(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク装置から読み出した管理単位データを記憶するキャッシュ部と、
フラグメンテーションが発生している前記管理単位データをディスク装置から前記キャッシュ部に読み込んだ場合に、読み込んだ前記管理単位データの保管情報を未書き込みに設定し、
前記保管情報を未書き込みに設定した前記管理単位データを前記ディスク装置から削除し、
前記読み込んだ管理単位データを閉じる時に、前記未書き込みに設定された前記保管情報に基づいて前記管理単位データを前記ディスク装置へ書き込む制御部と、を含むデータ制御装置。
【請求項２】
前記フラグメンテーションが発生している管理単位データを前記ディスク装置から、不揮発性の記憶部で構成された前記キャッシュ部に読み込む請求項１記載のデータ制御装置。
【請求項３】
前記フラグメンテーションが発生している管理単位データを前記ディスク装置から、ディスクキャッシュ装置で構成された前記キャッシュ部に読み込む請求項１記載のデータ制御装置。
【請求項４】
キャッシュ部を含むコンピュータに、
ディスク装置から読み出した管理単位データを前記キャッシュ部に記憶し、
フラグメンテーションが発生している前記管理単位データをディスク装置から前記キャッシュ部に読み込んだ場合に、読み込んだ前記管理単位データの保管情報を未書き込みに設定する処理と、
前記保管情報を未書き込みに設定した前記管理単位データを、前記ディスク装置から削除することで、当該管理単位データ又は当該管理単位データのコピーの何れも前記ディスク装置上に存在しない状態とする処理と、
前記読み込んだ管理単位データを閉じる時に、前記未書き込みに設定された前記保管情報に基づいて前記管理単位データを前記ディスク装置へ書き込む処理と、を実行させるプログラム。
【請求項５】
前記フラグメンテーションが発生している管理単位データを前記ディスク装置から、不揮発性の記憶部で構成された前記キャッシュ部に読み込む処理をコンピュータに実行させる請求項４記載のプログラム。
【請求項６】
前記フラグメンテーションが発生している管理単位データを前記ディスク装置から、ディスクキャッシュ装置で構成された前記キャッシュ部に読み込む処理をコンピュータに実行させる請求項４記載のプログラム。
【請求項７】
ディスク装置から読み出した管理単位データを記憶するキャッシュ部を含み、
フラグメンテーションが発生している前記管理単位データをディスク装置から前記キャッシュ部に読み込んだ場合に、読み込んだ前記管理単位データの保管情報を未書き込みに設定し、
前記保管情報を未書き込みに設定した前記管理単位データを、前記ディスク装置から削除することで、当該管理単位データ又は当該管理単位データのコピーの何れも前記ディスク装置上に存在しない状態とし、
前記読み込んだ管理単位データを閉じる時に、前記未書き込みに設定された前記保管情報に基づいて前記管理単位データを前記ディスク装置へ書き込むシステム。
【請求項８】
前記フラグメンテーションが発生している管理単位データを前記ディスク装置から、不揮発性の記憶部で構成された前記キャッシュ部に読み込む請求項７記載のシステム。
【請求項９】
前記フラグメンテーションが発生している管理単位データを前記ディスク装置から、ディスクキャッシュ装置で構成された前記キャッシュ部に読み込む請求項７記載のシステム。
【請求項１０】
キャッシュ部を含むコンピュータが、
ディスク装置から読み出した管理単位データを前記キャッシュ部に記憶し、
フラグメンテーションが発生している前記管理単位データをディスク装置から前記キャッシュ部に読み込んだ場合に、読み込んだ前記管理単位データの保管情報を未書き込みに設定し、
前記保管情報を未書き込みに設定した前記管理単位データを、ディスク装置から削除することで、当該管理単位データ又は当該管理単位データのコピーの何れも前記ディスク装置上に存在しない状態とし、
前記読み込んだ管理単位データを閉じる時に、前記未書き込みに設定された前記保管情報に基づいて前記管理単位データを前記ディスク装置へ書き込む方法。
【請求項１１】
キャッシュ部を含むコンピュータが、前記フラグメンテーションが発生している管理単位データを前記ディスク装置から、不揮発性の記憶部で構成された前記キャッシュ部に読み込む請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
キャッシュ部を含むコンピュータが、前記フラグメンテーションが発生している管理単位データを前記ディスク装置から、ディスクキャッシュ装置で構成された前記キャッシュ部に読み込む請求項１０記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はデータ制御装置、プログラム、システム、および、方法に関し、特に、データのデフラグメンテーション（以後、デフラグと記載する）を実現するデータ制御装置、プログラム、システム、および、方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえばファイルなどのデータのデフラグの技術には、以下のような技術がある。この技術は、ディスク装置から読み出されたデータを一時的に保持し、一時的に保持したデータを読み出して出力する。そして、この技術は、ディスク装置に格納されているファイルの中から断片化されて格納されているファイルを検出し、ディスク装置の空き領域の状態を検査する。そして、この技術は、ファイルの断片化状態が解消されるように一時的に保持したデータを使用してファイルを移動させる。そして、この技術は、再生時において、再生するファイルの断片化を検出した場合には、ファイルの断片化状態が解消するようにファイルを自動的に移動させる（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２６８９２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の特許文献１の技術では、フラグメンテーションが発生している管理単位データのデフラグ処理が完了した後でなければ、この管理単位データが格納されていた部分のディスク容量を開放することができないという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、上述した課題を解決するデータ制御装置、プログラム、システム、および、方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のデータ制御装置は、フラグメンテーションが発生している管理単位データを第１の記憶部から読み込んだ場合に、読み込んだ前記管理単位データの保管情報を未書き込みに設定し、前記保管情報を未書き込みに設定した前記管理単位データを、前記第１の記憶部から削除する。
【０００７】
本発明のプログラムは、フラグメンテーションが発生している管理単位データを第１の記憶部から読み込んだ場合に、読み込んだ前記管理単位データの保管情報を未書き込みに設定する処理と、前記保管情報を未書き込みに設定した前記管理単位データを、前記第１の記憶部から削除する処理とをコンピュータに実行させるプログラム。
【０００８】
本発明のシステムは、フラグメンテーションが発生している管理単位データを第１の記憶部から読み込んだ場合に、読み込んだ前記管理単位データの保管情報を未書き込みに設定し、前記保管情報を未書き込みに設定した前記管理単位データを、前記第１の記憶部から削除する。
【０００９】
本発明の方法は、コンピュータが、フラグメンテーションが発生している管理単位データを第１の記憶部から読み込んだ場合に、読み込んだ前記管理単位データの保管情報を未書き込みに設定し、前記保管情報を未書き込みに設定した前記管理単位データを、前記第１の記憶部から削除する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、フラグメンテーションが発生している管理単位データを読み込んだ時点で、フラグメンテーションが発生している管理単位データが格納されていた部分のディスク容量を開放することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
なお、以下の実施の形態で記載する各構成要素は、ハードウェアで実現されても良いし、ソフトウェアで実現されても良いし、ハードウェアとソフトウェアの混在により実現されても良い。
【００１３】
また、各構成要素の物理的な構成は、以下の実施の形態の記載に限定されることは無く、独立して存在しても良いし、組み合わされて存在しても良いし、または、分離して構成されても良い。
【００１４】
また、各構成要素の各動作は、以下の実施の形態の記載に限定されることは無く、本発明を実施する上で機能的、性能的、その他の特性に対して支障をきたさない範囲内で変更して良い。
【００１５】
以下の実施の形態では、管理単位データの一例としてファイルを例にして説明する。
【００１６】
図１を参照すると、本発明の第１の実施の形態は、データ制御装置１００と、ディスク装置２００とを含む。ディスク装置２００は、第１の記憶部（たとえば、ディスク装置、メモリ）の一例である。ディスク装置２００は、ファイル名と指示（ファイルの読み取り、ファイルの書き込み、ファイルの消去、状態情報の読み取り、状態情報の変更）を受け取って、実行するファイルシステム機能を有している。ディスク装置２００は、１以上のファイル２２０を格納する。
【００１７】
データ制御装置１００は、データ制御装置１００自身の動作を制御するために、例えば、制御部１１０を含む。データ制御装置１００は、読み込んだファイル２２０のデータを格納するために、例えば、キャッシュ部１２０を含む。キャッシュ部１２０は、第２の記憶部（たとえば、ディスクキャッシュ装置、フラッシュメモリ、キャッシュメモリ）の一例である。
【００１８】
また、データ制御装置１００は、当業者にとって周知の技術である「ディスク装置２００を制御してディスク装置２００に格納されているファイル２２０を読み込む機能」を有している。また、データ制御装置１００は、当業者にとって周知の技術である「ディスク装置２００を制御してディスク装置２００にファイル２２０を書き込む機能」を有している。また、データ制御装置１００は、当業者にとって周知の技術である「ディスク装置２００を制御してディスク装置２００に格納されているファイル２２０を削除する機能」を有している。また、データ制御装置１００は、当業者にとって周知の技術である、「ディスク装置２００を制御してディスク装置２００に格納されているファイル２２０の状態情報を取得する機能」を有している。ファイル２２０の状態情報は、たとえば、ファイル名、パス情報、サイズ情報、更新日情報、および／または、フラグメンテーション情報などからなる。
【００１９】
ディスク装置２００は、ファイル２２０を格納するために割り当てる領域として、例えば、ディスク２１０を含む。
【００２０】
図２は、管理情報１１１の構造の一例を示す図である。管理情報１１１は、制御部１１０内の図示しないメモリに格納される。管理情報１１１は、ファイル識別子１１２と保管情報１１３を含む。ファイル識別子１１２は、例えば、ファイル名であるとする。あるファイル識別子１１２に対応する管理情報１１１上のレコードは、当該ファイル識別子１１２を持つファイル２２０を読み込む処理の一環において生成される。データ制御装置１００は、ファイル識別子１１２に対応する保管情報１１３が‘１’の場合にそのファイル識別子１１２を持つファイル２２０をディスク装置２００へ格納済みであると判断する。データ制御装置１００は、ファイル識別子１１２に対応する保管情報１１３が‘０’の場合にそのファイル識別子１１２を持つファイル２２０をディスク装置２００へ未書き込みであると判断する。すなわち、データ制御装置１００は、ファイル識別子１１２に対応する保管情報１１３が‘０’の場合にそのファイル識別子１１２を持つファイル２２０を新規に作成されたファイル２２０であると判断する。以後、この状態は、保管情報１１３が未書き込み‘０’であると記述する。データ制御装置１００は、ファイル識別子１１２に対応する保管情報１１３が‘２’の場合にそのファイル識別子１１２を持つファイル２２０を識別子を変更した残骸としてディスク装置２００へ格納済みであると判断する。すなわち、データ制御装置１００は、ファイル識別子１１２に対応する保管情報１１３が‘２’の場合は、そのファイル識別子１１２を持つファイル２２０を新規に作成されたファイル２２０であると判断する。以後、この状態は保管情報１１３が残骸有り‘２’であると記述する。そして、データ制御装置１００は、この判断に基づき、新規なファイル２２０を格納する処理を、例えば、ファイル２２０のクローズが要求された場合などの適切な時点で実行する。新規なファイル２２０の書き込みを指示されたディスク装置２００は、ディスク２１０に新規なファイル２２０を、可能な限り連続して、すなわちできるだけフラグメンテーションが解消されるように格納する。
【００２１】
読み込んだファイル２２０のデータは、例えば図示しないインデックステーブルに基づいて、ファイル識別子１１２により、管理情報１１１と関連付けられる。
【００２２】
なお、保管情報１１３にかえて、当業者にとって周知の技術である「データ制御装置１００の有する、ファイル２２０の新規作成、ファイル２２０の参照、あるいは、ファイル２２０の更新等を管理する情報」を使用しても良い。
【００２３】
次に、本発明の第１の実施の形態の第１の動作例について説明する。図３は、本発明の第１の実施の形態のデータ制御装置１００における、ファイル２２０を読み込み、ファイル２２０の状態情報（図示せず）を取得した時点からの、動作を示すフローチャートである。
【００２４】
データ制御装置１００において、制御部１１０は、ディスク装置２００から読み込んだファイル２２０について、ファイル２２０の状態情報を参照してフラグメンテーションが発生しているファイル２２０か否かを判断する（ステップＳ６０１）。フラグメンテーションが発生しているファイル２２０の場合（Ｓ６０１／ＹＥＳ）、制御部１１０は、読み込んだファイル２２０の保管情報１１３を未書き込み‘０’に設定する（ステップＳ６０２）。そして、制御部１１０は、読み込んだファイル２２０をディスク装置２００から削除する（Ｓ６０３）。
【００２５】
この後、周知の技術により、制御部１１０は、読み込んだファイル２２０を閉じる指示を検出した場合に、読み込んだファイル２２０を新規のファイルとしてディスク装置２００へ書き込む。
【００２６】
本発明の第１の実施の形態の第１の動作例によれば、デフラグ対象のファイルについて、保管情報を未書き込みに設定し、ディスク上から削除するようにした。こうして、本発明の第１の実施の形態は、フラグメンテーションが発生している管理単位データを読み込んだ時点で、フラグメンテーションが発生している管理単位データが格納されていた部分のディスク容量を開放することを可能にした。ひいては、本発明の第１の実施の形態は、デフラグ処理のためのディスク容量を不要にすることを可能とした。したがって、本発明の第１の実施の形態は、フラグメンテーションが発生している管理単位データを読み込んだ状態で、一般的なファイルシステムにおいて提供されているデフラグ処理を実行すれば、より有効なデフラグ処理が実行されるという効果を有している。
【００２７】
また、本発明の第１の実施の形態の第１の動作例によれば、本発明の第１の実施の形態は、読み込んだファイル全体を連続して格納可能なディスクの領域がない場合にも、部分的ではあるがフラグメンテーションを解消することを可能とした。
【００２８】
次に、本発明の第１の実施の形態の第２の動作例について、具体的な実施例を示して詳細に説明する。
【００２９】
ファイル名が‘ＤＣＭ１’であるファイル２２０を読み込む場合を例にして説明する。
【００３０】
図４は、ディスク２１０のデータの格納状態の一例を概念的に示す図である。領域Ａ２１１、領域Ｄ２１４および領域Ｈ２１８は、‘ＤＣＭ１’以外のファイル２２０が格納されている領域である。領域Ｂ２１２および領域Ｆ２１６は、断片化されたファイル２２０‘ＤＣＭ１’が格納されている領域である。領域Ｃ２１３、領域Ｅ２１５および領域Ｇ２１７は空き領域である。
【００３１】
領域Ａ２１１のサイズは、‘１．６メガバイト’である。領域Ｂ２１２のサイズは、‘１．４メガバイト’である。領域Ｃ２１３のサイズは、‘０．４メガバイト’である。領域Ｄ２１４のサイズは、‘１．０メガバイト’である。領域Ｅ２１５のサイズは、‘０．６メガバイト’である。領域Ｆ２１６のサイズは、‘１．０メガバイト’である。領域Ｇ２１７のサイズは、‘１．０メガバイト’である。領域Ｈ２１８のサイズは、‘５．６メガバイト’である。
【００３２】
従って、‘ＤＣＭ１’のサイズは、領域Ｂ２１２‘１．４メガバイト’＋領域Ｆ２１６‘１．０メガバイト’＝‘２．４メガバイト’である。
【００３３】
図５は、ファイル２２０‘ＤＣＭ１’の状態情報２９１の構成を示す図である。ファイル名２９２は、ファイル名を示す。本実施例では、‘ＤＣＭ１’である。フラグメンテーション情報２９３は、‘１’でフラグメンテーションが発生していることを、‘０’でフラグメンテーションが発生していないことを示す。本実施例では、‘ＤＣＭ１’のフラグメンテーション情報２９３は、‘１’である。
【００３４】
図６は、本発明の第１の実施の形態のデータ制御装置１００における、図４に示すディスク２１０から、ファイル２２０‘ＤＣＭ１’を読み込む動作を示すフローチャートである。
【００３５】
データ制御装置１００において、制御部１１０は、ディスク装置２００からファイル２２０‘ＤＣＭ１’を読み出す（ステップＳ６１１）。次に制御部１１０は、ファイル２２０‘ＤＣＭ１’をキャッシュ部１２０に格納する（ステップＳ６１２）。次に制御部１１０は、ディスク装置２００からファイル２２０‘ＤＣＭ１’の状態情報２９１を取得する（ステップＳ６１３）。
【００３６】
次に制御部１１０は、取得した状態情報２９１のフラグメンテーション情報２９３を参照し、ファイル２２０‘ＤＣＭ１’はフラグメンテーションが発生しているか否かを判定する（ステップＳ６１４）。本実施例の場合は、フラグメンテーション情報２９３が‘１’であるので、制御部１１０は、「ファイル２２０‘ＤＣＭ１’はフラグメンテーションが発生している」と判断する。
【００３７】
フラグメンテーションが発生していない場合（Ｓ６１４／ＮＯ）は、制御部１１０は、何もしないで処理を終了する。
【００３８】
フラグメンテーションが発生している場合（Ｓ６１４／ＹＥＳ）は、制御部１１０は、ファイル２２０‘ＤＣＭ１’の保管情報１１３を未書き込み‘０’に設定する（ステップＳ６１５）。
【００３９】
次に制御部１１０は、ディスク装置２００に空き領域の状態を問い合わせ、ファイル２２０‘ＤＣＭ１’を連続して格納可能な空き領域があるか否かを確認する（ステップＳ６１６）。
【００４０】
空き領域がある場合（Ｓ６１６／ＹＥＳ）、制御部１１０は、ファイル２２０‘ＤＣＭ１’の保管情報１１３を残骸有り‘２’に設定する。そして、制御部１１０は、ディスク装置２００に格納されているファイル２２０‘ＤＣＭ１’のファイル名（管理単位データの識別子にあたる）を‘ＤＣＭ１-ｗｒｅｃｋ’に変更する（ステップＳ６１７）。
【００４１】
空き領域がない場合（Ｓ６１６／ＮＯ）、制御部１１０は、ファイル２２０‘ＤＣＭ１’をディスク装置２００から削除する（ステップＳ６１８）。
【００４２】
制御部１１０が、ステップＳ６１８を実行した後のディスク２１０の格納状態を図７に示す。
【００４３】
領域Ａ２１１、領域Ｄ２１４および領域Ｈ２１８は、‘ＤＣＭ１’以外のファイル２２０が格納された領域のままであり、変化は無い。領域Ｂ２１２と領域Ｃ２１３は無くなり、そこに新たな領域Ｊ２２１ができている。領域Ｊ２２１は、空き領域であり、そのサイズは、領域Ｂ２１２の‘１．４メガバイト’と領域Ｃ２１３の‘０．４メガバイト’を合わせた‘１．８メガバイト’である。領域Ｅ２１５、領域Ｆ２１６および領域Ｇ２１７が無くなり、そこに新たな領域Ｋ２２２ができている。領域Ｋ２２２は、空き領域であり、そのサイズは、領域Ｅ２１５の‘０．６メガバイト’、領域Ｆ２１６の‘１．０メガバイト’および領域Ｇ２１７の‘１．０メガバイト’を合わせた‘２．６メガバイト’である。
【００４４】
図８は、制御部１１０が、キャッシュ部１２０に格納されているファイル２２０‘ＤＣＭ１’を閉じる指示を検出した場合の、ファイル２２０‘ＤＣＭ１’を新規のファイルとして領域Ｋ２２２へ書き込む動作を示すフローチャートである。
【００４５】
データ制御装置１００において、制御部１１０は、キャッシュ部１２０からファイル２２０‘ＤＣＭ１’を読み出す（ステップＳ６２１）。次に制御部１１０は、ファイル２２０‘ＤＣＭ１’をディスク装置２００へ書き込む（ステップＳ６２２）。次に制御部１１０は、ファイル２２０‘ＤＣＭ１’の管理情報１１１の保管情報１１３が残骸有り‘２’であるか否かを確認する（ステップＳ６２３）。
【００４６】
残骸有り‘２’である場合（Ｓ６２３／ＹＥＳ）、制御部１１０は、ファイル２２０‘ＤＣＭ１-ｗｒｅｃｋ’をディスク２００から削除する（ステップＳ６２４）。残骸有り‘２’でない場合（Ｓ６２３／ＮＯ）、制御部１１０は、ステップＳ６２４をスキップしてステップＳ６２５へ進む。
【００４７】
そして、制御部１１０は、キャッシュ部１２０からファイル２２０‘ＤＣＭ１’を削除する。そして、制御部１１０は、管理情報１１１からファイル２２０‘ＤＣＭ１’のファイル識別子１１２‘ＤＣＭ１’を削除する（ステップＳ６２５）。
【００４８】
本発明の第１の実施の形態の第２の動作例によれば、読み出したファイルを連続して格納可能な空き領域がディスク装置上にある場合は、読み込んだ時点でディスク装置上のファイルを諸居する処理をスキップするようにした。こうして、本発明の第１の実施の形態は、ファイルを読み出している状態での停電等に対して、ファイルの消失を低減することを可能とした。
【００４９】
次に本発明の第２の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００５０】
第２の実施の形態の構成は、図１に示す第１の実施の形態のキャッシュ部１２０が、例えばディスクキャッシュ装置などの不揮発性メモリで構成されている。
【００５１】
本発明の第２の実施の形態によれば、キャッシュ部を不揮発性のメモリとした。こうして、本発明の第２の実施の形態は、データ制御装置の電源障害に対してもデフラグ処理中のファイルの整合性を保つことを可能とした。
【００５２】
次に本発明の第３の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。第３の実施の形態では、図１に示す第１の実施の形態のブロック図の構成のデータ制御装置１００に処理を行わせる図示しないプログラムを有する。
【００５３】
前記プログラムは、本発明の第１の実施の形態において図３および図６のフローチャートを用いて説明した機能を実現する。
【００５４】
前記プログラムは、図示しない記憶手段に格納され、制御部１１０に読み込まれ、実行され、制御部１１０の動作を制御する。制御部１１０は前記プログラムの制御により第１の実施の形態におけるデータ制御装置１００の処理と同一の処理を実行する。
【００５５】
本発明の第３の実施の形態によれば、ハードウェアとソフトウェアとの協働により処理を実行するので、実現が容易であるという効果を持つ。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
ファイルシステム、例えば、ｃｏｐｙ−ｏｎ−ｗｒｉｔｅ型のスナップショットを利用しているファイルシステムに対して利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１、第２および第３の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１、第２および第３の実施の形態における管理情報の構造を示す図である。
【図３】本発明の第１、第２および第３の実施の形態におけるファイル読み込み時の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第１、第２および第３の実施の形態のディスクのデータの格納状態の一例を概念的に示す図である。
【図５】本発明の第１、第２および第３の実施の形態における状態情報の構造を示す図である。
【図６】本発明の第１、第２および第３の実施の形態におけるファイル読み込み時の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１、第２および第３の実施の形態のディスクのデータの格納状態の一例を概念的に示す図である。
【図８】本発明の第１、第２および第３の実施の形態におけるファイル書き込み時の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５８】
１００    データ制御装置
１１０    制御部
１１１    管理情報
１１２    ファイル識別子
１１３    保管情報
１２０    キャッシュ部
２００    ディスク装置
２１０    ディスク
２２０    ファイル
２１１    領域Ａ
２１２    領域Ｂ
２１３    領域Ｃ
２１４    領域Ｄ
２１５    領域Ｅ
２１６    領域Ｆ
２１７    領域Ｇ
２１８    領域Ｈ
２２１    領域Ｊ
２２２    領域Ｋ
２９１    状態情報
２９２    ファイル名
２９３    フラグメンテーション情報
【図１】
0005284618.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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