JPH08110839A

JPH08110839A - 集合型データ処理装置

Info

Publication number: JPH08110839A
Application number: JP6246538A
Authority: JP
Inventors: Shiro Takagi; 志郎高木
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1994-10-12
Filing date: 1994-10-12
Publication date: 1996-04-30
Anticipated expiration: 2016-07-09
Also published as: JP3184054B2

Abstract

(57)【要約】【目的】この発明は、データへのアクセス特性を利用
して、高速でかつデータの格納順序を乱さないコンパク
ション処理を実現できる。【構成】この発明は、高頻度用の光ディスク２４上に
空き領域がなくなった際に、高頻度用の光ディスク２４
内に記憶されている頻度の低いデータを光ディスク２４
の１枚分、低頻度用の光ディスク２４に書き込み、上記
第１高頻度用の光ディスクから削除し、この削除後、高
頻度用の光ディスク２４内に記憶されているデータを上
記頻度の順に詰めて高頻度用の光ディスク２４内に書き
込み、高頻度用の光ディスク２４の１つを空領域とする
ようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複数の可搬型情報記
憶媒体としての光ディスクからなる大容量記録装置であ
る集合型データ処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、オフィス内で管理するデータ量が
増大しており、これらの大量のデータを管理するため
に、大容量である可搬型情報記憶媒体としての可搬型光
ディスク（書き換え可能な光磁気ディスクや、ＣＤ−Ｒ
ＯＭなど）を複数枚格納する格納セル部と、複数の光デ
ィスクドライブと、光ディスクドライブと格納セル間で
光ディスクを移動させるアクセッサ部（オートチェンジ
ャー）とからなる集合光ディスク装置（集合型データ処
理装置）を用いたものが多く提案されている。

【０００３】しかしながら、アクセッサ部による光ディ
スクの移動および光ディスクドライブへの装填・取り外
し処理は、他の処理に比較して非常に時間のかかる処理
であるため、「集合光ディスク装置制御方式」（特開平
５−２８６１５号公報）のように光ディスクの格納位置
を工夫して、移動距離をできるだけ少なくするものなど
が提案されている。

【０００４】また、光ディスクドライブのアクセスはハ
ードディスクと比べて遅いため、アクセスを高速化する
ために以下のような階層記憶制御を用いた装置も実用化
されている。

【０００５】これは装置内に記憶されているデータには
良く（頻繁に）アクセスされる高頻度データ（またはフ
ァイル）と、あまりアクセスされない低頻度データとが
ある性質を利用するもので、１９９２年５月発行の日経
バイトのＰ２１１〜Ｐ２１３に見られるように、ファイ
ルへの最終アクセス時間とファイルサイズから高頻度フ
ァイルと低頻度ファイルを区別し、高頻度ファイルを半
導体メモリやハードディスクなどの高速記憶デバイスに
格納し、低頻度ファイルを光ディスク上に格納するもの
である。こうすることで全てを半導体メモリやハードデ
ィスクだけで構成するよりも遥かに安価で、しかもほぼ
同じ性能をもつ装置を構成することが可能となる。

【０００６】集合光ディスク装置では、図２に示すよう
な階層記憶モデルを用いて処理の高速化を図っている。

【０００７】このモデルでは、キャッシュメモリ４、キ
ャッシュＨＤＤ５、光ディスクドライブ２２ａ〜２２ｄ
の光ディスク２４、…、オートチェンジャー内の格納セ
ル上の光ディスク２４、…の４階層の記憶デバイスから
構成され、よくアクセスされるデータほど上位の高速記
憶デバイスに記憶されている。

【０００８】さらにこのモデルでは複数の光ディスク２
４、…を高頻度用と低頻度用の２個のグループに分割
し、よくアクセスされる高頻度データを高頻度用の光デ
ィスク２４に配置し、その他の低頻度データを低頻度用
の光ディスク２４に配置し、さらに複数の高頻度用の光
ディスク２４内でもよくアクセスされる高頻度データを
特定の高頻度用の光ディスク２４に集中して配置してい
る。光ディスク番号が若い（図の左側）光ディスク２４
ほどより頻度の高いデータが格納されている。このよう
にデータの頻度に応じて光ディスク２４への格納順序を
維持することで、光ディスク２４の交換回数が削減さ
れ、性能向上が可能となる。また、光ディスク２４への
アクセスは遅く、特に光磁気ディスクへの書き込み処理
は、消去、書き込み、確認の３ステップ必要で、読み出
しの３倍も時間がかかるため、光ディスク２４への書き
込みは常にクリア済みの連続したブロックに書き込むよ
うにしている。

【０００９】データの読み出し時には、キャッシュメモ
リ４、キャッシュＨＤＤ５そして光ディスク２４の順に
探索する。キャッシュメモリ４内に存在すればキャッシ
ュメモリ４内からデータを読み出す。キャッシュメモリ
４内に存在しない場合は、キャッシュＨＤＤ５または光
ディスク２４からデータを読み出すためのキャッシュメ
モリ４にブロックを確保する。その後、キャッシュＨＤ
Ｄ５を探索し、存在すればキャッシュＨＤＤ５から、存
在しなければ光ディスク２４からデータを読み出し、確
保したキャッシュメモリ４上のブロックに書き込み後、
キャッシュメモリ４からデータを読み出す。下位記憶デ
バイスから上位記憶デバイスにデータを転送することを
ステージインと呼ぶ。

【００１０】キャッシュメモリ４の確保時、キャッシュ
メモリ４が満杯（通常は常に満杯状態）の場合は、キャ
ッシュメモリ４の中から特性（Ｖｉｃｔｉｍ）となるデ
ータを選択する。通常はデータへのアクセス時刻が最も
古いデータを追い出す選択するＬＲＵアルゴリズム（Ｌ
ｅａｓｔＲｅａｃｅｎｔｌｙＵｓｅｄＡｌｇｏｒ
ｉｔｈｍ）が用いられる。

【００１１】ＬＲＵアルゴリズムは「最近アクセスされ
たデータは今後もよくアクセスされる」という仮説に基
づき、キャッシュメモリ４の満杯時に最も過去にアクセ
スされた（ＬＲＵ）ものを追い出すものである。Procee
dings of the 1993 ACM SIGMOD vol.22,no.2のＰ２９７
〜３０６の「The LRU-K Page Replacement AlgorithmFo
r Database Disk Buffering」などで説明されている。
また、この文献では過去１回のアクセス時刻だけでなく
２回以上のアクセス時刻を用いたアルゴリズムを紹介さ
れている。

【００１２】キャッシュメモリ４内のＶｉｃｔｉｍが選
択されたデータの内容が変更されていて光ディスク２４
上のデータと異なる（Ｄｉｒｔｙ）場合は、キャッシュ
ＨＤＤ５にブロックを確保し、そこに書き込む。またＶ
ｉｃｔｉｍ選択されたデータが非常によくアクセスされ
ているが高頻度用の光ディスク２４内にまだ配置されて
いない場合もキャッシュＨＤＤ５に書き込む処理を行
う。上位記憶デバイスから下位記憶デバイスにデータを
転送することをステージアウトと呼ぶ。Ｖｉｃｔｉｍ選
択されたデータが前述の条件を満たさない場合は、その
データを単に削除し、そのキャッシュメモリ４のブロッ
クを新規読み出し用に確保する。キャッシュＨＤＤ５内
にはダーティなデータまたは、高頻度でまだ高頻度用の
光ディスク２４に未配置なデータのみが記憶されてい
る。

【００１３】キャッシュＨＤＤ５の確保時、キャッシュ
ＨＤＤ５が満杯（通常は常に満杯状態）の場合は、ＬＲ
ＵによりＶｉｃｔｉｍデータを選択し、そのデータを高
頻度用の光ディスク２４のクリア済みの連続したブロッ
クに書き込み、元の光ディスク２４上のブロックを管理
上削除しておく。

【００１４】データ書き込み時は、キャッシュメモリ４
内にデータ格納用のブロックを確保し、そこに書き込み
用データを格納する。

【００１５】図３、図４は、光ディスク２４上のブロッ
クが処理とともにどのように変化するかを示した図であ
る。光ディスク２４上は、データとして使用されている
「使用」ブロックと、ステージアウト処理により管理上
削除された「削除」ブロックと、データとして使用され
ておらずクリアされている「空」ブロックから構成され
る。

【００１６】図３の（ステージイン）は、まだ１度もア
クセスされていない初期状態を示している。４枚の高頻
度用の光ディスク２４（Ｎｏが１から４）と６枚の低頻
度用の光ディスク２４（Ｎｏが５から１０）からなり、
Ｎｏが２から１０の光ディスク２４が使用ブロックとし
て割り当てられ、Ｎｏが１の光ディスク２４は空ブロッ
クとして割り当てられていることを示している。さらに
Ｎｏが２と５の光ディスク２４内のデータに対する読み
出し要求により、キャッシュメモリ４にステージインさ
れた状態を示している。

【００１７】図４の（ステージアウト）は、キャッシュ
メモリ４の確保処理、キャッシュＨＤＤ５の確保処理に
より先ほどステージインされたデータがＶｉｃｔｉｍと
して選択され、光ディスク２４上にステージアウトされ
た状態を示している。書き込みＮｏが１の高頻度用の光
ディスク２４の「空」ブロックに行われ、そこは「空」
から「使用」ブロックに設定され、光ディスク２４上の
元のデータブロックは「使用」から「削除」ブロックと
設定される。

【００１８】このように新たに高頻度となったデータを
高頻度用の光ディスク２４に配置することで、データへ
のアクセスパターンが変動しても、高速な応答を返すこ
とが可能となる。

【００１９】データの読み出し、書き込み処理が繰り返
されると、高頻度用の光ディスク２４上の「空」ブロッ
クはダーティまたは新たに高頻度となったデータが書き
込まれて、消費され、その分他の光ディスク２４上に
「削除」ブロックができることになる。そこで複数の光
ディスク２４上に発生した「削除」ブロックを詰めて、
連続した「空」ブロックを作成するコンパクション処理
が必要となる。

【００２０】図５〜図８は従来のコンパクション処理を
示したものである。ここでは、全ての光ディスクに削除
ブロックが均等に光ディスクの１０％づつ発生したと仮
定し、１０枚の削除ブロックを詰めることで１枚の空ブ
ロックのみの光ディスクを作成することとする。

【００２１】よくアクセスされる高頻度データほど光デ
ィスクＮｏの若い光ディスク内に格納されている。コン
パクション処理によってこの格納順序が乱されると、デ
ータアクセス時の光ディスク交換回数が増加し、性能が
劣化してしまう。

【００２２】図５、図６はこの格納順序を最優先に考慮
したコンパクション処理である。まず、光ディスク（Ｎ
ｏ＝１０）の削除ブロックに、光ディスク（Ｎｏ＝９）
の使用ブロックのデータを転送する。そして光ディスク
（Ｎｏ＝９）の削除ブロックに光ディスク（Ｎｏ＝８）
の使用ブロックのデータを転送する。

【００２３】この処理を光ディスクを１枚づつ変えなが
ら行い、光ディスク（Ｎｏ＝２）の削除ブロックに光デ
ィスク（Ｎｏ＝１）の全使用ブロックのデータを転送
し、最後に光ディスク（Ｎｏ＝１）内の全ブロックをク
リアして処理を終了する。このように低頻度データを順
番に低頻度な光ディスクにシフトすることで、データの
格納順序を保つことが可能であるが、データの転送量が
非常に多く、コンパクション処理に時間がかかるという
問題があった。

【００２４】図５、図６の例では、光ディスク（Ｎｏ＝
９）から光ディスク（Ｎｏ＝１０）への転送：光ディス
クの１０％、光ディスク（Ｎｏ＝８）から光ディスク
（Ｎｏ＝９）への転送：光ディスクの２０％、…、光デ
ィスク（Ｎｏ＝１）から光ディスク（Ｎｏ＝２）への転
送：光ディスクの９０％の合計で光ディスクの４５０％
（４．５枚）分のデータ転送量が必要となる。

【００２５】図７、図８に示したコンパクション処理は
データ転送量が最小になることを最優先に考慮したコン
パクション処理である。まず、光ディスク（Ｎｏ＝１）
内の使用ブロックを、他の光ディスクの削除ブロックに
転送し、最後に光ディスク（Ｎｏ＝１）内の全ブロック
をクリアして処理を終了する。図７、図８の例では、光
ディスクの９０％（０．９枚）分のデータ転送量とな
り、図５、図６の５分の１となり、コンパクション処理
を高速化することができるが、高頻度用の光ディスク内
のデータを他の光ディスクに分散させてしまうため、デ
ータの格納順序が乱れ、データアクセス時の光ディスク
の交換回数が増加し、性能が劣化してしまうという欠点
があった。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記のよ
うな欠点を解決するために、データへのアクセス特性を
利用して、高速でかつデータの格納順序を乱さないコン
パクション処理を実現するものである。

【００２７】このようにすることで、低頻度データをど
の低頻度用の可搬型情報記憶媒体に格納しても性能に影
響しないことから、コンパクション処理をデータ転送量
が最小となることを優先する低頻度用の可搬型情報記憶
媒体に対する処理と、データ格納順序を維持することを
優先する高頻度用の可搬型情報記憶媒体に対する処理と
の２段階に分けることで、従来に比べデータ転送量が少
なく、そしてデータ格納順序が乱れないコンパクション
処理が可能となり、装置の性能を格段に向上させること
が可能となる。

【００２８】また、装置内の可搬型情報記憶媒体ドライ
ブが高頻度用の可搬型情報記憶媒体枚数以上ある場合に
は、高頻度用の可搬型情報記憶媒体が全て可搬型情報記
憶媒体に装填される確率が高いため、高頻度データをど
の高頻度用の可搬型情報記憶媒体に格納してもかまわな
いことになる。そこで高頻度用の可搬型情報記憶媒体に
対するコンパクション処理もデータ転送量を優先する処
理を行うことが可能となり、更にデータ転送量を小さく
することが可能となる。

【００２９】また、データの頻度の分散を調べ、分散が
大きくてアクセスの偏りが大きい場合にはデータの格納
順序を保存することによる性能向上寄与度が大きく、逆
に分散が小さくてアクセスの偏りが小さい場合には寄与
度が小さくなる。そこで、高頻度用の可搬型情報記憶媒
体内のデータ頻度の分散により、データ転送量を優先す
る処理とデータ格納順序を優先する処理を切り替えるこ
とで、性能を下げずにコンパクション処理の高速化が可
能となる。

【００３０】また、大容量記憶装置ではデータを信頼性
高く管理すること、例えばバッテリを設けることで、電
源遮断時のデータ消失に備える機能などが求められてい
る。しかしバッテリにもパワーを供給可能な時間が限ら
れており、一定時間の間に半導体メモリなどの揮発性記
憶デバイスに格納されたデータをハードディスクなどの
不揮発性記憶デバイスに転送することが必要となる。そ
こで、電源遮断時などの緊急時には処理が高速であるデ
ータ転送量を優先した処理を行い、非緊急時はデータ格
納順序を優先する処理を行うことで、非常に信頼性の高
い装置を提供することが可能となる。

【００３１】

【課題を解決するための手段】この発明の集合型データ
処理装置は、複数枚の可搬型情報記憶媒体を用い、これ
らの可搬型情報記憶媒体をよくアクセスされる高頻度デ
ータ格納用の複数枚の第１の可搬型情報記憶媒体とあま
りアクセスされない低頻度データ格納用の複数枚の第２
の可搬型情報記憶媒体に分けて管理し、かつ上記第１の
可搬型情報記憶媒体に頻度に合わせてデータが格納され
ており、データが低頻度状態から高頻度状態に変化した
時に、そのデータを高頻度データ格納用の第１の可搬型
情報記憶媒体上の空領域に書き込み、低頻度データ格納
用の第２の可搬型情報記憶媒体上の領域を管理上削除す
るものにおいて、上記第１の可搬型情報記憶媒体上に空
き領域がなくなった際に、上記第１の可搬型情報記憶媒
体に記憶されているデータの中で頻度の低いデータを可
搬型情報記憶媒体の１枚分、上記第２の可搬型情報記憶
媒体に書き込み、上記第１の可搬型情報記憶媒体から削
除し、この削除後、上記第１の可搬型情報記憶媒体内に
記憶されているデータを上記頻度の順に詰めて上記第１
の可搬型情報記憶媒体内に書き込み、上記第１の可搬型
情報記憶媒体の１つを空領域とする処理を行う処理手段
から構成されている。

【００３２】この発明の集合型データ処理装置は、複数
枚の可搬型情報記憶媒体を用い、これらの可搬型情報記
憶媒体をよくアクセスされる高頻度データ格納用の複数
枚の第１の可搬型情報記憶媒体とあまりアクセスされな
い低頻度データ格納用の複数枚の第２の可搬型情報記憶
媒体に分けて管理し、かつ上記第１の可搬型情報記憶媒
体に頻度に合わせてデータが格納されており、データが
低頻度状態から高頻度状態に変化した時に、そのデータ
を高頻度データ格納用の第１の可搬型情報記憶媒体上の
空領域に書き込み、低頻度データ格納用の第２の可搬型
情報記憶媒体上の領域を管理上削除するものにおいて、
上記第１の可搬型情報記憶媒体上に空き領域がなくなっ
た際に、上記第１の可搬型情報記憶媒体に記憶されてい
るデータの中で頻度の低いデータを可搬型情報記憶媒体
の１枚分、上記第２の可搬型情報記憶媒体に書き込み、
上記第１の可搬型情報記憶媒体から削除し、この削除
後、上記第１の頻度の第１の可搬型情報記憶媒体内に記
憶されているデータを上記第２の頻度以降の第１の可搬
型情報記憶媒体内にそれぞれ書き込み、上記第１の頻度
の第１の可搬型情報記憶媒体を空領域とする処理を行う
処理手段から構成されている。

【００３３】この発明の集合型データ処理装置は、複数
枚の可搬型情報記憶媒体を用い、これらの可搬型情報記
憶媒体をよくアクセスされる高頻度データ格納用の複数
枚の第１の可搬型情報記憶媒体とあまりアクセスされな
い低頻度データ格納用の複数枚の第２の可搬型情報記憶
媒体に分けて管理し、かつ上記第１の可搬型情報記憶媒
体に頻度に合わせてデータが格納されており、データが
低頻度状態から高頻度状態に変化した時に、そのデータ
を高頻度データ格納用の第１の可搬型情報記憶媒体上の
空領域に書き込み、低頻度データ格納用の第２の可搬型
情報記憶媒体上の領域を管理上削除するものにおいて、
上記第１の可搬型情報記憶媒体上に空き領域がなくなっ
た際に、上記第１の可搬型情報記憶媒体に記憶されてい
るデータの中で頻度の低いデータを可搬型情報記憶媒体
の１枚分、上記第２の可搬型情報記憶媒体に書き込み、
上記第１の可搬型情報記憶媒体から削除し、この削除
後、上記第１の頻度の第１の可搬型情報記憶媒体内に記
憶されているデータを上記第２の頻度以降の第１の可搬
型情報記憶媒体内にそれぞれ書き込み、上記第１の頻度
の第１の可搬型情報記憶媒体を空領域とする処理を行う
第１の処理手段、上記第１の可搬型情報記憶媒体上に空
き領域がなくなった際に、上記第１の可搬型情報記憶媒
体に記憶されているデータの中で頻度の低いデータを可
搬型情報記憶媒体の１枚分、上記第２の可搬型情報記憶
媒体に書き込み、上記第１の可搬型情報記憶媒体から削
除し、この削除後、上記第１の可搬型情報記憶媒体内に
記憶されているデータを上記頻度の順に詰めて上記第１
の可搬型情報記憶媒体内に書き込み、上記第１の可搬型
情報記憶媒体の１つを空領域とする処理を行う第２の処
理手段、上記第１、第２の記憶媒体の中の１つが装填さ
れ、その装填されている第１、第２の記憶媒体に対して
データの読み書きがなされる複数の駆動手段、上記第１
の可搬型情報記憶媒体の枚数が上記駆動手段の数より多
いか否かを判断する判断手段、およびこの判断手段によ
り、上記第１の可搬型情報記憶媒体の枚数が上記駆動手
段の数より多い場合、上記第２の処理手段を用いて処理
を実行し、上記第１の可搬型情報記憶媒体の枚数が上記
駆動手段の数より少ない場合、上記第１の処理手段を用
いて処理を実行する実行手段から構成されている。

【００３４】この発明の集合型データ処理装置は、複数
枚の可搬型情報記憶媒体を用い、これらの可搬型情報記
憶媒体をよくアクセスされる高頻度データ格納用の複数
枚の第１の可搬型情報記憶媒体とあまりアクセスされな
い低頻度データ格納用の複数枚の第２の可搬型情報記憶
媒体に分けて管理し、かつ上記第１の可搬型情報記憶媒
体に頻度に合わせてデータが格納されており、データが
低頻度状態から高頻度状態に変化した時に、そのデータ
を高頻度データ格納用の第１の可搬型情報記憶媒体上の
空領域に書き込み、低頻度データ格納用の第２の可搬型
情報記憶媒体上の領域を管理上削除するものにおいて、
上記第１の可搬型情報記憶媒体上に空き領域がなくなっ
た際に、上記第１の可搬型情報記憶媒体に記憶されてい
るデータの中で頻度の低いデータを可搬型情報記憶媒体
の１枚分、上記第２の可搬型情報記憶媒体に書き込み、
上記第１の可搬型情報記憶媒体から削除し、この削除
後、上記第１の頻度の第１の可搬型情報記憶媒体内に記
憶されているデータを上記第２の頻度以降の第１の可搬
型情報記憶媒体内にそれぞれ書き込み、上記第１の頻度
の第１の可搬型情報記憶媒体を空領域とする処理を行う
第１の処理手段、上記第１の可搬型情報記憶媒体上に空
き領域がなくなった際に、上記第１の可搬型情報記憶媒
体に記憶されているデータの中で頻度の低いデータを可
搬型情報記憶媒体の１枚分、上記第２の可搬型情報記憶
媒体に書き込み、上記第１の可搬型情報記憶媒体から削
除し、この削除後、上記第１の可搬型情報記憶媒体内に
記憶されているデータを上記頻度の順に詰めて上記第１
の可搬型情報記憶媒体内に書き込み、上記第１の可搬型
情報記憶媒体の１つを空領域とする処理を行う第２の処
理手段、データ頻度の分散が大きいか否かを判断する判
断手段、およびこの判断手段により、データ頻度の分散
が大きい場合、上記第１の処理手段を用いて処理を実行
し、データ頻度の分散が小さい場合、上記第２の処理手
段を用いて処理を実行する実行手段から構成されてい
る。

【００３５】この発明の集合型データ処理装置は、複数
枚の可搬型情報記憶媒体を用い、これらの可搬型情報記
憶媒体をよくアクセスされる高頻度データ格納用の複数
枚の第１の可搬型情報記憶媒体とあまりアクセスされな
い低頻度データ格納用の複数枚の第２の可搬型情報記憶
媒体に分けて管理し、かつ上記第１の可搬型情報記憶媒
体に頻度に合わせてデータが格納されており、データが
低頻度状態から高頻度状態に変化した時に、そのデータ
を高頻度データ格納用の第１の可搬型情報記憶媒体上の
空領域に書き込み、低頻度データ格納用の第２の可搬型
情報記憶媒体上の領域を管理上削除するものにおいて、
上記第１の可搬型情報記憶媒体上に空き領域がなくなっ
た際に、上記第１の可搬型情報記憶媒体に記憶されてい
るデータの中で頻度の低いデータを可搬型情報記憶媒体
の１枚分、上記第２の可搬型情報記憶媒体に書き込み、
上記第１の可搬型情報記憶媒体から削除し、この削除
後、上記第１の頻度の第１の可搬型情報記憶媒体内に記
憶されているデータを上記第２の頻度以降の第１の可搬
型情報記憶媒体内にそれぞれ書き込み、上記第１の頻度
の第１の可搬型情報記憶媒体を空領域とする処理を行う
第１の処理手段、上記第１の可搬型情報記憶媒体上に空
き領域がなくなった際に、上記第１の可搬型情報記憶媒
体に記憶されているデータの中で頻度の低いデータを可
搬型情報記憶媒体の１枚分、上記第２の可搬型情報記憶
媒体に書き込み、上記第１の可搬型情報記憶媒体から削
除し、この削除後、上記第１の可搬型情報記憶媒体内に
記憶されているデータを上記頻度の順に詰めて上記第１
の可搬型情報記憶媒体内に書き込み、上記第１の可搬型
情報記憶媒体の１つを空領域とする処理を行う第２の処
理手段、駆動時間に制限があるか否かを判断する判断手
段、およびこの判断手段により、駆動時間に制限がある
場合、上記第１の処理手段を用いて処理を実行し、駆動
時間に制限がない場合、上記第２の処理手段を用いて処
理を実行する実行手段から構成されている。

【００３６】

【作用】この発明は、複数枚の可搬型情報記憶媒体を用
い、これらの可搬型情報記憶媒体をよくアクセスされる
高頻度データ格納用の複数枚の第１の可搬型情報記憶媒
体とあまりアクセスされない低頻度データ格納用の複数
枚の第２の可搬型情報記憶媒体に分けて管理し、かつ上
記第１の可搬型情報記憶媒体に頻度に合わせてデータが
格納されており、データが低頻度状態から高頻度状態に
変化した時に、そのデータを高頻度データ格納用の第１
の可搬型情報記憶媒体上の空領域に書き込み、低頻度デ
ータ格納用の第２の可搬型情報記憶媒体上の領域を管理
上削除するものにおいて、上記第１の可搬型情報記憶媒
体上に空き領域がなくなった際に、上記第１の可搬型情
報記憶媒体に記憶されているデータの中で頻度の低いデ
ータを可搬型情報記憶媒体の１枚分、上記第２の可搬型
情報記憶媒体に書き込み、上記第１の可搬型情報記憶媒
体から削除し、この削除後、上記第１の可搬型情報記憶
媒体内に記憶されているデータを上記頻度の順に詰めて
上記第１の可搬型情報記憶媒体内に書き込み、上記第１
の可搬型情報記憶媒体の１つを空領域とするようにした
ものである。

【００３７】この発明は、複数枚の可搬型情報記憶媒体
を用い、これらの可搬型情報記憶媒体をよくアクセスさ
れる高頻度データ格納用の複数枚の第１の可搬型情報記
憶媒体とあまりアクセスされない低頻度データ格納用の
複数枚の第２の可搬型情報記憶媒体に分けて管理し、か
つ上記第１の可搬型情報記憶媒体に頻度に合わせてデー
タが格納されており、データが低頻度状態から高頻度状
態に変化した時に、そのデータを高頻度データ格納用の
第１の可搬型情報記憶媒体上の空領域に書き込み、低頻
度データ格納用の第２の可搬型情報記憶媒体上の領域を
管理上削除するものにおいて、上記第１の可搬型情報記
憶媒体上に空き領域がなくなった際に、上記第１の可搬
型情報記憶媒体に記憶されているデータの中で頻度の低
いデータを可搬型情報記憶媒体の１枚分、上記第２の可
搬型情報記憶媒体に書き込み、上記第１の可搬型情報記
憶媒体から削除し、この削除後、上記第１の頻度の第１
の可搬型情報記憶媒体内に記憶されているデータを上記
第２の頻度以降の第１の可搬型情報記憶媒体内にそれぞ
れ書き込み、上記第１の頻度の第１の可搬型情報記憶媒
体を空領域とするようにしたものである。

【００３８】この発明は、複数枚の可搬型情報記憶媒体
を用い、これらの可搬型情報記憶媒体をよくアクセスさ
れる高頻度データ格納用の複数枚の第１の可搬型情報記
憶媒体とあまりアクセスされない低頻度データ格納用の
複数枚の第２の可搬型情報記憶媒体に分けて管理し、か
つ上記第１の可搬型情報記憶媒体に頻度に合わせてデー
タが格納されており、データが低頻度状態から高頻度状
態に変化した時に、そのデータを高頻度データ格納用の
第１の可搬型情報記憶媒体上の空領域に書き込み、低頻
度データ格納用の第２の可搬型情報記憶媒体上の領域を
管理上削除するものにおいて、選択的に、上記第１の処
理手段あるいは上記第２の処理手段を用いて処理を実行
するようにしたものである。

【００３９】

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して説明する。

【００４０】図１はこの発明の集合型データ処理装置と
しての集合光ディスク装置のシステム構成図である。

【００４１】この集合光ディスク装置は、ＣＰＵ１、メ
インメモリ２、ＨＤＤ３、キャッシュメモリ４、キャッ
シュＨＤＤ５、オートチェンジャー制御部６、光ディス
クドライブ制御部７、オートチェンジャー８、および通
信制御部９によって構成されている。

【００４２】ＨＤＤ３、メインメモリ２はプログラムお
よびデータを記憶するためのものである。また、後述す
る管理テーブル１２も記憶されるようになっている。

【００４３】ＣＰＵ１は全体の動作を制御するものであ
り、ＨＤＤ３内に記憶されているプログラムをメインメ
モリ２に読み出し、この内容に従って各部を制御する。

【００４４】オートチェンジャー８は、複数の格納セル
２１ａ〜２１ｋと複数の光ディスクドライブ２２ａ〜２
２ｄとアクセッサ２３とから構成され、オートチェンジ
ャー制御部６により制御される。

【００４５】格納セル２１ａ（２１ｂ〜２１ｋ）は可搬
型情報記憶媒体としての光ディスク２４を格納するため
のものである。格納セル２１ａ〜２１ｋは番号０から１
０まであり、番号０の格納セル２１ａは光ディスクドラ
イブ２２ａ〜２２ｄと光ディスク２４を出し入れするた
めの窓であり、番号１から番号１０の１０個の格納セル
２１ｂ〜２１ｋに光ディスク２４を格納することができ
る。

【００４６】光ディスクドライブ２２ａ、…２２ｄは、
光ディスク２４へのデータの書き込みと読み出しを行う
ものである。光ディスクドライブ制御部７により４台の
光ディスクドライブ２２ａ、…２２ｄが制御される。

【００４７】アクセッサ２３は、格納セル２１ａ、…と
光ディスクドライブ２２ａ、…２２ｄ間で光ディスク２
４を移動させるものである。

【００４８】キャッシュメモリ４は不揮発性の半導体メ
モリで構成され、階層記憶の最上位の記憶デバイスであ
る。

【００４９】キャッシュＨＤＤ５は、光ディスクドライ
ブ２２ａ、…から読み出されたデータなどを記憶してお
くＨＤＤであり、階層記憶の中位の記憶デバイスであ
る。

【００５０】また、キャッシュメモリ４、キャッシュＨ
ＤＤ５は、ＬＲＵ（ＬｅａｓｔＲｅａｃｅｎｔｌｙ
Ｕｓｅｄ）方式などで管理されている。

【００５１】ＬＲＵアルゴリズムは「最近アクセスされ
たデータは今後もよくアクセスされる」という仮説に基
づき、キャッシュ満杯時に最も過去にアクセスされた
（ＬＲＵ）ものを追い出すものである。

【００５２】通信制御部９はＬＡＮ１０に接続してお
り、ＬＡＮ１０を通して外部装置から送られてくるコマ
ンドを受信し、処理結果を送信するものである。

【００５３】これらの各部はシステムバス１１により接
続されている。

【００５４】なお、光ディスク２４は光磁気ディスクで
あり、データの追記書き込みだけでなく、データの削除
や変更も可能である。

【００５５】この装置内のデータは全てのブロック単位
（１Ｋバイト（Ｋは１０２４））で管理されている。１
枚の光ディスク２４のブロック数は１Ｍバイト（Ｍは１
０２４Ｋ）で、１Ｇバイト（Ｇは１０２４Ｍ）の容量で
ある。全部で１０枚の光ディスク２４が管理されてい
る。その内９枚がデータ記憶用に使用され、残りの１枚
分は空きブロック用として確保されている。装置全体で
は９枚の光ディスク２４分の容量である９ＧバイトＭの
データを管理することができる。キャッシュメモリ４の
ブロック数は１Ｋであり、容量は１Ｍバイト（光ディス
ク分の約１％に相当）である。キャッシュＨＤＤ５のブ
ロック数は１Ｍであり、容量は１Ｇバイト（光ディスク
分の約１１％に相当）である。

【００５６】装置内では、管理する９Ｍ個のブロック
（９Ｇバイトの容量）に対して、論理的な論理ブロック
Ｎｏ（１から９Ｍ）が付けられており、各論理ブロック
は管理テーブル１２により、実際にデータが格納されて
いる光ディスク２４のＮｏと物理ブロックＮｏとアクセ
ス履歴が管理されている。物理ブロックと光ディスク２
４上の実際のブロック番号を指すものである。

【００５７】アクセス履歴は論理ブロックに対する過去
２回のアクセス時刻であり、キャッシュメモリ４または
キャッシュＨＤＤ５から追い出す論理ブロック選択時
と、論理ブロックの頻度予測時に使用される。ＬＡＮ１
０を通して送られてくるコマンドは論理ブロックに対す
る読み出しと書き込み要求である。読み出し処理時はキ
ャッシュメモリ４上にデータをロードしてから外部装置
にデータを返信し、書き込み時はキャッシュメモリ４上
に書き込むデータをロードしてから返信する。

【００５８】図２はこの装置の処理概略を示したもので
ある。

【００５９】すなわち、ＣＰＵ１の処理としてデータの
頻度を予測する高頻度判定部１ａを設け、光ディスク２
４、…を高頻度データを記憶する高頻度グループと、低
頻度データを記憶する低頻度グループに分け、高頻度デ
ータを高頻度用の光ディスク２４、…に集める処理を行
うことで、光ディスク２４、…の交換回数の削減を実現
するものである。

【００６０】また、データをキャッシュメモリ４からキ
ャッシュＨＤＤ５へステージアウト時に、そのデータが
（ダーティあるいは（高頻度かつ（高頻度用の光ディス
ク２４内に配置されていない）））の場合のみキャッシ
ュＨＤＤ５に書き込み、そうでない場合は書き込みを行
わず、単にそのデータを捨てる。この場合、データに変
更がある場合をダーティとし、データに変更がない場合
クリーンとしている。

【００６１】そして、キャッシュＨＤＤ５から光ディス
ク２４へのステージアウト時は、常に高頻度用の光ディ
スク２４の空き領域に書き込み、元の光ディスク２４上
の領域に削除マークをつけて空き領域とする処理を行
う。

【００６２】さらに、高頻度用の光ディスク２４の空き
領域が少なくなった場合は、光ディスク２４の削除マー
クの付いた空き領域を詰めて、全領域が空き領域である
光ディスク２４を作成し、その光ディスク２４を高頻度
用の光ディスク２４にするコンパクション処理を行う。

【００６３】こうすることで、キャッシュＨＤＤ５内に
はダーティなデータ、または新たに高頻度データとな
り、まだ高頻度用の光ディスク２４へ未配置なデータの
みが記憶されることになる。既に高頻度用の光ディスク
２４内に配置済みのデータはキャッシュＨＤＤ５内には
書き込まれずに、アクセスされた際には、高い確率で装
填されている高頻度用の光ディスク２４から読み出され
ることになる。そのため、キャッシュＨＤＤ５の容量と
光ディスクドライブ数分の光ディスク容量を加えた容量
分の高頻度データを光ディスク２４の交換なしにアクセ
スすることが可能となり、さらなる光ディスク２４の交
換回数の削減が可能となる。

【００６４】次に、コンパクション処理について説明す
る。

【００６５】すなわち、低頻度データが格納された低頻
度用の光ディスク２４はほとんどアクセスされないた
め、これらの低頻度データの内、相対的によくアクセス
されるものをある低頻度用の光ディスク２４に集中させ
て格納順序を保存しても、ほとんど性能向上に貢献しな
いと考えられる。つまり、低頻度データは、どの低頻度
用の光ディスク２４に格納されてもかまわないことにな
る。

【００６６】この考え方を基本としたコンパクション処
理Ａを図９〜図１１を用いて説明する。

【００６７】まず、複数枚の高頻度用の光ディスク２４
内のデータの中から相対的に低頻度なものを選択し、こ
れらの選択されたデータを複数枚の低頻度用の光ディス
ク２４の削除ブロックに転送し、複数枚の高頻度用の光
ディスク２４内に光ディスク１枚分の削除ブロックを作
成する。そのために高頻度用の光ディスク２４の現在の
全削除ブロックの数を求め、あとどの程度削除ブロック
を作成すればよいかを求める。

【００６８】そして、高頻度用の光ディスク２４の使用
ブロックの中から相対的に低頻度なデータを選択し、こ
れらのデータを低頻度用の光ディスク２４の削除ブロッ
クに転送する。この際、低頻度用の光ディスク２４内の
格納順序を考慮する必要がないため、データ転送量を抑
えることができる。

【００６９】図９〜図１１（コンパクション中）は高頻
度用の光ディスク２４内に光ディスク１枚分の削除ブロ
ックを作成された状態を示したものである。そして、高
頻度用の光ディスク２４内の削除ブロックを、図５、図
６に示した従来のデータの格納順序優先コンパクション
処理と同様に、データをより光ディスクＮｏの若い光デ
ィスク２４へ転送してシフトし、光ディスク２４（Ｎｏ
＝１）内を全部削除ブロックとし、ブロックデータをク
リア後、空ブロックとする。

【００７０】この場合のデータ転送量は、前半の処理に
光ディスク２４の６０％分と、後半の処理に１５０％分
の合計２１０％（２．１枚）分となり、高頻度用の光デ
ィスク２４内のデータ格納順序を保ち、かつ少ないデー
タ転送量でコンパクション処理が可能となる。

【００７１】装置内の光ディスクドライブが高頻度用の
光ディスク２４の枚数以上ある場合には、高頻度用の光
ディスク２４が全て光ディスクドライブ２２ａ、…に装
填される確率が高いため、高頻度データをどの高頻度用
の光ディスク２４に格納してもかまわないことになる。

【００７２】そこで、図１２〜図１４で示すコンパクシ
ョン処理Ｂの後半の処理では、図７、図８の従来のデー
タ転送量優先コンパクション処理と同様に光ディスク２
４（Ｎｏ＝１）内の使用ブロックを、他の高頻度用の光
ディスク２４の削除ブロックに転送する処理を行って
も、性能劣化とならないことになる。

【００７３】この場合のデータ転送量は、前半の処理は
図９〜図１１と同様に光ディスクの６０％分で、後半の
処理は光ディスクの７５％分で、合計１３５％（１．３
５枚）分となり、さらにコンパクション処理の高速化が
可能となる。光ディスクドライブ数が少ない場合は、全
ての高頻度用の光ディスク２４が装填できないため、図
９〜図１１に示したコンパクション処理Ａを行う必要が
ある。つまり、装置内の光ディスクドライブの数と高頻
度用の光ディスクの枚数の大小関係から、コンパクショ
ン処理ＡとＢを切り替えることで、性能を下げずにコン
パクション処理の高速化が可能となる。

【００７４】データの頻度の分散を調べることで、デー
タへのアクセスの偏り具合を知ることができる。分散が
大きい場合は偏りが大きく、分散が小さい場合は偏りが
小さいことが判る。偏りが大きい場合にはデータの格納
順序を保存することによる性能向上の寄与度が大きく、
逆に偏りが小さい場合には寄与度が小さくなる。そこ
で、データ頻度の分散により、コンパクション処理Ａと
Ｂを切り替えることで、性能を下げずにコンパクション
処理の高速化が可能となる。

【００７５】大容量記憶装置ではデータを信頼性高く管
理すること、例えばバッテリを設けることで、電源遮断
時のデータ消失に備える機能などが求められている。し
かしバッテリにもパワーを供給可能な時間が限られてお
り、一定時間の間に半導体メモリなどの揮発性記憶デバ
イスに格納されたデータをハードディスクなどの不揮発
性記憶デバイスに転送することが必要となる。そこで、
電源遮断時などの緊急時には処理が高速であるコンパク
ション処理Ｂを行い、非緊急時はデータ格納順序を保存
するコンパクション処理Ａを行うことで、非常に信頼性
の高い装置を提供することが可能となる。

【００７６】図１５から図２２にこの装置で使用する管
理テーブル１２つまり管理テーブル３１、〜３８の初期
時のものを示すものである。初期時には、この装置にデ
ータは書き込まれておらず全てのデータは０であるとす
る。

【００７７】図１５はこの装置全体のシステム構成を示
すシステム管理テーブル３１である。

【００７８】「光ディスク枚数」は、この装置で管理す
る光ディスク枚数であり、ここでは１０枚であり、それ
ぞれ光ディスクＮｏが１から１０まで割り当てられてい
る。

【００７９】「光ディスク当たりの物理ブロック数」
は、光ディスク１枚内の物理ブロック数であり、ここで
は１Ｍであり、それぞれ物理ブロックＮｏが１から１Ｍ
まで割り当てられている。１ブロックは１Ｋバイトであ
るので、光ディスク１枚の容量は１Ｇバイトとなる。

【００８０】「空き光ディスク枚数」は、空の光ディス
ク２４の枚数であり、ここでは１枚である。これはデー
タを光ディスク２４上にステージアウト書き込み時に発
生する削除ブロック用である。

【００８１】「光ディスク枚数」から「空き光ディスク
枚数」を引いた枚数が、論理ブロックを管理する論理光
ディスク枚数となり、ここでは１０−１の９枚となり、
論理ブロック数は９Ｍ個（９Ｇバイト）となる。

【００８２】「キャッシュＨＤＤブロック数」は、キャ
ッシュＨＤＤ５内のブロック数であり、ここでは１Ｍで
あり、それぞれキャッシュＨＤＤブロックＮｏが１から
１Ｍまで割り当てられている。容量は１Ｇバイトであ
り、この装置の全体管理容量（９Ｇバイト）の約１１％
に相当する。

【００８３】「キャッシュメモリブロック数」は、キャ
ッシュメモリ４内のブロック数であり、ここでは１Ｋで
あり、それぞれキャッシュメモリブロックＮｏが１から
１Ｋまで割り当てられている。容量は１Ｍバイトであ
り、この装置の全体管理容量（９Ｇバイト）の約１％に
相当する。

【００８４】「光ディスクドライブ数」は、オートチェ
ンジャー８に内蔵されている光ディスクドライブ装置２
２ａ、…の総数であり、ここでは４台であり、それぞれ
光ディスクドライブＮｏが１から４まで割り当てられて
いる。

【００８５】「高頻度枚数」は、高頻度と予測された論
理ブロックを格納する高頻度用の光ディスク２４の枚数
であり、ここでは４枚である。残りの６枚は低頻度用の
光ディスク２４となる。

【００８６】高頻度枚数には、実際によくアクセスされ
る論理ブロックの数分の光ディスク枚数をアクセスパタ
ーンの変動に応じて設定する必要がある。

【００８７】高頻度枚数が、実際に良くアクセスされる
論理ブロック数に対して小さい場合は、装填される確率
の高い光ディスク２４に配置済みである論理ブロックデ
ータでもキャッシュＨＤＤ５および別の光ディスク２４
へのステージアウト処理が発生し、ローテーション処理
が増加し、性能が低下する。逆に高頻度枚数が大きすぎ
る場合は、良くアクセスされる論理ブロックであり、ま
だ装填される確率の高い光ディスク２４への配置がされ
ていなくても、ステージアウト処理されず、つまりデー
タの光ディスク２４間での最適配置が行われず、論理ブ
ロックにアクセスすることに光ディスク２４の交換処理
が発生し、性能が低下する。

【００８８】そこで、論理ブロックのアクセス履歴を調
べ、一定期間内にアクセスされた論理ブロックの数を求
め、この数から高頻度枚数を更新する処理を設けた。

【００８９】図１６は９Ｍ個の全論理ブロックを管理す
る論理ブロック管理テーブル３２である。「光ディスク
Ｎｏ」と「物理ブロックＮｏ」は論理ブロックのデータ
が実際に格納されている光ディスク２４とその中の物理
ブロックＮｏである。「アクセス時刻１」と「アクセス
時刻２」はそれぞれ最近アクセスされた時刻とその前に
この論理ブロックが外部装置よりアクセスされた時刻で
ある。

【００９０】Ｎｏが１である論理ブロックデータはＮｏ
が１である光ディスク２４上の、Ｎｏが１である物理ブ
ロック上に格納されており、まだ１回もアクセスがない
ためアクセス時刻１と２はともに「−∞」である。

【００９１】図１７は１０枚の光ディスク２４内の物理
ブロックを管理する物理ブロック管理テーブル３３であ
り、Ｎｏが１である光ディスク２４の、Ｎｏが１である
物理ブロックから順番に管理されている。「物理フラ
グ」は対応する物理ブロックが論理ブロックとして割り
当てられて使用されているか（使用）か、未割り当てで
ブロックがクリア済み（空）か、未割り当てでブロック
が未クリア（削除）かを示す。初期状態では光ディスク
Ｎｏが２から１０の光ディスク２４内の全物理ブロック
は使用されており、光ディスクＮｏが１の光ディスク２
４内の全物理ブロックは空きに設定されている。

【００９２】図１８はキャッシュメモリ４内に格納され
ている１Ｋ個のキャッシュメモリブロックを管理するキ
ャッシュメモリブロック管理テーブル３４である。「ブ
ロックフラグ」はそのキャッシュメモリブロックが未使
用で空き（空）か、論理ブロックが割り当てられていて
データに変更なし（クリーン）か、データに変更あり
（ダーティ）かどうかを示す。クリーンかダーティの場
合は、割り当てられている論理ブロックの番号が「論理
ブロックＮｏ」に格納される。

【００９３】ここでは全てのキャッシュメモリブロック
が空きである。

【００９４】図１９はキャッシュＨＤＤ５内に格納され
ている１Ｍ個のキャッシュＨＤＤブロックを管理するキ
ャッシュＨＤＤブロック管理テーブル３５である。「ブ
ロックフラグ」はそのキャッシュＨＤＤブロックが未使
用で空き（空）か、論理ブロックが割り当てられていて
データに変更なし（クリーン）か、データに変更あり
（ダーティ）かどうかを示す。クリーンかダーティの場
合は、割り当てられている論理ブロックの番号が「論理
ブロックＮｏ」に格納される。

【００９５】ここでは全てのキャッシュＨＤＤブロック
が空きである。

【００９６】図２０はこの装置内の全ての１０枚の光デ
ィスク２４、…を管理する光ディスク管理テーブル３６
である。「格納セルＮｏ」はオートチェンジャー８内の
格納セル２１ａ、…の番号であり、光ディスク２４が光
ディスクドライブ２２ａ、…から外され時、この番号で
示される格納セル２１ａ、…に格納される。

【００９７】図２１は４台の光ディスクドライブ２２
ａ、…を管理する光ディスクドライブ管理テーブル３７
である。「光ディスクＮｏ」は各光ディスクドライブ２
２ａ、…に装填されている光ディスク２４のＮｏであ
る。

【００９８】図２２は各処理時に使用する作業用の作業
テーブル３８である。この作業テーブル３８には、論理
ブロックＮｏ、光ディスクＮｏ、アクセス間隔が対応し
て記憶されている。

【００９９】図２３から図４１にこの装置の制御部の処
理手順を表すフローチャートを示す。

【０１００】図２３はこの装置に全体処理手順を示すフ
ローチャートである。

【０１０１】まず、ＨＤＤ３に記憶されている各管理テ
ーブル３１、…を読み出し、メインメモリ２上に格納
し、ＨＤＤ３上に格納されているキャッシュメモリ４の
データを読み出し、キャッシュメモリ４上に格納する。

【０１０２】そして、光ディスクドライブ管理テーブル
３７内に設定に従って、各光ディスクドライブ２２ａ、
…に指定の光ディスク２４を装填する。

【０１０３】その後、外部装置より送信されるコマンド
を通信制御部９により受信し、各コマンドに従った処理
を行う。

【０１０４】コマンドが「論理ブロック読み出し」の場
合には、外部装置より指定された論理ブロックデータを
読み出して外部装置に送信する「論理ブロック読み出し
処理」（図２４）を行う。

【０１０５】コマンドが「論理ブロック書き込み」の場
合には、外部装置より受信したブロックデータを指定さ
れた論理ブロックへ書き込む「論理ブロック書き込み処
理」（図２５）を行う。

【０１０６】コマンドが「高頻度枚数更新」の場合に
は、論理ブロックのアクセス履歴から最適な高頻度用の
光ディスク枚数を計算して高頻度枚数を更新する「高頻
度枚数更新処理」（図３５）を行う。

【０１０７】コマンドが「他の運用管理」の場合には
「他の運用管理処理」を行う。

【０１０８】コマンドが「終了」の場合には、メインメ
モリ２内の各管理テーブル３１、…のデータとキャッシ
ュメモリ４内のデータをＨＤＤ３内に書き込み、各光デ
ィスクドライブ２２ａ、…内に装填されている光ディス
ク２４を格納セル２１ａ、…に戻し、処理を終了する。

【０１０９】図２４に指定される論理ブロック（ＬＢ
Ｎ：論理ブロックＮｏ）をキャッシュメモリ４上に読み
出し、読み出しを要求した外部装置へブロックデータを
転送する「論理ブロック読み出し処理（ＬＢＮ）」のフ
ローチャートを示す。

【０１１０】まず、論理ブロック（ＬＢＮ：論理ブロッ
クＮｏ）のアクセス履歴を更新する「アクセス履歴更新
処理」（図２６）を行う。

【０１１１】そして、キャッシュメモリ管理ブロックテ
ーブル３４をサーチして指定された論理ブロックがキャ
ッシュメモリ４内に存在するかどうかを調べる。存在す
る場合は、キャッシュメモリ４内の論理ブロックデータ
を通信制御部９により外部装置に送信し、リターンす
る。

【０１１２】キャッシュメモリ４内に指定された論理ブ
ロックが存在しない場合は、キャッシュメモリ４から空
きブロックを確保する「キャッシュメモリブロック確保
処理」（図２７、図２８）を行い、キャッシュメモリブ
ロック（ＣＢＮ）を得る。

【０１１３】次に、キャッシュＨＤＤブロック管理テー
ブル３５をサーチして指定された論理ブロックがキャッ
シュＨＤＤ５内に存在するかどうかを調べる。存在する
場合は、キャッシュＨＤＤ５内のキャッシュＨＤＤブロ
ック（ＨＢＮ）からデータを読み出し、キャッシュメモ
リブロック（ＣＢＮ）に格納する。キャッシュＨＤＤ５
内に存在しない場合は、光ディスク２４より論理ブロッ
ク（ＬＢＮ）を読み出し、キャッシュメモリブロック
（ＣＢＮ）に格納する「光ディスク読み出し処理」（図
３３）を行う。

【０１１４】その後、キャッシュメモリブロック管理テ
ーブル３４内のキャッシュメモリブロック（ＣＢＮ）に
相当する「ブロックフラグ」に「クリーン」を、「論理
ブロックＮｏ」に「ＬＢＮ」を設定し、キャッシュメモ
リ４内の論理ブロックデータを通信制御部９により外部
装置に送信し、リターンする。

【０１１５】図２５は指定された論理ブロックへデータ
を書き込む「論理ブロック書き込み処理（ＬＢＮ）」の
フローチャートである。

【０１１６】まず、論理ブロック（ＬＢＮ：論理ブロッ
クＮｏ）のアクセス履歴を更新する「アクセス履歴更新
処理」（図２６）を行う。

【０１１７】そして、指定された論理ブロックがキャッ
シュメモリ４内に存在するかどうかを調べる。存在する
場合はそのキャッシュブロック（ＣＢＮ）にデータを書
き込み、存在しない場合は「キャッシュメモリブロック
確保処理」（図２７、図２８）を行い、確保したキャッ
シュメモリブロック（ＣＢＮ）に、通信制御部９内に受
信されている書き込み用データを書き込む。

【０１１８】その後、キャッシュメモリブロック管理テ
ーブル３４内のキャッシュメモリブロック（ＣＢＮ）に
対応する「ブロックフラグ」に「ダーティ」を設定し、
「論理ブロックＮｏ」に「ＬＢＮ」を設定し、リターン
する。

【０１１９】図２６は指定された論理ブロックのアクセ
ス履歴を更新する「アクセス履歴更新処理（ＬＢＮ）」
のフローチャートを示したものである。

【０１２０】まず、現時刻から論理ブロック管理テーブ
ル３２の論理ブロック（ＬＢＮ）に対応するアクセス時
刻１を引き、変数（変数１；所定の時間間隔）に格納す
る。変数１がバースト間隔以下の場合は、このアクセス
は集中的に行われものと見なし、履歴の更新は行わな
い。バースト間隔より大きい場合は、論理ブロック（Ｌ
ＢＮ）アクセス時刻２にアクセス時刻１の値をセット
し、アクセス時刻１には現時刻を設定し、リターンす
る。この装置ではバースト間隔を６０秒を設定してい
る。つまり６０秒以内に何回アクセスしても、１回のア
クセスと見なすようにしている。

【０１２１】図２７、図２８はキャッシュメモリ４から
ブロックフラグが「空」であるキャッシュメモリブロッ
クを１個確保する「キャッシュメモリブロック確保処
理」を示すフローチャートである。

【０１２２】まず、キャッシュメモリ４内にブロックフ
ラグが「空」であるキャッシュメモリブロックがあるか
どうか調べる。ある場合はそのキャッシュメモリブロッ
クＮｏ（ＣＢＮ）をリターンする。

【０１２３】「空」であるキャッシュメモリブロックが
存在しない場合は、キャッシュメモリ４内のキャッシュ
メモリブロックの中からアクセスの最も少ないものを選
択する「Ｖｉｃｔｉｍ選択処理（キャッシュメモリ）」
（図２９）を行い、追い出すキャッシュメモリブロック
Ｎｏ（ＣＢＮ）を得る。そして、キャッシュメモリブロ
ック（ＣＢＮ）内に格納されている論理ブロックＮｏ
（ＬＢＮ）を求める。

【０１２４】次に、キャッシュメモリブロック（ＣＢ
Ｎ）のブロックフラグを調べ、「ダーティ」と設定され
ている場合は、キャッシュＨＤＤ５にステージアウトす
る。キャッシュＨＤＤ５にステージアウトする際、キャ
ッシュＨＤＤ５内にキャッシュブロック（ＣＢＮ）内に
格納されている論理ブロック（ＬＢＮ）と同じものが格
納されているキャッシュＨＤＤブロック（ＨＢＮ）があ
るかどうかを調べ、もし存在する場合は、キャッシュＨ
ＤＤブロック（ＨＢＮ）にデータを書き込む。存在しな
い場合は、新たにキャッシュＨＤＤブロックを確保する
ために「キャッシュＨＤＤブロック確保処理」（図３
１）を行い、ここで確保されたキャッシュＨＤＤブロッ
ク（ＨＢＮ）にデータを書き込む。キャッシュＨＤＤ５
へ書き込み後、キャッシュＨＤＤブロック管理テーブル
３５のキャッシュＨＤＤブロック（ＨＢＮ）に対応する
ブロックフラグにキャッシュメモリブロック（ＣＢＮ）
のブロックフラグを設定し、論理ブロックＮｏにはキャ
ッシュメモリブロック（ＣＢＮ）に格納されている論理
ブロックＮｏ（ＬＢＮ）を設定する。そして、キャッシ
ュメモリブロック管理テーブル３４のキャッシュメモリ
ブロック（ＣＢＮ）に対応するブロックフラグに「空」
を設定し、リターンする。

【０１２５】キャッシュメモリブロック（ＣＢＮ）のブ
ロックフラグが「クリーン」の場合は、キャッシュＨＤ
Ｄ５内にキャッシュメモリブロック（ＣＢＮ）と同じ論
理ブロック（ＬＢＮ）が格納されているか調べる。同じ
ものが存在すれば、キャッシュメモリブロック（ＣＢ
Ｎ）のブロックフラグを「空」に設定し、リターンす
る。同じ論理ブロック（ＬＢＮ）が存在しない場合は、
キャッシュＨＤＤ５内に空きブロックがあるかどうかを
調べ、存在する場合は、キャッシュメモリブロック（Ｃ
ＢＮ）のブロックフラグが「ダーティ」の時と同じよう
に、キャッシュメモリブロック（ＣＢＮ）をキャッシュ
ＨＤＤ５の空きブロックに書き込む処理を行い、ＣＢＮ
のブロックフラグを「空」に設定してリターンする。キ
ャッシュＨＤＤ５内に空きブロックがない場合は、論理
ブロック（ＬＢＮ）が高頻度かどうかを判定する「高頻
度判定処理」（図３０）を行い、高頻度と判定された場
合は、さらにその論理ブロック（ＬＢＮ）に対応する物
理ブロックが格納されている光ディスク２４のＮｏ（Ｏ
ＤＮ）を調べ、その値が「高頻度枚数」より小さい場合
はその論理ブロックが高頻度であるのにもかかわらず、
まだ高頻度用の光ディスク２４に配置されていないた
め、キャッシュメモリブロック（ＣＢＮ）をキャッシュ
ＨＤＤ５に書き込む処理を行い、キャッシュメモリブロ
ック（ＣＢＮ）のブロックフラグを「空」に設定し、リ
ターンする。低頻度と判定された場合、または論理ブロ
ック（ＬＢＮ）の物理ブロックが高頻度用の光ディスク
２４上に配置済みの場合は、単にキャッシュメモリブロ
ック（ＣＢＮ）のブロックフラグを「空」に設定し、リ
ターンする。

【０１２６】図２９は指定された場所（キャッシュメモ
リ４またはキャッシュＨＤＤ５）に格納されているブロ
ックの中から最もアクセスの少ないもの（Ｖｉｃｔｉ
ｍ）を選択する「Ｖｉｃｔｉｍ選択処理（ｗｈｅｒ
ｅ）」を示すフローチャートである。

【０１２７】まず、Ｖｉｃｔｉｍ選択の基本的な考え方
を説明する。論理ブロック（ＬＢＮ）のアクセス時刻１
とアクセス時刻２、そして現時刻から、Ｉ１＜＝現時刻−アクセス時刻１Ｉ２＜＝アクセス時刻１−アクセス時刻２判定アクセス間隔＜＝ｍａｘ（Ｉ１，Ｉ２）のようにして、論理ブロックのアクセス間隔を求める。
アクセス間隔の値の小さい論理ブロックはよくアクセス
されていることを示し、逆にアクセス間隔の値の大きい
論理ブロックはあまりアクセスされていないことを示す
と考えられる。そこで、キャッシュメモリ４またはキャ
ッシュＨＤＤ５から追い出すブロックを選択する処理で
は、このアクセス間隔の最も大きいもの、つまり、あま
りアクセスされていないものを選択する。

【０１２８】「Ｖｉｃｔｉｍ選択処理（ｗｈｅｒｅ）」
は、最初に、指定されるＶｉｃｔｉｍ選択場所（ｗｈｅ
ｒｅ）を判断し、キャッシュメモリ４が指定されている
場合は以下の処理を行う。

【０１２９】キャッシュメモリブロック管理テーブル３
４を参照して、ブロックフラグが「空」でない全ての行
を選択し、選択された行の論理ブロックＮｏ、アクセス
時刻１とアクセス時刻２と現時刻から求めるアクセス間
隔を作業テーブル３８の先頭行から設定する。そして、
作業テーブル３８内からアクセス間隔が最大である行を
選択し、その行の論理ブロックＮｏで示される論理ブロ
ックが格納されているキャッシュメモリブロックＮｏ
（ＣＢＮ）を求め、ＣＢＮをリターンする。

【０１３０】Ｖｉｃｔｉｍ選択場所がキャッシュＨＤＤ
５の場合は、キャッシュＨＤＤブロック管理テーブル３
５を参照して、ブロックフラグが「空」でない全ての行
を選択し、選択された行の論理ブロックＮｏ、アクセス
時刻１とアクセス時刻２と現時刻から求めるアクセス間
隔を作業テーブル３８の先頭から設定する。そして、作
業テーブル３８内からアクセス間隔が最大である行を選
択し、その行の論理ブロックＮｏで示される論理ブロッ
クが格納されているキャッシュＨＤＤブロックＮｏ（Ｈ
ＢＮ）を求め、ＨＢＮをリターンする。

【０１３１】図３０は指定された論理ブロックが高頻度
であるかどうかを判定する「高頻度判定処理（ＬＢ
Ｎ）」を示すフローチャートである。

【０１３２】まず、論理ブロック管理テーブル３２を参
照して判定する論理ブロック（ＬＢＮ）のアクセス時刻
１とアクセス時刻２と現時刻からアクセス間隔を求め
る。

【０１３３】そして、高頻度用の光ディスク２４内に格
納されている全部の論理ブロックのアクセス間隔の値の
最大値と、判定する論理ブロックのアクセス間隔を比較
し、判定する論理ブロックのアクセス間隔の方が小さい
場合は、判定する論理ブロックを高頻度と判定し、大き
い場合は低頻度と判定する。

【０１３４】図３１はキャッシュＨＤＤ５からブロック
フラグが「空」であるキャッシュＨＤＤブロックを１個
確保する「キャッシュＨＤＤブロック確保処理」を示す
フローチャートである。

【０１３５】まず、キャッシュＨＤＤ５内にブロックフ
ラグが「空」であるキャッシュＨＤＤブロックがあるか
どうかを調べ、ある場合はそのキャッシュＨＤＤブロッ
クＮｏ（ＨＢＮ）をリターンする。

【０１３６】「空」であるキャッシュＨＤＤブロックが
ない場合は、キャッシュＨＤＤ５内のキャッシュＨＤＤ
ブロックの中からアクセスの最も少ないものを選択する
「Ｖｉｃｔｉｍ選択処理（キャッシュＨＤＤ）」（図２
９）を行い、追い出すキャッシュＨＤＤブロックＮｏ
（ＨＢＮ）を得る。そして、キャッシュＨＤＤブロック
（ＨＢＮ）内に格納されている論理ブロックＮｏ（ＬＢ
Ｎ）を求める。

【０１３７】次に、選択された論理ブロック（ＬＢＮ）
の物理ブロックが格納されている光ディスク２４（ＯＤ
Ｎ）と物理ブロック（ＰＢＮ）を求め、物理ブロック管
理テーブル内の対応する物理フラグに「空」を設定す
る。その後、光ディスク２４から空きブロックを確保す
る「光ディスクブロック確保処理」（図３２）を行い、
その光ディスク２４（ＯＤＮ２）と物理ブロック（ＰＢ
Ｎ２）を得る。そして、キャッシュＨＤＤ５からキャッ
シュＨＤＤブロック（ＨＢＮ）データを読み出し、作業
メモリに格納し、作業メモリ内のデータを確保した光デ
ィスクブロック（ＯＤＮ２、ＰＢＮ２）に書き込む「光
ディスク書き込み処理（作業メモリ、ＯＤＮ２、ＯＢＮ
２）」（図３４）を行う。次に、物理ブロック管理テー
ブル３３内の新たに書き込んだ物理ブロック（ＰＢＮ
２）対応する物理フラグに「使用」を設定し、論理ブロ
ック管理テーブル３２内の論理ブロック（ＬＢＮ）に対
応する光ディスクＮｏにＯＤＮ２を、物理ブロックＮｏ
にＰＢＮ２を設定する。最後に、キャッシュＨＤＤブロ
ック管理テーブル３５内のキャッシュＨＤＤブロック
（ＨＢＮ）に対応するブロックフラグに「空」を設定
し、リターンする。

【０１３８】図３２は光ディスク２４上から物理フラグ
が「空」である物理ブロックを確保する「光ディスクブ
ロック確保処理」を示すフローチャートである。

【０１３９】物理ブロック管理テーブル３３を参照し
て、光ディスクＮｏが１である高頻度用の光ディスク２
４内に物理フラグが「空」である物理ブロックがあるか
どうかを調べ、「空」である物理ブロックがある場合は
その光ディスクＮｏ（ＯＤＮ＝１）と物理ブロックＮｏ
（ＰＢＮ）をリターンする。

【０１４０】「空」である物理ブロックがない場合は、
光ディスク２４上の削除ブロックを詰めて空ブロックを
作成する「コンパクション処理」（図３６）を行い、光
ディスクＮｏ（ＯＤＮ＝１）と物理ブロックＮｏ（ＰＢ
Ｎ＝１）をリターンする。

【０１４１】図３３は指定された論理ブロック（ＬＢ
Ｎ）に対応する光ディスク２４上の物理ブロックからデ
ータを読み出し、指定されたキャッシュメモリ４上のキ
ャッシュメモリブロック（ＣＢＮ）に格納する「光ディ
スク読み出し処理（ＬＢＮ、ＣＢＮ）」を示すフローチ
ャートである。

【０１４２】論理ブロック管理テーブル３２を探索し
て、論理ブロック（ＬＢＮ）が格納されている光ディス
ク２４（ＯＤＮ）と物理ブロック（ＰＢＮ）を求める。
そして、その光ディスク２４（ＯＤＮ）が光ディスクド
ライブ２２ａ、…に装填されているかを調べ、装填され
ている場合はその光ディスクドライブ（ＤＶＮ）２２
ａ、…内の光ディスク２４（ＯＤＮ）の物理ブロック
（ＰＢＮ）からデータを読み出し、キャッシュメモリブ
ロック（ＣＢＮ）に格納し、リターンする。

【０１４３】装填されていない場合は、装填されている
光ディスク２４の中から光ディスクＮｏが最大である光
ディスク２４（ＯＤＮ２）を選択し、この選択された光
ディスク２４を装填されている光ディスクドライブ（Ｄ
ＶＮ）２２ａ、…から取り出し、格納セル２１ａ、…に
戻す。そして、光ディスク２４（ＯＤＮ）を格納セル２
１ａ、…から取り出して、光ディスクドライブ（ＤＶ
Ｎ）２２ａ、…に装填し、光ディスクドライブ管理テー
ブル３７内の光ディスクドライブ（ＤＶＮ）２２ａ、…
に相当する光ディスクＮｏにＯＤＮを設定する。最後に
光ディスクドライブ（ＤＶＮ）２２ａ、…内の光ディス
ク２４（ＯＤＮ）の物理ブロック（ＰＢＮ）からデータ
を読み出し、キャッシュメモリブロック（ＣＢＮ）に格
納し、リターンする。

【０１４４】図３４は作業メモリ内に格納されているブ
ロックデータを指定された光ディスク２４（ＯＤＮ：光
ディスクＮｏ）の物理ブロック（ＰＢＮ：物理ブロック
Ｎｏ）へ書き込む「光ディスク書き込み処理（作業メモ
リ、ＯＤＮ、ＰＢＮ）」を示すフローチャートである。

【０１４５】光ディスク２４（ＯＤＮ）が光ディスクド
ライブ内に装填されているかどうかを調べ、装填されて
いる場合は、その光ディスクドライブ（ＤＶＮ）２２
ａ、…内の光ディスク２４（ＯＤＮ）の物理ブロック
（ＰＢＮ）へ、作業メモリ内のブロックデータを書き込
み、リターンする。

【０１４６】装填されていない場合は、装填されている
光ディスク２４の中から光ディスクＮｏが最大である光
ディスク２４（ＯＤＮ２）を選択し、この選択された光
ディスク２４を装填されている光ディスクドライブ（Ｄ
ＶＮ）２２ａ、…から取り出し、格納セルに戻す。そし
て光ディスク２４（ＯＤＮ）を格納セルから取り出し
て、光ディスクドライブ（ＤＶＮ）２２ａ、…に装填
し、光ディスクドライブ管理テーブル３７内の光ディス
クドライブ（ＤＶＮ）２２ａ、…に相当する光ディスク
Ｎｏの光ディスク２４（ＯＤＮ）を設定する。最後に光
ディスクドライブ（ＤＶＮ）２２ａ、…内の光ディスク
２４（ＯＤＮ）の物理ブロック（ＰＢＮ）へ、作業メモ
リ内のブロックデータを書き込み、リターンする。

【０１４７】図３５は「高頻度枚数更新処理（変数
２）」を示すフローチャートである。

【０１４８】論理ブロック管理テーブル３２を探索し、
アクセス時刻２が過去（変数２）の期間以内である論理
ブロックの数（Ｎ）を求める。次にＮを光ディスク当た
りの物理ブロック数で割った値と、光ディスクドライブ
数の大きい値を高頻度枚数に設定し、リターンする。

【０１４９】図３６は図９〜図１１に示した「コンパク
ション処理」を示すフローチャートである。

【０１５０】最初の状態では、図９の（コンパクション
前）のようにデータ書き込み用の光ディスクＮｏが１で
ある高頻度用の光ディスク２４の空ブロックが無くな
り、１０枚の各光ディスク２４に削除ブロックが発生し
ている。これらの削除ブロックを全部で集めると光ディ
スク１枚分となる。

【０１５１】まず、高頻度用の光ディスク２４の中から
相対的に頻度の低いブロックデータを低頻度用の光ディ
スク２４の全部の削除ブロックに転送し、低頻度用の光
ディスク２４の削除ブロックを埋める「低頻度コンパク
ション処理」（図３７）を行う、図１０の（コンパクシ
ョン中）はこの「低頻度コンパクション処理」後の状態
を示したものである。

【０１５２】そして、複数枚の高頻度用の光ディスク２
４内の削除ブロックを詰めて、１枚の全ブロックが削除
ブロックである光ディスク２４を作成するデータの頻度
による格納順序を考慮した「高頻度コンパクション処理
１」（図３８）を行う。

【０１５３】最後に、全ブロックが削除ブロックとなっ
た光ディスクＮｏが１の光ディスク２４の全ブロックを
クリアし、空ブロックとし、リターンする。

【０１５４】図３７は、「低頻度コンパクション処理」
のフローチャートである。

【０１５５】まず、全部の高頻度用の光ディスク２４の
全削除ブロック数を求め、光ディスク１枚分のブロック
数（１Ｍ）から引き、変数の「ＭＯＶＣＮＴ」に設定す
る。これは高頻度用の光ディスク２４から低頻度用の光
ディスク２４に転送するブロック数である。

【０１５６】次に、論理ブロック管理テーブル３２を参
照し、高頻度用の光ディスク２４（光ディスクＮｏが１
から４）に物理ブロックが格納されている全ての論理ブ
ロックを選択し、選択された論理ブロックの論理ブロッ
クＮｏ、光ディスクＮｏ、アクセス時刻１とアクセス時
刻２と間時刻から計算するアクセス間隔を、作業テーブ
ル３８の１行目から各行に設定する。

【０１５７】そして、この作業テーブル３８の各行をア
クセス間隔の大きい順にソート（並べ替え）する。さら
に、作業テーブル３８の上からＭＯＶＣＮＴ行のみに関
して、今度は光ディスクＮｏの小さい順にソートする。
この段階で、作業テーブル３８には、高頻度用の光ディ
スク２４から低頻度用の光ディスク２４に転送する、
「ＭＯＶＣＮＴ」個の相対的に頻度の低い論理ブロック
が、物理ブロックが格納されている光ディスク２４のＮ
ｏの小さい順に設定されたことになる。

【０１５８】次に、作業テーブル３８に設定された１行
目から「ＭＯＶＣＮＴ」個の論理ブロックに関して以下
の処理を行う。

【０１５９】まず、その論理ブロック（ＬＢＮ）に対応
する物理ブロックが格納された光ディスク２４からブロ
ックデータを読み出す、作業メモリに格納する。そし
て、読み出した物理ブロックに対応する物理ブロック管
理テーブル３３内の物理フラグを「削除」に設定する。

【０１６０】次に、物理ブロック管理テーブル３２を参
照し、光ディスクＮｏが高頻度枚数より大きい値（４よ
り大）で、かつ、物理フラグが削除である物理ブロック
を選択し（光ディスクＮｏ：ＤＳＴＯＤＮ、物理ブロッ
クＮｏ：ＤＳＴＰＢＮ）、そこに作業メモリ内のブロッ
クデータを書き込む。そして、書き込みを行った物理ブ
ロックに対応する物理ブロック管理テーブル３３内の物
理フラグに使用を設定し、論理ブロック（ＬＢＮ）に対
応する論理ブロック管理テーブル３２内の光ディスクＮ
ｏにＤＳＴＯＤＮを、物理ブロックＮｏにＤＳＴＰＢＮ
を設定する。

【０１６１】上記処理を、作業テーブル３８内に設定さ
れたＭＯＶＣＮＴ個の論理ブロックに対して行い、リタ
ーンする。

【０１６２】図３８は、データの頻度による格納順序を
考慮した「高頻度コンパクション処理１」のフローチャ
ートである。

【０１６３】光ディスクＮｏ（ｋで表す）を高頻度枚数
と同じ値から、１づつ小さくし、２までの高頻度用の光
ディスク２４に対して以下の処理を行う。高頻度枚数が
４の場合は、光ディスクＮｏが４、３、２の高頻度用の
光ディスク２４に対して処理されることになる。変数ｋ
を光ディスクＮｏとする。

【０１６４】まず、光ディスク２４（Ｎｏ＝ｋ）内の全
部の削除ブロックの数を求め、変数ＭＯＶＣＮＴに設定
する。

【０１６５】そして、論理ブロック管理テーブル３２を
参照して、光ディスクＮｏがｋより小さい高頻度用の光
ディスク２４内に物理ブロックが格納されている全ての
論理ブロックを選択し、選択された論理ブロックの論理
ブロックＮｏ、対応する物理ブロックが格納されている
光ディスクＮｏ、アクセス時刻１とアクセス時刻２と現
時刻から計算するアクセス間隔を、作業テーブル３８の
１行目から順に設定する。

【０１６６】次に、作業テーブル３８内の各行を、アク
セス間隔の大きい順にソートする。更に、１行目からＭ
ＯＶＣＮＴ行に対してのみ、光ディスクＮｏの大きい順
にソートする。この段階で、作業テーブル３８内には、
高頻度用の光ディスク２４内の相対的に頻度の低い論理
ブロックがＭＯＶＣＮＴ個、対応する物理ブロックの格
納先である光ディスク２４のＮｏの大きい順に格納され
たことになる。

【０１６７】そして、作業テーブル３８に設定されたＭ
ＯＶＣＮＴ個の論理ブロックに関して、光ディスクＮｏ
がｋの高頻度用の光ディスク２４の転送する処理を行
う。

【０１６８】以上の処理を、光ディスクＮｏが２の光デ
ィスク２４に対して行い、リターンする。

【０１６９】このようにコンパクション処理を２段階で
行うことで、データ格納順序を乱さずに、従来に比べて
データ転送量を減少させることが可能になる。

【０１７０】図３９は、他のコンパクション処理２を示
したフローチャートである。

【０１７１】この処理では、前半の高頻度用の光ディス
ク２４内の相対的に低頻度なブロックデータを低頻度用
の光ディスク２４の削除ブロックに転送する「低頻度コ
ンパクション処理」までは、図３６に示したコンパクシ
ョン処理と同じであるが、以降が異なる。

【０１７２】まず、装置内の光ディスクドライブ数と、
高頻度用の光ディスク２４の枚数（高頻度枚数）とを比
較する。光ディスクドライブ数の方が少ない場合は、図
３６の場合と同じデータの核の順序を優先した「高頻度
コンパクション処理１」（図３８）を行い、光ディスク
ドライブ数が高頻度枚数以上の場合は、データ転送量を
優先する「高頻度コンパクション処理２」（図４０）を
行う。

【０１７３】光ディスクドライブ数が高頻度枚数以上の
場合は、ほとんど全ての高頻度用の光ディスク２４を装
置内のどれかを光ディスクドライブ２２ａ、…に装填さ
れた状態に保てるため、高頻度ブロックデータをどの高
頻度用の光ディスク２４に格納しても、性能に影響がな
いことになる。また、ブロックデータへのアクセスが複
数の光ディスクドライブ２２ａ、…に分散されるため、
高速応答が可能になるという効果もある。

【０１７４】逆に、光ディスクドライブ２２ａ、…の数
が高頻度枚数より小さい場合は、一部の高頻度用の光デ
ィスク２４しか光ディスクドライブ２２ａ、…に装填し
ておけないため、複数の高頻度用の光ディスク２４内の
格納されるブロックデータの中でよりよくアクセスされ
る高頻度ブロックデータを、より光ディスクＮｏの小さ
い高頻度用の光ディスク２４に集めておくことが必要に
なる。そこで、図３９に示した「コンパクション処理
２」では、光ディスクドライブ数が高頻度枚数より小さ
い場合は、データ格納順序を優先する「高頻度コンパク
ション処理１」（図３８）を行っている。

【０１７５】図４０は、データ転送量を優先する「高頻
度コンパクション処理２」のフローチャートを示したも
のである。この処理は図１３の（コンパクション中）で
示す状態から、光ディスクＮｏが１の高頻度用の光ディ
スク２４の全使用ブロックを、他の高頻度用の光ディス
ク２４の削除ブロックへ転送するものである。

【０１７６】光ディスクＮｏ（変数ｋで表す）が２から
高頻度枚数と同じ値までの高頻度用の光ディスク２４に
対して以下の処理を行う。

【０１７７】最初に、光ディスクＮｏがｋである高頻度
用の光ディスク２４の全削除ブロック数を求め、変数Ｍ
ＯＶＣＮＴに設定する。

【０１７８】次に、論理ブロック管理テーブル３２を参
照して、光ディスクＮｏが１である高頻度用の光ディス
ク２４に物理ブロックが格納されている論理ブロック
を、ＭＯＶＣＮＴ個選択し、作業テーブル３８の１行目
から選択された論理ブロックのＮｏを設定する。

【０１７９】そして、作業テーブル３８に設定された全
ての論理ブロックに対応する物理ブロックを、光ディス
クＮｏが１の高頻度用の光ディスク２４から、光ディス
クＮｏがｋである高頻度用の光ディスク２４の削除ブロ
ックに転送し、物理ブロック管理テーブル３３を更新す
る。

【０１８０】以上の処理を光ディスクＮｏが高頻度枚数
と同じ値になるまで行い、リターンする。

【０１８１】このように光ディスクドライブ数が高頻度
枚数以上の場合には、高頻度用の光ディスク２４内での
データ格納順序を無視したデータ転送量の更に少ないコ
ンパクション処理が可能となり、更に高速化が可能とな
る。

【０１８２】図４１は、更に別のコンパクション処理３
のフローチャートを示したものである。

【０１８３】まず、「低頻度コンパクション処理」（図
３７）を行い、複数の高頻度用の光ディスク２４に光デ
ィスク１枚分の削除ブロックを作成した後、高頻度用の
光ディスク２４内に物理ブロックが格納されている全論
理ブロックのアクセス間隔の分散を求め、分散が大きい
場合はデータ格納順序を優先した「高頻度コンパクショ
ン処理１」（図３８）を行い、小さい場合はデータ転送
量を優先した「高頻度コンパクション処理２」（図４
０）を行うものである。

【０１８４】図４２は、更に別のコンパクション処理４
のフローチャートを示したものである。

【０１８５】まず、「低頻度コンパクション処理」（図
３７）を行い、高頻度用の光ディスク２４に光ディスク
１枚分の削除領域を作成した後、装置の現在の状態が緊
急でない場合はデータ格納順序を優先した「高頻度コン
パクション処理１」（図３８）を行い、緊急である場合
はデータ転送量を優先した「高頻度コンパクション処理
２」（図４０）を行うものである。

【０１８６】上記したように、データへのアクセス特性
を利用して、高速でかつデータの格納順序を乱さないコ
ンパクション処理を実現するものである。

【０１８７】このようにすることで、低頻度データをど
の低頻度用の光ディスクに格納しても性能に影響しない
ことから、コンパクション処理をデータ転送量が最小と
なることを優先する低頻度用の光ディスクに対する処理
と、データ格納順序を維持することを優先する高頻度用
の光ディスクに対する処理との２段階に分けることで、
従来に比べデータ転送量が少なく、そしてデータ格納順
序が乱れないコンパクション処理が可能となり、装置の
性能を格段に向上させることが可能となる。

【０１８８】また、装置内の光ディスクドライブが高頻
度用の光ディスク枚数以上ある場合には、高頻度用の光
ディスクが全て光ディスクに装填される確率が高いた
め、高頻度データをどの高頻度用の光ディスクに格納し
てもかまわないことになる。そこで高頻度用の光ディス
クに対するコンパクション処理もデータ転送量を優先す
る処理を行うことが可能となり、更にデータ転送量を小
さくすることが可能となる。

【０１８９】また、データの頻度の分散を調べ、分散が
大きくてアクセスの偏りが大きい場合にはデータの格納
順序を保存することによる性能向上寄与度が大きく、逆
に分散が小さくてアクセスの偏りが小さい場合には寄与
度が小さくなる。そこで、高頻度用の光ディスク内のデ
ータ頻度の分散により、データ転送量を優先する処理と
データ格納順序を優先する処理を切り替えることで、性
能を下げずにコンパクション処理の高速化が可能とな
る。

【０１９０】また、大容量記憶装置ではデータを信頼性
高く管理すること、例えばバッテリを設けることで、電
源遮断時のデータ消失に備える機能などが求められてい
る。しかしバッテリにもパワーを供給可能な時間が限ら
れており、一定時間の間に半導体メモリなどの揮発性記
憶デバイスに格納されたデータをハードディスクなどの
不揮発性記憶デバイスに転送することが必要となる。そ
こで、電源遮断時などの緊急時には処理が高速であるデ
ータ転送量を優先した処理を行い、非緊急時はデータ格
納順序を優先する処理を行うことで、非常に信頼性の高
い装置を提供することが可能となる。

【０１９１】

【発明の効果】以上説明したように、データへのアクセ
ス特性を利用して、高速でかつデータの格納順序を乱さ
ないコンパクション処理を実現するものである。

【０１９２】このようにすることで、低頻度データをど
の低頻度用の可搬型情報記憶媒体に格納しても性能に影
響しないことから、コンパクション処理をデータ転送量
が最小となることを優先する低頻度用の可搬型情報記憶
媒体に対する処理と、データ格納順序を維持することを
優先する高頻度用の可搬型情報記憶媒体に対する処理と
の２段階に分けることで、従来に比べデータ転送量が少
なく、そしてデータ格納順序が乱れないコンパクション
処理が可能となり、装置の性能を格段に向上させること
が可能となる。

【０１９３】また、装置内の可搬型情報記憶媒体ドライ
ブが高頻度用の可搬型情報記憶媒体枚数以上ある場合に
は、高頻度用の可搬型情報記憶媒体が全て可搬型情報記
憶媒体に装填される確率が高いため、高頻度データをど
の高頻度用の可搬型情報記憶媒体に格納してもかまわな
いことになる。そこで高頻度用の可搬型情報記憶媒体に
対するコンパクション処理もデータ転送量を優先する処
理を行うことが可能となり、更にデータ転送量を小さく
することが可能となる。

【０１９４】また、データの頻度の分散を調べ、分散が
大きくてアクセスの偏りが大きい場合にはデータの格納
順序を保存することによる性能向上寄与度が大きく、逆
に分散が小さくてアクセスの偏りが小さい場合には寄与
度が小さくなる。そこで、高頻度用の可搬型情報記憶媒
体内のデータ頻度の分散により、データ転送量を優先す
る処理とデータ格納順序を優先する処理を切り替えるこ
とで、性能を下げずにコンパクション処理の高速化が可
能となる。

【０１９５】また、大容量記憶装置ではデータを信頼性
高く管理すること、例えばバッテリを設けることで、電
源遮断時のデータ消失に備える機能などが求められてい
る。しかしバッテリにもパワーを供給可能な時間が限ら
れており、一定時間の間に半導体メモリなどの揮発性記
憶デバイスに格納されたデータをハードディスクなどの
不揮発性記憶デバイスに転送することが必要となる。そ
こで、電源遮断時などの緊急時には処理が高速であるデ
ータ転送量を優先した処理を行い、非緊急時はデータ格
納順序を優先する処理を行うことで、非常に信頼性の高
い装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例における集合光ディスク装
置の全体の構成を示すブロック図。

【図２】この発明の集合光ディスク装置における階層記
憶モデルを示す図。

【図３】ステージイン処理の概略を示す図。

【図４】ステージアウト処理の概略を示す図。

【図５】従来のデータ格納順序優先コンパクション処理
の概略を示す図。

【図６】従来のデータ格納順序優先コンパクション処理
の概略を示す図。

【図７】従来のデータ転送量優先コンパクション処理の
概略を示す図。

【図８】従来のデータ転送量優先コンパクション処理の
概略を示す図。

【図９】この発明のデータ格納順序優先コンパクション
処理の概略を示す図。

【図１０】この発明のデータ格納順序優先コンパクショ
ン処理の概略を示す図。

【図１１】この発明のデータ格納順序優先コンパクショ
ン処理の概略を示す図。

【図１２】この発明のデータ転送量優先コンパクション
処理の概略を示す図。

【図１３】この発明のデータ転送量優先コンパクション
処理の概略を示す図。

【図１４】この発明のデータ転送量優先コンパクション
処理の概略を示す図。

【図１５】システム管理テーブルの記憶例を示す図。

【図１６】論理ブロック管理テーブルの記憶例を示す
図。

【図１７】物理ブロック管理テーブルの記憶例を示す
図。

【図１８】キャッシュメモリブロック管理テーブルの記
憶例を示す図。

【図１９】キャッシュＨＤＤブロック管理テーブルの記
憶例を示す図。

【図２０】光ディスク管理テーブルの記憶例を示す図。

【図２１】光ディスクドライブ管理テーブルの記憶例を
示す図。

【図２２】作業テーブルの構成例を示す図。

【図２３】光ディスク装置の処理を説明するためのフロ
ーチャート。

【図２４】論理ブロック読み出し処理を説明するための
フローチャート。

【図２５】論理ブロック書き込み処理を説明するための
フローチャート。

【図２６】アクセス履歴更新処理を説明するためのフロ
ーチャート。

【図２７】キャッシュメモリブロック確保処理を説明す
るためのフローチャート。

【図２８】キャッシュメモリブロック確保処理を説明す
るためのフローチャート。

【図２９】Ｖｉｃｔｉｍ選択処理を説明するためのフロ
ーチャート。

【図３０】高頻度判定処理を説明するためのフローチャ
ート。

【図３１】キャッシュＨＤＤブロック確保処理を説明す
るためのフローチャート。

【図３２】光ディスクブロック確保処理を説明するため
のフローチャート。

【図３３】光ディスク読み出し処理を説明するためのフ
ローチャート。

【図３４】光ディスク書き込み処理を説明するためのフ
ローチャート。

【図３５】高頻度枚数更新処理を説明するためのフロー
チャート。

【図３６】コンパクション処理を説明するためのフロー
チャート。

【図３７】低頻度コンパクション処理を説明するための
フローチャート。

【図３８】データ格納順序優先の高頻度コンパクション
処理を説明するためのフローチャート。

【図３９】コンパクション処理を説明するためのフロー
チャート。

【図４０】データ転送量優先の高頻度コンパクション処
理を説明するためのフローチャート。

【図４１】コンパクション処理を説明するためのフロー
チャート。

【図４２】コンパクション処理を説明するためのフロー
チャート。

【符号の説明】１…ＣＰＵ２…メインメモリ３…ＨＤＤ４…キャッシュメモリ５…キャッシュＨＤＤ６…オートチェンジャー制御部７…光ディスクドライブ制御部８…オートチェンジャー９…通信制御部１０…ＬＡＮ１２…管理テーブル２１ａ〜２１ｋ…格納セル２２ａ〜２２ｄ…光ディスクドライブ２４、〜…光ディスク（可搬型情報記憶媒体）３１…システム管理テーブル３２…論理ブロック管理テーブル３３…物理ブロック管理テーブル３４…キャッシュメモリブロック管理テーブル３５…キャッシュＨＤＤブロック管理テーブル３６…光ディスク管理テーブル３７…光ディスクドライブ管理テーブル３８…作業テーブル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数枚の可搬型情報記憶媒体を用い、こ
れらの可搬型情報記憶媒体をよくアクセスされる高頻度
データ格納用の複数枚の第１の可搬型情報記憶媒体とあ
まりアクセスされない低頻度データ格納用の複数枚の第
２の可搬型情報記憶媒体に分けて管理し、かつ上記第１
の可搬型情報記憶媒体に頻度に合わせてデータが格納さ
れており、データが低頻度状態から高頻度状態に変化し
た時に、そのデータを高頻度データ格納用の第１の可搬
型情報記憶媒体上の空領域に書き込み、低頻度データ格
納用の第２の可搬型情報記憶媒体上の領域を管理上削除
する集合型データ処理装置において、上記第１の可搬型情報記憶媒体上に空き領域がなくなっ
た際に、上記第１の可搬型情報記憶媒体に記憶されてい
るデータの中で頻度の低いデータを可搬型情報記憶媒体
の１枚分、上記第２の可搬型情報記憶媒体に書き込み、
上記第１の可搬型情報記憶媒体から削除し、この削除
後、上記第１の可搬型情報記憶媒体内に記憶されている
データを上記頻度の順に詰めて上記第１の可搬型情報記
憶媒体内に書き込み、上記第１の可搬型情報記憶媒体の
１つを空領域とする処理を行う処理手段を具備したこと
を特徴とする集合型データ処理装置。
【請求項２】複数枚の可搬型情報記憶媒体を用い、こ
れらの可搬型情報記憶媒体をよくアクセスされる高頻度
データ格納用の複数枚の第１の可搬型情報記憶媒体とあ
まりアクセスされない低頻度データ格納用の複数枚の第
２の可搬型情報記憶媒体に分けて管理し、かつ上記第１
の可搬型情報記憶媒体に頻度に合わせてデータが格納さ
れており、データが低頻度状態から高頻度状態に変化し
た時に、そのデータを高頻度データ格納用の第１の可搬
型情報記憶媒体上の空領域に書き込み、低頻度データ格
納用の第２の可搬型情報記憶媒体上の領域を管理上削除
する集合型データ処理装置において、上記第１の可搬型情報記憶媒体上に空き領域がなくなっ
た際に、上記第１の可搬型情報記憶媒体に記憶されてい
るデータの中で頻度の低いデータを可搬型情報記憶媒体
の１枚分、上記第２の可搬型情報記憶媒体に書き込み、
上記第１の可搬型情報記憶媒体から削除し、この削除
後、上記第１の頻度の第１の可搬型情報記憶媒体内に記
憶されているデータを上記第２の頻度以降の第１の可搬
型情報記憶媒体内にそれぞれ書き込み、上記第１の頻度
の第１の可搬型情報記憶媒体を空領域とする処理を行う
処理手段を具備したことを特徴とする集合型データ処理
装置。
【請求項３】複数枚の可搬型情報記憶媒体を用い、こ
れらの可搬型情報記憶媒体をよくアクセスされる高頻度
データ格納用の複数枚の第１の可搬型情報記憶媒体とあ
まりアクセスされない低頻度データ格納用の複数枚の第
２の可搬型情報記憶媒体に分けて管理し、かつ上記第１
の可搬型情報記憶媒体に頻度に合わせてデータが格納さ
れており、データが低頻度状態から高頻度状態に変化し
た時に、そのデータを高頻度データ格納用の第１の可搬
型情報記憶媒体上の空領域に書き込み、低頻度データ格
納用の第２の可搬型情報記憶媒体上の領域を管理上削除
する集合型データ処理装置において、上記第１の可搬型情報記憶媒体上に空き領域がなくなっ
た際に、上記第１の可搬型情報記憶媒体に記憶されてい
るデータの中で頻度の低いデータを可搬型情報記憶媒体
の１枚分、上記第２の可搬型情報記憶媒体に書き込み、
上記第１の可搬型情報記憶媒体から削除し、この削除
後、上記第１の頻度の第１の可搬型情報記憶媒体内に記
憶されているデータを上記第２の頻度以降の第１の可搬
型情報記憶媒体内にそれぞれ書き込み、上記第１の頻度
の第１の可搬型情報記憶媒体を空領域とする処理を行う
第１の処理手段と、上記第１の可搬型情報記憶媒体上に空き領域がなくなっ
た際に、上記第１の可搬型情報記憶媒体に記憶されてい
るデータの中で頻度の低いデータを可搬型情報記憶媒体
の１枚分、上記第２の可搬型情報記憶媒体に書き込み、
上記第１の可搬型情報記憶媒体から削除し、この削除
後、上記第１の可搬型情報記憶媒体内に記憶されている
データを上記頻度の順に詰めて上記第１の可搬型情報記
憶媒体内に書き込み、上記第１の可搬型情報記憶媒体の
１つを空領域とする処理を行う第２の処理手段と、上記第１、第２の記憶媒体の中の１つが装填され、その
装填されている第１、第２の記憶媒体に対してデータの
読み書きがなされる複数の駆動手段と、上記第１の可搬型情報記憶媒体の枚数が上記駆動手段の
数より多いか否かを判断する判断手段と、この判断手段により、上記第１の可搬型情報記憶媒体の
枚数が上記駆動手段の数より多い場合、上記第２の処理
手段を用いて処理を実行し、上記第１の可搬型情報記憶
媒体の枚数が上記駆動手段の数より少ない場合、上記第
１の処理手段を用いて処理を実行する実行手段と、を具備したことを特徴とする集合型データ処理装置。
【請求項４】複数枚の可搬型情報記憶媒体を用い、こ
れらの可搬型情報記憶媒体をよくアクセスされる高頻度
データ格納用の複数枚の第１の可搬型情報記憶媒体とあ
まりアクセスされない低頻度データ格納用の複数枚の第
２の可搬型情報記憶媒体に分けて管理し、かつ上記第１
の可搬型情報記憶媒体に頻度に合わせてデータが格納さ
れており、データが低頻度状態から高頻度状態に変化し
た時に、そのデータを高頻度データ格納用の第１の可搬
型情報記憶媒体上の空領域に書き込み、低頻度データ格
納用の第２の可搬型情報記憶媒体上の領域を管理上削除
する集合型データ処理装置において、上記第１の可搬型情報記憶媒体上に空き領域がなくなっ
た際に、上記第１の可搬型情報記憶媒体に記憶されてい
るデータの中で頻度の低いデータを可搬型情報記憶媒体
の１枚分、上記第２の可搬型情報記憶媒体に書き込み、
上記第１の可搬型情報記憶媒体から削除し、この削除
後、上記第１の頻度の第１の可搬型情報記憶媒体内に記
憶されているデータを上記第２の頻度以降の第１の可搬
型情報記憶媒体内にそれぞれ書き込み、上記第１の頻度
の第１の可搬型情報記憶媒体を空領域とする処理を行う
第１の処理手段と、上記第１の可搬型情報記憶媒体上に空き領域がなくなっ
た際に、上記第１の可搬型情報記憶媒体に記憶されてい
るデータの中で頻度の低いデータを可搬型情報記憶媒体
の１枚分、上記第２の可搬型情報記憶媒体に書き込み、
上記第１の可搬型情報記憶媒体から削除し、この削除
後、上記第１の可搬型情報記憶媒体内に記憶されている
データを上記頻度の順に詰めて上記第１の可搬型情報記
憶媒体内に書き込み、上記第１の可搬型情報記憶媒体の
１つを空領域とする処理を行う第２の処理手段と、データ頻度の分散が大きいか否かを判断する判断手段
と、この判断手段により、データ頻度の分散が大きい場合、
上記第１の処理手段を用いて処理を実行し、データ頻度
の分散が小さい場合、上記第２の処理手段を用いて処理
を実行する実行手段と、を具備したことを特徴とする集合型データ処理装置。
【請求項５】複数枚の可搬型情報記憶媒体を用い、こ
れらの可搬型情報記憶媒体をよくアクセスされる高頻度
データ格納用の複数枚の第１の可搬型情報記憶媒体とあ
まりアクセスされない低頻度データ格納用の複数枚の第
２の可搬型情報記憶媒体に分けて管理し、かつ上記第１
の可搬型情報記憶媒体に頻度に合わせてデータが格納さ
れており、データが低頻度状態から高頻度状態に変化し
た時に、そのデータを高頻度データ格納用の第１の可搬
型情報記憶媒体上の空領域に書き込み、低頻度データ格
納用の第２の可搬型情報記憶媒体上の領域を管理上削除
する集合型データ処理装置において、上記第１の可搬型情報記憶媒体上に空き領域がなくなっ
た際に、上記第１の可搬型情報記憶媒体に記憶されてい
るデータの中で頻度の低いデータを可搬型情報記憶媒体
の１枚分、上記第２の可搬型情報記憶媒体に書き込み、
上記第１の可搬型情報記憶媒体から削除し、この削除
後、上記第１の頻度の第１の可搬型情報記憶媒体内に記
憶されているデータを上記第２の頻度以降の第１の可搬
型情報記憶媒体内にそれぞれ書き込み、上記第１の頻度
の第１の可搬型情報記憶媒体を空領域とする処理を行う
第１の処理手段と、上記第１の可搬型情報記憶媒体上に空き領域がなくなっ
た際に、上記第１の可搬型情報記憶媒体に記憶されてい
るデータの中で頻度の低いデータを可搬型情報記憶媒体
の１枚分、上記第２の可搬型情報記憶媒体に書き込み、
上記第１の可搬型情報記憶媒体から削除し、この削除
後、上記第１の可搬型情報記憶媒体内に記憶されている
データを上記頻度の順に詰めて上記第１の可搬型情報記
憶媒体内に書き込み、上記第１の可搬型情報記憶媒体の
１つを空領域とする処理を行う第２の処理手段と、駆動時間に制限があるか否かを判断する判断手段と、この判断手段により、駆動時間に制限がある場合、上記
第１の処理手段を用いて処理を実行し、駆動時間に制限
がない場合、上記第２の処理手段を用いて処理を実行す
る実行手段と、を具備したことを特徴とする集合型データ処理装置。