JPH0683680A - 情報処理装置 - Google Patents

情報処理装置

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JPH0683680A
JPH0683680A JP4237931A JP23793192A JPH0683680A JP H0683680 A JPH0683680 A JP H0683680A JP 4237931 A JP4237931 A JP 4237931A JP 23793192 A JP23793192 A JP 23793192A JP H0683680 A JPH0683680 A JP H0683680A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
buffer
data
boundary value
information processing
lru
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4237931A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Horikawa
▲隆▼ 堀川
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Publication of JPH0683680A publication Critical patent/JPH0683680A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】各バッファのLRU順位が、その保持するデー
タの種類によって規定される境界値ポインタが指し示す
境界値順位より低くなった場合に、そのバッファを入れ
換える制御を可能にし、アクセスが時間的に分散して行
なわれるデータが格納されたLRU順位の低いバッファ
でも、将来的には、よりアクセスされる可能性の高いバ
ッファならば、アクセスが時間的に集中して行なわれる
データが格納されたLRU順位の高いバッファよりもL
RU順位を優先させることができるようにする。 【構成】バッファ3a〜3iに格納されるデータの種類
に応じたLRU順位である境界値を示す境界値ポインタ
5aを設け、各バッファ3のLRU順位が、その保持す
るデータの種類によって規定される境界値より低くなっ
た場合に、そのバッファを入れ換え対象とする制御を行
なうように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は情報処理装置に関し、特
にファイル格納装置との間で転送するデータを一時保存
するためのバッファを複数個持つ情報処理装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】情報処理装置に接続されるファイル格納
装置としては、一般に磁気ディスク装置が使用されてい
る。このようなファイル格納装置での情報の記録は、フ
ァイルを単位として行なわれており、磁気ディスクに
は、ファイルに書き込まれたデータの他に、磁気ディス
ク上において各々のファイルが記録されている位置を管
理するためのファイル制御情報も記録されている。ま
た、ファイルの管理方法としてディレクトリを用いて階
層的に管理する方法を採用したファイル格納装置におい
ては、ディレクトリ情報も、ファイルとして磁気ディス
クに記録される。このディレクトリには、そのディレク
トリの下に配置されたデータ・ファイルおよびディレク
トリを管理するための情報等が記録されている。このデ
ィレクトリを用いるのは、情報処理装置の利用者が、デ
ィレクトリごとに関連するファイルをまとめて管理する
ことにより、ファイル管理の見通しを良くすることを目
的とした方法である。
【0003】一般に、磁気ディスク装置に記録されてい
る情報を読み出すのに要する時間は、プロセッサが主記
憶装置に記録されている情報を読み出すのに要する時間
の1000倍以上であることから、ファイルをアクセス
しようとする度に磁気ディスク装置からファイル情報を
読み出していたのでは、情報処理装置がその性能を充分
に発揮することができない。そこで、ファイル格納装置
に記録された情報を読み出す際は、512バイト〜4k
バイト程度のデータをまとめて読み出し主記憶装置に格
納しておくことにより、ファイル格納装置に対するアク
セスの高速化を図っていた。磁気ディスク装置では、目
的とする情報を読み出すための準備に時間がかかる反
面、連続するデータの読み出しは高速に実行できるとい
う性質を利用したものである。
【0004】このように、ファイル格納装置に記録され
たデータを一時格納するために情報処理装置の主記憶装
置に確保された領域をバッファと呼ぶ。一般に、情報処
理装置では、バッファを複数個用意しておくことで、バ
ッファのヒット率を高めている。この場合、バッファが
足りなくなると、最も使用される可能性が少ないと思わ
れるバッファを追い出し、これを新たに使用する必要が
ある。この追い出し対象となるバッファを決定するアル
ゴリズムとしては、一般に、リースト・リーセントリイ
・ユースト(Least Recently Use
d、以下LRUと称する)と呼ばれるアルゴリズムが使
われることが多い。
【0005】このLRUアルゴリズムの場合、追い出し
対象となるバッファは、最もLRU順位の低いバッフ
ァ、すなわち、最もアクセスされることのなかったバッ
ファである。この方法は、データに対するアクセスの特
性が均一の場合は有効なアルゴリズムであるが、アクセ
ス特性の異なるデータが混在する場合は、有効ではな
い。すなわち、ファイルのデータに対するアクセスは時
間的に集中して行われる半面、ファイル制御情報やディ
レクトリ情報は時間的に分散して行われるという特性が
ある。このような状況では、最もLRU順位の低いバッ
ファに格納されたファイル制御情報やディレクトリ情報
の方が、比較的LRU順位の高い位置にあるバッファに
格納されたファイル・データより、将来、再使用される
可能性の方が大きい場合がある。この場合は、将来、再
使用される可能性の低いファイル・データを格納したバ
ッファを追い出す方が性能上、望ましいが、従来のLR
U手法では、このような制御ができないという問題点が
あった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の情報処
理装置におけるバッファ管理アルゴリズムであるLRU
では、アクセスの特性の異なるデータが混在する場合
は、有効ではないという問題点があった。
【0007】すなわち、最もLRU順位の低いバッファ
に格納されたファイル制御情報やディレクトリ情報の方
が、比較的LRU順位の高い位置にあるバッファに格納
されたファイルのデータよりも、将来、再度アクセスさ
れる可能性が大きい場合がある。この場合は、将来、再
度アクセスされる可能性の低いデータを格納したバッフ
ァを追い出す方が望ましいが、従来のLRU手法では、
このような制御ができないという欠点を有していた。
【0008】本発明の目的は、アクセスが時間的に集中
して行なわれるデータと、アクセスが時間的に分散して
行なわれるデータのように、アクセス特性の異なるデー
タが混在する場合、アクセスが時間的に分散して行なわ
れるデータが格納されたLRU順位の低いバッファで
も、将来、再度アクセスされる可能性の高いバッファな
らば、アクセスが時間的に集中して行なわれるデータが
格納されたLRU順位の高いバッファよりもLRU順位
を優先させることができる情報処理装置を提供すること
にある。
【0009】
【課題を解決するための手段】第1の発明の情報処理装
置は、ファイル格納装置に接続され、前記ファイル格納
装置との間で転送するデータを一時保存するためのデー
タ・バッファと、追い出し優先順位保持手段を有するバ
ッファを複数個持ち、新たにバッファが必要となった場
合、前記追い出し優先順位保持手段で保持される追い出
し優先順位に基づいて置き換え対象となるバッファを決
定するための入れ換え対象バッファ決定手段とを有する
情報処理装置において、前記バッファに、前記バッファ
が保持するデータの種類を保持するためのデータ種類保
持手段と、前記データの種類に応じて境界値を保持する
境界値保持手段とを有し、前記各バッファの追い出し優
先順位が、前記データ種類保持手段に保持された値によ
り規定された境界値より低くなった場合、前記バッファ
を追い出し対象とするように、前記追い出し優先順位保
持手段からの出力を制御するように構成されている。
【0010】また、第2の発明の情報処理装置は、請求
項1記載の情報処理装置において、前記情報処理装置の
負荷状況を検出する負荷検出手段と、前記負荷検出手段
からの出力に応じて前記境界値保持手段に保持されてい
る境界値を動的に変更するための境界値変更手段とを有
し、前記情報処理装置の負荷状況に応じて前記バッファ
の入れ換え方法の調整を行うように構成されている。
【0011】
【作用】第1の発明の情報処理装置では、各バッファに
含まれる追い出し優先順位保持手段に保持された追い出
し優先順位が、境界値保持手段に保持されている境界値
の内、バッファ内部のデータ種類保持手段により保持さ
れたデータの種類に対応する境界値より低くなった場合
に、入れ換え対象バッファ決定手段より当該バッファを
示す値を出力することにより、当該バッファを入れ換え
対象とする制御を行う。また、第2の発明の情報処理装
置では、負荷検出手段により検出された情報処理装置の
負荷状況に応じて、境界値変更部が境界値保持手段に保
持されている境界値を動的に変更することにより、バッ
ファ入れ換え方法の調整を行なう。
【0012】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【0013】図1は、第1の発明の一実施例を示すブロ
ック図である。また、図2は、図3とともに、図1の情
報処理装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【0014】図1に示す情報処理装置1aは、LRU順
位に従って配置されたバッファ3a〜3iおよび、入れ
換え対象バッファ決定手段7aを含んで構成されてい
る。バッファ3a〜3iは、情報処理装置1aに接続さ
れたファイル格納装置2から読み出されたデータを格納
するデータ・バッファ(バッファ3a,3bの場合はデ
ータバッファ9a,9bで示し、他のバッファの場合は
図示せず)、追い出し優先順位保持手段としてLRU順
位に従ってバッファを配置するためのLRUポインタ
(バッファ3a,3bの場合はLRUポインタ8a,8
bで示し、他のバッファの場合は図示せず)、データ・
バッファが保持するデータの種類を記憶するデータ種類
保持手段(バッファ3a,3bの場合はデータ種類保持
手段10a,10bで示し、他のデータ種類保持手段の
場合は図示せず)を含んで構成されている。入れ換え対
象バッファ決定手段7aは、LRU順位の先頭のバッフ
ァを指し示すLRU先頭ポインタ4、およびデータの種
類によって規定される境界値順位を指し示す境界値ポイ
ンタ5aを含んで構成されている。
【0015】本実施例では、ファイル格納装置2に記録
される情報は、ファイル・データとファイル制御情報の
2種類の場合を例にとって説明する。
【0016】一般的にファイル・データに対するアクセ
スは時間的に集中して行なわれる反面、ファイル制御情
報は時間的に分散して行なわれる特性を有しているが、
ここでもファイル・データに対するアクセスがそのよう
な特性を有しているものとする。
【0017】図1に示すように、情報処理装置1aで
は、バッファ3a〜3iに対して、双方向のポインタに
よりLRU管理が行われる。
【0018】次に、動作を説明する。
【0019】図2は、図3とともに図1に示す情報処理
装置の一実施例の動作の流れを示すフローチャートであ
る。
【0020】いま、データに対するアクセス要求が発生
したものとする(図2のステップ11)。すると、情報
処理装置1aは、バッファ3a〜3iの中のいずれかの
バッファに存在するデータに対するアクセスか否かを判
定し(ステップ12)、バッファ3a〜3iの中のバッ
ファに存在するデータに対するアクセス要求であれば、
そのバッファに対してアクセスが実行される(ステップ
13)。次に、情報処理装置1aは、そのバッファをL
RU先頭ポインタ4の直後につなぎ換える(ステップ1
4)とともに、そのバッファの前後のバッファを直接つ
なぎ換える(ステップ15)。このようにして、一度ア
クセスされたバッファは、アクセス後に最高のLRU順
位になるようにつなぎ換えられる。このとき、情報処理
装置1aは、アクセスされて最高のLRU順位になった
バッファのアクセスされる前のLRU順位が、境界値ポ
インタ5aが指し示すバッファの順位より低いか否かを
判定する(ステップ16)。アクセスされて最高のLR
U順位になったバッファのアクセスされる前のLRU順
位が、境界値ポインタ5aが指し示すバッファの順位よ
り低い場合には、先にアクセスされたバッファが境界値
ポインタ5aの指し示すバッファの位置より上にきたこ
とにより、境界値ポインタ5aの指し示すバッファの位
置が相対的に1つ下ってしまっているので、境界値ポイ
ンタ5aの指し示すバッファの位置を、それまで指し示
していたバッファの1つ上位のバッファに変更する操作
を行なう必要があるので、これを実行する(ステップ1
7)。この操作によって、常に境界値ポインタ5aは、
特定のLRU順位を持つバッファを指し示すことにな
る。
【0021】次に、ステップ12における判定の結果、
バッファに存在しないデータをアクセスする場合は、フ
ァイル格納装置2をアクセスして得たデータがバッファ
3に格納される。この場合、追い出し対象となるバッフ
ァは、以下のとおりに決定される。
【0022】まず、境界値ポインタ5aの指し示すバッ
ファより、LRU順位が低いバッファの中に、ファイル
・データを格納したバッファが存在するか否かを判定す
る(図3のステップ18)。そして、境界値ポインタ5
aの指し示すバッファより、LRU順位が低いバッファ
の中に、ファイル・データを格納したバッファが存在す
れば、このバッファの内容を追い出す(ステップ1
9)。次に、ファイル格納装置をアクセスして得たデー
タを、内容を追い出したバッファに入れる(ステップ2
0)。そして、ファイル格納装置をアクセスして得たデ
ータがバッファに入れられてから、そのバッファに対し
てアクセクが行われる(図2のステップ13)。
【0023】また、ステップ18における判定で、境界
値ポインタ5aの指し示すバッファより、LRU順位が
低いバッファの中に、ファイル・データを格納したバッ
ファが存在しなければ、LRU順位が最も低いバッファ
の内容を追い出す(ステップ21)。そして、ファイル
格納装置をアクセスして得たデータを、内容を追い出し
たバッファに入れる(ステップ20)。そして、ステッ
プ13でアクセスが実行される。
【0024】上記のアルゴリズムによって追い出し対象
バッファを決定することにより、時間的に集中してアク
セスが行なわれるファイル・データについては、そのL
RU順位が、境界値ポインタ5aが指し示すLRU順位
よりも低くなったときに、そのバッファを追い出しの対
象とすることができる。
【0025】次に、図4は、第2の発明の一実施例を示
すブロック図である。図4に示す情報処理装置1bは、
LRU順位に従って配置されたバッファ3a〜3i、お
よび入れ換え対象バッファ決定手段7bを含んで構成さ
れている。バッファは、情報処理装置に接続されたファ
イル格納装置2から読み出されたデータを格納するデー
タ・バッファ(バッファ3a,3bの場合はデータバッ
ファ9a,9bで示し、他のバッファの場合は図示せ
ず)、追い出し優先順位保持手段としてLRU順位に従
ってバッファを配置するためのLRUポインタ(バッフ
ァ3a,3bの場合はLRUポインタ8a,8bで示
し、他のバッファの場合は図示せず)、データ・バッフ
ァが保持するデータの種類を記録するデータ種類保持手
段(バッファ3a,3bの場合はデータ種類保持手段1
0a,10bで示し、他のデータ種類保持手段の場合は
図示せず)を含んで構成されている。入れ換え対象バッ
ファ決定手段7bは、LRU順位の先頭のバッファを指
し示すLRU先頭ポインタ4、データの種類によって規
定される境界値順位を指し示す境界値ポインタ5b、お
よび境界値変更部6を含んで構成されている。
【0026】本実施例でも、ファイル格納装置2に記録
される情報は、ファイル・データとファイル制御情報の
2種類の場合を例にとって説明する。
【0027】また、ここでもファイル・データに対する
アクセスがそのような特性を有しているものとする。
【0028】図4に示す情報処理装置では、図1に示す
情報処理装置に対して、さらに境界値を動的に変更する
ための境界値変更部6を持たせることにより、境界値ポ
インタ5b(境界値変更部6とのインタフェースを除き
境界値ポインタ5aと機能は同じである)が表すLRU
順位を変更することが可能になっている。すなわち、境
界値ポインタ5bが表すLRU順位を低く変更する場合
は、境界値ポインタ5bが指し示すバッファよりもLR
U順位の低いバッファを指し示すように変更し、境界値
ポインタ5bが表すLRU順位を高く変更する場合は、
境界値ポインタ5bが指し示すバッファよりもLRU順
位の高いバッファを指し示すように変更する。
【0029】これにより、ファイル・データを格納した
バッファが追い出し対象となることが多い場合は、境界
値ポインタ5bが表すLRU順位を低くすることで、フ
ァイル・データを格納したバッファの追い出しを少く
し、逆に、ファイル制御情報を格納したLRU順位の最
も低いバッファが追い出し対象となることが多い場合
は、境界値ポインタ5bが表すLRU順位を高くするこ
とで、ファイル・データを格納したバッファの追い出し
を多くするように制御を行なうことが可能である。
【0030】以上、説明したように、本発明の主旨は、
バッファが保持するデータの種類に応じてLRUの境界
値を持たせ、境界値よりもLRU順位が下がったときに
そのバッファを追い出し候補とする制御を行なうことで
ある。本実施例では、扱うデータは2種類であり、境界
値が1つである情報処理装置を例に説明したが、3種類
以上のデータを扱い、2つ以上の境界値を持つ情報処理
装置も、本発明に含まれるのは明らかである。このよう
に、各バッファのLRU順位が、その保持するデータの
種類によって規定される境界値より低くなった場合に、
そのバッファを入れ換え対象とする制御を行なうことが
できる。また、境界値を動的に変更するための境界値変
更部6を持たせることにより、境界値ポインタ5bが表
すLRU順位を変更することが可能になり、情報処理装
置の負荷状況に応じてバッファ入れ換え方法を調整する
ことができる。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の情報処理
装置は、アクセスが時間的に集中して行なわれるデータ
と、アクセスが時間的に分散して行なわれるデータのよ
うに、アクセス特性の異なるデータが混在する場合、ア
クセスが時間的に分散して行なわれるデータが格納され
たLRU順位の低いバッファでも、将来、再度アクセス
される可能性の高いバッファならば、アクセスが時間的
に集中して行なわれるデータが格納されたLRU順位の
高いバッファよりもLRU順位を優先させることができ
る。すなわち、各バッファのLRU順位が、その保持す
るデータの種類によって規定される境界値より低くなっ
た場合に、そのバッファを入れ換え対象とする制御を行
なうことができるという効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の発明の一実施例を示すブロック図であ
る。
【図2】図3とともに図1に示す情報処理装置の一実施
例の動作の流れを示すフローチャートである。
【図3】図2とともに図1に示す情報処理装置の一実施
例の動作の流れを示すフローチャートである。
【図4】第2の発明の一実施例を示すブロック図であ
る。
【符号の説明】
1a,1b 情報処理装置 2 ファイル格納装置 3a〜3i バッファ 4 LRU先頭ポインタ 5a,5b 境界値ポインタ 6 境界値変更部 7a,7b 入れ換え対象バッファ決定手段 8a,8b LRUボインタ 9a,9b データ・バッファ 10a,10b データ種類保持手段

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ファイル格納装置に接続され、前記ファ
    イル格納装置との間で転送するデータを一時保存するた
    めのデータ・バッファと、追い出し優先順位保持手段を
    有するバッファを複数個持ち、新たにバッファが必要と
    なった場合、前記追い出し優先順位保持手段で保持され
    る追い出し優先順位に基づいて置き換え対象となるバッ
    ファを決定するための入れ換え対象バッファ決定手段と
    を有する情報処理装置において、前記バッファに、前記
    バッファが保持するデータの種類を保持するためのデー
    タ種類保持手段と、前記データの種類に応じて境界値を
    保持する境界値保持手段とを有し、前記各バッファの追
    い出し優先順位が、前記データ種類保持手段に保持され
    た値により規定された境界値より低くなった場合、前記
    バッファを追い出し対象とするように、前記追い出し優
    先順位保持手段からの出力を制御することを特徴とする
    情報処理装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の情報処理装置において、
    前記情報処理装置の負荷状況を検出する負荷検出手段
    と、前記負荷検出手段からの出力に応じて前記境界値保
    持手段に保持されている境界値を動的に変更するための
    境界値変更手段とを有し、前記情報処理装置の負荷状況
    に応じて前記バッファの入れ換え方法の調整を行うこと
    を特徴とする情報処理装置。
JP4237931A 1992-09-07 1992-09-07 情報処理装置 Withdrawn JPH0683680A (ja)

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JP4237931A JPH0683680A (ja) 1992-09-07 1992-09-07 情報処理装置

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JP4237931A Withdrawn JPH0683680A (ja) 1992-09-07 1992-09-07 情報処理装置

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