JPH05189281A - 記憶装置のファイル割当て方式 - Google Patents

記憶装置のファイル割当て方式

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JPH05189281A
JPH05189281A JP4002975A JP297592A JPH05189281A JP H05189281 A JPH05189281 A JP H05189281A JP 4002975 A JP4002975 A JP 4002975A JP 297592 A JP297592 A JP 297592A JP H05189281 A JPH05189281 A JP H05189281A
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Takeshi Nagano
毅 永野
Masao Nagahata
昌雄 長畑
Keijiro Hori
桂二郎 堀
Mitsunori Takahashi
備徳 高橋
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 細切れの未使用領域の発生を防止すると共
に、少ないオーバーヘッドで最適なファイル割当てを行
なうこと。 【構成】 記憶装置に対するファイル割当て要求に対
し、既存のファイル作成状況に応じた領域評価関数を求
め、この領域評価関数で示される大きさより大きく、か
つ最も近い未使用領域を記憶装置上の未使用領域の中か
ら選択して割当てる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はディスク装置等の記憶装
置へのファイル割当て要求に対して、必要な大きさのフ
ァイルを割当てるファィル割当て方式に関し、詳しくは
要求されたファイルを未使用領域のいずれかに割当てる
際に、割当てる領域の選び方に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、コンピュ−タシステムにおいて
はディスク装置などに各種のファイルを作成し、ここに
必要なデ−タ等を格納するようにしているが、このよう
なファイルを作成する場合、ディスク装置の未使用領域
のどこに割当てるべきかが問題になる。
【0003】そこで、従来は、ディスク装置の未使用領
域を、未使用領域表と未使用領域開始位置順表とで管理
するようにし、割当てるファイルの大きさ、使用期間、
使用頻度等を含む領域割当て要求があったならば、この
割当て要求に対して、ディスク装置の最適な位置にファ
イルを割当てるようにしている。この場合に、最適なフ
ァイルの割当て位置を決める方法としては、特開2−2
57328号公報に記載のように、要求領域と同一の大
きさの未使用領域がない場合は、要求領域の大きさに最
も近い未使用領域を割当てるか、または未使用領域の中
の最大の領域を割当てるという方法が知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のファイル割当て方法では、最適なファイルの割
当て位置を決める時に、未使用領域表で示されている未
使用領域の大きさと要求条件とをすべて照合し、要求条
件を満足する領域を探しださなければならないため、デ
ィスク装置上に多くのファイルが既に割当てられている
状態では、未使用領域の大きさが十分存在したとして
も、要求条件を満足する領域を決定するまでに時間がか
かり、割当て処理のオーバーヘッドが大きいという問題
がある。
【0005】また、前記公報で示されているように、要
求領域の大きさに最も近い未使用領域を割当てる方法で
は、ディスク装置上に細切れの未使用領域が散在し易く
なり、ディスク装置の利用効率が低下するという問題が
ある。
【0006】本発明の目的は、細切れの未使用領域の発
生を防止すると共に、少ないオーバーヘッドで最適なフ
ァイル割当てを行なうことができる記憶装置のファイル
割当て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】本発明は上記目的を達成
するために、記憶装置に対するファイル割当て要求に対
し、既存のファイル作成状況に応じた領域評価関数を求
め、この領域評価関数で示される大きさより大きく、か
つ最も近い未使用領域を記憶装置上の未使用領域の中か
ら選択して割当てるようにした。
【0008】また、一度もファイルを割当てられたこと
がない未使用領域の大きさが、要求されているファイル
の大きさ以上であれば、この未使用領域をファイル削除
によって発生した空き領域に優先して割当てるようにし
た。
【0009】
【作用】上記手段によれば、ファイル割当て要求に対
し、既存のファイル作成状況に応じた領域評価関数を求
め、この領域評価関数で示される大きさより大きく、か
つ最も近い未使用領域を記憶装置上の未使用領域の中か
ら選択して割当てるので、無駄な細切れの領域が発生す
るのを防止できる。
【0010】また、一度もファイルを割当てられたこと
がない未使用領域の大きさが、要求されているファイル
の大きさ以上であれば、この未使用領域をファイル削除
によって発生した空き領域に優先して割当てるので、少
ないオーバーヘッドで無駄なくファイルを割当てる。
【0011】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
詳細に説明する。
【0012】図1は本発明の一実施例を示すブロック図
であり、ファイル割当て要求20に対しディスク装置A
にファイルを割当てるファイル割当て装置10は、ボリ
ューム未使用情報判定処理30、ファイル解放領域順表
の作成処理40、ファイル解放領域評価関数に基づくフ
ァイル解放領域検索処理50、ファイル割当て60から
構成されている。
【0013】ここで、ファイル割当て要求20は、割当
てるファイルの名称や割当てる領域の大きさを示す情報
などから構成されている。
【0014】一方、ディスク装置Aは、ボリューム管理
領域A10、ファイル管理領域A20、ファイル領域A
30から構成され、ボリューム管理領域A10には、デ
ィスク装置Aを管理するために必要な各種情報が格納さ
れており、その中には図示のようにボリュームの未使用
領域先頭位置A101とボリュームの未使用領域の大き
さA102とから成るボリューム未使用情報が含むまれ
ている。
【0015】また、ファイル管理領域A20にはディス
ク装置Aに存在する各ファイルを管理するために必要な
情報が各ファイル毎に格納されており、その中には、割
当てられているファイルの名称やファイルが使用してい
る領域の開始位置および大きさなどの情報が含むまれて
いる。ファイル領域A30は、実際に各ファイルに割当
てられている領域である。
【0016】ここで、本発明の実施例において、ボリュ
ームの未使用領域とは、ファイル割当てが一度もされて
いないボリュームの最終領域に位置する空き領域のこと
であり、ファイルが削除されたことによって発生する空
き領域は、ファイル解放領域と定義する。
【0017】図2は図1におけるファイル割当て装置1
0の処理の概要を示すフロ−チャ−トであり、図1のブ
ロック図に対応させて、ファィル割当て装置10の主要
な処理の流れが記述されている。
【0018】図3はファィル解放領域評価関数に基づく
ファイル解放領域検索処理50を実行する際に使用する
領域評価関数の構造を示した説明図であり、領域評価関
数の式や条件を構成している要素が記述されている。
【0019】図4はファィル解放領域検索処理の概要を
示すフロ−チャ−ト、図5は領域評価係数の決定方法の
一例を示した説明図であり、領域評価関数を形づける領
域評価係数の決定方法が記述されている。
【0020】以下、これらの各図を参照して本実施例の
動作を説明する。
【0021】今、例えば、図6に示す要求番号B10,
B20,B30からなる一連のファイル割当て要求50
0が発生したとき、デイスク装置Aのファイル領域A3
0が図7に示す状態であるとする。このとき、ボリュー
ム管理領域A10のボリュームの未使用領域先頭位置A
101には、現在の未使用領域先頭位置C100が、ボ
リュームの未使用領域の大きさA102には、現在の未
使用領域の大きさC102が格納されている。
【0022】まず、ステップ102のファイル割当て要
求取得処理において、ファイル割当て要求B10に対し
て割当てるファイルの名称「FILE7」と割当てるフ
ァイルの大きさ「35」を得る。
【0023】続いて、ステップ104のボリューム未使
用情報判定処理において、ファイル割当て要求B10に
割当てるファイルの大きさ「35」と現在の未使用領域
の大きさC102とを比較する。この比較の結果、現在
の未使用領域の大きさC102の方が大きかったなら
ば、ファイル割当て処理60を構成するステップ110
と112を実行し、目標のボリューム未使用領域C10
2に割当て要求B10に対するファイルを割当て、この
後、ボリューム管理領域A10およびファイル管理領域
A20の内容を更新する。
【0024】詳しくは、ステップ110では、ファイル
領域A30の現在の未使用領域先頭位置C100の先頭
からファイル割当て要求B10のファイル「FILE
7」を割当て、ボリューム管理領域A10のボリューム
の未使用領域先頭位置A101およびボリュームの未使
用領域の大きさA102、さらにファイル管理領域A2
0のボリューム空き情報を更新する。
【0025】この割当て要求B10に対するファイル
「FILE7」を割当てたことにより、ファイル領域A
30の状態は図8のようになる。なお、この時に新たに
割当てたファイル「FILE7」は斜線で示している。
そして、ステップ112を実行したことにより、ボリュ
ーム管理領域A10のボリュームの未使用領域先頭位置
A101には、直前の未使用領域先頭位置「250」に
「FILE7」の大きさ「35」を加えた「285」と
いう最新の未使用領域先頭位置C104が格納され、ま
たボリュームの未使用領域の大きさA102には、最新
の未使用領域の大きさC106として「15=50−3
5」が格納される。
【0026】しかし、割当て要求B10に割当てるファ
イルの大きさ「35」に比べ、現在の未使用領域の大き
さC102の方が小さかったならば、ファイル解放領域
順表作成処理40を構成するステップ106を実行す
る。この例では、割当て要求B10に割当てるファイル
の大きさ「35」に比べ、現在の未使用領域の大きさC
102の方が大きいので、ステップ110が実行され
る。
【0027】次に、2番目のファイル割当て要求B20
に対する割当て処理を同様にして実行する。すなわち、
ステップ102のファイル割当て要求取得処理において
新たに割当てるファイルの名称「FILE8」と割当て
るファイルの大きさ「17」を得る。続いて、ファイル
割当て要求B20に割当てるファイルの大きさ「17」
と現在の未使用領域の大きさC106(図8)とを比較
する。
【0028】この時、現在の未使用領域の大きさC10
6は「15」に減少しているから、その比較結果は「小
さい」となる。これにより、ファイル割当て要求B10
の場合と異なり、ステップ106のファイル解放領域順
表の作成処理を実行する。
【0029】ステップ106では、デイスク装置Aのボ
リューム管理領域A10とファイル管理領域A20を参
照して、図9に示すようなファイル解放領域順表600
を作成すると共に、次のステップ108のファイル解放
領域検索処理で使用する領域評価関数202(図3)の
領域評価係数402(図5)を算出する。
【0030】ファイル解放領域順表600は、解放領域
番号602、解放領域の範囲604,空き領域の大きさ
606の要素から構成されており、ボリューム未使用領
域D50も含めた各ファイル解放領域の大きさが小さい
順になるようにステップ106において作成される。こ
の場合、解放領域番号602にはファイル領域A30の
先頭から順に各ファイル解放領域に付けた番号D50,
D20,D40,D10,D30が格納され、解放領域
の範囲604には、各ファイル解放領域の開始位置と終
了位置が「285〜300」,「90〜115」,「2
00〜230」,「20〜55」,「135〜175」
といった具合に格納される。また、空き領域の大きさ6
06には、各解放領域の大きさが「15」,「25」,
「30」,「35」,「40」といった具合に格納され
る。
【0031】領域評価係数402は、例えば、図5に示
すように、ファイル領域A30の既存ファイルの容量の
平均値として算出する。ただし、既存ファイルが1つも
存在しない場合は領域評価係数402はゼロとする。こ
の例では、デイスク装置Aのファイル領域A30が図8
に示した状態の時は、 領域評価係数402=20+25+20+20+25+20+35/7 ≒23 となる。
【0032】続く、ステップ1108のファイル解放領
域検索処理では、図9のファイル解放領域順表600を
参照しながら、領域評価関数202と領域評価係数40
2を用いたファィル解放領域の検索処理を実行し、ファ
イル割当て要求B20に対するファイル「FILE8」
を割当てる領域を決定する。
【0033】図4にこのファイル解放領域検索処理の詳
細を示している。
【0034】この検索処理では、まず、ステップ32に
おいて、ファイル解放領域順表600の中にファイル割
当て要求B20が要求しているファイルの大きさFSI
ZEと等しい空き領域を持つファィル解放領域E(i)
が存在するかどうかを検索する。もし、存在していたら
ステップ304を実行し、目的のファィル解放領域の情
報E(i)を割当てる。このとき、目的のファィル解放
領域が複数存在していたときは、解放領域番号602の
値が最も小さい(すなわち、空き領域の大きさが最も小
さい)ファィル解放領域を採用する。
【0035】この例のファイル割当て要求B20が要求
しているファイルの大きさは「17」であるので、ファ
イル解放領域順表600の中にこれと等しい大きさの空
き領域を持つファィル解放領域E(i)は存在しないこ
とになり、ステップ306の処理に移る。
【0036】図3に示したように、領域評価関数202
の値F(i)は、ファイル解放領域順表600の各空き領
域の大きさE(i)とファイル割当て要求B20のファイ
ルの大きさFSIZE、領域評価係数ω10、ファイル
解放領域の領域数Nによって定義される。ただし、iは
1≦i≦Nを満たす整数である。
【0037】そこで、ステップ306では、ファイル解
放領域順表600の中に領域評価関数202のF(i)
の値がF(i)≧0になるようなファィル解放領域が存
在するかどうかを検索する。もし、存在しなかった場合
は、ステップ310の処理へと続く。
【0038】この例における領域評価関数F(i)は、
ω10=23とすると、 解放領域番号D20 F(i)=25−17−ω10=−15 D40 F(i)=30−17−ω10=−10 D10 F(i)=35−17−ω10=− 5 D30 F(i)=40−17−ω10= 0 となる。
【0039】従って、解放領域番号D30の1つが存在
することになる。
【0040】そこで、この例の場合はステップ308を
実行し、その中の1つのファィル解放領域を割当てる。
このとき、F(i)≧0となる条件のファィル解放領域
が複数存在していたら、解放領域の大きさE(i)が最
も小さいファィル解放領域を採用する。従って、この例
では、解放領域番号D30が割当てられる。
【0041】このステップ306、308の処理は次の
ことを意味している。すなわち、割当て要求より大きな
領域を持つ解放領域に対し、要求された大きさの領域を
実際に割当てた時、その残りとして、既存のファイルの
平均値以上で、かつその平均値にできるだけ近い領域が
確保されるように割当てるということである。
【0042】このようにすることにより、その後に平均
的な大きさの割当て要求があったといは、その残りの領
域に割当てることにより、隣のファイルの割当て開始位
置との差がほとんどなくなり、いわゆる細切れの割当て
状態が発生するのを防止できる。
【0043】続いて、図2のファイル割当て処理を構成
するステップ114によって、フファィル解放領域D3
0の開始位置C108からファイル割当て要求B20に
対するファイル「FILE8」を割当て、ファイル管理
領域A20の内容を更新する。この結果、ファイル領域
A30の状態は図10のようになる。
【0044】最後に、ファイル割当て要求B30に対し
ても全く同様に、ファイル割当て要求に含まれるファイ
ルの名称「FILE9」と割当てるファイルの大きさ
「20」を取得し、図2のステップ104の判定処理実
行後、ファイル解放領域順表の作成処理を実行する。
【0045】この処理によって、図11に示すようなフ
ァイル解放領域順表700が作成される。ここで、解放
領域番号D35は、D30からファイル割当て要求B2
0に割当てた残りの領域に付けた番号である。
【0046】このとき、領域評価係数ω10は、 ω10=20+15+20+20+17+25+20+35)/8 ≒21 となる。
【0047】続く、図4のファィル解放領域の検索処理
では、ステップ302の判定処理からステップ306へ
と処理が実行される。
【0048】ステップ306の処理では、ファイル解放
領域順表700の中に領域評価関数202のF(i)の
値がF(i)≧0になるようなファィル解放領域は存在
しないのでステップ310の処理へ移る。
【0049】すなわち、この場合の領域評価関数F
(i)は、ω10=21になったので、 解放領域番号D50 F(i)=15−20−ω10=−26 D35 F(i)=23−20−ω10=−18 D20 F(i)=25−20−ω10=−16 D40 F(i)=30−20−ω10=−11 D10 F(i)=35−20−ω10=− 6 となる。
【0050】従って、F(i)≧0になるようなファィ
ル解放領域は存在しないのでステップ310の処理へ移
る。
【0051】ステップ310では、領域評価係数ω10
の値を強制的にゼロとする。続いて、ステップ312
で、再びファイル解放領域順表700の中に領域評価関
数202のF(i)の値がF(i)≧0(但し、この時
のF(i)は領域評価係数402の値をゼロにした場合
の値)になるようなファィル解放領域が存在するかどう
かを検索する。
【0052】領域評価係数ω10の値をゼロとするの
は、デイスク装置Aのファイル領域A30上の各ファイ
ル解放領域の大きさがあまり大きくないからであり、こ
のような場合は、従来のようにファイル割当て要求の大
きさに最も近いファイル解放領域を割当てるということ
である。もし、存在しなかったらデイスク装置A上に割
当てできる空き領域が存在しないので、ステップ314
でエラー処理を行い、ファイル割当て処理を終了する。
【0053】この例では、ファイル解放領域順表700
の中に領域評価関数202のF(i)の値がF(i)≧
0になるようなファィル解放領域D35,D20,D4
0,D10が存在するが、このうちD35がファイル割
当て要求の大きさに最も近いので、ステップ308を実
行し、目的のファィル解放領域D35を割当てる。
【0054】このステップ308の実行後、図2のステ
ップ114で、ファィル解放領域D35の開始位置C1
10からファイル割当て要求B30のファイル「FIL
E9」を割当て、ファイル管理領域A20の内容を更新
する。この結果、ファイル領域A30の状態は図12の
ようになる。
【0055】以上のように、この実施例によれば、ファ
イル領域A30中の未使用領域が十分あれば、ファイル
解放領域順表600を検索すること無く、未使用領域の
先頭から割当て要求に対するファイルを割当てるので、
少ないオ−バヘッドで無駄なく割当てることができる。
【0056】また、未使用領域が十分存在しない場合
は、領域評価関数202を使用して割当てるので、細切
れの未使用領域が発生するのを防止することができ、こ
れにより、ファイル割当て要求が要求している各ファイ
ルの大きさが一様である場合には、ファイル領域を効率
的に使用できるという優れた効果を発揮する。
【0057】なお、この発明は上記実施例に限定される
ものでなく、要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能
である。
【0058】例えば、領域評価関数202としては、既
存のファイル領域の大きさの平均値を用いたが、図5に
示すように、ユーザが指定した係数404を使用しても
よい。この領域評価係数404は、ファィル割当て装置
10のユーザがファイル割当て要求20の中に含ませて
与えるようにする。このようにすれば、ディスク装置上
の細切れの未使用領域の発生を防止するような更に極め
の細かいファィル割当てを行なうことができる。
【0059】すなわち、例えば、ディスク装置Aにかな
り多数の既存ファイルが存在し、そのファイルの大きさ
が一様でないとする。このような場合、上述の例では、
領域評価係数402に、既存ファイルの大きさの平均値
を使用しているので、この値が妥当でなくなってしまう
可能性がある。このようなとき、ディスク装置Aの使用
状況を調べ、ユーザが指定した領域評価係数404を用
いれば、ディスク装置上の細切れの未使用領域の発生を
防止するような更に極めの細かいファィル割当てをする
ことができる。
【0060】また、ファイル割当て要求取得のステップ
102では、ファィル割当て要求20の中に領域評価係
数404が含まれていれば、その値を使用し、省略され
ていれば領域評価係数402を使用するようにすれば、
ユーザの負担がかからないファィル割当てを行なうこと
ができる。
【0061】さらに、ディスク装置に限らず、主記憶装
置についても全く同様に適用することができる。
【0062】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、要求され
たファイルの大きさに比べ、ファイルの未使用領域の大
きさが十分あれば、ファイル解放領域順表の検索なしに
要求された大きさのファイルを未使用領域に割当てるの
で、ディスク装置上に既存のファイルが多数存在する時
でも、少ないオーバーヘッドで無駄なくファイルを割当
てることができる。
【0063】また、未使用領域の大きさが少なくなった
場合は、ファイルの作成状況に応じた領域評価関数を用
いてファイル解放領域順表の検索を行い、ディスク装置
上に要求された大きさのファイルを割当てるので、細切
れの無駄な領域が発生しないようにファイルを割当てる
ことができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用したファイル割当て装置の一実施
例を示すブロック図である。
【図2】実施例におけるファイル割当て装置の処理の概
要を示すフロ−チャ−トである。
【図3】領域評価関数の定義を示す説明図である。
【図4】ファイル解放領域検索処理のアルゴリズムを示
すフロ−チャ−トである。
【図5】領域評価係数の決定方法の一例を示す説明図で
ある。
【図6】ファイル割当て要求の一例を示す説明図であ
る。
【図7】1番目のファイル割当て要求B10実行前のフ
ァイル領域A30の状態を示す説明図である。
【図8】1番目のファイル割当て要求B10実行後のフ
ァイル領域A30の状態を示す説明図である。
【図9】2番目のファイル割当て要求B20実行時のフ
ァイル解放領域順表を示す説明図である。
【図10】2番目のファイル割当て要求B20実行後の
ファイル領域A30の状態を示す説明図である。
【図11】3番目のファイル割当て要求B30実行時の
ファイル解放領域順表を示す説明図である。
【図12】3番目のファイル割当て要求B30実行後の
ファイル領域A30の状態を示す説明図である。
【符号の説明】
A…ディスク装置、A10…ボリューム管理領域、A2
0…ファイル管理領域、A30…ファイル領域、10…
ファイル割当て装置、20……ファイル割当て要求、3
0…ボリューム未使用情報判定処理、40…ファイル解
放領域順表の作成処理、50…ファイル解放領域検索処
理、60…ファイル割当て処理、202…領域評価関
数、402…領域評価係数、600…ファイル解放領域
順表、700……ファイル解放領域順表(ファイル割当
て要求B30実行時)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 備徳 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町5030番地 株 式会社日立製作所ソフトウェア開発本部内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 記憶装置に対するファイル割当て要求に
    対し、既存のファイル作成状況に応じた領域評価関数を
    求め、この領域評価関数で示される大きさより大きく、
    かつ最も近い未使用領域を記憶装置上の未使用領域の中
    から選択して割当てることを特徴とする記憶装置のファ
    イル割当て方式。
  2. 【請求項2】 一度もファイルを割当てられたことがな
    い未使用領域の大きさが、要求されているファイルの大
    きさ以上であれば、この未使用領域をファイル削除によ
    って発生した空き領域に優先して割当てることを特徴と
    する請求項1記載の記憶装置のファイル割当て方式。
  3. 【請求項3】 前記領域評価関数は、ファイル割当て要
    求に対して未使用領域を割当てたとき、残りが既存のフ
    ァイルの大きさの平均値以上になるような関数である請
    求項1記載の記憶装置のファイル割当て方式。
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Cited By (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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