JP3347015B2 - 頻繁にアクセスされ、ランダムにアドレス指定されるデータの適応局所化方法及び装置 - Google Patents

頻繁にアクセスされ、ランダムにアドレス指定されるデータの適応局所化方法及び装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、直接アクセス記憶
装置（ＤＡＳＤ）内で頻繁にアクセスされ、ランダムに
アドレス指定されるデータを適応的に局所化する方法及
び装置に関し、固定ブロック・アーキテクチャ（ＦＢ
Ａ）を用いて、システム読出し／書込み性能を改善する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータはしばしば、データが読み
書きされる媒体を有する補助メモリ記憶ユニットを含
む。ディスク・ドライブ・ユニットまたはＤＡＳＤは、
しばしばスタック状に組み込まれる一般に硬質の磁気デ
ィスクであり、ディスク面上に磁気形式でデータを記憶
するために使用される。データは、ディスク面上におい
て半径方向に間隔を置いて配列されるデータ情報トラッ
クに記憶される。トランスジューサ・ヘッドが、駆動軸
に近づきまた遠ざかるパス内で駆動され、データをディ
スクに書込み、またディスクからデータを読出す。デー
タ・シリンダは、ディスク面のスタックに対応するデー
タ情報トラックのセットを含む。固定ブロック・アーキ
テクチャ（ＦＢＡ）を使用するＤＡＳＤでは、データ情
報トラックが等しいサイズのセグメントまたはセクタに
分割される。各セクタは番号または論理ブロック・アド
レス（ＬＢＡ）を割当てられる。
【０００３】通常、データはランダムな時刻に生成さ
れ、ランダムなＤＡＳＤ位置に記憶され、後にシステム
によりアクセスされる。全てのデータが同一の頻度でア
クセスされる訳ではない。特定のデータは頻繁にアクセ
スされるが、他のデータは稀にしかアクセスされなかっ
たり、データを割当て解除するファイル・システムの場
合、決してアクセスされなかったりする。データのＤＡ
ＳＤ位置が割当てられるときには、データの将来的なア
クセス特性は知れていない。その結果、頻繁にアクセス
されるデータと、稀にアクセスされるデータとが、通
常、ＤＡＳＤ上で物理的に混在する。
【０００４】データ・アクセス時間は、トランスジュー
サ・ヘッドを現ディスク位置から目標の半径方向位置に
移動するシーク時間と、回転待ち時間と、データ転送時
間とを含む。システムの読取り／書込み性能を改善する
ために、シーク長すなわちトランスジューサ・ヘッドが
データ・アクセス動作において移動されなければならな
い距離を、最小化することが望ましい。平均シーク長は
通常、ディスクの１／３として定義される。多大なシス
テム読取り／書込み性能の改善は、平均シーク長を減少
することにより提供される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の重要な目的
は、ＤＡＳＤ内で頻繁にアクセスされ、ランダムにアド
レス指定されるデータを適応的に局所化する改善された
方法及び装置を提供すること、及びＤＡＳＤとの間のデ
ータ転送のシステム・アクセス性能が改善されたこうし
た方法及び装置を提供すること、並びに、従来構成の多
くの欠点を克服するこうした方法及び装置を提供するこ
とである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本方法及び装置は、ＤＡ
ＳＤ内で頻繁にアクセスされ、ランダムにアドレス指定
されるデータを適応的に局所化するために提供される。
所定のサンプリング間隔での論理グループへのアクセス
頻度にもとづいて、論理グループ対物理グループの対応
関係の最適化（アクセス頻度で再順序付け）されて得ら
れたの新マップと現新両マップの物理グループ位置間の
変更量で順序付けられたデルタ・マップとを作成するた
めの再マップ・アルゴリズムを識別する。局所化ポイン
トがＤＡＳＤ内で選択された後、再マップ・アルゴリズ
ムにしたがって、複数の論理グループが分類され順序付
けされ、順序付けされた複数の論理グループにもとづ
き、論理グループおよび物理グループの最適化の新マッ
プが作成される。つぎに、論理グループおよび物理グル
ープの現マップと前記最適化の新マップとの間のデルタ
・マップは、その物理グループ位置が前記現新両物理グ
ループ位置間の変更量で再順序付けられるように、作成
される。この順序付けられたデルタ・マップが移動候補
の論理グループを識別しているので、デルタ・マップ内
の多数の論理グループが前記新物理グループに移動され
る。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１を参照すると、頻繁にアクセ
スされ、ランダムにアドレス指定されるデータを適応的
に局所化する方法を実行する、一般的なコンピュータ・
システム２０のブロック図が示される。図示のように、
コンピュータ・システム２０はデータ処理システムまた
はホスト・システム２２を含む。ホスト・システム２２
は複数のアプリケーション２４、オペレーティング・シ
ステム２６、ファイル・システム２８、及び直接アクセ
ス記憶装置（ＤＡＳＤ）データ記憶管理機能３０を含
み、データ管理機能３０は、少なくとも１つのＤＡＳＤ
４０上にデータを記憶するために使用される。ＤＡＳＤ
記憶管理機能３０は、データが配置される関連ＤＡＳＤ
上の論理ブロック・アドレスを記憶する論理ディレクト
リ３２を含む。
【０００８】データは記憶制御装置３４を通じて、ＤＡ
ＳＤ４０上でアクセスされる。記憶制御装置３４は、Ｄ
ＡＳＤ４０との接続のためのデバイス・バス・インタフ
ェース３６、及び論理−物理マッピング・ディレクトリ
・キャッシュ３８を含み、後者は、ＤＡＳＤ論理−物理
マッピング・ディレクトリ４４のキャッシュ・ディレク
トリ要素（記憶制御装置３４内で生成される）を記憶す
るために使用される。記憶制御装置３４は、カスタム制
御論理またはプロセッサ実行可能命令により実現され得
る。データはデバイス・バス・インタフェース３６を介
して、ＤＡＳＤ４０との間で送受信される。ＤＡＳＤ４
０は、複数の物理データ・グループ４２、及びＤＡＳＤ
物理データ・グループ内のデータを突き止める論理−物
理マッピング・ディレクトリ４４を含む。様々な市販の
コンピュータ・システムが、適応性のあるデータ局所化
方法を実現するために使用可能であり、コンピュータ・
システム２０は、例えばＩＢＭ ＡＳ／４００コンピュ
ータである。
【０００９】本発明の特徴によれば、ＤＡＳＤ４０内で
頻繁にアクセスされ、ランダムにアドレス指定されるデ
ータの適応局所化により、改善されたシステム・アクセ
ス性能が達成される。選択されたサンプリング間隔で、
記憶制御装置３４がアクセス頻度にもとづきデータ・ア
クセス・パターンを分析し、論理グループを物理グルー
プに再マップする再マッピング・アルゴリズムを識別
し、識別された再マッピング・アルゴリズムに従い、物
理グループを移動する。ＤＡＳＤ４０上のデータの再順
序化及び再マッピングは、シーク時間を最小化するよう
に、頻繁にアクセスされるデータを隣接して配置する。
適応性のあるデータ局所化方法が、記憶制御装置３４に
より周期的に実行されるが、ファイル・システム２８に
とっては透過的であり、隠される。ＤＡＳＤ４０上のデ
ータの再順序化は、低いシステム使用率または低いシス
テム・データ転送活動率の間に実行される。
【００１０】図２を参照すると、システム論理ビューか
らＤＡＳＤ物理ビューへのブロック・アドレス・マッピ
ングの例が示される。図示のように、記憶装置３４はシ
ステム論理ビュー２００をホスト・システム２２に提供
する。システム論理ビュー２００は、連続論理ブロック
・アドレス空間（選択サイズＸ ＭＢの論理グループ１
乃至Ｎ）、及びＤＡＳＤ上のブロック数のカウント（Ｌ
Ｂ ０乃至ＬＢ Ｍ）を含む。ホスト・システム２２
は、あたかもこの論理アドレス空間が順番に順序付けら
れた論理ブロックを有する実物理ＤＡＳＤであるかのよ
うに、この論理アドレス空間内のデータをアクセスす
る。記憶制御装置３４はシステム論理ブロック・アドレ
ス空間を、連続アドレスの論理グループに分割し、次
に、システム論理アドレス空間を、ＤＡＳＤ物理ビュー
２０２にマップする。ＤＡＳＤ物理ビュー２０２は、等
しいサイズＸ ＭＢの物理グループ１乃至Ｎ、及び物理
ブロックＰＢ ０乃至ＰＢ Ｍを含む。記憶制御装置３
４は、マッピング・ディレクトリ４４をＤＡＳＤ４０上
に記憶する。マッピング・ディレクトリ４４のサブセッ
トが、記憶制御装置キャッシュ３８内に存在する。記憶
制御装置３４は、個々の論理グループに記憶されるデー
タのシステム・アクセスをモニタし、記録する。記憶制
御装置３４は、頻繁にアクセスされるデータが局所化ま
たはクラスタ化される、物理ＤＡＳＤアドレス空間内の
局所化ポイント３００（図４乃至図１２）を選択する。
局所化ポイント３００は、ＤＡＳＤ４０の物理アドレス
空間内のどこにでも選択的に提供され得る。
【００１１】図３を参照すると、好適な実施例における
適応局所化方法において、記憶装置３４により使用され
る制御構造２０４が示される。制御構造は大域パラメー
タ２０６、及び論理グループ・パラメータ２０８を含
む。大域制御パラメータは多数のアクセスを含み、これ
らにはサンプリング間隔ＧＴ＿ＣＮＴ（大域周期しきい
値カウント）２１０、現サンプリング間隔ＧＴ＿ＣＮＴ
内での、全ての論理グループへのアクセスの総数ＧＰ＿
ＣＮＴ（大域周期アクセス・カウント）２１２、局所化
ポイントへの進行速度を決定するときの、履歴アクセス
活動と周期アクセス活動との間の線形または非線形加重
ＧＳＦ（大域スケーリング値）２１４、局所化ポイント
からの進行速度を決定するときに、履歴アクセス活動に
適用される線形または非線形ディレーティングＧＥＲ
（大域退行速度（exile rate））２１６、任意の再順序
化時に、新たな物理グループに移動され得る論理グルー
プの最大数ＧＭＣ（大域移動カウント）２１８、及び任
意の再順序化時に、論理グループが移動され得る物理グ
ループの最小数ＧＬＭ＿ＭＩＮ（大域論理グループ移動
最小）２２０が含まれる。論理グループが移動され得る
物理グループの最小数ＧＬＭ＿ＭＩＮ２２０は、再順序
化の間に、スラッシングまたは過度なデータ移動を回避
するために提供される。任意の再順序化時に、新たな物
理グループに移動され得る論理グループの最大数ＧＭＣ
２１８、及び任意の再順序化時に、論理グループが移動
され得る物理グループの最小数ＧＬＭ＿ＭＩＮ２２０
は、ＤＡＳＤ４０の最適な論理−物理マッピングへの、
ゆっくりした着実な進行を容易にするために使用され
る。論理グループ・パラメータ２０８は、この論理グル
ープへの履歴アクセス活動のカウント表現ＬＨ＿ＣＮＴ
（論理グループ履歴アクセス・カウント）２２２、及び
現サンプリング間隔内での、この論理グループへのアク
セスの総数ＬＰ＿ＣＮＴ（論理グループ期間アクセス・
カウント）２２４を含む。
【００１２】図４、図５及び図６を参照すると、好適な
実施例に従い、記憶制御装置３４により選択されるＤＡ
ＳＤ物理アドレス空間内の局所化ポイント３００の多様
な選択が示される。図４では、局所化ポイント３００
が、データ転送率が最速である物理位置ＰＢ０に提供さ
れ、アドレス空間を遠ざかるほど、データ転送率が低下
する。データ転送率が最速である選択された局所化ポイ
ント３００は、大量のデータを処理する工学、科学及び
その他のアプリケーションに対応して、記憶制御装置３
４により選択され得る。図５では、局所化ポイント３０
０が、ＰＧ Ｎ／２とラベル付けされる物理アドレス空
間の真中に提供され、局所化ポイント３００の両側にお
いて、アクセス頻度のバンディングを可能にする。図５
の中央の局所化ポイント３００は、例えばカタログ販売
を処理する商取引アプリケーションにおいて、記憶制御
装置３４により選択され得る。図６では、局所化ポイン
ト３００が、図示のデータ冗長領域または予約領域な
ど、記憶制御装置３４により頻繁にアクセスされる、あ
る機能特有の境界に隣接して提供される。機能特有の境
界の局所化ポイント３００は、記憶制御装置３４がＲＡ
ＩＤ（Redundant Arrayof Independent Disks）などの
ＤＡＳＤ４０上で、データ冗長性を保持するアプリケー
ションにおいて、記憶制御装置３４により選択され得
る。
【００１３】図７乃至図１２は、頻繁にアクセスされ、
ランダムにアドレス指定されるデータの適応局所化方法
と共に、記憶制御装置３４により選択される多様なＤＡ
ＳＤ再マッピング・アルゴリズムにより局所化されるＤ
ＡＳＤデータを示す。図７では、選択再マッピング・ア
ルゴリズムが、最も頻繁にアクセスされるデータを局所
化ポイントに最も近接して移動し、最もアクセス頻度の
低いデータを局所化ポイントから遠ざかって移動する。
【００１４】図８では、選択再マッピング・アルゴリズ
ムが、各論理グループの参照間の関係を示す論理グルー
プを、互いに隣接して移動する、すなわち参照の局所性
のために使用される。図８では、ＰＧ Ｙ及びＰＧ Ｙ
＋１が一緒にアクセスされ、ＰＧ Ｘ、ＰＧ Ｘ＋１、
及びＰＧ Ｘ＋２が一緒にアクセスされ、従って、これ
らのそれぞれの論理グループが、互いに隣接するように
移動される。
【００１５】図９では、選択再マッピング・アルゴリズ
ムが、データをアクセス頻度の違いに応じて、１０００
倍頻度、１００倍頻度、及び１倍頻度とラベル付けされ
る論理グループのクラスタに区分する、すなわち対数バ
ンディングのために使用される。各対数バンド内のグル
ープは、アクセス頻度により、比例的に順序付けられた
りする。
【００１６】図１０では、選択再マッピング・アルゴリ
ズムが、極めて稀にしかアクセスされない、若しくは全
くアクセスされない"低頻度"とラベル付けされる論理グ
ループを、"高頻度"及び"中間頻度"とラベル付けされる
頻繁にアクセスされるグループまたはバンドのクラスタ
間に挿入し、より高いアクセス頻度を示し始めるグルー
プのより高速な移動または"スワップ・イン"を将来的に
可能にする。また、グループ内でのより高速なデータ移
動を可能にするために、空きスペースが高頻度及び中間
頻度のグループのクラスタ内に提供され得る。
【００１７】図１１では、選択再マッピング・アルゴリ
ズムが、最も頻繁に使用されるグループを、スペースを
有さない連続体にパックし、所与の時点に最速のアクセ
スを獲得する。
【００１８】図１２では、選択再マッピング・アルゴリ
ズムが、最も頻繁にアクセスされるグループを局所化ポ
イント３００の両側に配置し、アクセス頻度はそれぞれ
の方法に向けて減少する。
【００１９】図１３を参照すると、ホスト・システム２
２による論理グループのアクセスに応じて、記憶制御装
置３４により実行される順次ステップが示される。順次
ステップは、論理グループがホスト・システム２２によ
りアクセスされるとき、ブロック４００で開始する。記
憶制御装置３４はブロック４０２で、論理グループを物
理グループに変換し、物理グループをアクセスする。記
憶制御装置３４はブロック４０４で、現サンプリング間
隔において、大域周期アクセス・カウントＧＰ＿ＣＮＴ
を増分し、論理グループ周期アクセス・カウントＬＰ＿
ＣＮＴを増分する。記憶制御装置３４はステップ４０６
で、ＧＰ＿ＣＮＴを大域周期しきい値カウントＧＴ＿Ｃ
ＮＴと比較する。ＧＰ＿ＣＮＴがＧＴ＿ＣＮＴよりも大
きい場合、記憶制御装置３４はブロック４０８で、ＤＡ
ＳＤ４０が現在過度に使用されているか否かを判断す
る。ＤＡＳＤ４０が現在過度に使用されていない、或い
は軽度のデータ転送活動を有する場合、記憶制御装置３
４はブロック４１０で、ＧＰ＿ＣＮＴをリセットし、バ
ックグラウンド局所化を開始する。その結果、図１４の
ブロック５００で、バックグラウンド機能が開始され
る。ブロック４０８でＤＡＳＤ４０が過度に使用されて
いる場合には、ＧＰ＿ＣＮＴをリセットすること無し
に、またバックグラウンド局所化を開始すること無し
に、ブロック４１２で論理グループ・アクセスが終了す
る。ブロック４０６で、ＧＰ＿ＣＮＴがＧＴ＿ＣＮＴ以
下である場合にも、論理グループ・アクセスがブロック
４１２で終了する。
【００２０】図１４を参照すると、頻繁にアクセスさ
れ、ランダムにアドレス指定されるデータの適応局所化
方法において、記憶制御装置３４により実行される一般
的な論理ステップが示される。順次ステップがブロック
５００で開始する。最初にブロック５０２で、各論理グ
ループに対して、論理グループ履歴アクセス・カウント
ＬＨ＿ＣＮＴが更新される。これは現ＬＨ＿ＣＮＴに対
して、論理グループ周期アクセス・カウントを、局所化
ポイント３００に向かう進行の大域スケーリング値で除
算した結果（ＬＰ＿ＣＮＴ／ＧＳＦ）を加算し、更に局
所化ポイント３００から遠ざかる大域退行速度ＧＥＲを
減算することにより更新される。ブロック５０２で示さ
れるように、結果のＬＨ＿ＣＮＴは、カウンタのオーバ
フローを回避するために、下限及び上限と比較される。
ＬＨ＿ＣＮＴが上限よりも大きい場合、ＬＨ＿ＣＮＴは
最大にセットされる。ＬＨ＿ＣＮＴが下限よりも小さい
場合には、ＬＨ＿ＣＮＴは最小にセットされる。次にブ
ロック５０４で、シーク効率を向上するために論理グル
ープが現アクセス頻度を表わすＬＨ＿ＣＮＴにもとづい
て分類され、再順序付けされる。次にブロック５０６
で、前記再順序付けされた論理グループ対物理グループ
の対応関係を最適化（すなわちアクセス頻度で再順序付
け）されて得られた新マップが作成される。ブロック５
０８で、論理グループ対物理グループの対応関係をそれ
ぞれ示す現新両マップ間のデルタ・マップが作成され
る。デルタ・マップは、その物理グループ位置が、絶対
的物理位置で表わされるのではなくて、現物理グループ
位置および前記新物理グループ位置間の差で表わされる
新たなマップ（すなわちデルタ・マップの物理グループ
位置＝現物理グループ位置−前記新物理グループ位置）
である。このブロック５０８で作成されるデルタ・マッ
プは、現物理グループ位置と前記新物理グループ位置と
の間の変更量で順序付けされている。記憶制御装置３４
はブロック５１０で、デルタ・マップ内の第１の大域移
動カウント数（ＧＭＣ）に相当する多数の論理グループ
を前記現新両物理グループ位置の差がＧＬＭ＿ＭＩＮよ
りも大きい前記新物理グループへ移動する。ブロック５
１２で、局所化プロセスが完了する。
【００２１】図１５を参照すると、本発明の装置または
コンピュータ・プログラム製品６００が示される。コン
ピュータ・プログラム製品６００は記録媒体６０２を含
み、これはフロッピー・ディスク、光学読取りコンパク
ト・ディスク形式の大容量読出し専用メモリすなわちＣ
Ｄ−ＲＯＭ、テープ、ソリッド・ステートＤＡＳＤ（高
速で高価な主記憶及び低速で安価な補助記憶を含む）、
デジタルまたはアナログ通信リンクなどの伝送タイプの
媒体、または類似のコンピュータ・プログラム製品など
である。記録媒体６０２は記録媒体６０２上に、プログ
ラム手段６０４、６０６、６０８、６１０を記憶し、こ
れらは図１のシステム２０内の記憶制御装置３４により
実行され、本発明の方法を実現する。
【００２２】プログラム命令のシーケンスまたは、記録
されるプログラム手段６０４、６０６、６０８、６１０
により定義される１つ以上の相関付けられるモジュール
の論理アセンブリが、記録制御装置３４に対して、頻繁
にアクセスされ、ランダムにアドレス指定されるデータ
の適応局所化方法を実行するように指示する。
【００２３】以上、本発明の好適な実施例について述べ
てきたが、これらの詳細は本発明の範囲を制限するもの
ではなく、当業者により、本発明の趣旨及び範囲内にお
いて、様々な変更が可能である。
【００２４】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
【００２５】（１）直接アクセス記憶装置（ＤＡＳＤ）
内で頻繁にアクセスされ、ランダムにアドレス指定され
るデータを適応的に局所化する方法であって、前記直接
アクセス記憶装置内の物理グループにマップされている
複数の論理グループへのアクセス頻度をサンプリング間
隔の間に識別するステップと、前記直接アクセス記憶装
置内の局所化ポイントを選択するステップと、前記識別
されたアクセス頻度にもとづき、前記複数の論理グルー
プを分類するステップと、前記分類された複数の論理グ
ループにもとづき、新たに最適化された論理グループ対
物理グループのマップを作成するステップと、論理グル
ープ対物理グループの現マップと、前記新たに最適化さ
れた論理グループ対物理グループのマップとの間のデル
タ・マップを作成するステップと、前記デルタ・マップ
内の複数の前記論理グループを新たな前記物理グループ
に移動するステップと、を含む、方法。 （２）前記局所化ポイントの選択ステップが、データ転
送率が最大値である前記直接アクセス記憶装置内の物理
位置を選択するステップを含む、前記（１）記載の方
法。 （３）前記局所化ポイントの選択ステップが、前記直接
アクセス記憶装置物理アドレス空間内の真中の物理位置
を選択するステップを含む、前記（１）記載の方法。 （４）前記局所化ポイントの選択ステップが、前記直接
アクセス記憶装置物理アドレス空間内の機能特有の境界
を選択するステップを含み、前記機能特有の境界が、前
記直接アクセス記憶装置物理アドレス空間内で頻繁にア
クセスされる領域に隣接して配置される、前記（１）記
載の方法。 （５）更に低い直接アクセス記憶装置データ転送活動レ
ベルを識別するステップを含み、前記分類ステップが、
前記識別された低い直接アクセス記憶装置データ転送活
動レベルに応答する、前記（１）記載の方法。 （６）前記新たな最適化マップの作成ステップが、最も
頻繁にアクセスされるデータを、前記選択された局所化
ポイントの最も近くに配置し、最もアクセス頻度の低い
データを前記選択された局所化ポイントから遠ざけて配
置するステップを含む、前記（１）記載の方法。 （７）前記新たな最適化マップの作成ステップが、デー
タをアクセス頻度が異なる前記論理グループのクラスタ
に区分するステップを含む、前記（１）記載の方法。 （８）アクセス頻度が異なる前記論理グループのクラス
タ間に、空きスペースを挿入するステップを含む、前記
（７）記載の方法。 （９）前記区分ステップが、前記論理グループのクラス
タ間に空きスペースを有すること無しに、前記クラスタ
を連続体にパックするステップを含む、前記（７）記載
の方法。 （１０）前記新たな最適化マップの作成ステップが、最
も頻繁にアクセスされるデータを前記局所化ポイントの
両側に配置し、アクセス頻度の低いデータを前記局所化
ポイントの両側に、前記局所化ポイントから遠ざけて配
置するステップを含む、前記（１）記載の方法。 （１１）前記識別ステップが、履歴アクセス活動及び前
記現サンプリング間隔に対して、加重係数を適用するス
テップを含む、前記（１）記載の方法。 （１２）直接アクセス記憶装置（ＤＡＳＤ）内で頻繁に
アクセスされ、ランダムにアドレス指定されるデータを
適応的に局所化する装置であって、前記直接アクセス記
憶装置内の物理グループにマップされている複数の論理
グループへのアクセス頻度をサンプリング間隔の間に識
別する手段と、前記直接アクセス記憶装置内の局所化ポ
イントを選択する手段と、前記識別されたアクセス頻度
にもとづき、前記複数の論理グループを分類する手段
と、前記分類された複数の論理グループにもとづき、新
たに最適化された論理グループ対物理グループのマップ
を作成する手段と、論理グループ対物理グループの現マ
ップと、前記新たに最適化された論理グループ対物理グ
ループのマップとの間のデルタ・マップを作成する手段
と、前記デルタ・マップ内の複数の前記論理グループを
新たな前記物理グループに移動する手段と、を含む、装
置。 （１３）前記局所化ポイントの選択手段が、データ転送
率が最大値である前記直接アクセス記憶装置内の物理位
置を選択する手段を含む、前記（１２）記載の装置。 （１４）前記局所化ポイントの選択手段が、前記直接ア
クセス記憶装置物理アドレス空間内の真中の物理位置を
選択する手段を含む、前記（１２）記載の装置。 （１５）前記局所化ポイントの選択手段が、前記直接ア
クセス記憶装置物理アドレス空間内の機能特有の境界を
選択する手段を含み、前記機能特有の境界が、前記直接
アクセス記憶装置物理アドレス空間内で頻繁にアクセス
される領域に隣接して配置される、前記（１２）記載の
装置。 （１６）更に低い直接アクセス記憶装置データ転送活動
レベルを識別する手段を含み、前記分類手段が、前記識
別された低い直接アクセス記憶装置データ転送活動レベ
ルに応答する、前記（１２）記載の装置。 （１７）前記新たな最適化マップの作成手段が、最も頻
繁にアクセスされるデータを、前記選択された局所化ポ
イントの最も近くに配置し、最もアクセス頻度の低いデ
ータを前記選択された局所化ポイントから遠ざけて配置
する手段を含む、前記（１２）記載の装置。 （１８）前記新たな最適化マップの作成手段が、データ
をアクセス頻度が異なる前記論理グループのクラスタに
区分する手段を含む、前記（１２）記載の装置。 （１９）前記新たな最適化マップの作成手段が、最も頻
繁にアクセスされるデータを前記局所化ポイントの両側
に配置し、アクセス頻度の低いデータを前記局所化ポイ
ントの両側に、前記局所化ポイントから遠ざけて配置す
る手段を含む、前記（１２）記載の装置。 （２０）前記識別手段が、履歴アクセス活動及び前記現
サンプリング間隔に対して、加重係数を適用するステッ
プを含む、前記（１２）記載の装置。 （２１）直接アクセス記憶装置（ＤＡＳＤ）内で頻繁に
アクセスされ、ランダムにアドレス指定されるデータを
適応的に局所化する記憶プロセッサを有するコンピュー
タ・システムで使用されるコンピュータ・プログラム製
品であって、記録媒体と、サンプリング間隔の間の複数
の論理グループへのアクセス頻度を識別する、前記記録
媒体上に記録される手段であって、前記論理グループが
前記直接アクセス記憶装置内の物理グループにマップさ
れる、前記識別手段と、前記直接アクセス記憶装置内の
局所化ポイントを選択する、前記記録媒体上に記録され
る手段と、前記識別されたアクセス頻度にもとづき、前
記複数の論理グループを分類する、前記記録媒体上に記
録される手段と、前記分類された複数の論理グループに
もとづき、新たに最適化された論理グループ対物理グル
ープのマップを作成する、前記記録媒体上に記録される
手段と、論理グループ対物理グループの現マップと、前
記新たに最適化された論理グループ対物理グループのマ
ップとの間のデルタ・マップを作成する、前記記録媒体
上に記録される手段と、前記デルタ・マップ内の複数の
前記論理グループを新たな前記物理グループに移動す
る、前記記録媒体上に記録される手段と、を含む、コン
ピュータ・プログラム製品。 （２２）前記移動手段が、前記論理グループの移動のた
めに、しきい値位置差よりも大きい最小数の前記物理グ
ループを識別する手段を含む、前記（２１）記載のコン
ピュータ・プログラム製品。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＤＡＳＤ内で頻繁にアクセスされ、ランダムに
アドレス指定されるデータの適応局所化方法を、固定ブ
ロック・アーキテクチャを用いて実現する記憶制御装置
を使用するコンピュータ・システムのブロック図であ
る。
【図２】システム論理ビューからＤＡＳＤ物理ビューへ
のブロック・アドレス・マッピングの例を示すブロック
図である。
【図３】頻繁にアクセスされ、ランダムにアドレス指定
されるデータの適応局所化方法のために、図１の記憶制
御装置により使用される制御構造を示すブロック図であ
る。
【図４】図１の記憶制御装置により、局所化ポイントが
ＤＡＳＤ物理アドレス空間の物理位置ＰＢ０に選択され
る様子を示すブロック図である。
【図５】図１の記憶制御装置により、局所化ポイントが
ＤＡＳＤ物理アドレス空間の真中に選択される様子を示
すブロック図である。
【図６】図１の記憶制御装置により、局所化ポイントが
ＤＡＳＤ物理アドレス空間内のある機能特有の境界に隣
接して選択される様子を示すブロック図である。
【図７】最も頻繁にアクセスされるデータを局所化ポイ
ントに最も近接して移動し、最もアクセス頻度の低いデ
ータを局所化ポイントから遠ざかって移動する、再マッ
ピング・アルゴリズムを示す図である。
【図８】各論理グループの参照間の関係を示す論理グル
ープを、互いに隣接して移動する、すなわち参照の局所
性のために使用される、再マッピング・アルゴリズムを
示す図である。
【図９】データをアクセス頻度の違いに応じて、１００
０倍頻度、１００倍頻度、及び１倍頻度とラベル付けさ
れる論理グループのクラスタに区分する、すなわち対数
バンディングのために使用される、再マッピング・アル
ゴリズムを示す図である。
【図１０】極めて稀にしかアクセスされない、若しくは
全くアクセスされない"低頻度"とラベル付けされる論理
グループを、"高頻度"及び"中間頻度"とラベル付けされ
る頻繁にアクセスされるグループまたはバンドのクラス
タ間に挿入する、再マッピング・アルゴリズムを示す図
である。
【図１１】最も頻繁に使用されるグループをスペースを
有さない連続体にパックする、再マッピング・アルゴリ
ズムを示す図である。
【図１２】最も頻繁にアクセスされるグループを、局所
化ポイント３００の両側に配置し、アクセス頻度がそれ
ぞれの方法に向けて減少する、再マッピング・アルゴリ
ズムを示す図である。
【図１３】ホスト・システム２２による論理グループの
アクセスに応じて、記憶制御装置３４により実行される
論理ステップのフローチャートを示すである。
【図１４】記憶制御装置３４により実行されるバックグ
ラウンド局所化の論理ステップのフローチャートを示す
図である。
【図１５】好適な実施例に従うコンピュータ・プログラ
ム製品を表すブロック図である。
【符号の説明】
２０ コンピュータ・システム ２２ ホスト・システム ２４ アプリケーション ２６ オペレーティング・システム ２８ ファイル・システム ３０ データ記憶管理機能 ３２ 論理ディレクトリ ３４ 記憶制御装置 ３８ 論理−物理マッピング・ディレクトリ・キャッシ
ュ ４０ ＤＡＳＤ ４２ 物理データ・グループ ４４ ＤＡＳＤ論理−物理マッピング・ディレクトリ ２０４ 制御構造 ２０６ 大域パラメータ ２０８ 論理グループ・パラメータ ２１０ ＧＴ＿ＣＮＴ（大域周期しきい値カウント） ２１２ ＧＰ＿ＣＮＴ（大域周期アクセス・カウント） ２１４ ＧＳＦ（大域スケーリング値） ２１６ ＧＥＲ（大域退行速度） ２１８ ＧＭＣ（大域移動カウント） ２２０ ＧＬＭ＿ＭＩＮ（大域論理グループ移動最小） ２２２ ＬＨ＿ＣＮＴ（論理グループ履歴アクセス・カ
ウント） ２２４ ＬＰ＿ＣＮＴ（論理グループ期間アクセス・カ
ウント） ３００ 局所化ポイント ６００ コンピュータ・プログラム製品 ６０２ 記録媒体 ６０４、６０６、６０８、６１０ プログラム手段
フロントページの続き (72)発明者 フレデリック・ローレンス・ハス アメリカ合衆国55906、ミネソタ州ロチ ェスター、ノース・イースト、トゥエン ティファースト・ストリート 1016 (72)発明者 ダニエル・フランク・モートル アメリカ合衆国55901、ミネソタ州ロチ ェスター、ノース・ウエスト、ロングボ ート・ロード 5602 (72)発明者 ブルース・マーシャル・ウォーク アメリカ合衆国55901、ミネソタ州ロチ ェスター、ノース・ウエスト、シックス ティセブンス・ストリート 1965 (56)参考文献 特開 平１−296334（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−295760（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−106366（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−168255（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06F 3/06 G06F 12/00 G11B 20/10

Claims (22)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】直接アクセス記憶装置（ＤＡＳＤ）内で頻
    繁にアクセスされ、ランダムにアドレス指定されるデー
    タを適応的に局所化する方法であって、 直接アクセス記憶装置内の局所化ポイントを選択するス
    テップと、 前記アクセス記憶装置内の物理グループにマップされて
    いる複数の論理グループへのサンプリング間隔でのアク
    セス頻度にもとづき、前記複数の論理グループを分類し
    て順序付けするステップと、 前記順序付けされた複数の論理グループにもとづき、新
    たに最適化された論理グループ対物理グループの新マッ
    プを作成するステップと、 論理グループ対物理グループの現マップと前記新たに最
    適化された論理グループ対物理グループの新マップとの
    間のデルタ・マップを、該デルタ・マップの物理グルー
    プ位置が前記現新両物理グループ位置間の変更量で順序
    付けられるように、作成するステップと、 前記デルタ・マップ内の複数の論理グループを新物理グ
    ループに移動するステップと、 を含む方法。
  2. 【請求項２】前記局所化ポイントの選択ステップが、デ
    ータ転送率が最大値である前記直接アクセス記憶装置内
    の物理位置を選択するステップを含む、請求項１記載の
    方法。
  3. 【請求項３】前記局所化ポイントの選択ステップが、前
    記直接アクセス記憶装置物理アドレス空間内の真中の物
    理位置を選択するステップを含む、請求項１記載の方
    法。
  4. 【請求項４】前記局所化ポイントの選択ステップが、前
    記直接アクセス記憶装置物理アドレス空間内の機能特有
    の境界を選択するステップを含み、前記機能特有の境界
    が、前記直接アクセス記憶装置物理アドレス空間内で頻
    繁にアクセスされる領域に隣接して配置される、請求項
    １記載の方法。
  5. 【請求項５】更に低い直接アクセス記憶装置データ転送
    活動レベルを識別するステップを含み、前記分類ステッ
    プが、前記識別された低い直接アクセス記憶装置データ
    転送活動レベルに応答する、請求項１記載の方法。
  6. 【請求項６】前記新たな最適化マップの作成ステップ
    が、最も頻繁にアクセスされるデータを、前記選択され
    た局所化ポイントの最も近くに配置し、最もアクセス頻
    度の低いデータを前記選択された局所化ポイントから遠
    ざけて配置するステップを含む、請求項１記載の方法。
  7. 【請求項７】前記新たな最適化マップの作成ステップ
    が、データをアクセス頻度が異なる前記論理グループの
    クラスタに区分するステップを含む、請求項１記載の方
    法。
  8. 【請求項８】アクセス頻度が異なる前記論理グループの
    クラスタ間に、空きスペースを挿入するステップを含
    む、請求項７記載の方法。
  9. 【請求項９】前記区分ステップが、前記論理グループの
    クラスタ間に空きスペースを有すること無しに、前記ク
    ラスタを連続体にパックするステップを含む、請求項７
    記載の方法。
  10. 【請求項１０】前記新たな最適化マップの作成ステップ
    が、最も頻繁にアクセスされるデータを前記局所化ポイ
    ントの両側に配置し、アクセス頻度の低いデータを前記
    局所化ポイントの両側に、前記局所化ポイントから遠ざ
    けて配置するステップを含む、請求項１記載の方法。
  11. 【請求項１１】前記識別ステップが、履歴アクセス活動
    及び前記現サンプリング間隔に対して、加重係数を適用
    するステップを含む、請求項１記載の方法。
  12. 【請求項１２】直接アクセス記憶装置（ＤＡＳＤ）内で
    頻繁にアクセスされ、ランダムにアドレス指定されるデ
    ータを適応的に局所化する装置であって、 前記直接アクセス記憶装置内の物理グループにマップさ
    れている複数の論理グループへのアクセス頻度をサンプ
    リング間隔で識別する手段と、 前記直接アクセス記憶装置内の局所化ポイントを選択す
    る手段と、 前記識別されたアクセス頻度にもとづき、前記複数の論
    理グループを分類し順序付けする手段と、 前記順序付けされた複数の論理グループにもとづき、新
    たに最適化された論理グループ対物理グループの新マッ
    プを作成する手段と、 論理グループ対物理グループの現マップと前記新たに最
    適化された論理グループ対物理グループの新マップとの
    間のデルタ・マップを、該デルタ・マップの物理グルー
    プ位置が前記現新両物理グループ位置間の変更量で順序
    付けられるように、作成する手段と、 前記デルタ・マップ内の複数の論理グループを新物理グ
    ループに移動する手段と、 を含む装置。
  13. 【請求項１３】前記局所化ポイントの選択手段が、デー
    タ転送率が最大値である前記直接アクセス記憶装置内の
    物理位置を選択する手段を含む、請求項１２記載の装
    置。
  14. 【請求項１４】前記局所化ポイントの選択手段が、前記
    直接アクセス記憶装置物理アドレス空間内の真中の物理
    位置を選択する手段を含む、請求項１２記載の装置。
  15. 【請求項１５】前記局所化ポイントの選択手段が、前記
    直接アクセス記憶装置物理アドレス空間内の機能特有の
    境界を選択する手段を含み、前記機能特有の境界が、前
    記直接アクセス記憶装置物理アドレス空間内で頻繁にア
    クセスされる領域に隣接して配置される、請求項１２記
    載の装置。
  16. 【請求項１６】更に低い直接アクセス記憶装置データ転
    送活動レベルを識別する手段を含み、前記分類手段が、
    前記識別された低い直接アクセス記憶装置データ転送活
    動レベルに応答する、請求項１２記載の装置。
  17. 【請求項１７】前記新たな最適化マップの作成手段が、
    最も頻繁にアクセスされるデータを、前記選択された局
    所化ポイントの最も近くに配置し、最もアクセス頻度の
    低いデータを前記選択された局所化ポイントから遠ざけ
    て配置する手段を含む、請求項１２記載の装置。
  18. 【請求項１８】前記新たな最適化マップの作成手段が、
    データをアクセス頻度が異なる前記論理グループのクラ
    スタに区分する手段を含む、請求項１２記載の装置。
  19. 【請求項１９】前記新たな最適化マップの作成手段が、
    最も頻繁にアクセスされるデータを前記局所化ポイント
    の両側に配置し、アクセス頻度の低いデータを前記局所
    化ポイントの両側に、前記局所化ポイントから遠ざけて
    配置する手段を含む、請求項１２記載の装置。
  20. 【請求項２０】前記識別手段が、履歴アクセス活動及び
    前記現サンプリング間隔に対して、加重係数を適用する
    ステップを含む、請求項１２記載の装置。
  21. 【請求項２１】直接アクセス記憶装置（ＤＡＳＤ）内で
    頻繁にアクセスされ、ランダムにアドレス指定されるデ
    ータを適応的に局所化する記憶制御プロセッサを有する
    コンピュータ・システムで使用されるコンピュータ・プ
    ログラムを記録している記録媒体であって、前記コンピ
    ュータ・プログラムが、前記記憶制御プロセッサに、 直接アクセス記憶装置内の物理グループにマップされた
    複数の論理グループへのアクセス頻度をサンプリング間
    隔で識別させる機能と、 前記直接アクセス記憶装置内の局所化ポイントを選択さ
    せる機能と、 前記識別されたアクセス頻度にもとづき、前記複数の論
    理グループを分類して順序付けさせる機能と、 前記順序付けされた複数の論理グループにもとづき、新
    たに最適化された論理グループ対物理グループの新マッ
    プを作成させる機能と、 論理グループ対物理グループの現マップと前記新たに最
    適化された論理グループ対物理グループの新マップとの
    間のデルタ・マップを、該デルタ・マップの物理グルー
    プ位置が前記現新両物理グループ位置間の変更量で順序
    付けられるように、作成させる機能と、 前記デルタ・マップ内の複数の論理グループを新物理グ
    ループに移動させる機能と、 を実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ
    読取り可能な記録媒体。
  22. 【請求項２２】前記移動させる機能が、前記論理グルー
    プの移動のために、しきい値位置差よりも大きい最小数
    の前記物理グループを識別する機能を含む、請求項２１
    記載の記録媒体。
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