JPH04130561A - バッファ管理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明（よ　複数台の外部記憶装置のバッファ管理装置
に関するものであム 従来の技術 第６図は従来の実施例におけるバッファ管理装置のブロ
ック図を示すものであム 第６図において、１６は実データを記憶する複数台の外
部記憶装置１５は番号付けられた複数のバッファを備え
るバッファ記憶部１１は外部記憶装置１６の入出力要求
を指示する入力部１４１は入出力要求の対象となる外部
記憶装置１６の実データをバッファ記憶部１５のバッフ
ァにアクセスする入出力管理部１７２はバッファ記憶部
１５のバッファ番号と最終参照時刻およびバッファ情報
をバッファ毎に有するバッファ識別リスト記憶訊１３１
はバッファ識別リスト記憶部１７２をもとに入出力要求
の対象となる実データのバッファの管理および選択を行
なうバッファ管理部であり、１２は入力部から指示され
た入出力要求の対象となる実データのバッファの選択を
バッファ管理部１３１に促しバッファ管理部１３１から
の通知がバッファ不在または入出力要求の入出力要求が
出力要求の際に入出力管理部１７２に前記入出力要求の
対象となる実データの入出力処理を促す制御部であム 以上のように構成された従来のバッファ管理装置では　
入出力要求の対象となる実データがバッファ記憶部１５
のバッファに存在しない場合、制御部１２がバッファ管
理部１３１にバッファの選択の指示を促し　バッファ管
理部１３１がバッファ識別リスト記憶部１７２をもとに
Ｌ　ＲＵ　（Ｌｅａｓｔ　Ｒｅｃｅｎｔｌｙ　Ｕｓｅｄ
）アルゴリズムによって最も長い間参照されなかったバ
ッファを選択し制御部２２に通知し　制御部１２が前記
バッファを入出力要求の対象となる実データのバッファ
として決定し使用していた発明が解決しようとする課題 しかしながら、上述した従来のバッファ管理装置では　
例えば　外部記憶装置ＡとＡの２倍の実データ入出力時
間を要する外部記憶装置Ｂにおいて、２つの入出力を同
時にＡとＢの外部記憶装置に対して行なった場合、Ｂの
１回目の入出力中にＡの２つの入出力は完了り、Ｂの２
回目の入出力において、Ｂは入出力の完了された１つの
人出力バッファだけである力＜、Ａでは入出力の完了さ
れた２つの人出力バッファが再参照されやすい状態とな
も このようく　バッファの選択をＬ　ＲＵ　（Ｌｅａｓｔ
　Ｒｅｃｅｎｔｌｙ　Ｕｓｅｃｉ）アルゴリズムによっ
て最も長い間参照されなかったバッファを対象とする均
一的な選択を行なう従来のバッファ管理装置では　実デ
ータ入出力時間の長い外部記憶装置のバッファはバッフ
ァ再使用頻度が実データ入出力時間の短い外部記憶装置
のバッファに比べ実データ入出力時間を多く必要とする
ため実データ入出力時間の長い外部記憶装置のバッファ
が参照されにくくなりバッファ選択時の対象のバッファ
として選択されることによって実データ入出力時間の長
い外部記憶装置のバッファ数が減少し実データ入出力時
間の長い外部記憶装置の実データの入出力処理の回数が
増加することにより、バッファ管理装置全体のスループ
ットが低下する課題を有していた本発明ζよ　かかる点
に鑑へ　外部記憶装置の実データ入出力時間の長短にか
かわらずバッファ再使用頻度の良い外部記憶装置のバッ
ファ数の減少を防ぎ実データの入出力処理の回数を減少
させることにより、バッファ管理装置全体のスループッ
トの向上を目的とすム 課題を解決するための手段 本発明＜ｉ　　以上の目的を達成するために　実データ
を記憶する複数台の外部記憶装置と、番号付けられた複
数のバッファを備えるバッファ記憶部と、前記外部記憶
装置の入出力要求を指示する入力部と、前記外部記憶装
置を識別する装置識別名および前記外部記憶装置の実デ
ータをアクセスしたアクセス回数および前記外部記憶装
置の実データをアクセスしたアクセス時間および前記外
部記憶装置の実データを最後にアクセスしたアクセス時
刻を前記外部記憶装置毎に記録する装置別入出力情報記
憶部と、前記入出力要求の対象となる前記外部記憶装置
の実データを前記バッファ記憶部のバッファにアクセス
し前記入出力要求の対象となる前記外部記憶装置の前記
アクセス回数および前記アクセス時間および前記最終ア
クセス回数を記録する入出力管理部と、前記バッファ記
憶部のバッファ番号と前記入出力要求の組からなるバッ
ファ情報および前記バッファ記憶部のバッファを最後に
参照した参照最終時刻をバッファ毎に有する装置別バッ
ファ識別リストと、前記バッファ記憶部のバッファを参
照した参照回数および前記バッファ記憶部のバッファを
最後に参照した最終参照時刻および前記バッファ記憶部
のバッファを確保したバッファ確保数および前記装置別
バッファ識別リストを前記外部記憶装置毎有する装置別
バッファ情報記憶部と、前記入出力要求と前記装置別バ
ッファ情報記憶部と前記装置別入出力情報記憶部をもと
に前記入出力要求の対象となる実データのバッファの検
索を行ない前記入出力要求の対象となる実データのバッ
ファが存在した場合はバッファ存在を通知し前記入出力
要求の対象となる実データのバッファの存在しない場合
はバッファ再使用頻度の低い前記外部記憶装置のバッフ
ァ再使用頻度の低いバッファを選択しバッファ不在を通
知するバッファ管理部と、前記入力部から指示された前
記入出力要求の対象となる実データのバッファの検索を
バッファ管理部に促し前記バッファ管理部からの通知が
前記バッファ存在であり前記入出力要求の対象となる入
出力要求が入力要求の場合は処理を終了し前記バッファ
管理部からの通知が前記バッファ存在であり前記入出力
要求の対象となる入出力要求が出力要求の場合または前
記バッファ管理部からの通知が前記バッファ不在の場合
は前記入出力管理部に前記入出力要求の対象となる実デ
ータの入出力処理を促す制御部を備えたバッファ管理装
置であも 作用 本発明は前記した構成により、前記バッファ管理部が前
記バッファ情報リストをもとに前記入出力要求の対象と
なる実データのバッファの検索を行ない前記入出力要求
の対象となる実データのバッファが存在した場合は前記
入出力要求の対象となる前記外部記憶装置の前記参照回
数と前記参照最終時刻を記録し　前記入出力要求の対象
となる実データのバッファが存在しない場合に前記アク
セス回数と前記アクセス時間と前記参照回数をもとに１
バッファ当たりの入出力平均アクセス時間を前記外部記
憶装置毎に算出し現在時刻と前記アクセス時刻をもとに
入出力経過時間を前記外部記憶装置毎に算出し前記１バ
ッファ当たりの入出力平均アクセス時間と前記入出力経
過時間と前記最終参照時刻をもとにバッファ再使用頻度
の低い前記外部記憶装置を選択し前記バッファ再使用頻
度の低い外部記憶装置の前記バッファ識別リストから前
記入出力要求の対象となる実データのバッファの候補と
なるバッファを決定し前記バッファ再使用頻度の低い前
記外部記憶装置の前記バッファ確保数から前記入出力要
求の対象となる実データのバッファ数を減算し前記入出
力要求の対象となる前記外部記憶装置の前記バッファ確
保数に前記入出力要求の対象となる実データのバッファ
数の加算を行なうことにより、外部記憶装置の実データ
入出力時間の長短にかかわらずバッファ再使用頻度の良
い外部記憶装置のバッファ数の減少を防ぎ実データの入
出力処理の回数を減少させることにより、バッファ管理
装置全体のスループットを向上することができも 実施例 第１図は本発明の一実施例におけるバッファ管理装置の
ブロック図を示すものである。

第１図において、１６は複数台の外部記憶装置１５はバ
ッファ記憶ｉ　　１１は入力部１８は外部記憶装置１６
の装置識別名およびアクセス回数およびアクセス時間お
よびアクセス時刻を外部記憶装置１６毎に記録する装置
別入出力情報記憶ｔ％　　１４は入出力要求の対象とな
る外部記憶装置１６の実データをバッファ記憶部１５の
バッファにアクセスする入出力管理部１７１はバッファ
記憶部１５のバッファ番号とバッファ情報および参照最
終時刻をバッファ毎に有する装置別バッファ識別リスト
、１７はバッファ記憶部１５の参照回数および最終参照
時刻およびバッファ確保数および装置別バッファ識別リ
スト１７１を外部記憶装置毎に有する装置別バッファ情
報記憶組１３は入出力要求と装置別バッファ情報記憶部
１７と装置別入出力情報記憶部１８をもとに入出力要求
の対象となる実データのバッファの管理および選択を行
なうバッファ管理部であり、１２は入力部から指示され
た入出力要求の対象となる実データのバッファの検索を
バッファ管理部１３に促しバッファ管理部１３からの通
知がバッファ不在または入出力要求の入出力要求が出力
要求の際に入出力管理部１４に入出力要求の対象となる
実データの入出力処理を促す制御部であも 第３図１よ　装置識別名とアクセス回数とミリ秒を単位
とするアクセス時間とミリ秒を単位とし本システムの起
動からの累積時間で表現されるアクセス時刻を外部記憶
装置別に有する装置別入出力情報記憶部１８の構成図で
あも 第４図は　バッファ記憶部１５のバッファ番号とバッフ
ァ情報とミリ秒を単位とし本システムの起動からの累積
時間で表現される参照最終時刻をバッファ毎に有する装
置別バッファ識別リスト１７１の構成図であも 第５図ζよ　バッファ記憶部１５の参照回数とミリ秒を
単位とし本システムの起動からの累積時間で表現される
最終参照時刻とバッファ確保数と装置別バッファ識別リ
スト１７１を外部記憶装置毎に有する装置別バッファ情
報記憶部１７の構成図てあム以上のように構成された本
実施例の装置について、第２図のフローチャートを参照
してその動作を説明すも （ステップ２０１） 入力部１１が入出力要求を制御部１２に指示する。

（ステップ２０２） 制御部１２が入力部１１から指示された入出力要求を入
出力要求ｒとして記憶し入出力要求ｒの対象となる実デ
ータのバッファ選択の指示を管理部１３に促す。

（ステップ２０３） バッファ管理部１３が制御部１２から指示された入出力
要求ｒの対象となる外部記憶装置の装置別バッファ識別
リスト１７１をもとに入出力要求ｒの対象となる実デー
タのバッファ検索を行なう。

（ステップ２０４） バッファ管理部１３がバッファ検索の結果　入出力要求
ｒの対象となる実データのバッファが存在するならばス
テップ２０５．へ行き、入出力要求ｒの対象となる実デ
ータのバッファが存在しないならばステップ２０８へ行
く。

（ステップ２０５） バッファ管理部１３がステップ３０４で検索し存在した
入出力要求ｒの対象となる実データのバッファの参照最
終時刻と入出力要求ｒの対象となる外部記憶装置の参照
回数および最終参照時刻の更新を行なう。

（ステップ２０６） バッファ管理部１３がステップ２０４で検索し存在した
入出力要求ｒの実データのバッファであるバッファ番号
すとバッファ存在を制御部１２に通知すも（ステップ２
０７） 制御部Ｉ２がバッファ管理部１３のバッファ存在の通知
を受は入出力要求ｒが入力要求であるならば処理を終了
し　入出力要求ｒが出力要求であるならばステップ２１
６へ行く。

（ステップ２０８） バッファ管理部１３が装置別バッファ情報記憶部１７の
バッファ確保数が１以上の外部記憶装置群Ｇを外部記憶
装置毎のバッファ確保数により求める。

（ステップ２０９） バッファ管理部１３が装置別バッファ情報記憶部１７の
参照回数とバッファ確保数と装置別入出力情報記憶部１
８のアクセス回数とアクセス時間をパラメータとする式
Ａにより１バッファ当たりの入出力平均アクセス時間を
前記外部記憶装置群Ｇ中の外部記憶装置毎に求めも 式Ａ ｌバッファ入出力平均アクセス時間＝アクセス時間÷（
（参照回数＋アクセス回数）×バッファ確保数） （ステップ２１０） バッファ管理部１３が装置別人出力情報記憶部１ｇのア
クセス時刻と現在の時刻をパラメータとする弐Ｂにより
入出力経過時間を前記外部記憶装置群Ｇの中の外部記憶
装置毎に求めも 弐Ｂ 入出力経過時間＝現在の時刻−アクセス時刻（ステップ
２１１） バッファ管理部１３が外部記憶装置毎の前記１バッファ
当たりの入出力平均アクセス時間と前記入出力経過時間
をパラメータとする式Ｃにより仮想入出力係数を前記外
部記憶装置群Ｇの中の外部記憶装置毎に求めも 式Ｃ 仮想入出力係数−入出力経過時間÷１バッファ当たりの
入出力平均アクセス時間 バッファ再使用頻度の低い外部記憶装置はバッファ参照
回数が減少することにより１バッファ当たりの入出力平
均アクセス時間は大きい値となり入出力経過時間も小さ
な値となるた取　算出される仮想入出力係数は最も小さ
い値をもつ外部記憶装置がバッファ再使用頻度の低い外
部記憶装置であることを意味すム （ステップ２１２） バッファ管理部１３が前記仮想人出力係数の最小値をも
つ外部記憶装置ｇを前記外部記憶装置群Ｇの中から求め
も　前記仮想人出力係数の最小値をもつ外部記憶装置ｇ
が複数個存在するとき外部記憶装置毎に装置別バッファ
情報記憶部１７で記憶している最終参照時刻と現在時刻
の差が大きい外部記憶装置を外部記憶装置ｇとすも （ステップ２１３） バッファ管理部１３が外部記憶装置ｇと入出力要求ｒを
もとに外部記憶装置ｇの装置別バッファ識別リスト１７
１からＬ　ＲＵ　（Ｌｅａｓｔ　Ｒｅｃｅｎｔｌｙ　［
ｌ５ｅｄ）アルゴリズムによって最も長い間参照されな
かったバッファを選択すも （ステップ２１４） バッファ管理部１３が装置別バッファ情報記憶部１７で
記憶している外部記憶装置ｇのバッファ確保数から入出
力要求ｒの実データのバッファ数を減算し　入出力要求
ｒの対象となる外部記憶装置のバッファ確保数から入出
力要求ｒの実データのバッファ数を加算すも （ステップ２１５） バッファ管理部ｌβがステップ２１３で選択したバッフ
ァであるバッファ番号すとバッファ不在を制御部１２に
通知すも （ステップ２１６） 制御部１２がバッファ管理部から通知されたバッファ番
号すと入出力要求ｒをもとに入出力管理部１４へ実デー
タの入出力を行なう指示を促す。

（ステップ２１７） 入出力管理部１４が制御部の入出力要求ｒとバッファ番
号すを使用して実データの人出力を行なｔ、Ｘ。

装置別入出力情報記憶部１８で記憶している入出力要求
ｒの対象となる外部記憶装置のアクセス回数とアクセス
時間とアクセス時刻を更新し処理を終了すも 本実施例によれば　バッファ管理部が入出力要求の対象
となる実データのバッファが存在しない場合に前記仮想
入出力係数の最小値をもつ外部記憶装置を選択し前記外
部記憶装置の装置別バッファ識別リストから入出力要求
の対象となる実データのバッファの候補となるバッファ
をＬＲＵアルゴリズムによって決定しバッファ再使用頻
度の低い外部記憶装置のバッファ確保数から入出力要求
の対象となる実データのバッファ数を減算し入出力要求
の対象となる外部記憶装置の前記バッファ確保数に入出
力要求の対象となる実データのバッファ数の加算を行な
うことにより、外部記憶装置の実データ入出力時間の長
短にかかわらずバッファ再使用頻度の良い外部記憶装置
であればバッファ数の著しい減少を妨げ実データの入出
力処理の回数を減少させることにより、バッファ管理装
置全体のスループットの向上を促進できムな耘　本実施
例において入出力要求の対象となる実データのバッファ
の候補となるバッファの選択アルゴリズムにＬＲＵアル
ゴリズムを使用している力（バッファの再使用頻度を最
適に求めるアルゴリズムであればいかなるアルゴリズム
でもよ１、％ 発明の詳細 な説明したよう凶　本発明によれは　バッファ管理部が
入出力要求の対象となる実データのバッファが存在しな
い場合へ　外部記憶装置毎の仮想入出力係数の最小値を
もつバッファ再使用頻度の低い外部記憶装置を選択しバ
ッファ再使用頻度の低い外部記憶装置の装置別バッファ
識別リストから入出力要求の対象となる実データのバッ
ファの候補となるバッファ決定を行なうことにより、外
部記憶装置の実データ入出力時間の長短にかかわらずバ
ッファ再使用頻度の良い外部記憶装置であればバッファ
数の著しい減少を妨げ実データの入出力処理の回数を減
少させることにより、バッファ管理装置全体のスルーブ
ツトの向上を促進でき、その実用的効果は太き（〜

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における一実施例のブロック医第２図は
本発明における同実施例の動作を示すフローチャート、
第３図は本発明における装置別入出力情報記憶部の構成
医　第４図は本発明における装置別バッファ識別リスト
の構成医　第５図は本発明における装置別バッファ情報
記憶部の構成医　第６図は従来例のブロック図であ４１
１・・・・入力態１２・・・・制御部１３・・・・バッ
ファ管理臥１４・・・・入出力管理部１５・・・・バッ
ファ記憶仏１６・・・・外部記憶袋ｆｆ１ｉ１．　１７
・・・・装置別バッファ情報記憶黴１８・・・・装置別
入出力情報記憶部１３１・・・・バッファ管理数１４１
・・・・入出力管理部１７１・・・・装置別バッファ識
別リスト、１７２・・・・バッファ識別リスト記憶昆 代理人の氏名　弁理士　小鍜治　明　ほか２名第 図 ／Ｚ 第 図 冨 図 第＼４ 図 ハ β

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 実データを記憶する複数台の外部記憶装置と、番号付け
   られた複数のバッファを備えるバッファ記憶部と、前記
   外部記憶装置の入出力要求を指示する入力部と、前記外
   部記憶装置を識別する装置識別名および前記外部記憶装
   置の実データをアクセスしたアクセス回数および前記外
   部記憶装置の実データをアクセスしたアクセス時間およ
   び前記外部記憶装置の実データを最後にアクセスしたア
   クセス時刻を前記外部記憶装置毎に記録する装置別入出
   力情報記憶部と、前記入出力要求の対象となる前記外部
   記憶装置の実データを前記バッファ記憶部のバッファに
   アクセスし前記入出力要求の対象となる前記外部記憶装
   置の前記アクセス回数および前記アクセス時間および前
   記最終アクセス回数を記録する入出力管理部と、前記バ
   ッファ記憶部のバッファ番号と前記入出力要求の組から
   なるバッファ情報および前記バッファ記憶部のバッファ
   を最後に参照した参照最終時刻をバッファ毎に有する装
   置別バッファ識別リストと、前記バッファ記憶部のバッ
   ファを参照した参照回数および前記バッファ記憶部のバ
   ッファを最後に参照した最終参照時刻および前記バッフ
   ァ記憶部のバッファを確保したバッファ確保数および前
   記装置別バッファ識別リストを前記外部記憶装置毎に有
   する装置別バッファ情報記憶部と、前記入出力要求と前
   記装置別バッファ情報記憶部と前記装置別入出力情報記
   憶部をもとに前記入出力要求の対象となる実データのバ
   ッファの検索を行ない前記入出力要求の対象となる実デ
   ータのバッファが存在した場合はバッファ存在を通知し
   前記入出力要求の対象となる実データのバッファの存在
   しない場合はバッファ再使用頻度の低い前記外部記憶装
   置のバッファ再使用頻度の低いバッファを選択しバッフ
   ァ不在を通知するバッファ管理部と、前記入力部から指
   示された前記入出力要求の対象となる実データのバッフ
   ァの検索をバッファ管理部に促し前記バッファ管理部か
   らの通知が前記バッファ存在であり前記入出力要求の対
   象となる入出力要求が入力要求の場合は処理を終了し前
   記バッファ管理部からの通知が前記バッファ存在であり
   前記入出力要求の対象となる入出力要求が出力要求の場
   合または前記バッファ管理部からの通知が前記バッファ
   不在の場合は前記入出力管理部に前記入出力要求の対象
   となる実データの入出力処理を促す制御部を備え、前記
   バッファ管理部が前記バッファ情報リストをもとに前記
   入出力要求の対象となる実データのバッファの検索を行
   ない前記入出力要求の対象となる実データのバッファが
   存在した場合は前記入出力要求の対象となる前記外部記
   憶装置の前記参照回数と前記参照最終時刻を記録し、前
   記入出力要求の対象となる実データのバッファが存在し
   ない場合に前記アクセス回数と前記アクセス時間と前記
   参照回数をもとに１バッファ当たりの入出力平均アクセ
   ス時間を前記外部記憶装置毎に算出し現在時刻と前記ア
   クセス時刻をもとに入出力経過時間を前記外部記憶装置
   毎に算出し前記１バッファ当たりの入出力平均アクセス
   時間と前記入出力経過時間と前記最終参照時刻をもとに
   バッファ再使用頻度の低い前記外部記憶装置を選択し前
   記バッファ再使用頻度の低い外部記憶装置の前記バッフ
   ァ識別リストから前記入出力要求の対象となる実データ
   のバッファの候補となるバッファを決定し前記バッファ
   再使用頻度の低い前記外部記憶装置の前記バッファ確保
   数から前記入出力要求の対象となる実データのバッファ
   数を減算し前記入出力要求の対象となる前記外部記憶装
   置の前記バッファ確保数に前記入出力要求の対象となる
   実データのバッファ数を加算することを特徴とするバッ
   ファ管理装置。