JPH08263389A - データのバックアップ方法 - Google Patents

データのバックアップ方法

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JPH08263389A
JPH08263389A JP7062600A JP6260095A JPH08263389A JP H08263389 A JPH08263389 A JP H08263389A JP 7062600 A JP7062600 A JP 7062600A JP 6260095 A JP6260095 A JP 6260095A JP H08263389 A JPH08263389 A JP H08263389A
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JP
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backup
data
block
bit
bitmap
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JP7062600A
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Shuichi Sasagawa
修一 笹川
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 バックアップ先となる二次記憶装置での記憶
容量を最小限に抑えると同時に、バックアップ所要時間
を増加させることになるアクセス速度の遅い二次記憶装
置での検索を必要としないデータのバックアップ方法を
提供すること。 【構成】 情報処理装置に接続される第1の二次記憶装
置の記憶領域を予め定められた大きさの分割記憶領域に
分割し、前記分割記憶領域毎に1ビットを対応させたビ
ットマップを作成しておき、前記分割記憶領域にデータ
が記憶される毎に対応するビットを記憶データ有りの状
態に設定し、第1の二次記憶装置のバックアップが指示
されたならば、前記ビットマップの各ビットを調べ、デ
ータが記憶されていることを示すビットのみに対応する
分割記憶領域のデータと、前記ビットマップとをバック
アップ先となる第2の二次記憶装置に複写する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、二次記憶装置に記憶さ
れるデータのバックアップ方法に係わり、特に、バック
アップに要する時間の短縮化およびバックアップ装置の
省容量化に有効な技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、情報処理装置に対する信頼性の要
求が著しく向上してきているが、ソフトウエアおよびハ
ードウエアの障害によるデータ破壊、あるいはオペレー
ションミスによるデータ破壊に対する防衛手段として
は、二次記憶装置のデータを他の二次記憶装置(外部記
憶装置)にバックアップしておく以外に対応策がない。
【0003】二次記憶装置のバックアップ方法として
は、1992年にHewlett Packerd社が
発行したMarty Pooniatowski著の
「THEHP−UX System Administ
rator’s ”How To” Book」に記載
されるバックアップ方法が代表的である。
【0004】このバックアップ方法には、(1)データ
の格納状態に関わらずバックアップ元である二次記憶装
置の内容全てをバックアップ先となる二次記憶装置(外
部記憶装置)に”dd”コマンド等で複写する方法と、
(2)バックアップ元である二次記憶装置のデータ使用
状況を順次調べ、記憶されているデータだけをバックア
ップ先である二次記憶装置に”fbackup”コマン
ド等で複写する方法がある。
【0005】(1)に示すバックアップ方法にあって
は、(a)ブロックを連続的に複写することよって、単
位容量あたりのバックアップを高速に実行できる。
【0006】(b)バックアップ元とバックアップ先の
内容が完全に一致するように複写を実行するため、同一
性の検証を行う際には両方のデータを先頭から順番に比
較するだけでよい。
【0007】(c)バックアップ元とバックアップ先の
内容が完全に一致するため、バックアップと同じ手順で
複写する方向を逆にするだけでリストア(バックアップ
データの復元)が完了する、という利点がある。
【0008】一方、(2)に示すバックアップ方法にあ
っては、ファイルの管理情報とデータ領域の両方を検索
し、別々に二次記憶装置にバックアップすることによ
り、(a)ファイルの格納位置,名称およびタイムスタ
ンプといった管理情報を基に、バックアップの対象の選
択を容易にできる。
【0009】(b)実際にファイルとして使用中の領域
で、特に選択したファイルのみをバックアップ対象とす
ることができるため、バックアップ先となる二次記憶装
置の記憶容量が、バックアップ元での使用容量以下に抑
えられる、という利点がある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、情報処
理システムの大規模化に伴い、二次記憶装置の容量も増
加の一途にあり、それに伴いバックアップに要する時間
の増加および必要容量の確保が困難となっている。
【0011】しかしながら、(1)のバックアップ方法
にあっては、バックアップ元での使用容量とは関係な
く、未使用領域をも複写されてしまうため、バックアッ
プ先となる二次記憶装置にもバックアップ元と同じ容量
が必要となる。
【0012】すなわち、バックアップ元での使用領域が
少ない場合であっても、バックアップに要する容量およ
び時間はバックアップ元での使用領域が多い場合と同じ
となり、バックアップ効率が非常に悪いという問題があ
った。
【0013】一方、(2)のバックアップ方法にあって
は、バックアップ対象となるファイル毎にアクセス速度
の遅い二次記憶装置内を逐一検索する必要があるため、
バックアップに要する時間が増加してしまうという問題
があった。
【0014】本発明の目的は、バックアップ先となる二
次記憶装置での記憶容量を最小限に抑えると同時に、バ
ックアップ所要時間を増加させることになるアクセス速
度の遅い二次記憶装置での検索を必要としないデータの
バックアップ方法を提供することにある。
【0015】本発明の前記目的と新規な特徴は、本明細
書の記述及び添付図面によって明らかになるであろう。
【0016】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。
【0017】第1の二次記憶装置の記憶領域を予め定め
られた大きさの分割記憶領域に分割し、前記分割記憶領
域毎に1ビットを対応させたビットマップを作成してお
き、前記分割記憶領域にデータが記憶される毎に対応す
るビットを記憶データ有りの状態に設定し、前記情報処
理装置に第1の二次記憶装置のバックアップが指示され
たならば、前記情報処理装置は前記ビットマップの各ビ
ットを調べ、データが記憶されていることを示すビット
のみに対応する分割記憶領域のデータと、前記ビットマ
ップとを第2の二次記憶装置に複写する。
【0018】
【作用】前述した手段によれば、例えば情報処理装置で
一定時間経過後に起動されるバックアッププログラム、
あるいはオペレータによるバックアップ指示によって、
情報処理装置に第1の二次記憶装置の記憶情報をバック
アップする必要が生じた場合、まずビットマップをバッ
クアップ先である第2の二次記憶装置に書き出す。
【0019】次に、このビットマップを検索し、その結
果、記憶データ有りの状態を示すビットがあることが判
明した場合、このビットに対応する分割記憶領域のデー
タを第1の二次記憶装置からバックアップ先である第2
の二次記憶装置に複写することで、第1の二次記憶装置
のバックアップを完了する。
【0020】このように、ビットマップの検索結果に基
づき、情報が格納されている分割記憶領域のみを第1の
二次記憶装置から第2の二次記憶装置にバックアップす
ることにより、未使用領域もバックアップしてしまうこ
とが原因となる、バックアップ効率の低下を防止できる
と同時に、第1の二次記憶装置上でバックアップ対象で
あるファイルの格納位置を検索するために要する時間を
減少できる。
【0021】
【実施例】以下、本発明について、実施例とともに図面
を参照して詳細に説明する。
【0022】なお、実施例を説明するための全図におい
て、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り
返しの説明は省略する。
【0023】(実施例1)図1は、本発明を適用した第
1の実施例の情報処理装置の概略構成を示すブロック図
である。
【0024】図1において、100は情報処理装置であ
り、入力装置であるキーボード101、出力装置である
表示装置102、第1の二次記憶装置である磁気ディス
ク装置103、および第2の二次記憶装置(バックアッ
プ装置)である磁気テープ装置104が接続されてい
る。
【0025】この情報処理装置100は、プログラムの
実行および入出力を制御し、データ(ファイル)の管理
および主記憶領域の割り当て等を行うオペレーティング
システム110と、磁気ディスク装置103の記憶領域
を予め定められた大きさの分割記憶領域(ブロック)に
分割し、その管理を行うブロック管理手段120と、磁
気ディスク装置103に記憶されるデータを磁気テープ
装置104にバックアップするバックアップ手段130
とを有する。
【0026】また、200はブロック使用状況管理ビッ
トマップであり、ブロック管理手段120が磁気ディス
ク装置103の各ブロックにデータが格納されているか
否かを示すビットマップを格納する。
【0027】図2は、磁気ディスク装置103内の各ブ
ロックとブロック使用状況管理ビットマップ200の各
ビットとの対応を示す説明図である。
【0028】図2において、300は磁気ディスク装置
103の全記憶領域を表わし、この記憶領域300はブ
ロック1〜nに分割されている。
【0029】例えば、301はデータが未格納であるブ
ロック1を示し、302はデータ3が格納されているブ
ロック3を示す。
【0030】一方、ブロック使用状況管理ビットマップ
200の各ビットは1ビット目から順番に記憶領域30
0の各ブロック1〜nに対応しており、例えば、1番目
のブロック1(301)に対応するビットは1番目のビ
ット201に、3番目のブロック3(302)に対応す
るビットは3番目のビット302にそれぞれ対応する。
【0031】また、ブロック使用状況管理ビットマップ
200の各ビットは、対応するブロックにデータが格納
されているか否かを示し、「0」は対応するブロックに
データが格納されていない場合を、「1」はデータが格
納されている場合をそれぞれ示す。
【0032】例えば、データ3を格納するブロック3
(302)に対応するビット202には、データが格納
されていることを示す「1」が、データが格納されてい
ないブロック1(301)に対応するビット201に
は、データが格納されていないことを示す「0」がそれ
ぞれ格納される。
【0033】次に、図1に基づき、情報処理装置100
でのファイル作成やバックアップ等のファイル操作を伴
う場合のブロック管理手段120の動作について説明す
る。
【0034】まず、オペレーティングシステム110が
ファイルの作成を行うために、磁気ディスク装置103
に新たなデータ格納領域を必要とした場合について説明
する。
【0035】オペレーティングシステム110がブロッ
ク管理手段120に対してデータ格納領域の割り当て要
求を出すと、ブロック管理手段120は磁気ディスク装
置103の記憶領域すなわちブロックに未使用領域が存
在するか否かを調べるために、ブロック使用状況管理ビ
ットマップ200を検索する。
【0036】ここで、未使用領域の存在が確認できた場
合には、ブロック管理手段120はオペレーティングシ
ステム110に対して、ブロック単位で磁気ディスク装
置103の空き領域を割り当てると共に、このブロック
に対応するビットを反転させて「1」を設定することに
より、新たにブロックが使用中になったことをブロック
使用状況管理ビットマップ200に反映させる。
【0037】このブロックを割り当て領域として確保し
たことをオペレーティングシステム110に通知するこ
とにより、ファイルの作成処理は終了となる。
【0038】次に、ファイルの削除により、データが格
納されていた領域が不必要となった場合について説明す
ると、まず、オペレーティングシステム110はブロッ
ク管理手段120に領域開放要求を出す。
【0039】ブロック管理手段120は、ブロック単位
でこのデータ領域を開放すると共に、ブロック使用状況
管理ビットマップ200の対応するビットを反転させて
「0」にすることにより、このブロックが開放されたこ
とをブロック使用状況管理ビットマップ200に反映さ
せる。
【0040】最後に、このブロックを開放したことをオ
ペレーティングシステム110に通知し、ファイルの削
除処理は終了となる。
【0041】このように、磁気ディスク装置103に記
憶されているデータに対する操作を行う場合には、必ず
ブロック管理手段120を介して行うことにより、記憶
領域300の使用ブロックおよび未使用ブロックを特定
する必要が生じた場合には、ブロック使用状況管理ビッ
トマップ200を調べることにより容易に特定できる。
【0042】次に、前記手順により作成されたブロック
使用状況管理ビットマップ200を使用して、磁気ディ
スク装置103のデータを磁気テープ装置104にバッ
クアップする方法を説明する。
【0043】まず、オペレータによるキーボード101
からの指示、あるいはオペレーティングシステム110
が有する自動バックアップ等によってバックアップ手段
130が起動する。
【0044】バックアップ手段130は、まず本実施例
のバックアップ方法でバックアップしたデータであるこ
とを示すバックアップヘッダと、ブロック使用状況管理
ビットマップ200とを磁気テープ装置104に書き出
し、記憶させる。
【0045】次に、バックアップ手段130は、データ
が格納され使用中となっているブロックを特定するため
に、ブロック使用状況管理ビットマップ200を検索
し、ビットが設定されている、すなわち「1」のビット
のみを特定する。
【0046】このビットに対応するブロックのデータの
みをブロック番号の小さい方から順番に磁気ディスク装
置103から情報処理装置100に読み込み、次に、読
み込んだ順番で磁気テープ装置104に書き出し、記憶
させる。
【0047】バックアップの対象となった全てのブロッ
クの書き込みの完了が、バックアップ処理の終了であ
る。
【0048】次に、磁気テープ装置104に格納されて
いる、本実施例1に示す方法でバックアップしたデータ
を磁気ディスク装置103へ復元(リストア)方法を説
明すると、まず、オペレータによりキーボード101よ
りリストアが指示される。
【0049】この結果、バックアップ手段130が起動
し、まず、磁気テープ装置104のデータの検索を行
い、バックアップデータの格納位置が特定できたなら
ば、まず、バックアップヘッダとブロック使用状況管理
ビットマップ200を読み込む。
【0050】次に、ブロックのデータをバックアップさ
れている順番に読み込み、さらにこのデータを先に読み
込んだブロック使用状況管理ビットマップ200に従
い、磁気ディスク装置の該当するブロックに書き込む。
【0051】このとき、読み込んだデータは、読み込ん
だブロック使用状況管理ビットマップ200の「1」が
設定されているビットに対応するブロックのデータのみ
となるため、このデータを磁気ディスク装置103に書
き込む際には、ブロック使用状況管理ビットマップ20
0の「1」の設定されている位置に対応するブロックに
のみ書き込みを行うことにより、リストアを終了とす
る。
【0052】以上説明したように、磁気ディスク装置1
03のデータをバックアップする際は、ブロック管理手
段120が管理するブロック使用状況管理ビットマップ
200と「1」が設定されているビットに対応するブロ
ックのデータのみをバックアップすることにより、デー
タが格納されているブロックのみをファイル検索等の処
理を行うことなく、磁気テープ装置104にバックアッ
プすることが可能となるため、バックアップに要する記
憶容量を節約すると同時に、磁気ディスク装置103へ
のアクセスに要する時間を短縮したバックアップができ
る。
【0053】(実施例2)図3は、本発明を適用した第
2の実施例の情報処理装置100の概略構成を示すブロ
ック図である。
【0054】図3において、400は最適化手段であ
り、磁気ディスク装置103のデータを磁気テープ装置
104にバックアップする際のバックアップ効率を高め
るために、ブロック使用状況管理ビットマップ200を
バックアップ用に最適化する、すなわちデータが記憶さ
れているブロックと、記憶されていないブロックとの並
び方によりバックアップ対象のブロックを変更する。
【0055】一方、410はバックアップ最適化ビット
マップであり、最適化手段400により最適化されたバ
ックアップ専用のビットマップを格納する主記憶上の記
憶領域である。
【0056】次に、実施例2の情報処理装置100の最
適化手段400のアルゴリズムを示すフローチャートを
図4に、図2に示すブロック使用状況管理ビットマップ
200に最適化手段400を実行した結果を図5に示
し、以下、図4および図5に基づきバックアップ時の動
作を説明する。
【0057】なお、図5のブロック使用状況管理ビット
マップ200およびバックアップ最適化ビットマップ4
10中に示す点線は、以下に示す分割領域の境界を示す
ものであり、実際のデータに存在するものではない。
【0058】このフローチャートの起動は、キーボード
101からのバックアップ手段130の起動、あるいは
オペレーティングシステム110によるバックアップ手
段130の起動であり、まず、ステップ601で最適化
手段400はブロック使用状況管理ビットマップ200
を読み込み、ステップ602に進む。
【0059】ステップ602では、このブロック使用状
況管理ビットマップ200を、予め定められたビット数
である8ビット毎の分割領域、すなわち701の分割領
域1、702の分割領域2、703の分割領域3に示さ
れるように分割し、次のステップ603に進む。
【0060】ステップ603では、まず、分割領域1
(701)を読み込み、使用中であるブロック数が予め
定められた「しきい値=6」以上であるか、すなわち
「1」の設定されているビットが6ビット以上あるかを
調べ、6ビットに満たないことが判明すると、次のステ
ップ604に進む。
【0061】ステップ604では、この分割領域1(7
01)の未使用ブロックはバックアップ対象とはしない
ことを決定し、次のステップ605で、この分割領域1
(701)のビットマップをバックアップ最適化ビット
マップ410に変更することなく書き出し、再びステッ
プ603に戻る。
【0062】ステップ603では、次の分割領域2(7
02)のビットマップを読み込み、「1」の設定されて
いるビット数が「しきい値=6」以上かを調べ、6ビッ
ト以上であることが判明すると、次のステップ606に
進む。
【0063】ステップ606では、この分割領域2(7
02)内の「0」が設定されているビットを「1」に反
転させることにより対応するブロックを全てバックアッ
プ対象とし、次のステップ605でこのビットマップを
バックアップ最適化ビットマップ410内の分割領域1
(701)の後に続けて書き出し、再びステップ603
に戻る。
【0064】以上に示すステップ603〜606までの
動作を、ステップ602で分割した全ての分割領域に対
して実行し、処理の終了となる。
【0065】この結果を受けて、バックアップ手段13
0は、バックアップヘッダ、ブロック使用状況管理ビッ
トマップ200およびバックアップ最適化ビットマップ
410を磁気テープ装置104に書き出す。
【0066】次に、バックアップ手段130は、バック
アップ最適化ビットマップ410を検索し、「1」が設
定されているビットに対応するブロックのデータをアド
レスの小さいほうから順番に、磁気ディスク装置103
から情報処理装置100に読み込み、次に、この順番で
磁気テープ装置104に書き出し、記憶させる。
【0067】バックアップ対象となった全てのブロック
の書き込みの完了が、バックアップ手段130の終了と
なる。
【0068】次に、磁気テープ装置104に格納されて
いるバックアップデータを磁気ディスク装置103へ復
元(リストア)する方法を説明する。
【0069】まず、オペレータによりキーボード101
からリストアが指示されると、バックアップ手段130
が起動し、まず、磁気テープ装置104からバックアッ
プヘッダ、ブロック使用状況管理ビットマップ200お
よびバックアップ最適化ビットマップ410を読み込
む。
【0070】読み込みが終了したならば、次にブロック
のデータをバックアップされている順番に読み込み、さ
らにこのデータを先に読み込んだバックアップ最適化ビ
ットマップ410に従い、磁気ディスク装置103の該
当するブロック位置に書き込む。
【0071】このとき、読み込んだデータは、読み込ん
だバックアップ最適化ビットマップ410の「1」が設
定されているビットに対応するブロックのデータのみと
なるため、このデータを磁気ディスク装置103に書き
込む際には、バックアップ最適化ビットマップ510の
「1」の設定されている位置に対応するブロックに書き
込みを行うことにより、リストアを終了とする。
【0072】以上説明したように、磁気ディスク装置1
03のデータをバックアップする際に、データが格納さ
れているブロックのみを厳格にバックアップ対象とする
のではなく、最適化手段400で冗長である空きブロッ
クをもバックアップ対象とし、バックアップ対象となる
ブロックの連続性を高め、読み込みおよび書き込み(リ
ードライト)動作を連続化させることにより、磁気ディ
スク装置103のアクセス回数が低減できるので、バッ
クアップに要する時間を短縮できる。
【0073】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前
記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲において種々変更可能であることは勿論であ
る。
【0074】例えば、前記実施例2の情報処理装置10
0の最適化手段のアルゴリズムを図6に示すように、最
適化対象となるビットを前後のビットの状態、すなわち
「0」であるか「1」であるかにより決定してもよい。
【0075】図7は、図2に示すブロック使用状況管理
ビットマップ200を図6に示すアルゴリズムにより最
適化した結果を示す説明図である。
【0076】以下、図6および図7に基づき最適化時の
アルゴリズムを説明すると、まず、ステップ801でブ
ロック使用状況管理ビットマップ200を読み込み、次
のステップ802に進む。
【0077】ステップ802では、このブロック使用状
況管理ビットマップ200のアドレス番地の小さいほ
う、すなわち1ビット目である901から検索を行う
と、この1ビット目は「0」のため、次のビットが90
2が「0」であるか否かを検索し、「0」という結果を
得ると、次のステップ804に進む。
【0078】ステップ804では、このブロックはバッ
クアップ対象とせず、次のステップ805でこの1番目
のビット901を「0」のまま書き出し、ステップ80
2に戻る。
【0079】ステップ802では、次のビットである2
番目のビット902から未使用ブロックの検索を行い、
「0」であることが判明すると、両側のビットすなわち
1番目と2番目のビットが共に「1」であるか否かを検
索する。
【0080】この結果、3ビット目は「1」であるが、
1ビット目が「0」であるためステップ804に進み、
バックアップ対象とせず、次のステップ805でこの2
番目のビット902を「0」のまま書き出し、ステップ
802に戻る。
【0081】ステップ802では、次のビットである3
番目のビットから未使用ブロックの検索を行い、5番目
のビットになった場合を、以下説明すると、5番目のビ
ット905が「0」であることが判明すると、ステップ
802で両側のビットすなわち4番目と6番目のビット
が共に「1」であるか否かを検索する。
【0082】この結果、共に「1」であることが判明す
ると、ステップ806に進み、このビット905に対応
するブロック5もバックアップ対象とするために、
「0」を「1」に設定し、ステップ805で「1」を書
き出す。
【0083】以上に示すステップ802〜ステップ80
5を、ブロック使用状況管理ビットマップ200の全て
のビットに対して実行し、本フローチャートの終了とな
る。
【0084】以上説明したように、最適化手段400に
本アルゴリズムを使用することによっても、バックアッ
プ対象となるブロックの連続性を高めることができ、読
み込みおよび書き込み(リードライト)動作を連続させ
られることにより、磁気ディスク装置103のアクセス
回数が低減できるので、バックアップに要する時間をさ
らに短縮できる。
【0085】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。
【0086】バックアップ先となる二次記憶装置の記憶
容量を最小限に抑えられると同時に、二次記憶装置に記
憶されるバックアップ対象となるファイルの格納位置の
検索に要する時間を短縮でき、その結果として、バック
アップ所要時間の短縮が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した第1の実施例の情報処理装置
の概略構成を示すブロック図である。
【図2】磁気ディスク装置の各ブロックとブロック使用
状況管理ビットマップとの対応を示す説明図である。
【図3】本発明を適用した第2の実施例の情報処理装置
の概略構成を示すブロック図である。
【図4】実施例2の情報処理装置の最適化手段のアルゴ
リズムを示すフローチャートである。
【図5】図2に示すブロック使用状況管理ビットマップ
に、実施例2に示す最適化を行った結果を示す説明図で
ある。
【図6】最適化手段の他のアルゴリズム例を示すフロー
チャートである。
【図7】図2に示すブロック使用状況管理ビットマップ
に、図6の最適化処理を行った結果を示す説明図であ
る。
【符号の説明】
100…情報処理装置、101…キーボード、102…
表示装置、103…磁気ディスク装置、104…磁気テ
ープ装置、110…オペレーティングシステム、120
…ブロック管理手段、130…バックアップ手段、20
0…ブロック使用状況管理ビットマップ、300…磁気
ディスク装置の記憶領域、400…最適化手段、410
…バックアップ最適化ビットマップ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 情報処理装置の第1の二次記憶装置から
    第2の二次記憶装置へのデータのバックアップ方法であ
    って、 前記第1の二次記憶装置の記憶領域を予め定められた大
    きさの分割記憶領域に分割し、前記分割記憶領域毎に1
    ビットを対応させたビットマップを作成しておき、 前記分割記憶領域にデータが記憶される毎に対応するビ
    ットを記憶データ有りの状態に設定し、前記情報処理装
    置に第1の二次記憶装置のバックアップが指示されたな
    らば、前記情報処理装置は前記ビットマップの各ビット
    を調べ、データが記憶されていることを示すビットのみ
    に対応する分割記憶領域のデータと、前記ビットマップ
    とを第2の二次記憶装置に複写することを特徴とするデ
    ータのバックアップ方法。
JP7062600A 1995-03-22 1995-03-22 データのバックアップ方法 Pending JPH08263389A (ja)

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