JPH0594373A - データフラツシユ間隔制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 データフラッシュ処理（バッファキャッシュ
メモリの内容を磁気ディスク装置に反映させる処理）が
ファイルシステムの性能に影響を与えないようにする。 【構成】 ユーザバッファ１と磁気ディスク装置６との
間に設けられたバッファキャッシュメモリ２のデータの
うち未だ磁気ディスク装置６に出力していないデータを
定期的に磁気ディスク装置６に出力するデータフラッシ
ュ機構５を有したファイルシステムにおいて、バッファ
キャッシュ制御手段３は、バッファキャッシュ統計情報
採取手段４により採取したバッファキャッシュメモリ２
に対する入出力の統計情報等に基づいて、ユーザプログ
ラム等による磁気ディスク装置６への入出力とデータフ
ラッシュ機構５による磁気ディスク装置６への出力とが
できるだけ競合しないようにデータフラッシュ処理のタ
イミングを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はコンピュータシステム等
のファイルシステムにおけるデータフラッシュ間隔制御
方式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスク装置を備えたファイルシス
テムにおいては、ユーザプログラム（ユーザタスク）等
からの入出力要求に対する応答時間を短縮する目的で、
磁気ディスク装置よりもデータ転送速度の速いバッファ
キャッシュメモリを中間バッファとして用いているもの
が多い。

【０００３】すなわち、メモリ（主記憶）上のユーザバ
ッファから磁気ディスク装置にデータを出力する旨の要
求がユーザプログラム等から発行された場合、高い信頼
性を要求されないデータについては、バッファキャッシ
ュメモリにのみデータを書き込んで出力処理を終了し、
磁気ディスク装置への出力はバッファキャッシュメモリ
から非同期に行うようにすることにより、出力処理の応
答時間を短縮している。なお、高い信頼性を要求される
データについては、バッファキャッシュメモリにデータ
を書き込んだ処理の延長上で、バッファキャッシュメモ
リから磁気ディスク装置にデータを出力する。

【０００４】また、磁気ディスク装置からデータを入力
してユーザバッファへ転送する旨の要求がユーザプログ
ラム等から発行された場合には、先ずバッファキャッシ
ュメモリを調べ、そこに要求されたデータが存在する場
合にはバッファキャッシュメモリからユーザバッファへ
データを転送して入力処理を終了し、磁気ディスク装置
からの入力を省略することで、入力処理の応答時間を短
縮している。なお、バッファキャッシュメモリ上に要求
されたデータが存在しない場合には磁気ディスク装置か
ら入力を行う。

【０００５】ところで、前述した磁気ディスク装置への
出力処理の説明から明らかなように、バッファキャッシ
ュメモリには未だ磁気ディスク装置に出力していないデ
ータが存在することがあり、これを非同期に磁気ディス
ク装置に出力するための手段としてデータフラッシュ機
構が設けられている。

【０００６】このデータフラッシュ機構は、定期的にバ
ッファキャッシュメモリに未だ磁気ディスク装置に出力
していないデータが存在するか否かを調べ、存在する場
合には磁気ディスク装置へのデータの出力（データフラ
ッシュ処理）を実行する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のバッファキャッシュメモリを備えたファイルシステム
にあっては、一般的には充分な応答時間の短縮が図れる
ものであったが、ユーザプログラム等からの入出力を何
ら考慮せずに定期的にデータフラッシュ処理を行ってい
たため、入出力処理の競合により一時的に負荷が高ま
り、かえって入出力処理の性能を低下させることがあっ
た。

【０００８】すなわち、ユーザプログラム等からの磁気
ディスク装置への入出力要求とほぼ同一のタイミングで
データフラッシュ処理が起動すると、ユーザプログラム
等の入出力処理が待たされたり、データ転送が完全に終
了しないうちにデータフラッシュ処理に切り換えられた
りすることとなり、ユーザプログラム等から見た入出力
の応答時間は通常よりも長くなることになる。

【０００９】本発明は上記の点に鑑み提案されたもので
あり、その目的とするところは、データフラッシュ処理
がシステムの性能に影響を与えないようにすることので
きるデータフラッシュ間隔制御方式を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、ユーザバッファと磁気ディスク装置との間
に設けられたバッファキャッシュメモリのデータのうち
未だ磁気ディスク装置に出力していないデータを定期的
に磁気ディスク装置に出力するデータフラッシュ機構を
有したファイルシステムにおいて、ユーザプログラム等
による磁気ディスク装置への入出力と前記データフラッ
シュ機構による磁気ディスク装置への出力とができるだ
け競合しないようにデータフラッシュ処理のタイミング
を制御するバッファキャッシュ制御手段を備えるように
している。

【００１１】更に、バッファキャッシュ制御手段は、バ
ッファキャッシュメモリに対する入出力の統計情報を採
取するバッファキャッシュ統計情報採取手段を備え、採
取した統計情報に基づいてデータフラッシュ処理のタイ
ミングを制御するようにしている。

【００１２】

【作用】本発明のデータフラッシュ間隔制御方式にあっ
ては、バッファキャッシュ制御手段が、バッファキャッ
シュ統計情報採取手段により採取したバッファキャッシ
ュメモリに対する入出力の統計情報等に基づいて、ユー
ザプログラム等による磁気ディスク装置への入出力とデ
ータフラッシュ機構による磁気ディスク装置への出力と
ができるだけ競合しないようにデータフラッシュ機構に
よるデータフラッシュ処理のタイミングを制御する。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例につき、図面を参照し
て説明する。

【００１４】図１は本発明のデータフラッシュ間隔制御
方式を適用したファイルシステムの一実施例を示す構成
図である。

【００１５】図１において、本実施例は、ユーザプログ
ラム等によりデータが作成・更新・参照されるメモリ空
間上のユーザバッファ１と、データが格納される磁気デ
ィスク装置６と、入出力処理の高速化のためにユーザバ
ッファ１と磁気ディスク装置６との中間に設けられたバ
ッファキャッシュメモリ２と、バッファキャッシュメモ
リ２のデータ入出力の制御を行うバッファキャッシュ制
御手段３とから構成されている。

【００１６】また、バッファキャッシュ制御手段３は、
バッファキャッシュ統計情報採取手段４とデータフラッ
シュ機構５とを含んでいる。これらの機能等について
は、重複を避けるため、以下の動作を通して説明するこ
ととする。

【００１７】以下、上記の実施例の動作を場合を分けて
説明する。

【００１８】（１）ユーザプログラム等からの要求によ
る通常の出力処理 ユーザバッファ１から磁気ディスク装置６にデータを出
力する旨の要求がユーザプログラム等から発行された場
合、バッファキャッシュ制御手段３の制御のもと、高い
信頼性を要求されないデータについては、バッファキャ
ッシュメモリ２にユーザバッファ１のデータを書き込ん
で出力処理を終了する。なお、バッファキャッシュメモ
リ２上のアドレスとデータのアドレスとの対応関係は別
に管理される。

【００１９】高い信頼性を要求されるデータについて
は、バッファキャッシュメモリ２にデータを書き込んだ
処理の延長上で、バッファキャッシュメモリ２から磁気
ディスク装置６にデータを出力する。

【００２０】（２）ユーザプログラム等からの要求によ
る通常の入力処理 磁気ディスク装置６からデータを入力してユーザバッフ
ァ１へ転送する旨の要求がユーザプログラム等から発行
された場合には、バッファキャッシュ制御手段３の制御
のもと、先ずバッファキャッシュメモリ２を調べ、そこ
に要求されたデータが存在する場合にはバッファキャッ
シュメモリ２からユーザバッファ１へデータを転送して
入力処理を終了する。

【００２１】バッファキャッシュメモリ２上に要求され
たデータが存在しない場合には磁気ディスク装置６から
バッファキャッシュメモリ２にデータの入力を行い、バ
ッファキャッシュメモリ２からユーザバッファ１にデー
タを転送する。

【００２２】（３）データフラッシュ処理にかかる出力
処理 バッファキャッシュ制御手段３内のデータフラッシュ機
構５は、定期的にバッファキャッシュメモリ２に未だ磁
気ディスク装置６に出力していないデータがあるか否か
を調べ、ある場合にはバッファキャッシュ制御手段３に
対して出力要求を行う。

【００２３】一方、バッファキャッシュ制御手段３内の
バッファキャッシュ統計情報採取手段４は、バッファキ
ャッシュメモリ２に対する入出力の統計情報を採取して
おり、バッファキャッシュ制御手段３はその統計情報か
ら磁気ディスク装置６の負荷状態を認識している。ここ
で、統計情報には、現時点の入出力処理の状態および過
去の入出力要求の頻度，キャッシュヒット率，磁気ディ
スク装置６に直接の出力を行うべき信頼性の高いデータ
の比率等が含まれ得る。

【００２４】バッファキャッシュ制御手段３は、データ
フラッシュ機構５から出力要求があった場合、バッファ
キャッシュ統計情報採取手段４により採取した統計情報
から考慮して、ユーザプログラム等による磁気ディスク
装置６への入出力と競合せず負荷が高くならないと判断
される場合にはその出力要求を許可してデータフラッシ
ュ処理を行わせ、負荷が高くなると判断される場合には
出力要求を待ち合わせさせ、後の適当な時期まで延期さ
せる。

【００２５】図２はユーザプログラム等から発行される
入出力要求とデータフラッシュ機構５から発行される出
力要求との時間的な関係の例を示したものである。

【００２６】この場合、，，，，の出力要求
はユーザプログラム等からの入出力要求と競合しないた
め、即座にデータフラッシュ処理が行われるが、の出
力要求はユーザプログラム等からの入出力要求Ａと競合
する。

【００２７】この点、従来であれば、図３の上段に示す
ように、ユーザプログラム等からの入出力要求Ａに対応
する入出力処理はデータ転送が完全に終了しないうちに
のデータフラッシュ処理が入り込むため、その処理時
間に相当する時間ａだけユーザプログラム側の入出力処
理の完了は遅延する。

【００２８】しかし、本発明の場合、図３の下段に示す
ように、バッファキャッシュ制御手段３の制御のもと、
のデータフラッシュ処理は中止され、後続ののデー
タフラッシュ処理と併合されるため、ユーザプログラム
等からの入出力要求Ａに対応する入出力処理には影響を
与えることはない。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明のデータフラ
ッシュ間隔制御方式にあっては、バッファキャッシュメ
モリに対する入出力の統計情報等に基づいて、ユーザプ
ログラム等による磁気ディスク装置への入出力とデータ
フラッシュ機構による磁気ディスク装置への出力とが競
合しないようにデータフラッシュ機構によるデータフラ
ッシュ処理のタイミングを制御するようにしたので、ユ
ーザプログラム等による入出力処理が遅延する等の性能
低下を防止することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のデータフラッシュ間隔制御方式を適用
したファイルシステムの一実施例を示す構成図である。

【図２】磁気ディスク装置に対する入出力要求の発生状
況を示す図である。

【図３】本発明を適用しない場合と適用した場合との入
出力処理の負荷の状態を比較して示す図である。

【符号の説明】

１…ユーザバッファ ２…バッファキャッシュメモリ ３…バッファキャッシュ制御手段 ４…バッファキャッシュ統計情報採取手段 ５…データフラッシュ機構 ６…磁気ディスク装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ユーザバッファと磁気ディスク装置との
   間に設けられたバッファキャッシュメモリのデータのう
   ち未だ磁気ディスク装置に出力していないデータを定期
   的に磁気ディスク装置に出力するデータフラッシュ機構
   を有したファイルシステムにおいて、 ユーザプログラム等による磁気ディスク装置への入出力
   と前記データフラッシュ機構による磁気ディスク装置へ
   の出力とができるだけ競合しないようにデータフラッシ
   ュ処理のタイミングを制御するバッファキャッシュ制御
   手段を備えたことを特徴とするデータフラッシュ間隔制
   御方式。
2. 【請求項２】 バッファキャッシュ制御手段は、バッフ
   ァキャッシュメモリに対する入出力の統計情報を採取す
   るバッファキャッシュ統計情報採取手段を備え、採取し
   た統計情報に基づいてデータフラッシュ処理のタイミン
   グを制御することを特徴とした請求項１記載のデータフ
   ラッシュ間隔制御方式。