JPH11353220A - キャッシュ制御方法およびリモートファイルロックの獲得制御方法およびファイル書込み制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロックをかけたリモートファイルに対してキ
ャッシュを利用可能とし、ロックを用いたリモートファ
イル入出力性能を向上させることにある。 【解決手段】 ノード10の計算機のアプリケーション10
0からの他ノードの計算機のリモートファイルのデータ
の要求がなされたとき、他ノードのリモートファイルの
データに対して排他ロックを獲得した場合、あるいは、
読出しのみ可能として開いたリモートファイルのファイ
ルデータに対して共有ロックを獲得した場合、ロックを
獲得したノード10の計算機はキャッシュ310中にそのフ
ァイルデータのコピーを保持する。既にキャッシュ310
中にそのファイルデータのコピーが存在する場合にはそ
の有効性を判定し有効でなければ前記コピーを無効とす
る。コピーを変更した場合にはロックを解放するまでに
変更点をコピー元のファイルに反映させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は計算機システム間に
おいてリモートファイルの一貫性を制御する方法に係わ
り、計算機のキャッシュを有効に利用するための技術に
関する。

【０００２】

【従来の技術】パーソナルコンピュータやワークステー
ション、メインフレーム等の様々な規模の計算機システ
ムがネットワークにより接続された分散コンピューティ
ング環境が構築されている。このような分散コンピュー
ティング環境では、通常、様々な情報が分散ファイルシ
ステムにより共有されている。特に、米国Ｓｕｎ Ｍｉ
ｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ社が開発した分散ファイルシステ
ムの仕様（倉骨彰訳／砂原秀樹監訳「ＮＦＳ ＆ ＮＩ
Ｓ」アスキー出版局、ｐｐ．１８３−２１８（１９９２
年１２月１日）（原著：Ｍａｎａｇｉｎｇ ＮＦＳ ａ
ｎｄ ＮＩＳ、原著者：Ｈａｌ Ｓｔｅｒｎ、原発行
所：Ｏ’Ｒｅｉｌｌｙ＆Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ，Ｉｎ
ｃ．）は業界標準として使用されている。

【０００３】ファイルロック機構は、複数の読出し／書
込み処理が同時に同じファイルに対して実行される場合
にファイルの一貫性を保証する。ファイルロックの種類
は共有ロックと排他ロックの二つに大別される。複数の
ユーザプログラムは同じファイルに対して同時に複数の
共有ロックをかけることができるが、同時に共有ロック
と排他ロックをかけることはできず、また、同時に複数
の排他ロックをかけることはできない。複数の読出し／
書込み処理が同時に同じファイルに対して実行される場
合に、読み出す際にはそのファイルに共有ロックをか
け、書き込む際にはそのファイルに排他ロックをかける
ことにより、ファイルの一貫性を保持することができ
る。先の分散ファイルシステムにおいてもファイルロッ
クを使用することができる。

【０００４】しかし、この分散ファイルシステムにおい
ては、ロックをかけたリモートファイルに対してキャッ
シュを使用することはできない。多くの分散ファイルシ
ステムは入出力性能を高めるためにキャッシュを使用し
ている。クライアント計算機は、サーバ計算機から読み
出したデータや、サーバ計算機に書き込むデータを自分
のキャッシュ内に保持することができる。クライアント
計算機がサーバ計算機に対して読出し要求を出したデー
タが自分のキャッシュ内にあり、かつ、そのデータが有
効である場合には、クライアント計算機は自キャッシュ
内のデータを使用すればよいので、サーバ計算機に読出
し要求を送る必要がなく高い読出し性能を提供すること
ができる。また、書込みデータをキャッシュ内に蓄えた
後に一括してサーバ計算機に送ると、個々の小さな単位
でサーバ計算機に送るよりも高い書込み性能を提供する
ことができる。

【０００５】リモートファイルに対してキャッシュを利
用すると、その入出力性能は向上するが、ファイルの一
貫性が損われてしまう危険性もある。例えば、複数のク
ライアント計算機のキャッシュ内に同じファイルのコピ
ーが存在し、そのコピーを各クライアント計算機が同時
に変更するとファイルの一貫性が損なわれてしまう。ク
ライアント計算機およびサーバ計算機のキャッシュ間の
データの一貫性を保つために、分散ファイルシステムは
キャッシュ一貫性制御機構を用いている。しかし、すべ
ての分散ファイルシステムのキャッシュ一貫性制御機構
がキャッシュ間のデータの完全な一貫性を保証するわけ
ではない。これは完全な一貫性を提供するキャッシュ制
御機構はファイル入出力性能を劣化させることによる。
同じファイルに対して複数のクライアントが同時に入出
力を行うことが極めて稀であるようなアプリケーション
を実行している場合には、完全なキャッシュ一貫性制御
機構は非効率的である。そこで、先の分散ファイルシス
テムにおいてはキャッシュ一貫性制御機構は完全な一貫
性を保証しない。

【０００６】この分散ファイルシステムにおいては、キ
ャッシュの一貫性を保持するために、リモートファイル
を開いた時点や、キャッシュ内のデータの有効期限がき
れた時点に、クライアント計算機がキャッシュ内のデー
タが有効であるかをサーバ計算機に問い合わせる。ま
た、リモートファイルを閉じた時点や、キャッシュ内の
データの存続期限がきれた時点に、クライアント計算機
はキャッシュ内の変更されたデータをサーバ計算機に送
る。しかし、例えば、複数のクライアント計算機が同時
に同じファイルを開いて読出し／書込み処理を行ってい
る状況において、あるクライアント計算機がファイルに
データを書き込んだ後に、他のクライアント計算機がそ
のファイルを読み出しても、変更後の新しいデータを読
み出せない可能性がある。データを書き込んだファイル
を閉じる前や、キャッシュ内の書込みデータの存続期限
が切れる前に、同じファイルに対して読出し処理が行わ
れると書込み前のデータが読み出されてしまうからであ
る。

【０００７】先に挙げた分散ファイルシステムのキャッ
シュ一貫性制御機構は完全な一貫性を保証しないので、
クライアント計算機が、一貫性の提供を目的としたロッ
クをリモートファイルに対してかけた場合には、そのリ
モートファイルに対してキャッシュを利用不可能として
いる。このような方針をとると、仮にサーバがそのファ
イルに対してロックを獲得せずに読出し／書込みを行っ
てもファイルの一貫性を実現することができる。しか
し、仮に他のクライアントがそのファイルに対してロッ
クを獲得せずに読出し／書込みを行った場合には、該他
のクライアントはそのファイルに対してキャッシュを利
用することができるので、ファイルの一貫性が提供され
ないこともある。したがって、ロックをかけたリモート
ファイルに対してキャッシュを利用不可能としても完全
な一貫性を保証することはできず、リモートファイル入
出力性能も劇的に低下する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】クライアント計算機が
サーバ計算機上のファイルに入出力要求を出した場合、
キャッシュを利用しないと、すべての入出力要求がサー
バ計算機に渡される。クライアント計算機はロックをか
けたリモートファイルからデータを読み出す際に、自分
のキャッシュから読み出すのではなく、必ずサーバ計算
機に読出し要求を送信し、ロックをかけたファイルに対
して書き込む際には必ずサーバ計算機に書込み要求を送
信する。キャッシュを利用しない場合のリモートファイ
ルの入出力性能はキャッシュを利用した場合と比較して
かなり低下する。従来、複数の計算機が同時に同じファ
イルに対して入出力処理を行う状況においてファイルの
一貫性を保つためにロックを用いると、そのファイルに
対してキャッシュを利用することはできなかった。ま
た、同じファイルに対してロックを獲得せずに入出力処
理を行う計算機が存在すると、ファイルの完全な一貫性
を提供することができなかった。

【０００９】本発明の第１の目的は、キャッシュの完全
な一貫性を保証しないキャッシュ一貫性制御機構を用い
ている分散ファイルシステムにおいて、複数の計算機が
同時に同じファイルに対してファイルロックを用いた入
出力処理を行っている場合に、ファイルの完全な一貫性
を保証しながらキャッシュを利用可能とし、かつ、ロッ
クを獲得せずにそのファイルに対して入出力を行う計算
機が存在した場合でもファイルの完全な一貫性を提供す
るための方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的達成のため、
本発明は、リモートファイルの入出力を要求する第１の
計算機と該リモートファイルを保持し、かつ、該リモー
トファイルに対して発行された入出力要求を処理する第
２の計算機を有するシステムにおいて、該第１の計算機
が、該リモートファイルのデータに対して前記第２の計
算機から排他ロックを獲得した場合、あるいは、読出し
のみ可能と設定して開いた該リモートファイルのデータ
に対して前記第２の計算機から共有ロックを獲得した場
合に、前記第１の計算機は該リモートファイルのデータ
に対して該第１の計算機が有するキャッシュを利用可能
とするようにしている。

【００１１】また、前記第１の計算機は、該第１の計算
機のキャッシュ中の前記リモートファイルのデータが変
更されている場合には、前記第２の計算機に該リモート
ファイルのデータのロックの解放要求を出して該第２の
計算機がロックを解放するまでに、前記キャッシュ中の
前記リモートファイルのデータを該第２の計算機の該リ
モートファイル上に反映させるようにしている。

【００１２】また、リモートファイルの入出力を要求す
る第１の計算機と該リモートファイルを保持し、かつ、
該リモートファイルに対して発行された入出力要求を処
理する第２の計算機を有するシステムにおいて、該第１
の計算機は、該リモートファイルのデータに対して前記
第２の計算機からロックを獲得する際、該第１の計算機
のキャッシュ中に該リモートファイルのデータのコピー
が存在する場合、前記第２の計算機から該リモートファ
イルのデータのコピーの有効性判定用データを取得し、
該リモートファイルのデータのコピーの有効性を判定
し、有効でない場合には前記キャッシュ中の該リモート
ファイルのデータを無効にするようにしている。

【００１３】また、リモートファイルの入出力を要求す
る第１の計算機と該リモートファイルを保持し、かつ、
該リモートファイルに対して発行された入出力要求を処
理する第２の計算機を有するシステムにおいて、前記第
２の計算機は、前記第１の計算機がリモートファイルデ
ータに対するロックの獲得を要求した場合、該第１の計
算機以外の計算機がそのロックの獲得先のリモートファ
イルデータが属するファイルを書込みのみ可能、もしく
は、読み書き可能として開いている場合には、該第１の
計算機に対して前記リモートファイルデータに対するロ
ックの獲得を許可しないようにしている。

【００１４】また、リモートファイルの入出力を要求す
る第１の計算機と該リモートファイルを保持し、かつ、
該リモートファイルに対して発行された入出力要求を処
理する第２の計算機を有するシステムにおいて、該第２
の計算機は、該リモートファイルに対するファイルデー
タの書込み要求を受けた場合、該リモートファイルの書
込み先のファイルデータに対して排他ロックを保持して
いる場合、あるいは、該ファイルデータに対して排他ロ
ック、もしくは、共有ロックが獲得されていない場合に
限り、ファイルデータの書込みを許可するようにしてい
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施例を図面を
用いて詳細に説明する。 ［１］構成の概略 図１は本発明が適用される分散システムの一実施例であ
るハードウェア構成を示している。ノード１０Ａ、１０
Ｂ、１０Ｃはネットワーク２０で接続されており、それ
ぞれ外部記憶装置３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃや、プロセッ
サ４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃや、メモリ５０Ａ、５０Ｂ、
５０Ｃを持つ独立動作可能な計算機である。各ノードは
他のノードの外部記憶装置上にあるファイル６０Ａ、６
０Ｂ、６０Ｃに対するリモートファイル入出力処理を行
うことができる。本明細書では、自分に直接接続されて
いる外部記憶装置上にないファイルに対する入出力要求
を出すノードをクライアント、入出力要求先のファイル
が格納されている外部記憶装置が直接接続されており、
クライアントからの入出力要求を処理するノードをサー
バと呼ぶ。

【００１６】図２は個々のノードのソフトウェア構成を
示している。各ノード上ではＯＳ３００が、アプリケー
ション１００の処理、アプリケーション１００から分散
ファイルシステム２００に対する入出力処理を制御して
いる。分散ファイルシステム２００は、キャッシュ利用
可能性判別付きクライアントファイルロック獲得プログ
ラム２１０、キャッシュ利用可能性判別付きクライアン
トファイルロック解放プログラム２２０、書込み権確認
付きファイル書込みプログラム２３０、キャッシュ利用
可能性判別付きサーバファイルロック獲得プログラム２
４０、キャッシュ利用可能性判別付きサーバファイルロ
ック解放プログラム２５０、ファイルデータ３３０に対
して獲得したロックを管理するためのファイルロック管
理表２６０、を持っている。アプリケーション１００が
ファイル６０を開く際に、読み出しのみ可能フラグ、書
き込みのみ可能フラグ、読み書き可能フラグの３種類の
オープンフラグの中のいずれか一つを設定する。分散フ
ァイルシステムは２００は、開かれたファイル６０に対
して設定したオープンフラグを管理するためのオープン
フラグ管理表２７０も持っている。ＯＳ３００は、クラ
イアントがサーバから読み出したファイルデータやサー
バがディスクから読み出したファイルデータを格納する
キャッシュ３１０、ファイルデータが最も最近変更され
た際の時刻を管理するファイルデータ最終変更時刻管理
表３２０、ノード上の時刻を獲得するためのノード時刻
獲得プログラム３４０、を保持している。

【００１７】図３は本発明におけるリモートファイルロ
ック獲得／解放処理のための分散システムでのソフトウ
ェア構成例を示している。図３における、ノード１０Ａ
の分散ファイルシステムとしては、そのクライアント部
分のみが示され、ノード１０Ｂの分散ファイルシステム
としては、そのサーバ部分のみが示されている。アプリ
ケーション１００Ａがファイル６０Ｂのサーバファイル
データ３３０Ｂを読み出すと、ＯＳ３００Ａがクライア
ントファイルデータ３３０Ａとしてキャッシュ３１０Ａ
に格納する。ＯＳ３００Ｂがファイル６０Ｂのデータを
ディスクから読み出すとサーバファイルデータ３３０Ｂ
としてキャッシュ３１０Ｂに格納する。アプリケーショ
ン１００Ａのファイル６０Ｂに対する読出し要求、書込
み要求、ロック獲得要求、ロック解放要求はネットワー
ク２０を介してサーバ１０Ｂの分散ファイルシステム２
００Ｂに渡される。アプリケーション１００Ａがファイ
ル６０Ｂを開くと、分散ファイルシステム２００Ａがフ
ァイル６０ＢのＩＤと設定したオープンフラグをオープ
ンフラグ管理表２７０Ａに登録する。また、アプリケー
ション１００Ａがファイル６０Ｂのサーバファイルデー
タ３３０Ｂに対してロックを獲得した際には、サーバフ
ァイルデータ３３０Ｂが属するファイル６０ＢのＩＤ、
ファイルデータ３３０Ｂの範囲、獲得したロックをファ
イルロック管理表２６０Ａに登録する。

【００１８】［２］リモートファイルロック獲得処理の
実施例 次に具体的な例を挙げてリモートファイルロック獲得処
理の流れを示す。図４は、クライアント１０Ａ上のアプ
リケーション１００Ａが、サーバ１０Ｂ上のファイル６
０Ｂのファイルデータであるサーバファイルデータ３３
０Ｂに対するロックの獲得を要求した例における、本発
明のリモートファイルロック獲得方法の主要部分のタイ
ムチャートを示している。タイムチャートはキャッシュ
利用可能性判別付きクライアントリモートファイルロッ
ク獲得プログラム２１０Ａの動作を左側に、キャッシュ
利用可能性判別付きサーバリモートファイルロック獲得
プログラム２１０Ｂの動作を右側に示す。

【００１９】（１）リモートファイルロック獲得要求４
００ クライアント１０Ａにおいてアプリケーション１００Ａ
が、サーバ１０Ｂ上のファイル６０Ｂのファイルデータ
であるサーバファイルデータ３３０Ｂに対してリモート
ファイルロック獲得要求４００を出すと、キャッシュ利
用可能性判別付きクライアントファイルロック獲得プロ
グラム２１０Ａが実行される。図５はキャッシュ利用可
能性判別付きクライアントファイルロック獲得プログラ
ム２１０Ａの処理の流れを示す。まず、ロック獲得時キ
ャッシュ利用可能性判別プログラム６００（図６により
後述）を実行する（ステップ５００）。ロック獲得時キ
ャッシュ利用可能性判別プログラム６００は、サーバフ
ァイルデータ３３０Ｂの最終変更時刻をサーバから獲得
する必要があるか否かを返す。なお、最終変更時刻はリ
モートファイルのデータのコピーの有効性判定用データ
となる。サーバファイルデータ３３０Ｂの最終変更時刻
を獲得する必要か否かを調べる（ステップ５０１）。獲
得する必要がある場合には、キャッシュ一貫性制御付き
ファイルロック獲得プログラム７００（図７により後
述）が実行される（ステップ５１０）。

【００２０】ファイルデータ最終変更時刻が不必要と判
定された場合には、キャッシュ一貫性制御なしファイル
ロック獲得プログラム８００（図８により後述）が実行
される（ステップ５２０）。

【００２１】図６はロック獲得時キャッシュ利用可能性
判別プログラム６００の処理の流れを示している。クラ
イアントオープンフラグ管理表２７０Ａの既に登録され
た内容を参照して、ファイルロックの獲得を要求してい
るリモートファイル６０Ｂのオープンフラグが読出しの
み可能であるか否かを調べ（ステップ６０１）、読出し
のみ可能であればリモートファイル６０Ｂに対してキャ
ッシュ３１０Ａを利用可能とする（ステップ６１０）。
そして、ロックの獲得を要求しているサーバファイルデ
ータ３３０Ｂに該当しているクライアントファイルデー
タ３３０Ａが既にキャッシュ３１０Ａ内に存在するか否
かを調べ（ステップ６１１）、存在する場合にはサーバ
ファイルデータ３３０Ｂの最終変更時刻の獲得を要求す
るとして（ステップ６１２）終了する。クライアントフ
ァイルデータ３３０Ａがキャッシュ３１０Ａ内に存在し
なければ、サーバファイルデータ３３０Ｂの最終変更時
刻の獲得を要求しないとして（ステップ６３２）終了す
る。

【００２２】リモートファイル６０Ｂのオープンフラグ
が読出しのみ可能でなければ、リモートファイル６０Ｂ
のファイルデータ３３０Ｂに対して獲得を要求している
ロックが排他ロックであるか否かを判定する（ステップ
６２０）。排他ロックである場合には、ファイルデータ
３３０Ｂに対してキャッシュを利用可能とする（ステッ
プ６１０）。獲得を要求しているロックが排他ロックで
なければ、ファイルデータ３３０Ｂに対してキャッシュ
３１０Ａを利用不可能とし（ステップ６２１）、サーバ
ファイルデータ３３０Ｂの最終変更時刻の獲得は要求し
ないとして（ステップ６３２）終了する。

【００２３】（２ａ）サーバファイルデータ３３０Ｂの
ロックと最終変更時刻獲得要求送信 図７はキャッシュ一貫性制御付きファイルロック獲得プ
ログラム７００の処理の流れを示している。サーバファ
イルデータ３３０Ｂのロックと最終変更時刻の獲得要求
をサーバ１０Ａに送信し（ステップ７０１）、サーバフ
ァイルデータ３３０Ｂのロックと最終変更時刻の獲得成
功／失敗通知を待つ（ステップ７０２）。以後のステッ
プについては後述する。

【００２４】（２ｂ）サーバファイルデータ３３０Ｂの
ロック獲得要求送信 図８はキャッシュ一貫性制御なしファイルロック獲得プ
ログラム８００の処理の流れを示している。サーバファ
イルデータ３３０Ｂのロックの獲得要求をサーバ１０Ｂ
に送信し（ステップ８０１）、サーバファイルデータ３
３０Ｂのロック獲得成功／失敗通知を待つ（ステップ８
０２）。以後のステップについては後述する。

【００２５】（３）サーバファイルデータ３３０Ｂのロ
ックと最終変更時刻の獲得要求受信、あるいは、サーバ
ファイルデータ３３０Ｂのロック獲得要求受信 サーバ１０Ｂはサーバファイルデータ３３０Ｂのロック
獲得要求を受信すると、キャッシュ利用可能性判別付き
サーバファイルロック獲得プログラム２１０Ｂを実行す
る。図９はキャッシュ利用可能性判別付きサーバファイ
ルロック獲得プログラム２１０Ｂの処理の流れを示して
いる。サーバファイルロック獲得プログラム１０００を
実行する（ステップ９００）。そして、サーバファイル
データ３３０Ｂの最終変更時刻の獲得要求も受信してい
るか否かを調べる（ステップ９０１）。受信していない
場合には、サーバファイルデータ３３０Ｂのロック獲得
成功／失敗通知をクライアント１０Ａに送信して（ステ
ップ９２０）終了する。サーバファイルデータ３３０Ｂ
の最終変更時刻の獲得要求を受信した場合には、サーバ
ファイルデータ最終変更時刻管理表３２０Ｂを参照して
サーバファイルデータ３３０Ｂの最終変更時刻を獲得し
（ステップ９１０）、サーバファイルデータ３３０Ｂの
ロック獲得成功／失敗通知とサーバファイルデータ３３
０Ｂの最終変更時刻をクライアント１０Ａに送信して
（ステップ９１１）終了する。

【００２６】図１０はサーバファイルロック獲得プログ
ラム１０００の処理の流れを示している。サーバオープ
ンフラグ管理表２７０Ｂを参照して、ロックの獲得を要
求したサーバファイルデータ３３０Ｂが属するファイル
６０Ｂを、書込みのみ可能あるいは読み書き可能として
開いているプログラムが複数個あるか調べる（ステップ
１００１）。複数個ある場合にはサーバファイルデータ
３３０Ｂのロック獲得失敗として（ステップ１００２）
終了する。ファイル６０Ｂを開いているプログラムが１
個である場合（クライアント１０Ａのみがロックの獲得
を要求している場合）には、獲得を要求しているロック
が排他ロックであるか否かを調べる（ステップ１０１
０）。排他ロックである場合には、サーバオープンフラ
グ管理表２７０Ｂを参照して、ファイル６０Ｂが読出し
のみ可能としてオープンされているか否かを調べる（ス
テップ１０１１）。読出しのみ可能としてオープンされ
ている場合にはサーバファイルデータ３３０Ｂのロック
獲得失敗として（ステップ１００２）終了する。ファイ
ル６０Ｂが読出しのみ可能として開かれていない場合に
は（書込みのみ可能、もしくは、読み書き可能として開
かれている場合には）、サーバファイルロック管理表２
６０Ｂを参照してサーバファイルデータ３３０Ｂに対し
て既に排他ロックもしくは共有ロックが獲得されている
か否かを調べる（ステップ１０１２）。獲得されている
場合にはサーバファイルデータ３３０Ｂのロック獲得失
敗として（ステップ１００２）終了する。サーバファイ
ルデータ３３０Ｂに対して排他ロックも共有ロックも獲
得されていない場合には、サーバファイルデータ３３０
Ｂの排他ロックを獲得し、サーバファイルロック管理表
２６０Ｂにファイル６０ＢのＩＤ、サーバファイルデー
タ３３０Ｂの範囲、獲得したロックを登録して（ステッ
プ１０１３）終了する。

【００２７】サーバファイルデータ３３０Ｂに対して排
他ロックの獲得を要求していない場合には（サーバファ
イルデータ３３０Ｂに対して共有ロックの獲得を要求し
ている場合には）、サーバオープンフラグ管理表２７０
Ｂを参照してファイル６０Ｂが読出しのみ可能としてオ
ープンされているか否かを調べる（ステップ１０２
０）。読出しのみ可能としてオープンされていない場合
には（書込みのみ可能、もしくは、読み書き可能として
オープンされている場合には）、サーバファイルデータ
３３０Ｂのロック獲得失敗として（ステップ１００２）
終了する。ファイル６０Ｂが読出しのみ可能として開か
れている場合には、サーバオープンフラグ管理表２７０
Ｂを参照して、サーバファイルデータ３３０Ｂに対して
既に排他ロックが獲得されているか否かを調べる（ステ
ップ１０２１）。獲得されている場合にはサーバファイ
ルデータ３３０Ｂのロック獲得失敗として（ステップ１
００２）終了する。サーバファイルデータ３３０Ｂに対
して排他ロックが獲得されていない場合には、サーバフ
ァイルデータ３３０Ｂに対して共有ロックを獲得し、フ
ァイル６０ＢのＩＤ、サーバファイルデータ３３０Ｂの
範囲、獲得したロックをサーバファイルロック管理表２
６０Ｂに登録して（ステップ１０２２）終了する。

【００２８】（５ａ）サーバファイルデータ３３０Ｂの
ロック獲得成功／失敗通知と最終変更時刻獲得要求受信 図７に戻り、ロックと最終変更時刻の獲得に成功したか
否かを調べる（ステップ７０３）。成功しなかった場合
には、ロックと最終変更時刻の獲得要求を再送するか否
かを調べる（ステップ７２０）。再送する場合にはステ
ップ７０１に戻り、再送しない場合には終了する。ロッ
クと最終変更時刻の獲得に成功した場合には、ファイル
６０ＢのＩＤ、サーバファイルデータ３３０Ｂの範囲、
獲得したロックをクライアントファイルロック管理表２
６０Ａに登録する（ステップ７１０）。そして、獲得し
たサーバファイルデータ３３０Ｂの最終変更時刻とクラ
イアントファイルデータ最終変更時刻管理表３２０Ａ中
のクライアントファイルデータ３３０Ａの最終変更時刻
が一致するか否かを調べる（ステップ７１１）。一致し
た場合には終了する。一致しない場合にはクライアント
ファイルデータ３３０Ａを無効にして（ステップ７１
２）終了する。

【００２９】（５ｂ）サーバファイルデータ３３０Ｂの
ロック獲得成功／失敗通知受信図８に戻り、 ロックの獲得に成功したか否かを調べる（ステップ８０
３）。成功しなかった場合には、ロックの獲得要求を再
送するか否かを調べる（ステップ８１０）。再送する場
合にはステップ８０１に戻り、再送しない場合には終了
する。ロックの獲得に成功した場合にはファイル６０Ｂ
のＩＤ、サーバファイルデータ３３０Ｂの範囲、ロック
をクライアントファイルロック管理表２６０Ａに登録し
て（ステップ８０４）終了する。

【００３０】［３］リモートファイルロック解放処理の
実施例 次に具体的な例を挙げてリモートファイルロック解放処
理の流れを示す。図１１はクライアント１０Ａがリモー
トファイルロック解放要求を出した例における、本発明
におけるリモートファイルロック解放処理の主要部分の
タイムチャートである。タイムチャートはキャッシュ利
用可能性判別付きクライアントファイルロック解放プロ
グラム２２０Ａ、キャッシュ利用可能性判別付きサーバ
ファイルロック解放プログラム２２０Ｂの動作を示す。

【００３１】（１）サーバファイルデータ３３０Ｂのロ
ック解放要求と、（２）サーバファイルデータ３３０Ｂ
のロック解放要求とクライアントファイルデータ３３０
Ａの書込み要求送信、あるいは、サーバファイルデータ
３３０Ｂのロック開放要求送信と、（５）サーバファイ
ルデータ３３０Ｂのロック解放とクライアントファイル
データ３３０Ａの書込み終了通知の受信、あるいは、サ
ーバリモートファイルデータ３３０Ｂのロック解放終了
通知クライアント１０Ａのアプリケーション１００Ａが
サーバファイルデータ３３０Ｂのロック解放要求１１０
０を出すと、キャッシュ利用可能性判別付きクライアン
トファイルロック解放プログラム２２０Ａが実行され
る。図１２はキャッシュ利用可能性判別付きクライアン
トファイルロック解放プログラム２２０Ａの処理の流れ
を示す。ロック解放時キャッシュ利用可能性判別プログ
ラム１３００を実行する（ステップ１２００）。

【００３２】図１３はロック解放時キャッシュ利用可能
性判別プログラム１３００の処理の流れを示す。クライ
アントファイルロック管理表２６０Ａを参照して解放を
要求しているロックが排他ロックであるか否かを判定す
る（ステップ１３０１）。本発明におけるリモートファ
イルロック獲得／解放処理においては、排他ロックをか
けたファイルに書き込む場合にのみキャッシュを利用可
能としている。解放を要求しているロックが排他ロック
でなければ、キャッシュ３１０Ａ内にあるクライアント
ファイルデータ３３０Ａが変更されることはない。よっ
て、解放を要求しているロックが排他ロックでない場合
には、クライアントファイルデータ３３０Ａの書込みは
必要なしとして（ステップ１３０５）終了する。解放を
要求しているロックが排他ロックである場合には、クラ
イアントオープンフラグ管理表２７０Ａを参照してリモ
ートファイル６０Ｂのオープンフラグが書込みのみ可
能、もしくは、読み書き可能である否かを調べる（ステ
ップ１３０２）。書込みのみ可能でも読み書き可能でも
ない場合には、クライアントファイルデータ３３０Ａの
書込みは必要なしとして（ステップ１３０５）終了す
る。リモートファイル６０Ｂのオープンフラグが書込み
のみ可能、もしくは、読み書き可能である場合には、サ
ーバファイルデータ３３０Ｂに該当するクライアントフ
ァイルデータ３３０Ａが変更されたか否かを調べる（ス
テップ１３０３）。変更されている場合には、クライア
ントファイルデータ３３０Ａの書込みは必要として（ス
テップ１３０４）終了する。クライアントファイルデー
タ３３０Ａが変更されていない場合には、クライアント
ファイルデータ３３０Ａの書込みは必要なしとして（ス
テップ１３０５）終了する。

【００３３】図１２に戻って、ロック解放時キャッシュ
利用可能性判別プログラム１３００を実行した結果、ク
ライアントファイルデータ３３０Ａを書き込む必要があ
ると判定されたか否かを調べる（ステップ１２０１）。
書き込む必要があると判定された場合には、サーバファ
イルデータ３３０Ｂのロックの解放要求とクライアント
ファイルデータ３３０Ａの書込み要求をサーバ１０Ｂに
送信する（ステップ１２１０）。そして、サーバファイ
ルデータ３３０Ｂのロック解放とクライアントファイル
データ３３０Ａの書込み処理の終了通知を待つ（ステッ
プ１２１１）。サーバファイルデータ３３０Ｂのロック
解放とクライアントファイルデータ３３０Ａの書込み処
理の終了通知を受信した後（ステップ１２１２）終了す
る。

【００３４】クライアントファイルデータ３３０Ａを書
き込む必要がないと判定された場合には、サーバファイ
ルデータ３３０Ａのロックの解放要求をサーバ１０Ｂに
送信する（ステップ１２２０）。そして、サーバファイ
ルデータ３３０Ｂのロック解放処理の終了通知を待つ
（ステップ１２２１）。サーバファイルデータ３３０Ｂ
のロック解放処理の終了通知を受信した後（ステップ１
２２２）終了する。

【００３５】（３）サーバファイルデータ３３０Ｂのロ
ック開放要求受信、あるいは、サーバファイルデータ３
３０Ｂのロック解放要求とクライアントファイルデータ
３３０Ａの書込み要求受信と、（４）サーバファイルデ
ータ３３０Ｂのロック開放とクライアントファイルデー
タ３３０Ａの書込み終了通知の送信、あるいは、サーバ
ファイルデータ３３０Ｂのロック開放終了通知サーバ１
０Ｂはサーバファイルデータ３３０Ａのロック解放要求
を受信すると、キャッシュ利用可能性判別付きサーバフ
ァイルロック解放プログラム２２０Ｂを実行する。図１
４はキャッシュ利用可能性判別付きサーバファイルロッ
ク解放プログラム２２０Ｂの処理の流れを示している。
クライアントファイルデータ３３０Ａの書込み要求を受
信したか否かを調べる（ステップ１４００）。書き込む
必要がある場合には、クライアントファイルデータ３３
０Ａの書込み処理を実行した後（ステップ１４１０）、
サーバファイルデータ３３０Ｂのロックを解放し（ステ
ップ１４１１）、サーバファイルデータ３３０Ｂのロッ
ク解放終了通知とクライアントファイルデータ３３０Ａ
の書込み終了通知をクライアント１０Ａに送信して（ス
テップ１４１２）終了する。クライアントファイルデー
タ３３０Ａの書込み要求を受信しない場合には、サーバ
ファイルデータ３３０Ｂのロックを解放し（ステップ１
４２０）、サーバファイルデータ３３０Ｂのロック解放
終了通知をクライアント１０Ａに送信して（ステップ１
４２１）終了する。

【００３６】［４］ファイル書込み方法の実施例 次に、具体的に、クライアント１０Ａ（サーバ１０Ｂ）
がリモートファイル６０Ｂのサーバファイルデータ３３
０Ｂを変更する例を挙げて、ファイル書込み方法の処理
の流れを示す。ローカルファイル及びリモートファイル
に書き込む際に書込み権確認付き書込みプログラム２３
０を実行する。

【００３７】図１５は書込み権確認付き書込みプログラ
ム２３０の処理の流れを示す。クライアント１０Ａ（サ
ーバ１０Ｂ）が、クライアントファイルロック管理表２
６０Ａ（サーバファイルロック管理表２６０Ｂ）を参照
してサーバファイルデータ６０Ｂに対して排他ロックを
保持しているか調べる（ステップ１５００）。排他ロッ
クを保持している場合にはクライアント１０Ａ（サーバ
１０Ｂ）は書込み処理を実行し、ノード時刻獲得プログ
ラム３４０を用いて現在のノードの時刻を獲得し、クラ
イアントファイルデータ最終変更時刻管理表３２０Ａ
（サーバファイルデータ最終変更時刻管理表３２０Ｂ）
にファイルデータＩＤと獲得した時刻を登録して（ステ
ップ１５０１）終了する。クライアント１０Ａ（サーバ
１０Ｂ）がサーバファイルデータ６０Ｂに対して排他ロ
ックを保持していない場合には、サーバオープンフラグ
管理表２７０Ｂを参照して他の計算機がサーバファイル
データ６０Ｂに対して排他ロックもしくは共有ロックが
獲得しているか否かを調べる（ステップ１５１０）。獲
得されている場合には書込み処理失敗を通知して（ステ
ップ１５１１）終了する。他の計算機がサーバファイル
データ３３０Ｂに対して排他ロックもしくは共有ロック
を獲得していない場合には、クライアント１０Ａ（サー
バ１０Ｂ）はステップ１５０１を実行して終了する。

【００３８】

【発明の効果】本発明は、ロックをかけたリモートファ
イルに対してキャッシュを利用可能とすることにより、
ロックをかけたリモートファイルの入出力性能を向上さ
せる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される分散システムの一実施例で
あるハードウェア構成を示す図である。

【図２】個々のノードのソフトウェア構成を示す図であ
る。

【図３】リモートファイルロック獲得／解放処理のため
の分散システムでのソフトウェア構成例を示す図であ
る。

【図４】リモートファイルロック獲得例のタイムチャー
トを示す図である。

【図５】キャッシュ利用可能性判別付きクライアントフ
ァイルロック獲得プログラム２１０Ａのフローチャート
を示す図である。

【図６】ロック獲得時キャッシュ利用可能性判別プログ
ラム６００のフローチャートを示す図である。

【図７】キャッシュ一貫性制御付きファイルロック獲得
プログラム７００のフローチャートを示す図である。

【図８】キャッシュ一貫性制御なしファイルロック獲得
プログラム８００のフローチャートを示す図である。

【図９】キャッシュ利用可能性判別付きサーバファイル
ロック獲得プログラム２１０Ｂのフローチャートを示す
図である。

【図１０】サーバファイルロック獲得プログラム１００
０のフローチャートを示す図である。

【図１１】リモートファイルロック解放例のタイムチャ
ートを示す図である。

【図１２】キャッシュ利用可能性判別付きクライアント
ファイルロック解放プログラム２２０Ａのフローチャー
トを示す図である。

【図１３】ロック解放時キャッシュ利用可能性判別プロ
グラム１３００のフローチャートを示す図である。

【図１４】キャッシュ利用可能性判別付きサーバファイ
ルロック解放プログラム２２０Ｂのフローチャートを示
す図である。

【図１５】書込み権確認付き書込みプログラム２３０Ａ
のフローチャートを示す図である。

【符号の説明】

１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ ノード ２０ ネットワーク ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ 外部記憶装置 ４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ プロセッサ ５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ メモリ ６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ ファイル

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リモートファイルの入出力を要求する第
   １の計算機と該リモートファイルを保持し、かつ、該リ
   モートファイルに対して発行された入出力要求を処理す
   る第２の計算機を有するシステムにおいて、 該第１の計算機が、該リモートファイルのデータに対し
   て前記第２の計算機から排他ロックを獲得した場合、あ
   るいは、読出しのみ可能と設定して開いた該リモートフ
   ァイルのデータに対して前記第２の計算機から共有ロッ
   クを獲得した場合に、前記第１の計算機は該リモートフ
   ァイルのデータに対して該第１の計算機が有するキャッ
   シュを利用可能とすることを特徴とするキャッシュ制御
   方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載のキャッシュ制御方法にお
   いて、 前記第１の計算機は、該第１の計算機のキャッシュ中の
   前記リモートファイルのデータが変更されている場合に
   は、前記第２の計算機に該リモートファイルのデータの
   ロックの解放要求を出して該第２の計算機がロックを解
   放するまでに、前記キャッシュ中の前記リモートファイ
   ルのデータを該第２の計算機の該リモートファイル上に
   反映させることを特徴とするキャッシュ制御方法。
3. 【請求項３】 リモートファイルの入出力を要求する第
   １の計算機と該リモートファイルを保持し、かつ、該リ
   モートファイルに対して発行された入出力要求を処理す
   る第２の計算機を有するシステムにおいて、 該第１の計算機は、該リモートファイルのデータに対し
   て前記第２の計算機からロックを獲得する際、該第１の
   計算機のキャッシュ中に該リモートファイルのデータの
   コピーが存在する場合、前記第２の計算機から該リモー
   トファイルのデータのコピーの有効性判定用データを取
   得し、該リモートファイルのデータのコピーの有効性を
   判定し、有効でない場合には前記キャッシュ中の該リモ
   ートファイルのデータを無効にすることを特徴とするキ
   ャッシュ制御方法。
4. 【請求項４】 リモートファイルの入出力を要求する第
   １の計算機と該リモートファイルを保持し、かつ、該リ
   モートファイルに対して発行された入出力要求を処理す
   る第２の計算機を有するシステムにおいて、 前記第２の計算機は、前記第１の計算機がリモートファ
   イルデータに対するロックの獲得を要求した場合、該第
   １の計算機以外の計算機がそのロックの獲得先のリモー
   トファイルデータが属するファイルを書込みのみ可能、
   もしくは、読み書き可能として開いている場合には、該
   第１の計算機に対して前記リモートファイルデータに対
   するロックの獲得を許可しないことを特徴とするリモー
   トファイルロックの獲得制御方法。
5. 【請求項５】 リモートファイルの入出力を要求する第
   １の計算機と該リモートファイルを保持し、かつ、該リ
   モートファイルに対して発行された入出力要求を処理す
   る第２の計算機を有するシステムにおいて、 該第２の計算機は、該リモートファイルに対するファイ
   ルデータの書込み要求を受けた場合、該リモートファイ
   ルの書込み先のファイルデータに対して排他ロックを保
   持している場合、あるいは、該ファイルデータに対して
   排他ロック、もしくは、共有ロックが獲得されていない
   場合に限り、ファイルデータの書込みを許可することを
   特徴とするファイル書込み制御方法。