JPH07200369A - データ記憶装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、ハードディスクのように、書き込
み、読みだし、消去、消去した領域の再利用ができる記
憶媒体において、一つのファイルを記憶媒体の連続した
領域に格納するようなファイルシステムを構築し、消去
した領域の再利用を効率良く行なう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。 【構成】 データ格納部１０２の使用状況を管理する格
納領域／空き領域管理部１０３と、データ格納部１０２
の使用状況から、必要な大きさの連続した空き領域を確
保するための最適なデータの再配置処理を行なうデータ
再配置制御部１０４を備え、必要な大きさの連続した空
き領域を確保するために、必要最小限のファイルの移動
操作で必要十分な連続空き領域を確保するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一つのファイルを記憶
媒体の連続した領域に格納するようなファイルシステム
を実現するデータ記憶装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一つのファイルを記憶媒体の連続した領
域に格納するようなファイルシステムの例として、追記
型光ディスク装置上のファイルシステムの例がある（例
えば特開平４−５２７３７号公報）。この従来例では、
一つのファイルのデータをつねに連続領域に格納するこ
とによって領域管理を簡単化することが目的であるが、
不要となったデータを格納している領域を再度新たなデ
ータの格納に利用するということができない追記型光デ
ィスク装置を想定しているので、不要領域の再利用につ
いては一切考えられていない。

【０００３】また、一つのファイルを連続した領域に格
納しかつ、不要となった領域の再利用を行なうファイル
システムとしては、メモリ装置での例ではあるが、特開
平１−５１８６８号公報に記載の装置がある。この従来
例では、不要となった領域が発生した時に、それ以降の
領域のデータをすべて前方に移動して詰合せを行い、常
に不要領域をその後ろにひと固まりにして管理する方法
が考えられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の追記型光ディスク装置上のファイルシステムの例（特
開平４−５２７３７号公報）のような構成では、不要と
なったデータを格納している領域を再度新たなデータの
格納に利用するということができないので、ハードディ
スクのような不要領域の再利用可能な媒体については、
その利点を十分に利用できないという問題点を有してい
た。

【０００５】また、不要となった領域の再利用を行なう
ファイルシステムのメモリ装置での例（特開平１−５１
８６８号公報）のように、不要となった領域が発生した
時に直ちにデータの移動をして不要領域をひと固まりに
して管理する方法を、ハードディスク上のファイルシス
テムに適用すると、データの移動のためにメモリの場合
と異なり膨大な時間が必要となり実用的ではないという
問題点を有していた。

【０００６】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
ので、ハードディスクのように、書き込み、読みだし、
消去、消去した領域の再利用ができる記憶媒体におい
て、一つのファイルを記憶媒体の連続した領域に格納す
るようなファイルシステムを構築し、消去した領域の再
利用を効率良く行なうことができるファイルシステムの
データ記憶装置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】この目的を達成するため
に本発明は、データ格納部の使用状況を管理する格納領
域／空き領域管理部とデータ格納部の使用状況から、必
要な大きさの連続した空き領域を確保するための最適な
データの再配置処理を行なうデータ再配置制御部を備え
た構成を有している。

【０００８】

【作用】この構成によって本発明は、必要な大きさの連
続した空き領域を確保するために、必要最小限のファイ
ルの移動操作で必要十分な連続空き領域を確保するよう
にしたことにより、使用者の待ち時間を減らし、応答性
のよいシステムを実現する。

【０００９】

【実施例】

（実施例１）以下本発明の第１の実施例について、図面
を参照しながら説明する。図１は本発明の第１の実施例
におけるデータ記憶装置の構成を示すブロック図であ
る。

【００１０】図１において、１０１はデータ入力部、１
０２はデータ格納部、１０３は格納領域／空き領域管理
部、１０４はデータ再配置制御部、１０５は再配置処理
評価部、１０６は再配置処理方法選択部である。以上の
ように構成されたデータ記憶装置について図１をもちい
てその動作を説明する。

【００１１】まず、データ入力部１０１では、カメラや
もしくはビデオテープレコーダやレーザーディスクのよ
うな映像再生機器からの映像信号ａを入力し、その映像
信号を標本化／量子化して標本化／量子化映像信号ｂを
出力し、格納位置信号ｄに応じてデータ格納部１０２の
所定の位置に標本化／量子化映像信号ｂを記録する。

【００１２】データ格納部１０２は、ハードディスクや
光磁気ディスクのようにランダムアクセスが可能で、デ
ータの書き込み、読みだし、消去が自由に行なえる記憶
媒体をもちい、標本化／量子化映像信号ｂを順次入力
し、それを所定の位置に連続して記憶し保持する。

【００１３】ここで、標本化／量子化映像信号ｂは単位
時間当たりのデータ量が非常に大きいためデータ格納部
１０２内では時間的に連続して入力された標本化／量子
化映像信号ｂは、必ず物理的に連続した領域を割り当て
られ、それによって、データの書き込み、読み出しの高
速化をはかるものである。この連続して書き込まれたデ
ータ領域をファイルとよぶ。

【００１４】格納領域／空き領域管理部１０３では、デ
ータ格納部１０２の内部の、標本化／量子化映像データ
の格納されている領域(格納領域)と、何もデータが格納
されず空いている領域(空き領域)を管理しており、デー
タ再配置制御部１０４や再配置処理評価部１０５からそ
の情報が参照される。

【００１５】以下に図３（ａ）（ｂ）をもちいてデータ
格納部１０２と格納領域／空き領域管理部１０３の内部
の様子と動作を説明する。図３（ａ）はデータ格納部１
０２の内部の様子を摸式的に表したものである。図３
（ａ）では、ハードディスクのような本来円盤状のもの
の上に円周方向にならんでいるデータを長方形を用いて
一次元的に表している。

【００１６】図中のＤ１、Ｄ２．．はデータが格納され
ている領域を表し、それぞれがひとつのファイルであ
る。Ａ１はデータが格納されていない空き領域をあらわ
す。データは、格納する時も、読み出す時も左から右に
むかって順次行なわれるものとする。個々の領域の上側
に表示されている数字は、ファイル毎のデータ量を映像
信号の時間に換算したものを示している。

【００１７】図３（ｂ）は、格納領域／空き領域管理部
１０３の内部における管理方法の例を摸式的に表したも
のである。格納領域管理テーブルは、データ格納部１０
２に格納されているファイルの開始位置とそのファイル
の大きさを対に記憶している。また同様に空き領域管理
テーブルはデータ格納部１０２内の空き領域の開始位置
とその大きさを対に記憶している。

【００１８】このように管理されているデータ格納部１
０２において、いまたとえば、Ｄ２とＤ４のファイルを
消去したとすると、データ格納部１０２及び格納領域／
空き領域管理部１０３の内部の様子はそれぞれ図４
（ａ）（ｂ）のようになる。このように、データは必ず
連続した領域に格納され、管理されている。

【００１９】データ再配置制御部１０４は、格納領域／
空き領域管理部１０３を参照し、データ格納部１０２に
おける格納領域と空き領域の配置情報から、データ格納
部１０２内でもっとも大きい空き領域を捜し出したり、
できるだけ大きな連続空き領域を確保するためにデータ
格納部１０２内でのファイルの移動をする方法を発見す
ることができるものである。

【００２０】これは、新たな標本化／量子化映像信号ｂ
を入力しそのデータを格納したいときに必要となること
で、一つのファイルを物理的に連続した領域に格納し、
かつデータ格納部１０２の容量を有効に利用したいとき
に必ず起こる問題である。例えば、データ格納部１０２
が図４のような状態の時には、もっとも大きい空き領域
はＡ２で、その大きさは７である。ここで、１０の大き
さのデータを新たに格納したい時には、このままでは連
続した領域がないので、格納できない。そこで、既に格
納されているファイルを移動して空き領域をまとめ、連
続した空き領域を作らなければならない。

【００２１】図５（ａ）〜（ｅ）では、データ格納領域
Ｄ１、Ｄ３、Ｄ５を斜線つきの矩形で空き領域Ａ１〜Ａ
９を白地の矩形で表し、データ再配置制御部１０４の行
なう再配置処理について説明する。移動を行なったファ
イルについては、濃い斜線つきの矩形で表している。

【００２２】できるだけ大きな連続空き領域を確保した
い時には、図５（ｂ）のようにすべてのファイルを順番
に前に詰め合わせていけばよいことは明白であるが、フ
ァイルの移動処理は現在のハードディスクや光磁気ディ
スクの性能を考慮すると、非常に時間のかかる処理なの
で、装置全体の操作性を考えるとなるべく行ないたくな
いものである。使用者が要求している空き領域の大きさ
がおおよそでも予めわかっている場合には、すべてのフ
ァイルの移動をするまでもなくその必要な大きさの連続
空き領域が確保できる場合もあるので、必要最小限のフ
ァイルの移動で済ませることができる。

【００２３】例えば、大きさ１０の連続空き領域がほし
い時には、図５（ｃ）（ｄ）（ｅ）のように、どれか一
つのファイルだけを移動することによって確保できるこ
とがわかる。データ再配置制御部１０４で発見されたフ
ァイル移動の方法は、再配置処理方法信号ｅとして再配
置処理評価部１０５に出力される。再配置処理評価部１
０５は、再配置処理方法信号ｇを入力し、それぞれの方
法についてデータ格納部１０２でファイルを実際に移動
したときに必要となる処理時間を見積もる。処理時間の
見積りはデータ格納部１０２におけるデータの読みとり
速度、書き込み速度、読みとりヘッド、書き込みヘッド
の移動速度等を考慮し、格納領域／空き領域管理部１０
３を参照してデータ格納部１０２における格納領域と空
き領域の配置情報を得ることによって見積もることがで
きる。

【００２４】またその方法でファイル移動処理をした時
に確保できる最大連続空き領域の大きさを、映像信号を
記録することができる時間に換算する。このようにして
得られた、各再配置処理方法ごとの確保できる空き領域
の時間換算値と、そのために必要な処理時間を再配置処
理評価信号ｈとして出力する。

【００２５】再配置処理方法選択部１０６は、再配置処
理評価信号ｈを入力し再配置処理方法毎の空き領域時間
換算値と処理時間を使用者に提示し、その中から実際に
行なう再配置処理方法を選択させ、その選択結果を処理
方法選択信号ｅとして出力する。

【００２６】図３（ｂ）のときの再配置処理方法選択部
１０６における表示の例を、図５（ｆ）に示す。図５
（ｆ）では、ファイルの移動方法と、その移動処理にか
かる時間、その結果得られる連続空き領域の大きさを時
間に換算したものをそれぞれ表示している。ここでは簡
単のために、移動処理にかかる時間の見積り方法として
移動対象となるファイルの大きさの総和を時間換算した
ものとしている。

【００２７】なお、ファイルの移動方法ａは、図４
（ａ）のそのままの状態であり、再配置処理を一切行な
わない場合を表している。

【００２８】ここで必要な大きさが１０の時には、方法
ｂ、ｃ、ｄ、ｅから選択することができるが、処理時間
のもっとも短いもので選ぶならば、ｃまたはｄというこ
とになる。このようにして使用者の意思により選択され
た再配置処理方法は処理方法選択信号ｅとして出力さ
れ、データ再配置制御部１０４において実際にデータ格
納部１０２の再配置処理が実行される。もし、このよう
な再配置処理時間評価部１０５と再配置処理方法選択部
１０６がなければ、再配置方法としてｂを実行すること
となり、そのための処理時間５を待たなければならない
所を、この実施例では２で押えることができた。

【００２９】このように、使用者が必要とする領域の大
きさに応じて、必要十分なファイルの再配置処理のみを
行なうことにより、使用者に待たせる時間を短縮し、応
答性のよいデータ記憶装置を実現することができるもの
である。

【００３０】なお、図３において、データ格納部１０２
の内部を簡単な例で示したが、実際には、データ格納部
１０２の中のファイルの数と空き領域の数は非常に多い
のでファイルの移動方法の場合の数は非常に多くなり、
それを管理することは非常に複雑になる。また、再配置
処理方法選択部１０６において各々の処理方法について
評価結果を、使用者に提示することは現実的ではない。
そこで、たとえば移動するファイルの数について制限を
設けることによってファイルの移動方法を分類し、それ
ぞれの制限のもとで最大の連続空き領域を確保する方法
についてのみ再配置処理評価することを考える。

【００３１】たとえば、データ格納部１０２の内部が図
６（ａ）のようになっている時について、具体的に説明
する。図６（ｂ１）〜（ｂ５）は、移動するファイルの
数で分類し、それぞれの分類の中で最大の連続空き領域
が作られた時の結果を示している。図６（ｂ１）〜（ｂ
５）では、図５と同様に、データ格納領域Ｄ１〜Ｄ５を
斜線つきの矩形で、空き領域Ａ１〜Ａ１２を白地の矩形
で表し、移動を行なったファイルについては、濃い斜線
つきの矩形で表している。

【００３２】図６（ｂ１）では、データ格納領域Ｄ４を
１つだけ空き領域Ａ２に移動することによって大きさ１
０の連続空き領域Ａ７を得ている。図６（ｂ２）では、
データ格納領域Ｄ２、Ｄ３の２つを空き領域Ａ５に移動
することによって大きさ１４の連続空き領域Ａ８を得て
いる。

【００３３】図６（ｂ３）では、データ格納領域Ｄ２を
まず空き領域Ａ１に移動し、次にＤ４、Ｄ５を空き領域
Ａ２に移動することによって大きさ１７の連続空き領域
Ａ１０を得ている。

【００３４】図６（ｂ４）では、データ格納領域Ｄ３を
空き領域Ａ１に移動し、次にＤ２、Ｄ４、Ｄ５を空き領
域Ａ２に移動することによって大きさ１８の連続空き領
域Ａ１０を得ている。

【００３５】図６（ｂ５）では、すべてのデータ格納領
域を順次前に詰めていくことによって大きさ１８の連続
空き領域Ａ１２を得ている。また以上の処理にもとづい
て処理時間の見積りをすると、図６（ｃ）のようにな
る。これを再配置処理方法選択部１０６において使用者
に提示し、選択させることによって同じ効果を達成する
ことができる。

【００３６】ここでは、移動するファイルの数をもとに
再処理方法を分類したが、移動するファイルの数を増や
していくと、確保することのできる空き領域の最大値は
確実に増加するが、この例のように処理時間が逆転する
場合があるので、注意する必要があることがわかる。

【００３７】なお、これ以外の方法で再配置処理を分類
し、使用者に効率良く選択される方法を用いても良い。
なお、データ入力部１０１において映像信号を標本化／
量子化したのちに、データの圧縮を行なっても良い。

【００３８】（実施例２）以下本発明の第２の実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。図２において、
１０１はデータ入力部、１０２はデータ格納部、１０３
は格納領域／空き領域管理部、２０１はデータ再配置制
御部、２０２は入力データ指定部である。以上のように
構成されたデータ記憶装置について図２をもちいてその
動作を説明する。

【００３９】なお、図２に示す第２の実施例のデータ入
力部１０１、データ格納部１０２、格納領域／空き領域
管理部１０３は、基本的には図１に示した第１の実施例
と同じ構成要素であるので、同一構成部分には同一番号
を付して詳細な説明を省略する。

【００４０】入力データ指定部２０２では、使用者は入
力したい映像信号の時間区間を指定する。ここでは複数
の時間区間について同時に指定することができる。入力
データ指定部２０２で指定された複数の映像信号の区間
は、入力データ指定信号ｊとして出力される。

【００４１】データ再配置制御部２０１は、基本的に第
１の実施例におけるデータ再配置制御部１０４と同じで
あるが、入力データ指定信号ｊを入力し、指定された時
間長の空き連続領域を最小の再配置処理時間で得られる
ような方法を自動的に選択し、実行するところが異なっ
ている。

【００４２】再配置処理方法を自動的に選択するとき
の、データ再配置制御部２０１の内部の動作について、
第１の実施例とは異なる場合について、図７を用いて以
下に説明する。図７（ａ）〜（ｃ２）では、前記実施例
と同様に、データ格納領域を斜線つきの矩形で、また空
き領域を白地の矩形で、移動を行なったファイルについ
ては、濃い斜線つきの矩形で表している。

【００４３】データ格納部１０２の内部の状態が図７
（ａ）のようになっている時に、時間長が１４のデータ
と４のデータを格納するような要求が、入力データ指定
部２０２によって指定された時について考える。まず時
間長の大きい方のデータから格納することを考える。

【００４４】図７（ｂ１）、（ｂ２）では大きさ１４の
データを格納するための連続空き領域を確保し、そのの
ち、大きさ４のデータのための連続空き領域を確保して
格納する場合の手順を示している。このような場合につ
いて処理時間を考えてみると、再配置処理にかかる時間
の総和が非常に大きくなってしまう。

【００４５】一方、図７（ｃ１）のように、１４と４の
合計である１８の大きさの連続空き領域を一度に確保す
る場合を考えてみると、このほうが、再配置処理時間の
総和が少なくて済むことがわかる。図７（ｄ）にこの時
の再配置処理時間の見積りの比較結果を示す。

【００４６】このように、使用者が必要とする領域の大
きさが複数個あらかじめ正確に与えられている場合に
は、第１の実施例のときとは異なり、再配置処理時間の
総和を考えてそれが最小になるようにファイルの再配置
処理を行なうことにより、使用者に待たせる時間を短縮
し、応答性のよいデータ記憶装置を実現することができ
る。

【００４７】

【発明の効果】以上のように本発明のデータ記憶装置
は、一つのファイルを格納するために記憶媒体上の連続
した空き領域を必要とするようなファイルシステムにお
いて、必要な大きさの空き領域を確保するために行な
う、データの移動の処理時間が最小になるように工夫す
ることにより、使用者の操作中の待ち時間を減らすこと
ができ応答性のよいシステムを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例におけるデータ記憶装置
の構成を示すブロック図

【図２】本発明の第２の実施例におけるデータ記憶装置
の構成を示すブロック図

【図３】実施例におけるデータ格納部と格納領域／空き
領域管理部の動作を示す図

【図４】実施例におけるデータ格納部と格納領域／空き
領域管理部の動作を示す図

【図５】実施例におけるデータ再配置制御部と再配置処
理評価部の動作を示す図

【図６】実施例におけるデータ格納部のファイルの数が
多くなった時のデータ再配置制御部と再配置処理評価部
の、移動するファイルの数による再配置方法を分類した
ときの動作を示す図

【図７】第２の実施例においてデータ入力指定部におい
て複数の区間が指定された時のデータ再配置制御部の動
作を示す図

【符号の説明】

１０１ データ入力部 １０２ データ格納部 １０３ 格納領域／空き領域管理部 １０４ データ再配置制御部 １０５ 再配置処理評価部 １０６ 再配置処理方法選択部 ２０１ データ再配置制御部 ２０２ 入力データ指定部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】標本化／量子化映像信号を入力し、その内
   容を所定の位置に記録して保持するデータ格納部と、 映像信号を入力し、標本化／量子化して前記標本化／量
   子化映像信号として出力し、また格納位置信号に応じて
   前記データ格納部の所定の位置に前記標本化／量子化映
   像信号を格納するデータ入力部と、 前記データ格納部の内部における、データの格納されて
   いる格納領域と何もデータが格納されず空いている空き
   領域とを管理する格納領域／空き領域管理部と、 前記格納領域／空き領域管理部を参照し前記データ格納
   部における格納領域と空き領域の配置情報から連続空き
   領域を確保するためのデータ再配置方法を複数種類発見
   してそれらの方法を再配置処理方法信号として出力し、
   また処理方法選択信号に応じて前記データ再配置方法の
   うちのひとつを選択的に実行することができ、その再配
   置処理の結果に合わせて前記格納領域／空き領域管理部
   を更新するデータ再配置制御部と、 前記格納領域／空き領域管理部を参照し、前記データ格
   納部における格納領域と空き領域の配置情報と前記デー
   タ再配置制御部で発見された前記データ再配置方法に基
   づいてデータ格納部のデータを実際に移動したときに必
   要となる処理時間を見積り、またその結果確保される最
   大の連続空き領域の大きさを、映像信号を記録すること
   ができる時間に換算し、見積りをした処理時間の値と換
   算した記録時間の値を再配置処理評価信号として出力す
   る再配置処理評価部と、 前記再配置処理評価信号を入力し再配置処理方法毎の処
   理時間の見積りとそのとき確保される最大空き領域の時
   間換算した値を提示し、また同時に一切の再配置処理を
   行なわなかった時の最大空き領域の時間換算した値を提
   示し、そのなかから実際に実施する再配置処理方法を選
   択させた選択結果を前記処理方法選択信号として出力す
   る再配置処理方法選択部とを具備したことを特徴とする
   データ記憶装置。
2. 【請求項２】標本化／量子化映像信号を入力し、その内
   容を所定の位置に記録して保持するデータ格納部と、 前記データ格納部に格納したい映像信号について、その
   時間区間を一度に複数個指定できる入力データ指定部
   と、 前記データ格納部の内部における、データの格納されて
   いる格納領域と何もデータが格納されず空いている空き
   領域とを管理する格納領域／空き領域管理部と、 前記入力データ指定部からの出力信号に基づいてデータ
   入力するときに、各々のデータ入力指定に対して、前記
   データ格納部に必要な連続した空き領域があるかどうか
   を前記格納領域／空き領域管理部を参照して調べ、存在
   しなかった場合にはデータ格納領域を適当に移動し、分
   散している空き領域をひとつにまとめることによって大
   きな連続した空き領域を確保しかつ、データ格納領域の
   再配置処理時間の総和が最小になるような再配置処理を
   行ない、その再配置処理の結果に合わせて前記格納領域
   ／空き領域管理部を更新し、またその結果確保された連
   続した空き領域の位置指定を前記入力データ指定信号と
   対応付けて格納位置信号として出力するデータ再配置制
   御部と、 前記入力データ指定信号によって指定された区間の映像
   を入力して標本化／量子化し、また前記格納位置信号に
   応じて前記データ格納部の所定の位置に標本化／量子化
   映像信号を格納するデータ入力部とを具備したことを特
   徴とするデータ記憶装置。