JPH0713701A - 外部記憶装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 平均アクセス時間を短縮するためのバッファ
リング機構を有する外部記憶装置において、効率のよい
アクセス頻度更新を行う。 【構成】 ホストコンピュータからのデータアクセス頻
度の最大値を記録する手段と、アクセス頻度を比較する
手段とを備え、各ブロック毎のアクセス回数を記録して
おき、あるデータのアクセス回数が他のブロックのアク
セス回数に基づいて決定される設定値より一定回数分上
回った時に、アクセス回数の補正を行い、各データのア
クセス頻度の順番付けを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、平均アクセス時間を短
縮するためのバッファリング機構を有する大容量の外部
記憶装置に係り、特に効率の良いアクセス頻度更新を行
うことのできる外部記憶装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば光ディスク装置のような、
大容量で且つ記録媒体を交換できるものを外部記憶装置
として用いる際、記録媒体の交換まで含めた平均アクセ
ス時間を短縮するために、例えばハードディスク装置等
をデータキャッシュメモリとしてバッファリング機構を
構成することが行われている。

【０００３】このとき、ホストから要求されるデータ
が、バッファメモリ上にある確率を高めることが必要と
なり、一般には、この確率を高めるためには、データ単
位（以下ブロックと称する）で、ホストからのアクセス
回数を記録し、そのアクセス回数の多いものをバッファ
メモリ上に存在させればよい。

【０００４】しかし、この方法では過去に多くアクセス
があったが、最近はアクセスがほとんどないというブロ
ックに対しても、アクセス回数が多いことになり、過去
にアクセスの多かったブロックがいつまでもバッファメ
モリ上に存在することになって、メモリの使用効率が下
がることになる。

【０００５】従って、バッファメモリには、単に過去に
アクセスの多かったブロックではなく、最近のアクセス
回数が多いデータを存在させることが必要となる。

【０００６】ここで、過去、最近という時間の概念とし
て、外部記憶装置に対するアクセス数の累積を用いる。
それぞれ、１、２、１０、４回のアクセスがあった場
合、累積数は１＋２＋１０＋４＝１７回となる。この時
間パラメータを用いて、以下のように各ブロックのアク
セス数の操作を行う。

【０００７】図１は、横軸に装置全体のアクセス数の累
積、縦軸に各ブロックのアクセス数をとったものであ
る。図１の破線１のブロック１は過去にアクセスが多く
あったが最近はほとんどアクセスがない、一方破線２の
ブロック２は過去にはあまりアクセスされなかったが、
最近になる程アクセスが増加してきたということを表わ
している。

【０００８】出願人が先に提案した特願平４−１６４８
５４（未公開）では、図１の実線で示すように、アクセ
ス頻度の更新を一定時間が経過した後、定期的に行い、
装置全体のアクセス数の累積がある値になった時に、各
ブロックのアクセス数から一定値を減算することによ
り、ブロック１のアクセス数を下げ、ブロック２のアク
セス数を上げる処理を行っている。

【０００９】

【発明が解決すべき課題】しかしながら、一般に、大容
量のデータにアクセスを行うときは、そのデータの一部
分に対してアクセスが集中する。これが、ある一定範囲
のデータアドレスに対して行われている間はほとんどの
データは必要なデータ、即ち最近のデータであると考え
られるため、各ブロックのアクセス頻度を操作する必要
はない。しかし、アクセスするアドレス範囲が変化した
時は、以前にアクセスを行っていたアドレス範囲は過去
のものとなるため、一定値を減算する処理を行う必要が
ある。従って、減算処理を行うタイミングとして装置全
体のアクセス数の累積値を用いる方式は、必ずしも有効
に作用しないという問題がある。

【００１０】即ち、従来のアクセス頻度更新手段では、
アクセス頻度の補正を行う必要がない時、つまりバッフ
ァリングが最適な状態の時にも、定期的にアクセス頻度
の補正を行っており、効率が悪いという問題があった。

【００１１】本発明は、前記従来の問題点を解消するべ
くなされたもので、アクセス頻度の補正を効率的に行う
ことのできる外部記憶装置を提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、平均アクセス
時間を短縮するためのバッファリング構造を有する大容
量の外部記憶装置おいて、ホストからのデータアクセス
頻度の最大値を記録する手段と、ホストからアクセスが
入ったブロックアドレスのアクセス頻度と、前記データ
アクセス頻度の最大値を記録する手段に記録された値と
を比較する手段とを備え、ホストからアクセスが入った
ブロックアドレスのアクセス頻度が、前記データアクセ
ス頻度の最大値を記録する手段に記録された値に基づい
て決定された設定値以上になった時に、アクセス頻度の
更新を行うことにより、前記目的を達成したものであ
る。

【００１３】本発明は又、前記設定値を、前記データア
クセス頻度の最大値を記録する手段に記録された値に一
定値を加えた値としたものである。

【００１４】

【作用】本発明によれば、アクセス数の補正を行うタイ
ミングは、アドレス範囲が変化したことを、アクセス回
数が最大となるブロックアドレスの変化で判断する。

【００１５】例えば、図２に示すような、最初のアクセ
ス範囲Ａから、図３に示すように、最初と異なる範囲Ｂ
にアクセスが集中し、範囲Ｂのアクセス頻度最大値と範
囲Ａのアクセス頻度最大値との差Ｃが、一定値以上とな
った時に、図４に示すように、全てのブロック毎のアク
セス回数から一定値を減算する処理を行う。

【００１６】即ち、本発明では、前回アクセス頻度を更
新した時点でのアクセス頻度の最大値を記録する手段
（以後、アクセス頻度最大値記録表と称する）に記録し
ておき、ホストからアクセスが入ったブロックアドレス
のアクセス頻度と比較して、ホストからアクセスの入っ
たブロックアドレスのアクセス頻度がアクセス頻度最大
値記録表の値に基づいて決定された設定値より、一定回
数以上に達した時に、アクセス頻度の更新を行うように
したため、最新データのアドレスの変化に対応したアク
セス頻度の更新を行うことができ、以前のようにアクセ
ス頻度の補正を施す必要のない時にもアクセス頻度の補
正を行っていたという事態を防ぐことができる。

【００１７】又、上記設定値は、上に述べたように、図
３に示す如く、アクセス頻度最大値記録表の値に一定値
を加えた値としてもよいし、あるいは、前記アクセス頻
度最大値記録表の値より小さな値とすることもできる。

【００１８】

【実施例】以下図面を参照し、本発明の実施例を詳細に
説明する。

【００１９】図５は、本実施例による外部記憶装置の概
要を示すブロック線図である。

【００２０】図５において、１０は外部記憶装置、１２
はホストコンピュータであり、１４は集合型光ディスク
装置、１６はキャッシュメモリとして使用するハードデ
ィスク装置、１８は前記２装置とホストコンピュータ間
のデータ転送を制御する制御回路、２０は集合型光ディ
スク装置１４上のデータとハードディクス装置１６上の
データとのアドレス対応表、２２はホストからのアクセ
ス回数をブロックアドレス毎に記録するアクセス頻度表
である。又、２４は前回にアクセス頻度が更新された時
点でのアクセス頻度の最大値を記録するアクセス頻度最
大値記録表であり、２６はアクセス頻度を降順に記録す
るアクセス頻度順位表である。

【００２１】なお、制御回路１８は、アクセス頻度更新
手段２８、アクセス頻度比較手段３０、及びデータキャ
ッシュ制御回路３２を含んでいる。

【００２２】以下、図６〜図８のフローチャートを用い
て本実施例の作用を説明する。

【００２３】図６は、本発明の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第１のフローチ
ャートである。

【００２４】この図６においては、図５の制御回路１８
中のアクセス頻度更新手段２８で行われる、ホスト１２
からのデータアクセスの際に実行される処理である。

【００２５】まず、図６のフローチャートのステップ１
００では、アクセス頻度表２２の、今回のーホストから
のデータアクセス対象となるブロックアドレスi に該当
するアクセス頻度をインクリメントする。

【００２６】そして、ステップ１０２では、アクセス頻
度表２２のアドレスi に該当するアクセス頻度x と、ア
クセス頻度最大値記録表２４に記録されている、前回ア
クセス頻度更新時点でのアクセス頻度の最大値y との差
x −y （＝count ）をとり、ステップ１０４ヘ進む。

【００２７】ステップ１０４では、count の値が一定値
より大きいか判定する。count の値が一定値よりも大き
い場合にはステップ１０６に進み、小さい場合には「終
了」へと進む。

【００２８】ステップ１０６では、アクセス頻度表２２
の全てのブロックアドレスの頻度から、一律に一定頻度
数を減算する。これにより、全てのブロックアドレスの
頻度が一律に小さくなる。

【００２９】ステップ１０８では、アクセス頻度最大値
記録表２４に、ステップ１０６で更新されたアドレスi
のアクセス頻度、即ち、アクセス頻度更新時点でのブロ
ックアドレス毎のアクセス頻度最大値を記録する。

【００３０】ステップ１１０では、ステップ１０６にお
いて更新されたアクセス頻度表２２に基づいて、アクセ
ス頻度順位表２６の更新を行う。これは、アクセス頻度
表２２に記録されている全ブロックアドレス値をそのア
クセス頻度が大きい順に並べ変えるものである。

【００３１】このアクセス頻度記録表２６に基づいて、
アクセス頻度の大きいブロックデータはキャッシュメモ
リであるハードディスク装置１６に存在させ、アクセス
頻度の小さいブロックデータは集合型光ディスク装置１
４に存在させる処理を、以降に行う。

【００３２】ステップ１１２では、前記ハードディスク
装置１６に空き領域が有るか否かの判定を行う。空き領
域がある場合にはステップ１１４、無い場合には図７の
第２のフローチャート、ステップ１２２に進む。この空
き領域の判定は、アドレス対応表２０を検索することで
行われる。

【００３３】ステップ１１４では、アクセス頻度順位表
２６で先頭にある、即ちアクセス頻度が最大のブロック
のアドレスi を読み出す。そして、次のステップ１１６
で読み出したアドレスのブロックデータがハードディス
ク装置１６に存在しているかどうかを判定する。この判
定は、アドレス対応表２０を検索することで行われる。
該当するブロックデータがハードディスク装置１６上に
ある場合はステップ１１８、無い場合は図８のフローチ
ャート、ステップ１３２へ進む。

【００３４】ステップ１１８では、ステップ１１６でブ
ロック有りと判定されたブロックアドレスが、アクセス
頻度順位表２６中の有効なデータの最後のものであるか
を判定する。最後のブロックではないと判定された場合
には、ステップ１２０、最後のものと判定された場合は
「終了」となる。

【００３５】ステップ１２０では、ステップ１１６で判
定の対象となったブロックアドレスの次にアクセス頻度
が大きいブロックアドレスを、アクセス頻度順位表２６
から読み出す。これは、ステップ１１８で最終ブロック
であるかを判定しながら、アクセス頻度が高い順にブロ
ックアドレスを順次読み出すというものである。

【００３６】図７のステップ１２２では、アクセス頻度
順位表２６の有効なデータのうち、最後尾のブロックア
ドレス、即ち最もアクセス頻度が小さいブロックアドレ
スを読み出す。

【００３７】ステップ１２４では、ステップ１２２ある
いは後述するステップ１３０で読み出されたブロックア
ドレスが、最終ブロックであるか、即ち、上記アクセス
頻度順位表２６の有効なデータ内の、アクセス頻度が最
大のブロックアドレスのブロックであるかを判定する。
最終ブロックであると判定された場合は「終了」とな
り、最終のものでないと判定された場合はステップ１２
６へと進む。

【００３８】ステップ１２６では、ステップ１２２ある
いはステップ１３０で読み出されたブロックデータが、
ハードディスク装置１６に存在しているかを判定する。
存在している場合はステップ１２８、しない場合はステ
ップ１３０へ進む。

【００３９】ステップ１２８では、アクセス頻度の低い
ブロックデータで、ハードディスク装置１６上にあるも
のを集合型光ディスク装置１４へ転送する。

【００４０】ステップ１３０では、ステップ１２４で判
定したブロックアドレスよりも１つアクセス頻度が大き
い側のブロックアドレスを読み出す。

【００４１】図８のステップ１３２では、ハードディス
ク装置１６上に空き領域があるかを判定し、空き領域が
ある場合にはステップ１３４、無い場合にはステップ１
２２へ進む。

【００４２】ステップ１３４では、アクセス頻度の高い
ブロックデータで、ハードディスク装置１６上にないも
のを、集合型光ディスク装置１４からハードディスク装
置１６へ転送する。

【００４３】以上本発明の実施例を示したが、前記ステ
ップ１１８で処理を終了した場合、最近ホストからアク
セス要求頻度が高いブロックデータがハードディスク装
置１６に存在することになり、ホストからのデータアク
セス要求に対して、高速に応答することが可能となる。

【００４４】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、大
容量のファイルにアクセスを行う際に、そのアクセスを
行う範囲の変化に着目することによって、最近のデータ
と過去のデータの分別を行い、アクセス頻度の補正を効
率的に行うことができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のアクセス頻度補正を示す線図

【図２】アクセス頻度を示す線図

【図３】本発明のアクセス頻度の補正のタイミングを示
す線図

【図４】本発明によりアクセス頻度の補正を行った結果
を示す線図

【図５】本実施例の外部記憶装置の概要を示すブロック
線図

【図６】本実施例の作用を示す第１のフローチャート

【図７】本実施例の作用を示す第２のフローチャート

【図８】本実施例の作用を示す第３のフローチャート

【符号の説明】

１０…外部記憶装置 １２…ホストコンピュータ １４…集合型光ディスク装置 １６…ハードディスク装置 １８…制御回路 ２０…アドレス対応表 ２２…アクセス頻度表 ２４…アクセス頻度最大値記録表 ２６…アクセス頻度順位表 ２８…アクセス頻度更新手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】平均アクセス時間を短縮するためのバッフ
   ァリング構造を有する大容量の外部記憶装置おいて、 ホストからのデータアクセス頻度の最大値を記録する手
   段と、 ホストからアクセスが入ったブロックアドレスのアクセ
   ス頻度と、前記データアクセス頻度の最大値を記録する
   手段に記録された値とを比較する手段とを備え、 ホストからアクセスが入ったブロックアドレスのアクセ
   ス頻度が、前記データアクセス頻度の最大値を記録する
   手段に記録された値に基づいて決定された設定値以上に
   なった時に、アクセス頻度の更新を行うことを特徴とす
   る外部記憶装置。
2. 【請求項２】請求項１において、前記設定値を、前記デ
   ータアクセス頻度の最大値を記録する手段に記録された
   値に一定値を加えた値としたことを特徴とする外部記憶
   装置。