JPH11316709A - ディスク制御装置及び方法 - Google Patents

ディスク制御装置及び方法

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JPH11316709A
JPH11316709A JP10122250A JP12225098A JPH11316709A JP H11316709 A JPH11316709 A JP H11316709A JP 10122250 A JP10122250 A JP 10122250A JP 12225098 A JP12225098 A JP 12225098A JP H11316709 A JPH11316709 A JP H11316709A
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JP
Japan
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read
data
circuit
disk
instruction
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JP10122250A
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English (en)
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Reiji Fujikawa
玲二 藤川
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 固定ディスクに連続して格納されていないフ
ァイルの読み込み速度を向上させるディスク制御装置及
び方法を提供する。 【解決手段】 先読み決定回路６は、命令解釈回路５か
らの命令を受け、それがどのパーティションに属してい
るかパーティションマップ８の情報と比較して決定し、
どのファイルに属しているか予測用キャッシュエントリ
９の情報と比較して推定し、次はどのブロックと接続し
ているかを決定してディスク制御回路７にその部分の読
み込みを指示し、読み込んだ先読みデータをディスクキ
ャッシュ１０に格納する。命令解釈回路５は、コンピュ
ータ１より読み込み命令が送られてきた場合に、この命
令に関するデータが先読みデータと一致した場合、固定
ディスク４に実際に読み取り動作を行うこと無くディス
クキャッシュ１０の先読みデータをコンピュータ２に送
信することにより、固定ディスクに連続して格納されて
いないファイルの読み込み速度を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固定ディスクのデ
ータを読み出すためのディスク制御装置及び方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来のディスク制御装置及び方法とし
て、シーケンシャルアクセス前提で、かつ、連続してア
クセスするものがある。また、従来の他のディスク制御
装置及び方法として、前回のアクセス方法を学習し次回
にアクセスがあった場合に、その通りにアクセスする方
法がある（特願平８−２９７５９７号明細書）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例に示されるディスク制御装置及び方法は、連続して
アクセスする方法において、アクセスする対象のファイ
ルが分断して保管されている場合、不要な部分を先読み
してしまうことにより、パフォーマンスが低下するとい
う問題がある。
【０００４】また、アクセス方法を記憶し、次回にアク
セスがあった場合、その通りアクセスを行う従来のディ
スク制御装置及び方法において、２回目以降のアクセス
については良好なパフォーマンスを示すが、１回目のア
クセスにおいては学習する元が無いため、パフォーマン
スを発揮できないという問題がある。
【０００５】本発明の第１の目的は、固定ディスクに連
続して格納されていないファイルの読み込み速度を向上
させることができるディスク制御装置及び方法を提供す
ることにある。
【０００６】本発明の第２の目的は、固定ディスクが複
数のパーティションに分けられ、複数のファイルシステ
ムが混在している場合でも、それぞれのファイルシステ
ムに応じたデータを先読みすることができるディスク制
御装置及び方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、固定ディスクに収められて
いるパーティション情報及び固定ディスク内に収められ
ているファイルの連結構造の情報を格納する情報記憶手
段と、情報記憶手段に格納されているパーティション情
報およびファイル連結構造の情報に基づいて先読みのた
めの情報を解釈する解釈手段と、解釈手段による解釈結
果に基づいて固定ディスクのデータの先読みを行う先読
み手段と、先読み手段により読み込まれたデータを一時
的に格納しておく先読みデータ記憶手段と、コンピュー
タより読み込み命令が送られてきた場合において、読み
込み命令に関するデータが先読みデータ記憶手段に格納
されているデータと一致した場合に、固定ディスクに実
際に読み取り動作を行うこと無く先読みデータ記憶手段
に格納されているデータをコンピュータに送信するデー
タ送信手段とを有することを特徴とする。
【０００８】請求項２記載の発明は、コンピュータと固
定ディスクとに接続されているディスク制御装置におい
て、命令解釈回路と、パーティションマップと、予測用
キャッシュエントリと、ディスクキャッシュと、先読み
プログラムと、先読み決定回路と、ディスク制御回路と
を有し、命令解釈回路は、コンピュータに接続され該コ
ンピュータからの命令を解釈および実行し、パーティシ
ョンマップは、命令解釈回路に接続され固定ディスクの
パーティション情報を保持し、予測用キャッシュエント
リは、先読み決定回路に接続され固定ディスク内に収め
られているファイルの連結状態を保持し、ディスクキャ
ッシュは、命令解釈回路に接続され該命令解釈回路にて
読み込み及び書き込みが発生したデータ及び先読み決定
回路にて読み込まれたデータを保持し、先読みプログラ
ムは、先読み決定回路に接続され該先読み決定回路のフ
ァイルシステム毎の解釈プログラムを内蔵し、先読み決
定回路は、命令解釈回路と予測用キャッシュエントリと
ディスク制御回路とに接続され命令解釈回路で発生した
読み込み命令を受け取り、読み込み命令がどのパーティ
ションに属しているかパーティションマップの情報を比
較して決定し、どのファイルに属しているか予測用キャ
ッシュエントリの情報と比較して推定し、次にどのブロ
ックと接続しているかを決定してディスク制御回路にブ
ロック部分の読み込みを指示し、読み込んだ先読みデー
タをディスクキャッシュに格納し、ディスク制御回路
は、固定ディスクと命令解釈回路と先読み決定回路とに
接続され命令解釈回路からの読み込みデータおよび書き
込み命令および先読み決定回路からの命令を受け取り固
定ディスクの制御を行い、命令解釈回路は、コンピュー
タより読み込み命令が送られてきた場合において、読み
込み命令に関するデータがディスクキャッシュに格納さ
れている先読みデータと一致した場合に、固定ディスク
に実際に読み取り動作を行うこと無くディスクキャッシ
ュの先読みデータをコンピュータに送信することを特徴
とする。
【０００９】請求項３記載の発明は、請求項２記載の発
明において、コンピュータからの指令により先読みプロ
グラムを書き換えるプログラム書き換え手段を有するこ
とを特徴とする。
【００１０】請求項４記載の発明は、コンピュータと複
数の固定ディスクとに接続されているディスク制御装置
において、命令解釈回路と、パーティションマップと、
予測用キャッシュエントリと、ディスクキャッシュと、
先読みプログラムと、先読み決定回路と、ＲＡＩＤデ−
タ生成回路と、ＲＡＩＤディスクキャッシュとを有し、
命令解釈回路は、コンピュータに接続され該コンピュー
タからの命令を解釈および実行し、パーティションマッ
プは、命令解釈回路に接続され固定ディスクのパーティ
ション情報を保持し、予測用キャッシュエントリは、先
読み決定回路に接続され固定ディスク内に収められてい
るファイルの連結状態を保持し、ディスクキャッシュ
は、命令解釈回路に接続され該命令解釈回路にて読み込
み及び書き込みが発生したデータ及び先読み決定回路に
て読み込まれたデータを保持し、先読みプログラムは、
先読み決定回路に接続され該先読み決定回路のファイル
システム毎の解釈プログラムを内蔵し、先読み決定回路
は、命令解釈回路と予測用キャッシュエントリとＲＡＩ
Ｄデータ生成回路とに接続され、命令解釈回路で発生し
た読み込み命令を受け取り、該読み込み命令がどのパー
ティションに属しているかパーティションマップの情報
と比較して決定し、どのファイルに属しているか予測用
キャッシュエントリの情報と比較して推定し、次にどの
ブロックと接続しているかを決定してＲＡＩＤデータ生
成回路にブロック部分の読み込みを指示し、読み込んだ
先読みデータをディスクキャッシュに格納し、ＲＡＩＤ
データ生成回路は、複数の固定ディスクと命令解釈回路
と先読み決定回路とＲＡＩＤディスクキャッシュとに接
続され、命令解釈回路からの読み込みデータおよび書き
込み命令および先読み決定回路からの命令を受け取り固
定ディスクの制御を行いＲＡＩＤディスクキャッシュに
対しデータの格納および更新を行い、命令解釈回路は、
コンピュータより読み込み命令が送られてきた場合にお
いて、読み込み命令に関するデータがディスクキャッシ
ュに格納されている先読みデータと一致した場合、固定
ディスクに実際に読み取り動作を行うこと無くディスク
キャッシュの先読みデータをコンピュータに送信するこ
とを特徴とする。
【００１１】請求項５記載の発明は、請求項４記載の発
明において、コンピュータからの指令により先読みプロ
グラムを書き換えるプログラム書き換え手段を有するこ
とを特徴とする。
【００１２】請求項６記載の発明は、固定ディスクに収
められているパーティション情報および固定ディスクの
中に収められているファイルの連結構造の情報を情報記
憶手段に格納する情報記憶ステップと、情報記憶手段の
パーティション情報およびファイル連結構造の情報に基
づいて先読みのための情報を解釈する解釈ステップと、
解釈ステップによる解釈結果に基づいて固定ディスクの
データの先読みを行う先読みステップと、先読みステッ
プにより読み込まれたデータを先読みデータ記憶手段に
一時的に格納しておく先読みデータ記憶ステップと、コ
ンピュータより読み込み命令が送られてきた場合におい
て、読み込み命令に関するデータが先読みデータ記憶手
段に格納されている先読みデータと一致した場合、固定
ディスクに実際に読み取り動作を行うこと無く先読みデ
ータ記憶手段の先読みデータをコンピュータに送信する
先読みデータ送信ステップとを有することを特徴とす
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態であるデ
ィスクキャッシュ装置及びその方法を添付図面に基づい
て詳細に説明する。図１に示すように、本発明の第１の
実施形態としてのディスク制御装置１は、コンピュータ
２と信号ケーブル３とを介して接続されている。また、
ディスク制御装置１は、固定ディスク４に接続されてい
る。
【００１４】ディスク制御装置１は、命令解釈回路５
と、先読み決定回路６と、ディスク制御回路７と、パー
ティションマップ８と、予測用キャッシュエントリ９
と、ディスクキャッシュ１０と、先読みプログラム１１
とを備える。命令解釈回路５は、コンピュータ２と先読
み決定回路６とディスク制御回路７とパーティションマ
ップ８と予測用キャッシュエントリ９とディスクキャッ
シュ１０と先読みプログラム１１とに接続されている。
ディスク制御回路７は、先読み決定回路６と固定ディス
ク４とに接続されている。先読み決定回路６は、予測用
キャッシュエントリ９に接続されている。
【００１５】命令解釈回路５は、コンピュータ２からの
命令を解釈および実行し、必要に応じて先読み決定回路
６と、ディスク制御回路７と、パーティションマップ８
と、予測用キャッシュエントリ９と、ディスクキャッシ
ュ１０とを制御する。パーティションマップ８は、固定
ディスク４のパーティション情報を保持する。予測用キ
ャッシュエントリ９は、固定ディスク４内に収められて
いるファイルの連結状態を保持している。予測用キャッ
シュエントリ９の構造は、連続するクラスタの先頭番
号、最終番号、次に非連続でアクセスするクラスタの先
頭番号となっており、それが複数用意される構造となっ
ている。
【００１６】ディスクキャッシュ１０は、命令解釈回路
５にて読み込み及び書き込みが発生したデータ及び先読
み決定回路６にて読み込まれたデータを保持している。
先読み決定回路５は、命令解釈回路５で発生した読み込
み命令を受け取り、それがどのパーティションに属して
いるかパーティションマップ８と比較して決定し、どの
ファイルに属しているか予測用キャッシュエントリ９と
比較して推定し、次はどのブロックと接続しているかを
決定し、ディスク制御回路７にその部分の読み込みを指
示する。
【００１７】ディスク制御回路７は、命令解釈回路５か
らの読み込みデータおよび書き込み命令および先読み決
定回路６からの命令を受け取り固定ディスク４の制御を
行う。先読みプログラム１１は、先読み決定回路６のフ
ァイルシステム毎の解釈プログラムを内蔵している。
【００１８】次に、本発明の第１の実施形態としてのデ
ィスク制御装置１の動作を図１から図１１に基づいて説
明する。始めに、ディスク制御装置１への電源投入時の
動作について説明する。
【００１９】図１に示されたディスク制御装置１に電源
が投入された場合またはコンピュータ２より初期化信号
がディスク制御装置１に送信された場合に、ディスク制
御装置１は初期化処理を開始する。
【００２０】図２に示すように、ステップ１０１におい
て命令解釈回路５は、電源投入動作を開始する。ステッ
プ１０２において命令解釈回路５は、マスターブートレ
コードを読み込むようにディスク制御回路７に司令す
る。マスターブートレコードは、固定ディスク４から起
動する場合に読み込まれる領域で、この中に固定ディス
ク４のパーティション（分割）テーブルも格納されてい
る。ディスク制御回路７は、固定ディスク４を制御し、
指定されたデータを読み取り、結果を命令解釈回路５に
返送する。ステップ１０３では、ステップ１０２で読み
込まれたパーティションテーブルを分析するように先読
み決定回路６に司令し、その結果をステップ１０４にて
パーティションマップ８に格納する。その後ステップ１
０５において、命令解釈回路５の上位からの命令待ちの
アイドル状態となる。
【００２１】次に、パーティションマップ８の分析につ
いて詳細に説明する。図３に示すように、先読み決定回
路６は、ステップ１０６にてパーティションテーブルを
ステップ１０２のマスターブートレコードから読み出
す。次に、ステップ１０７において、現在調査している
パーティションのファイルシステムを確認する。なお、
パーティションのファイルシステムは、１バイトのコー
ドで分析可能である。
【００２２】ステップ１０８において、既にプログラム
として格納済みであり分析が可能なファイルシステムで
あるか、先読みプログラム１１に問い合わせを行う。既
に、格納済みのファイルシステムであり、分析可能であ
る場合は、ステップ１０９にて、そのプログラムを先読
みプログラム１１から呼び出し、初期化を行い上位部分
へ復帰する。この処理以降、該当するパーティション内
にディスクアクセスがあった場合、そのサブプログラム
を呼び出して、処理を行うことになる。また、このシス
テムでの分析が不可能である場合は、特に処理を行わず
上位へ復帰する。この場合、過去の先読みアルゴリズム
を用いることにより、従来通りのパフォーマンスを発揮
することが可能となる。以上の処理を全てのパーティシ
ョンについて行う。
【００２３】次に、ステップ１０９にて呼び出されるプ
ログラムステップを詳細に説明する。この部分は、対象
とするファイルシステムにより、使用するサブプログラ
ムが変化するため、ＰＣパソコンで使用されている、Ｆ
ＡＴファイルシステム及びＮＴ Ｆｉｌｅ Ｓｙｓｔｅ
ｍ （以下ＮＴＦＳという）に適用した場合について説
明する。
【００２４】ＦＡＴファイルシステムは、ファイルの先
頭位置については、階層構造の「ディレクトリ・エント
リ」というファイルの管理ファイルによって管理されて
いる。ディレクトリ・エントリの１ファイルに相当する
レコードは、ファイル名や作成日時など、そのファイル
の実体の先頭位置が格納されている。ファイルの内容
は、１または複数のクラスタ（セクタを管理単位にまと
めたもの）に配置されている。
【００２５】クラスタの次のクラスタへのリンク情報
は、ファイルアローケーションテーブルのエントリに保
管されており、特定のクラスタを指定すると、未使用、
及び使用されている場合は、最終クラスタかまたは次に
接続されている場合は、どのクラスタにリンクしている
のかが一意に定まるようになっている。
【００２６】ＮＴファイルシステムは、最近登場したフ
ァイルシステムであり、ＦＡＴファイルシステムの欠点
であったセキュリティなどに柔軟性を持たしたものとな
っている。ＮＴファイルシステムは、いくつかのシステ
ムファイル内にファイル情報やディスク使用情報を格納
し、管理を行う方式を採用している。この中で、ファイ
ルの読み込みに重要な役割を果たしているのが、ＭＦＴ
と呼ばれるファイルであり、この中にこのディスク内の
一般的なファイルの情報がすべて格納されている。ＭＦ
Ｔ内の特定のファイル情報は、ファイル名等を示す属性
オブジェクト、セキュリティオブジェクト、監査オブジ
ェクトおよび内容オブジェクトから構成されている。
【００２７】各オブジェクトのサイズが十分小さいとき
は、直接内容が格納され、大きい場合は、実際に格納さ
れている位置（クラスタ）を示すポインタとなる。この
技術により、十分小さいファイルであれば、ファイル情
報を呼び出したときに、全ての情報を得て、かつ、大き
いファイルである場合は、実体がどの位置にあるのかを
容易に知ることが可能となっている。
【００２８】ＦＡＴファイルシステムおよびＮＴＦＳに
ついては、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ 公式出版（Ｍｉｃｒｏ
ｓｏｆｔ Ｄｅｖｅｌｏｐｅｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｌｉ
ｂｒａｒｙ ＣＤ−ＲＯＭ）および他の書籍に記載され
ている。
【００２９】ＦＡＴファイルシステムである場合は、Ｆ
ＡＴシステムがロードされ初期化されるが、その手順を
図４に示す。ステップ１１０において、ＦＡＴが格納さ
れている部分を解析し、実際のクラスタサイズを計算す
る。続いて、ステップ１１１にて、ＦＡＴのサイズ及び
格納位置を計算する。ステップ１１２にて、ＦＡＴのテ
ーブルを解釈し、連続している部分と非連続でアクセス
する部分を見つけ出し、予測用キャッシュエントリ９に
格納する。
【００３０】例えば、ＦＡＴのテーブルにおいて、クラ
スタ００４４に該当する部分から参照した場合、００４
５ ００４６ ００４７ ００４９ ＦＦＦＦ ＦＦＦ
０と記載されていた場合、「クラスタ００４４から００
４７に連続アクセスし、次は００４９にアクセスする。
クラスタ００４８は、空きエリアなので記録しない。ク
ラスタ００４９は、そこでファイルアクセスしないので
記録しない。」と予測用テーブルに転記する。全てのク
ラスタについて調査が終了したら復帰を行う。
【００３１】ＮＴファイルシステムの場合は、ＭＦＴフ
ァイルに収められているファイル情報の分析を行い、情
報の中に収められているリンク情報を予測エリアに格納
する。例えば、ＭＦＴのテーブル内でファイル“ＡＢ
Ｃ”の実体が、クラスタ２００から２４５までと、クラ
スタ３００から３０５までに格納されていると記録され
ている場合は、「クラスタ２００から２４５まで連続ア
クセスし、次は３００にアクセスする。クラスタ３００
から３０５まで連続アクセスする。」と登録を行う。
【００３２】次に、コンピュータ１からアクセスがあっ
た場合について図５を用いて説明する。始めに、命令解
釈回路５は、ステップ１１３において命令の種類を分析
する。命令の種類が、書き込みであれば（１）に行き、
読み込みであれば（２）に行き、それ以外であればステ
ップ１１４に進むように分岐する。ステップ１１４に
て、送られてきたコマンドを分析し、ステップ１１５に
て結果を返送する。例えば、自己診断コマンドが送られ
てきた場合は、自己診断を行い結果が正常であれば、そ
のコードを送信し、異常であれば異常であることを示す
コードを返送する。
【００３３】受けた命令が書き込み関連である場合につ
いて図６を用いて説明する。ステップ１１６にて、デー
タを固定ディスク４に書き込むようにディスク制御回路
７に司令する。ディスク制御回路７は、指定された位置
にデータを書き込み、結果を命令解釈回路５に返送す
る。
【００３４】ステップ１１７において、ディスクキャッ
シュ１０に情報を更新するよう司令する。ステップ１１
８にて、パーティションマップ８に収められているパー
ティション情報と比較し、どの位置に格納されたデータ
が更新されたのか確認する。ブートマスターレコードが
更新された場合は、ステップ１１９に進む。特定のパー
ティション内のデータ更新が行われたと判断された場合
は、ステップ１２１へ進む。パーティション外の領域が
更新された場合は、処理を終了する。
【００３５】ステップ１１９では、パーティション情報
が更新されたかどうかを確認し、更新されている場合
は、ステップ１２０にてパーティション情報の再読み込
みを行い、処理を終了する。ステップ１２１では、アク
セスされたパーティション用の解析プログラムが既にロ
ードされているか先読み決定回路６に問い合わせを行
い、ロードされている場合は、ステップ１２２へ進み、
先読み決定回路６にパーティション解析（書き込み）を
行うよう司令する。
【００３６】ＦＡＴファイルシステムに書き込みが発生
した場合について図８を用いて説明する。先読み決定回
路６は、ステップ１３１において、ＦＡＴファイルシス
テムのＦＡＴエリアに書き込みが発生したか調べる。Ｆ
ＡＴエリアに書き込みが発生しない場合は、ファイルの
リンク情報が更新されていないため、処理を行わず復帰
を行う。ＦＡＴエリアに更新が発生した場合は、ステッ
プ１３２にて、実際にＦＡＴのテーブル情報が予測用キ
ャッシュエントリ９に格納されているか確認を行う。格
納されていない場合は、処理を行わず復帰を行う。格納
されている場合は、ステップ１３３に進み、ＦＡＴエリ
アの情報を解釈の上、予測用キャッシュエントリ９を修
正した後、復帰を行う。
【００３７】次に、ＮＴファイルシステムにて更新が行
われた場合について図９を用いて説明を行う。先読み決
定回路６は、ステップ１３４にてＭＦＴファイルが更新
されたかどうか調査する。更新されていない場合は、処
理を行わず復帰を行う。更新されていた場合は、ステッ
プ１３５にてＭＦＴファイルを走査し、書き込みされた
部分が予測用キャッシュエントリ９にキャッシュされて
いるかどうか調査する。キャッシュされていない場合
は、復帰を行う。
【００３８】キャッシュされている場合は、ステップ１
３６に進み、該当する部分のファイルエントリを調査
し、ファイルの属性が“Ｌａｒｇｅ Ｆｉｌｅ”特性と
なっているか調査する。“Ｌａｒｇｅ Ｆｉｌｅ”特性
となっていない場合は、他の部分にファイルが書き込ま
れていないことを示しているため、ステップ１３８にて
該当する予測用キャッシュエントリ９を無効とし、復帰
する。“Ｌａｒｇｅ Ｆｉｌｅ”特性となっている場合
は、ステップ１３７にて予測用キャッシュエントリ９を
書き換え、復帰する。パーティション解析が終了した
ら、処理を終了し、復帰する。
【００３９】次に、コンピュータ１から読み込み命令が
発生した場合について、図７を用いて説明を行う。命令
解釈回路５は、ステップ１２４において、ディスクキャ
ッシュ１０内のデータを検索する。ディスクキャッシュ
１０内にデータが保管されていた場合は、ステップ１２
６にてデータをディスクキャッシュ１０から読み取り、
ステップ１２７にてコンピュータ２に転送する。保管さ
れていない場合は、ステップ１２５にてディスク制御回
路７に指示を出し、必要なデータを固定ディスク４から
読み込み、ステップ１２７にてコンピュータ２に転送す
る。
【００４０】次に、ステップ１２８にて読み取り位置を
確認する。確認した読み取り位置が、ブートマスタレコ
ードおよびパーティション外であれば、処理を終了し復
帰する。パーティション内であれば、ステップ１２９へ
進み、該当するパーティションの解析プログラムが既に
ロード済みであるかどうかを先読み決定回路６に確認さ
せ、ロードされていなかった場合は処理を終了して復帰
する。ロードされている場合は、先読み決定回路６を呼
び出した後、処理を終了する。
【００４１】次に、ＦＡＴファイルシステムが格納され
たパーティションに読み込みが発生した場合について、
図１０を用いて説明を行う。始めに、先読み決定回路６
は、ステップ１３９にて読み込まれた位置がＦＡＴのエ
リアかどうかを確認し、ＦＡＴエリアであればステップ
１４０に進み、それ以外であればステップ１４２に進
む。ステップ１４０では、読み込みが行われたＦＡＴエ
リアが予測用キャッシュエントリ９に内容が書き込まれ
ているか確認を行い、書き込まれている場合は復帰し、
書き込まれていない場合はステップ１４１にて、ＦＡＴ
エリアの内容を解釈し予測用キャッシュエントリ９に書
き込みを行う。
【００４２】一方、ステップ１４２では、アクセスされ
たクラスタの連結情報が予測用キャッシュエントリ９内
に格納されているか調査する。格納されている場合は、
ステップ１４５に進む。格納されていない場合は、次の
先読み場所を決定するためステップ１４３に進む。ステ
ップ１４３では、アクセスされた位置のＦＡＴ情報が収
められているセクタを読み込むようにディスク制御回路
７に司令を行う。ディスク制御回路７は、固定ディスク
４よりＦＡＴ情報の読み取りを行い、先読み決定回路６
に返送する。ステップ１４４では、その結果を解釈して
予測用キャッシュエントリ９に格納する。
【００４３】ステップ１４５では、予測用キャッシュエ
ントリ９からデータを取り出し、連続しているクラスタ
の一部であれば、連続エリアの読み取りをディスク制御
回路７に司令し、非連続クラスタであれば、次のクラス
タ位置からの連続エリアの読み取りをディスク制御回路
７に司令する。ディスク制御回路７からのデータをステ
ップ１４６において引き取り、ディスクキャッシュ１０
に保管する。
【００４４】次に、ＮＴファイルシステム上のデータが
読み込まれた場合の先読み決定回路の動作について図１
１を用いて説明する。まず、ステップ１４７にて、アク
セスされたエリアを特定する。データエリアに対するア
クセスであるかどうかを確認し、確認できた場合は、ス
テップ１５１に移行する。ステップ１４７にて特定でき
なかった場合は、ステップ１４８にて読み込まれた部分
の位置を再度特定し、ＭＦＴエリアであるかを判断す
る。有効なＭＦＴエリアと特定できない部分についての
読み込みである場合は、処理を終了する。
【００４５】ステップ１４９において、有効なＭＦＴエ
リアである場合は、それがどのファイルであるか特定を
試みる。試みた結果、ファイルが特定できた場合は、ス
テップ１５０にてファイルの属性を確認し、“Ｌｏｎｇ
Ｆｉｌｅ”特性であるかどうか調査する。“Ｌｏｎｇ
Ｆｉｌｅ”特性でない場合は、先読みを行う必要が無
いため処理を終了する。次に、アクセス位置にファイル
のリンケージ情報が含まれているかどうか、ステップ１
５１にて調査を行う。含まれている場合は、ステップ１
５２にて、その情報を予測用キャッシュエントリ９に書
き込む。
【００４６】次に、ステップ１５３では、予測用キャッ
シュエントリ９にて読み込まれた位置に関する次のアク
セス位置を予測する。例えば、ファイルのリンケージ情
報が読み込まれた場合、その情報を利用して実際のファ
イルの読み込みが行われると考えられるため、その位置
の先読みをディスク制御回路７に司令する。また、デー
タエリアの特定の部分が読み込まれた時は、その位置か
らデータがどのように格納されているか、予測用キャッ
シュエントリ９を調査し、その位置をディスク制御回路
７に司令する。ディスク制御回路７は、読み込み命令を
受け取ると、固定ディスク４から該当するエリアのデー
タを読み取り、先読み決定回路６にデータを返送する。
【００４７】先読み決定回路６は、ステップ１５４にて
予測位置のデータを受け取り、ディスクキャッシュ１０
に格納し復帰する。この後、実際にファイルの逐次読み
込みが発生した場合、次の位置を常に予測され、格納さ
れるため、次の逐次読み込み命令の前に、データがセッ
トされていることになり、すぐにデータを返送すること
ができる。
【００４８】本発明の第１の実施形態によれば、固定デ
ィスクに格納されているファイルの保管構造を解析し、
その情報により先読みを行うため、連続して格納されて
いないファイルの読み込み速度を向上することができ
る。
【００４９】また、本発明の第１の実施形態によれば、
起動時及びパーティション変更時にパーティション情報
を解析しファイルシステムの判別を行っているため、固
定ディスクが複数のパーティションに分けられ複数のフ
ァイルシステムが混在している場合でも、それぞれのフ
ァイルシステムに応じた先読みを行うことができる。
【００５０】次に、本発明の第２の実施形態としてのデ
ィスク制御装置を詳細に説明する。図１２に示すよう
に、本発明の第２の実施形態としてのディスク制御装置
は、図１のディスク制御回路１０がＲＡＩＤデータ生成
回路１２と置き換えられ、ＲＡＩＤディスクキャッシュ
１３が追加されている。すなわち、本発明の第２の実施
形態としてのディスク制御装置１は、命令解釈回路５
と、先読み決定回路６と、パーティションマップ８と、
予測用キャッシュエントリ９と、ディスクキャッシュ１
０と、先読みプログラム１１と、ＲＡＩＤデータ生成回
路１２と、ＲＡＩＤディスクキャッシュ１３とを備え
る。命令解釈回路５は、コンピュータ２と先読み決定回
路６とＲＡＩＤデータ生成回路１２とパーティションマ
ップ８と予測用キャッシュエントリ９とディスクキャッ
シュ１０と先読みプログラム１１とに接続されている。
ＲＡＩＤデータ生成回路１２は、先読み決定回路６と複
数の固定ディスク４とＲＡＩＤディスクキャッシュ１３
とに接続されている。先読み決定回路６は、予測用キャ
ッシュエントリ９に接続されている。
【００５１】次に、本発明の第２の実施形態としてのデ
ィスク制御装置１が図１のディスク制御装置１と異なる
点を説明する。命令解釈回路５及び先読み決定回路６
は、読み込み及び書き込み命令をＲＡＩＤデータ生成回
路１２に命令を送信する。ＲＡＩＤデータ生成回路１２
は、送られて来た命令を受け取り、複数の固定ディスク
４の内どの固定ディスク４のどのエリアに格納されてい
るか、または格納すべきか否かを解釈し、固定ディスク
４を制御する。また、ＲＡＩＤデータ生成回路１２は、
ＲＡＩＤディスクキャッシュ１３を更新し、データを命
令解釈回路５または先読み決定回路６に返送する。
【００５２】本発明の第２の実施形態としてのディスク
制御装置１の動作を説明する。図２のステップ１０２
と、図３のステップ１０６と、図５のステップ１１４
と、図７のステップ１２５においては、命令解釈回路５
から直接ＲＡＩＤデータ生成回路１２に読み込み命令が
送られる。ＲＡＩＤデータ生成回路１２は、読み込み命
令を解釈し、ＲＡＩＤディスクキャッシュ１３に格納さ
れているか確認する。格納されている場合は、そのデー
タを命令の発行元である命令解釈回路５に返送して処理
を終了する。格納されていない場合は、固定ディスク４
のどの保管ブロックに格納されているか計算し、該当す
る固定ディスク４に対して読み込み命令を発行し、返送
されたデータを命令解釈回路５に返送すると共にＲＡＩ
Ｄディスクキャッシュ１３に保管する。
【００５３】万が一、読み込み時にエラーが発生し、か
つその部分が冗長構成となっている場合は、ＲＡＩＤデ
ータ生成回路１２は、他の固定ディスク４からデータを
読み込み、データを再生成した後に、データを命令解釈
回路５に返送する。また、図４および図１０のステップ
１４３とステップ１４６および図１１のステップ１５４
にて、先読み決定回路６からの読み込み命令がＲＡＩＤ
データ生成回路１２に送られる。ＲＡＩＤデータ生成回
路１２は、読み込み命令を解釈し、ＲＡＩＤディスクキ
ャッシュ１３に格納されているか確認する。
【００５４】ＲＡＩＤデータ生成回路１２は、格納され
ている場合は、そのデータを命令の発行元である、先読
み決定回路６に返送して処理を終了する。ＲＡＩＤデー
タ生成回路１２は、格納されていない場合、固定ディス
ク４のどの保管ブロックに格納されているか計算し、該
当する固定ディスク４に対して読み込み命令を発行し、
返送されたデータを先読み決定回路６に返送してＲＡＩ
Ｄディスクキャッシュ１３に保管する。
【００５５】万が一、読み込み時にエラーが発生し、か
つその部分が冗長構成となっている場合は、ＲＡＩＤデ
ータ生成回路１２は、他の固定ディスク４からデータを
読み込み、データを再生成することによりデータを先読
み決定回路６に返送する。
【００５６】また、図６のステップ１１６にて、命令解
釈回路６からデータの書き込み命令を受け取った場合、
ＲＡＩＤデータ生成回路１２は、冗長データが必要か判
断を行い、必要無い場合はディスクのどこに保管すべき
か計算した後書き込んで処理を終了する。ＲＡＩＤデー
タ生成回路１２は、冗長データを生成する必要がある場
合は、その為のデータがＲＡＩＤディスクキャッシュ１
３に既に格納済みかどうか確認する。ＲＡＩＤデータ生
成回路１２は、ＲＡＩＤディスクキャッシュ１３に格納
されていない場合は、冗長データ再生成に必要なデータ
を固定ディスク４から呼び出す。ＲＡＩＤデータ生成回
路１２は、必要であれば、冗長データを再生成した後、
書き込みデータと共に固定ディスク４に書き戻しを行
う。
【００５７】本発明の第２の実施形態は、本発明の第１
の実施形態の効果に加えて、複数の固定ディスク４にデ
ータが分散されて保管されている場合においても、正確
にデータの保管場所を検索し、先読みを行うことができ
る。
【００５８】また、本発明の第１および第２の実施形態
において、先読みプログラム１１をコンピュータ２から
の司令により書き換えできるようにしても良い。このよ
うにすると、将来出てくるであろう未知のファイルシス
テムにおいても最適なキャッシュプログラムを提供でき
るため、常に最適な先読みを行わせることが可能とな
る。
【００５９】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
の実施形態によれば、固定ディスクに連続して格納され
ていないファイルの読み込み速度を向上させることがで
きる。
【００６０】また、本発明の実施形態によれば、固定デ
ィスクが複数のパーティションに分けられ、複数のファ
イルシステムが混在している場合でもそれぞれのファイ
ルシステムに応じたデータの先読みをすることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態としてのディスク制御
装置を示すブロック図である。
【図２】図１のディスク制御装置の電源投入時における
動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】図１のディスク制御装置のパーティション分析
の概略を説明するためのフローチャートである。
【図４】図１のディスク制御装置におけるＦＡＴファイ
ルシステムの解析を説明するためのフローチャートであ
る。
【図５】図１のディスク制御装置のディスクアクセス時
における動作を説明するためのメインフローチャートで
ある。
【図６】図１のディスク制御装置の書き込みが発生した
時における動作を説明するためのメインフローチャート
である。
【図７】図１のディスク制御装置の読み込みが発生した
時における動作を説明するためのメインフローチャート
である。
【図８】図１のディスク制御装置においてＦＡＴファイ
ルシステムに書き込みが発生した時の動作を説明するた
めのフローチャートである。
【図９】図１のディスク制御装置においてＮＴＦＳに書
き込みが発生した時の動作を説明するためのフローチャ
ートである。
【図１０】図１のディスク制御装置においてＦＡＴファ
イルシステムに読み込みが発生した時の動作を説明する
ためのフローチャートである。
【図１１】図１のディスク制御装置においてＮＴＦＳに
書き込みが発生した時の動作を説明するためのフローチ
ャートである。
【図１２】本発明の第２の実施形態としてのディスク制
御装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ ディスク制御装置 ２ コンピュータ ３ 信号ケーブル ４ 固定ディスク ５ 命令解釈回路 ６ 先読み決定回路 ７ ディスク制御回路 ８ パーティションマップ ９ 予測用キャッシュエントリ １０ ディスクキャッシュ １１ 先読みプログラム １２ ＲＡＩＤデータ生成回路 １３ ＲＡＩＤディスクキャッシュ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 固定ディスクに収められているパーティ
    ション情報及び前記固定ディスク内に収められているフ
    ァイルの連結構造の情報を格納する情報記憶手段と、 該情報記憶手段に格納されている前記パーティション情
    報および前記ファイル連結構造の情報に基づいて先読み
    のための情報を解釈する解釈手段と、 該解釈手段による解釈結果に基づいて前記固定ディスク
    のデータの先読みを行う先読み手段と、 該先読み手段により読み込まれた前記データを一時的に
    格納しておく先読みデータ記憶手段と、 コンピュータより読み込み命令が送られてきた場合にお
    いて、前記読み込み命令に関するデータが前記先読みデ
    ータ記憶手段に格納されている前記データと一致した場
    合に、前記固定ディスクに実際に読み取り動作を行うこ
    と無く前記先読みデータ記憶手段に格納されている前記
    データを前記コンピュータに送信するデータ送信手段と
    を有することを特徴とするディスク制御装置。
  2. 【請求項２】 コンピュータと固定ディスクとに接続さ
    れているディスク制御装置において、命令解釈回路と、
    パーティションマップと、予測用キャッシュエントリ
    と、ディスクキャッシュと、先読みプログラムと、先読
    み決定回路と、ディスク制御回路とを有し、 前記命令解釈回路は、前記コンピュータに接続され該コ
    ンピュータからの命令を解釈および実行し、前記パーテ
    ィションマップは、前記命令解釈回路に接続され前記固
    定ディスクのパーティション情報を保持し、 前記予測用キャッシュエントリは、前記先読み決定回路
    に接続され前記固定ディスク内に収められているファイ
    ルの連結状態を保持し、 前記ディスクキャッシュは、前記命令解釈回路に接続さ
    れ該命令解釈回路にて読み込み及び書き込みが発生した
    データ及び前記先読み決定回路にて読み込まれたデータ
    を保持し、 前記先読みプログラムは、前記先読み決定回路に接続さ
    れ該先読み決定回路のファイルシステム毎の解釈プログ
    ラムを内蔵し、 前記先読み決定回路は、前記命令解釈回路と前記予測用
    キャッシュエントリと前記ディスク制御回路とに接続さ
    れ前記命令解釈回路で発生した読み込み命令を受け取
    り、前記読み込み命令がどのパーティションに属してい
    るか前記パーティションマップの情報を比較して決定
    し、どのファイルに属しているか前記予測用キャッシュ
    エントリの情報と比較して推定し、次にどのブロックと
    接続しているかを決定して前記ディスク制御回路に前記
    ブロック部分の読み込みを指示し、読み込んだ先読みデ
    ータを前記ディスクキャッシュに格納し、 前記ディスク制御回路は、前記固定ディスクと前記命令
    解釈回路と前記先読み決定回路とに接続され前記命令解
    釈回路からの読み込みデータおよび書き込み命令および
    前記先読み決定回路からの命令を受け取り前記固定ディ
    スクの制御を行い、 前記命令解釈回路は、前記コンピュータより読み込み命
    令が送られてきた場合において、前記読み込み命令に関
    するデータが前記ディスクキャッシュに格納されている
    前記先読みデータと一致した場合に、前記固定ディスク
    に実際に読み取り動作を行うこと無く前記ディスクキャ
    ッシュの前記先読みデータを前記コンピュータに送信す
    ることを特徴とするディスク制御装置。
  3. 【請求項３】 請求項２記載のディスク制御装置におい
    て、前記コンピュータからの指令により前記先読みプロ
    グラムを書き換えるプログラム書き換え手段を有するこ
    とを特徴とするディスク制御装置。
  4. 【請求項４】 コンピュータと複数の固定ディスクとに
    接続されているディスク制御装置において、命令解釈回
    路と、パーティションマップと、予測用キャッシュエン
    トリと、ディスクキャッシュと、先読みプログラムと、
    先読み決定回路と、ＲＡＩＤデータ生成回路と、ＲＡＩ
    Ｄディスクキャッシュとを有し、 前記命令解釈回路は、前記コンピュータに接続され該コ
    ンピュータからの命令を解釈および実行し、 前記パーティションマップは、前記命令解釈回路に接続
    され前記固定ディスクのパーティション情報を保持し、 前記予測用キャッシュエントリは、前記先読み決定回路
    に接続され前記固定ディスク内に収められているファイ
    ルの連結状態を保持し、 前記ディスクキャッシュは、前記命令解釈回路に接続さ
    れ該命令解釈回路にて読み込み及び書き込みが発生した
    データ及び前記先読み決定回路にて読み込まれたデータ
    を保持し、 前記先読みプログラムは、前記先読み決定回路に接続さ
    れ該先読み決定回路のファイルシステム毎の解釈プログ
    ラムを内蔵し、 前記先読み決定回路は、前記命令解釈回路と前記予測用
    キャッシュエントリと前記ＲＡＩＤデータ生成回路とに
    接続され、前記命令解釈回路で発生した読み込み命令を
    受け取り、該読み込み命令がどのパーティションに属し
    ているか前記パーティションマップの情報と比較して決
    定し、どのファイルに属しているか前記予測用キャッシ
    ュエントリの情報と比較して推定し、次にどのブロック
    と接続しているかを決定して前記ＲＡＩＤデ−タ生成回
    路に前記ブロック部分の読み込みを指示し、読み込んだ
    先読みデータを前記ディスクキャッシュに格納し、 前記ＲＡＩＤデータ生成回路は、複数の前記固定ディス
    クと前記命令解釈回路と前記先読み決定回路と前記ＲＡ
    ＩＤディスクキャッシュとに接続され、前記命令解釈回
    路からの読み込みデータおよび書き込み命令および前記
    先読み決定回路からの命令を受け取り前記固定ディスク
    の制御を行い前記ＲＡＩＤディスクキャッシュに対しデ
    ータの格納および更新を行い、 前記命令解釈回路は、前記コンピュータより読み込み命
    令が送られてきた場合において、前記読み込み命令に関
    するデータが前記ディスクキャッシュに格納されている
    前記先読みデータと一致した場合、前記固定ディスクに
    実際に読み取り動作を行うこと無く前記ディスクキャッ
    シュの前記先読みデータを前記コンピュータに送信する
    ことを特徴とするディスク制御装置。
  5. 【請求項５】 請求項４記載のディスク制御装置におい
    て、前記コンピュータからの指令により前記先読みプロ
    グラムを書き換えるプログラム書き換え手段を有するこ
    とを特徴とするディスク制御装置。
  6. 【請求項６】 固定ディスクに収められているパーティ
    ション情報および前記固定ディスクの中に収められてい
    るファイルの連結構造の情報を情報記憶手段に格納する
    情報記憶ステップと、 前記情報記憶手段のパーティション情報およびファイル
    連結構造の情報に基づいて先読みのための情報を解釈す
    る解釈ステップと、 該解釈ステップによる解釈結果に基づいて前記固定ディ
    スクのデータの先読みを行う先読みステップと、 該先読みステップにより読み込まれたデータを先読みデ
    ータ記憶手段に一時的に格納しておく先読みデータ記憶
    ステップと、 コンピュータより読み込み命令が送られてきた場合にお
    いて、前記読み込み命令に関するデータが前記先読みデ
    ータ記憶手段に格納されている前記先読みデータと一致
    した場合、前記固定ディスクに実際に読み取り動作を行
    うこと無く前記先読みデータ記憶手段の前記先読みデー
    タを前記コンピュータに送信する先読みデータ送信ステ
    ップとを有することを特徴とするディスク制御方法。
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