JPH06103003A

JPH06103003A - 資源を最適配置する装置および方法

Info

Publication number: JPH06103003A
Application number: JP4254234A
Authority: JP
Inventors: Taro Saito; 太郎斉藤
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1992-09-24
Filing date: 1992-09-24
Publication date: 1994-04-15

Abstract

(57)【要約】【目的】補助記憶装置に資源を最適配置する装置およ
びその最適配置方法に関し，ディスクアクセス時間が最
小となるようにすることを目的とする。【構成】最適配置手段２は，入出力記録手段１の記録
に基づいて，補助記憶装置のヘッドが各資源に対してア
クセスする順番を獲得するアクセス順獲得手段９と，補
助記憶装置における資源配置を求める資源配置手段１０
と，資源配置手段１０の求めた資源配置について各資源
配置間の距離を算出する配置間の距離算出手段１１と，
資源に対するアクセス順と資源配置間の距離に基づいて
ヘッドの総移動量を算出するヘッド移動量算出手段１２
と，資源配置およびヘッド移動量算出手段１２の算出し
たヘッドの総移動量のうち最小の総移動量とその資源配
置を保持する配置および移動量保持手段１４と，資源配
置手段１０の求めた配置のうちから最適配置を判定する
最適配置判定手段１３とを備えた構成を持つ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，磁気ディスク装置等の
補助記憶装置の資源を効率良くアクセスできるように資
源を最適配置する装置およびその最適配置方法に関する
ものである。

【０００２】磁気ディスク装置のアクセス時間は短縮さ
れているが，ＣＰＵ速度の向上と比較すると充分でな
く，システム性能の向上を阻む大きな要因になってい
る。本発明は，例えばプログラム処理において補助記憶
装置に格納されている複数のデータファイルを参照する
ような場合に，プログラム処理時間ができるだけ短縮さ
れるように補助記憶装置における複数ファイルを最適配
置するようにした。

【０００３】

【従来の技術】図９は従来の資源最適配置方法を示す。
図において，１００は磁気ディスク装置，１０１はディ
スク入出力処理であって，磁気ディスク装置１００の入
出力処理である。１０２はロギング手段であって，ディ
スク入出力処理のためにＯＳが発行するコマンドに従っ
て，磁気ディスクに対する書き込みもしくは読み出し等
の命令および磁気ディスクのアドレス等を記録するもの
である。１０３はロギングファイルであって，ロギング
手段１０２のロギングデータを保持するものである。１
０４はロギングデータ出力であって，ロギングファイル
の内容をプリンタに出力するものである。１０５は最適
配置手段であって，ロギングデータに基づいて磁気ディ
スク装置に格納されているファイルの配置を変更するも
のである。最適配置はロギングデータに基づいて自動的
になされるか，あるいは作業者がプリント出力されたロ
ギングデータに基づいて入力手段１０６より最適配置デ
ータを入力することによりなされるものである。

【０００４】次に，最適配置手段１０５における処理を
説明する。Ｓ１ロギングデータに基づいてファイル毎
のアクセス回数を取得する。Ｓ２アクセス回数に従っ
て，ファイルを配置する。即ち，アクセス回数の多いフ
ァイルはトラックの始点に近い位置に配置し，アクセス
回数の多いファイルはトラックの終点に近い位置に配置
する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図１０はディスクアク
セス時間の説明図である。図示のように，ディスクアク
セス時間はディスクの制御時間，ヘッドのポジショニン
グ時間（ヘッドがシリンダの間を移動する時間），ディ
スクの回転待ち時間，データ転送時間を合計したもので
ある。例えば，ディスクの制御時間＝１ｍｓ，ポジショ
ニング時間＝１２ｍｓ，ディスクの回転待ち時間＝６ｍ
ｓ，データ転送時間＝１ｍｓとするとディスクアクセス
時間は２０ｍｓである。

【０００６】図示の例でも示されるように，ディスクア
クセス時間はヘッドのポジショニング時間が最も大き
い。従って，ディスクのアクセス時間を短くするために
はこの時間を短縮することが最も効果的である。

【０００７】従来のようなアクセス回数だけでの配置で
は，実際にヘッドがファイル間を移動するポジショニン
グ時間は考慮されていないので，アクセス時間が最短に
なるような最適配置ではなかった。

【０００８】本発明は，ディスクアクセス時間を最小と
することのできるファイル等の資源を最適配置する装置
および方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】ヘッドの移動距離が短け
れば移動時間も短いことから，本発明はロギングデータ
に基づいて，ファイルが使用される順番を求め，ファイ
ルの配置を様々に変更してそれぞれの配置毎にヘッドの
総移動量（総移動距離）を求め，総移動量（総移動距
離）が最小になる配置を最適配置とするようにした。

【００１０】図１は本発明の基本構成を示す。図におい
て，１は入出力記録手段であって，ＯＳの発行する磁気
ディスク装置等の補助記憶装置に対する入出力制御コマ
ンドに基づいてロギングデータを獲得するものである
（入出力手段１はロギング手段，ロギングファイル等に
より構成される）。２は最適配置手段，３は最適配置処
理手段であって，最適配置手段２で得られた最適配置に
基づいて，補助記憶装置のファイル等の資源配置を行う
ものである。４は最適配置出力手段であって，最適配置
をプリンタ，ディスプレイ等に出力するものである。

【００１１】最適配置手段２おいて，９はアクセス順獲
得手段であって，入出力記録手段１の記録したロギング
データに基づいて資源がアクセスされる順番を得るもの
である。１０は資源配置手段であって，補助記憶装置に
おける資源配置を変更するものである。１１は配置間の
距離算出手段であって，資源配置手段１０の求めた資源
配置における各資源のアドレスおよび資源領域（ファイ
ル領域）の大きさに基づいて各資源間の距離（例えば，
各ファイル間の中心距離）を算出するものである。１２
はヘッド移動量算出手段であって，資源に対するアクセ
ス順獲得手段９の求めた資源に対するアクセス順に基づ
いて，資源配置手段１０が求めた資源配置毎にヘッドの
総移動量を算出するものである。１３は最適配置判定手
段であって，資源配置手段１０の配置した資源配置にお
けるヘッドの総移動量が，その時点において配置および
移動量保持手段１４に保持されている移動量より小さけ
れば，その配置および移動量で配置および移動量保持手
段１４の配置および移動量を更新し，大きければその時
点における配置および移動量保持手段１４において保持
されている配置をその時点における最適配置として資源
配置手段１０によりさらに次の資源配置を求め，１１以
降の処理を繰り返す。そして，全ての配置について処理
を行うか，あるいは総移動量が一定値以下になった等で
配置および移動量保持手段１４において保持されている
配置を最適配置であると判定した場合には最適配置処理
手段３に最適配置値を通知する。１４は配置および移動
量保持手段であって，資源配置手段の求めた配置のヘッ
ド移動距離が最小である配置および移動距離を保持する
ものである。

【００１２】

【作用】図１の基本構成の動作を説明する。以下，資源
をファイルとした場合について説明する。

【００１３】入出力記録手段１は，ＯＳが発行する入出
力装置に対する入出力制御命令を記録する。アクセス順
獲得手段９はプログラム処理においてなされる補助記憶
装置のファイルがアクセスされる順番を獲得する。即
ち，プログラム処理においてファイルＡ，ファイルＢ，
ファイルＣが参照されたとすると，それぞれのファイル
が占める領域の大きさ，一回のプログラム処理でアクセ
スされた順番等を求める。例えば，ファイルＡ，ファイ
ルＡ，ファイルＢ，ファイルＣ，ファイルＡの順番にア
クセスされたとするとアクセスの順番ＡＡＢＣＡを得
る。

【００１４】資源配置手段１０は補助記憶装置における
各ファイルの配置を定める（ファイルＡ，ファイルＢ，
ファイルＣの補助記憶におけるアドレスを定める）。配
置間の距離算出手段１２は，各ファイルの配置とそれぞ
れの領域の大きさからＡＢ，ＡＣ，ＢＣ間の距離を算出
する。例えば，それぞれのファイルのアドレスと領域サ
イズからそれぞれのファイル領域の中心間の距離を算出
する。

【００１５】ヘッド移動量算出手段１２はファイル間の
距離とファイルアクセスの順番のロギングデータによ
り，ヘッドの総移動量を算出する。上記の例の場合，Ａ
Ｂ間，ＢＣ間，ＡＣ間の移動が一回ずつである（Ａから
Ａへの移動は移動量０とする）。それぞれの移動距離に
移動回数を掛けてヘッドの総移動量（総移動距離）を算
出する。

【００１６】最適配置判定手段１３は新たに求めたヘッ
ドの総移動距離と，配置および移動量保持手段１４に保
持されている他の配置のヘッダの総移動量を比較する。
そして，新たに求めた総移動量が保持されている総移動
量より小さければ，配置および移動量保持手段１４の配
置および総移動量を新たに求めた配置と総移動量により
更新する。また，新たな配置と総移動量が配置および移
動量保持手段１４に保持されている値より大きければ，
配置および移動量保持手段１４を更新することなく，資
源配置手段１０以降の処理を繰り返して，次の配置と総
移動量を算出する。

【００１７】以上の処理を繰り返し，全ての配置につい
ての処理が終了するか，あるいは総移動量が一定値以下
になる等で最適配置が求まると，最適配置処理手段３は
補助記憶装置のファイルをもとめた最適配置に従って配
置する。あるいは，最適配置出力手段４により最適配置
を印刷出力するか，もしくはディスプレイ表示し，出力
された最適配置に従って補助記憶装置の配置変更手段
（図示せず）により補助記憶装置のファイル配置を変更
する。

【００１８】本発明によれば，プログラムが繰り返して
使用される場合，１度プログラム処理を行った後にロギ
ングデータを得た後に，上記のようにして最適配置を求
め，補助記憶装置のファイルの配置を最適配置とするこ
とにより，それ以後のそのプログラム処理時間を大幅に
短縮することができる。また，複数プログラムを連続し
て処理する場合にも，プログラムを実行する順番が定め
られていれば，一度それぞれのプログラムを実行するこ
とによりロギングデータを得て最適配置を求め，ファイ
ル配置を最適配置とすることにより以後，同じプログラ
ムを決められた順番で実行する場合にプログラム実行時
間が短縮される。

【００１９】なお，上記において，補助記憶装置が複数
あって複数の補助記憶装置の資源にアクセスされる場合
も，各補助記憶装置を考慮して各ファイルの最適配置を
同様に求めることができる。

【００２０】

【実施例】図２は本発明を実施例するためのシステム構
成例を示す。図において，２１はワークステーション，
２２はワークステーション２２におけるＣＰＵ，２３は
主記憶，２４は主記憶２３にロードされた被測定プログ
ラムであって，ロギングデータを採取する対象となるも
のである。

【００２１】２５は主記憶２３にロードされたロギング
プログラムであって，被測定プログラムのロギングデー
タを採取するものである。２６は主記憶２３にロードさ
れた最適配置プログラムであって，被測定プログラム２
４を実行する場合のファイルの最適配置を求めるもので
ある。

【００２２】２７は補助記憶装置であって，磁気ディス
ク等よりなり，被測定プログラム，各ファイル等を格納
するものである。２８は被測定プログラム，２８’は各
ファイルである。２８は補助記憶装置２７に格納されて
いる被測定プログラムである。２８’は補助記憶装置２
７に格納されている各ファイルである。

【００２３】２９はロギングファイルであって，被測定
プログラム２４を実行した時のロギングデータを格納す
るものである。３０はロギングプログラム（入出力記録
手段）である。３１は最適配置プログラム（最適配置手
段）である。３２はディスプレイ，３３はキーボード，
３４はプリンタである。

【００２４】図３はチャネルコマンドの例でを示す。図
において，４１はチャネルコマンド（入出力制御命令）
の構成である。コマンドコード（ＣＣ），データアドレ
ス，データサイズにより構成される。４２はコマンド
（ＣＣ）の意味，データアドレスの内容，データサイズ
の内容を表す。コマンドコード（ＣＣ）の「０５」は書
き込みを表し，データアドレスの内容が「書き込みデー
タが格納されているメモリ上のアドレス」であり，デー
タサイズが「書き込みデータのサイズ」のものである。
コマンドコード（ＣＣ）の「０６」は読み込みであり，
データのアドレスが「読み込んだデータを格納するメモ
リ上のアドレス」であり，データサイズの内容が「読み
込みデータサイズ」のものである。コマンドコード（Ｃ
Ｃ）は「０７」シークを指示するコマンドであり，ディ
スクのヘッドを読み込みまたは書き込みしたい位置に移
動するためのコマンドである。そして，そのデータアド
レスは「ヘッドのディスク上の位置を示すデータが格納
されているアドレス」であり，データサイズの内容は
「４バイト固定値」であるものである。

【００２５】４３はチャネルコマンドの例であり，連続
する複数のチャネルコマンドよりなるものである。図の
例は，メモリの０００００８００番地に格納されている
ディスク上のアドレス「００００６Ｅ５２」（４４）を
読んで，ディスク上のアドレス００００６Ｅ５２番地か
ら５００バイトの内容をメモリ上の１０００００００番
地に格納する場合を示す。

【００２６】図４はロギングファイルの形式の例を示
す。ロギングファイルは，ファイル名，ファイルアドレ
ス，ファイルサイズによりなるファイルマップテーブル
と，チャネルコマンドの領域よりなる。

【００２７】図の構成において，ロギングデータを得る
場合は，チャネルコマンドのデータアドレスよりファイ
ルマップテーブルを参照してファイル名の情報および，
ファイルサイズを得る。複数のディスク装置を対象とす
る場合にはディスク装置の装置アドレスをそれぞれに格
納する。なお，ロギンクする時にチャネルコマンドのシ
ークアドレス（データアドレス）を直接ファイル名に変
換するようにすれば，ファイルマップは不要とすること
ができる。

【００２８】図５〜図８により本発明の最適配置算出方
法の実施例を説明する。図５はファイルアクセスの順序
の例を示す。(a)はファイルアクセスの順であり，ロギ
ングデータから得たものである。アクセス順にファイル
名（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ）が記録される。

【００２９】(b)はファイルの大きさを表す。図の例
は，ファイル名Ａのファイルの大きさは８０，Ｂは２
０，Ｃは４０，Ｄは６０，Ｅは２０，Ｆは８０であるこ
とを示す。

【００３０】次に，図５のファイルアクセス順のデータ
に基づいてファイルアクセス回数，およびファイル間移
動回数を求める。図６はファイルアクセス回数とファイ
ル間移動回数の例であって，図５のファイルアクセス順
のデータに基づいて得たものである。

【００３１】(a)はファイルアクセス回数であって，図
５のデータを基にファイル毎にファイルのアクセス回数
を求めたものである。例えば，ファイルＡはアクセス順
１，１０，１１，１９・・・・，９６においてアクセス
されているのでその回数を合計した２７をアクセス回数
とする。ファイルＢ，Ｃ，Ｄ，Ｅについても同様にアク
セス回数を求める。

【００３２】(b)はファイル間移動回数の例であって，
図５のデータを基に得たものである。ＡＡ間の移動（移
動なし）は図５のアクセス順の（１０，１１），（２
２，２３），（２３，２４），・・・・，（９５，９
６）の６回である。また，ＡＢ間およびＢＡ間移動は
（９，１０），（２１，２２），（４０，４１）・・
・，（９６，９７）の９回である。同様に各ファイル間
の移動回数を求める。

【００３３】図７はヘッド移動量の算出方法の説明図で
ある。図 (a)はファイル配置の例を示す。ファイル配置
はファイルの中心位置により表すものとする。

【００３４】図はファイルＡは大きさが８０であり，中
心の配置（アドレス）が４０であることを示す。同様
に，ファイルＢは大きさ２０で，中心が９０であること
を表す。ファイルＣ，Ｄ，Ｅ，Ｆも同様に大きさ，配置
を表す。

【００３５】(b)はファイル間距離を表す。(a)のファイ
ル領域の中心位置に基づいて，ＡＡ間（０），ＡＢ間
（９０−４０＝５０），ＡＣ間（１２０−４０＝８０）
等，各ファイル間の距離を求める。

【００３６】(c)はヘッド移動量合計を表す。図７ (b)
のファイル間距離と図６ (b)のファイル間移動回数を基
に，まず各ファイル間の移動量の合計を求める。図の例
では，ＡＢ間もしくはＢＡ間の移動回数は図６ (b)より
９回であり，図７ (b)よりＡＢ間距離は５０であるの
で，ＡＢおよびＢＡ間の移動量の合計は９×５０＝４５
０てある。同様にＡＣおよびＣＡ間の移動回数は１６回
であり，移動距離は８０であるので，ＡＣおよびＣＡ間
の移動量の合計は１６×８０＝１２８０である。以下同
様に各ファイル間の移動量の合計を算出する。そして，
各ファイル間の移動量を合計して総移動量６０４０を算
出する。

【００３７】図６は最適配置を求めるためのフローの例
を示す。図２を参照するＳ１ロギングプログラム２５により得たロギングデー
タから，最適配置プログラム２６はファイル間の移動回
数を求める（図５ (a)参照）。

【００３８】Ｓ２最適配置プログラム２６は，ファイ
ルの配置を決める。Ｓ３最適配置プログラム２６は，そのファイル配置で
の各ファイル間の距離を求める（図７日へ参照）。

【００３９】Ｓ４最適配置プログラム２６は，各ファ
イル間の移動回数と距離を乗じ，各ファイル間毎のヘッ
ド移動量合計を求め，それぞれの移動量合計の和を求め
てヘッドの総移動量を求める（図７ (c)参照）。

【００４０】Ｓ５最適配置プログラム２６は，今まで
の計算のヘッド移動量より少ない場合は，その配置を記
憶する。Ｓ６最適配置プログラム２６は，ファイルの配置を変
更する。全てのファイル配置の計算を終えると処理を終
了する。

【００４１】Ｓ７記憶していたファイルが最良とす
る。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば，ヘッドの移動量を考慮
してアクセス時間を最小とすることのできるファイルの
最適配置を簡単に求めることができる。そのため，プロ
グラム処理が高速化するのでシステム運用が効率化され
るようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本構成を示す図である。

【図２】本発明を実施するためのシステム構成例を示す
図である。

【図３】チャネルコマンドの例を示す図である。

【図４】ロギングファイルの形式の例を示す図である。

【図５】ファイルアクセスする順序の例を示す図であ
る。

【図６】ファイルアクセス回数とファイル間移動回数の
例を示す図である。

【図７】ヘッド移動量の算出方法の説明図である。

【図８】最適配置を求めるフローの例を示す図である。

【図９】従来のファイルの資源最適配置方法を示す図で
ある。

【図１０】ディスクアクセス時間の説明図である。

【符号の説明】

１：入出力記録手段２：最適配置手段３：最適配置処理手段４：最適配置出力手段９：アクセス順獲得手段１０：資源配置手段１１：配置間の距離算出手段１２：ヘッド移動量算出手段１３：最適配置判定手段１４：配置および移動量保持手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】補助記憶装置にファイル等の資源を最適
配置する装置において，補助記憶装置の資源の入出力を
記録する入出力記録手段(1) と，補助記憶装置における
資源の最適配置を求める最適配置手段(2) と，最適配置
を出力する最適配置出力手段(4) とを備え，最適配置手
段(2) は，入出力記録手段(1) の記録に基づいて，補助
記憶装置のヘッドが各資源に対してアクセスする順番を
獲得するアクセス順獲得手段(9) と，補助記憶装置にお
ける資源配置を求める資源配置手段(10)と，資源配置手
段(10)の求めた資源配置について各資源配置間の距離を
算出する配置間の距離算出手段(11)と，資源に対するア
クセス順と資源配置間の距離に基づいてヘッドの総移動
量を算出するヘッド移動量算出手段(12)と，資源配置お
よびヘッド移動量算出手段(12)の算出したヘッドの総移
動量のうち最小の総移動量とその資源配置を保持する配
置および移動量保持手段(14)と，資源配置手段(10)の求
めた配置のうちから最適配置を判定する最適配置判定手
段(13)とを備え，最適配置判定手段(13)は資源配置手段
(10)の求めた新たな配置における総移動量と，配置およ
び移動量保持手段(14)に保持されている総移動量を比較
し，新たに求めた配置の総移動量の方が保持されている
総移動量より小さい場合には配置および移動量保持手段
(14)の配置および総移動量を更新し，資源配置手段(10)
の求めた配置のうちからヘッドの総移動量が最小になる
資源配置を求めるものであることを特徴とする資源を最
適配置する装置。
【請求項２】請求項１において，求めた最適配置に基
づいて補助記憶装置の資源配置を自動的に求めた最適配
置に変更する最適配置処理手段(3) を備えていることを
特徴とする資源を最適配置する装置。
【請求項３】補助記憶装置にファイル等の資源を最適
配置する方法において，補助記憶装置の資源の入出力を
記録する入出力記録手段(1) と，補助記憶装置における
資源の最適配置を求める最適配置手段(2) と，最適配置
を出力する最適配置出力手段(4) とを備え，最適配置手
段(2) は，資源に対する入出力記録に基づいて補助記憶
装置のヘッドが資源に対してアクセスする順番を獲得
し，資源配置を求め，各資源配置について各資源配置間
の距離を算出し，ヘッドの資源に対するアクセス順と各
資源配置間の距離に基づいてヘッドの総移動量を算出
し，ヘッドの総移動量のうち最小の総移動量とその資源
配置を保持し，新たに求めた資源配置における総移動量
を保持されている総移動量と比較し，新たに求めた資源
配置の移動総量の方が保持されている総移動量より小さ
い場合には保持している資源配置および総移動量を更新
し，新たに求めた資源配置の総移動量の方が保持されて
いる総移動量より大きい場合には，新たな別の配置によ
りヘッドの総移動量を算出するとともに保持されている
総移動量と比較することによりヘッドの総移動量が最小
になる資源配置を求めることを特徴とする資源を最適配
置する方法。
【請求項４】請求項３において，最適配置判定手段(1
3)の求めた最適配置に基づいて補助記憶装置の資源配置
を最適配置に自動的に変更する最適配置処理手段(3) を
備え，補助記憶装置の資源配置を最適配置に自動的に変
更するものであることを特徴とする資源を最適配置する
方法。