JPH064226A - 外部記憶装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ディスクの交換発生をも含めた平均アクセ
ス時間を短縮する。 【構成】 外部記憶装置１０は、複数の光ディスクを有
し大きな記憶容量を備えている。ホスト５０からのアク
セスの際には、アドレス対応表１２を用いながらデータ
キャッシュ記憶装置１８を用いたデータキャッシュが行
われる。このデータキャッシュの際に用いられるアクセ
ス頻度表１４は、前記複数の光ディスクのブロックアド
レス毎にそのデータアクセス頻度が記憶されている。ア
クセス頻度更新手段４０は、前記ブロックアドレス毎の
前記アクセス頻度表１４の頻度データの値を、前記ホス
ト５０からのそのブロックアドレスへのアクセス毎にイ
ンクリメントすると共に、所定タイミング毎に前記アク
セス頻度表１４の全頻度データの値それぞれを、所定演
算で小さくし、最適化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の光ディスクを格
納する格納棚と、光ディスクアクセス装置と、前記格納
棚と前記光ディスクアクセス装置との間で光ディスクを
搬送する搬送機構とを備えた集合型光ディスク装置を用
いた外部記憶装置に係り、特に、光ディスクの交換発生
をも含めた平均アクセス時間を短縮することができる外
部記憶装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク装置は、計算機の外部記憶装
置として最も多く使用されているハードディスク装置と
比較して、記録媒体を交換できること、非接触記録
方式のためクラッシュの危険性が低いこと、ディスク
の長寿命性を期待できること、記憶容量が大きいこ
と、など多くの利点を有している。

【０００３】又、複数の光ディスク（記憶媒体）を格納
する格納棚と光ディスクを搬送する搬送機構とを用い、
光ディスクに記憶されているデータをアクセスする光デ
ィスクアクセス装置に取り付けられる光ディスクを自動
的に交換することにより、記憶容量の増加が図られてい
る。

【０００４】なお、取り付けられた光ディスクのデータ
を再生又は記録の少なくとも一方をすることができる装
置を、以降、光ディスクアクセス装置と呼ぶ。又、複数
の光ディスクを格納する格納棚と、光ディスクアクセス
装置と、前記格納棚と前記光ディスクアクセス装置との
間で光ディスクを搬送する搬送機構とを備え、複数の光
ディスクを自動的にアクセスすることのできる光ディス
ク装置を、以降、集合型光ディスク装置と呼ぶ。又、前
記搬送機構等を用いた前記光ディスクアクセス装置に取
り付けられている光ディスクの交換や搬送等の動作を、
以降、交換動作あるいは単に交換と呼ぶ。又、これに要
する時間を、交換時間と呼ぶ。

【０００５】

【発明が達成しようとする課題】しかしながら、このよ
うな集合型光ディスク装置を用いた外部記憶装置におい
ては、所定数のデータであるブロックを複数頻繁にアク
セスする際、これら複数ブロックが互いに異なる光ディ
スクにある場合には、光ディスクの搬送や交換が頻繁に
発生し、平均アクセス時間が極めて長くなってしまうと
いう問題がある。

【０００６】一般的なハードディスクの平均アクセス時
間は、数十msec程度である。又、取り付けられている光
ディスクのみをアクセスする際の光ディスク装置の平均
アクセス時間は、１００msec程度である。これに比較し
て、前記複数の光ディスクをアクセスする光ディスク装
置において、光ディスクの交換時間は１０秒以上かかる
場合がある。

【０００７】従って、複数の光ディスクを格納する格納
棚や光ディスクを搬送する搬送機構が同じであっても、
光ディスクの交換発生頻度が増加すると、合計アクセス
時間は増大してしまう。

【０００８】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、光ディスクの交換発生をも含めた平
均アクセス時間を短縮することができる、光ディスク装
置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を達成するための手段】本発明は、複数の光ディ
スクを格納する格納棚と、光ディスクアクセス装置と、
前記格納棚と前記光ディスクアクセス装置との間で光デ
ィスクを搬送する搬送機構とを備えた集合型光ディスク
装置を用いる外部記憶装置において、連続した光ディス
クアドレスの所定数のデータであるブロック単位で、前
記集合型光ディスク装置のキャッシュメモリとして用い
られるデータキャッシュ記憶装置と、光ディスク上のア
ドレスと該データキャッシュ記憶装置に記憶されている
ブロックのキャッシュ記憶装置上のアドレスとを記録し
た対応表と、前記集合型光ディスク装置で用いられる光
ディスクについて前記ブロック単位で割付けたブロック
アドレス毎に、ホストからのデータアクセス頻度を記録
するアクセス頻度表と、前記ブロックアドレス毎の前記
アクセス頻度表の頻度データの値を、前記ホストからの
そのブロックアドレスへのアクセス毎にインクリメント
すると共に、所定タイミング毎に前記アクセス頻度表の
全頻度データの値それぞれを、所定演算で小さくするア
クセス頻度更新手段とを備えたことにより、前記課題を
達成したものである。

【００１０】更に、前記アクセス頻度更新手段を、前記
ブロックアドレス毎の前記アクセス頻度表の頻度データ
の値を、ホストからのそのブロックアドレスへのアクセ
ス毎にインクリメントすると共に、前記ホストからのア
クセス回数の当該外部記憶装置全体での合計が一定回数
となる毎に、前記アクセス頻度表の全頻度データの値そ
れぞれから一定値を減算する手段としたことにより、前
記課題を達成したものである。

【００１１】

【作用】本発明は、複数の光ディスクをアクセスするこ
とができる集合型光ディスク装置を用いた外部記憶装置
において、平均アクセス時間を短縮するためには光ディ
スクの交換発生頻度を低下させることが重要であること
に着目してなされたものである。このため、本発明の外
部記憶装置においては、ブロック単位でアクセスする
際、ハードディスク装置や不揮発性メモリ等をデータキ
ャッシュ記憶装置として用いている。

【００１２】又、本発明においては、このようなデータ
キャッシュ記憶装置の利用効率を向上させて平均アクセ
ス時間をより短縮するために、該データキャッシュ記憶
装置の利用の際用いられるアクセス頻度表のブロックア
ドレス毎の頻度データの更新を、より適切なものにする
ようにしている。該頻度データは、それぞれのブロック
アドレスへの将来のアクセス発生の可能性の度合を、予
測するために用いられている。従って、該予測により適
合した数値となるように、それぞれのブロックアドレス
の頻度データを更新するようにしている。

【００１３】図１は、本発明の要旨を示すブロック図で
ある。

【００１４】この図１に示されるように、本発明の外部
記憶装置１０は、集合型光ディスク装置２０と、データ
キャッシュ記憶装置１８と、アドレス対応表１２と、ア
クセス頻度表１４と、該アクセス頻度表１４を更新する
アクセス頻度更新手段４０とを備えている。又、該外部
記憶装置１０は、これら集合型光ディスク装置２０及び
データキャッシュ記憶装置１８の制御等を行う制御回路
３０を有している。該制御回路３０は、前記アクセス頻
度更新手段４０を備えている。

【００１５】この外部記憶装置１０は、ホスト５０に接
続されている。このホスト５０を本発明は限定するもの
ではないが、例えば、ホストコンピュータや種々の制御
装置等である。本発明が適用された外部記憶装置１０
は、該ホスト５０と別置されることに限定されるもので
はなく、共に組込まれていてもよい。

【００１６】前記集合型光ディスク装置２０は、複数の
光ディスクを格納する格納棚２２と、光ディスクアクセ
ス装置２４と、前記格納棚２２と前記光ディスクアクセ
ス装置２４との間で光ディスクを搬送する搬送機構２６
とを備えている。

【００１７】なお、前記光ディスクアクセス装置２４
は、取り付けられた光ディスクに対するデータの書込み
あるいはデータの読出しの少なくとも一方が可能であれ
ばよい。

【００１８】前記データキャッシュ記憶装置１８は、前
記ホスト５０が、連続した光ディスクアドレスの所定数
毎のデータであるブロック単位でアクセスする際、前記
光ディスクアクセス装置２４のキャッシュメモリとして
用いられる。又、前記制御回路３０は、このようなキャ
ッシュメモリとしての動作を制御するための回路をも有
している。

【００１９】前記アドレス対応表１２は、前記ホスト５
０からのアクセスに従って、前記データキャッシュ記憶
装置１８をキャッシュメモリとして用いる際に、前記集
合型光ディスク装置２０のアクセス対象となるデータの
アドレスと、前記データキャッシュ記憶装置１８のアク
セス対象となるデータのアドレスとの対応表となる。該
アドレス対応表１２は、前記制御回路３０でキャッシュ
メモリとしての制御が行われる際に用いられる。

【００２０】前記アクセス頻度表１４は、前記集合型光
ディスク装置で用いられる光ディスクについて前記ブロ
ック単位で割付けたブロックアドレス毎に、ホストから
のデータアクセス頻度を記録している。ブロックアドレ
ス毎の該アクセス頻度表の頻度データの値は、前記アク
セス頻度更新手段４０により、ホストからのそのブロッ
クアドレスへのアクセス毎にインクリメントされる。
又、該アクセス頻度表の全頻度データの値それぞれは、
所定のタイミング毎に該アクセス頻度更新手段４０によ
り、所定演算で小さくされる。

【００２１】該所定演算を本発明は限定するものではな
いが、例えば、前記アクセス頻度表の全頻度データの値
それぞれから、所定タイミング毎に一定値を減算する演
算である。あるいは、例えば該所定演算は、前記アクセ
ス頻度表の全頻度データの値それぞれに、所定タイミン
グ毎で“０”以上“１”以下の所定値を乗算する演算で
ある。又、前記所定タイミングを本発明は限定するもの
ではないが、例えば、一定時間経過毎のタイミングであ
る。あるいは、例えば、当該外部記憶装置１０の一定通
電時間経過毎のタイミングや、一定運用（使用）時間経
過毎のタイミングである。あるいは、例えば後述する実
施例の如く、ホストからのアクセス回数の当該外部記憶
装置１０全体での合計が一定回数となる毎のタイミング
である。

【００２２】本発明の前記外部記憶装置１０では、前記
アクセス頻度表１４のブロックアドレス毎の頻度データ
の更新を、より適切なものにするために、このように所
定タイミング毎に該アクセス頻度表１４の全頻度データ
の値それぞれを、所定演算で小さくするようにしてい
る。これにより、過去には沢山アクセスのあったブロッ
クアドレスで、現在アクセスが少なくなり、これにより
将来のアクセスも少ないと予想されるブロックのアクセ
ス頻度をより適正な値に更新することができる。

【００２３】図２は、外部記憶装置のある２つのブロッ
ク（ブロックアドレス）のアクセス頻度（実績値）の一
例を示すグラフである。

【００２４】この図２においては、あるブロックアドレ
スＡ１とあるブロックアドレスＡ２との合計２つのブロ
ックの経過時刻Ｔに従ったアクセス頻度の実績値が示さ
れている。時刻２．５t までは、ブロックアドレスＡ１
のアクセス頻度が、ブロックアドレスＡ２のアクセス頻
度より高い。一方、該時刻２．５t 以降では、これが逆
転して、ブロックアドレスＡ２のアクセス頻度が、ブロ
ックアドレスＡ１のアクセス頻度より高くなる。

【００２５】図３は、前記ある２つのブロック（ブロッ
クアドレス）のアクセス累積数（実績値）の一例を示す
グラフである。

【００２６】この図３においては、前記図２のグラフで
示された前記ブロックアドレスＡ１と前記ブロックアド
レスＡ２との合計２ブロックの経過時刻Ｔに従ったアク
セス頻度の実績値を累積（積分）したものが示されてい
る。ブロックアドレスＡ１は、時刻２．５t 以降におい
てアクセス頻度（実績値）がゼロとなっているため、ア
クセス累積数は一定となっている。ブロックアドレスＡ
２は、時刻２t までにおいてはアクセス頻度（実績値）
がゼロとなっているため、アクセス累積数は一定となっ
ている。又、該ブロックアドレスＡ２は、該時刻２t 以
降でアクセス累積数が増加している。

【００２７】図４は、前記のある２つのブロック（ブロ
ックアドレス）のアクセス頻度（予測値）の一例を示す
グラフである。

【００２８】この図４においては、前記図２のグラフで
示された前記ブロックアドレスＡ１と前記ブロックアド
レスＡ２との合計２ブロックの経過時刻Ｔに従ったアク
セス頻度の予測値の一例が示されている。この図４に示
される該アクセス頻度の予測値は、所定タイミング毎
（時刻０．５t 毎）に所定演算（一定値の減算）を、前
記図３に示されるアクセス累積数に対して行ったもので
ある。この図４に示される該アクセス頻度の予測値は、
本発明の前記アクセス頻度更新手段４０の一例が更新し
て得た、本発明の前記アクセス頻度表１４の一例上に書
込まれるデータである。

【００２９】前記ブロックアドレスＡ１は、前記図２及
び図３を用いて前述したとおり時刻２．５t 以降におい
てアクセス頻度の実績値がゼロとなっているため、この
図４の符号Ａ１に示されるとおり、アクセス頻度の予測
値は経過時間に従って減少している。この後も該ブロッ
クアドレスＡ１の実績値がゼロであれば、そのアクセス
頻度の予測値もゼロに収束する。即ち、該アクセス頻度
の予測値は、そのアクセス頻度の実績値により適合して
いると言える。

【００３０】以上、簡単な具体例で示したとおり、本発
明によれば、過去には沢山アクセスのあったブロックア
ドレスで、現在アクセスが少なくなり、これにより将来
のアクセスも少ないと予想されるもののアクセス頻度
（予測値）を適正な値に更新することができる。

【００３１】なお、本発明の前記アドレス対応表１２
は、前記集合型光ディスク装置２０に納められている複
数の光ディスクを同時にキャッシュできるものであれば
よい。本発明は該アドレス対応表１２の形態を限定する
ものではなく、該アドレス対応表１２で用いられる光デ
ィスクのアドレスは、各光ディスクを区別して各ブロッ
クを区別することができるものであればよい。例えば、
前記アドレス対応表１２に用いられるこのような光ディ
スクアドレスは、各光ディスクを区別するために付けら
れた通し番号である光ディスク番号と、それぞれの光デ
ィスク中での各ブロックを区別するために付けられた通
し番号であるブロック番号とで構成してもよい。あるい
は、複数の光ディスクの全ブロックに対して付けられた
通し番号であるブロック番号であってもよい。

【００３２】又、前記データキャッシュ記憶装置１８に
は、前記光ディスクアクセス装置２４に現在取り付けら
れている光ディスクのデータのみがキャッシュデータと
して書込まれるのではない。前記ホスト５０からのアク
セスに必要であるものは、異なる光ディスクのデータで
あっても、このデータキャッシュ記憶装置にキャッシュ
データとして書込まれる。即ち、該データキャッシュ記
憶装置１８には、一時に、異なる光ディスクのデータが
同時に書込まれている場合もある。又、該データキャッ
シュ記憶装置１８にキャッシュデータとして既に書込ま
れているデータである場合には、該データが前記光ディ
スクアクセス装置２４に取り付けられている光ディスク
のデータではなくても、前記ホスト５０は光ディスクの
交換をすることなく、このデータをアクセスすることが
できる。

【００３３】このように、本発明によれば、光ディスク
の交換発生をも含めた平均アクセス時間を短縮すること
ができる。即ち、複数の光ディスクのデータをアクセス
する際の平均アクセス時間を短縮することができる。

【００３４】

【実施例】以下、図を用いて本発明の実施例を詳細に説
明する。

【００３５】図５は、本発明の実施例のブロック図であ
る。

【００３６】この図５においては、本発明が適用された
外部記憶装置のブロック図が示されている。

【００３７】本実施例の外部記憶装置は、複数の光ディ
スクを格納し、これらを交換しながらアクセスすること
ができる集合型光ディスク装置２０と、該集合型光ディ
スク装置２０のキャッシュメモリとして用いられるハー
ドディスク装置１８とを有している。ホストからのアク
セスは、１０２４バイトのブロック単位で行われる。

【００３８】又、ホストから前記集合型光ディスク装置
２０をアクセスする際、前記ハードディスク装置をキャ
ッシュメモリとして用いる。これは、１０２４バイトの
前記ブロック単位である。又、このキャッシュの際、制
御回路３０はアドレス対応表１２を用いる。又、必要に
応じてアクセス頻度表１４及びアクセス頻度順位表１６
をも用いる。

【００３９】該制御回路３０は、データキャッシュ制御
回路３２と、仮装填決定手段３４と、排出決定手段３６
と、アクセス頻度更新手段４０とを有している。

【００４０】前記データキャッシュ制御回路３２は、ホ
ストから前記集合型光ディスク装置２０へのアクセスの
際、前記ハードディスク装置１８をキャッシュメモリと
して用いながら、該アクセスのためのデータ転送制御等
を行う。なお、該データキャッシュ制御回路３２の動作
等については、図１１〜図１４を用いて詳しく後述す
る。

【００４１】前記アドレス対応表１２では、前記集合型
光ディスク装置２０に納められた複数の光ディスクに付
けられた通し番号である光ディスク番号i と、光ディス
ク毎で各ブロックに付けられた通し番号であるブロック
番号j とで構成される、ブロックアドレスi ．j 毎のデ
ータテーブルである。前記集合型光ディスク装置２０に
納められている光ディスクの枚数をd とし、それぞれの
光ディスクの前記ブロック数をn とすると、ブロックア
ドレスi ．j の個数、及び、該アドレス対応表１２の前
記ブロックアドレス毎のデータ数は、（d ×n ）とな
る。

【００４２】又、ブロックアドレスi ．j のデータがハ
ードディスク装置１８にキャッシュデータとして書込ま
れている場合には、該データが書込まれている該ハード
ディスク装置１８のアドレスk が、前記アドレス対応表
１２の該ブロックアドレスi．j に対応する項目部分に
このk が書込まれる。

【００４３】なお、このハードディスク装置のアドレス
k は、該ハードディスク装置１８のキャッシュメモリエ
リアの１０２４バイト長のブロック毎に付けられた通し
番号である。

【００４４】前記アクセス頻度表１４は、前記ブロック
アドレスi ．j 毎のデータテーブルであり、各データは
アクセス頻度数である。即ち、該アクセス頻度表１４
は、（d ×n ）個のデータを有している。ホストから当
該外部記憶装置に対してアクセスがあると、このアクセ
スが対象とするブロックアドレスi ．j に対応する該ア
クセス頻度表１４のデータ（アクセス頻度数）が、前記
アクセス頻度更新手段４０によりインクリメント（値を
“１”だけ増加）される（図６を用いて詳しく後述す
る）。

【００４５】前記アクセス頻度順位表１６は、前記ブロ
ックアドレスi ．j 毎の該ブロックアドレスi ．j 自体
の値が、それぞれのアクセス頻度数の大きい順に前記ア
クセス頻度更新手順４０により書込まれる。即ち、該ア
クセス頻度順位表１６は、（d ×n ）個のデータを有し
ている。ホストから当該外部記憶装置に対してアクセス
があり、このアクセスが対象とするブロックアドレスi
．j に対応する前記アクセス頻度表１４のデータ（ア
クセス頻度数）がインクリメントされると、該アクセス
頻度順位表１６も前記アクセス頻度更新手段４０より更
新される（図６を用い詳しく後述する）。

【００４６】前記仮装填決定手段３４は、前記アクセス
頻度表１４を用いて、アクセス頻度が高く、且つ、前記
集合型光ディスク装置２０にキャッシュデータとして記
憶されていないブロックを有する光ディスクを、前記集
合型光ディスク装置２０の仮装填ディスクとして決定す
る手段である。

【００４７】又、前記排出決定手段３６は、前記集合型
光ディスク装置２０中の前記図１に示されるような、光
ディスクアクセス装置に装填されている光ディスクの各
ブロックのデータアクセス頻度を前記アクセス頻度表１
４で調べ、頻度が低い場合にこの光ディスクを排出する
ことを決定する手段である。これは、装填されている該
i 光ディスクの合計n 個のそれぞれのブロックのデータ
アクセス頻度を前記アクセス頻度表１４で調べ、得られ
たアクセス頻度中で所定閾値より高いものが全くない場
合には、該第i 光ディスクを排出することを決定する。

【００４８】前記仮装填決定手段３４と前記排出決定手
段３６とは、いずれか一方が用いられる。又、図７〜図
９を用いて後述するブロック入替処理と競合してしまう
場合には、これら仮装填決定手段３４による処理と排出
決定手段３６による処理は、いずれも停止する。

【００４９】これら仮装填決定手段３４あるいは排出決
定手段３６によれば、ホストからのアクセスの際に前記
集合型光ディスク装置２０の光ディスクアクセス装置２
４での光ディスク交換が発生する頻度を減少することが
でき、平均アクセス時間をより短縮することができる。

【００５０】図６は、前記実施例の前記アクセス頻度更
新手段で行われるアクセス頻度表更新処理を示すフロー
チャートである。

【００５１】この図６においては、前記図５の前記制御
回路３０中の前記アクセス頻度更新手段４０で行われ
る、前記ホストからのデータアクセスの際に実行される
処理である。又、該アクセス頻度表更新処理は、主とし
て、前記図５で図示された前記アクセス頻度表１４や前
記アクセス頻度順位表１６の更新を行うというものであ
り、又、前記図５には図示されない、前記アクセス頻度
更新手段４０中の装置全体アクセス回数カウンタＣＴの
値をインクリメント（その値を“１”だけ増加）した
り、リセット（その値を“０”にする）する処理を行
う。

【００５２】まず、この図６のフローチャートのステッ
プ１１０では、前記図５の前記アクセス頻度表１４の、
今回のホストからのデータアクセス対象となるブロック
アドレスi ．j に該当するアクセス頻度データをインク
リメントする。又、ステップ１１４では、前記装置全体
アクセス回数カウンタＣＴをインクリメントする。該装
置全体アクセス回数カウンタＣＴは、前記ホストからの
データアクセスがあると、そのアクセス対象となるブロ
ックアドレスi ．j や、そのアクセスが書込アクセスで
あるか読出アクセスであるかを問わず、アクセスが行わ
れた前記ブロック数分だけインクリメントされる。

【００５３】続いてステップ１１８では、前記装置全体
アクセス回数カウンタＣＴの値が所定値“２０”より大
きいか判定する。該装置全体アクセス回数カウンタＣＴ
の値が２０より大きい場合には、次にステップ１２２へ
と進む。一方、その値が２０以下の場合には、「終了」
へと進む。

【００５４】この図６のステップ１２２では、前記アク
セス頻度表１４の全頻度データ、即ち全てのブロックア
ドレスi ．j の頻度データから、一律に頻度数“１０”
を減算する。これにより、全てのブロックアドレスi ．
j の頻度データの値が一律に小さくなる。続いてステッ
プ１２６では、前記装置全体アクセス回数カウンタＣＴ
の値を“０”としてリセットする。

【００５５】これらステップ１２２及びステップ１２６
の処理が終了すると、次にステップ１３０において、図
７〜図９を用いて後述する「ブロック入替処理」を行
う。該ステップ１３０が終了すると、この図６のフロー
チャートに示される全ての処理が終了する。

【００５６】図７〜図９は、前記アクセス頻度表更新処
理で呼び出されるブロック入替処理を示すフローチャー
トである。即ち、図７は、該ブロック入替処理を示す第
１のフローチャートである。図８は、該ブロック入替処
理を示す第２のフローチャートである。図９は、該ブロ
ック入替処理を示す第３のフローチャートである。

【００５７】これら図７〜図９の一連のフローチャート
で示される処理は、前記図６のフローチャートで示され
る前記アクセス頻度表更新処理での前記ステップ１３０
の「ブロック入替処理」で呼び出される処理である。こ
れら図７〜図９の一連のフローチャートで示されるブロ
ック入替処理は、前記図６のステップ１１０及びステッ
プ１２２等により更新された、前記アクセス頻度表１４
の頻度データに基づいて前記アクセス頻度順位表１６を
更新すると共に、該更新された該アクセス頻度順位表１
６に基づいて、前記ハードディスク装置１８中にデータ
キャッシュされたブロックデータを入れ替える処理とな
っている。

【００５８】まず、図７のステップ２０６において、主
として前記ステップ１１０及び前記ステップ１２２にて
更新された前記アクセス頻度表１４に基づいて、前記ア
クセス頻度順位表１６の更新が行われる。該アクセス頻
度順位表１６の更新は、前記アクセス頻度表１４に書き
込まれている全ブロックアドレスi ．j それぞれの頻度
データを相互に比較し、その値が大きい順に前記ブロッ
クアドレスi ．j のアドレス値自体を書き込んでいくと
いうものである。従って、続くステップ２１０以降で行
われるブロック入替処理は、前記ハードディスク装置１
８中のキャッシュメモリエリアの記憶容量の範囲で、該
アクセス頻度順位表１６中での順位が高い（アクセス頻
度が高い）ブロックデータを、前記集合型光ディスク装
置２０中の光ディスクから書き込むと共に、該アクセス
頻度順位表１６中で順位の低い（アクセス頻度が低い）
ブロックデータを該集合型光ディスク装置２０中の該当
する光ディスクのブロックアドレスi ．j に戻すという
ものである。

【００５９】この図７のフローチャートにおいて、次の
ステップ２１０では、前記ハードディスク装置１８中の
キャッシュメモリエリアに空エリアがあるか否かを判定
する。空エリアがある場合にはステップ２１４へと進
み、空エリアがない場合は図８のフローチャートのステ
ップ２３４へと進む。該ステップ２１０での空エリアの
有無の判定は、前記アドレス対応表１２を検索するとい
うものである。

【００６０】次にステップ２１４では、前記アクセス頻
度順位表１６で最も先頭の、そのアクセス頻度が最大の
ブロックの前記ブロックアドレスi ．j を読み出す。
又、次のステップ２１８では、該アクセス頻度最大のブ
ロックアドレスi ．j のブロックデータが前記ハードデ
ィスク装置１８の前記キャッシュメモリエリア上にある
か否かを判定する。これは、該アクセス頻度最大のブロ
ックアドレスi ．j を前記アドレス対応表１２で検索し
て判定するというものである。該アクセス頻度が最大の
ブロックが、前記キャッシュメモリエリア上にあると判
定された場合には、次にステップ２２２へと進み、ない
と判定された場合には前記図９のステップ２６０へと進
む。

【００６１】ステップ２２２では、前記ステップ２１８
でブロック有りとされた前記ブロックアドレスi ．j
が、前記アクセス頻度順位表１６中の有効なデータの最
後のものであるか、即ち、該アクセス頻度順位表１６の
有効なデータ中でアクセス頻度が最小のブロックとなっ
ているか判定する。該ステップ２２２で最終ブロックで
はないと判定された場合には、次にステップ２２６へと
進み、最終ブロックであると判定された場合には前記図
７〜図９で示される一連の処理を全て終了する。ステッ
プ２２６は、前記ステップ２１８でブロックがあるかな
いか判定した前記ブロックアドレスi ．j の、次にアク
セス頻度が高い前記ブロックアドレスi ．j を前記アク
セス頻度順位表１６から読み出す。即ち、該ステップ２
２６は、前記ステップ２２２により最終ブロックである
か判定しながら、アクセス頻度が高い順に前記ブロック
アドレスi ．j を順次読み出すというものである。

【００６２】前記図８のフローチャートにおいて、ま
ず、ステップ２３４では、前記アクセス頻度順位表１６
の有効なデータのうち、最も後端の前記ブロックアドレ
スi ．j を読み出す。即ち、該アクセス頻度順位表１６
に書き込まれている有効なデータのうち、最もアクセス
頻度が小さい前記ブロックアドレスi ．j を読み出す。

【００６３】ステップ２３８は、前記ステップ２３４あ
るいは後述するステップ２５０で読み出された前記ブロ
ックアドレスi ．j が、最終ブロックであるか、即ち前
記アクセス頻度順位表１６において最も先頭であり、そ
のアクセス頻度が最大の前記ブロックアドレスi ．j の
ブロックであるかを判定する。該ステップ２３８で最終
ブロックではないと判定された場合には、次にステップ
２４２へと進み、一方、最終ブロックであると判定され
た場合には、前記図７〜前記図９で示される一連の処理
を全て終了する。

【００６４】ステップ２４２では、前記ステップ２３４
で読み出された前記ブロックアドレスi ．j のブロック
データ、あるいは後述するステップ２５０で読み出され
た前記ブロックアドレスi ．j のブロックデータが、前
記ハードディスク装置１８の前記キャッシュメモリエリ
ア上にあるか否かを判定する。この判定は、対象となる
ブロックデータの前記ブロックアドレスi ．j の、前記
アドレス対応表１２における検索による判定となる。該
ステップ２４２にてブロック有りと判定された場合に
は、次にステップ２４６へと進み、ブロックがないと判
定された場合には、次にステップ２５０へと進む。

【００６５】ステップ２４６では、アクセス頻度が比較
的小さいにも拘らず、前記ハードディスク装置１８中の
前記キャッシュメモリエリア上にあるブロックデータ
を、前記集合型光ディスク装置２０中の対応する光ディ
スクのブロックアドレスへと転送する。

【００６６】ステップ２５０では、前記ステップ２３８
や前記ステップ２４２で判定した前記ブロックアドレス
i ．j のブロックより、次にアクセス頻度が小さいブロ
ックの前記ブロックアドレスi ．j を前記アクセス頻度
順位表１６から読み出す。該ステップ２５０では、前記
ステップ２３８及び前記ステップ２４２で判定した前記
アクセス頻度順位表１６に書き込まれた前記ブロックア
ドレスi ．j よりも１つ先頭側（１つアクセス頻度が大
きい側）の前記ブロックアドレスi ．j を読み出すとい
うものである。

【００６７】次に、前記図９のフローチャートにおい
て、ステップ２６０では、前記ハードディスク装置１８
中の前記キャッシュメモリエリア上に空エリアがあるか
否かを判定する。この空エリアがあるかないかの判定
は、前記アドレス対応表１２の検索を行いながら実行す
る。該ステップ２６０で空エリア有りと判定された場合
には、次にステップ２６４へと進み、空エリアがないと
判定された場合には、前記図８の前記ステップ２３４へ
と進む。

【００６８】ステップ２６４では、前記集合型光ディス
ク装置２０中の所定の光ディスクのブロックアドレスi
．j のブロックデータを、そのアクセス頻度が高いこ
とにより前記ハードディスク装置１８の前記キャッシュ
メモリエリアへと転送する。又、該転送の後には、前記
アドレス対応表１２の更新を今回転送されたブロックデ
ータの前記ブロックアドレスi ．j に従って行う。該ス
テップ２６４の次には、前記図７の前記ステップ２２２
へと進む。

【００６９】本実施例の前記アクセス頻度更新手段４０
は、前記図６のフローチャートの説明などで以上説明し
たように、前記ブロックアドレスi ．j 毎の前記アクセ
ス頻度表１４の頻度データの値を、前記ホストからアク
セスされたブロックのブロックアドレスi ．j 毎にイン
クリメントすると共に、前記装置全体アクセス回数カウ
ンタＣＴの値が所定回数“２０”となる毎に、前記アク
セス頻度表１４中の全頻度データの値それぞれを“１
０”だけ減算するというものである。

【００７０】本実施例の外部記憶装置１０の運用や該外
部記憶装置１０へのホストからのアクセスは、常に一定
とはなっていない。このような場合でも、本実施例の如
く、前記装置全体アクセス回数カウンタＣＴが所定値と
なる毎に、前記アクセス頻度表１４の全頻度データの値
それぞれを所定演算で小さくすることにより、該アクセ
ス頻度表１４中のそれぞれの頻度データは、該当するブ
ロックアドレスi ．jの将来のアクセス発生の可能性の
度合いに、より適合した数値となる。

【００７１】図１０は、前記実施例の前記アクセス頻度
表のアクセス頻度（予測値）のデータの一例を示すグラ
フである。

【００７２】この図１０においては、前記集合型光ディ
スク装置２０中のある２つのブロックアドレスi ．j の
アクセス頻度（予測値）が示されている。これら２つの
ブロックアドレスi ．j のうち、以降、一方を第１のブ
ロックアドレスと称し、他方を第２のブロックアドレス
と称する。該第１のブロックアドレスのアクセス頻度
は、この図１０においては符号Ｎ１０により示されてい
る。又、第２のブロックアドレスのアクセス頻度は、こ
の図１０の符号Ｎ２０にて示されている。なお、この図
１０において、符号Ｎ１１は前記第１のブロックアドレ
スのアクセス頻度累積数（実績値）であり、符号Ｎ２１
は前記第２のブロックアドレスのアクセス頻度累積数
（実績値）である。

【００７３】この図１０においては、全時刻全般に亘っ
て前記第１のブロックアドレスへのホストからのアクセ
ス頻度の実績値はゼロであり、従って、該第１のブロッ
クアドレスのアクセス累積数は、この図１０の符号Ｎ１
１に示されるように一定となっている。一方、この図１
０において前記第２のブロックアドレスへのアクセス頻
度の実績値は、時刻１t 〜２t 及び時刻４t 〜８t で
は、時間１t 当り２０となっている。又、時刻２t 〜３
t においては、時間１t 当り４０となっている。又、時
刻３t 〜４t では、全くアクセスがなく、そのアクセス
頻度の実績値は零となっている。

【００７４】この図１０の符号Ｎ１０に示されるよう
に、ホストからのアクセスがなくなっている第１のブロ
ックアドレスのアクセス頻度（予測値）は、経過時間に
従って減少している。又、該第１のブロックアドレスの
アクセス頻度（予測値）の減少は、この図１０の符号Ｎ
１０に示されるように、経過時間に対して一律とはなっ
ていない。即ち、時刻３t 〜４t において装置全体アク
セス回数が零（前記第１のブロックアドレスへのアクセ
スがないだけでなく、前記第２のブロックアドレスへの
アクセスもない）ときには、前記第１のブロックアドレ
スのアクセス頻度（予測値）の減少は一時的に停止して
いる。従って、本実施例によれば、前記アクセス頻度表
１４中のそれぞれの頻度データは、それぞれのブロック
アドレスへの将来のアクセス発生の可能性の度合いによ
り適合した数値となっている。

【００７５】以下、図１１〜図１４を用いて、本実施例
のホストからのアクセス時の動作を、キャッシュデータ
の有無やキャッシュエリアの空きの有無について場合分
けして説明する。

【００７６】図１１は、本実施例でのデータアクセス時
（キャッシュデータ有り）の各テーブルのデータ等を示
す線図である。

【００７７】この図１１においては、ホストからのデー
タアクセス時に、該アクセス対象となるブロックアドレ
スi ．j のデータが前記ハードディスク装置１８のキャ
ッシュエリアにある場合の、該アクセスされるデータ及
び各テーブルのデータが示されている。

【００７８】この図１１においては、（a ）第i 光ディ
スクのメモリマップ、（b ）ハードディスク装置のメモ
リマップ、（c ）アクセス頻度表の内容、（d ）アドレ
ス対応表のデータ内容が示されている。

【００７９】前記（a ）第i 光ディスクのメモリマップ
は、前記ホストからのアクセスの対象となる光ディスク
のメモリマップであり、合計d 枚の光ディスクの中の１
枚である。該第i 光ディスクは合計m 個のブロックを有
している。又、該第i 光ディスクの合計m 個のブロック
の中のブロックj が、当該ホストからのアクセスの対象
となるブロックである。

【００８０】前記（b ）ハードディスク装置のメモリマ
ップは、前記ハードディスク装置１８のキャッシュエリ
アのメモリマップである。該キャッシュエリアは、合計
n 個のブロックをキャッシュすることができる。

【００８１】前記（c ）アクセス頻度表のデータ内容
は、特に、今回アクセスされるアロックアドレスi ．j
の部分が示され、このアクセス頻度は“h ”回となって
いる。

【００８２】前記（d ）アドレス対応表のデータ内容
は、特に、今回アクセスされるブロックアドレスi ．j
の部分が示されており、ここで対応されるアドレスは k
₁ となっている。

【００８３】ホストからブロックアドレスi ．j のデー
タアクセス要求があると、まず、アクセス頻度表の該ブ
ロックアドレスi ．j の頻度数h をインクリメントす
る。

【００８４】次に、アドレス対応表の該ブロックアドレ
スi ．j のデータを読出す。このデータから、該ブロッ
クアドレスi ．j のデータが格納（キャッシュ）されて
いる場合、即ち、ハードディスク装置のアドレスを見付
け出す。

【００８５】この後、該アドレスに従って、ブロックア
ドレスi ．j のデータをアクセスする。この図１１の場
合、アドレス対応表から読み出されたブロックアドレス
k₁から、ハードディスク装置の当該ブロックアドレス
k₁ に書込まれているデータa をアクセスする。

【００８６】このように、ホストからのデータアクセス
時に、該アクセスされるデータがハードディスク装置に
ある場合には、該ハードディスク装置のアクセス時間の
みでアクセスすることができる。この場合、第i 光ディ
スクは前記集合型光ディスク装置２０の前記光ディスク
アクセス装置２４に取付けられている必要はない。

【００８７】図１２は、本実施例でのデータアクセス時
（キャッシュデータ無し、空きキャッシュエリア有り）
の各テーブルのデータ等を示す線図である。

【００８８】この図１２においては、ホストからブロッ
クアドレスi ．j のデータアクセス時、前記ハードディ
スク装置１８のキャッシュエリアに当該データが無い
が、空きキャッシュエリアは有る場合が示されている。

【００８９】この図１２において、ホストからブロック
アドレスi ．j のデータアクセス時には、まず、アクセ
ス頻度表の該ブロックアドレスi ．j に対応するデータ
h をインクリメントする。

【００９０】この後、アドレス対応表の該ブロックアド
レスi ．j のデータを読出す。この図１２においては、
このとき読出されるデータはブランクである。このこと
から、アクセス対象データがキャッシュされていないこ
とが判定される。即ち、今回のアクセス対象となるブロ
ックアドレスi ．j のデータが、ハードディスク装置１
８のキャッシュエリア上に無いことが判定される。

【００９１】キャッシュデータ無しが判定されると、第
i 光ディスクのブロックアドレスjが直接アクセスされ
る。この際、該第i 光ディスクが前記集合型光ディスク
装置２０の前記光ディスクアクセス装置２４に取付けら
れていない場合には、これを前記格納棚２２から取出
し、前記光ディスク搬送機構２６等により、該光ディス
クアクセス装置２４へと取付ける。

【００９２】なお、このアクセス時に前記ハードディス
ク装置１８には空きキャッシュエリアがあるので、第i
光ディスクで直接アクセスされたデータはこの空きキャ
ッシュエリア中の所定ブロックに書込まれる。例えば、
この図１２の（b ）ハードディスク装置のメモリマップ
に示されるようにブロックアドレス k₂ に空きがある場
合には、該直接アクセスされたデータがここに書込まれ
る。又、アドレス対応表のブロックアドレスi ．j に対
応するデータとして、このアドレス“ k₂ ”が書込まれ
る。

【００９３】なお、図１３は、該データアクセス時の処
理終了後の各テーブルのデータ等を示す線図である。

【００９４】図１４は、本実施例でのデータアクセス時
（キャッシュデータ無し、空きキヤッシュエリア無し）
の各テーブルのデータ等を示す線図である。

【００９５】ホストからのブロックアドレスi ．j のデ
ータのアクセス時に、該データがハードディスク１８の
キャッシュエリアに無く、又、該ハードディスク装置１
８に空きキャッシュエリアが無い場合には、第i 光ディ
スクに対して直接アクセスする。

【００９６】この図１４において、ホストからブロック
アドレスi ．j に対するアクセスがあると、まず、（c
）アクセス頻度表に示されるように、該ブロックアド
レスi．j に対応するデータh をインクリメントする。

【００９７】この後、（d ）アドレス対応表の該ブロッ
クアドレスi ．j に対応するアドレス（ハードディスク
装置１８のブロックアドレス）が参照される。この図１
４に示される如く、参照された該アドレス対応表のデー
タはブランクとなっている。

【００９８】この参照されたデータがブランクであるこ
とにより、ホストがアクセスするブロックアドレスi ．
j のデータがハードディスク装置１８のキャッシュエリ
アに無いことが判定される。

【００９９】従って、ブロックアドレスi ．j に対する
ホストのアクセスは、第i 光ディスクに対して直接行わ
れる。例えば、該第i 光ディスクが前記集合型光ディス
ク装置２０の前記光ディスクアクセス装置２４に取付け
られていない場合には、光ディスクの交換が行われる。

【０１００】又、前記ハードディスク装置１８には空き
キャッシュエリアが無いため、このようなアクセスの
際、アクセスされたブロックアドレスi ．j のデータが
該ハードディスク装置１８に書込まれることはない。

【０１０１】以上説明した通り、本実施例によれば、ホ
ストからのアクセスの際に光ディスクの交換が発生する
頻度を減少することができ、平均アクセス時間を短縮す
ることができる。

【０１０２】即ち、本実施例によれば、次に列挙するよ
うな効果を得ることができる。 （１）ホストからのアクセスに対してハードディスク装
置１８をキャッシュメモリとして用いながら行うので、
アクセス時間を短縮することができる。 （２）ハードディスク装置１８と集合型光ディスク装置
２０との間でのデータの複写は、通常、ホストからのア
クセス要求の無いときに行われる。従って、ホストから
のアクセス要求に対する応答の遅れも生じない。 （３）ホストからのアクセス要求が、前記ハードディス
ク装置１８のキャッシュエリアにないデータに対するも
のであっても、この際のアクセス時間は、従来の集合型
光ディスク装置と同等である。

【０１０３】なお、前記アクセス頻度表１４のデータ
は、前記仮装填決定手段３４や前記排出決定手段３６で
用いられるだけでなく、以下の処理でも用いられる。 （１）前記ハードディスク装置１８のキャッシュエリア
上に最新データがあるブロックのうち、アクセス頻度の
低いブロックは、これを集合型光ディスク装置２０の該
当アドレスへ複写する。この後、ハードディスク装置１
８のキャッシュエリアの、該ブロックがあった部分は解
放される。 （２）前記ハードディスク装置１８に空きキャッシュエ
リアがあって、該ハードディスク装置１８のキャッシュ
エリアにはないブロックでアクセス頻度が所定値以上の
ものは、これをハードディスク装置１８のキャッシュエ
リアへ複写する。

【０１０４】なお、上記２種類の処理、及び前記仮装填
決定手段３４や前記排出決定手段３６で行われる処理
は、ホストから当該外部記憶装置に対するアクセス要求
がないときに行われる。

【０１０５】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、光
ディスクの交換発生をも含めた平均アクセス時間を短縮
することができるという優れた効果を得ることができ
る。

【０１０６】前述のように、光ディスクの交換に要する
時間は、同一光ディスクでの平均アクセス時間に比べて
非常に長くなっている。従って、本発明の外部記憶装置
の利用形態によっては、平均アクセス時間を従来に比べ
大幅に短縮することができる。例えば、ある光ディスク
の１つのブロックと別の光ディスクの１つのブロックと
の合計２つのブロックを交互に頻繁にアクセスする場合
には、本発明によれば平均アクセス時間を大幅に短縮す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の要旨を示すブロック図

【図２】外部記憶装置のある２つのブロック（ブロック
アドレス）のアクセス頻度（実績値）の一例を示すグラ
フ

【図３】前記ある２つのブロック（ブロックアドレス）
のアクセス累積数（実績値）の一例を示すグラフ

【図４】前記ある２つのブロック（ブロックアドレス）
のアクセス頻度（予測値）の一例を示すグラフ

【図５】本発明の実施例のブロック図

【図６】前記実施例の前記アクセス頻度更新手段で行わ
れるアクセス頻度表更新処理を示すフローチャート

【図７】前記アクセス頻度表更新処理で呼び出されるブ
ロック入替処理を示す第１のフローチャート

【図８】前記アクセス頻度表更新処理で呼び出されるブ
ロック入替処理を示す第２のフローチャート

【図９】前記アクセス頻度表更新処理で呼び出されるブ
ロック入替処理を示す第３のフローチャート

【図１０】前記実施例の前記アクセス頻度表のアクセス
頻度（予測値）のデータの一例を示すグラフ

【図１１】前記実施例でのアクセス時（キャッシュデー
タ有り）の各テーブルのデータ等を示す線図

【図１２】前記実施例でのアクセス時（キャッシュデー
タ無し、空きキャッシュエリア有り）の各テーブルのデ
ータ等を示す線図

【図１３】前記アクセス時（キャッシュデータ無し、空
きキャッシュエリア有り）に対する処理終了後の各テー
ブルのデータ等を示す線図

【図１４】前記実施例でのアクセス時（キャッシュデー
タ無し、空きキャッシュエリア無し）の各テーブルのデ
ータ等を示す線図

【符号の説明】

１０…外部記憶装置 １２…アドレス対応表 １４…アクセス頻度表 １６…アクセス頻度順位表 １８…データキャッシュ記憶装置（ハードディスク装
置） ２０…集合型光ディスク装置 ２２…格納棚 ２４…光ディスクアクセス装置 ２６…光ディスク搬送機構 ３０…制御回路 ３２…データキャッシュ制御回路 ３４…仮装填決定手段 ３６…排出決定手段 ４０…アクセス頻度更新手段 ５０…ホスト（ホストコンピュータ等） i …光ディスクの番号 j …光ディスクのブロック番号 m …光ディスクのブロック数 k₁ 、 k₂ …ハードディスク装置のブロック番号 n …ハードディスク装置のブロック数 i ．j …ブロックアドレス h …アクセス頻度の値 a …アクセスされるデータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の光ディスクを格納する格納棚と、光
   ディスクアクセス装置と、前記格納棚と前記光ディスク
   アクセス装置との間で光ディスクを搬送する搬送機構と
   を備えた集合型光ディスク装置を用いる外部記憶装置に
   おいて、 連続した光ディスクアドレスの所定数のデータであるブ
   ロック単位で、前記集合型光ディスク装置のキャッシュ
   メモリとして用いられるデータキャッシュ記憶装置と、 光ディスク上のアドレスと該データキャッシュ記憶装置
   に記憶されているブロックのキャッシュ記憶装置上のア
   ドレスとを記録した対応表と、 前記集合型光ディスク装置で用いられる光ディスクにつ
   いて前記ブロック単位で割付けたブロックアドレス毎
   に、ホストからのデータアクセス頻度を記録するアクセ
   ス頻度表と、 前記ブロックアドレス毎の前記アクセス頻度表の頻度デ
   ータの値を、前記ホストからのそのブロックアドレスへ
   のアクセス毎にインクリメントすると共に、所定タイミ
   ング毎に前記アクセス頻度表の全頻度データの値それぞ
   れを、所定演算で小さくするアクセス頻度更新手段とを
   備えたことを特徴とする外部記憶装置。
2. 【請求項２】請求項１において、前記アクセス頻度更新
   手段が、 前記ブロックアドレス毎の前記アクセス頻度表の頻度デ
   ータの値を、ホストからのそのブロックアドレスへのア
   クセス毎にインクリメントすると共に、前記ホストから
   のアクセス回数の当該外部記憶装置全体での合計が一定
   回数となる毎に、前記アクセス頻度表の全頻度データの
   値それぞれから一定値を減算する手段であることを特徴
   とする外部記憶装置。