JPH06187201A - ファイルシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 計算機システムの外部記憶装置上のファイル
システムにおいて、その領域をシステムを停止させるこ
となく動的に拡張する。 【構成】 一つの論理ボリューム２１は複数の論理サブ
ボリューム１９、２０に分割される。各論理サブボリュ
ームは、同一の物理ボリューム内、又は、異なった物理
ボリュームに存在する。スーパブロックは一つの論理ボ
リューム内に唯一存在し、その論理ボリュームに属する
全ての論理サブボリュームの物理的な位置、各論理サブ
ボリューム毎の空き領域の大きさ等の情報を保持してい
る。論理サブボリューム１９内では、ディレクトリ１４
と、ノード１３とによって、複数のファイルを階層的に
管理している。スーパブロック６に登録されている論理
サブボリュームに空き領域が存在しない時は、新たに論
理サブボリュームを構築し、その物理情報をスーパブロ
ックに登録し、データ格納領域を拡張する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、計算機システムの外
部記憶装置上に構築されるファイルシステムに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来のファイルシステム構成を示
す図であり、図において、１は、外部記憶制御装置、
２、３は、外部記憶制御装置に接続された外部記憶装置
本体、４、５、５０は、各々の外部記憶装置上に確保さ
れた物理ボリューム、２３は、物理ボリューム４上の一
つの論理ボリュームに構築されたファイルシステム、２
４は、物理ボリューム５、５０上の論理ボリューム内に
構築されたファイルシステム、６は、ファイルシステム
２３全体を管理するスーパブロック、７は、ファイルシ
ステム２３内のノードを格納するノード領域、８は、フ
ァイルシステム２３内のファイル本体を格納するデータ
格納領域、６０は、ファイルシステム２４全体を管理す
るスーパブロック、７０は、ファイルシステム２４内の
ノードを格納するノード領域、８０は、ファイルシステ
ム２４内のファイル本体を格納するデータ格納領域であ
る。

【０００３】従来は、外部記憶装置に構築されるファイ
ルシステムの構成として、一つの物理外部記憶装置２を
複数の物理ボリューム４、５に分割し、その一つの物理
ボリューム４を一つの論理ボリュームに対応させ、その
一つの論理ボリューム内に一つのファイルシステム２３
を構築する手法が取られてきた。さらに最近では、０’
Ｒｅｉｌｌｙ ＆ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ，Ｉｎｃ’Ｇ
ｕｉｄｅ ｔｏ ＯＳＦ／１：Ａ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ
Ｓｙｎｏｐｓｉｓ’に記載されているように、複数の
外部記憶装置２、３にまたがって分散されて存在する複
数の物理ボリューム５、５０を連結して一つの論理ボリ
ュームとし、前記論理ボリューム内に一つのファイルシ
ステム２４が構築するような手法も実現されている。こ
れらのファイルシステム内部は、その格納されるデータ
の特性により、ファイルシステム全体の情報を管理する
スーパブロック６、６０と、ファイルの所有者、ファイ
ルのサイズ、作成日付等を管理するノード領域７、７０
と、ファイルのデータ本体を格納するデータ格納領域
８、８０に論理的に分類される。これらの領域は、通常
ファイルシステム構築時に論理ボリューム内を分割して
作成され、お互いにポインタで関連づけられている。こ
こで、特にスーパブロック６、６０は、ファイル構築時
に決定される外部記憶装置の物理シリンダ数、物理セク
タ数などの物理情報、また論理ボリューム２３、２４の
大きさから算出されたノード領域７、７０の大きさ及び
その数、データ領域８、８０の大きさ等を保持してい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来は、一つの論理ボ
リュームが複数の物理ボリュームにまたがる場合でも、
ファイルシステム全体を管理するスーパブロックが、そ
れらの各物理ボリュームの物理情報を総合して論理ボリ
ューム上のノード領域、データ格納領域の情報を算出
し、用いていた。よって、ファイルシステムの格納領域
が不足した時、新規に追加した外部記憶装置上に確保さ
れたデータ格納領域に関する情報をスーパブロックに反
映させるために、新規追加した論理ボリュームの他に、
現在使用中のファイルシステムも含めてファイルシステ
ム全体を再構築することが必要であった。すなわち、フ
ァイルシステム領域の拡張の際には、既存データのセー
ブを行なってから、新しいスーパブロック、ノード領
域、データ格納領域を決定するために、計算機の運用を
停止して再度ファイルシステムの構築を行なわなければ
ならないという問題点があった。

【０００５】また一つの論理ボリュームが複数の外部記
憶装置上の複数の物理ボリュームにまたがっている時に
は、その複数の物理ボリュームの情報を統合して、一つ
のスーパブロックが透過的に一つの論理ボリュームとし
て管理しているために、前記論理ボリューム内の一つの
大きなファイルが、複数の外部記憶装置にまたがって格
納されるケースも存在する。このようなファイルに対し
て、一つの外部記憶装置が故障すると、別の外部記憶領
域に格納されているファイルまでもアクセス不可能とな
ってしまうという問題点があった。また、階層構造をも
ってファイルシステムが構築されている場合、一つの外
部記憶装置が故障すると階層構造が壊され、そのファイ
ルより下位にあり別の外部記憶領域に格納されているフ
ァイルまでもアクセス不可能となってしまうという問題
点があった。

【０００６】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、データ格納領域が不足した時
に、計算機の運用を停止することなく、新たなノード領
域、データ格納領域を追加することができるとともに、
外部記憶装置の故障による影響を最小限度におさえるこ
とができるファイルシステムを提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明においては、一
つの論理ボリューム内に存在する一つのスーパブロック
で追加される論理サブボリュームに関する情報を管理す
るようにしたものであり、以下の要素を有するものであ
る。 （ａ）以下の記憶領域を論理ボリュームとして有する記
憶装置、（ａ１）ファイル及びファイルのディレクトリ
を格納するデータ格納領域と、このデータ格納領域に格
納されたファイル及びディレクトリをアクセスするため
のアクセス情報をノードとして格納するノード領域とを
有する論理サブボリューム、（ａ２）上記論理サブボリ
ュームへのアクセス情報と論理サブボリュームの空き領
域情報とを物理情報管理データとして保持するスーパブ
ロック、 （ｂ）以下の手段を有する制御装置、（ｂ１）上記論理
サブボリュームのデータ格納領域に不足が生じた場合
に、上記記憶装置の未使用領域に新たな論理サブボリュ
ームを生成する論理サブボリューム生成手段、（ｂ２）
上記論理サブボリューム生成手段により生成された新た
な論理サブボリュームの物理情報管理データをスーパブ
ロックに登録する物理情報管理データ登録手段、（ｂ
３）上記物理情報管理データ登録手段により登録された
物理情報管理データを用いて新たな論理サブボリューム
に対してアクセスを行なうアクセス手段。

【０００８】

【作用】この発明においては、すでに存在する論理サブ
ボリューム内のデータ格納領域に不足が生じた場合に、
論理サブボリューム生成手段が新たな論理サブボリュー
ムを生成し、物理情報管理データ登録手段がこの新たな
論理サブボリュームに関する物理情報管理データをスー
パブロックに登録することにより、アクセス手段が新た
に生成された論理サブボリュームに対してデータの読み
書きを行なうことが可能になる。これにより、新規追加
された論理サブボリュームの情報は、他の既存の論理サ
ブボリューム上のノード領域や、データ格納領域の情報
に影響を与えないため、新たな論理サブボリュームを追
加する場合でも計算機システムの運用を停止する必要は
なくなる。

【０００９】

【実施例】 実施例１．以下、この発明の一実施例を図１を用いて説
明する。図１において、１は、外部記憶制御装置、２、
３は、外部記憶制御装置に接続された外部記憶装置本
体、４、５は、各々の外部記憶装置上に確保された物理
ボリューム、２１は、物理ボリューム４、５上に構築さ
れた一つの論理ボリューム、１９は、物理ボリューム４
上の一つの論理サブボリューム、２０は、物理ボリュー
ム５上の一つの論理サブボリューム、６は、論理ボリュ
ーム２１全体を管理するスーパブロック、７は、論理サ
ブボリューム１９内のノードを格納するノード領域、８
は、論理サブボリューム１９内のデータ本体を格納する
データ格納領域、９は、論理サブボリューム２０内のノ
ードを格納するノード領域、１０は、論理サブボリュー
ム２０内のデータ本体を格納するデータ格納領域、１１
は、論理サブボリューム１９用の物理情報管理データ、
１２は、論理サブボリューム２０用の物理情報管理デー
タ、１３、１５は、論理サブボリューム１９内のノード
本体、１４は、論理サブボリューム１９内にあるディレ
クトリ本体、１６は、論理サブボリューム１９内のデー
タ本体となるファイル、１７は、論理サブボリューム２
０内のノード本体、１８は、論理サブボリューム２０内
のデータ本体である。

【００１０】この実施例のファイルシステム内のデータ
構造において、一つの論理ボリューム２１は複数の論理
サブボリューム１９、２０に分割される。各論理サブボ
リュームは、同一の物理ボリューム内に存在することも
可能であるし、図１に示すように異なった物理ボリュー
ム４と５に存在することも可能である。スーパブロック
は一つの論理ボリューム内に唯一存在し、その論理ボリ
ュームに属する全ての論理サブボリュームの物理的な位
置、各論理サブボリューム毎の空き領域の大きさ等の情
報を保持している。論理サブボリューム１９内では、デ
ィレクトリと呼ばれる、ファイル名、論理サブボリュー
ム番号、管理対象の論理サブボリューム内における（相
対）位置を管理するデータと、ノードと呼ばれる、所有
者、作成日時、アクセス権等を管理するデータによっ
て、複数のファイルを階層的に管理している。

【００１１】スーパブロック６内の物理情報管理データ
１１は、ディレクトリ１４管理用のノード１３をポイン
トしており、さらにそのディレクトリ１４がファイル１
６管理用のノード１５をポイントし、そのノード１５が
対象のファイル１６をポイントしている。また、ディレ
クトリ１４は、ノード１７をポイントし、そのノード１
７は対象のファイル１８をポイントしている。

【００１２】次に図２は図１に示した外部記憶制御装置
１の内部ブロック図を示す図である。図２において、３
０は上記データ格納領域の不足が生じた場合に、上記記
憶装置の未使用領域に新たな論理サブボリュームを生成
する論理サブボリューム生成手段、３５は上記論理サブ
ボリューム生成手段により生成された新たな論理サブボ
リュームの物理情報管理データをスーパブロックに登録
する物理情報管理データ登録手段、４０は上記物理情報
管理データ登録手段により登録された物理情報管理デー
タを用いて新たな論理サブボリュームに対してアクセス
を行なうアクセス手段、４１は論理ボリューム２１にあ
るファイルを読み込むための読み込み手段、４２はファ
イルを論理ボリュームに書き込むための書き込み手段、
４３はスーパブロックにある物理情報管理データに基づ
いて、ノードあるいはファイルの物理位置を計算する物
理位置計算手段、４４はスーパブロックにある物理情報
管理データ１１にある空き領域の情報から書き込み手段
により書き込もうとしているファイルが書き込めるかど
うか判定する空き領域判定手段である。

【００１３】以下に図１、および図２を用いてこの実施
例の動作について説明する。まず、論理ボリューム２１
にあるファイルを読み込む場合の読み込み手段４１の動
作について説明する。対象のファイル１６がスーパブロ
ック６と同一の論理サブボリューム１９にあるときは、
その検索過程でスーパブロック６内の論理サブボリュー
ム２１の物理情報管理データ１１を読み出すとともに、
ディレクトリ１４を読み出す時に論理サブボリューム番
号を読み出すので、物理位置計算手段４３はノード１
３、１５及びファイル１６の論理サブボリューム１９内
の物理位置を計算する。対象のファイル１８がスーパブ
ロック６と異なる論理サブボリューム２０にあるとき
は、その検索過程でディレクトリ１４にある論理サブボ
リューム番号を認識し、その論理サブボリューム２０の
物理情報管理データ１２をスーパブロック６から読み出
して、論理サブボリューム２０にあるノード１７を読み
出す。以後は、論理サブボリューム２０の物理情報管理
データ１２は入手済みなので、論理サブボリューム２０
のノード領域９にあるノード１７をたどって、検索対象
のファイル１８を見つけ出す。

【００１４】次に、ファイルを論理ボリューム２１に書
き込む場合の書き込み手段４２の動作について説明す
る。空き領域判定手段４４は、論理サブボリューム１９
の物理情報管理データ１１にある空き領域の情報を元
に、空き領域をチェックする。もし論理サブボリューム
１９に書き込む空き領域が充分にあれば、新たなディレ
クトリをディレクトリ１４に追加し、新たなファイル管
理用ノードを作成しファイル本体を書き込む。

【００１５】もし論理サブボリューム１９に書き込む空
き領域がなければ、スーパブロック６に登録されている
他の論理サブボリューム２０の物理情報管理データ１２
から論理サブボリューム２０に空き領域が充分にあるか
どうか調べる。もし空き領域があれば、論理サブボリュ
ーム２０を識別する論理サブボリューム番号を付加した
新たなディレクトリをディレクトリ１４に追加しその論
理サブボリューム２０に新たなファイル管理用のノード
を作成し、ファイル本体を書き込む。

【００１６】スーパブロック６に登録されている全ての
論理サブボリュームに空き領域が存在しない時はファイ
ルシステムが満杯であることを意味し、ユーザに通知す
る。この通知により、ユーザが新たに論理サブボリュー
ムを追加することを決定し、これを外部記憶制御装置に
通知した場合には、論理サブボリューム生成手段３０は
外部記憶装置２または３の未使用領域に新たに論理サブ
ボリュームを構築する。そして物理情報管理データ登録
手段３５は、新たに構築した論理サブボリュームの物理
情報をスーパブロック６に登録する。このようにしてデ
ータ格納領域を拡張する。この時、既存のノード領域７
及び９、データ領域８及び１０の情報は変化しないの
で、計算機の運用を停止する必要はない。

【００１７】このようにして、計算機システムの外部記
憶装置上に構築されるファイルシステムにおいて、デー
タ格納領域の不足が生じた時、計算機システムの運用を
中断することなく外部記憶装置上の未利用領域に新しい
データ格納領域を確保することを可能にし、当該新規デ
ータ格納領域を既存のファイルシステムの拡張部分とし
て利用可能にする。

【００１８】さらに計算機システムの外部記憶装置上に
前記構成によって構築されたファイルシステムにおい
て、システムの一部の外部記憶装置が故障等により使用
不可能になった時に、当該故障記憶装置に格納されてい
るファイル以外に対しては通常通りの操作を保証し、ま
た外部記憶装置内の一部の領域がアクセス不能になった
時には、それ以外の領域に存在するファイルに対して通
常通りの操作を保証する。

【００１９】実施例２．なお上記実施例１において、フ
ァイルシステム内部のデータ構造が、階層型ファイル構
造でなく、予め連続領域に確保されたデータ格納領域を
持つようなファイル構成をもつファイルシステムに対し
ても、その各々のファイルの物理位置を一箇所で管理す
ることによって、同等の効果を得ることができる。

【００２０】実施例３．上記実施例１において用いた図
１においては、複数の外部記憶装置２、３を用いて一つ
の論理ボリューム２１を構築する場合を示したが、複数
の外部記憶装置を用いる場合ばかりでなく、一つの外部
記憶装置内の複数の物理ボリュームを用いて一つの論理
ボリューム２１を構成するような場合でもかまわない。

【００２１】実施例４．上記実施例１において外部記憶
装置の種別に関しては特に述べていないが、例えば外部
記憶装置は磁気ディスク装置あるいは光ディスク装置等
の記憶装置を用いることが可能である。また、磁気ディ
スク装置や光ディスク装置といった種類の異なる記憶装
置を混在させて用いる場合でもかまわない。

【００２２】実施例５．上記実施例１においては外部記
憶制御装置が論理サブボリューム生成手段、物理情報管
理データ登録手段、及びアクセス手段を有している場合
について説明したが、これらの各手段は外部記憶制御装
置１に存在するばかりでなく、他の装置に存在していて
もかまわない。例えば図示していないホストコンピュー
タのハードウェア、あるいはファームウェアあるいはソ
フトウェア等によって前述した各手段を構成するように
してもかまわない。

【００２３】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ファ
イル領域を自由に拡張でき、データの増大による格納領
域の不足に対しても柔軟に対応可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明で行なっている計算機システム上のフ
ァイルシステムの構成図である。

【図２】この発明の一実施例である外部記憶制御装置の
ブロック図である。

【図３】従来の計算機システムにおけるファイルシステ
ムの構成図である。

【符号の説明】

１ 外部記憶制御装置 ２ 外部記憶装置１ ３ 外部記憶装置２ ４ 物理ボリューム１ ５ 物理ボリューム２ ６ スーパブロック１ ７ ノード領域１ ８ データ格納領域１ ９ ノード領域２ １０ データ領域２ １９，２０ 論理サブボリューム ２１ 論理ボリューム ３０ 論理サブボリューム生成手段 ３５ 物理情報管理データ登録手段 ４０ アクセス手段 ４１ 読み込み手段 ４２ 書き込み手段 ４３ 物理位置計算手段 ４４ 空き領域判定手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 以下の要素を有するファイルシステム （ａ）以下の記憶領域を論理ボリュームとして有する記
   憶装置、（ａ１）ファイル及びファイルのディレクトリ
   を格納するデータ格納領域と、このデータ格納領域に格
   納されたファイル及びディレクトリをアクセスするため
   のアクセス情報をノードとして格納するノード領域とを
   有する論理サブボリューム、（ａ２）上記論理サブボリ
   ュームへのアクセス情報と論理サブボリュームの空き領
   域情報とを物理情報管理データとして保持するスーパブ
   ロック、 （ｂ）以下の手段を有する制御装置、（ｂ１）上記論理
   サブボリュームのデータ格納領域に不足が生じた場合
   に、上記記憶装置の未使用領域に新たな論理サブボリュ
   ームを生成する論理サブボリューム生成手段、（ｂ２）
   上記論理サブボリューム生成手段により生成された新た
   な論理サブボリュームの物理情報管理データをスーパブ
   ロックに登録する物理情報管理データ登録手段、（ｂ
   ３）上記物理情報管理データ登録手段により登録された
   物理情報管理データを用いて新たな論理サブボリューム
   に対してアクセスを行なうアクセス手段。