JPH07134670A - 領域割付方法 - Google Patents

領域割付方法

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JPH07134670A
JPH07134670A JP5279618A JP27961893A JPH07134670A JP H07134670 A JPH07134670 A JP H07134670A JP 5279618 A JP5279618 A JP 5279618A JP 27961893 A JP27961893 A JP 27961893A JP H07134670 A JPH07134670 A JP H07134670A
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JP
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JP5279618A
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Junichi Kondo
純一 近藤
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】特に大きなサイズの領域確保要求時の空き領域
検索時間の短縮が図れ、しかも領域の使用効率の低下を
招かないで済むようにする。 【構成】外部記憶装置1上のグループ領域10-1,10
-2,10-3を、それぞれ2KB,8KB,64KBのサ
イズで分割して、2KB割付領域11-1の群,8KB割
付領域11-2の群,64KB割付領域11-3の群を確保
し、更にグループ領域10-1〜10-3内の各割付領域1
1-1〜11-3の空きの有無を管理する管理マップ41-1
〜41-3とグループ領域10-1〜10-3毎に空きの割付
領域数等を管理する管理テーブル42を設ける。上位プ
ログラム実行機構2から領域確保要求が出された際に
は、領域管理機構3が管理テーブル42を参照して要求
サイズに見合うサイズの割付領域の存在を確認し、対応
する管理マップから要求サイズに最適な空きの割付領域
を検索して上位プログラム実行機構2に割付ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、磁気ディスク装置な
どの外部記憶装置上の領域を割付ける領域割付方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、磁気ディスク装置などの外部記憶
装置上の領域を確保するための要求(領域確保要求)が
上位プログラム(アプリケーションプログラム)に従っ
て出された場合、ディスク装置のセクタ単位などの単一
(固定的)なサイズを領域の割付単位(領域割付けの管
理単位)として、割付けを行うのが一般的であった。
【0003】通常、この割付けのために、一定サイズの
各割付単位(単一サイズ割付領域と称する)の使用中/
未使用(空き)を管理する管理マップが用意されてい
る。そして、領域確保要求が出された場合には、当該管
理マップを参照することで、要求サイズに見合った数の
空きの単一サイズ割付領域を探して、それを要求元に割
付けると共に、割付けた単一サイズ割付領域に対応する
管理マップ上の情報を使用中を示すように更新する。
【0004】また、上位プログラムに従って以前に割付
けられた幾つかの単一サイズ割付領域を解放するための
領域解放要求が出された場合には、管理マップ上の対応
する情報を空きを示すように更新する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の領域割
付技術では、使用時間の経過につれて領域の確保(拡張
を含む)・解放の累積回数が増大すると、領域の使用中
/未使用(空き)の状態が虫喰い状態となるフラグメン
テーションが発生し、大容量の領域確保要求時には、領
域割付けを管理する手段が、管理マップをもとに、使用
中/未使用(空き)の判断をして必要数の空きを検索し
なければならないため、空き領域検索時間が増大すると
いう問題があった。
【0006】このフラグメンテーションは、単一サイズ
割付単位が小さいほど発生し易い。そこで、単一サイズ
割付単位を大きくすることが考えられるが、大きくし過
ぎると、小さなサイズの領域確保要求に対しても、大き
なサイズの領域を割付けることになるため、単一サイズ
割付単位が小さい場合に比べて領域の使用効率が低下す
る。
【0007】この発明は上記事情を考慮してなされたも
のでその目的は、特に大きなサイズの領域確保要求時の
空き領域検索時間の短縮が図れ、しかも領域の使用効率
の低下を招かないで済む領域割付方法を提供することに
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明は、外部記憶装
置上の予め定められた複数の領域を、その領域に固有の
サイズの割付領域に分割して管理し、外部から領域確保
要求があった場合には、各サイズ毎の空きの割付領域の
中から要求されたサイズに見合う割付サイズとなる少な
くとも1つの割付領域を選択して領域確保要求元に割付
けることを特徴とするものである。
【0009】
【作用】上記の構成において、外部から領域確保要求が
出された場合には、各割付領域の空きの有無を管理する
ための、上記各サイズ別に用意された管理マップのう
ち、要求されたサイズに見合う少なくとも1つの管理マ
ップが参照されて、要求されたサイズを満たす最小の割
付サイズとなるような少なくとも1つの空きの割付領域
が選択され、これが要求元に割付けられる。この際、割
付けた割付領域が使用中であることを示すように、その
領域を管理している管理マップが更新される。
【0010】このように、上記の構成においては、従来
のような単一のサイズの割付領域から空きの割付領域を
検索して割付けるのではなく、予め用意された、サイズ
の異なる割付領域の中から、要求されたサイズに見合っ
た少なくとも1つの空きの割付領域を検索して組合せて
割付ることができる。
【0011】このため、従来のように、領域の使用効率
の低下を防止するために小さなサイズの単一サイズの割
付領域を用いる場合に比べて、検索する領域数が少なく
て済むことから、検索時間の短縮が図れる。しかも、要
求されたサイズに見合った割付サイズとなるように、割
付領域が選択されることから、領域の使用効率の低下を
招くこともない。
【0012】
【実施例】図1はこの発明の一実施例を示すブロック構
成図である。図1において、1は磁気ディスク装置など
の外部記憶装置である。外部記憶装置1上の予め定めら
れた例えば3つの領域10-1〜10-3は、それぞれ、そ
の領域10-1〜10-3に固有のサイズの複数の割付領域
11-1〜11-3に分割されている。本実施例において、
割付領域11-1のサイズは2KB(キロバイト)、割付
領域11-2のサイズは8KB、割付領域11-3のサイズ
は64KBである。
【0013】そこで、以降の説明では、2KBのサイズ
の割付領域11-1の集合である領域10-1を2KBグル
ープ領域10-1、8KBのサイズの割付領域11-2の集
合である領域10-2を8KBグループ領域10-2、そし
て64KBのサイズの割付領域11-3の集合である領域
10-3を64KBグループ領域10-3と、それぞれ呼ぶ
ことにする。
【0014】2は上位プログラム(アプリケーションプ
ログラム)21を実行する上位プログラム実行機構、3
は領域管理機構である。上位プログラム実行機構2は、
上位プログラム21に従い、領域管理機構3に対して外
部記憶装置1上の領域の確保と解放を要求する。領域管
理機構3は、例えばOS(オペレーティングシステム)
により実現されるもので、上位プログラム実行機構2か
らの領域確保要求に応じて要求サイズに見合ったサイズ
の領域の割付けを行うと共に、上位プログラム実行機構
2からの領域解放要求に応じて要求された領域の解放を
行う。
【0015】4は主記憶である。この主記憶4上には、
2KBグループ領域10-1内の各割付領域11-1の空き
の有無(使用中/未使用状態)を管理するための管理マ
ップ41-1、8KBグループ領域10-2内の各割付領域
11-2の空きの有無を管理するための管理マップ41-
2、64KBグループ領域10-3内の各割付領域11-3
の空きの有無を管理するための管理マップ41-3、およ
び各管理マップ41-1〜41-3と対応するグループ領域
10-1〜10-3についての各種情報を登録するための管
理テーブル42が置かれる。ここで、管理マップ41-i
(i=1〜3)上の各割付領域11-iの空きの有無を示
す情報の相対位置と、グループ領域10-i内の各割付領
域11-iの相対位値とは対応している。
【0016】管理テーブル42は、図2に示すように、
管理マップ41-iの数(即ちグループ領域10-iの数)
が登録されるエントリ421と、各管理マップ41-1〜
41-3(各グループ領域10-1〜10-3)に対応するエ
ントリ422-1〜422-3とを有する。エントリ422
-iには、対応するグループ領域10-i内の割付領域11
-iのサイズ(割付領域サイズ)、グループ領域10-i内
の全割付領域数および空き割付領域数(割付可能領域
数)、対応する管理マップ41-iを指すポインタ(管理
マップポインタ)、およびグループ領域10-iの外部記
憶装置1上の位置情報が登録される。ここで、グループ
領域10-i内の割付領域数と空き割付領域数(割付可能
領域数)とは、領域割付けが何もなされていない初期状
態においては一致する。
【0017】外部記憶装置1上には、管理マップ41-1
〜41-3および管理テーブル42の控え(バックアップ
情報)となる、管理ファイル12が置かれる。システム
立上げ時には、この管理ファイル12の内容が管理マッ
プ41-1〜41-3および管理テーブル42として主記憶
4上に展開される。
【0018】次に、この発明の一実施例の動作を、図3
のフローチャートを参照して説明する。なお、図3のフ
ローチャートは、領域管理機構3の領域割付処理の手順
を示すものである。
【0019】今、上位プログラム21に従って上位プロ
グラム実行機構2から領域管理機構3に対して例えば7
KBのサイズの領域の領域確保要求が出されたものとす
る。領域管理機構3は、上位プログラム実行機構2から
の領域確保要求を受付けると、要求サイズ(7KB)を
変数xとして設定すると共に、管理テーブル42で示さ
れる割付領域11-1〜11-3のうちの最大サイズ(ここ
では、64KB)を、変数MAXとして設定する(ステ
ップS1,S2)。
【0020】次に領域管理機構3は、xがMAXを越え
ているか否かをチェックし(ステップS3)、この例の
ように越えていなければ、x(ここでは7KBの要求サ
イズ)を満たす最適なサイズの空きの割付領域11-iが
存在するか否かを、管理テーブル42のエントリ422
-iの内容(空き割付領域数)からチェックする(ステッ
プS4)。ここで、xを満たす最適なサイズとは、x以
上のサイズの空きの割付領域11-iのうち、最も小さな
サイズをいう。
【0021】したがって、上記の例のように、xが7K
Bである場合には、8KBの空きの割付領域11-2が少
なくとも存在するならば、8KBが最適サイズとなり、
64KBの空きの割付領域11-3は存在しても、8KB
の空きの割付領域11-2が存在しないならば、64KB
が最適サイズとなる。また、空きの割付領域11-2,1
1-3がいずれも存在しないならば、xを満たす最適サイ
ズ(の空きの割付領域11-i)は存在しないことにな
る。
【0022】もし、x(7KB)を満たす最適なサイズ
の空きの割付領域11-iが存在するならば、領域管理機
構3は、管理テーブル42のエントリ422-iに登録さ
れている管理マップポインタの指す管理マップ41-iか
ら空き状態(未使用状態)にある割付領域11-iを検索
し、その割付領域11-iを確保する(ステップS5)。
この際、領域管理機構3は、確保した割付領域11-iに
対応する管理マップ41-i上の情報を使用中状態を示す
ように書換えると共に、管理テーブル42内のグループ
領域10-iについての空き割付領域数を−1する。
【0023】そして領域管理機構3は、確保した割付領
域11-iのサイズ情報(割付領域11-iが割付領域11
-2であるならば、8KB)と当該割付領域11-iに対応
する管理マップ41-i上の位置情報(相対位値情報)と
を要求元の上位プログラム実行機構2に渡すことによ
り、領域割付けを終了する(ステップS6)。なお、こ
の上位プログラム実行機構2に渡される情報は、割付け
た割付領域11-iを特定するためのものであり、外部記
憶装置1上の位置情報であっても構わない。
【0024】以上の領域割付けにより、上位プログラム
実行機構2から7KBのサイズの領域の確保要求が出さ
れた例では、8KBのサイズの空きの割付領域11-2が
存在するならば、当該割付領域11-2が上位プログラム
実行機構2(により実行されている上位プログラム2
1)に割付けられることになる。この場合には、8KB
用の管理マップ41-2から空きの割付領域11-2を1つ
検索するだけで済む。
【0025】これに対して従来は、もし単一サイズ割付
け領域が、領域の使用効率の低下を防止するために、本
実施例における割付領域11-1と同じ2KBという小さ
なサイズに設定されているものとすると、4つの空きの
単一サイズ割付け領域を検索する必要があり、検索に時
間を要する。この検索時間の相違は、要求サイズが大き
くなるほど顕著となる。
【0026】一方、要求サイズ7KBを満たす最適なサ
イズの空きの割付領域が64KBの割付領域11-3の場
合には、64KB用の管理マップ41-3から空きの割付
領域11-3を1つ検索するだけで済むものの、領域の使
用効率は低下する。但し、この際の領域使用効率の低下
は、従来方式で検索時間を短くするために、単一サイズ
割付領域を、本実施例における割付領域11-3と同じ6
4KBという大きなサイズに設定する場合と同程度であ
る。しかも、この従来方式では、要求サイズが小さい場
合には、常に領域の使用効率が低下するのに対し、本実
施例では、要求サイズを満たす最小のサイズの空きの割
付領域11-iが存在する限りは、領域の使用効率の低下
を招かない。
【0027】次に、要求サイズ7KBを満たす最適なサ
イズの空きの割付領域11-iが存在しない場合には、領
域管理機構3は、管理テーブル42から空きの割付領域
のうちの最大サイズを求め、これを変数MAXとして
(ステップS7)、ステップS3に戻る。ここでは、空
きの割付領域は2KBの割付領域11-1だけであり、M
AXが2KBに設定されたものとする。なお、図2のフ
ローチャートでは示されていないが、ステップS7の処
理の際に、空きの割付領域が存在しなかったならば、領
域管理機構3は上位プログラム実行機構2にエラーを返
す。
【0028】さて、ステップS7でMAX=2KBに設
定された場合には、x(=7KB)>MAX(=2K
B)であることから、領域管理機構3はステップS3で
YESを判定する。
【0029】この場合、領域管理機構3は、サイズがM
AX(=2KB)に一致する空きの割付領域、即ち2K
Bの空きの割付領域11-1が存在するか否かをチェック
し(ステップS8)、この例のように空きの割付領域1
1-1が存在するならば、管理マップ41-1から空き状態
(未使用状態)にある割付領域11-1を1つ検索し、そ
の割付領域11-1を確保する(ステップS9)。この
際、領域管理機構3は、確保した割付領域11-1に対応
する管理マップ41-1上の情報を使用中状態を示すよう
に書換えると共に、管理テーブル42内の2KBグルー
プ領域10-1についての割付可能領域数(空き割付領域
数)を−1する。
【0030】そして領域管理機構3は、x(=7KB)
からMAX(=2KB)を減じた値(5KB)を新たな
xとして(ステップS10)、ステップS3に戻る。こ
の際のx(=5KB)は、要求サイズではなく、割付け
る残りのサイズとなる。なお、ステップS10の結果x
=0となった場合には、要求サイズに見合ったサイズの
領域が確保できたものとして、(図3のフローチャート
では省略されているが)ステップS6に進む。
【0031】さて、ステップS10からステップS3に
戻った後は、2KBの空きの割付領域11-1が存在する
限り、ステップS8〜S10が繰返される。そして、合
計3つの割付領域11-1(即ち6KBの領域)が確保さ
れて、xの値が1KBとなると、x(=1KB)<MA
X(=2KB)となることから、ステップS3からステ
ップS4に進む。
【0032】ここで、x=1KBを満たす最適なサイズ
の空きの割付領域11-1が存在するならば、領域管理機
構3は、その割付領域11-1を1つ確保し、確保した割
付領域11-1に対応する管理マップ41-1上の情報が使
用中状態を示すように書換える(ステップS5)。この
際、領域管理機構3は、管理テーブル42内の2KBグ
ループ領域10-1についての割付可能領域数(空き割付
領域数)を−1する。
【0033】そして領域管理機構3は、それまでに確保
した(要求サイズ7KBに見合った8KB分の)4つの
割付領域11-1のうちの先頭の(最初に確保した)割付
領域11-1のサイズ情報(2KB)と当該割付領域11
-1に対応する管理マップ41-1上の位置情報とを要求元
の上位プログラム実行機構2に渡すことにより、領域割
付けを終了する(ステップS6)。
【0034】ここで、上位プログラム実行機構2からの
領域確保要求に対して、複数の割付領域11-iが確保さ
れた場合には、最後に確保された割付領域11-iを除く
割付領域11-iの所定部分(ヘッダ部)に、次の割付領
域11-iを指すポインタ(チェーン)情報が設定され
て、確保された複数の割付領域11-iが、当該ポインタ
情報によりつながれるようになっている。このポインタ
情報の設定は、ステップS5またはステップS9で、2
個目以降の領域が確保された際に行われる。そのため、
ステップS5で領域確保が行われた際には、確保した割
付領域11-iのサイズ情報と位置情報を、後続の領域へ
のポインタ情報として、当該後続の領域が確保されるま
で保持しておくようになっている。
【0035】さて領域管理機構3は、主記憶4上の管理
マップ41-1〜41-3および管理テーブル42の内容
と、外部記憶装置1上の管理ファイル12の内容の一致
を図るために、管理マップ41-1〜41-3および管理テ
ーブル42の更新が行われる都度、或いは自身の空き時
間内に、その更新部分を管理ファイル12に書き出す。
こうすることにより、電源遮断等の障害が発生した場合
にも、管理ファイル12をもとに管理マップ41-1〜4
1-3および管理テーブル42の内容を元の状態に復元す
ることができる。
【0036】最後に、領域解放について簡単に説明す
る。上位プログラム実行機構2は、領域管理機構3によ
り割付けられた領域が不要となった場合には、領域管理
機構3に対して領域解放要求を出す。この領域解放要求
中には、解放の対象となる領域が領域管理機構3により
割付けられた際に同管理機構3から渡されたサイズ情報
と位置情報が含まれている。
【0037】領域管理機構3は、上位プログラム実行機
構2からの領域解放要求を受付けると、まず管理テーブ
ル42を参照して、当該領域解放要求で示されているサ
イズ情報を持つエントリ422-i中の管理マップポイン
タを検索すると共に、そのエントリ422-i中の空き割
付け領域数を−1する。
【0038】そして領域管理機構3は、管理マップポイ
ンタの指す管理マップ41-i上の、領域解放要求で示さ
れている位置の情報を空き状態(未使用状態)に書換え
る。次に領域管理機構3は、この位置に対応する外部記
憶装置1上のグループ領域10-i内の割付領域11-iを
アクセスして、そのヘッダ部に、次の割付領域11-iを
指すポインタ(チェーン)情報(サイズ情報と位置情
報)が設定されているか否かをチェックする。もし、サ
イズ情報と位置情報からなるポインタ情報が設定されて
いるならば、領域管理機構3は、そのポインタ情報中の
サイズ情報の示すサイズに対応した管理テーブル42内
のエントリ422-iをアクセスする。そして領域管理機
構3は、当該エントリ422-i中の空き割付け領域数を
−1すると共に、当該エントリ422-i中の管理マップ
ポインタの指す管理マップ41-i上の、ポインタ情報中
の位置情報で示されている位置の情報を空き状態(未使
用状態)に書換える。
【0039】このようにして、上位プログラム実行機構
2からの領域解放要求で指定された領域の解放を行うこ
とができる。なお、前記実施例では、領域割付けに利用
可能な割付領域のサイズが、2KB、8KBおよび64
KBの3種である場合について説明したが、これに限る
ものではない。例えば、上記の他に、4KB、16KB
および32KBの割付領域を用意することも可能であ
る。
【0040】この場合、領域管理機構3からの要求サイ
ズが前記実施例と同じ7KBであるものとすると、8K
B以上の空きの割付領域がなくても、4KBの空きの割
付領域が2つ以上あるならば、この4KBの空きの割付
領域を領域割付けに用いることができるため、前記実施
例において2KBの空きの割付領域を領域割付けに用い
た場合より、空き領域の検索が短時間で行える。
【0041】同様に、8KBの空きの割付領域がなくて
も、16KB以上の空きの割付領域があるならば、16
KBの空きの割付領域を領域割付けに用いることができ
るため、前記実施例において64KBの空きの割付領域
を領域割付けに用いた場合より、領域の使用効率が低下
しないで済む。
【0042】また、前記実施例では、領域管理機構3が
OSにより実現されるものとして説明したが、例えばア
プリケーションプログラムの共通ルーチンとしてでも実
現可能である。例えば、OSで2KB固定のサイズの領
域管理を行っていても、アプリケーションプログラムで
予め必要な(適当な)サイズのファイルを作成してお
き、そのファイルの各々を割付対象の領域として扱うこ
とにより実現可能となる。
【0043】また、前記実施例では、xを満たす最適な
サイズの空き領域がない場合(ステップS4のNO判定
時)には、空きの割付領域の検索時間の短縮を優先させ
るために、空きの割付領域の最大サイズを新たな変数M
AXとして設定するようにしたが(ステップS7)、こ
れに限るものではない。例えば、領域の使用効率の低下
防止を優先させるために、空きの割付領域の最小サイズ
を新たな変数MAXとして設定するようにしても構わな
い。更に、いずれを優先させるかを、上位プログラム実
行機構2からの領域確保要求で指定することも可能であ
る。
【0044】
【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
外部記憶装置上の予め定められた複数の領域を、その領
域に固有のサイズの割付領域に分割して管理することに
より、領域割付けの管理単位のサイズを複数用意し、外
部から領域確保要求があった場合には、各サイズ毎の空
きの割付領域の中から要求サイズに見合う割付サイズと
なる少なくとも1つの割付領域を選択(検索)して領域
確保要求元に割付ける構成としたので、従来の、管理単
位のサイズを固定とし、領域の使用効率の低下を防止す
るために、そのサイズを小さなものとして、要求サイズ
に見合った単一サイズの空きの割付領域を検索するよう
にしていた方法に比べて、特に要求サイズが管理単位よ
り大きい場合の空き領域検索に要する時間が短縮でき、
しかも領域の使用効率の低下を招かないで済む。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すブロック構成図。
【図2】図1中の管理テーブル42の構造を示す図。
【図3】同実施例の動作を説明するためのフローチャー
ト。
【符号の説明】 1…外部記憶装置、2…上位プログラム実行機構、3…
領域管理機構、4…主記憶、10-1…2KBグループ領
域、10-2…8KBグループ領域、10-3…64KBグ
ループ領域、11-1〜11-3…割付領域、12…管理フ
ァイル、21…上位プログラム、41-1〜41-3…管理
マップ、42…管理テーブル。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外部記憶装置上の予め定められた複数の
    領域を、その領域に固有のサイズの割付領域に分割して
    管理し、外部から領域確保要求があった場合には、前記
    各サイズ毎の空きの割付領域の中から要求されたサイズ
    に見合う割付サイズとなる少なくとも1つの割付領域を
    選択して領域確保要求元に割付けることを特徴とする領
    域割付方法。
  2. 【請求項2】 外部記憶装置上の予め定められた複数の
    領域を、その領域に固有のサイズの割付領域に分割し
    て、この各割付領域の空きの有無を、前記各サイズ別に
    用意された管理マップにより管理し、外部から領域確保
    要求があった場合には、要求されたサイズに見合う少な
    くとも1つの管理マップを参照することにより前記要求
    されたサイズに見合う割付サイズとなる少なくとも1つ
    の空きの割付領域を選択して領域確保要求元に割付ける
    と共に、この割付けた割付領域が使用中であることを示
    すように、この割付け領域を管理している前記管理マッ
    プを更新することを特徴とする領域割付方法。
JP5279618A 1993-11-09 1993-11-09 領域割付方法 Pending JPH07134670A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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