JPH1124974A - ファイル管理装置及びファイル管理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ファイルのアクセス頻度に応じて個々のファ
イルを圧縮することにより、ディスクの使用効率を向上
させると共に、頻繁にアクセスされるファイルに関して
は圧縮しないという方法をとることにより、圧縮・展開
にかかる時間的、ＣＰＵ負荷的なオーバヘッドを抑制す
ること等を可能としたファイル管理装置及びファイル管
理方法を提供する。 【解決手段】 ファイルのアクセス発生時に当該ファイ
ルのインデックスの順番を先頭に並べ替えるインデック
ス並べ替え手段２１３と、最終アクセス順に並べられた
ファイルのインデックスから最終アクセス時間が古い順
に抽出する圧縮対象ファイル抽出手段２０４と、システ
ムの負荷状況を考慮して圧縮処理を実行するか延期する
かを決定する圧縮要求発生手段２０３とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ファイル管理装置
及びファイル管理方法に係り、更に詳しくは、コンピュ
ータシステムにおいて多数のファイルを管理するハード
ディスク等の外部記憶装置で、使用頻度等の条件により
ファイルを圧縮・非圧縮等の状態に変更してディスクの
スペースを有効利用する場合に好適なファイル管理装置
及びファイル管理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、パーソナルコンピュータやワーク
ステーション等のコンピュータに装備されているディス
ク装置（ファイルシステム）上では、多数のファイルを
管理・蓄積することができる。ところが、ディスクを使
用するに伴いファイル数及び使用容量は増加し、殆どア
クセスされることのないファイル等でディスクのスペー
スを圧迫する。従って、ディスクスペースの無駄を省く
何等かの工夫が必要となる。

【０００３】ファイルシステムのスペースの無駄を省く
方式（以下、省スペース方式）としては、ファイルの圧
縮技術がある。現在、以下のようなファイル圧縮技術を
利用することができる。

【０００４】（１）特定のファイルに対して、ユーザが
圧縮プログラムを適用してファイルサイズを小さくす
る。そのファイルを利用する場合は、展開プログラムを
用いて元のファイルを復元する。

【０００５】（２）全てのファイルに対して、ファイル
をファイルシステムに書き出す時に圧縮操作を行い、フ
ァイルを読み出す時に展開操作を行う。

【０００６】（３）例えば特開平６−７５８３４号公報
に記載された「ファイルスペース確保方式」では、圧縮
を用いたファイルシステムの有効な利用法を示してい
る。該ファイルシステム確保方式を用いた装置の特徴
は、利用者が適切な未使用日数の閾値を設定すること
で、ディスク装置上のファイルスペースの空きが無くな
っても、低アクセス頻度のファイルの内、指定された未
使用日数の閾値以上アクセスされていないファイルのデ
ータを圧縮して空きスペースを作成し、スペースを有効
利用するものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たファイルシステムのスペースの無駄を省く従来の省ス
ペース方式には、下記のような問題があった。

【０００８】上記（１）の方法は、目的のファイルを使
用するにあたり、それを扱うユーザがファイルの圧縮、
展開作業を行う必要があり手間がかかる（課題１）。

【０００９】上記（２）の方法は、上記課題１を解決し
ているが、全てのファイルに対して圧縮・展開操作を行
うため、ＣＰＵ負荷的なオーバヘッド（コンピュータの
使用時にその仕事には直接関係無いが間接的には一見無
駄に費やされるように見える時間）がかかる（課題
２）。また、高速なファイルアクセスが要求されるよう
なアプリケーションにおいては、ファイルの圧縮・展開
にかかる時間が障害になる場合がある（課題３）。

【００１０】上記（３）の方法は、上記課題１、２を解
決しているが、上記課題３を解決していない。即ち、
「ファイルスペース確保方式」は、ファイルの書き込み
・拡張要求があったときディスクに空き容量が無い場合
に、ディスク上の全ファイルに対してアクセス頻度の情
報を収集して、アクセス頻度の最も低いファイルを圧縮
しファイルスペースを確保する方式である。そのため、
一旦ディスクが満杯になると圧縮操作が頻発し、高速な
ファイルアクセスが不可能になるものと思われる。

【００１１】本発明は、上述した点に鑑みなされたもの
であり、ファイルのアクセス頻度に応じて個々のファイ
ルを圧縮することにより、ディスクの使用効率を向上さ
せると共に、頻繁にアクセスされるファイルに関しては
圧縮しないという方法をとることにより、圧縮・展開に
かかる時間的、ＣＰＵ負荷的なオーバヘッドを抑制する
こと等を可能としたファイル管理装置及びファイル管理
方法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】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、ファイルを蓄積し管理するファ
イル管理装置であって、ファイルのアクセス発生時に当
該ファイルの実体の位置を示すインデックスの順番を先
頭に並べ替える並べ替え手段と、最終アクセス順に並べ
られたファイルのインデックスから最終アクセス時間が
古い順に抽出する抽出手段と、抽出したファイルの状態
を条件に応じて変更する変更手段とを有することを特徴
とする。

【００１３】上記目的を達成するため、請求項２の発明
は、ファイルが利用されるシステムの負荷状況を計測す
る負荷計測手段と、時刻を計測する時間計測手段とを有
し、前記変更手段は、ファイルの状態変更をシステムの
負荷が軽い時間に行うことを特徴とする。

【００１４】上記目的を達成するため、請求項３の発明
は、前記ファイルの状態とは、ファイルがオープンされ
た使用中、ファイルが使用中でもなく圧縮もされていな
い通常状態、ファイルが圧縮された圧縮状態、ファイル
が利用されていない未使用状態であることを特徴とす
る。

【００１５】上記目的を達成するため、請求項４の発明
は、前記並べ替え手段は、通常状態のファイルにオープ
ン要求があった場合はそのインデックスを使用中列の先
頭に移動させ、使用中のファイルにクローズ要求があっ
た場合はそのインデックスを通常状態列の先頭に移動さ
せ、通常状態のファイルに圧縮要求があった場合はその
インデックスを圧縮状態列の先頭に移動させ、圧縮状態
のファイルにアクセス要求があった場合はそのインデッ
クスを使用中列の先頭に移動させ、通常状態或いは圧縮
状態のファイルに削除要求があった場合はそのインデッ
クスを未使用状態列の先頭に移動させることを特徴とす
る。

【００１６】上記目的を達成するため、請求項５の発明
は、前記変更手段は、最終アクセス時刻、ファイルの種
類等の条件に応じてファイルを圧縮することを特徴とす
る。上記目的を達成するため、請求項６の発明は、各フ
ァイルのインデックス列は双方向リンクリストを用いる
ことを特徴とする。

【００１７】上記目的を達成するため、請求項７の発明
は、各ファイルのインデックス列は円形配列を用いるこ
とを特徴とする。

【００１８】上記目的を達成するため、請求項８の発明
は、ファイルを蓄積し管理するファイル管理方法であっ
て、ファイルのアクセス発生時に当該ファイルの実体の
位置を示すインデックスの順番を先頭に並べ替える並べ
替えステップと、最終アクセス順に並べられたファイル
のインデックスから最終アクセス時間が古い順に抽出す
る抽出ステップと、抽出したファイルの状態を条件に応
じて変更する変更ステップとを有することを特徴とす
る。

【００１９】上記目的を達成するため、請求項９の発明
は、ファイルが利用されるシステムの負荷状況を計測す
る負荷計測ステップと、時刻を計測する時間計測ステッ
プとを有し、前記変更ステップでは、ファイルの状態変
更をシステムの負荷が軽い時間に行うことを特徴とす
る。

【００２０】上記目的を達成するため、請求項１０の発
明は、前記ファイルの状態とは、ファイルがオープンさ
れた使用中、ファイルが使用中でもなく圧縮もされてい
ない通常状態、ファイルが圧縮された圧縮状態、ファイ
ルが利用されていない未使用状態であることを特徴とす
る。

【００２１】上記目的を達成するため、請求項１１の発
明は、前記並べ替えステップでは、通常状態のファイル
にオープン要求があった場合はそのインデックスを使用
中列の先頭に移動させ、使用中のファイルにクローズ要
求があった場合はそのインデックスを通常状態列の先頭
に移動させ、通常状態のファイルに圧縮要求があった場
合はそのインデックスを圧縮状態列の先頭に移動させ、
圧縮状態のファイルにアクセス要求があった場合はその
インデックスを使用中列の先頭に移動させ、通常状態或
いは圧縮状態のファイルに削除要求があった場合はその
インデックスを未使用状態列の先頭に移動させることを
特徴とする。

【００２２】上記目的を達成するため、請求項１２の発
明は、前記変更ステップでは、最終アクセス時刻、ファ
イルの種類等の条件に応じてファイルを圧縮することを
特徴とする。

【００２３】上記目的を達成するため、請求項１３の発
明は、各ファイルのインデックス列は双方向リンクリス
トを用いることを特徴とする。

【００２４】上記目的を達成するため、請求項１４の発
明は、各ファイルのインデックス列は円形配列を用いる
ことを特徴とする。

【００２５】

【発明の実施の形態】先ず最初に、本発明の実施の形態
を説明する前に、本発明の原理について説明する。本発
明に係る自動圧縮ファイルシステムは、例えば以下のよ
うな構成となる。即ち、本発明に係る自動圧縮ファイル
システムのファイルの状態は、（１）「使用中」、
（２）「通常（展開）状態」、（３）「圧縮状態」、
（４）「未使用状態」の何れかの状態にある。

【００２６】上記の各状態において、（１）「使用中」
は、ＯＳ（Ｏperating Ｓystem）またはアプリケーショ
ン・プログラムによって使用中（ファイルオープン中）
の状態で、この状態のファイルはクローズされるまで他
の状態には遷移しない。（２）「通常状態」は、ファイ
ルは使用中ではなく、圧縮もされていない普通の状態で
ある。（３）「圧縮状態」は、「通常状態」のファイル
に圧縮処理を施した状態である。このファイルを使用す
る場合は、ファイルの展開処理を施してから利用する。
（４）「未使用状態」は、状態（１）、（２）、（３）
以外の状態で、利用されていない状態（データ領域を持
たない状態）を示す。

【００２７】そして、各ファイルの実体の位置を指すイ
ンデックス列は、双方向リンクリストや配列等で実現さ
れており、そのインデックス列の任意の位置のインデッ
クスをインデックス列の先頭に並べ替えるインデックス
並べ替え手段を備える。このインデックス列は、上述し
た「ファイルの状態」別にそれぞれ別々のインデックス
列として管理される。ファイルの状態が変化する度に、
そのインデックス列を別のインデックス列の先頭に並べ
替える手段を持つ。例えば、或るファイルが（２）通常
状態から（３）圧縮状態に変化した場合、（２）通常状
態のインデックス列（通常状態列）にあるインデックス
は、（３）圧縮状態のインデックス列（圧縮状態列）の
先頭に並べ替えられる。

【００２８】また、次に示す方法でファイルの状態を変
更する。即ち、 １．通常状態→使用中：通常状態のファイルに対してフ
ァイルＯpen要求があった場合は、そのファイルのイン
デックスを（１）使用中列の先頭に移動させる。

【００２９】２．使用中→通常状態：使用中のファイル
に対してファイルＣlose要求があった場合は、そのファ
イルのインデックスを（２）通常状態列の先頭に移動さ
せる。

【００３０】３．通常状態→圧縮状態：後述するファイ
ル圧縮要求があった場合は、対象となるファイルを圧縮
手段で圧縮し、（２）通常状態列からインデックスを取
り出し、（３）圧縮状態列の先頭に移動させる。

【００３１】４．圧縮状態→使用中：圧縮状態にあるフ
ァイルに対してアクセス（Ｒead／Ｗrite等）が発生し
た場合は、展開手段で元の状態に展開され、インデック
スを使用中列の先頭に移動させる。

【００３２】５．通常状態、圧縮状態→未使用状態：フ
ァイルの削除要求があった場合は、使用していたデータ
領域を開放しファイルの状態は未使用状態に変更され
る。また、インデックスを（４）未使用状態列の先頭に
移動させる。

【００３３】上記の手段を備えたファイルシステムにお
いて、頻繁にアクセスされるファイルのインデックスは
常に（２）通常状態列の前方に位置し、アクセス頻度が
低いファイルのインデックスは（２）通常状態列の後方
に移動していく。従って、係る自動圧縮ファイルシステ
ムのインデックスの（２）通常状態列は、常に最新のア
クセス順に整列されていることになる。

【００３４】圧縮処理は、圧縮対象ファイル抽出手段に
よって選ばれたファイルに対して行われる。該圧縮対象
ファイル抽出手段は、上述した（２）通常状態列を末尾
から順に検索してゆき、ファイルの属性（最終アクセス
時刻、ファイルの種類、パーミッション：アクセス許
可）を考慮して圧縮するか否かを決定する。例えば、検
索したファイルの種類がデバイススペシャルファイル等
の場合は圧縮しない。

【００３５】圧縮対象ファイルが決定された場合は、フ
ァイル圧縮処理命令を圧縮手段に対して発行する。ま
た、該圧縮対象ファイル抽出の作業は、現在時刻とその
ファイルの最終アクセス時刻との差が、本ファイルシス
テムで定める値（ユーザによって変更可能）よりも小さ
くなるまで検索を繰り返す。即ち、（２）通常状態列は
アクセス順に整列されているので全検索する必要はな
い。

【００３６】また、圧縮対象ファイル抽出手段は、圧縮
要求発生手段によって発生される圧縮要求により動作す
る。圧縮要求発生手段は、ユーザからの直接要求で起動
する場合と、時間計測手段によって一定時間毎に自動的
に起動される場合がある。本ファイルシステムでは、ユ
ーザからの圧縮処理開始要求があった場合は強制的に圧
縮対象ファイル抽出手段による処理が実行される。通常
は、一定時間毎にその時のシステムの負荷状況を負荷計
測手段により獲得し、それを考慮して圧縮処理を実行す
るか延期するかを決定する。

【００３７】以下、本発明の好適な第１及び第２の実施
の形態について図面を参照して詳細に説明する。

【００３８】［１］第１の実施の形態 本発明の第１の実施の形態においては、例えばＵＮＩＸ
（米国ＡＴ＆Ｔ社ベル研究所で開発されたタイムシェア
リングシステム用オペレーティングシステム）のファイ
ルシステムに適用した例を示す。第１の実施の形態で
は、上述したファイルのインデックスを本発明に適する
ように拡張したｉ ｎｏｄｅとして実現する。

【００３９】即ち、各ファイルのｉ ｎｏｄｅは、それ
ぞれが双方向のリンクリストで繋がれており、そのｉ
ｎｏｄｅリストの任意の位置のｉ ｎｏｄｅをｉ ｎｏｄ
ｅリストの先頭に繋ぎかえるｉ ｎｏｄｅリスト並べ替
え手段を備える。この手段は、上述したインデックス並
べ替え手段に相当する。この手段を用いてファイルに対
するアクセスが生じたときに、そのｉ ｎｏｄｅのリン
ク順序をｉ ｎｏｄｅリストの先頭に配置する。

【００４０】このｉ ｎｏｄｅのリンクリストは、上述
した「ファイルの状態」別にそれぞれ別々のリストとし
て管理される。ファイルの状態が変化する度に、そのノ
ードを別のリストの先頭に繋ぎかえる手段を持つ。例え
ば、或るファイルが（２）通常状態から（３）圧縮状態
に変化した場合、（２）通常状態のリスト（通常状態リ
スト）に繋がれていたノードは、（３）圧縮状態のリス
ト（圧縮状態リスト）の先頭へ繋ぎかえられる。

【００４１】また、次に示す方法でファイルの状態を変
更する。即ち、 １．通常状態→使用中：通常状態のファイルに対してフ
ァイルＯpen要求があった場合は、そのファイルのｉ ｎ
ｏｄｅを（１）使用中リストの先頭に移動させる。

【００４２】２．使用中→通常状態：使用中のファイル
に対してファイルＣlose要求があった場合は、そのファ
イルのｉ ｎｏｄｅを（２）通常状態リストの先頭に移
動させる。

【００４３】３．通常状態→圧縮状態：ファイル圧縮要
求があった場合は、対象となるファイルを圧縮手段で圧
縮し、（２）通常状態リストからｉ ｎｏｄｅを取り出
し、（３）圧縮状態リストの先頭に移動させる。

【００４４】４．圧縮状態→使用中：圧縮状態にあるフ
ァイルに対してアクセス（Ｒead／Ｗrite等）が発生し
た場合は、展開手段で元の状態に展開され、ｉ ｎｏｄ
ｅを使用中リストの先頭に移動させる。

【００４５】５．通常状態、圧縮状態→未使用状態：フ
ァイルの削除要求があった場合は、使用していたデータ
領域を開放しファイルの状態は未使用状態に変更され
る。また、管理情報ノードを（４）未使用状態リストの
先頭に移動させる。

【００４６】上記の手段を備えたファイルシステムにお
いて、頻繁にアクセスされるファイルのｉ ｎｏｄｅは
常に（２）通常状態リストの前方に位置し、アクセス頻
度が低いファイルのｉ ｎｏｄｅは（２）通常状態リス
トの後方に移動していく。従って、係るファイルシステ
ムのｉ ｎｏｄｅの（２）通常状態リストは、常に最新
のアクセス順にリンクされていることになる。

【００４７】圧縮処理は、圧縮対象ファイル抽出手段に
よって選ばれたファイルに対して行われる。該圧縮対象
ファイル抽出手段は、上述した（２）通常状態リストを
末尾から順に辿ってゆき、ファイルの属性（最終アクセ
ス時刻、ファイルの種類、パーミッション）を考慮して
圧縮するか否かを決定する。例えば、検索したファイル
の種類がデバイススペシャルファイルやシンボリックリ
ンクファイル、ソケットファイル等の場合は圧縮しな
い。

【００４８】圧縮対象ファイルが決定された場合は、フ
ァイル圧縮処理命令を圧縮手段に対して発行する。ま
た、該圧縮対象ファイル抽出の作業は、現在時刻とその
ファイルの最終アクセス時刻との差が、本ファイルシス
テムで定める値（ユーザによって変更可能）よりも小さ
くなるまで検索を繰り返す。即ち、（２）通常状態リス
トはアクセス順にリンクされているので全検索する必要
はない。

【００４９】以下、第１の実施の形態を図面を参照して
詳細に説明する。但し、本発明の本質と関係の無いエラ
ー処理等については説明を省略する。先ず、第１の実施
の形態に係るコンピュータシステムの概略構成、並びに
コンピュータシステムが備えるファイルシステムの全体
構成について説明する。

【００５０】図２は第１の実施の形態に係るコンピュー
タシステムの概略構成を示すブロック図である。コンピ
ュータシステムは、ＣＰＵ１１０と、メモリ１２０と、
外部記憶装置インターフェース１３０と、ファイルシス
テム１４０と、出力インターフェース１５０と、出力部
１６０と、入力インターフェース１７０と、入力部１８
０と、ＣＰＵバス１９０とを備えている。本例は、ＣＰ
Ｕ１１０に対してオペレーティングシステム（ＯＳ）等
を供給することによって、パーソナルコンピュータ及び
ワークステーション等のコンピュータを使用する例を示
すものである。

【００５１】上記各部の構成を詳述すると、ＣＰＵ１１
０は、ＣＰＵバス１９０を介してメモリ１２０〜入力部
１８０をアクセスし制御を行う。メモリ１２０は、ＣＰ
Ｕバス１９０を介してＣＰＵ１１０からアクセス可能な
読み書き可能メモリ（ＲＡＭ）であり、ＣＰＵ１１０の
ワークメモリとして機能する。第１の実施の形態では、
例えばハードディスク等の補助記憶装置（外部記憶装
置）であるファイルシステム１４０等に格納され供給さ
れるＯＳと該ＯＳ上で動く幾つかの応用プログラム１４
１がメモリ１２０上に展開された状態で利用されるもの
とする。また、ＯＳや応用プログラム１４１が使用する
ワーク領域１２１もメモリ１２０上に割り当てられる。

【００５２】外部記憶装置インターフェース１３０は、
ハードディスク等の外部記憶装置であるファイルシステ
ム１４０に対するデータの入出力を行う。ファイルシス
テム１４０は、上述したごとくオペレーティングシステ
ム（ＯＳ）・応用プログラム１４１を格納する。出力イ
ンターフェース１５０は、出力部１６０に対してデータ
の表示・出力を行う。出力部１６０は、例えばＣＲＴデ
ィスプレイ、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）等の表示媒
体、更にはプリンタ等の出力装置として構成されてい
る。入力インターフェース１１７０は、入力部１８０を
介してなされる利用者からの入力を受け取る。入力部１
８０は、例えばキーボード、マウス等の入力装置として
構成されている。

【００５３】図１は第１の実施の形態に係るファイルシ
ステムの全体構成を示すブロック図である。第１の実施
の形態に係るファイルシステムは、カーネル／システム
コール２０１（カーネル：ＯＳの機能中で最も基本的な
部分）と、圧縮要求発生手段２０３と、圧縮対象ファイ
ル抽出手段２０４と、書き出し手段２０５と、ファイル
オープン手段２０６と、ファイルクローズ手段２０７
と、ファイル作成手段２０８と、ファイル削除手段２０
９と、読み出し手段２１０と、圧縮手段２１１と、展開
手段２１２と、インデックス並べ替え手段２１３と、ｉ
ｎｏｄｅアクセス手段２１４と、書き出し手段２１５
と、読み出し手段２１６と、ディスク装置２１７とを備
えている。

【００５４】上記各部の構成を詳述すると、カーネル／
システムコール２０１は、ファイルへのアクセス等を行
う。圧縮要求発生手段２０３は、システムの時刻を計測
する時間計測手段２０３ａと、システムの負荷状況を調
査する負荷計測手段２０３ｂとを有しており、一定時間
毎にシステムの負荷状況を計測し負荷が軽かった場合
か、ユーザ２０２からの強制実行要求があった場合に、
圧縮処理要求を発生する。圧縮対象ファイル抽出手段２
０４は、圧縮対象となるファイルを選び出す。書き出し
手段２０５は、データの書き出し要求を処理する。

【００５５】ファイルオープン手段２０６は、ファイル
のオープン要求を処理する。ファイルクローズ手段２０
７は、ファイルのクローズ要求を処理する。ファイル作
成手段２０８は、ファイルの作成要求を処理する。ファ
イル削除手段２０９は、ファイルの削除要求を処理す
る。読み出し手段２１０は、データの読み出し要求を処
理する。圧縮手段２１１は、ファイルのデータを圧縮す
る。展開手段２１２は、ファイルのデータを展開する。

【００５６】インデックス並べ替え手段２１３は、ｉ
ｎｏｄｅのリンク順序を繋ぎ替える。ｉ ｎｏｄｅアク
セス手段２１４は、ディスク装置２１７上のｉ ｎｏｄ
ｅ領域２１７ａを管理する。書き出し手段２１５は、デ
ィスク装置２１７のＤａｔａ領域２１７ｂにデータを書
き出す。読み出し手段２１６は、ディスク装置２１７の
Ｄａｔａ領域２１７ｂからデータを読み出す。ディスク
装置２１７は、ｉ ｎｏｄｅを保存するｉ ｎｏｄｅ領域
２１７ａと、データを保存するＤａｔａ領域２１７ｂと
を有する。

【００５７】図３は第１の実施の形態に係るファイルシ
ステム上のファイルが取り得る状態を表した状態遷移図
である。通常状態３０２は、ファイルが圧縮も使用もさ
れていない状態で、この状態からファイルオープン操作
３０５により、ファイルがオープン（Ｒead、Ｗrite、
Ａppendなど全てのモード）された時に、使用中３０１
の状態へ遷移する。使用中３０１の状態のファイルをフ
ァイルクローズ操作３０６で使用を終了すると、そのフ
ァイルは通常状態３０２に遷移する。

【００５８】通常状態３０２から圧縮処理３０９を行う
ことにより、ファイルの状態は圧縮状態３０３に遷移す
る。圧縮状態３０３から展開処理＋ファイルオープン操
作３０７を行うと、使用中３０１に遷移する。また、通
常状態３０２のファイルを削除処理３１０で削除する
と、未使用状態３０４に遷移する。同様に、圧縮状態３
０３のファイルを削除処理３１１で削除すると、未使用
状態３０４に遷移する。ファイルの新規作成は、新規作
成処理３０８によって行われ、未使用状態３０４のファ
イル（実体は存在しない）が通常状態３０２へと遷移す
る。

【００５９】図４は第１の実施の形態に係るファイルシ
ステムにおけるディスク装置２１７のｉ ｎｏｄｅ領域
２１７ａを模擬的に表すと共に、使用中３０１、通常状
態３０２、圧縮状態３０３、未使用状態３０４の各状態
に由来する使用中リスト４１６、通常状態リスト４１
７、圧縮状態リスト４１９、未使用状態リスト４２０の
関係の一例を表した図である。

【００６０】図中ｉ ｎｏｄｅ領域４１８には、番号付
けされたｉ ｎｏｄｅ４００、４０１、４０２、・・・
がシーケンシャルに並んでいる。各ｉ ｎｏｄｅは、そ
の順番とは独立して双方向リンクリストを構成するため
のエントリを持つ。図示例では、現在圧縮状態のファイ
ルのｉ ｎｏｄｅは、圧縮状態リスト４１９に接続され
たノード６（４０６）、ノード１２（４１２）、ノード
４（４０４）、及びノード１４（４１４）である。

【００６１】次に、上記のごとく構成してなる第１の実
施の形態に係るファイルシステムにおけるファイルオー
プン処理、読み出し処理、書き出し処理、ファイルクロ
ーズ処理、ファイル作成処理、ファイル削除処理、圧縮
要求発生処理、インデックス並べ替え処理、圧縮処理、
展開処理、圧縮対象ファイル抽出処理について、図５乃
至図１９を参照して詳細に説明する。

【００６２】図５及び図６は第１の実施の形態に係るカ
ーネル／システムコール２０１からファイルオープン要
求があった場合のファイルオープン手段２０６の処理の
一例を示す流れ図である。先ず、ｉ ｎｏｄｅアクセス
手段２１４よりｉ ｎｏｄｅ情報を読み込む（ステップ
Ｓ５０１）。次に、読み込んだｉ ｎｏｄｅ情報から当
該ファイルの状態を調査する（ステップＳ５０２）。次
に、そのファイルが圧縮状態である場合は（ステップＳ
５０３の答がＹＥＳ）、展開手段２１２で展開処理を行
う（ステップＳ５０４）。ファイルが圧縮状態でない場
合（ステップＳ５０３の答がＮＯ）、展開が成功した場
合は（ステップＳ５０５の答がＹＥＳ）、ファイルのオ
ープン作業とファイルオープン数のインクリメントを行
う（ステップＳ５０６）。

【００６３】次に、ファイルの状態属性を使用中に変更
し（ステップＳ５０７）、インデックス並べ替え手段２
１３を用いて当該ファイルのｉ ｎｏｄｅを使用中リス
トの先頭に並べ替える（ステップＳ５０８）。但し、当
該ファイルが既に使用中の場合も含む。即ち、同じファ
イルを同時に複数オープンすることが可能であり、それ
ぞれファイル記述子で管理される。並べ替えが成功した
場合は（ステップＳ５０９の答がＹＥＳ）、本処理を終
了する。並べ替えが失敗した場合（ステップＳ５０９の
答がＮＯ）、展開が失敗した場合は（ステップＳ５０５
の答がＮＯ）、エラー処理を行い（ステップＳ５１
０）、本処理を終了する。

【００６４】図７は第１の実施の形態に係るカーネル／
システムコール２０１からデータの読み出し要求があっ
た場合の読み出し手段２１０の処理の一例を示す流れ図
である。先ず、ｉ ｎｏｄｅアクセス手段２１４よりｉ
ｎｏｄｅ情報を読み込む（ステップＳ６０１）。次に、
読み込んだｉ ｎｏｄｅ情報から当該ファイルの状態を
調査する（ステップＳ６０２）。次に、そのファイルが
（読み出し）オープンされている場合は（ステップＳ６
０３の答がＹＥＳ）、読み出し手段２１６によりデータ
を読み出す（ステップＳ６０４）。

【００６５】読み出しが成功した場合は（ステップＳ６
０５の答がＹＥＳ）、本処理を終了する。ファイルが
（読み出し）オープンされていない場合（ステップＳ６
０３の答がＮＯ）、読み出しが失敗した場合は（ステッ
プＳ６０５の答がＮＯ）、エラー処理を行い（ステップ
Ｓ６０６）、本処理を終了する。

【００６６】図８は第１の実施の形態に係るカーネル／
システムコール２０１からデータの書き出し要求があっ
た場合の書き出し手段２０５の処理の一例を示す流れ図
である。先ず、ｉ ｎｏｄｅアクセス手段２１４よりｉ
ｎｏｄｅ情報を読み込む（ステップＳ７０１）。次に、
読み込んだｉ ｎｏｄｅ情報から当該ファイルの状態を
調査する（ステップＳ７０２）。次に、そのファイルが
（書込みまたは追加モードで）オープンされている場合
は（ステップＳ７０３の答がＹＥＳ）、書き出し手段２
１５によりデータを書き出す（ステップＳ７０４）。

【００６７】書き出しが成功した場合は（ステップＳ７
０５の答がＹＥＳ）、本処理を終了する。書き出しが失
敗した場合（ステップＳ７０５の答がＮＯ）、ファイル
が（書込みまたは追加モードで）オープンされていない
場合は（ステップＳ７０３の答がＮＯ）、エラー処理を
行い（ステップＳ７０６）、本処理を終了する。

【００６８】図９及び図１０は第１の実施の形態に係る
カーネル／システムコール２０１からファイルクローズ
要求があった場合のファイルクローズ手段２０７の処理
の一例を示す流れ図である。先ず、ｉ ｎｏｄｅアクセ
ス手段２１４よりｉ ｎｏｄｅ情報を読み込む（ステッ
プＳ８０１）。次に、読み込んだｉ ｎｏｄｅ情報から
当該ファイルの状態を調査する（ステップＳ８０２）。
次に、そのファイルがオープンされている場合は（ステ
ップＳ８０３の答がＹＥＳ）、当該ファイル記述子のフ
ァイルをクローズし、ファイルオープン数をデクリメン
トする（ステップＳ８０４）。

【００６９】次に、その当該ファイルのファイルオープ
ン数が０か、即ち、全てクローズされているかを調べ
（ステップＳ８０５）、もし全てクローズされている場
合は（ステップＳ８０５の答がＹＥＳ）、ファイルの状
態属性を通常状態に変更し（ステップＳ８０６）、イン
デックス並べ替え手段２１３を用いて当該ファイルのｉ
ｎｏｄｅを通常状態リストの先頭に並べ替える（ステッ
プＳ８０７）。

【００７０】並べ替えが成功した場合は（ステップＳ８
０８の答がＹＥＳ）、本処理を終了する。ファイルのオ
ープン数が０でない場合は（ステップＳ８０５の答がＮ
Ｏ）、状態の変更は行わず本処理を終了する。並べ替え
が失敗した場合（ステップＳ８０８の答がＮＯ）、ファ
イルがオープンされていない場合は（ステップＳ８０３
の答がＮＯ）、エラー処理を行い（ステップＳ８０
９）、本処理を終了する。

【００７１】図１１は第１の実施の形態に係るカーネル
／システムコール２０１からファイルの作成要求があっ
た場合のファイル作成手段２０８の処理の一例を示す流
れ図である。先ず、ｉ ｎｏｄｅアクセス手段２１４よ
りｉ ｎｏｄｅ情報を読み込む（ステップＳ９０１）。
次に、読み込んだｉ ｎｏｄｅ情報から新規ファイルが
作成可能であるかを調査する（ステップＳ９０２）。新
規ファイルが作成可能な場合は（ステップＳ９０３の答
がＹＥＳ）、新しいｉ ｎｏｄｅとデータ領域を確保し
（ステップＳ９０４）、ファイルの状態属性を通常状態
にセットする（ステップＳ９０５）。

【００７２】そして、インデックス並べ替え手段２１３
により当該ファイルのｉ ｎｏｄｅを通常状態リストの
先頭に並べ替える（ステップＳ９０６）。並べ替えが成
功した場合は（ステップＳ９０７の答がＹＥＳ）、本処
理を終了する。並べ替えが失敗した場合（ステップＳ９
０７の答がＮＯ）、新規ファイルが作成可能でない場合
は（ステップＳ９０３の答がＮＯ）、エラー処理を行い
（ステップＳ９０８）、本処理を終了する。

【００７３】図１２は第１の実施の形態に係るカーネル
／システムコール２０１からファイルの削除要求があっ
た場合のファイル削除手段２０９の処理の一例を示す流
れ図である。先ず、ｉ ｎｏｄｅアクセス手段２１４よ
りｉ ｎｏｄｅ情報を読み込む（ステップＳ１００
１）。次に、読み込んだｉ ｎｏｄｅ情報からファイル
の状態を調査する（ステップＳ１００２）。ファイルの
状態が使用中である場合は（ステップＳ１００３の答が
ＹＥＳ）、削除不可能なのでエラー処理を行い（ステッ
プＳ１００８）、本処理を終了する。

【００７４】ファイルの状態が使用中でない場合は（ス
テップＳ１００３の答がＮＯ）、当該ファイルが使って
いたファイルシステム上のデータ領域を解放し（ステッ
プＳ１００４）、ファイルの状態属性を未使用に変更す
る（ステップＳ１００５）。そして、インデックス並べ
替え手段２１３により、当該ファイルのｉ ｎｏｄｅを
未使用状態リストの先頭に並べ替える（ステップＳ１０
０６）。並べ替えが成功した場合は（ステップＳ１００
７の答がＹＥＳ）、本処理を終了する。並べ替えが失敗
した場合は（ステップＳ１００７の答がＮＯ）、エラー
処理を行い（ステップＳ１００８）、本処理を終了す
る。

【００７５】図１３及び図１４は第１の実施の形態に係
るファイル圧縮操作のきっかけとなる圧縮要求を発生す
る圧縮要求発生手段２０３の処理の一例を示す流れ図で
ある。先ず、待ち時間の初期値（システムで定められた
デフォルト値があり、ユーザ２０２によっても変更可
能）をセットする（ステップＳ１１０１）。そして、以
下ステップＳ１１０２〜ステップＳ１１０８を繰り返
す。

【００７６】先ず、次の３つの条件のうち１つ以上が成
立した場合、次の処理に移行する（ステップＳ１１０
２）。３つの条件とは、（１）予めセットされている待
ち時間を経過した場合、（２）ユーザ２０２からの強制
実行要求があった場合、（３）その他の要因（ディスク
の空き領域が少なくなってきた等）で強制実行が必要に
なった場合、である。但し、（１）の待ち時間は、時間
計測手段２０３ａによって計測される。（２）のユーザ
２０２による強制実行要求は、ユーザ２０２が起動する
コマンド等で通知されるものである。（３）はその他の
要因であるが、本実施の形態では具体的に言及しない。

【００７７】上記条件が満たされた場合、その要因が
（１）の待ち時間が経過した場合かそれ以外の場合かを
判断する（ステップＳ１１０３）。要因が（１）の場合
には、負荷計測手段２０３ｂによってシステムの負荷状
況を計測し（ステップＳ１１０４）、それが既定値（シ
ステムで定められたデフォルト値があり、ユーザ２０２
によっても変更可能）よりも高いかを判断する（ステッ
プＳ１１０５）。負荷が既定値より高い場合は（ステッ
プＳ１１０５の答がＹＥＳ）、実行を延期し、次のリト
ライ時間（システムで定められたデフォルト値があり、
ユーザ２０２によっても変更可能）をセットし（ステッ
プＳ１１０８）、ステップＳ１１０２に戻る。

【００７８】負荷が既定値より低い場合（ステップＳ１
１０５の答がＮＯ）、要因が（２）または（３）の強制
実行要求だった場合は（ステップＳ１１０３の答がＹＥ
Ｓ）、圧縮対象ファイル抽出手段２０４による処理を実
行する（ステップＳ１１０６）。そして、次の待ち時間
（システムで定められたデフォルト値があり、ユーザ２
０２によっても変更可能）をセットし（ステップＳ１１
０７）、ステップＳ１１０２に戻る。

【００７９】図１５は第１の実施の形態に係るｉ ｎｏ
ｄｅリンクリストを並べ替える処理を行うインデックス
並べ替え手段（ｉ ｎｏｄｅリスト並べ替え手段）２１
３の処理の一例を示す流れ図である。先ず、並べ替えの
対象となるファイルのｉ ｎｏｄｅを変更前の状態のリ
ストから抜き出し（ステップＳ１２０１）、抜き出した
ｉ ｎｏｄｅを変更後の状態リストの先頭に挿入する
（ステップＳ１２０２）。

【００８０】次に、ｉ ｎｏｄｅアクセス手段２１４を
通して、変更したｉ ｎｏｄｅ情報をディスク装置２１
７のｉ ｎｏｄｅ領域２１７ａへ書き出す（ステップＳ
１２０３）。書き出しが成功した場合は（ステップＳ１
２０４の答がＹＥＳ）、本処理を終了する。書き出しが
失敗した場合は（ステップＳ１２０４の答がＮＯ）、エ
ラー処理を行い（ステップＳ１２０５）、本処理を終了
する。

【００８１】図１６は第１の実施の形態に係る圧縮対象
ファイル抽出手段２０４からの圧縮要求があった場合の
圧縮手段２１１の処理の一例を示す流れ図である。先
ず、指定されたファイルのデータを読み出し手段２１６
で読み出し（ステップＳ１３０１）、読み出しが成功し
た場合は（ステップＳ１３０２の答がＹＥＳ）、読み出
したデータを圧縮プログラムで圧縮し（ステップＳ１３
０３）、書き出し手段２１５でディスク装置２１７のデ
ータ領域２１７ｂにデータを書き出す（ステップＳ１３
０４）。

【００８２】書き出しが成功した場合は（ステップＳ１
３０５の答がＹＥＳ）、本処理を終了する。書き出しが
失敗した場合（ステップＳ１３０５の答がＮＯ）、読み
出しが失敗した場合は（ステップＳ１３０２の答がＮ
Ｏ）、エラー処理を行い（ステップＳ１３０６）、本処
理を終了する。

【００８３】図１７は第１の実施の形態に係るファイル
オープン手段２０６からの展開要求があった場合の展開
手段２１２の処理の一例を示す流れ図である。先ず、指
定されたファイルのデータを読み出し手段２１６で読み
出し（ステップＳ１４０１）、読み出しが成功した場合
は（ステップＳ１４０２の答がＹＥＳ）、読み出したデ
ータを展開プログラムで展開し（ステップＳ１４０
３）、書き出し手段２１５でディスク装置２１７のデー
タ領域２１７ｂにデータを書き出す（ステップＳ１４０
４）。

【００８４】書き出しが成功した場合は（ステップＳ１
４０５の答がＹＥＳ）、本処理を終了する。書き出しが
失敗した場合（ステップＳ１４０５の答がＮＯ）、読み
出しが失敗した場合は（ステップＳ１４０２の答がＮ
Ｏ）、エラー処理を行い（ステップＳ１４０６）、本処
理を終了する。

【００８５】図１８及び図１９は第１の実施の形態に係
る圧縮要求発生手段２０３からの圧縮要求があった場合
の圧縮対象ファイル抽出手段２０４の処理の一例を示す
流れ図である。先ず、ｉ ｎｏｄｅアクセス手段２１４
よりｉ ｎｏｄｅの通常状態リストを読み込む（ステッ
プＳ１５０１）。以降、ステップＳ１５０２〜ステップ
Ｓ１５０７を繰り返す。このループ内で、読み込んだ通
常状態リストを末尾から順次選び出していく（ステップ
Ｓ１５０２）。リストの先頭に達した場合は（ステップ
Ｓ１５０３の答がＹＥＳ）、ループを抜け本処理を終了
する。

【００８６】また、選び出されたｉ ｎｏｄｅのファイ
ルの最終アクセス時刻とシステムの現在時刻との差が既
定値（システムで定められたデフォルト値があり、ユー
ザ２０２によっても変更可能）以上である場合は（ステ
ップＳ１５０４の答がＹＥＳ）、そのファイルが圧縮可
能ファイルか否かを調べる（ステップＳ１５０５）。デ
バイススペシャルファイル等の圧縮不可能なファイルの
場合は、処理をせずにステップＳ１５０２に戻る。

【００８７】圧縮可能なファイルの場合は、圧縮手段２
１１を呼び出し、実際の圧縮処理を行い（ステップＳ１
５０６）、ファイルの状態属性を圧縮状態に変更し（ス
テップＳ１５０７）、インデックス並べ替え手段２１３
を呼び出す（ステップＳ１５０８）。並べ替えが成功し
た場合は（ステップＳ１５０９の答がＹＥＳ）、ステッ
プＳ１５０２に戻る。並べ替えが失敗した場合は（ステ
ップＳ１５０９の答がＮＯ）、エラー処理を行い（ステ
ップＳ１５１０）、本処理を終了する。ファイルの最終
アクセス時刻とシステムの現在時刻との差が既定値以下
になった場合は（ステップＳ１５０４の答がＮＯ）、そ
れよりも前にリンクされている全てのノードの時刻の差
は既定値以下となるため、その時点でループを抜けて本
処理を終了する。

【００８８】上述したように、第１の実施の形態によれ
ば、ファイルシステムは、ファイルのアクセス発生時に
当該ファイルのインデックスの順番を先頭に並べ替える
インデックス並べ替え手段２１３と、最終アクセス順に
並べられたファイルのインデックスから最終アクセス時
間が古い順に抽出する圧縮対象ファイル抽出手段２０４
と、システムの負荷状況を考慮して圧縮処理を実行する
か延期するかを決定する圧縮要求発生手段２０３と、フ
ァイルを条件によって圧縮する圧縮手段２１１と、アク
セス要求発生時にファイルの状態を元に戻す展開手段２
１２とを有すると共に、ファイルのインデックスを双方
向リンクリストを用いて実現しているため、ディスクの
使用効率を向上できると共に、圧縮・展開にかかるオー
バヘッドを抑制することができ、また、アプリケーショ
ンの使用感を損なうことが少ない。

【００８９】即ち、ファイルシステムは、個々のファイ
ルは実体（データ本体）と、その実体の位置を指し示す
インデックスから構成され、それぞれを別々の領域で管
理する手段を持つ。つまり、個々のファイルのインデッ
クスの集合（インデックス列）はインデックス領域に格
納され、実体はデータ領域に格納される。また、或るフ
ァイルに対するアクセス（Ｒead、Ｗrite、Ａppend等）
が発生した時に、そのファイルのインデックスの順番を
先頭に並べ替えるインデックス並べ替え手段２１３を備
えており、常に最終アクセス時間が早い順になってい
る。

【００９０】加えて、最終アクセス順に並べられたイン
デックスから最終アクセス時間が古い順に取り出す圧縮
対象ファイル抽出手段２０４を備え、その取り出された
ファイルを条件（最終アクセス時間、ファイルの種類、
その他ファイル固有の属性）によって圧縮する圧縮手段
２１１と、圧縮されたファイルに対してアクセス要求が
生じた時に、状態を元に戻す（展開する）展開手段２１
２とを備える。

【００９１】また、圧縮要求発生手段２０３は、システ
ムの時刻を計測する時間計測手段２０３ａとシステムの
負荷状態を調査する負荷計測手段２０３ｂを用いて実現
される。圧縮要求発生手段２０３は、圧縮対象ファイル
抽出手段２０４に対して処理要求を発生する。処理要求
はユーザから直接発行される場合もある。圧縮要求発生
手段２０３は、そのシステムの負荷状況を考慮して圧縮
処理を実行するか延期するかを決定する。即ち、負荷が
高い場合は要求を無視するかスケジューリングをやり直
す。

【００９２】このように、ファイルのアクセス頻度に応
じて個々のファイルを圧縮することにより、ディスクの
使用効率を向上させると共に、頻繁にアクセスされるフ
ァイルに関しては圧縮しないという方法をとることによ
り、圧縮・展開にかかる時間的、ＣＰＵ負荷的なオーバ
ヘッドを抑制することが可能となる効果を奏する。ま
た、ファイルの圧縮処理をシステムのアイドル時間（負
荷が低い時）に行うため、アプリケーションを使用中の
ユーザにとってその使用感を損なうことが少ないという
効果を奏する。

【００９３】［２］第２の実施の形態 本発明の第２の実施の形態では、上記第１の実施の形態
と同様に、例えばＵＮＩＸのファイルシステムに適用し
た例を示す。上記第１の実施の形態ではファイルのイン
デックス列を双方向リンクリストを用いて実現している
が、第２の実施の形態ではファイルのインデックス列を
円形配列を用いて同様なシステムを実現した例を挙げ
る。

【００９４】第２の実施の形態に係るファイルシステム
は、カーネル／システムコール２０１と、圧縮要求発生
手段２０３と、圧縮対象ファイル抽出手段２０４と、書
き出し手段２０５と、ファイルオープン手段２０６と、
ファイルクローズ手段２０７と、ファイル作成手段２０
８と、ファイル削除手段２０９と、読み出し手段２１０
と、圧縮手段２１１と、展開手段２１２と、インデック
ス並べ替え手段２１３と、ｉ ｎｏｄｅアクセス手段２
１４と、書き出し手段２１５と、読み出し手段２１６
と、ディスク装置２１７とを備えている（上記図１参
照）。

【００９５】第２の実施の形態に係るファイルシステム
の基本的な構成は上記第１の実施の形態と同じである
が、上記図１におけるインデックス並べ替え手段２１
３、圧縮対象ファイル抽出手段２０４、及びディスク装
置２１７のｉ ｎｏｄｅ領域２１７ａでのデータ格納方
式が異なる。従って、上記図４のｉ ｎｏｄｅ領域２１
７ａの模擬図に対応する第２の実施の形態のデータ格納
方式の模擬図と、インデックス並べ替え手段２１３に対
応するｉ ｎｏｄｅ配列並べ替え手段の流れ図、及び第
２の実施の形態に対応した圧縮対象ファイル抽出手段の
流れ図を追加し、詳細に説明する。

【００９６】図２０は第２の実施の形態に係るｉ ｎｏ
ｄｅ領域２１７ａを模擬的に表した図である。上記第１
の実施の形態で実現した双方向リンクリストに対応する
ものであり、リング状の配列（円形配列１６０２）を用
いて実装した例である。図中ｉ ｎｏｄｅ領域１６０１
には番号付けされたｉ ｎｏｄｅがシーケンシャルに並
んでいる。円形配列１６０２は、このｉ ｎｏｄｅ領域
１６０１に存在するｉ ｎｏｄｅの数と同数の要素数を
持つものとする。

【００９７】そして、配列の開始点を指し示す先頭ポイ
ンタ１６０３と、終了点を指し示す末尾ポインタ１６０
４を備える。この円形配列１６０２の要素には、図示の
ごとくｉ ｎｏｄｅ番号を格納する。図の空欄は、空き
要素でまだ使用されていない状態か、格納されていたｉ
ｎｏｄｅ番号が取り出された状態である。

【００９８】図中には１つの円形配列しか示していない
が、実際には使用中３０１、通常状態３０２、圧縮状態
３０３、未使用状態３０４の各状態に由来する使用中配
列、通常状態配列、圧縮状態配列、未使用状態配列の４
つの円形配列が存在する。図示例では、この円形配列１
６０２が表現するｉ ｎｏｄｅの順番は、１０、２５、
５、１３、２４、２、０、・・・２１、２３、１２、１
６、６である。

【００９９】図２１及び図２２は第２の実施の形態に係
る円形配列を並べ替える処理を行うｉ ｎｏｄｅ配列並
べ替え手段（インデックス並べ替え手段２１３に対応）
の処理の一例を示す流れ図である。先ず、並べ替えの対
象となるファイルのｉ ｎｏｄｅを変更前の状態の円形
配列から抜き出し（ステップＳ１７０１）、その配列の
先頭ポインタの位置が空き要素でない場合は（ステップ
Ｓ１７０２の答がＮＯ）、上記図２０中のポインタ１６
０５のように変更後の状態配列の先頭ポインタを１つ前
に戻す（ステップＳ１７０３）。先頭ポインタの位置が
空き要素の場合は（ステップＳ１７０２の答がＹＥ
Ｓ）、ステップＳ１７０４へ移行する。

【０１００】先頭ポインタと末尾ポインタが重なった場
合は（ステップＳ１７０４の答がＹＥＳ）、円形配列中
の空き要素をつめる作業を行う必要が生じるため、先頭
ポインタから後方へ空き要素を検索していき、見つかっ
た場合は、後方にある非空き要素をそこへ移動させる操
作を、末尾ポインタの位置まで繰り返し行い、上記図２
０中のポインタ１６０６のように最終的な末尾要素の位
置へ末尾ポインタを再設定する。この操作により、円形
配列の非空き要素は連続して並ぶ（ステップＳ１７０
５）。

【０１０１】先頭ポインタと末尾ポインタが重ならなか
った場合（ステップＳ１７０４の答がＮＯ）か、ステッ
プＳ１７０５が終了した場合は、先頭ポインタの位置に
ステップＳ１７０１で取り出したｉ ｎｏｄｅ番号を格
納する（ステップＳ１７０６）。次に、ｉ ｎｏｄｅア
クセス手段２１４を通して、変更したｉ ｎｏｄｅ情報
をディスク装置２１７のｉ ｎｏｄｅ領域２１７ａへ書
き出す（ステップＳ１７０７）。書き出しが成功した場
合は、本処理を終了する。書き出しが失敗した場合は、
エラー処理を行い（ステップＳ１７０９）、本処理を処
理する。

【０１０２】図２３及び図２４は第２の実施の形態に係
る圧縮要求発生手段２０３からの圧縮要求があった場合
の圧縮対象ファイル抽出手段２０４の処理の一例を示す
流れ図である。先ず、ｉ ｎｏｄｅアクセス手段２１４
よりｉ ｎｏｄｅの通常状態配列を読み込む（ステップ
Ｓ１８０１）。以降、ステップＳ１８０２〜１８１０を
繰り返す。このループ内で、読み込んだ通常状態配列を
末尾ポインタから先頭へ順次選び出していく（ステップ
Ｓ１８０２）。

【０１０３】先頭ポインタに達した場合は（ステップＳ
１８０３の答がＹＥＳ）、ループを抜け本処理を終了す
る。また、選び出した配列の要素が空き要素だった場合
は（ステップＳ１８０４の答がＹＥＳ）、ステップＳ１
８０２に戻る。次に、選び出されたｉ ｎｏｄｅのファ
イルの最終アクセス時刻とシステムの現在時刻との差が
既定値（システムで定められたデフォルト値があり、ユ
ーザ２０２によっても変更可能）以上である場合は（ス
テップＳ１８０５の答がＹＥＳ）、そのファイルが圧縮
可能ファイルか否かを調べる（ステップＳ１８０６）。

【０１０４】デバイススペシャルファイル等の圧縮不可
能なファイルの場合は、圧縮手段２１１を呼び出し、実
際の圧縮処理を行い（ステップＳ１８０７）、ファイル
の状態属性を圧縮状態にし（ステップＳ１８０８）、ｉ
ｎｏｄｅ配列並べ替え手段２１３を呼び出す（ステッ
プＳ１８０９）。並べ替えが成功した場合は（ステップ
Ｓ１８１０の答がＹＥＳ）、ステップＳ１８０２に戻
る。

【０１０５】並べ替えが失敗した場合は（ステップＳ１
８１０の答がＮＯ）、エラー処理を行い（ステップＳ１
８１１）、本処理を終了する。ファイルの最終アクセス
時刻とシステムの現在時刻との差が既定値以下になった
場合は（ステップＳ１８０５の答がＮＯ）、それよりも
前に並んでいる全てのノードの時刻の差は既定値以下と
なるため、その時点でループを抜けて本処理を終了す
る。

【０１０６】上述したように、第２の実施の形態によれ
ば、ファイルシステムは、ファイルのアクセス発生時に
当該ファイルのインデックスの順番を先頭に並べ替える
インデックス並べ替え手段２１３と、最終アクセス順に
並べられたファイルのインデックスから最終アクセス時
間が古い順に抽出する圧縮対象ファイル抽出手段２０４
と、システムの負荷状況を考慮して圧縮処理を実行する
か延期するかを決定する圧縮要求発生手段２０３と、フ
ァイルを条件によって圧縮する圧縮手段２１１と、アク
セス要求発生時にファイルの状態を元に戻す展開手段２
１２とを有すると共に、ファイルのインデックスを円形
配列を用いて実現しているため、ディスクの使用効率を
向上できると共に、圧縮・展開にかかるオーバヘッドを
抑制でき、また、アプリケーションの使用感を損なうこ
とが少ない。

【０１０７】即ち、ファイルのアクセス頻度に応じて個
々のファイルを圧縮することにより、ディスクの使用効
率を向上させると共に、頻繁にアクセスされるファイル
に関しては圧縮しないという方法をとることにより、圧
縮・展開にかかる時間的、ＣＰＵ負荷的なオーバヘッド
を抑制することが可能となる効果を奏する。また、ファ
イルの圧縮処理をシステムのアイドル時間（負荷が低い
時）に行うため、アプリケーションを使用中のユーザに
とってその使用感を損なうことが少ないという効果を奏
する。

【０１０８】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても、１つの機器からなる装置に適用
してもよい。前述した実施形態の機能を実現するソフト
ウエアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、シス
テム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコ
ンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納
されたプログラムコードを読み出し実行することによっ
ても、達成されることは言うまでもない。

【０１０９】この場合、記憶媒体から読み出されたプロ
グラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現する
ことになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体
は本発明を構成することになる。

【０１１０】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピディスク、ハードディス
ク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ
−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭな
どを用いることができる。

【０１１１】また、コンピュータが読出したプログラム
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳなどが実
際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前
述した実施形態の機能が実現される場合も含まれること
は言うまでもない。

【０１１２】更に、記憶媒体から読出されたプログラム
コードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードや
コンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメ
モリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基
づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わる
ＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その
処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合
も含まれることは言うまでもない。

【０１１３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、ファイルを蓄積し管理するファイル管理装置で
あって、ファイルのアクセス発生時に当該ファイルの実
体の位置を示すインデックスの順番を先頭に並べ替える
並べ替え手段と、最終アクセス順に並べられたファイル
のインデックスから最終アクセス時間が古い順に抽出す
る抽出手段と、抽出したファイルの状態を条件に応じて
変更する変更手段とを有するため、ファイルのアクセス
頻度に応じて個々のファイルを変更（圧縮）することに
より、記憶媒体（ディスク）の使用効率を向上させるこ
とができる。また、頻繁にアクセスされるファイルに関
しては圧縮しないという方法をとることにより、圧縮・
展開にかかる時間的、ＣＰＵ負荷的なオーバヘッドを抑
制することができる。

【０１１４】請求項２の発明によれば、ファイルが利用
されるシステムの負荷状況を計測する負荷計測手段と、
時刻を計測する時間計測手段とを有し、前記変更手段
は、ファイルの状態変更をシステムの負荷が軽い時間に
行うため、ファイルの状態変更である圧縮処理をシステ
ムのアイドル時間（負荷が低い時）に行うことにより、
アプリケーションを使用中のユーザにとってその使用感
を損なうことが少なくなる。

【０１１５】請求項３の発明によれば、前記ファイルの
状態とは、ファイルがオープンされた使用中、ファイル
が使用中でもなく圧縮もされていない通常状態、ファイ
ルが圧縮された圧縮状態、ファイルが利用されていない
未使用状態であるため、使用中、通常状態、圧縮状態、
未使用状態の何れかの状態にあるファイルを条件によっ
て変更することで、記憶媒体（ディスク）の使用効率の
向上、圧縮・展開にかかる時間的、ＣＰＵ負荷的なオー
バヘッドの抑制を図ることができる。

【０１１６】請求項４の発明によれば、前記並べ替え手
段は、通常状態のファイルにオープン要求があった場合
はそのインデックスを使用中列の先頭に移動させ、使用
中のファイルにクローズ要求があった場合はそのインデ
ックスを通常状態列の先頭に移動させ、通常状態のファ
イルに圧縮要求があった場合はそのインデックスを圧縮
状態列の先頭に移動させ、圧縮状態のファイルにアクセ
ス要求があった場合はそのインデックスを使用中列の先
頭に移動させ、通常状態或いは圧縮状態のファイルに削
除要求があった場合はそのインデックスを未使用状態列
の先頭に移動させるため、各状態にあるファイルへのオ
ープン要求、クローズ要求、圧縮要求、アクセス要求、
削除要求に高速に対処することができる。

【０１１７】請求項５の発明によれば、前記変更手段
は、最終アクセス時刻、ファイルの種類等の条件に応じ
てファイルを圧縮するため、ファイルのアクセス頻度に
応じて個々のファイルを圧縮することで、記憶媒体（デ
ィスク）の使用効率を向上させることができる。

【０１１８】請求項６の発明によれば、各ファイルのイ
ンデックス列は双方向リンクリストを用いるため、双方
向リンクリストを用いてインデックスを並べ替えること
で、記憶媒体（ディスク）の使用効率の向上、オーバヘ
ッドの抑制を図ることができる。

【０１１９】請求項７の発明によれば、各ファイルのイ
ンデックス列は円形配列を用いるため、円形配列を用い
てインデックスを並べ替えることで、記憶媒体（ディス
ク）の使用効率の向上、オーバヘッドの抑制を図ること
ができる。

【０１２０】請求項８の発明によれば、ファイルを蓄積
し管理するファイル管理方法であって、ファイルのアク
セス発生時に当該ファイルの実体の位置を示すインデッ
クスの順番を先頭に並べ替える並べ替えステップと、最
終アクセス順に並べられたファイルのインデックスから
最終アクセス時間が古い順に抽出する抽出ステップと、
抽出したファイルの状態を条件に応じて変更する変更ス
テップとを有するため、請求項１の発明と同様に、記憶
媒体（ディスク）の使用効率を向上させることができる
と共に、圧縮・展開にかかる時間的、ＣＰＵ負荷的なオ
ーバヘッドを抑制することができる。

【０１２１】請求項９の発明によれば、ファイルが利用
されるシステムの負荷状況を計測する負荷計測ステップ
と、時刻を計測する時間計測ステップとを有し、前記変
更ステップでは、ファイルの状態変更をシステムの負荷
が軽い時間に行うため、請求項２の発明と同様に、ファ
イルの状態変更である圧縮処理をシステムのアイドル時
間（負荷が低い時）に行うことにより、アプリケーショ
ンを使用中のユーザにとってその使用感を損なうことが
少なくなる。

【０１２２】請求項１０の発明によれば、前記ファイル
の状態とは、ファイルがオープンされた使用中、ファイ
ルが使用中でもなく圧縮もされていない通常状態、ファ
イルが圧縮された圧縮状態、ファイルが利用されていな
い未使用状態であるため、請求項３の発明と同様に、使
用中、通常状態、圧縮状態、未使用状態の何れかの状態
にあるファイルを条件によって変更することで、記憶媒
体（ディスク）の使用効率の向上、圧縮・展開にかかる
時間的、ＣＰＵ負荷的なオーバヘッドの抑制を図ること
ができる。

【０１２３】請求項１１の発明によれば、前記並べ替え
ステップでは、通常状態のファイルにオープン要求があ
った場合はそのインデックスを使用中列の先頭に移動さ
せ、使用中のファイルにクローズ要求があった場合はそ
のインデックスを通常状態列の先頭に移動させ、通常状
態のファイルに圧縮要求があった場合はそのインデック
スを圧縮状態列の先頭に移動させ、圧縮状態のファイル
にアクセス要求があった場合はそのインデックスを使用
中列の先頭に移動させ、通常状態或いは圧縮状態のファ
イルに削除要求があった場合はそのインデックスを未使
用状態列の先頭に移動させるため、請求項４の発明と同
様に、各状態にあるファイルへのオープン要求、クロー
ズ要求、圧縮要求、アクセス要求、削除要求に高速に対
処することができる。

【０１２４】請求項１２の発明によれば、前記変更ステ
ップでは、最終アクセス時刻、ファイルの種類等の条件
に応じてファイルを圧縮するため、請求項５の発明と同
様に、ファイルのアクセス頻度に応じて個々のファイル
を圧縮することで、記憶媒体（ディスク）の使用効率を
向上させることができる。

【０１２５】請求項１３の発明によれば、各ファイルの
インデックス列は双方向リンクリストを用いるため、請
求項６の発明と同様に、双方向リンクリストを用いてイ
ンデックスを並べ替えることで、記憶媒体（ディスク）
の使用効率の向上、オーバヘッドの抑制を図ることがで
きる。

【０１２６】請求項１４の発明によれば、各ファイルの
インデックス列は円形配列を用いるため、請求項７の発
明と同様に、円形配列を用いてインデックスを並べ替え
ることで、記憶媒体（ディスク）の使用効率の向上、オ
ーバヘッドの抑制を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１及び第２の実施の形態に係るファ
イルシステムの全体構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の第１及び第２の実施の形態に係るファ
イルシステムを備えたコンピュータシステムの概略構成
を示すブロック図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態に係るファイルシス
テム上のファイルが取り得る状態の遷移を示す説明図で
ある。

【図４】本発明の第１の実施の形態に係るファイルシス
テムにおけるディスク装置のｉｎｏｄｅ領域を模擬的に
表すと共に、使用中、通常状態、圧縮状態、未使用状態
の各状態に由来する使用中リスト、通常状態リスト、圧
縮状態リスト、未使用状態リストの関係の一例を示す説
明図である。

【図５】本発明の第１の実施の形態に係るカーネル／シ
ステムコールからファイルオープン要求があった場合の
ファイルオープン手段の処理の一例を示す流れ図であ
る。

【図６】本発明の第１の実施の形態に係るカーネル／シ
ステムコールからファイルオープン要求があった場合の
ファイルオープン手段の処理の一例を示す流れ図であ
る。

【図７】本発明の第１の実施の形態に係るカーネル／シ
ステムコールからデータの読み出し要求があった場合の
読み出し手段の処理の一例を示す流れ図である。

【図８】本発明の第１の実施の形態に係るカーネル／シ
ステムコールからデータの書き出し要求があった場合の
書き出し手段の処理の一例を示す流れ図である。

【図９】本発明の第１の実施の形態に係るカーネル／シ
ステムコールからファイルクローズ要求があった場合の
ファイルクローズ手段の処理の一例を示す流れ図であ
る。

【図１０】本発明の第１の実施の形態に係るカーネル／
システムコールからファイルクローズ要求があった場合
のファイルクローズ手段の処理の一例を示す流れ図であ
る。

【図１１】本発明の第１の実施の形態に係るカーネル／
システムコールからファイルの作成要求があった場合の
ファイル作成手段の処理の一例を示す流れ図である。

【図１２】本発明の第１の実施の形態に係るカーネル／
システムコールからファイルの削除要求があった場合の
ファイル削除手段の処理の一例を示す流れ図である。

【図１３】本発明の第１の実施の形態に係るファイル圧
縮操作のきっかけとなる圧縮要求を発生する圧縮要求発
生手段の処理の一例を示す流れ図である。

【図１４】本発明の第１の実施の形態に係るファイル圧
縮操作のきっかけとなる圧縮要求を発生する圧縮要求発
生手段の処理の一例を示す流れ図である。

【図１５】本発明の第１の実施の形態に係るｉ ｎｏｄ
ｅリンクリストを並べ替える処理を行うインデックス並
べ替え手段の処理の一例を示す流れ図である。

【図１６】本発明の第１の実施の形態に係る圧縮対象フ
ァイル抽出手段からの圧縮要求があった場合の圧縮手段
の処理の一例を示す流れ図である。

【図１７】本発明の第１の実施の形態に係るファイルオ
ープン手段からの展開要求があった場合の展開手段の処
理の一例を示す流れ図である。

【図１８】本発明の第１の実施の形態に係る圧縮要求発
生手段からの圧縮要求があった場合の圧縮対象ファイル
抽出手段の処理の一例を示す流れ図である。

【図１９】本発明の第１の実施の形態に係る圧縮要求発
生手段からの圧縮要求があった場合の圧縮対象ファイル
抽出手段の処理の一例を示す流れ図である。

【図２０】本発明の第２の実施の形態に係るｉ ｎｏｄ
ｅ領域を模擬的に表した説明図である。

【図２１】本発明の第２の実施の形態に係る円形配列を
並べ替える処理を行うインデックス並べ替え手段の処理
の一例を示す流れ図である。

【図２２】本発明の第２の実施の形態に係る円形配列を
並べ替える処理を行うインデックス並べ替え手段の処理
の一例を示す流れ図である。

【図２３】本発明の第２の実施の形態に係る圧縮要求発
生手段からの圧縮要求があった場合の圧縮対象ファイル
抽出手段の処理の一例を示す流れ図である。

【図２４】本発明の第２の実施の形態に係る圧縮要求発
生手段からの圧縮要求があった場合の圧縮対象ファイル
抽出手段の処理の一例を示す流れ図である。

【符号の説明】

２０１ カーネル／システムコール ２０３ 圧縮要求発生手段 ２０３ａ 時間計測手段 ２０３ｂ 負荷計測手段 ２０４ 圧縮対象ファイル抽出手段 ２０５ 書き出し手段 ２０６ ファイルオープン手段 ２０７ ファイルクローズ手段 ２０８ ファイル作成手段 ２０９ ファイル削除手段 ２１０ 読み出し手段 ２１１ 圧縮手段 ２１２ 展開手段 ２１３ インデックス並べ替え手段 ２１４ ｉ ｎｏｄｅアクセス手段 ２１５ 書き出し手段 ２１６ 読み出し手段 ２１７ ディスク装置 ２１７ａ ｉ ｎｏｄｅ領域 ２１７ｂ Ｄａｔａ領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 別所 正隆 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ファイルを蓄積し管理するファイル管理
   装置であって、 ファイルのアクセス発生時に当該ファイルの実体の位置
   を示すインデックスの順番を先頭に並べ替える並べ替え
   手段と、最終アクセス順に並べられたファイルのインデ
   ックスから最終アクセス時間が古い順に抽出する抽出手
   段と、抽出したファイルの状態を条件に応じて変更する
   変更手段とを有することを特徴とするファイル管理装
   置。
2. 【請求項２】 ファイルが利用されるシステムの負荷状
   況を計測する負荷計測手段と、時刻を計測する時間計測
   手段とを有し、前記変更手段は、ファイルの状態変更を
   システムの負荷が軽い時間に行うことを特徴とする請求
   項１記載のファイル管理装置。
3. 【請求項３】 前記ファイルの状態とは、ファイルがオ
   ープンされた使用中、ファイルが使用中でもなく圧縮も
   されていない通常状態、ファイルが圧縮された圧縮状
   態、ファイルが利用されていない未使用状態であること
   を特徴とする請求項１記載のファイル管理装置。
4. 【請求項４】 前記並べ替え手段は、通常状態のファイ
   ルにオープン要求があった場合はそのインデックスを使
   用中列の先頭に移動させ、使用中のファイルにクローズ
   要求があった場合はそのインデックスを通常状態列の先
   頭に移動させ、通常状態のファイルに圧縮要求があった
   場合はそのインデックスを圧縮状態列の先頭に移動さ
   せ、圧縮状態のファイルにアクセス要求があった場合は
   そのインデックスを使用中列の先頭に移動させ、通常状
   態或いは圧縮状態のファイルに削除要求があった場合は
   そのインデックスを未使用状態列の先頭に移動させるこ
   とを特徴とする請求項１記載のファイル管理装置。
5. 【請求項５】 前記変更手段は、最終アクセス時刻、フ
   ァイルの種類等の条件に応じてファイルを圧縮すること
   を特徴とする請求項１記載のファイル管理装置。
6. 【請求項６】 各ファイルのインデックス列は双方向リ
   ンクリストを用いることを特徴とする請求項１記載のフ
   ァイル管理装置。
7. 【請求項７】 各ファイルのインデックス列は円形配列
   を用いることを特徴とする請求項１記載のファイル管理
   装置。
8. 【請求項８】 ファイルを蓄積し管理するファイル管理
   方法であって、 ファイルのアクセス発生時に当該ファイルの実体の位置
   を示すインデックスの順番を先頭に並べ替える並べ替え
   ステップと、最終アクセス順に並べられたファイルのイ
   ンデックスから最終アクセス時間が古い順に抽出する抽
   出ステップと、抽出したファイルの状態を条件に応じて
   変更する変更ステップとを有することを特徴とするファ
   イル管理方法。
9. 【請求項９】 ファイルが利用されるシステムの負荷状
   況を計測する負荷計測ステップと、時刻を計測する時間
   計測ステップとを有し、前記変更ステップでは、ファイ
   ルの状態変更をシステムの負荷が軽い時間に行うことを
   特徴とする請求項８記載のファイル管理方法。
10. 【請求項１０】 前記ファイルの状態とは、ファイルが
    オープンされた使用中、ファイルが使用中でもなく圧縮
    もされていない通常状態、ファイルが圧縮された圧縮状
    態、ファイルが利用されていない未使用状態であること
    を特徴とする請求項８記載のファイル管理方法。
11. 【請求項１１】 前記並べ替えステップでは、通常状態
    のファイルにオープン要求があった場合はそのインデッ
    クスを使用中列の先頭に移動させ、使用中のファイルに
    クローズ要求があった場合はそのインデックスを通常状
    態列の先頭に移動させ、通常状態のファイルに圧縮要求
    があった場合はそのインデックスを圧縮状態列の先頭に
    移動させ、圧縮状態のファイルにアクセス要求があった
    場合はそのインデックスを使用中列の先頭に移動させ、
    通常状態或いは圧縮状態のファイルに削除要求があった
    場合はそのインデックスを未使用状態列の先頭に移動さ
    せることを特徴とする請求項８記載のファイル管理方
    法。
12. 【請求項１２】 前記変更ステップでは、最終アクセス
    時刻、ファイルの種類等の条件に応じてファイルを圧縮
    することを特徴とする請求項８記載のファイル管理方
    法。
13. 【請求項１３】 各ファイルのインデックス列は双方向
    リンクリストを用いることを特徴とする請求項８記載の
    ファイル管理方法。
14. 【請求項１４】 各ファイルのインデックス列は円形配
    列を用いることを特徴とする請求項８記載のファイル管
    理方法。