JPH0793198A - コンピュータシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】バッファ・キャッシュとデータ・バッファのサ
イズを自動的に調整できるようにし、主記憶管理の高率
化を図る。 【構成】プロセッサ利用率、スワッピングの有無、およ
びバッファヒット率を監視することによってシステム内
のプロセスの状態が管理される。バッファ・キャッシュ
２５１とデータ・バッファ２６１のそれぞれサイズは、
その管理情報に応じて動的に変更される。例えばデータ
ベース管理システム２６のプロセッサ使用率のみが高い
場合には、データベース管理システム２６のデータ・バ
ッファ２６１のサイスが大きくされ、オペレーティング
・システム２５のバッファ・キャッシュ２５１が小さく
される。これにより、データベースの多数のデータ・ブ
ロックは、データベース管理システム２６のデータ・バ
ッファ２６１上に保持されるので、データベースに対す
る平均アクセス時間が短くできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、コンピュータシステ
ムに関し、特にデータベース管理システムを動作させる
オペレーティングシステムの主記憶管理技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、オペレーティングシステムではデ
ィスクなどの補助記憶にあるファイルからデータ・ブロ
ックを主記憶のメモリに読み出す動作の高速化を図るた
めに、メモリの一部をバッファ・キャッシュと呼ばれる
バッファ領域にしている。

【０００３】一旦ディスクからバッファ・キャッシュへ
読み出されたブロックは、他のブロックによりその領域
を奪われない限り、バッファ・キャッシュ内に留まる。
したがって、そのブロックをもう一度読む場合には、デ
ィスクからではなくメモリのバッファ・キャッシュから
読むことになり、高速なアクセスが実現できることにな
る。

【０００４】例えば、図９に示すように、従来のコンピ
ュータシステム１１で、ディスク装置１４上のファイル
１４２からデータを読み出す２つのプロセス１７，１８
が実行されている場合を考える。プロセス１７がファイ
ル１４２からデータを読み出そうとすると、オペレーテ
ィングシステム１５はそのデータが格納されているデー
タ・ブロックＧをディスク装置１４からバッファ・キャ
ッシュ１５１へ読み出し、プロセス１７へデータを返
す。プロセス１７の実行が終了しても、バッファ・キャ
ッシュ１５１にデータ・ブロックＧが保持されていれ
ば、プロセス１８が同じデータを読み出そうとする場合
には、そのデータを含むデータ・ブロックをディスク装
置１４から読み出す必要はない。つまり、２回のデータ
の読み出しに対して、ディスク装置１４へのアクセスは
１回で済むことになる。

【０００５】バッファ・キャッシュ１５１の領域が大き
いほど、バッファ・キャッシュ１５１内に保持できるブ
ロック数を多くできるので、ディスク装置１４からブロ
ックを読み出す動作の回数を相対的に少なくでき、平均
アクセス時間を短くできる。一方、バッファ・キャッシ
ュ１５１の領域を大きくし過ぎると、ユーザ・プロセス
の使用可能なメモリ１３の領域が小さくなり、最悪の場
合には実行可能状態のユーザ・プロセスのスワップ・ア
ウト、スワップ・インが繰り返されることになる。

【０００６】また、従来のデータベース管理システム１
６は、高速なデータ・アクセスを実現するため、および
ディスク装置１４への同期的な書き込みを制御するため
に、メモリ１３にデータ・ブロック（オペレーティング
・システムの複数のデータ・ブロックからなる）を保持
するためのデータ・バッファ１６１と呼ばれる領域を確
保する。このデータ・バッファ１６は、上記のオペレー
ティング・システム１５のバッファ・キャッシュ１５１
とは異なるものである。

【０００７】データベース管理システム１６は、オペレ
ーティング・システム１５の観点からはユーザ・プロセ
スであり、データベース管理システム１６のディスク装
置１４へのアクセスは、バッファ・キャッシュ１５１を
介して行われる。つまり、データベース管理システム１
６が、データベース１４１のある部分のデータ・ブロッ
クをデータ・バッファ１６１に読み出そうとすると、オ
ペレーティング・システム１５はバッファ・キャッシュ
１５１にそのデータ・ブロックを構成する複数のブロッ
クを読み出すことになり、データ・バッファ１６１とバ
ッファ・キャッシュ１５１に同じデータ・ブロックを重
複して持つことになる。

【０００８】例えば、図９に示すように、データベース
管理システム１６が１つのデータ・ブロックＸを読み出
そうとすると、オペレーティング・システム１５が、そ
のデータ・ブロックに含まれる６つのブロックＡ〜Ｆを
バッファ・キャッシュ１５１へ読み出し、それをデータ
ベース管理システム１６へ返す。データベース管理シス
テム１６は読み出したデータ・ブロックをデータ・バッ
ファ１６１に保持する。バッファ・キャッシュ１５１に
読み出された６つのブロックのうち追い出されるブロッ
クもあるが、バッファ・キャッシュ１５１に留まるブロ
ックもある。図９では、データベース管理システム１６
のデータ・バッファ１６１とオペレーティング・システ
ム１５のバッファ・キャッシュ１５１で、データ・ブロ
ックＡ，Ｂ，Ｄ，Ｅを重複して保持している。メモリ容
量は有限であるので、このようなメモリの使い方は非効
率的であると言える。

【０００９】つまり、このようなオペレーティング・シ
ステム１５のバッファ・キャッシュ１５１とデータベー
ス管理システム１６のデータ・バッファ１６１のサイズ
を調整し、メモリ１３を効率的に使う必要がある。しか
し、従来は、そのような制御はなされておらず、バッフ
ァ・キャッシュ１５１およびデータ・バッファ１６１の
サイズ調整を自動的に行うことはできなかった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来では、データベー
ス管理システムを稼働しているときには、オペレーティ
ング・システムのバッファ・キャッシュとデータベース
管理システムのデータ・バッファには、データベースの
同じデータ・ブロックを重複して持つことが多くなり、
有限なメモリが無駄に使用される欠点があった。この場
合には、データベース管理システムのデータ・バッファ
を大きくして、オペレーティング・システムのバッファ
・キャッシュを小さくするという手段が有効である。し
かし、オペレーティング・システムのバッファ・キャッ
シュを小さくすると、データベース管理システム以外の
他のプロセスによるディスクの平均アクセス時間が大き
くなる。また、データベース管理システムのバッファ・
キャッシュを大きくし過ぎると、ユーザ・プロセスの使
用可能なメモリの領域が小さくなり、最悪の場合には実
行可能状態のユーザ・プロセスのスワップ・アウト、ス
ワップ・インが繰り返されることになる。したがって、
システムの状況に応じて、バッファ・キャッシュとデー
タ・バッファのサイズをどのように調整するかというこ
とが課題となる。

【００１１】この発明はこのような点に鑑みてなされた
もので、各プロセスの動作状況に応じてバッファ・キャ
ッシュとデータ・バッファのサイズを自動的に調整でき
るようにし、主記憶のメモリ資源を有効利用することが
できるコンピュータシステム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および作用】この発明は、
補助記憶装置と、実行対象の各種プロセスがロードされ
る主記憶装置と、この主記憶装置上に割り当てられ、前
記各プロセスによって要求された前記補助記憶装置のフ
ァイルデータを一時的に保持するキャッシュ領域と、前
記主記憶装置上にロードされたプロセスのうちデータベ
ース操作を行うプロセスによって要求された前記補助記
憶装置上のデータベースのデータを一時的に保持するデ
ータバッファ領域と、前記各プロセスをスワッピング操
作するスワッピング手段とを有するコンピュータシステ
ムにおいて、前記主記憶上の各種プロセスのプロセッサ
使用率に基づいて優先処理すべきプロセスを決定する手
段と、優先処理すべきプロセスが前記データベースのデ
ータをアクセスするプロセスの時には前記データバッフ
ァ領域のサイズが拡大され、優先処理すべきプロセスが
前記ファイルデータをアクセスするプロセスの時には前
記キャッシュ領域のサイズが拡大されるように、優先処
理すべきプロセスに応じて前記キャッシュ領域およびデ
ータバッファ領域それぞれのサイズを調整する手段とを
具備することを特徴とするコンピュータシステム。

【００１３】このコンピュータシステムにおいては、プ
ロセッサ利用率によってシステム内のプロセスの状態が
管理され、その管理情報に応じて優先処理すべきプロセ
スが決定され、そのプロセス種類に応じてキャッシュ領
域とデータバッファのサイズがそれぞれ動的に変更され
る。例えば、データベースをアクセスするプロセスを優
先処理する場合には、データバッファが大きくされ、キ
ャッシュが小さくされる。これにより、データベースの
多数のデータ・ブロックは、データバッファ上に保持さ
れるので、データベースに対する平均アクセス時間が短
くなり、データベースにアクセスするプロセスの実行時
間が短くなるとともに、スループットも高くなる。

【００１４】また、このとき、もし通常のファイルにア
クセスするプロセスも多数実行可能な状態ならば、キャ
ッシュも大きくされ、それらのプロセスの実行時間が短
くなり、スループットも高くなる。この場合、データ・
バッファあるいはバッファ・キャッシュは、実行可能な
状態のユーザ・プロセスがスワップ・アウトされ、すぐ
にスワップ・インされるような状態にならない限界のと
ころまで大きくする事が好ましい。これにより、システ
ム全体の性能を高くできる。

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の実施例を説
明する。図１には、この発明の一実施例に係るコンピュ
ータシステムの構成が示されている。このコンピュータ
システム２１は、ＣＰＵとして機能するプロセッサ２
２、主記憶として機能するメモリ２３、および補助記憶
装置として機能するディスク装置２４を備えている。メ
モリ２３には、オペレーティングシステム２５、および
このオペレーティングシステム２５の管理下で実行され
る各種プロセスがロードされて格納されている。これら
プロセスは、ディスク装置２４上のデータベースを扱う
プロセス、ディスク装置２４上のファイルをアクセスす
るプロセス、およびディスク装置２４上のデータベース
やファイルをアクセスしないプロセスに大別される。

【００１６】ここでは、データベースを扱うプロセスと
してデータベース管理システム２６、ディスク装置２４
上のデータベースやファイルをアクセスしないプロセス
としてプロセス２７、およびディスク装置２４上のファ
イルのみをアクセスするプロセスとしてプロセス２８が
代表して示されている。

【００１７】データベース管理システム２６は、高速な
データ・アクセスを実現するため、およびディスク装置
２４への同期的な書き込みを制御するために、メモリ２
３にデータ・ブロックを保持するためのデータ・バッフ
ァ２６１を確保する。データベース管理システム２６
は、オペレーティング・システム２５から見るとユーザ
・プロセスであり、データベース管理システム２６のデ
ィスク装置２４へのアクセスは、オペレーティング・シ
ステム２５のバッファ・キャッシュ２５１を介して行わ
れる。

【００１８】つまり、データベース管理システム２６
が、データベースのある部分のデータ・ブロックをデー
タ・バッファ２６１に読み出そうとすると、オペレーテ
ィング・システム２５はバッファ・キャッシュ２５１に
そのデータ・ブロックを構成する複数のブロックを読み
出し、そしてそれをデータベース管理システム２６に渡
す。この結果、バッファ・キャッシュ２５１とデータバ
ッファ２６１には、その一部に同一のデータブロックが
重複して保持されることになる。

【００１９】プロセス２７は、ディスク装置２４をアク
セスしないため、オペレーティング・システム２５のバ
ッファ・キャッシュ２５１は利用しない。プロセス２８
は、ディスク装置２４のファイルをオペレーティング・
システム２５のバッファ・キャッシュ２５１を介してア
クセスする。すなわち、プロセス２８がディスク装置２
４のファイルからデータを読み出そうとすると、オペレ
ーティングシステム２５はそのデータが格納されている
データ・ブロックをディスク装置２４からバッファ・キ
ャッシュ２５１へ読み出し、プロセス２７へデータを返
す。プロセス２７あるいは他のプロセスが同じデータを
読み出そうとする場合には、そのデータを含むデータ・
ブロックがバッファ・キャッシュ２５１から読み出さ
れ、ディスク装置２４のアクセスは実行されない。

【００２０】オペレーティング・システム２５は、デー
タベース管理システム２６、プロセス２７，２８とこの
コンピュータシステムのハードウェア資源との間に位置
してそれらプロセスの動作を管理する。このオペレーテ
ィング・システム２５には、メモリ２３を管理するため
の主記憶管理機能が設けられている。主記憶管理機能に
は、前述のバッファ・キャッシュ２５１を利用したキャ
ッシュ機能、およびスワッピング機能がある。スワッピ
ング機能は、主記憶となるメモリ２３の有効利用のため
に、多重プログラミングされたユーザ・プロセス（デー
タベース管理システム２６、プロセス２７，２８など）
についてディスク装置２４との間でプロセス（ジョブ）
の出し入れを行う機能であり、並行処理対象のプロセス
が増加してメモリ２３の空き領域が不足するとスワップ
・アウト、スワップ・インが行われる。

【００２１】さらに、オペレーティング・システム２５
には、バッファキャッシュ２５１およびデータバッファ
２６１のサイズをシステム状態に応じて動的に変更する
ために、プロセス監視部３０１、バッファ監視部３０
２、およびバッファサイズ調整部３０３が設けられてい
る。

【００２２】プロセス監視部３０１は、ユーザ・プロセ
スを、データベースアクセスに関係するプロセス（ここ
では、データベース管理システム２６、あるいはそれに
接続する他のプロセス）、通常のファイルにアクセスす
るプロセス（ここでは、プロセス２８）、ファイルにア
クセスしないプロセス（ここでは、プロセス２７）に分
類し、それぞれのプロセスについてプロセッサ２２の使
用率と、実行可能状態あるいはディスク入出力待ち状態
であるにも関わらずスワップ・アウトされるプロセス
を、２０秒単位でバッファ・サイズ調整部３０３に通知
する。

【００２３】バッファ監視部３０２は、バッファ・キャ
ッシュ２５１とデータ・バッファ２６１それぞれに対す
る入出力動作を監視し、ヒット率を２０秒ごとにバッフ
ァ・サイズ調整部３０３に通知する。ここで、ヒット率
とは、あるデータ・ブロックを読み出すときに、そのデ
ータ・ブロックがバッファ領域（バッファ・キャッシュ
２５１あるいはデータ・バッファ２６１）に保持されて
いる割合のことである。バッファ領域が大きければ大き
いほど、それに対するヒット率は高くなり、平均読み出
し時間は短くなる。

【００２４】バッファ・サイズ調整部３０３は、プロセ
ス監視部３０１とバッファ監視部３０２から情報を受け
取り、オペレーティング・システム２５のバッファ・キ
ャッシュ２５１とデータベース管理システム２６のデー
タ・バッファ２６１のサイズを調整する。

【００２５】以下、図２〜図８のフローチャートを参照
して、バッファサイズの調整動作を説明する。ここで
は、３種類のプロセス（データベース管理システム２
６、プロセス２７、プロセス２８）それぞれのプロセッ
サ使用率の高低に応じて、動作を分類して説明する。

【００２６】プロセッサ使用率の高低の基準は、次の通
りである。すなわち、バッファ・サイズ調整部３０３
は、プロセス監視部３０１から受け取った３種類のプロ
セスのプロセッサ使用率を比較し、３０％以上のプロセ
ッサ使用率を持つプロセスをプロセッサ使用率の高いプ
ロセス、それ以外のプロセスをプロセッサ使用率の低い
プロセスと判断する。

【００２７】例えば、データベース管理システム２６あ
るいはそれに接続するプロセスのプロセッサ使用率が７
０％であり、それ以外のプロセスが動いていなければ、
データベース管理システム２６あるいはそれに接続する
プロセスだけプロセッサ使用率が高い状態となる。

【００２８】また、バッファ・サイズ調整部３０３は、
プロセス監視部３０１から、実行可能状態あるいはディ
スク入出力待ち状態であるにも関わらずスワップ・アウ
トされるプロセスを通知されると、そのプロセスがスワ
ップ・アウトされなくなるまで、図２から図８に示した
フローにしたがってバッファ・キャッシュあるいはデー
タ・バッファを５％づつ小さくしていく。

【００２９】また、バッファ・サイズ調整部３０３は、
バッファ監視部手段３０２から通知されたそれぞれのバ
ッファにおけるヒット率に基づき、バッファ・キャッシ
ュ２５１についてはヒット率が９０％以上のとき、デー
タ・バッファ２６１についてはヒット率が７０％以上の
とき、それぞれのバッファのヒット率が高いと判定す
る。また、それぞれ９０％未満、７０％未満のとき、そ
のバッファのヒット率が低いと判定し、図２から図８に
示したフローにしたがってバッファ・キャッシュ２５１
あるいはデータ・バッファ２６１を１０％大きくする。
ただし、バッファのサイズが１Ｍバイト未満になった場
合には、そのバッファのサイズをそれ以上小さくしな
い。また、メモリ２３の空き領域が全体の１０％以下に
なった場合には、それ以上バッファを大きくしない。

【００３０】図２は、データベース管理システム２６と
それに接続するプロセスだけプロセッサ使用率が高い場
合の処理フローである。この場合には、データベース管
理システム２６を高速に動作させる必要があるので、デ
ータ・バッファ２６１を大きくして、そのヒット率を高
くする。しかし、データ・バッファ２６１を大きくし過
ぎると、メモリ２３の余裕がなくなり、実行可能状態の
プロセスがスワップ・アウトされることになる。その場
合には、データベース管理システム２６にとっては無駄
な領域であるバッファ・キャッシュ２５１を小さくし
て、ユーザ・プロセスの使用可能なメモリ領域を大きく
する。それでも駄目ならば、データ・バッファ２６１を
小さくしてスワップ・アウトが起こらないようにする必
要がある。

【００３１】すなわち、バッファ・サイズ調整部３０３
は、データバッファ２６１のヒット率が７０％以上か否
かを判断し（ステップＳ１１）、ヒット率が高い場合
（ヒット率＝７０％以上）にはバッファサイズの調整は
行わずに、そのまま処理を終了する。一方、ヒット率が
低い場合（ヒット率＝７０％未満）には、バッファ・サ
イズ調整部３０３は、メモリ２３の空き領域が全体の１
０％以上あれば（ステップＳ１２）、データバッファ２
６１のサイズを１０％大きくする（ステップＳ１３）。
プロセスのスワップアウトが通知されない限り、ステッ
プＳ１１〜Ｓ１４が繰り返し実行され、データバッファ
２６１のヒット率が７０％以上になるまで、データバッ
ファ２６１のサイズが１０％ずつ増加される。

【００３２】もしスワップアウトが発生したならば（ス
テップＳ２４）、バッファ・サイズ調整部３０３は、バ
ッファ・キャッシュ２５１のサイズが１Ｍバイト未満に
なるまでは、バッファ・キャッシュ２５１のサイズを５
％ずつ小さくする（ステップＳ１５、Ｓ１６）。スワッ
プアウトが発生しなくなるか、バッファ・キャッシュ２
５１のサイズが１Ｍバイト未満になるまで、ステップＳ
１５が繰り返し実行される。

【００３３】バッファ・キャッシュ２５１のサイズが１
Ｍバイト未満になると、今度は、バッファ・サイズ調整
部３０３は、スワップアウトが発生しなくなるまで、デ
ータ・バッファ２６１を５％ずつ小さくする（ステップ
Ｓ１７）。

【００３４】図３は通常のファイルにアクセスするプロ
セス２８だけプロセッサ使用率が高い場合の処理フロー
である。この場合には、図２の場合と逆にバッファ・キ
ャッシュ２５１をできるだけ大きく、データ・バッファ
２６１をできるだけ小さくし、しかもスワップ・アウト
が起こらないようにするという方針をとる。

【００３５】すなわち、バッファ・サイズ調整部３０３
は、バッファ・キャッシュ２６１のヒット率が９０％以
上か否かを判断し（ステップＳ２１）、ヒット率が高い
場合（ヒット率＝９０％以上）にはバッファサイズの調
整は行わずに、そのまま処理を終了する。一方、ヒット
率が低い場合（ヒット率＝９０％未満）には、バッファ
・サイズ調整部３０３は、メモリ２３の空き領域が全体
の１０％以上あれば（ステップＳ２２）、バッファ・キ
ャッシュ２５１のサイズを１０％大きくする（ステップ
Ｓ２３）。プロセスのスワップアウトが通知されない限
り、ステップＳ２１〜Ｓ２４が繰り返し実行され、バッ
ファ・キャッシュ２５１のヒット率が９０％以上になる
まで、バッファ・キャッシュ２５１のサイズが１０％ず
つ増加される。

【００３６】もしスワップアウトが発生したならば（ス
テップＳ２４）、バッファ・サイズ調整部３０３は、デ
ータ・バッファ２６１のサイズが１Ｍバイト未満になる
までは、データ・バッファ２６１のサイズを５％ずつ小
さくする（ステップＳ２５、Ｓ２６）。スワップアウト
が発生しなくなるか、データ・バッファ２６１のサイズ
が１Ｍバイト未満になるまで、ステップＳ２５が繰り返
し実行される。

【００３７】データ・バッファ２６１のサイズが１Ｍバ
イト未満になると、今度は、バッファ・サイズ調整部３
０３は、スワップアウトが発生しなくなるまで、バッフ
ァ・キャッシュ２５１を５％ずつ小さくする（ステップ
Ｓ２７）。

【００３８】図４はファイルにアクセスしないプロセス
２７だけプロセッサ使用率が高い場合の処理フローであ
る。この場合には、バッファ領域をできるだけ小さくし
て、プロセスのスワップ・アウトを防ぐ必要がある。

【００３９】すなわち、バッファ・サイズ調整部３０３
は、スワップアウトの発生の有無を判断し（ステップＳ
３１）、スワップアウトが発生してなければ、バッファ
サイズを調整せずにそのまま処理を終了する。一方、ス
ワップアウトが発生していれば、バッファ・サイズ調整
部３０３は、データ・バッファ２６１のサイズが１Ｍバ
イト未満になるまでは、データ・バッファ２６１のサイ
ズを５％ずつ小さくする（ステップＳ３２５、Ｓ３
３）。スワップアウトが発生しなくなるか、データ・バ
ッファ２６１のサイズが１Ｍバイト未満になるまで、ス
テップＳ３２が繰り返し実行される。

【００４０】データ・バッファ２６１のサイズが１Ｍバ
イト未満の状態でスワップアウトが発生すると（ステッ
プＳ３４）、今度は、バッファ・サイズ調整部３０３
は、バッファ・キャッシュ２５１を５％ずつ小さくする
（ステップＳ２７）。スワップアウトが発生しなくなる
か、バッファ・キャッシュ２５１のサイズが１Ｍバイト
未満になるまで、ステップＳ３６が繰り返し実行され
る。

【００４１】図５はデータベース管理システム２６とそ
れに接続するプロセス、さらに通常のファイルにアクセ
スするプロセス２８のプロセッサ使用率が共に高い場合
の処理フローである。

【００４２】この場合には、データベース管理システム
２６に関連するプロセス、通常のファイルにアクセスす
るプロセス２８のどちらを優先するかにより、方針が異
なる。

【００４３】図５は、データベース管理システム２６の
ほうを優先する場合のフローである。ここでは、プロセ
スのスワップ・アウトが起こらない範囲で、データ・バ
ッファ、バッファ・キャッシュの順にそのサイスを大き
くする方針である。

【００４４】すなわち、バッファ・サイズ調整部３０３
は、データバッファ２６１のヒット率が７０％以上か否
かを判断し（ステップＳ４１）、ヒット率が高い場合
（ヒット率＝７０％以上）にはデータバッファ２６１の
調整は行わずに、バッファ・キャッシュ２５１のバッフ
ァサイズ調整ルーチンに移行する。一方、ヒット率が低
い場合（ヒット率＝７０％未満）には、バッファ・サイ
ズ調整部３０３は、メモリ２３の空き領域が全体の１０
％以上あれば（ステップＳ４２）、データバッファ２６
１のサイズを１０％大きくする（ステップＳ４３）。プ
ロセスのスワップアウトが通知されない限り、ステップ
Ｓ４１〜Ｓ４４が繰り返し実行され、データバッファ２
６１のヒット率が７０％以上になるまで、データバッフ
ァ２６１のサイズが１０％ずつ増加される。

【００４５】もしスワップアウトが発生したならば（ス
テップＳ４４）、バッファ・サイズ調整部３０３は、バ
ッファ・キャッシュ２５１のサイズが１Ｍバイト未満に
なるまでは、バッファ・キャッシュ２５１のサイズを５
％ずつ小さくする（ステップＳ４５、Ｓ４６）。スワッ
プアウトが発生しなくなるか、バッファ・キャッシュ２
５１のサイズが１Ｍバイト未満になるまで、ステップＳ
４５が繰り返し実行される。

【００４６】バッファ・キャッシュ２５１のサイズが１
Ｍバイト未満になると、今度は、バッファ・サイズ調整
部３０３は、スワップアウトが発生しなくなるまで、デ
ータ・バッファ２６１を５％ずつ小さくする（ステップ
Ｓ４７）。

【００４７】データバッファ２６１のヒット率が７０％
以上になると、バッファ・サイズ調整部３０３は、バッ
ファ・キャッシュ２６１のヒット率が９０％以上か否か
を判断し（ステップＳ４８）、ヒット率が高い場合（ヒ
ット率＝９０％以上）にはバッファサイズの調整は行わ
ずに、そのまま処理を終了する。一方、ヒット率が低い
場合（ヒット率＝９０％未満）には、バッファ・サイズ
調整部３０３は、メモリ２３の空き領域が全体の１０％
以上あれば（ステップＳ４９）、バッファ・キャッシュ
２５１のサイズを１０％大きくする（ステップＳ５
０）。プロセスのスワップアウトが通知されない限り、
ステップＳ４８〜Ｓ５０が繰り返し実行され、バッファ
・キャッシュ２５１のヒット率が９０％以上になるま
で、バッファ・キャッシュ２５１のサイズが１０％ずつ
増加される。

【００４８】もしスワップアウトが発生したならば（ス
テップＳ５１）、バッファ・キャッシュ２５１を１０％
小さくする（ステップＳ５２）。図６はデータベース管
理システム２６とそれに接続するプロセス、およびファ
イルにアクセスしないプロセス２７のプロセッサ使用率
が高い場合のフローである。この場合は、図２のフロー
と全く同様の処理が行われる。

【００４９】図７はデータベース管理システム以外のプ
ロセスのプロセッサ使用率が高い場合の処理フローであ
る。この場合は、図３のフローと全く同様の処理が行わ
れる。

【００５０】図８はすべてプロセスのプロセッサ使用率
が高い場合である。この場合は、図５の場合と同じよう
にどのプロセスを優先するかにより、方針が異なる。デ
ータベース管理システム２６を優先させる場合には、図
５のフローと全く同様の処理が行われる。

【００５１】以上のように、この実施例においては、プ
ロセッサ利用率、スワッピングの有無、およびバッファ
ヒット率を監視することによってシステム内のプロセス
の状態を管理し、その管理情報に応じてバッファ・キャ
ッシュ２５１とデータ・バッファ２６１のサイズが動的
に変更される。

【００５２】したがって、例えばデータベースにアクセ
スするプロセスが多数実行可能な状態の時などのように
データベース管理システム２６のプロセッサ使用率のみ
が高い場合には、データベース管理システム２６のデー
タ・バッファ２６１が大きくされ、オペレーティング・
システム２５のバッファ・キャッシュ２５１が小さくさ
れる。これにより、データベースの多数のデータ・ブロ
ックは、データベース管理システム２６のデータ・バッ
ファ２６１上に保持されるので、データベースに対する
平均アクセス時間が短くなり、データベースにアクセス
するプロセスの実行時間が短くなるとともに、スループ
ットを高くできる。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、実行可能なプロセスをスワップ・アウトすることな
く、データベース管理システムの負荷が高い場合にはデ
ータ・バッファを大きくして処理性能を高めるられ、通
常のファイルにアクセスするプロセスが多い場合にはバ
ッファ・キャッシュを大きくして平均アクセス時間を短
くするといった主記憶管理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係わるコンピュータシス
テムの構成を示すブロック図。

【図２】同実施例においてデータベース管理システムと
それに接続するプロセスだけがプロセッサ使用率が高い
場合のバッファサイズ変更処理を説明するフローチャー
ト。

【図３】同実施例において通常のファイルにアクセスす
るプロセスだけがプロセッサ使用率が高い場合のバッフ
ァサイズ変更処理を説明するフローチャート。

【図４】同実施例においてファイルにアクセスしないプ
ロセスだけがプロセッサ使用率が高い場合のバッファサ
イズ変更処理を説明するフローチャート。

【図５】同実施例においてデータベース管理システムと
それに接続するプロセスおよび通常のファイルにアクセ
スするプロセスのプロセッサ使用率が高い場合のバッフ
ァサイズ変更処理を説明するフローチャート。

【図６】同実施例においてデータベース管理システムと
それに接続するプロセスおよびファイルにアクセスしな
いプロセスのプロセッサ使用率が高い場合のバッファサ
イズ変更処理を説明するフローチャート。

【図７】同実施例においてデータベース管理システム以
外のプロセスのプロセッサ使用率が高い場合のバッファ
サイズ変更処理を説明するフローチャート。

【図８】同実施例においてすべてのプロセスのプロセッ
サ使用率が高い場合のバッファサイズ変更処理を説明す
るフローチャート。

【図９】従来のコンピュータシステムにおける主記憶管
理の様子を示すブロック図。

【符号の説明】

２１…コンピュータシステム、２２…プロセッサ、２３
…メモリ、２４…ディスク装置、２５…オペレーティン
グシステム、２６…データベース管理システム、２７，
２８…プロセス、２５１…バッファキャッシュ、２６１
…データバッファ、３０１…プロセス監視部３０１、３
０２…バッファ監視部、３０３…バッファサイズ調整
部。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 補助記憶装置と、実行対象の各種プロセ
   スがロードされる主記憶装置と、この主記憶装置上に割
   り当てられ、前記各プロセスによって要求された前記補
   助記憶装置のファイルデータを一時的に保持するキャッ
   シュ領域と、前記主記憶装置上にロードされたプロセス
   のうちデータベース操作を行うプロセスによって要求さ
   れた前記補助記憶装置上のデータベースのデータを一時
   的に保持するデータバッファ領域と、前記主記憶装置上
   のプロセスをスワッピング操作するスワッピング手段と
   を有するコンピュータシステムにおいて、 前記主記憶上の各種プロセスのプロセッサ使用率に基づ
   いて優先処理すべきプロセスを決定する手段と、 優先処理すべきプロセスが前記データベースのデータを
   アクセスするプロセスの時には前記データバッファ領域
   のサイズが拡大され、優先処理すべきプロセスが前記フ
   ァイルデータをアクセスするプロセスの時には前記キャ
   ッシュ領域のサイズが拡大されるように、優先処理すべ
   きプロセスに応じて前記キャッシュ領域およびデータバ
   ッファ領域それぞれのサイズを調整する手段とを具備す
   ることを特徴とするコンピュータシステム。
2. 【請求項２】 補助記憶のデータを一時的に保持するた
   めのバッファ領域を主記憶上に確保し、補助記憶からそ
   の領域へデータを読み出す、あるいはその領域から補助
   記憶へデータを書き込む機構を有するオペレーティング
   システムによって動作管理されるコンピュータシステム
   において、 主記憶上に独自のバッファ領域を持ち、その領域へ補助
   記憶にあるデータベースのデータを読み出すデータベー
   ス管理システムを動作させる際、前記オペレーティング
   システムの管理下で動作するプロセスの中でデータベー
   スにアクセスするプロセス、データベース以外のファイ
   ルにアクセスするプロセス、それ以外のプロセスそれぞ
   れについての動作状況、動作中のプロセスのスワップア
   ウトの有無、および前記２種類のバッファ領域に対する
   入出力動作を監視する手段と、 この監視手段による監視情報に基づいて、オペレーティ
   ングシステムとデータベース管理システムのバッファ領
   域の大きさを調整する手段とを具備することを特徴とす
   るコンピュータシステム。
3. 【請求項３】 データベースにアクセスするプロセスだ
   けを動作させる際、あるいはそのようなプロセスを他の
   プロセスよりも優先的に動作させる際には、それらのプ
   ロセスが動作中にスワップアウトされないという制約の
   もとで、データベース管理システムのバッファ領域を大
   きくし、オペレーティングシステムのバッファ領域を小
   さくすることを特徴とする請求項２記載のコンピュータ
   システム。
4. 【請求項４】 データベース以外のファイルにアクセス
   するプロセスだけを動作させる際、あるいはそのような
   プロセスを他のプロセスよりも優先的に動作させる際に
   は、それらのプロセスが動作中にスワップアウトされな
   いという制約のもとで、オペレーティングシステムのバ
   ッファ領域を大きくし、データベース管理システムのバ
   ッファ領域を小さくすることを特徴とする請求項２記載
   のコンピュータシステム。