JPH08339318A

JPH08339318A - データ記録装置およびデータ管理方法

Info

Publication number: JPH08339318A
Application number: JP8086634A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Fujita; 裕之藤田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-04-10
Filing date: 1996-04-09
Publication date: 1996-12-24
Anticipated expiration: 2016-04-09
Also published as: JP3421898B2

Abstract

(57)【要約】【目的】記録媒体に記録されているデータの分断化およ
び空き領域の分断化を各々把握し、適宜解消することの
できるデータ記録装置を提供する。【構成】磁気ディスク媒体１１０の管理データ中のファ
イルエントリ数とレコードエントリ数に基づいて、ファ
イル断片化検出部１３３により、データの分断化の状態
を把握し、データが分断され過ぎていると判定された場
合には、第１のブロック移動部１３４により、データを
移動させ同一ファイルの分断数を少なくする。また、空
き領域の数とレコードエントリ数に基づいて、空き領域
断片化検出部１３５により、空き領域の分散状態を把握
し、空き領域が細かく分散し過ぎていると判定された場
合には、第２のブロック移動部１３６により、大きな連
続した空き領域を確保できるようにデータブロックを移
動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ランダムアクセス
可能な記録媒体に、任意のデータファイルを適宜複数の
ブロックに分割して効率よく記録するデータ記録装置と
そのデータ管理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ハードディスクや光磁気ディスク（ＭＯ
ディスク）などのディスク媒体にデータを記録する際に
は、ファイルの記録領域への割りつけ方など、ファイル
をディスクにどのように記録するかといったファイル管
理が重要である。このファイル管理の方法の一例につい
て、図９を参照して説明する。図９（Ａ）はファイル名
−セクタ対応テーブルを示す図、図９（Ｂ）は記録媒体
の記録状態を模式的に示す図である。

【０００３】この管理方法では、図９（Ａ）に示すよう
に、各ファイルは、ファイル名とそのファイルが記録さ
れている記録媒体のセクタ番号が対応付けられたテーブ
ルにより管理されている。そして、たとえばファイルを
再生する場合には、まず、そのテーブルをファイル名を
参照して検索し、そのファイルが記録されているセクタ
番号を得る。そして、その得られたセクタ番号の順に各
セクタをアクセスすることで、データファイルの実体に
アクセスする。図９（Ａ）の例において、ファイルＡ
は、３つのセクタ１０，１１，１２で構成されている。
また、ファイルＢは連続した２つのセクタ１４，１５
と、連続した２つのセクタ１９，１Ａの４つのセクタよ
り構成されている。また、ファイルＣは、連続した３つ
のセクタ１６，１７，１８と、連続した３つのセクタ１
Ｄ，１Ｅ，１Ｆで構成されている。

【０００４】この記録媒体の空き領域は、セクタビット
マップで管理される。セクタビットマップは、使用され
ているセクタに対応するビットを１、使用されていない
セクタに対応するビットを０とするビットマップであ
る。図９（Ｂ）の例においては、セクタ１０からセクタ
１Ｆまでのビットマップは、１１１０１１１１１１１０
０１１１＝ＥＦＥ７ｈと表すことができる。新たにファ
イルを記録する時には、このビットマップを使って空き
領域を検索する。

【０００５】このような方法で管理されている記録媒体
に、ＡＶデータ（音声データと映像データを含むデー
タ）のような、比較的に大きな、連続性のあるデータを
記録する場合には、シークおよびサーチ回数を減らして
実効転送レートを上げるために、できるだけデータが一
塊になるように、すなわち、連続したセクタに記録され
セクタの不連続部分が少なくなるように記録したいとい
う要望がある。そして、そのためには、まず、記録媒体
に記録されている各ファイルがどの程度分断されて記録
されているかということ（以後、これをデータの断片化
と言う場合もある）と、空き領域がどの程度分散してい
るかということ（以後、これを空き領域の断片化と言う
場合もある）を十分把握する必要がある。さらにその上
で、分断化されたデータを適宜移動するなどして、前記
データの分断化および空き領域の分断化をなるべく少な
くする必要がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述したファ
イル管理方式においては、そのようなデータの断片化、
および、空き領域の断片化の状態を把握するのが難しい
という問題があった。前述したファイル管理方式におい
てデータの断片化を把握しようとすると、テーブルに記
録されている各ファイルが使用しているセクタ番号を全
てたどる必要がある。また、空き領域の断片化を把握し
ようとすると、ビットマップを順にチェックし、空きセ
クタの数を計数するとともに、それらの連続状態を検出
しなければならない。これらの処理を、たとえば、新た
なファイルを記録するごとに逐次行ったのでは、ファイ
ルの記録時間が増大し記録装置としての性能が低下する
ことになる。したがって、前述したファイル管理方式に
おいて、実際にデータの断片化および空き領域の断片化
を把握することはできなかった。

【０００７】さらに、そのようにデータの分断化および
空き領域の分断化の状態が適切に把握できないため、デ
ータの分断化を少なくしたり、空き領域がなるべく連続
するように、適宜データを移動させることもできなかっ
た。

【０００８】したがって、本発明の主たる目的は、記録
媒体に記録されているデータの分断化の状態を適切に把
握し、そのデータの分断化を適宜解消することのできる
データ記録装置を提供することにある。また、本発明の
他の目的は、記録媒体の空き領域の分散の状態を適切に
把握し、その空き領域の分断化を適宜解消することので
きるデータ記録装置を提供することにある。また、本発
明のさらに他の目的は、記録媒体に記録されているデー
タの分断化の状態を適切に把握することのできるデータ
管理方法を提供することにある。また、本発明のさらに
他の目的は、記録媒体の空き領域の分散の状態を適切に
把握することのできるデータ管理方法を提供することに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明のデータ記録装置は、データファイルを１つ
または複数のブロックとしてランダムアクセス可能な記
録媒体に記録する記録手段と、前記記録されたデータフ
ァイルの記録位置を、当該データファイルのファイル名
と、前記各ブロックの先頭記録位置を示すデータおよび
大きさを示すデータと、前記各ブロック間のリンクを示
すデータとを有するファイル管理データを用いて管理す
るファイル管理手段と、前記ファイル管理データより得
られる前記ブロックの数に基づいて、前記データファイ
ルの分割の度合いを検出する第１の検出手段と、前記第
１の検出手段の検出結果に基づき、当該検出されたデー
タファイルの分割の度合いに応じて、互いにデータの内
容が連続するブロック同士が連続した位置に記録される
ように、前記ブロックを移動させる第１の移動手段とを
有する。

【００１０】好適には、本発明のデータ記録装置は、前
記記録媒体上の空き領域の位置を、各空き領域の先頭記
録位置を示すデータおよび大きさを示すデータと、前記
各空き領域間のリンクを示すデータとを有する空き領域
管理データを用いて管理する空き領域管理手段と、前記
空き領域管理データより得られる前記空き領域の数と前
記ファイル管理データより得られる前記ブロックの数に
基づいて、前記空き領域の分散の度合いを検出する第２
の検出手段と、前記第２の検出手段の検出結果に基づ
き、当該検出された空き領域の分散の度合いに応じて、
前記各ブロックが互いに隣接した位置に記録されるよう
に前記各ブロックを移動させる第２の移動手段とをさら
に有する。

【００１１】また、本発明のデータ管理方法は、データ
ファイルの記録位置を、当該データファイルのファイル
名と、各ブロックの先頭記録位置を示すデータおよび大
きさを示すデータと、前記各ブロック間のリンクを示す
データとを有するファイル管理データを用いて管理する
工程と、前記ファイル管理データより得られる前記ブ
ロックの数に基づいて、前記データファイルの分割の度
合いを検出する工程と、前記検出結果に基づき、当該検
出されたデータファイルの分割の度合いに応じて、互い
にデータの内容が連続するブロック同士が連続した位置
に記録されるように前記ブロックを移動させる工程と、
前記移動に応答し、該移動された後の各ブロックの位置
に基づいて前記ファイル管理データを更新する工程とを
有する。

【００１２】好適には、記録媒体上の空き領域の位置
を、各空き領域の先頭記録位置を示すデータおよび大き
さを示すデータと、前記各空き領域間のリンクを示すデ
ータとを有する空き領域管理データを用いて管理する工
程と、前記空き領域管理データより得られる前記空き領
域の数と前記ファイル管理データより得られる前記ブロ
ックの数に基づいて、前記空き領域の分散の度合いを検
出する工程と、前記検出結果に基づき、当該検出された
空き領域の分散の度合いに応じて、前記各ブロックが互
いに隣接した位置に記録されるように前記各ブロックを
移動させる工程とをさらに有する。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明のデータ記録装置の一実施
の形態を、図１〜図８を参照して説明する。本実施の形
態は、たとえば、複数のＡＶデータ（オーディオ／ビデ
オデータ）を蓄積しておき要求に応じて適宜送出するＡ
Ｖサーバ装置などに用いて好適な、比較的大きな連続的
なデータの記録をするためのデータ記録装置である。具
体的には、本発明のデータ記録装置は、磁気ディスク媒
体と、そのインターフェイス手段および信号処理部を有
する大容量のハードディスク装置である。

【００１４】図１は、本発明のデータ記録装置の一実施
の形態を示すブロック図である。データ記録装置１００
は、磁気ディスク媒体１１０、インターフェイス部１２
０、および、信号処理部１３０を有する。信号処理部１
３０は、制御部１３１、記録再生部１３２、ファイル断
片化検出部１３３、第１のブロック移動部１３４、空き
領域断片化検出部１３５、第２のブロック移動部１３６
を有する。また、磁気ディスク媒体１１０は、管理デー
タ記憶領域１１１と、実際のデータ記憶領域１１２より
構成される。

【００１５】まず、データ記録装置１００の各部の構成
について説明する。磁気ディスク媒体１１０は、ＡＶデ
ータおよび管理用データを実際に記録する記録媒体であ
るハードディスクである。磁気ディスク媒体１１０は複
数のパーティションに区切られ、その１つが管理用デー
タ記憶領域１１１として、残りが実データ記憶領域１１
２として使用される。各記憶領域は、所定バイト（本実
施の形態では２５６バイト）ごとのセクタに分割され、
このセクタを単位としてデータが記録される。

【００１６】前記管理用データおよび、データの管理方
法について図２および図３を参照して説明する。図２
は、記録データの管理データを説明する図であり、
（Ａ）はファイルエントリを説明する図、（Ｂ）はレコ
ードエントリを説明する図、（Ｃ）は空き領域リストを
説明する図である。ファイルエントリは、各データファ
イルに対して１つづつ存在し、そのデータファイルのフ
ァイル名と、最初のレコードエントリへのリンクデータ
が記録される。前記リンクデータとは、レコードエント
リの番号である。

【００１７】レコードエントリは、次レコードエントリ
へのリンク関係を示すリンクデータと、実際にデータが
記録されているブロック領域の先頭位置を示す先頭位置
データと、ブロック領域のサイズを示す記録長データが
記録されている。このレコードエントリは、１つのファ
イルが複数のブロックに分割されて記録されている場合
に、各ブロックごとに存在する。前記リンクデータと
は、次のレコードエントリの番号であり、最終ブロック
に対応するレコードエントリにおいては、ＥＯＲ（エン
ドオブレコード）コードが記録される。また、先頭位置
データおよび記録長データとしては、実記憶領域のセク
タ番号およびセクタ数が記録される。

【００１８】空き領域リストは、記録媒体上の連続した
空き領域ごとに１つの項目が設けられ、各項目には次空
き領域のリンク関係を示すリンクデータと、その空き領
域の先頭位置を示す先頭位置データと、その空き領域の
サイズを示す記録長データが記録されている。前記リン
クデータとは、次にまだ空き領域が存在するのか、ある
いは最後の空き領域であるかを示すコードである。ま
た、先頭位置データおよび記録長データは、実記憶領域
のセクタ番号、および、セクタ数である。

【００１９】このような管理データについて図３を参照
してさらに具体的に説明する。図３は、図９（Ｂ）に示
す記録データに対する管理データを示す図であり、
（Ａ）はファイルＡのファイルエントリおよびレコード
エントリを示す図、（Ｂ）はファイルＢのファイルエン
トリおよびレコードエントリを示す図、（Ｃ）はファイ
ルＣのファイルエントリおよびレコードエントリを示す
図，（Ｄ）は空き領域リストを示す図である。

【００２０】図３（Ａ）に示すように、ファイルＡは、
セクタ１０，１１，１２が連続なので、１つのレコード
エントリで管理される。ファイルＢについては、セクタ
１４，１５が連続であり、またセクタ１９，１Ａが連続
なので、図３（Ｂ）に示すような２つのレコードエント
リで管理される。また、ファイルＣは、セクタ１５，１
７，１８が連続であり、またセクタ１Ｄ，１Ｅ，１Ｆが
連続なので、図３（Ｃ）に示すように、２つのレコード
エントリで管理される。また、空き領域としては、セク
タ１３が１つのブロック、セクタ１Ｂ，１Ｃが１つのブ
ロック、セクタ２０，２１，２２，２３が１つのブロッ
クなので、空き領域リストはこれらのブロックをスター
トのセクタとサイズで記述し、アドレス順のリンクを張
った図３（Ｄ）に示すようなリストになる。

【００２１】インターフェイス部１２０は、磁気ディス
ク媒体１１０を実際に駆動し制御し、データの書き込み
および読み出しを行う。具体的には、磁気ディスクの回
転、ヘッドのシーク、セクタのサーチなどを行い、所望
の記憶領域に対するデータの記録および再生を行う。

【００２２】信号処理部１３０の制御部１３１は、デー
タ記録装置１００全体に所望の動作をさせるために、デ
ータ記録装置１００を構成する各部を制御する。制御部
１３１は、データ記録装置１００に接続されているさら
に上位の機器からデータのライト／リードおよび消去の
信号が入力され、この信号に基づいて記録再生部１３２
に各処理を指示する。また、制御部１３１は、所定のタ
イミングで磁気ディスク媒体１１０のデータ記録状態を
管理するように、ファイル断片化検出部１３３および空
き領域断片化検出部１３５にその旨の信号を出力する。

【００２３】記録再生部１３２は、磁気ディスク媒体１
１０に記録されるデータ、および、磁気ディスク媒体１
１０から読み出されるデータの流れを実際に制御し、さ
らに、データの消去の処理を行う。データ記録時には、
制御部１３１からの制御信号に基づいて、まず、インタ
ーフェイス部１２０を介して磁気ディスク媒体１１０の
管理データ記憶領域１１１に記録されている管理データ
を読み出す。次に、その管理データに基づいて、磁気デ
ィスク媒体１１０のデータ記憶領域１１２内のデータを
記録するセクタを決定し、インターフェイス部１２０を
介して実際にそのセクタへのデータの記録を行う。そし
て、インターフェイス部１２０は、新たに記録したデー
タに関する情報を前記管理データに加えて更新し、管理
データ記憶領域１１１に記録する。

【００２４】データ再生時においてもデータ記録時と同
様に、制御部１３１からの制御信号に基づいて、まず前
記管理データを読み出す。そして、その管理データに基
づいて、磁気ディスク媒体１１０のデータ記憶領域１１
２内の各セクタに記録されているデータを読み出し、所
定のタイミングで外部に出力する。データ読み出し時に
は、基本的には前記管理データの更新は必要ない。デー
タを消去する際には、制御部１３１からの制御信号に基
づいて、インターフェイス部１２０は、前記管理データ
を読み出し、その管理データ中で、消去対象のデータフ
ァイルに関するデータを消去し、この管理データを再び
磁気ディスク媒体１１０に記録する。

【００２５】ファイル断片化検出部１３３は、磁気ディ
スク媒体１１０に記録されているデータファイルの分断
化されている状態を検出し、その状態が適切な範囲内か
否かを判定する。そして、その状態が適切な範囲でなか
った場合には、適切な状態になるまで第１のブロック移
動部１３４にデータブロックの移動を指示する。

【００２６】ここで、データファイルの断片化を検出す
る方法について説明する。図３（Ａ）に管理データを示
したファイルＡは１つのレコードエントリで表される。
したがって、データの断片化は生じていない。しかし、
ファイルＢとファイルＣは、各々２つのレコードエント
リで表される。したがって、データの断片化が生じてい
る。すなわち、式３に示すような、ファイルエントリの
数Ｆと、レコードエントリの数Ｒの割合である指標Ｄを
用いれば、全体のデータの断片化の割合を求めることが
できる。

【００２７】

【数３】Ｄ＝Ｆ／Ｒ・・・（３）ただし、Ｆはファイルエントリ数、Ｒはレコードエント
リ数である。

【００２８】この指標Ｄは、断片化が全く生じていない
場合には「１」となり、断片化が非常にたくさん発生し
た場合には「０」に近づく。たとえば、この指標の値が
「０．５」の場合には、平均して１つのファイルが２つ
に分断されて記録されていることを示す。

【００２９】そこで、ファイル断片化検出部１３３は、
まず、制御部１３１からの制御信号に基づいて、磁気デ
ィスク媒体１１０の管理データをインターフェイス部１
２０を介して読み込む。そして、読み込んだ管理データ
の中の、ファイルエントリ数Ｆと、レコードエントリ数
Ｒを用いて、式３に基づいてデータファイルの分散化の
状態を示す指標Ｄを算出する。さらに、その指標Ｄを予
め定めたしきい値Ｄ_THLと比較し、Ｄ＜Ｄ_THLだった場
合には、データファイルの分断状態が適切でないと判定
する。なお、本実施の形態においては、しきい値Ｄ_THL
＝０．２５である。したがって、平均して１つのデータ
ファイルが４個以内のレコードに分割されている場合に
は、データファイルの分断状態は適切であると判定し、
４個より多い場合にはデータファイルの分断状態が適切
でないと判定する。

【００３０】前記判定の結果、分断化状態が適切でなか
った場合には、分断化状態を適切にするようにデータブ
ロックの移動を指示する信号を、第１のブロック移動部
１３４に出力する。この際には、ファイル断片化検出部
１３３が磁気ディスク媒体１１０から読み込んだ管理デ
ータも第１のブロック移動部１３４に出力される。そし
て、後述する動作により第１のブロック移動部１３４に
おいてデータブロックの移動が行われた後に、ファイル
断片化検出部１３３は再びファイルの断片化の状態を検
出し、適切か否かを判定する。そして、適切でなかった
場合には、再びデータブロックの移動を指示する信号を
第１のブロック移動部１３４に出力する。以降、ファイ
ルの断片化状態が適切な状態になるまで、この処理を繰
り返す。前記判定の結果、分断化状態が適切になった場
合には、その旨の信号を制御部１３１に出力し、処理を
終了する。

【００３１】第１のブロック移動部１３４は、磁気ディ
スク媒体１１０に複数ブロックに分割されて記録されて
いるデータファイルに対して、分断数を少なくするよう
に、そのファイルのいずれかのブロックを、そのブロッ
クとデータが連続するブロックと連続する位置に移動さ
せる。第１のブロック移動部１３４の前記処理は、ファ
イル断片化検出部１３３において、磁気ディスク媒体１
１０に記録されているデータの分断化状態が適切でない
と判定された場合に、ファイル断片化検出部１３３から
の制御信号に基づいて、また、ファイル断片化検出部１
３３から入力された磁気ディスク媒体１１０の管理デー
タを利用して行われる。

【００３２】第１のブロック移動部１３４における、前
記データブロックの移動の処理について、図４および図
５を参照して説明する。図４は、その移動処理の説明を
するフローチャートであり、図５は、その移動処理にお
ける実際のデータの移動を説明するための図である。こ
こでは、図５に示すようなファイルＡとファイルＤが記
録媒体に記録されている場合を例にとって、移動処理の
動作を説明する。まず、ブロックの移動を指示する信号
が入力されたら（ステップＳ１０）、管理データを検索
し、磁気ディスク媒体１１０に記録されているデータフ
ァイルの中で分割数が最大のファイルを探索し（ステッ
プＳ１１）、パラメータの初期設定を行う（ステップＳ
１２）。図５（Ａ）に示す例の場合、分割数が最大のフ
ァイルはデータがブロックＤ₁からブロックＤ₃に分割
されているファイルＤである。

【００３３】そして、ファイルＤについて、先頭のブロ
ックから順に、前後のブロックの後ろまたは前に移動可
能であるか、すなわち、前後のブロックの後ろまたは前
にそのブロックを移動させるだけの空き領域があるか否
かをチェックしていく。具体的には、各ブロックについ
て、まず、その前のブロックの後ろに移動可能か否かを
チェックし（ステップＳ１４）、図５（Ｂ）に示すよう
に、空き領域１のスペースがブロックＤ₂より大きく、
ブロックＤ₂が移動可能であった場合には、図５（Ｃ）
に示すように実際に移動させ（ステップＳ１５）、とり
あえずこの移動の処理を終了する（ステップＳ１６）。
この移動により、映像信号のような連続データであるブ
ロックＤ₁内のデータとブロックＤ₂内のデータは、図
５（Ｃ）に示されるように、互いに隣接して記録媒体上
に記録されることになる。

【００３４】ステップＳ１４で、前のブロックの後ろに
移動することができなかった場合、すなわち、図５
（Ａ）に示されるように空き領域１のスペースがブロッ
クＤ₂より小さい場合には、次にその後ろのブロックの
前に移動可能か否かをチェックし（ステップＳ１８）、
移動可能であった場合には実際に図６（Ｄ）に示される
ように、ブロックＤ₂をブロックＤ₃の前に移動させ
（ステップＳ１９）、とりあえずこの移動の処理を終了
する（ステップＳ２０）。この移動により、連続データ
であるブロックＤ₂内のデータとブロックＤ₃内のデー
タは、図５（Ｄ）に示されるように、互いに隣接して記
録媒体上に記録されることになる。

【００３５】ステップＳ１８で、後ろのブロックの前に
も移動することができなかった場合には、ブロックを次
のブロックについて再び移動の可能性をチェックする
（ステップＳ２１）。なお、先頭のブロックに対しては
前のブロックとの移動可能性をチェックするステップＳ
１４の処理は行わない（ステップＳ１３）。また、最後
のブロックに対しては、後ろのブロックとの移動可能性
をチェックするステップＳ１８の処理は行わない（ステ
ップＳ１７）。

【００３６】最後のブロックまでチェックしても、ブロ
ックの移動をすることができなかった場合には（ステッ
プＳ１７）、このデータファイルを構成するブロックの
中で先頭ブロック以外のブロックの中で最も小さいブロ
ックを探索し（ステップＳ２２）、このブロックを前の
ブロックの後ろに移動させるような処理を行う。すなわ
ち、前のブロックの後ろに、前記移動するブロックの大
きさに相当する空き領域を確保するように、その前のデ
ータを順次移動させる（ステップＳ２３）。そして、確
保された空き領域にそのブロックを移動させ（ステップ
Ｓ２４）、一連の移動の処理を終了する（ステップＳ２
５）。

【００３７】第１のブロック移動部１３４は、この移動
処理の時に、この移動に応じて管理データを更新し、更
新後の管理データをインターフェイス部１２０に供給す
る。インターフェイス部１２０は、更新後の管理データ
にて示される位置にデータを移動させるとともに、更新
後の管理データを磁気ディスク媒体の管理データ記憶領
域１１１に記憶させる。なお、第１のブロック移動部１
３４においては、ブロックの移動の処理が終了したら、
その旨の信号をファイル断片化検出部１３３に出力す
る。

【００３８】このような処理を行えば、たとえば図５
（Ａ）に示すように空き領域１、ファイルＡのブロック
であるブロックＡ₁および空き領域２を挟んで分断され
ていたファイルＤのブロックＤ₁とブロックＤ₂を、図
５（Ｃ）に示すように統合することができ、その結果、
１つのデータファイルの分断数を１つ少なくすることが
できる。

【００３９】空き領域断片化検出部１３５は、磁気ディ
スク媒体１１０のデータ記憶領域１１２における、空き
領域の分散されている状態を検出し、その状態が適切な
範囲か否かを判定する。そして、その状態が適切な範囲
でなかった場合には、適切な状態になるまで第２のブロ
ック移動部１３６にデータブロックの移動を指示する。

【００４０】ここで、空き領域の分散の状態を検出する
方法について図６を参照して説明する。図９（Ｂ）に示
すデータの記録状態において空き領域は３ブロックあ
り、図３（Ｄ）に示すように空き領域リストの項目数も
３である。このように、空き領域のブロック数と空き領
域リストの項目数は一致する。また、記録媒体上に複数
のレコードが存在する場合に、空き領域の数の最小と最
大の場合を図６に例示する。図６は、記録媒体上にファ
イルＡのブロックＡ₁とファイルＢのブロックＢ₁およ
びブロックＢ₂の合計３つのレコードが記録されている
状態を示す図である。このような場合、図６（Ａ）は、
空き領域が１つであり、これが最小の断片化、すなわち
断片化が生じていない状態である。また、図６（Ｂ）
は、空き領域が４であり、この場合には最大の断片化で
ある。このように、レコードの数が「Ｒ」の場合に、空
き領域のブロック数は最小が１で、最大が「Ｒ＋１」で
ある。

【００４１】これより、式４に示すような、空き領域の
数と、レコドエントリの数の割合である指標Ｆを用いれ
ば、全体の空き領域の断片化の割合を求めることができ
る。

【００４２】

【数４】Ｅ＝Ｌ／（Ｒ＋１）・・・（４）ただし、Ｌは空き領域の数、Ｒはレコードエントリ数で
ある。

【００４３】この指標Ｅは、空き領域の断片化が全く生
じていない場合には、「１／（Ｒ＋１）」となり、ま
た、断片化が最大の場合には「１」となる。

【００４４】したがって、具体的には、空き領域断片化
検出部１３５は、制御部１３１からの制御信号に基づい
て、磁気ディスク媒体１１０の管理データをインターフ
ェイス部１２０を介して読み込む。そして、読み込んだ
管理データの中の、空き領域リストを参照し、空き領域
の数Ｌと、レコードエントリ数Ｒを用いて、式４に基づ
いてデータファイルの分散化の状態を示す指標Ｅを算出
する。

【００４５】さらに、その指標Ｅを予め定めたしきい値
Ｅ_THLと比較し、Ｅ＞Ｅ_THLだった場合には、データフ
ァイルの分断状態が適切でないと判定する。なお、本実
施の形態においては、しきい値Ｅ_THL＝０．５である。
したがって、全データファイルの約半分以上のデータが
空き領域に独立して記録されている状態の時、すなわ
ち、他のデータと隣接して効率よく記録されていない状
態の時に、空き領域の分散状態が適切でないと判定す
る。前記判定の結果、分断化状態が適切でなかった場合
には、分断化状態を適切にするようにデータブロックの
移動を指示する信号が、第２のブロック移動部１３６に
出力される。この際には、空き領域断片化検出部１３５
が磁気ディスク媒体１１０から読み込んだ管理データも
第２のブロック移動部１３６に出力される。

【００４６】そして、後述する動作により第２のブロッ
ク移動部１３６においてデータブロックの移動が行われ
た後に、空き領域断片化検出部１３５は再び空き領域の
断片化の状態を検出し、適切か否かを判定する。そし
て、適切でなかった場合には、再びデータブロックの移
動を指示する信号を第２のブロック移動部１３６に出力
する。以降、空き領域の断片化状態が適切な状態になる
まで、この処理を繰り返す。前記判定の結果、空き領域
の分散の状態が適切になった場合には、その旨の信号を
制御部１３１に出力し、処理を終了する。

【００４７】第２のブロック移動部１３６は、磁気ディ
スク媒体１１０のデータ記憶領域１１２に記録されてい
る一連のレコードを適宜移動し、複数の箇所に分散され
ている空き領域をなるべく一塊にし、連続して大きい領
域の空き領域が確保できるようにする。第２のブロック
移動部１３６のこの処理は、空き領域断片化検出部１３
５において、空き領域の分散の状態が適切でないと判定
された場合に、空き領域断片化検出部１３５からの制御
信号に基づいて、また、空き領域断片化検出部１３５か
ら入力された磁気ディスク媒体１１０の管理データを利
用して行われる。

【００４８】第２のブロック移動部１３６における、前
記データブロックの移動の処理について、図７を参照し
て説明する。図７は、その移動処理の説明をするフロー
チャートである。まず、ブロックの移動を指示する信号
が入力されたら（ステップＳ３０）、空き領域リストを
探索し、磁気ディスク媒体１１０の各部に存在する空き
領域の中で、もっとも小さい領域を探索する。そして、
その空き領域に隣接する一連のデータを、その空き領域
を埋めるように順次移動する（ステップＳ３２）。この
データブロックの移動が終了したら、処理を終了する
（ステップＳ３３）。これにより、データを挟んで存在
していた空き領域が１つの空き領域に統合される。こ
の、一連のデータブロックの移動の処理が終了したら、
その旨の信号を空き領域断片化検出部１３５に出力す
る。

【００４９】第２のブロック移動部１３６は、この移動
処理の時に、この移動に応じて管理データを更新し、更
新後の管理データをインターフェイス部１２０に供給す
る。インターフェイス部１２０は、更新後の管理データ
にて示される位置にデータを移動させるとともに、更新
後の管理データを磁気ディスク媒体の管理データ記憶領
域１１１に記憶させる。このような処理を行えば、たと
えば図８（Ａ）に示すように小さな空き領域において
は、図８（Ｂ）に示すように順次隣接するレコードが移
動され、最終的に図８（Ｃ）に示すように隣の空き領域
２と統合される。したがって、細かく分散された空き領
域をまとめて、なるべく連続した大きな空き領域にする
ことができる。

【００５０】次に、データ記録装置１００の動作につい
て説明する。データ記録装置１００は、接続された上位
の機器より制御部１３１にデータのライト／リード／消
去を指示する制御信号が入力される。これにより、記録
再生部１３２により、外部とのデータの入出力、または
インターフェイス部１２０を介した磁気ディスク媒体１
１０へのデータの記録が行われる。インターフェイス部
１２０を介した磁気ディスク媒体１１０へのデータの記
録および消去が行われた際には、磁気ディスク媒体１１
０の管理データ記憶領域１１１に記録されている管理デ
ータもインターフェイス部１２０により更新される。

【００５１】そして制御部１３１は、所定の時間ごと
に、ファイル断片化検出部１３３および空き領域断片化
検出部１３５を介して磁気ディスク媒体１１０のデータ
の記録状態のチェックを行う。すなわち、まずファイル
断片化検出部１３３に、磁気ディスク媒体１１０に記録
されているデータファイルの分断化の状態をチェック
し、適切でなければ改善するように指示をする。データ
ファイルの分断化の状態のチェックが終了したら、空き
領域断片化検出部１３５に空き領域の分散状態のチェッ
クを行い、適切でなければ改善するように指示をする。
データの分断化および空き領域の分断化の両方のチェッ
クおよび改善が終了したら、再び通常のデータの入出力
処理を行う。

【００５２】ファイル断片化検出部１３３においては、
まず、磁気ディスク媒体１１０の管理データを読み出
し、ファイルの断片化を示す指標Ｄを式３に基づいて算
出し、その指標Ｄを予め定めたしきい値Ｄ_THLと比較し
てファイルの断片化状態が適切か否かを判定する。そし
て適切でなければ、適切になるまで第１のブロック移動
部１３４にデータブロックの移動を指示する。また、空
き領域断片化検出部１３５においては、まず、磁気ディ
スク媒体１１０の管理データを読み出し、空き領域の断
片化を示す指標Ｅを式４に基づいて算出し、その指標Ｅ
を予め定めたしきい値Ｅ_THLと比較して空き領域の断片
化状態が適切か否かを判定する。そして適切でなければ
適切になるまで第２のブロック移動部１３６にデータブ
ロックの移動を指示する。

【００５３】このように、本実施の形態のデータ記録装
置１００によれば、データの分断化の状態および空き領
域の分散の状態を適切に管理でき、著しくデータが分断
されてアクセスに時間がかかったり、空き領域が非常に
細かく分断されて連続てきな大きなファイルが記録でき
なかったりするのを防ぎ、適切に効率よくデータの記録
が行える。

【００５４】なお、本発明のデータ管理方法およびデー
タ記録装置は、本実施の形態に限れるものではなく、種
々の改変が可能である。たとえば、図１に示したデータ
記録装置１００の構成も、これに限られるものではな
く、任意好適に変更してよい。たとえば、制御部１３
１、ファイル断片化検出部１３３、第１のブロック移動
部１３４、空き領域断片化検出部１３５、および、第２
のブロック移動部１３６などは、適宜組み合わせた構成
にしてもよいし、１つの制御手段により全てを制御する
ような構成にしてもよい。また、第１のブロック移動部
１３４、および、第２のブロック移動部１３６における
データブロックの移動の処理手順は、図４および図７に
フローチャートを示す処理に限られるものではなく、任
意のルールにより移動させてよい。

【００５５】また、本実施の形態のデータ記録装置の記
録媒体は、ハードディスクとしたが、これに限られず、
ランダムアクセス可能な記録媒体であれば任意の記録媒
体でよい。たとえば、光磁気ディスク装置や書換え可能
な光ディスク装置などでもよい。また、データの分断化
および空き領域の分断化について、各々適切か否かを判
定するためのしきい値も、ハードディスク装置の用途、
記録するデータの性質などに応じて任意に決定してよ
い。

【００５６】

【発明の効果】このように、ファイル管理に用いられて
いるファイルエントリとレコードエントリの数に基づい
て簡単な演算を行うのみで、記録媒体のデータファイル
の分断状態が把握でき、さらに、空き領域リストを用い
て、記録媒体の空き領域の分散状態を把握できる。した
がって、たとえば、データファイルが非常に多数のブロ
ックに断片化されて記録されている場合や、まとまった
空き領域が無い場合などの、記録媒体上の記録状態が適
切でない場合には、適宜ブロックを移動させて、データ
および空き領域の断片化を解消することができる。その
結果、たとえば、容量が大きく連続的データであるＡＶ
データを適切に、効率よく記録することのできるデータ
記録装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のデータ記録装置の一実施の形態を示す
ブロック図である。

【図２】図１に示したデータ記録装置にて用いられる管
理データを説明するための図であり、（Ａ）はフィルエ
ントリを説明するための図、（Ｂ）はレコードエントリ
を説明するための図、（Ｃ）は空き領域リストを説明す
るための図である。

【図３】図１に示したデータ記録装置にて用いられる管
理データの具体例として、図９（Ｂ）に示す記録媒体の
記録状態に対する管理データを示す図であり、（Ａ）は
ファイルＡの管理データを示す図、（Ｂ）はファイルＢ
の管理データを示す図、（Ｃ）はファイルＣの管理デー
タを示す図、（Ｄ）は空き領域リストを示す図である。

【図４】図１に示したデータ記録装置の第１のブロック
移動部の動作を説明するためのフローチャートである。

【図５】図１に示したデータ記録装置の動作を説明する
ための図であり、（Ａ）〜（Ｄ）は各々データブロック
の移動の具体例を示す図である。

【図６】図１に示したデータ記録装置に記録されている
データの配置と空き領域の状態を示す図であり、（Ａ）
は空き領域の数が最も少ない配置を示す図、（Ｂ）は空
き領域の数が最も多い配置を示す図である。

【図７】図１に示したデータ記録装置の第２のブロック
移動部の動作を説明するためのフローチャートである。

【図８】図１に示したデータ記録装置の第２のブロック
移動部の動作を説明するための図であり、（Ａ）はブロ
ック移動前を示す図、（Ｂ）はブロック移動途中を示す
図、（Ｃ）はブロック移動後を示す図である。

【図９】ファイル管理方法の一例を説明するための図で
あり、（Ａ）はファイル名−セクタ対応テーブルを示す
図、（Ｂ）は記録媒体の記録状態を模式的に示す図であ
る。

【符号の説明】

１００…データ記録装置、１１０…磁気ディスク媒体、
１１１…管理データ記憶領域、１１２…データ記憶領
域、１２０…インターフェイス部、１３０…信号処理
部、１３１…制御部、１３２…記録再生部、１３３…フ
ァイル断片化検出部、１３４…第１のブロック移動部、
１３５…空き領域断片化検出部、１３６…第２のブロッ
ク移動部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】データファイルを１つまたは複数のブロッ
クとしてランダムアクセス可能な記録媒体に記録する記
録手段と、前記記録されたデータファイルの記録位置を、当該デー
タファイルのファイル名と、前記各ブロックの先頭記録
位置を示すデータおよび大きさを示すデータと、前記各
ブロック間のリンクを示すデータとを有するファイル管
理データを用いて管理するファイル管理手段と、前記ファイル管理データより得られる前記ブロックの数
に基づいて、前記データファイルの分割の度合いを検出
する第１の検出手段と、前記第１の検出手段の検出結果に基づき、当該検出され
たデータファイルの分割の度合いに応じて、互いにデー
タの内容が連続するブロック同士が連続した位置に記録
されるように、前記ブロックを移動させる第１の移動手
段とを有するデータ記録装置。
【請求項２】前記ファイル管理手段は、前記第１の移動
手段による移動に応答し、該移動された後の各ブロック
の位置に基づいて前記ファイル管理データを更新する請
求項１記載のデータ記録装置。
【請求項３】前記記録媒体上の空き領域の位置を、各空
き領域の先頭記録位置を示すデータおよび大きさを示す
データと、前記各空き領域間のリンクを示すデータとを
有する空き領域管理データを用いて管理する空き領域管
理手段と、前記空き領域管理データより得られる前記空き領域の数
と前記ファイル管理データより得られる前記ブロックの
数に基づいて、前記空き領域の分散の度合いを検出する
第２の検出手段と、前記第２の検出手段の検出結果に基づき、当該検出され
た空き領域の分散の度合いに応じて、前記各ブロックが
互いに隣接した位置に記録されるように前記各ブロック
を移動させる第２の移動手段とをさらに有する請求項１
記載のデータ記録装置。
【請求項４】前記空き領域管理手段は、前記第２の移動
手段による移動に応答し、該移動された後の各ブロック
の位置に基づいて前記空き領域管理データを更新する請
求項３記載のデータ記録装置。
【請求項５】前記第１の検出手段は、式１により前記デ
ータファイルの分割の度合いＤを検出する請求項１記載
のデータ記録装置。【数１】Ｄ＝Ｆ／Ｒ・・・（１）ただし、Ｆは前記データファイルの数、Ｒは前記ブロックの数である。
【請求項６】前記第１の移動手段は、前記データファイ
ルの分割の度合いＤと所定のしきい値Ｄ_THLとの関係
が、Ｄ＜Ｄ_THLの場合に前記ブロックを移動させる請求
項５記載のデータ記録装置。
【請求項７】前記第２の検出手段は、式２により前記空
き領域の分散の度合いＥを検出する請求項３記載のデー
タ記録装置。【数２】Ｅ＝Ｌ／（Ｒ＋１）・・・（２）ただし、Ｌは前記空き領域の数、Ｒは前記ブロックの数である。
【請求項８】前記第２の移動手段は、前記空き領域の分
散の度合いＥと、所定のしきい値Ｅ _THLとの関係が、Ｅ
＞Ｅ_THLの場合に前記ブロックを移動させる請求項５記
載のデータ記録装置。
【請求項９】データファイルの記録位置を、当該データ
ファイルのファイル名と、各ブロックの先頭記録位置を
示すデータおよび大きさを示すデータと、前記各ブロッ
ク間のリンクを示すデータとを有するファイル管理デー
タを用いて管理する工程と、前記ファイル管理データより得られる前記ブロックの数
に基づいて、前記データファイルの分割の度合いを検出
する工程と、前記検出結果に基づき、当該検出されたデータファイル
の分割の度合いに応じて、互いにデータの内容が連続す
るブロック同士が連続した位置に記録されるように前記
ブロックを移動させる工程と、前記移動に応答し、該移動された後の各ブロックの位置
に基づいて前記ファイル管理データを更新する工程とを
有するデータ管理方法。
【請求項１０】記録媒体上の空き領域の位置を、各空き
領域の先頭記録位置を示すデータおよび大きさを示すデ
ータと、前記各空き領域間のリンクを示すデータとを有
する空き領域管理データを用いて管理する工程と、前記空き領域管理データより得られる前記空き領域の数
と前記ファイル管理データより得られる前記ブロックの
数に基づいて、前記空き領域の分散の度合いを検出する
工程と、前記検出結果に基づき、当該検出された空き領域の分散
の度合いに応じて、前記各ブロックが互いに隣接した位
置に記録されるように前記各ブロックを移動させる工程
とをさらに有する請求項９記載のデータ管理方法。