(57)【要約】【課題】階層記憶システムにおいて、１次記憶装置から２次記憶装置へファイルデータを移動した後であっても、２次記憶装置からデータ復旧を行うことなく１次記憶装置へのファイルアクセス可能とするファイル管理装置を提供する。【解決手段】マイグレーションされているファイルへの入出力要求があると、ファイル情報管理部１１は、ファイル情報テーブル２を参照してファイルデータが１次記憶装置５１上に残っているか確認する。ファイルデータが１次記憶装置上にあれば、２次記憶装置５２からリコールを行うことなく、１次記憶装置に対して入出力を行う。さらに使用可能領域管理テーブル４からアクセス対象ファイルのデータの削除を行い、ファイル情報テーブル２に記録しているファイル状態を非マイグレーション状態に更新して、２次記憶装置にアクセスすることなく１次記憶装置上へファイルデータの復旧を行う。【選択図】図１
2006039942.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクセス速度の速い１次記憶装置と、
アクセス速度は遅いが大容量の２次記憶装置と、
ファイルの状態や割り当てられている領域情報を含むファイルアクセスに必要なファイル情報を格納し、ファイルと１対１に対応するファイル情報テーブルと、
マイグレーション時に解放した前記１次記憶装置上のファイル領域の情報を管理する使用可能領域管理テーブルと、
ファイルアクセスを管理するファイルアクセス手段とを備え、
前記ファイルアクセス手段は、ファイルの入出力の要求があると、前記ファイル情報テーブルを参照して、ファイルの状態を確認し、
ファイルがマイグレーションされている場合、マイグレーション時に使用可能領域として解放されたファイルの領域が他のファイルに使用されずに前記１次記憶装置に残っているか否か確認し、
マイグレーションされたファイルのデータが前記１次記憶装置上にない場合、前記２次記憶装置からそのファイルのリコールを行い、マイグレーションされたファイルのデータが前記１次記憶装置上に残っている場合、前記使用可能領域管理テーブルからマイグレーション時に登録した領域情報を削除し、
前記ファイル情報テーブルに記録しているファイル状態を非マイグレーション状態に変更し、
前記１次記憶装置からファイルの入出力を行うことを特徴とする階層記憶システムにおけるファイル管理装置。
【請求項２】
前記１次記憶装置上の未使用の領域およびマイグレーション以外のファイル領域解放で解放された領域を管理する空き領域管理テーブルをさらに備え、
前記ファイルアクセス手段は、
マイグレーションによる領域解放の場合、ファイルの領域情報を前記使用可能領域管理テーブルの先頭に登録し、
マイグレーション以外による領域解放の場合、ファイルの状態と領域の状態を前記ファイル情報テーブルで確認し、
ファイルがマイグレーションされていない場合は、ファイルに割り当てられていた領域を前記空き領域管理テーブルに登録し、
ファイルがマイグレーションされており、かつファイルのデータが前記１次記憶装置に残っている場合は、そのファイル領域情報を前記使用可能領域管理テーブルから削除し、前記空き領域管理テーブルに登録することを特徴とする請求項１記載の階層記憶システムにおけるファイル管理装置。
【請求項３】
前記ファイルアクセス手段は、
ファイルに領域を割り当てる場合、前記空き領域管理テーブルで管理している空き領域があるか否か確認し、
前記空き領域管理テーブルで管理している空き領域があれば、その領域をファイルに割り当て、前記空き領域管理テーブルを更新し、
前記空き領域管理テーブルで管理している空き領域がなければ、前記使用可能領域管理テーブルで管理している領域があるかを確認し、
前記使用可能領域管理テーブルで管理している領域がある場合、前記使用可能領域管理テーブルで管理している最も古い１ファイル分の領域情報を削除し、その領域を前記空き領域管理テーブルへ登録し、
前記ファイル情報テーブルのファイル領域情報を前記１次記憶装置上にデータがないことを示す使用不可状態に変更して、前記空き領域管理テーブルの確認から処理を繰り返し、
前記使用可能領域管理テーブルで管理している領域がない場合、領域不足のエラーとすることを特徴とする請求項２記載の階層記憶システムにおけるファイル管理装置。
【請求項４】
マイグレーションで解放する領域を第１及び第２の前記使用可能領域管理テーブルで管理すると共に、前記ファイル情報テーブルの割り当て領域リストに記録されている各領域について割り当て単位ごとに前記１次記憶装置上に残っているかどうかを示すファイル領域状態ビットマップを設け、
マイグレーションで解放された領域に空き領域として使用する順番を設け、前記１次記憶装置に残しておきたい領域は前記第２の使用可能領域管理テーブルで、それ以外の領域は前記第１の使用可能領域管理テーブルで管理し、
ファイルへの領域割り当て時に、前記空き領域管理テーブルが空の場合は、前記第１の使用可能領域管理テーブルで管理している領域を空き領域として使用し、前記第１の使用可能領域管理テーブルに領域がない場合に前記第２の使用可能領域管理テーブルで管理している領域を使用することを特徴とする請求項１記載の階層記憶システムにおけるファイル管理装置。
【請求項５】
ファイルの入出力の要求があると、ファイルの状態や割り当てられている領域情報を含むファイルアクセスに必要なファイル情報を格納し、ファイルと１対１に対応するファイル情報テーブルを参照して、ファイルの状態を確認し、
ファイルがマイグレーションされている場合、マイグレーション時に使用可能領域として解放されたファイルの領域が他のファイルに使用されずにアクセス速度の速い１次記憶装置に残っているか否か確認し、
マイグレーションされたファイルのデータが前記１次記憶装置上にない場合、アクセス速度は遅いが大容量の２次記憶装置からそのファイルのリコールを行い、マイグレーションされたファイルのデータが前記１次記憶装置上に残っている場合、マイグレーション時に解放した前記１次記憶装置上のファイル領域の情報を管理する使用可能領域管理テーブルからマイグレーション時に登録した領域情報を削除し、
前記ファイル情報テーブルに記録しているファイル状態を非マイグレーション状態に変更し、
前記１次記憶装置からファイルの入出力を行うことを特徴とする階層記憶システムにおけるファイル管理方法。
【請求項６】
マイグレーションによる領域解放の場合、ファイルの領域情報を前記使用可能領域管理テーブルの先頭に登録し、
マイグレーション以外による領域解放の場合、ファイルの状態と領域の状態を前記ファイル情報テーブルで確認し、
ファイルがマイグレーションされていない場合は、ファイルに割り当てられていた領域を前記１次記憶装置上の未使用の領域およびマイグレーション以外のファイル領域解放で解放された領域を管理する空き領域管理テーブルに登録し、
ファイルがマイグレーションされており、かつファイルのデータが前記１次記憶装置に残っている場合は、そのファイル領域情報を前記使用可能領域管理テーブルから削除し、前記空き領域管理テーブルに登録することを特徴とする請求項５記載の階層記憶システムにおけるファイル管理方法。
【請求項７】
ファイルに領域を割り当てる場合、前記空き領域管理テーブルで管理している空き領域があるか否か確認し、
前記空き領域管理テーブルで管理している空き領域があれば、その領域をファイルに割り当て、前記空き領域管理テーブルを更新し、
前記空き領域管理テーブルで管理している空き領域がなければ、前記使用可能領域管理テーブルで管理している領域があるかを確認し、
前記使用可能領域管理テーブルで管理している領域がある場合、前記使用可能領域管理テーブルで管理している最も古い１ファイル分の領域情報を削除し、その領域を前記空き領域管理テーブルへ登録し、
前記ファイル情報テーブルのファイル領域情報を前記１次記憶装置上にデータがないことを示す使用不可状態に変更して、前記空き領域管理テーブルの確認から処理を繰り返し、
前記使用可能領域管理テーブルで管理している領域がない場合、領域不足のエラーとすることを特徴とする請求項６記載の階層記憶システムにおけるファイル管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、階層記憶システムにおいて、１次記憶装置からデータアクセス速度の遅い２次記憶装置へファイルデータを移動（マイグレーション）した後のファイル管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ファイルをマイグレーションした場合、ファイルに割り当てられていたデータ領域は、ファイルが削除された場合と同様に、空き領域として解放されてしまい、アクセスできなくなるのが一般的である。このため、一度マイグレーションしたファイルは必ずリコールによってファイルデータを復旧してからアクセスする必要がある。
【０００３】
ファイルシステムの空き容量の状態等により、自動的に下位の記憶装置へのマイグレーションが行われるような階層記憶システムでは、ユーザジョブで使用するファイルをジョブの実行に先立ってあらかじめリコールしておく場合、マイグレーションのポリシーによっては、ジョブの実行までに再度マイグレーションされてしまう可能性があり、ファイルアクセス時に再度時間のかかるリコール処理が動作するという問題があった。
【０００４】
またマイグレーション直後のファイルにアクセスしたい場合においても、時間を要するリコールが必要であった。
【０００５】
また、大容量で高速な拡張記憶装置を仲介してファイルの入出力を行うことで、ユーザプログラムの出力処理を短縮する処理方式がある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−１２８００４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ファイルをマイグレーションした場合、そのファイルに割り当てられた領域は削除されたファイルの領域と同様に空き領域として解放され、他のファイルに割り当てられる前であって、内容が書き換わっていない場合でもアクセスできなかった。このため、２次記憶装置が磁気テープライブラリ装置のようなシーケンシャルアクセスメディアのように上位の記憶装置とデータアクセスの速度の差が大きい場合には、１次記憶装置内にデータが残っている場合でも、長時間を要してファイルデータをリコールすることが必要であった。
【０００７】
そこで本発明は、階層記憶システムにおいて、１次記憶装置からデータアクセス速度の遅い２次記憶装置へファイルデータを移動（マイグレーション）した後であっても、マイグレーション時に空き領域として解放されたファイルデータ領域が他のファイルに割り当たらない限り、ファイルの入出力時に２次記憶装置からのデータ復旧（リコール）を行うことなく１次記憶装置への高速なアクセスとデータ復旧を可能とし、ファイルシステムのアクセスコストを削減する階層記憶システムにおけるファイル管理装置及びそのファイル管理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の課題を解決するため、本発明は、ファイルアクセスに必要なファイル情報を格納するファイル情報テーブル２と、ファイルのマイグレーションによって解放された１次記憶装置上の領域を管理する使用可能領域管理テーブル４と、それ以外のファイル削除などによって解放された１次記憶装置上の領域を管理する空き領域管理テーブル３を備えることを特徴とする。
【０００９】
マイグレーションされているファイルへの入出力要求があると、ファイル情報管理部１１は、ファイル情報テーブル２を参照してファイルデータが１次記憶装置上に残っているか確認する。ファイルデータが１次記憶装置５１上にあれば、２次記憶装置５２からリコールを行うことなく、１次記憶装置５１に対して入出力を行う。さらにファイル情報管理部１１はファイルシステム領域管理部１２を通して使用可能領域管理テーブル４からアクセス対象ファイルのデータの削除を行い、ファイル情報テーブル２に記録しているファイル状態を非マイグレーション状態に更新して、２次記憶装置５２にアクセスすることなく１次記憶装置５１上へファイルデータの復旧を行う。
【００１０】
ファイルに領域を割り当てる際は、まず空き領域管理テーブル３で管理されている領域を使用し、空き領域管理テーブル３に領域がない場合にのみ使用可能領域管理テーブル４で管理している領域を使用する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明による第１の効果は、ファイル入出力を行うプロセスの入出力待ち時間が減少し、システム全体で見たファイルアクセススピードが向上することにある。その理由は、ファイル入出力時に、磁気テープのような低速な２次記憶装置からファイルデータをリコールする回数が減少するためである。
【００１２】
第２の効果は、マイグレーション時に解放された領域をアクセスすることによる、ファイルシステム領域の利用効率の向上である。
【００１３】
第３の効果は、マイグレーション／リコール回数の減少による２次記憶装置であるテープ装置およびテープ媒体の負荷の軽減である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明の最良の形態について図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１を参照すると、本発明の第１の実施例は、プログラム制御によるファイルアクセス手段１と、ファイルアクセス手段１より参照／更新されるファイル情報テーブル２と、１次記憶装置上の領域を管理する空き領域管理テーブル３および使用可能領域管理テーブル４と、記憶装置５とから構成されている。
【００１６】
ファイルアクセス手段１は、ファイル情報管理部１１と、ファイルシステム領域管理部１２と、マイグレーション／リコール部１３と記憶装置５にアクセスするためのディスクドライバ１４およびテープドライバ１５を含む。ファイル情報管理部１１はファイル情報テーブル２を使用してファイルデータが１次記憶装置５１上に存在するかどうかを判断し、必要があればマイグレーション／リコール部１３によりリコールを行う。ファイルシステム領域管理部１２は空き領域管理テーブル３および使用可能領域管理テーブル４に基づいて１次記憶装置５１上にあるファイルシステムの領域を管理し、領域の割り当ておよび解放を行う。マイグレーション／リコール部１３は、１次記憶装置５１と２次記憶装置５２間のファイルデータの移動を行う。
【００１７】
ファイル情報テーブル２は、ファイルの状態や割り当てられている領域情報などファイルにアクセスするために必要となるファイル情報を格納したテーブルであり、ファイルと１対１に対応する。
【００１８】
１次記憶装置上の領域を管理するテーブルとして、ファイルマイグレーション時に解放される領域を管理する使用可能領域管理テーブル４とファイル削除などマイグレーション以外で解放される領域を管理する空き領域管理テーブル３の２種類を保持する。
【００１９】
記憶装置５は、磁気ディスク装置などの１次記憶装置５１とファイルデータのマイグレーション先として使用されるテープライブラリ装置などの２次記憶装置５２から構成される。
【００２０】
図５は、ファイル情報テーブル２と１次記憶装置上の領域を管理する空き領域管理テーブル３および使用可能領域管理テーブル４の関連を示したものである。ファイル管理テーブル２は、ファイルがマイグレーションされているかを示すファイル状態２１とマイグレーションによって解放されたファイル領域が他のファイルに割り当てられているか否かを示すファイル領域状態２２と、ファイルに割り当てられている領域を記録する割り当て領域リスト２３と、マイグレーション時に使用可能領域として登録した領域情報を指す領域管理テーブルポインタ２４を保持する。
【００２１】
空き領域管理テーブル３は、１次記憶装置上の未使用の領域およびマイグレーション以外のファイル領域解放で解放された領域を一括して管理するテーブルであり、空き領域がどの程度存在するかを示す空き領域数３１と空き領域を記録する空き領域リスト３２を保持する。
【００２２】
使用可能領域管理テーブル４は、マイグレーション時に解放したファイル領域の情報をファイル単位で双方向のリスト構造で管理するテーブル郡であり、リストの起点および終点となる管理ヘッダ４１と、マイグレーション時に登録されるファイルごとの領域管理テーブル郡（図５の要素４２、要素４３、要素４４）から構成される。ファイルごとの領域管理テーブル（要素４２、要素４３、要素４４）は、前後のエントリへのポインタ（要素４２１、要素４３１、要素４４１）と、対応するファイル情報テーブルを示すファイル情報テーブル番号（要素４２２、要素４３２、要素４４２）と、ファイルに割り当てられていた領域を記録する割り当て領域リスト（要素４２３、要素４３３、要素４４３）を保持する。ファイルテーブル２の割り当て領域リスト２３とファイルごとの領域管理テーブル内の割り当て領域リスト（要素４２３、要素４３３、要素４４３）は１対１に対応する。
【００２３】
ファイルのマイグレーションで新たに使用可能領域管理テーブル４にエントリを追加する場合は、管理ヘッダ４１の次に追加し、空き領域管理テーブル３に空きがなくなって、使用可能領域管理テーブル４からエントリを取り出す場合は管理ヘッダ４１の前から取り出すようにする。これは、最も古い登録データから他のファイルに割り当てるようにするためである。
【００２４】
以下に、本発明の実施例の動作について詳細に説明する。
【００２５】
まず、ファイルの入出力時の動作について、図２のフローチャートを参照して説明する。ファイルの入出力の要求があるとファイル情報管理部１１はファイル情報テーブル２を参照して、ファイルの状態を確認し（図２のステップＳ１）、ファイルがマイグレーションされているか否かによって処理を切り分ける（ステップＳ２）。ファイルがマイググレーションされていなければ、ファイルデータは１次記憶装置上にあるため、１次記憶装置から入出力を行う（ステップＳ７）。
【００２６】
ファイルがマイグレーションされていれば、マイグレーション時に使用可能領域として解放されたファイルの領域が他のファイルに使用されずに１次記憶装置５１に残っているか否かで処理を切り分ける（ステップＳ３）。ファイルのデータが１次記憶装置上にない場合は、マイグレーションリコール部１３によりファイルのリコールを行ってその終了を待つ（ステップＳ４）。ファイルのデータが１次記憶装置上に残っていれば、使用可能領域管理テーブル４からマイグレーション時に登録した領域情報を削除し（ステップＳ５）、ファイル情報テーブル２に記録しているファイル状態を非マイグレーション状態に変更する（ステップＳ６）。ファイルデータは１次記憶装置上にあるため、１次記憶装置５１から入出力を行う（ステップＳ７）。このようにして２次記憶装置にアクセスすることなくファイルの入出力とファイルデータの復旧を行うことができる。
【００２７】
次にファイル領域の解放処理について図３のフローチャートを参照して説明する。ファイルに割り当たっている領域を解放する場合は、ファイルのマイグレーションによる領域解放か否かで処理を切り分ける（図３のステップＳ１１）。マイグレーションによる領域解放の場合は、ファイルの領域情報を使用可能領域管理テーブル４の先頭に登録する（ステップＳ１２）。
【００２８】
マイグレーション以外による領域の解放の場合（ファイルの削除や縮小処理が該当）は、ファイルの状態とファイルの領域の状態をファイル情報テーブル２で確認し（ステップＳ１３）、ファイルの状態と領域の状態によって処理を切り分ける（ステップＳ１４およびステップＳ１６）。ファイルがマイグレーションされていない場合は、ファイルに割り当てられていた領域を空き領域管理テーブルに登録する（ステップＳ１５）。ファイルがマイグレーションされており、かつファイルのデータが１次記憶装置に残っている場合は、ファイルに割り当てられている領域の情報が使用可能領域管理テーブル４に登録されているため、そのファイル領域情報を使用可能領域管理テーブル４から削除し、空き領域管理テーブル３に登録する（ステップＳ１７）。
【００２９】
ファイルがマイグレーションされており、かつファイルのデータが１次記憶装置にない場合は、ファイルに割り当てられていた領域は、使用可能領域管理テーブル４から削除されているため、空き領域管理テーブル３と使用可能領域管理テーブル４の操作は必要ない。
【００３０】
続いて、ファイルへの領域割り当て処理について図４のフローチャートを参照して説明する。ファイルに領域を割り当てる場合は、空き領域管理テーブル３で管理している空き領域から優先してファイルに割り当てる。そこで、まず空き領域管理テーブル３で管理している空き領域があるか否かで処理を切り分ける（図４のステップＳ２１）。空き領域管理テーブル３で管理している空き領域があれば、その領域をファイルに割り当て、空き領域管理テーブル３を更新する（ステップＳ２２）。
【００３１】
空き領域管理テーブル３で管理している空き領域がなければ、使用可能領域管理テーブル４で管理している領域があるかを確認する（ステップＳ２３）。使用可能領域管理テーブル４で管理している領域がある場合は、使用可能領域管理テーブル４で管理している最も古い１ファイルぶんの領域情報を削除し、その領域を空き領域管理テーブル３へ登録し（ステップＳ２４）、ファイル情報テーブル２のファイル領域情報を１次記憶装置上にデータがないことを示す使用不可状態に変更して（ステップＳ２５）、空き領域管理テーブル３の確認から処理を繰り返す。使用可能領域管理テーブル４で管理している領域がない場合は、ファイルに割り当てることのできる領域はないため領域不足のエラーとなる（ステップＳ２６）。
【実施例２】
【００３２】
次に、本発明の第２の実施例の構成について図面を参照して詳細に説明する。
【００３３】
図６を参照すると、本発明の第２の実施例は、図５に示された使用可能領域管理テーブル４とファイル情報テーブル２を拡張して、マイグレーションで解放する領域を２つの使用可能領域管理テーブルで管理するとともに、領域の割り当て単位ごとに領域管理するためのファイル領域状態ビットマップ６２を保持している。
【００３４】
ファイル領域状態ビットマップ６２は割り当て領域リスト６３に記録されている各領域について割り当て単位ごとに１次記憶装置上に残っているかどうかを示す。これにより、ファイルデータの一部が１次記憶装置に残っている場合、そのデータに第１の実施例では実現できなかった、リコールなしでの入出力が可能となる。
【００３５】
さらに、マイグレーションで解放された領域に空き領域として使用する順番を設け、より１次記憶装置に残しておきたい領域は第２の使用可能領域管理テーブルｂで、それ以外の領域は第１の使用可能領域管理テーブルａで管理する。ファイルへの領域割り当て時に、空き領域管理テーブル３が空の場合は、まず第１の使用可能領域管理テーブルａで管理している領域を空き領域として使用し、第１の使用可能領域管理テーブルａに領域がない場合に第２の使用可能領域管理テーブルｂで管理している領域を使用する。これにより、１次記憶装置に残しておきたいデータをより長く１次記憶装置上に保持することができる。
【００３６】
第２の使用可能領域管理テーブルｂで管理すべき領域としては、以下の候補が考えられる。第１の候補としては、最終アクセスのあった領域およびその前後の領域である。これは、次にアクセスされることが予想される領域だからである。第２の候補としては、ファイルの先頭および終端の領域である。この領域もアクセスされやすい領域と考えられる。その他の候補としては、磁気テープの終端近くに記録されたファイル領域がある。これは、磁気テープの先頭にあるデータにくらべて、リコールにより時間を要するためである。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明によれば、アクセス速度の差異のある記憶装置（アクセス速度の速い１次記憶装置とアクセス速度が遅いが大容量を備えた２次記憶装置）を備えた階層記憶システムにおける、ファイルアクセスに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施例の構成図である。
【図２】ファイルの入出力動作を説明するフローチャートである。
【図３】ファイル領域の解放処理を説明するフローチャートである。
【図４】ファイルへの領域割り当て処理を説明するフローチャートである。
【図５】実施例１のテーブル構成例を示す図である。
【図６】実施例２のテーブル構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  ファイルアクセス手段
２  ファイル情報テーブル
３  空き領域管理テーブル
４  使用可能領域管理テーブル
５  記憶装置
５１  １次記憶装置
５２  ２次記憶装置
【図１】
2006039942.tif 000003
【図２】
2006039942.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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