４に示すように、デ
ィスクドライブ２上のアドレスを計算してデータが読み
取られる（ステップＳ２１）。次に、オーバーフロー部
格納エリア２２を使用していたかどうかの判定が行なわ
れる（ステップＳ２２）。その判定の結果、オーバーフ
ロー部格納エリア２２が有る場合には、オーバーフロー
部格納エリア２２からデータが読み込まれ（ステップＳ
２３）、そのデータがデータ復元装置３４により復元
（伸張・編集）されて、主処理装置１の主メモリに読み
込まれ、主処理装置１に転送される（ステップＳ２
４）。

【００３４】なお、図５は、上記オーバーフロー部格納
エリア２２を確保する場合の処理内容を示すフロー図で
ある。すなわち、図５において、まず同一シリンダ内で
オーバーフロー部格納エリア２２がサーチされ（ステッ
プＳ３１）、次に空がないかどうかが判定される（ステ
ップＳ３２）。その判定の結果、空がない場合には、全
体でのオーバーフロー部格納エリア２２がサーチされ
（ステップＳ３３）、警報出力がステイタスとして返さ
れる（ステップＳ３４）。なお、上記ステップＳ３２に
おける判定の結果、空がある場合には、その時点でオー
バーフロー部格納エリア２２の確保処理を終了する。

【００３５】上述したように、本実施例では、電子計算
機の外部記憶装置として使用されるディスク型記憶装置
を、アドレスを指定してデータの入出力要求を行なう主
処理装置１と、圧縮データのうち、所定のブロックサイ
ズ未満の部分を格納するための固定サイズ格納エリア２
１と、固定サイズ格納エリアに格納できないデータ部分
を格納するためのオーバーフロー部格納エリア２２と、
各シリンダ別のオーバーフロー部格納エリア２２に格納
できないデータ部分を格納するためのオーバーフロー格
納用シリンダ２３とを有するディスクドライブ２と、主
処理装置１から受け取ったデータを圧縮するデータ圧縮
装置３１、主処理装置１から渡されたアドレスに基づい
て、データ圧縮装置３１からの圧縮データがディスクド
ライブ２内の固定サイズ格納エリア２１の対応するブロ
ックに格納可能か否かを判定し、格納可能な場合は当該
圧縮データを固定サイズ格納エリア２１の該当ブロック
に格納し、格納不可能な場合は当該圧縮データの一部を
固定サイズ格納エリア２１の該当ブロックおよび残りの
データ部分をオーバーフロー部格納エリア２２に格納す
る機能、および主処理装置１からのアドレスに基づい
て、ディスクドライブ２からデータを読み取る機能を有
するデータ転送制御装置３２、ディスクドライブ２内の
空領域の管理（確保、開放）を行なう空領域管理装置３
３、データ転送制御３２装置により読み取られたデータ
を復元し、主処理装置１に渡すデータ復元装置３４より
なるディスク制御装置３とから構成したものである。

【００３６】従って、データの書き込み時にデータ圧縮
を行なって、ディスクドライブ２内の固定サイズ格納エ
リア２１の対応するブロックに格納され、圧縮結果のデ
ータサイズが固定サイズ格納エリア２１よりも大きい場
合には、その残りのデータ部分についてオーバーフロー
部格納エリア２２、さらに必要に応じてオーバーフロー
格納用シリンダ２３に格納されるため、圧縮結果のデー
タサイズが不定なデータについても、格納、転送速度を
低下することなく、実際の物理的な容量よりも大きなデ
ータを極めて効率よく格納することが可能となる。

【００３７】また、各シリンダにオーバーフロー部格納
エリア２２を設けているため、オーバーフローした時
も、ヘッドのシークをすることなく、データの格納を行
なうことができ、逆に、データを読み込む時に、ヘッド
のシークを削減することが可能となる。

【００３８】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、次のようにしても同様に実施できるものであ
る。

【００３９】上記実施例では、ディスクドライブ２内
に、各シリンダ別のオーバーフロー部格納エリア２２に
格納できないデータ部分を格納するためのオーバーフロ
ー格納用シリンダ２３を有する場合について説明した
が、これは本発明に必要不可欠な要素ではない。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ア
ドレスを指定してデータの入出力要求を行なう主処理装
置と、圧縮データのうち、所定のブロックサイズ未満の
部分を格納するための固定サイズ格納エリア、および固
定サイズ格納エリアに格納できないデータ部分を格納す
るためのオーバーフロー部格納エリアを有するディスク
ドライブと、主処理装置から受け取ったデータを圧縮す
るデータ圧縮手段、主処理装置から渡されたアドレスに
基づいて、データ圧縮手段からの圧縮データがディスク
ドライブ内の固定サイズ格納エリアの対応するブロック
に格納可能か否かを判定し、格納可能な場合は当該圧縮
データを固定サイズ格納エリアの該当ブロックに格納
し、格納不可能な場合は当該圧縮データの一部を固定サ
イズ格納エリアの該当ブロックおよび残りのデータ部分
をオーバーフロー部格納エリアに格納する機能、ディス
クドライブからデータを読み取る機能を有するデータ転
送制御手段、データ転送制御手段により読み取られたデ
ータを復元し、主処理装置に渡すデータ復元手段からな
るディスク制御装置とを備えて構成したので、圧縮結果
のデータサイズが不定なデータについても、格納、転送
速度を低下することなく、実際の物理的な容量よりも大
きなデータを極めて効率よく格納することが可能なディ
スク型記憶装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるディスク型記憶装置の一実施例を
示すブロック図。

【図２】同実施例におけるデータ書き込み時の作用を説
明するためのフロー図。

【図３】同実施例におけるデータ書き込み時の作用を説
明するためのフロー図。

【図４】同実施例におけるデータ読み取り時の作用を説
明するためのフロー図。

【図５】同実施例におけるオーバーフロー部格納エリア
確保時の作用を説明するためのフロー図。

【符号の説明】

１…主処理装置、２…ディスクドライブ、３…ディスク
制御装置、３１…データ圧縮装置、３２…データ転送制
御装置、３３…空領域管理装置、３４…データ復元装
置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子計算機の外部記憶装置として使用さ
   れるディスク型記憶装置において、 アドレスを指定してデータの入出力要求を行なう主処理
   装置と、 圧縮データのうち、所定のブロックサイズ未満の部分を
   格納するための固定サイズ格納エリア、および前記固定
   サイズ格納エリアに格納できないデータ部分を格納する
   ためのオーバーフロー部格納エリアを有するディスクド
   ライブと、 前記主処理装置から受け取ったデータを圧縮するデータ
   圧縮手段、前記主処理装置から渡されたアドレスに基づ
   いて、前記データ圧縮手段からの圧縮データが前記ディ
   スクドライブ内の固定サイズ格納エリアの対応するブロ
   ックに格納可能か否かを判定し、格納可能な場合は当該
   圧縮データを固定サイズ格納エリアの該当ブロックに格
   納し、格納不可能な場合は当該圧縮データの一部を固定
   サイズ格納エリアの該当ブロックおよび残りのデータ部
   分を前記オーバーフロー部格納エリアに格納する機能、
   前記主処理装置からのアドレスに基づいて、前記ディス
   クドライブからデータを読み取る機能を有するデータ転
   送制御手段、前記データ転送制御手段により読み取られ
   たデータを復元し、前記主処理装置に渡すデータ復元手
   段からなるディスク制御装置と、 を備えて成ることを特徴とするディスク型記憶装置。
2. 【請求項２】 前記ディスクドライブ内に、各シリンダ
   別のオーバーフロー部格納エリアに格納できないデータ
   部分を格納するためのオーバーフロー格納用シリンダを
   付加したことを特徴とする請求項１に記載のディスク型
   記憶装置。