JP2002099465A

JP2002099465A - キャッシュ制御方法

Info

Publication number: JP2002099465A
Application number: JP2000295441A
Authority: JP
Inventors: Hirofumi Nagasuga; 弘文長須賀; Akira Otsuji; 彰大辻; Chieko Akiba; 千江子秋葉; Masahiro Kiyoi; 雅広清井; Masaya Ichikawa; 正也市川
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2000-09-25
Filing date: 2000-09-25
Publication date: 2002-04-05

Abstract

(57)【要約】【課題】階層化されたキャッシュ領域を効率的に利用す
ることで、データベースシステムの応答時間の向上、な
らびにスループットの向上を図る。【解決手段】階層化されたキャッシュ領域を有する計算
機システムにおいて、データのアクセス特性に応じて、
ファイル単位に、利用するキャッシュ領域を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、大量のデータを保
持する計算機システム上で、頻繁にアクセスするデータ
への高速アクセスを実現するために用意したキャッシュ
領域の制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】基幹計算機システム等で取り扱うデータ
量ならびに処理量が、年々増加の一途を辿っている。

【０００３】一般に、データベースシステムでは、応答
性能やスループットの向上を図るために、計算機ノード
上に、ワークエリアを確保し、その領域に頻繁にアクセ
スするデータを配置すること（以降、キャッシングと呼
ぶ）で、データが格納されている外部記憶装置へのアク
セス回数を削減する工夫をしている。

【０００４】その一つの例として、特開平１１−１１０
２７０号公報を挙げることができる。特開平１１−１１
０２７０号では、キャッシュメモリを有効に活用して、
多数のファイルを取り扱うことを可能にするファイル管
理システムおよびファイル管理方法を開示している。

【０００５】また、外部記憶装置上においても、特開２
０００−１７２４４９号公報や、特開２０００−１８１
７９８号公報に開示されているようなディスクキャッシ
ュ装置とよばれる半導体記憶装置を用いて、データのキ
ャッシングを行い、アクセス時間の短縮を図っている。

【０００６】こうした入出力時間の削減によって、処理
性能の向上を図る工夫がなされている一方で、複数の計
算機ノードを用いて、パラレルにデータの検索処理を実
施する形態も出現している。

【０００７】このような形態では、計算機ノード間で共
用するデータへのアクセスの高速化を図るために、特開
平５−８８９６６号公報に記されているように、計算機
ノード間の共用デバイスとして拡張記憶装置を利用し
て、計算機ノード間で共用するデータをキャッシングす
る方法が開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、一つの計算機
ノードが複数のキャッシュを使い分けるケースにおいて
は、同一のデータを、重複して複数のキャッシュ領域に
ステージングしてしまい、キャッシュ領域の利用効率を
低下させるという問題点がある。

【０００９】例えば、実記憶装置上に配置したキャッシ
ュ（以降、メモリキャッシュと呼ぶ）と、ディスク装置
が用意しているキャッシュ（以降、ディスクキャッシュ
と呼ぶ）とが具備されたシステムにおいて、特に、参照
更新を頻繁に繰り返すようなデータは、メモリキャッシ
ュとディスクキャッシュの各々に配置される可能性が大
きく、キャッシュ領域の利用効率の低下を招く。

【００１０】このようなケースでは、再参照性が高く、
かつ参照頻度が更新頻度よりも高いデータをメモリキャ
ッシュに配置し、上述したような参照更新を頻繁に繰り
返すようなデータは、ディスクキャッシュに配置した方
が効率的である。

【００１１】さらに、複数の計算機ノードを用いて、パ
ラレルにデータ検索処理を行う場合においては、上記キ
ャッシング領域の利用方法について、以下に記述するよ
うな問題点が生ずる。

【００１２】まず、実記憶装置上に配置したキャッシュ
（以降、メモリキャッシュと呼ぶ）は、各計算機ノード
上に配置されることになる。よって、同一のデータが、
複数のメモリキャッシュに配置される可能性がある。そ
のため、ある計算機ノードでデータの更新をした時に、
データの整合性を保証するために、その計算機ノードは
他の計算機ノードに対して、更新した旨、通知する処理
をしなければならない。また、その通知を受けた他の計
算機ノードのメモリキャッシュに、更新されたデータを
保持していた場合は、そのデータを無効化する手続きを
とらなければならない。

【００１３】よって、計算機ノードが増加するにつれ、
上述したようなデータ更新が発生した時に必要となる、
データ更新の通知処理ならびに、データの無効化処理の
オーバヘッドが大きくなるという問題点が生ずる。

【００１４】一方、ディスクキャッシュの場合は、オリ
ジナルなデータが格納された外部記憶装置に対応して用
意される。そのため、データが複数のキャッシュに配置
されるということはない。よって、データの更新に付随
して実行しなければならないという処理はない。

【００１５】しかし、ディスクキャッシュは、メモリキ
ャッシュに比べ処理時間を要するという問題点がある。
例えば、データベースシステムの入力要求に対しては、
オペレーティングシステムが実入力動作を実行させるた
めの手続き処理を行ったあと、実入力動作が開始され、
その処理の中で対象となるデータがディスクキャッシュ
上に存在した場合に、初めてキャッシュヒットとなり、
アクセスできることになる。

【００１６】上述したように、メモリキャッシュやディ
スクキャッシュには一長一短がある。その他、メモリキ
ャッシュとディスクキャッシュ、さらには拡張記憶装置
に設けたキャッシュ等、複数のキャッシュを組み合わせ
て、データベース処理を行うようなケースでは、各キャ
ッシュが独自にキャッシュ上に配置するデータの制御を
行っていると、同一のデータが複数のキャッシュに重複
して格納される可能性がある。そのため、キャッシュの
利用効率が大幅に低減するという問題点も生ずる。

【００１７】本発明の目的は、上述されたような階層化
されたキャッシュ領域を効率的に利用することで、デー
タベースシステムの応答時間の向上、ならびにスループ
ットの向上を図ることにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、一つの計算機ノードが、階層化された２つ以上のキ
ャッシュ領域を有し、当該計算機ノードで動作するプロ
グラムがアクセスするデータを、当該各キャッシュ領域
に配置するキャッシュ制御方法において、当該各キャッ
シュ領域に配置するデータが属するファイル識別子を登
録するステップと、当該各キャッシュ領域を利用するフ
ァイルの参照処理の更新処理との割合を目標値としてあ
らかじめ定めるステップと、当該各キャッシュ領域に配
置された上記ファイルの上記データに対して、当該ファ
イル単位に、参照要求と更新要求の回数をモニタリング
するステップと、当該モニタリングするステップにより
選られた当該参照要求と当該更新要求の回数の割合が、
上記目標値を満足していないファイルに属するデータが
格納された領域を、当該ファイル以外のデータをキャッ
シングする領域として利用するステップとを設ける。

【００１９】複数の計算機ノードで構成された計算機シ
ステムにおいても、同様なステップを設けることで解決
する。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１から図７を用いて、本発明の
実施の形態を説明する。

【００２１】図１は、第１の実施の形態を表す構成図で
ある。

【００２２】１００は計算機を表し、中央処理装置（Ｃ
ＰＵ）２００と、主記憶装置（ＭＳ）３００で構成され
る。

【００２３】ＭＳ１００上には、ユーザプログラム４０
０とＭＳキャッシュ用モニタ処理５００、ＭＳキャッシ
ュ用モニタ管理テーブル６００、ＭＳキャッシュ処理１
３００、ならびにＭＳキャッシュから構成される。

【００２４】そして、外部記憶装置の駆動を制御するデ
ィスク制御装置１７００が、計算機１００に接続され、
ディスク制御装置１７００は、ディスク１８００の動作
を制御している。ディスク制御装置１７００には、ディ
スクキャッシュ１７５０が装備され、データの入出力操
作が行われる度に、データのキャッシングを行い、再参
照時の応答時間の短縮を図っている。このディスクキャ
ッシュ１７５０に配置されるデータは、ＦＩＦＯ（Ｆｉ
ｒｓｔＩｎＦｉｒｓｔＯｕｔ）、もしくはＬＲＵ
（ＬｅａｓｔＲｅｃｅｎｔｌｙＵｓｅｄ）の制御に
従い、データのステージングやデステージングを行って
いる。

【００２５】また、ディスク１８００には、ユーザプロ
グラム群４００が、動作中にアクセスするファイルＡ１
８１０やファイルＢ１８２０など、多くのファイルが配
置されている。

【００２６】ユーザプログラム群４００が、動作中に入
出力要求（ＧＥＴ／ＰＵＴ）を発行すると、ＭＳキャッ
シュ処理１３００に制御が渡る。ＭＳキャッシュ処理１
３００は、特開平１１−１１０２７０号公報に開示され
ているように、ＭＳ３００上に、ＭＳキャッシュを用意
し、データをキャッシングすることで、実入出力動作を
削減するものである。本発明の実施の形態では、ファイ
ル単位に、キャッシュへの常駐化ならびに、常駐化の解
除を行えるものとする。

【００２７】そして、ユーザプログラム４００から、入
出力要求を受ける度に、ＭＳキャッシュ処理１３００
は、ＭＳキャッシュ用モニタ処理５００を呼び出す。Ｍ
Ｓキャッシュ用モニタ処理５００は、ユーザプログラム
４００からのファイルへのアクセス状況をモニタリング
し、予め定められた基準を満足しているか否かを判断
し、ＭＳキャッシュ１４００へのファイル単位でのデー
タのステージングやデステージングをＭＳキャッシュ処
理１３００に指示する。指示を受けたＭＳキャッシュ処
理は、その指示に従い、ファイル単位でのＭＳキャッシ
ュへのステージングやデステージングを行う。

【００２８】図２は、ＭＳキャッシュ用モニタ管理テー
ブル６００の構成図である。ＭＳキャッシュ用モニタ管
理テーブル６００には、ＭＳキャッシュ１４００にデー
タをキャッシングするファイルの名称や、ファイル毎の
アクセス状況、ならびにファイル毎のデータをキャッシ
ングする条件を格納している。

【００２９】ここで、データをキャッシングするファイ
ルの名称やデータをキャッシングする条件は、計算機シ
ステムのシステムパラメタに予め定義されている。そし
て、システム立ち上げ時に、ＭＳキャッシュ用モニタ管
理テーブル６００用の領域が確保され、システムパラメ
タに定義されているファイル名称ならびにキャッシング
する条件が登録される。

【００３０】次に、ＭＳキャッシュ用モニタ管理テーブ
ルの構造６００を説明する。

【００３１】ＭＳキャッシュ用モニタ管理テーブルの構
造６００は、ＭＳキャッシュ１４００上にデータをキャ
ッシングするファイル毎に、有効フラグ６１０とファイ
ル名称６２０、参照回数６３０、更新回数６４０、なら
びにしきい値６５０が登録されている。

【００３２】有効フラグ６１０がＯＮの場合、対応する
ファイルのデータがＭＳキャッシュ１４００上に配置で
きる状態にあることを示している。そして、有効フラグ
６２０がＯＦＦの場合、対応するファイルのデータがＭ
Ｓキャッシュ１４００上に配置できない状態にあること
を示している。なお、この有効フラグ６１０は、システ
ム立ち上げ時には、すべてＯＮの状態とする。

【００３３】６２０はファイル名を格納するフィールド
である。６２０には、ＭＳキャッシュ１４００を利用す
る候補のファイル名称が格納される。そして、各ファイ
ルのアクセス状況を格納するフィールドが６３０と６４
０である。６３０には、参照要求のあった延べ回数が格
納され、６４０には、更新要求のあった延べ回数が格納
される。そして、６５０には、対応するファイルがＭＳ
キャッシュ１４００を利用することができる条件（しき
い値）が格納されている。本発明の実施の形態では、参
照率を格納している。参照率は、参照回数／（参照回数
＋更新回数）で求めることができる。キャッシングする
か否かを判別する時に、参照回数６３０と参照回数６４
０から参照率を求め、対応するしきい値よりも大きけれ
ば、キャッシングを行い、小さい値であれば、キャッシ
ングを停止する。

【００３４】上記ＭＳキャッシュ用モニタ管理テーブル
６００を用いて、ＭＳキャッシュモニタ処理５００がど
のように動作するかを図３を用いて説明する。

【００３５】ＭＳキャッシュモニタ処理５００は、ユー
ザプログラム４００から入出力要求を受けたＭＳキャッ
シュ処理１３００が動作する度に、ＭＳキャッシュ処理
１３００から呼び出される。

【００３６】まず、５０５で、アクセス要求があったフ
ァイルが、ＭＳキャッシュ用モニタ管理テーブル６００
に登録されているかを、ファイル名６２０をキーに検索
する。登録されている場合は５１０に進み、登録されて
いない場合は５５０に進み、処理を終了して呼び出し元
に戻る。

【００３７】５１０では、当該ファイルをキャッシング
するか否かの判断するためのモニタリングをする否かを
判別する。この判別では、参照回数６３０と更新回数６
４０の総和が１００００の倍数になっているか否かで判
断する。倍数になっていた場合は５１５に進み、倍数に
なっていない場合は５２５へ進む。

【００３８】５１５では、対象ファイルがキャッシング
をするための条件を満足しているか否かを判別する。こ
の判別は、上述したように参照度で行う。参照度がしき
い値６５０よりも大きい場合、キャッシングをするため
の条件を満足していると判断し、５２０に進む。一方、
参照度がしきい値６５０よりも小さい場合、キャッシン
グをするための条件を満足していないと判断し、５３０
へ進む。

【００３９】５２０では、有効フラグ６１０がＯＮであ
るか否かを識別する。有効フラグがＯＮである場合は５
２５で進み、ＯＦＦである場合には５３５へ進む。

【００４０】５２５では、ファイルのアクセス要求が、
参照であった場合には参照回数６３０をカウントアップ
し、更新要求であった場合には更新回数６５０をカウン
トアップして、５５０へ進み、呼び出し元に戻る。

【００４１】一方、５１５において、キャッシングをす
るための条件を満足していないと判断した場合は、５３
０にてデステージングの処理を行う。デステージング処
理では、アクセス要求のあったファイルに対応する有効
フラグ６１０をＯＦＦにし、ＭＳキャッシュ処理１３０
０に対して、当該ファイルのデータをキャッシングして
いる領域を、未使用状態にすることを要求する。この要
求により、魅しよう状態になった領域は、他のファイル
のデータをキャッシングするために利用されることにな
る。この手続きを完了した後５２５へ進む。

【００４２】さらに、５２０で、有効フラグ６１０がＯ
ＦＦであると判別された場合について述べる。このケー
スは、ファイルをキャッシングする条件は満足している
が、有効フラグがＯＦＦであるために、データがキャッ
シングされていないことを意味している。そこで、ま
ず。５３５で参照回数６３０と更新回数６４０をゼロク
リアして、次回以降のモニタリングに備える。そして、
５４０にて、有効フラグをＯＮにして、キャッシングの
開始を指示し、５２５へ進む。

【００４３】次に、第２の実施の形態について、図４か
ら図６を用いて説明する。

【００４４】第２の実施の形態では、主記憶装置と拡張
記憶装置、ならびにディスク制御装置の各々にキャッシ
ュを設けたケースである。

【００４５】図４を用いて、システムの構成を説明す
る。

【００４６】この場合、ＭＳ３００のＭＳキャッシュ１
４００が第１の階層のキャッシュとなり、ＥＳ１６００
のＥＳキャッシュ１６５０が第２の階層のキャッシュ、
ディスク制御装置１８００のディスクキャッシュ１８５
０が第３の階層のキャッシュとなる。

【００４７】以下、図１に示した第１の実施の形態との
違いを説明する。

【００４８】図１のＭＳキャッシュ処理１３００に代わ
り、ＭＳ／ＥＳキャッシュ処理１５００を用意する。こ
のＭＳ／ＥＳキャッシュ処理１５００は、ユーザプログ
ラム４００から、ファイルへの入力要求を受けると、Ｍ
Ｓキャッシュ１４００に該当するデータが格納されてい
るか検索し、なければ、ＥＳキャッシュ１６５０を検索
する。そして、ＭＳキャッシュ１４００あるいはＥＳキ
ャッシュ１６５０に、該当するデータが格納されている
場合は、そのデータをユーザプログラムに渡すことで、
実入力操作を削減する。ＭＳキャッシュ１４００とＥＳ
キャッシュ１６５０の両方に、該当するデータが存在し
ない場合には、実入力命令を発行して、ディスク１８０
０から入力する。

【００４９】一方、ユーザプログラム４００から、デー
タの出力要求があった場合、まず、ＭＳキャッシュ上に
データを配置する旨、ＭＳキャッシュ用モニタ管理テー
ブル６００に記載されている場合は、データをＭＳキャ
ッシュ１４００に配置した後、データをディスク１８０
０に出力する。ＭＳキャッシュ用モニタ管理テーブル６
００ではなくＥＳキャッシュ用モニタ管理テーブル１０
００に記載されていた場合は、ＥＳキャッシュ１６５０
に書き込んだ後、当該データをディスク１８００に出力
する。

【００５０】ＭＳ／ＥＳキャッシュ処理１５００は、Ｍ
Ｓキャッシュ１４００に対するデータを操作、もしくは
データ検索をする度に、ＭＳキャッシュ用モニタ処理７
００を呼び出す。そして、ＥＳキャッシュ１６５０に対
するデータ操作もしくはデータ検索をする度に、ＥＳキ
ャッシュ用モニタ処理９００を呼び出す。

【００５１】そして、第１の実施の形態同様、ＭＳキャ
ッシュ１４００に配置するデータを動的に制御するのが
ＭＳキャッシュ用モニタ処理７００であり、ＥＳキャッ
シュ１６５０に配置するデータを動的に制御するのが、
ＥＳキャッシュ用モニタ処理９００である。そして、各
々に対応して、管理テーブルを用意する。ＭＳキャッシ
ュ用モニタ処理７００はＭＳキャッシュ用モニタ管理テ
ーブル８００を利用し、ＥＳキャッシュ用モニタ処理９
００は、ＥＳキャッシュ用モニタ管理テーブル１０００
を利用する。

【００５２】ＭＳキャッシュ用モニタ管理テーブル８０
０とＥＳキャッシュ用モニタ管理テーブル１０００の構
造は同一である。そして、第１の実施の形態で説明した
ＭＳキャッシュ用モニタ管理テーブル６００とも同一で
ある。

【００５３】システムの立ち上げ時に、この２つのテー
ブルは生成され、同一のファイル名称が登録される。し
かし、しきい値は、ＭＳキャッシュ１４００とＥＳキャ
ッシュ１６５０とで異なる。さらに、同一ファイルに対
する有効フラグはＭＳキャッシュ用モニタ管理テーブル
８００とＥＳキャッシュ用モニタ管理テーブル１０００
のどちらか一方だけが、ＯＮになる。すなわち、ＭＳキ
ャッシュ１４００とＥＳキャッシュ１６５０の両方に、
同じファイルのデータがキャッシングされることはな
い。

【００５４】次に、図５を用いてＭＳキャッシュ用モニ
タ処理７００の処理の流れを説明する。

【００５５】まず、７０５で、アクセス要求があったフ
ァイルが、ＭＳキャッシュ用モニタ管理テーブルに登録
されているかを、ファイル名をキーに検索する。登録さ
れている場合は７１０に進み、登録されていない場合は
７５０に進み、処理を終了して呼び出し元に戻る。

【００５６】７１０では、当該ファイルをキャッシング
するか否かの判断するためのモニタリングをする否かを
判別する。この判別では、参照回数と更新回数の総和が
１００００の倍数になっているか否かで判断する。倍数
になっていた場合は７１５に進み、倍数になっていない
場合は７３０へ進む。

【００５７】７１５では、第１の実施の形態同様、対象
ファイルが伽寝具する条件を満足するか否かを判断す
る。満足している場合は７２０へ進み、満足していない
場合は７３０へ進む。７２０では、ＭＳキャッシュ用モ
ニタ管理テーブル８００のアクセス対象ファイルの有効
フラグがＯＮとなっているが否かをチェックする。ＯＮ
である場合は７２５へ進み、ＯＦＦである場合は７４０
へ進む。７２５では、アクセス要求が参照要求であった
場合、ＭＳキャッシュ用モニタ管理テーブル８００の該
当するファイル名に対応する参照回数を更新し、更新要
求であった場合、ＭＳキャッシュ用モニタ管理テーブル
８００の該当するファイル名に対応する更新回数を更新
する。

【００５８】７１５にて、キャッシング条件を満足しな
いと判断された場合、７３０でＭＳキャッシュ１４００
からのデステージングをする。具体的には、ＭＳキャッ
シュ用モニタ管理テーブル８００内の該当するファイル
名に対応した有効フラグをＯＦＦにする。そして、ＭＳ
／ＥＳキャッシュ処理１３００に対して、当該ファイル
のデータをキャッシングしているＭＳキャッシュ１４０
０内の領域を、未使用状態にすることを要求する。そし
て、７３５で、ＥＳキャッシュへのステージング操作を
行う。具体的には、ＥＳキャッシュ用モニタ管理テーブ
ル１０００内の該当ファイルに対応する有効フラグをＯ
Ｎにして、７２５へ進む。

【００５９】また、７２０において、ＭＳキャッシュ用
モニタ管理テーブル８００の該当ファイルに対応する有
効フラグがＯＦＦであると判断された場合は、７４０
で、ＭＳキャッシュ用モニタ管理テーブル８００の該当
ファイルに対応する参照回数のフィールドと更新回数の
フィールドを０クリアする。

【００６０】そして、７４５で、ＭＳキャッシュへのス
テージング操作をする。具体的には、ＥＳキャッシュモ
ニタ管理テーブル１０００の該当ファイルに対応する有
効フラグがＯＮであった場合は、それをＯＦＦにし、Ｍ
Ｓ／ＥＳキャッシュ処理１３００に対して、当該ファイ
ルのデータをキャッシングしているＥＳキャッシュ１６
５０内の領域を、未使用状態にすることを要求する。そ
して、ＭＳキャッシュ用モニタ管理テーブル８００の該
当ファイルの有効フラグをＯＮにして、７２５へ進む。

【００６１】次に、図６を用いて、ＥＳキャッシュ用モ
ニタ処理９００の処理の流れを説明する。

【００６２】まず、７０５で、アクセス要求があったフ
ァイルが、ＭＳキャッシュ用モニタ管理テーブルに登録
されているかを、ファイル名をキーに検索する。登録さ
れている場合は７１０に進み、登録されていない場合は
７５０に進み、処理を終了して呼び出し元に戻る。

【００６３】７１０では、当該ファイルをキャッシング
するか否かの判断するためのモニタリングをする否かを
判別する。この判別では、参照回数と更新回数の総和が
１００００の倍数になっているか否かで判断する。倍数
になっていた場合は７１５に進み、倍数になっていない
場合は７３０へ進む。

【００６４】７１５では、第１の実施の形態同様、対象
ファイルがキャッシングする条件を満足するか否かを判
断する。満足している場合は７２０へ進み、満足してい
ない場合は７３０へ進む。７２０では、ＭＳキャッシュ
用モニタ管理テーブル８００のアクセス対象ファイルの
有効フラグがＯＮとなっているが否かをチェックする。
ＯＮである場合は７２５へ進み、ＯＦＦである場合は７
４０へ進む。７２５では、アクセス要求が参照要求であ
った場合、ＭＳキャッシュ用モニタ管理テーブル８００
の該当するファイル名に対応する参照回数を更新し、更
新要求であった場合、ＭＳキャッシュ用モニタ管理テー
ブル８００の該当するファイル名に対応する更新回数を
更新する。

【００６５】７１５において、キャッシング条件を満足
しないと判断された場合、７３０でＭＳキャッシュ１４
００からのデステージングをする。具体的には、ＭＳキ
ャッシュ用モニタ管理テーブル８００内の該当するファ
イル名に対応した有効フラグをＯＦＦにする。そして、
ＭＳ／ＥＳキャッシュ処理１３００に対して、当該ファ
イルのデータをキャッシングしているＭＳキャッシュ１
４００内の領域を、未使用状態にすることを要求する。
そして、７３５で、ＥＳキャッシュへのステージング操
作を行う。具体的には、ＥＳキャッシュ用モニタ管理テ
ーブル１０００内の該当ファイルに対応する有効フラグ
をＯＮにして、７２５へ進む。

【００６６】また、７２０において、ＭＳキャッシュ用
モニタ管理テーブル８００の該当ファイルに対応する有
効フラグがＯＦＦであると判断された場合は、７４０
で、ＭＳキャッシュ用モニタ管理テーブル８００の該当
ファイルに対応する参照回数のフィールドと更新回数の
フィールドを０クリアする。

【００６７】そして、７４５で、ＭＳキャッシュへのス
テージング操作をする。具体的には、ＥＳキャッシュモ
ニタ管理テーブル１０００の該当ファイルに対応する有
効フラグがＯＮであった場合は、それをＯＦＦにし、Ｍ
Ｓ／ＥＳキャッシュ処理１３００に対して、当該ファイ
ルのデータをキャッシングしているＥＳキャッシュ１６
５０内の領域を、未使用状態にすることを要求する。そ
して、ＭＳキャッシュ用モニタ管理テーブル８００の該
当ファイルの有効フラグをＯＮにして、７２５へ進む。

【００６８】次に、図６を用いて、ＥＳキャッシュ用モ
ニタ処理９００の処理の流れを説明する。

【００６９】まず、９０５で、アクセス要求があったフ
ァイルが、ＥＳキャッシュ用モニタ管理テーブル１００
０に登録されているかを、ファイル名をキーに検索す
る。登録されている場合は９１０に進み、登録されてい
ない場合は９５０に進み、処理を終了して呼び出し元に
戻る。

【００７０】９１０では、当該ファイルをキャッシング
するか否かの判断するためのモニタリングをする否かを
判別する。この判別では、参照回数と更新回数の総和が
１００００の倍数になっているか否かで判断する。倍数
になっていた場合は９１５に進み、倍数になっていない
場合は９３０へ進む。

【００７１】９１５では、第１の実施の形態同様、対象
ファイルがキャッシングする条件を満足するか否かを判
断する。満足している場合は９２０へ進み、満足してい
ない場合は９３０へ進む。９２０では、ＥＳキャッシュ
用モニタ管理テーブル１０００のアクセス対象ファイル
の有効フラグがＯＮとなっているが否かをチェックす
る。ＯＮである場合は９２５へ進み、ＯＦＦである場合
は９３５へ進む。９２５では、アクセス要求が参照要求
であった場合、ＥＳキャッシュ用モニタ管理テーブル１
０００の該当するファイル名に対応する参照回数を更新
し、更新要求であった場合、ＥＳキャッシュ用モニタ管
理テーブル１０００の該当するファイル名に対応する更
新回数を更新する。

【００７２】９１５において、キャッシング条件を満足
しないと判断された場合、９３０でＥＳキャッシュ１６
５０からのデステージングをする。具体的には、ＥＳキ
ャッシュ用モニタ管理テーブル１０００内の該当するフ
ァイル名に対応した有効フラグをＯＦＦにする。そし
て、ＭＳ／ＥＳキャッシュ処理１３００に対して、当該
ファイルのデータをキャッシングしているＥＳキャッシ
ュ１６５０内の領域を、未使用状態にすることを要求
し、７２５へ進む。

【００７３】また、９２０において、ＭＳキャッシュ用
モニタ管理テーブル１０００の該当ファイルに対応する
有効フラグがＯＦＦであると判断された場合、９３５
で、ＭＳキャッシュ用管理テーブル８００内の当該ファ
イルに対応する有効フラグがＯＮであるか否かをチェッ
クする。有効フラグがＯＮである場合は、すでに、ＭＳ
キャッシュ１４００で、このファイルがキャッシングさ
れていることを示している。この場合は９２５に進む。
有効フラグがＯＦＦである場合は、ＭＳキャッシュ１４
００にも、キャッシングされていないことを示すので、
ＥＳキャッシュへの配置をするために、９４０で、ＥＳ
キャッシュ用モニタ管理テーブル１４００の当該ファイ
ルに対応する参照回数と更新回数のフィールドをゼロク
リアする。そして、９４５でＥＳキャッシュ１６５０へ
のステージングをするための手続きをとる。具体的に
は、ＥＳキャッシュ用モニタ管理テーブル１４００の当
該ファイルに対応する有効フラグをＯＮにする。これら
の手続きが完了した後、９２５に進む。

【００７４】次に、第３の実施の形態として、本発明を
クラスタ構成の計算機システムで適用した場合につい
て、図７を用いて説明する。

【００７５】図７では、１００と１００―１の２つの計
算機から構成されている。

【００７６】この２つの計算機は、ＥＳ１６００とディ
スク１８００を共有している。特に、ディスク１８００
は、ディスク制御装置１７００を介して共有している。
各計算機上のメモリ（３００と３００―１）には、各
々、ＭＳキャッシュ（１４００と１４００―１）が用意
され、データのキャッシングをしている。さらに、共有
されているＥＳ１６００にはＥＳキャッシュ１６５０が
用意され、ディスク制御装置１７００にはディスクキャ
ッシュ１７５０が用意されて、１００と１００―１とで
共有して利用している。

【００７７】この計算機システム構成において、ＭＳキ
ャッシュ１４００とＭＳキャッシュ１４００−１との間
でのデータの整合性は、ＭＳ／ＥＳキャッシュ処理１５
００とＭＳ／ＥＳキャッシュモニタ処理１５００−１と
の間で、計算機間の通信手段を用いることで、保証され
ている。

【００７８】次に、計算機１００と計算機１００―１と
の関係を説明する。この２つの計算機は、マスタとスレ
ーブの関係にある。計算機１００がマスタで、計算機１
００―１がスレーブとなっている。そして、スレーブ側
の計算機１００−１には、ＭＳキャッシュ用レポート処
理１１００と、ＥＳキャッシュ用レポート処理１２００
とが設けられている。

【００７９】ＭＳキャッシュ用レポート処理１１００
は、ＭＳ／ＥＳキャッシュ処理１５００−１がデータの
アクセス要求に応じて、ＭＳキャッシュ１４００−１へ
のデータ操作、もしくはデータ検索を行う度に、ＭＳ／
ＥＳキャッシュ処理１５００−１から呼び出される。そ
して、８００−１に登録されたファイルについて、参照
回数と更新回数をカウントし、定期的に、マスタである
ＭＳキャッシュモニタ７００にレポートする。また、Ｍ
Ｓキャッシュモニタ７００から、ファイル単位のＭＳキ
ャッシュへのステージングもしくはデステージングの指
示に応じて、ＭＳ／ＥＳキャッシュ処理１５００−１に
ＭＳキャッシュへのステージングもしくはデステージン
グの要求を発行する。

【００８０】ＥＳキャッシュ用レポート処理１２００
は、ＭＳ／ＥＳキャッシュ処理１５００−１が、データ
のアクセス要求に応じて、ＥＳキャッシュ１６５０−１
へのデータ操作、もしくはデータ検索を行う度に、ＭＳ
／ＥＳキャッシュ処理１５００−１から呼び出される。
そして、１０００−１に登録されたファイルについて、
参照回数と更新回数をカウントし、定期的に、マスタで
あるＥＳキャッシュモニタ７００にレポートする。

【００８１】一方、マスタ側のＭＳキャッシュ用モニタ
処理７００では、スレーブ側のＭＳキャッシュレポート
処理１１００から報告された情報を、ＭＳキャッシュ用
モニタ管理テーブル８００に登録する。同様に、ＥＳキ
ャッシュ用モニタ処理９００は、ＥＳキャッシュ用レポ
ート処理１２００から報告された情報を、ＥＳキャッシ
ュ用モニタ管理テーブル１０００に登録する。

【００８２】以上、本発明の実施の形態として、ＭＳキ
ャッシュとＥＳキャッシュ、ならびにディスクキャッシ
ュを階層化して、制御する形態を説明した。しかし、階
層化された計算機ノード上に配置するＭＳキャッシュを
階層化して、同じように制御することも可能である。

【００８３】

【発明の効果】本発明によれば、階層化されたキャッシ
ュ領域を有する計算機システムにおいて、データのアク
セス特性に応じて、ファイル単位に、利用するキャッシ
ュ領域を決定することができる。これにより、データ更
新時に、データの整合性をとるために発生するプロセッ
サ間通信の抑止、参照比率の高いデータのアクセス速度
が高いキャッシュ領域への優先配置により、データベー
スシステムのスループット向上、ならびに応答性能向上
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態を表すシステムの構成図。

【図２】ＭＳキャッシュ用モニタ管理テーブルの構造
図。

【図３】第１の実施の形態におけるＭＳキャッシュ用モ
ニタ処理のフローチャート。

【図４】第２の実施の形態を表すシステムの構成図。

【図５】第２の実施の形態におけるＭＳキャッシュ用モ
ニタ処理のフローチャート。

【図６】第２の実施の形態におけるＥＳキャッシュ用モ
ニタ処理のフローチャート。

【図７】本発明をクラスタ構成のシステムに適用した場
合の構成図。

【符号の説明】

１００…計算機、２００…ＣＰＵ、３００…主記憶装
置、４００…ユーザプロプログラム、５００…第１の実
施の形態におけるＭＳキャッシュ用モニタ処理、６００
…第１の実施の形態におけるＭＳキャッシュ用モニタ管
理テーブル、７００…第２の実施の形態におけるＭＳキ
ャッシュ用モニタ処理、８００…第２の実施の形態にお
けるＭＳキャッシュ用モニタ管理テーブル、９００…Ｅ
Ｓキャッシュ用モニタ管理テーブル、１０００…ＥＳキ
ャッシュ用モニタ管理テーブル、１１００…ＭＳキャッ
シュ用レポート処理、１２００…ＥＳキャッシュ用レポ
ート処理、１３００…ＭＳキャッシュ処理、１４００…
ＭＳキャッシュ、１５００…ＭＳ/ＥＳキャッシュ処
理、１６００…拡張記憶装置、１６５０…ＥＳキャッシ
ュ、１７００…ディスク制御装置、１７５０…ディスク
キャッシュ、１８００…ディスク。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０６Ｆ 12/08 ５５７Ｇ０６Ｆ 12/08 ５５７ 3/06 ３０２ 3/06 ３０２Ａ 12/00 ５１４ 12/00 ５１４Ｋ 15/16 ６４５ 15/16 ６４５ (72)発明者秋葉千江子神奈川県横浜市戸塚区戸塚町5030番地株式会社日立製作所ソフトウェア開発本部内 (72)発明者清井雅広神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地株式会社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者市川正也神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地株式会社日立製作所システム開発研究所内Ｆターム(参考） 5B005 JJ13 KK02 KK13 MM11 PP11 QQ04 UU26 UU32 UU33 UU41 VV03 5B045 DD12 DD18 5B065 BA01 CE12 CH01 5B082 FA12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一つの計算機ノードが、階層化された２
つ以上のキャッシュ領域を有し、当該計算機ノードで動作するプログラムがアクセスする
データを、当該キャッシュ領域に配置するキャッシュ制
御方法において、当該各キャッシュ領域に配置するデータが属するファイ
ル識別子を登録するステップと、当該各キャッシュ領域を利用するファイルの参照処理の
更新処理との割合を目標値としてあらかじめ定めるステ
ップと、当該各キャッシュ領域に配置された上記ファイルの上記
データに対して、当該ファイル単位に、参照要求と更新
要求の回数をモニタリングするステップと、当該モニタリングするステップにより選られた当該参照
要求と当該更新要求の回数の割合が、上記目標値を満足
していないファイルに属するデータが格納された領域
を、当該ファイル以外のデータをキャッシングする領域
として利用するステップとを有することを特徴とするキ
ャッシュ制御方法。