(57)【要約】【課題】記録データの容量を大容量化した場合でもデータへのアクセス時間の短縮を低コストで実現する。【解決手段】磁気テープには、オリジナルファイルを記録する第１パーティションと、オリジナルファイルのコピーファイルを記録する第２パーティションとが作成される。コピーファイルを第２パーティションに作成する場合、当該コピーファイルを記録する記録位置を、磁気ヘッド部からの平均アクセス距離が最短位置になるように決定し、当該決定した記録位置にコピーファイルを記録する。そして、磁気テープ装置は、磁気テープに記録済みのファイルにアクセスする場合、当該ファイルのコピーファイルが記録済みのときは、オリジナルファイル及びコピーファイルのうち当該アクセス時の磁気ヘッド部の位置に近い記録位置のファイルにアクセスする。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ヘッド部によりファイルを磁気テープに記録する磁気テープ装置であって、
オリジナルファイルを記録する第１パーティションと、前記オリジナルファイルのコピーファイルを記録する第２パーティションとを前記磁気テープに作成するパーティション作成手段と、
前記コピーファイルを前記第２パーティションに作成する場合、当該コピーファイルの記録位置を、前記磁気ヘッド部からの平均アクセス距離が最短位置になるように決定する決定手段と、
前記第２パーティションの前記決定手段で決定した記録位置に前記コピーファイルを記録するコピーファイル記録手段と、
を備え、
前記磁気テープに記録済みのファイルにアクセスする場合、当該ファイルのコピーファイルが記録済みのときは、前記オリジナルファイル及び前記コピーファイルのうち当該アクセス時の前記磁気ヘッド部の位置に近い記録位置のファイルにアクセスすることを特徴とする磁気テープ装置。
【請求項２】
前記パーティション作成手段は、前記オリジナルファイル及び前記コピーファイルの記録位置が記録される第３パーティションを作成し、
前記記録済みのファイルへのアクセスは、前記第３パーティションに記録済みの情報に基づいて行なうことを特徴とする請求項１に記載の磁気テープ装置。
【請求項３】
前記コピーファイル記録手段は、前記オリジナルファイルへのアクセス回数が所定回数以上となった場合に、前記オリジナルファイルのコピーファイルを前記第２パーティションの前記決定手段が決定する記録位置に記録することを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気テープ装置。
【請求項４】
前記決定手段は、前記平均アクセス距離を最短位置にするためにコピーファイルを記録する記録位置を複数決定し、
前記コピーファイル記録手段は、前記第２パーティションの前記決定した複数の記録位置にそれぞれコピーファイルを記録することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の磁気テープ装置。
【請求項５】
磁気ヘッド部によりファイルを磁気テープに記録する磁気テープ装置のファイルアクセス方法であって、
前記磁気テープは、オリジナルファイルを記録する第１パーティションと、前記オリジナルファイルのコピーファイルを記録する第２パーティションとが作成されており、
前記コピーファイルを前記第２パーティションに作成する場合、当該コピーファイルの記録位置を、前記磁気ヘッド部からの平均アクセス距離が最短位置になるように決定するステップと、
前記第２パーティションの前記決定した記録位置に前記コピーファイルを記録するステップと、
前記磁気テープに記録済みのファイルにアクセスする場合、当該ファイルのコピーファイルが前記第２パーティションに記録済みか否かを判定するステップと、
前記ステップでコピーファイルが記録済みであると判定した場合、前記オリジナルファイル及び前記コピーファイルのうち当該アクセス時の前記磁気ヘッド部の位置に近い記録位置のファイルにアクセスするステップと、
を有することを特徴とする磁気テープ装置のファイルアクセス方法。
【請求項６】
前記磁気テープは、前記オリジナルファイル及び前記コピーファイルの記録位置が記録される第３パーティションが作成されており、
前記記録済みのファイルへのアクセスは、前記第３パーティションに記録済みの情報に基づいて行なうことを特徴とする請求項５に記載のファイルアクセス方法。
【請求項７】
前記コピーファイルを記録するステップは、前記オリジナルファイルへのアクセス回数が所定回数以上となった場合に、前記オリジナルファイルのコピーファイルを前記第２パーティションの前記決定する記録位置に記録することを特徴とする請求項５又は６に記載のファイルアクセス方法。
【請求項８】
前記決定するステップは、前記平均アクセス距離を最短位置にするためにコピーファイルを記録する記録位置を複数決定し、
前記コピーファイルを記録するステップは、前記第２パーティションの前記決定した複数の記録位置にそれぞれコピーファイルを記録することを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一項に記載のファイルアクセス方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気テープ装置及び磁気テープ装置のファイルアクセス方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータシステムが扱うデータ量が増大するに伴い、データを格納するストレージ装置の記憶容量も増大しており、ストレージ装置の一つである磁気テープも大容量化が望まれている。磁気テープによる記憶技術では、大容量化の手段の一つとして、典型的には、磁気テープを長大にして記録面積を増やすことが挙げられる。
【０００３】
また、磁気テープは、高いエラー訂正や低いビット単価といった長所があることから、一度だけファイルの書き込みを行い、参照（読み出し）を何度も行なうといったアーカイブ用途に磁気テープが用いられることが増えてきている。
【０００４】
一方、磁気テープへのファイルアクセスの一つとして、位置付け命令と読み出し命令とを実行することでファイルのアクセスを行なう方法があり、例えば、近年提唱されたＬＴＦＳ（Linear Tape File System）のファイルアクセスがそれに該当する。
【０００５】
ファイルアクセスに占める位置付け時間は、ヘッドとの相対移動距離が長くなると増えるため、長大な磁気テープではファイルのアクセス時間が増大する傾向になる。特に、アーカイブ用途では、複数のファイルを参照することが多く、参照のたびに磁気テープの位置付けも頻繁に発生し、ファイルアクセスに占める位置付け時間が増加する。
【０００６】
このように、磁気テープのＬＴＦＳに代表されるファイルアクセス方法において、磁気テープが長大になると、ファイルに位置付けるための移動距離が長くなるため、ファイルのアクセスにかかる時間の増大化が懸念されている。
【０００７】
下記特許文献１は、不揮発メモリに各パーティションのアクセス頻度に関する情報を記録しておき、磁気テープを複製する際に、この情報を読み取り、アクセス頻度の高い順に再配置することでファイルアクセスを効率化する方法を開示する。
【０００８】
また、下記特許文献２は、ＭＩＣ（Memory In Cassette）と呼ばれる不揮発性メモリを備えるテープカセットを用いて、アプリケーションデータを磁気テープに記録する際に、ＭＩＣにも記録しておき、データにアクセスする際にはＭＩＣに記憶されているデータを使うことで、アプリケーションデータへのアクセスを高速化する方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−３１３７６号公報
【特許文献２】特開２００３−２５７１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記のように、磁気テープに対するアクセス時間を短縮する各種の方法が提案されている。しかしながら、特許文献１のような方法では、複製先の磁気テープを別途に用意する必要があり、高コストになる。
【００１１】
また、特許文献２のような方法でアプリケーションデータ全体を不揮発性メモリに記録するためには、大容量の不揮発性メモリが必要であり、高コストになる。アプリケーションデータの一部を不揮発性メモリに記録する場合、長大な磁気テープを使用していると、位置付けまでの移動時間を不揮発性メモリ内にコピーされたデータでは吸収しきれない可能性もある。
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、磁気テープ上のファイルへのアクセス時間短縮を低コストで可能にする磁気テープ装置及び磁気テープ装置のファイルアクセス方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために本発明の磁気ヘッド部によりファイル（データ）を磁気テープに記録する磁気テープ装置は、オリジナルファイルを記録する第１パーティションと、前記オリジナルファイルのコピーファイルを記録する第２パーティションとを前記磁気テープに作成するパーティション作成手段と、前記コピーファイルを前記第２パーティションに作成する場合、当該コピーファイルの記録位置を、前記磁気ヘッド部からの平均アクセス距離が最短位置になるように決定する決定手段と、前記決定手段で決定した位置に前記コピーファイルを前記第２パーティションに記録するコピーファイル記録手段と、を備える。そして、磁気テープ装置は、磁気テープに記録済みのファイルにアクセスする場合、当該ファイルのコピーファイルが記録済みのときは、前記オリジナルファイル及び前記コピーファイルのうち当該アクセス時の前記磁気ヘッド部の位置に近い記録位置のファイルにアクセスすることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明のファイルアクセス方法を行なう磁気テープ装置は、磁気ヘッド部によりファイル（データ）を磁気テープに記録するものであり、当該磁気テープは、オリジナルファイルを記録する第１パーティションと、前記オリジナルファイルのコピーファイルを記録する第２パーティションとが作成される。そして、当該磁気テープ装置のファイルアクセス方法は、前記コピーファイルを前記第２パーティションに作成する場合、当該コピーファイルの記録位置を、前記磁気ヘッド部からの平均アクセス距離が最短位置になるように決定するステップと、前記第２パーティションの前記決定した記録位置に前記コピーファイルを記録するステップと、前記磁気テープに記録済みのファイルにアクセスする場合、当該ファイルのコピーファイルが前記第２パーティションに記録済みか否かを判定するステップと、前記ステップでコピーファイルが記録済みであると判定した場合、前記オリジナルファイル及び前記コピーファイルのうち当該アクセス時の前記磁気ヘッド部の位置に近い記録位置のファイルにアクセスするステップと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、磁気テープ上のファイルへのアクセス時間短縮を低コストで可能にする磁気テープ装置及び磁気テープ装置のファイルアクセス方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る磁気テープの構成を示す図である。
【図２】同実施の形態に係る磁気テープ装置の構成を示す図である。
【図３】同実施の形態に係るインデックス情報を説明するための図である。
【図４】同実施の形態に係るキャッシュファイルを記録する記録位置を決定する方法を説明するための図である。
【図５】同実施の形態に係るキャッシュコピー処理前の磁気テープの状態を示す図である。
【図６】同実施の形態に係るファイルアクセス時の磁気ヘッド部の動作を説明するための図である。
【図７】同実施の形態に係るインデックス情報の更新例を示す図である。
【図８】同実施の形態に係るファイルアクセス処理の一例を示すフローチャートである。
【図９】同実施の形態に係るキャッシュコピー処理の一例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係るインデックス情報の一例を示す図である。
【図１１】同実施の形態に係るコピーファイルを記録する記録位置を決定する方法を説明するための図である。
【図１２】同実施の形態に係るコピーファイルを記録する記録位置を決定する方法を説明するための図である。
【図１３】同実施の形態に係るキャッシュコピー処理前の磁気テープの状態を示す図である。
【図１４】同実施の形態に係るファイルアクセス時の磁気ヘッド部の動作を説明するための図である。
【図１５】同実施の形態に係るインデックス情報の更新例を示す図である。
【図１６】同実施の形態に係るキャッシュコピー処理の一例を示すフローチャートである。
【図１７】同実施の形態に係るキャッシュコピー処理後の磁気テープを示す図である。
【図１８】同実施の形態に係るインデックス情報の更新例を示す図である。
【図１９】同実施の形態に係るファイルアクセス処理の一例を示すフローチャートである。
【図２０】同実施の形態に係るファイルアクセス処理を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の各実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１８】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の磁気テープ装置に用いる磁気テープ２１の構成を示す図である。同図に示す磁気テープ２１は、同時にデータを書き込むトラックの一往復分を指すラップと、磁気テープの長手方向の物理位置を指すために一定間隔で区切ったセクターとで分割されており、このラップと、セクターにより、磁気テープ２１上のファイルの読み書き位置を特定することができるようになっている。
【００１９】
また、磁気テープ２１のラップは、第１から第４のラップで構成されている。以下、第１のラップをインデックスパーティション（第３パーティション）、第２と第３のラップをデータパーティション（第１パーティション）、第４ラップをキャッシュパーティション（第２パーティション）という。各ラップは、往路方向のハーフラップと、復路方向のハーフラップに分割される。セクターは、磁気テープ２１の始端側から順次割り当てられ、セクター１から始まり、セクター１０００まである。
【００２０】
また、磁気テープ２１は、パーティション毎に記録するデータの種類を変えている。インデックスパーティションは、ファイルシステムに相当するファイル（データ）の記録位置情報（インデックス情報）を記憶し、データパーティションとキャッシュパーティションは、ファイルを記録する。ファイルの記録方法は、データパーティションとキャッシュパーティションで異なる。データパーティションでは、ＢＯＰ（Beginning of Partition）からシーケンシャルに記録され、最後に記録したファイルまでが有効となる。そのため、有効範囲を超えたセクターにアクセスすることができない。一方、キャッシュパーティションでは、任意のセクターに位置づけて記録することができる。
【００２１】
図２は、上位装置２と接続される磁気テープ装置１の構成を示す図である。上位装置２は、磁気テープ装置１に書き込み命令、読み出し命令、位置づけ命令を指示する。磁気テープ装置１は、上位装置２からの書き込み命令、読み出し命令、位置付け命令に基づいて、磁気テープ２１へのデータの書き込み（記録）、磁気テープ２１からのデータの読み出し、ヘッド１３の位置付けを行なう。
【００２２】
磁気テープ装置１は、制御部１１、キャッシュ管理部１２、Ｒ／Ｗヘッド機構で構成されるヘッド１３（磁気ヘッド部）、インデックス情報格納部１４、セクター位置づけ部１５、およびキャッシュ位置計算部１６を有している。
【００２３】
カートリッジ２０は、磁気テープ２１を含み構成され、磁気テープ装置１にマウントすると磁気テープ２１が引き出される。
【００２４】
制御部１１およびキャッシュ管理部１２は、ヘッド１３を用いて磁気テープ２１上のファイルを読み出し、または、ファイルを書き込む。
【００２５】
インデックス情報格納部１４は、磁気テープ２１に記録されているインデックス情報を格納するメモリであり、インデックス情報は制御部１１およびキャッシュ管理部１２で更新することができる。
【００２６】
なお、データパーティションに格納されるファイルは以後、「オリジナルファイル」という。また、キャッシュパーティションに格納されるファイルは以後、「キャッシュファイル」（コピーファイル）という。
【００２７】
セクター位置づけ部１５は、ヘッド１３をセクター指定でキャッシュパーティション内の全てのセクターに位置付ける。
【００２８】
キャッシュ位置計算部１６は、オリジナルファイルの位置を元にキャッシュファイルの位置を決める計算を行なう。
【００２９】
キャッシュ管理部１２は、上記のインデックス情報を更新する機能に加え、磁気テープ２１上の最後のラップをキャッシュパーティションとして生成する機能と、キャッシュパーティションにコピーするオリジナルファイルを決定する機能と、キャッシュ位置計算部１６にオリジナルファイルの情報を送り、キャッシュファイルの位置を受け取ってから、セクター位置づけ部１５に位置づけを指示して、ファイルをコピーする機能を有する。
【００３０】
また、制御部１１は、各種制御を実行する機能を有すると共に、キャッシュ管理部１２にコピー開始を指示する機能を持つ。
【００３１】
ここで、コピー条件とコピー先位置をより具体的に説明する。例えば、マウント直後などヘッド１３が磁気テープ２１の始端付近にある場合、アクセス頻度の高いファイルは始端付近に記録されているのが好ましい。そこで、インデックス情報を、例えば図３に示すように、ファイル３０、記憶位置３１、データ長３２、アクセス回数３３及びキャッシュファイルの記録位置を示すキャッシュ位置３４を有するように構成する。そして、このようなインデックス情報を有する場合において、キャッシュ管理部１２が、始端から遠くかつアクセス頻度が高いファイルをキャッシュパーティションの始端付近にコピーする動作を、図１６を参照して説明する。なお、コピー動作はカートリッジ２０のデマウント動作を契機とする。
【００３２】
制御部１１は、インデックス情報を読み出して、キャッシュ情報を全てクリアする（Ｓ１００１）。続いて、キャッシュ管理部１２は、アクセス回数及びセクター位置がキャッシュパーティションへのコピー条件を満たすか否かを判断する（Ｓ１００２）。コピー条件は、例えば、コピー条件アクセス回数の閾値を２００回以上、セクターの閾値を５００以上とする。キャッシュ管理部１２は、当該コピー条件に一致するならば（Ｓ１００２：Ｙｅｓ）、キャッシュ位置計算部１６からコピー先のキャッシュ位置（始端付近）を受け取り、キャッシュパーティションの始端付近にファイルをコピーし、キャッシュ位置３４にキャッシュファイルの記録位置を設定する（Ｓ１００３）。キャッシュ管理部１２が、以上の処理を全ファイルについて繰り返した後、コピー処理は完了となる（Ｓ１００４：Ｙｅｓ）。
【００３３】
以上のようなコピー動作が、図３に示したインデックス情報に基づいて実行されると、コピーされるファイルは＃７０になるので、図１７に示すようにキャッシュパーティションにファイル＃７０がコピーされる。また、キャッシュ管理部１２は、図１８に示すように、キャッシュ位置３４に「往路セクター１」を書き込む。
【００３４】
図１９は、磁気テープ装置１のキャッシュ管理部１２によるファイルアクセス処理を説明するためのフローチャートである。まず、図２０に示すように、現在、ヘッド１３がファイル先頭に位置付けされており（図２０の符号６１）、また、キャッシュファイルとしてファイル＃７０がコピーされているとする。制御部１１は、上位装置２からファイル＃７０への位置付け命令を受信すると、現在のヘッド１３の位置がオリジナルファイルよりキャッシュファイルの方が近いかどうかを判断する（Ｓ１１０１）。例えば制御部１１は、キャッシュファイルの方が近いと判断すると（Ｓ１１０１：Ｙｅｓ）、キャッシュ管理部１２はヘッド１３をキャッシュパーティションのファイル＃７０に位置付ける（Ｓ１１０２）（図２０の符号６２）。その後、読み出し命令を受信した制御部１１は、キャッシュ管理部１２を介してファイル＃７０を読み出し、上位装置２に送信する（Ｓ１１０４）。そして、制御部１１はインデックス情報のアクセス回数３３を増加させ（Ｓ１１０５）、処理を終了する。
【００３５】
以上のように、キャッシュ管理部１２は、アクセス頻度が高く磁気テープ２１の始端から遠いファイルを選択し、キャッシュパーティションにコピーする処理を行なう。さらに、オリジナルファイルとキャシュファイルのうち、ヘッド１３から近いファイルを選択してアクセスすることで効果的にアクセス時間の短縮を図ることができる。
【００３６】
しかしながら、上記の方法を用いてアクセス時間の短縮を図った場合において、カートリッジ２０のマウント直後などヘッド１３が磁気テープ２１の始端付近にある場合には効率良くファイルにアクセスできるが、磁気テープ２１がロードされ続ける環境下では、ヘッド１３が始端付近にあるとは限らず、必ずしも効率良くファイルへのアクセス時間を短縮できないという課題が残されている。
【００３７】
以下では、当該課題を解決するために、磁気テープ２１がロードされ続ける環境下においても、上記のセクター位置づけ部１５、およびキャッシュ位置計算部１６を用いてキャッシュ管理部１２がオリジナルファイルのうちアクセス頻度が高く、且つ、一定回数のアクセス回数があったファイルを、キャッシュファイル（コピーファイル）としてキャッシュパーティションに作成することにより、アクセス時間の短縮を図ることができる磁気テープ装置１について詳細に説明する。
【００３８】
図３は、インデックスパーティションに記録されるインデックス情報の説明図である。インデックスパーティションには、ファイル名３０、記録位置３１、データ長３２、キャッシュ位置３３が対応づけられてインデックス情報として記録される。このインデックス情報を元にして、磁気テープ装置１は、磁気テープ２１に格納されるファイルにアクセスできるようになっている。
【００３９】
ここで、キャッシュ位置計算部１６の計算方法について、図４を用いて詳細に説明する。長大な磁気テープ２１では、ヘッドの立ち上がりの時間と停止の時間がほとんど無視できるため、ほぼ等速度でヘッド１３が移動すると考えられる。したがって、ファイルへのアクセス距離を短縮すればファイルアクセス時間を短縮できる。その方法を以下で説明する。
【００４０】
図４は、ヘッド１３の位置（ｘ軸）に対してオリジナルファイルまたはキャッシュファイルのいずれか近い方へのアクセス距離（ｙ軸）を示すグラフである。同図において、dは、オリジナルファイルの位置を示す。また、ｃは、キャッシュファイルの位置を示す。さらに、Lは、磁気テープ２１の全長を示す。dとcとは、位置L／２を挟んだ位置に配置する必要があるため、dとcの取り得る値はｃ＜ｄの場合には０≦ｃ＜Ｌ／２，Ｌ／２≦ｄ＜Ｌであり、ｄ＜ｃの場合は、０≦ｄ＜Ｌ／２，Ｌ／２≦ｃ＜Ｌである。図４はｃ＜ｄの場合を示している。
【００４１】
ここで、平均アクセス距離Ｌｎ１は、図４のグラフとｘ軸（ｘ＝０，ｘ＝Ｌ）とに囲まれた総面積をＬで割ることで求められ、平均アクセス距離Ｌｎ１を最小にするｄとｃとの関係式は以下の通りとなる。
Ｌｎ１（ｄ，ｃ）
＝総面積／Ｌ
＝（ｃ2／２＋（ｄ−ｃ）2／４）＋（Ｌ−ｄ）2／２）／Ｌ
＝（（３（ｃ−ｄ／３）2＋（２ｄ2／３）＋２（Ｌ−ｄ）2）／４）／Ｌ
最小値ｃ＝ｄ／３
【００４２】
同様に、ｄ＜ｃの場合（０≦ｄ＜Ｌ／２，Ｌ／２≦ｃ＜Ｌ）も平均アクセス距離Ｌｎ２が最小になるｄとｃとの関係式を求めることができる。
Ｌｎ２（ｄ，ｃ）
＝総面積／Ｌ
＝（ｄ2／２＋（ｃ−ｄ）2／４＋（Ｌ−ｃ）2／２）／Ｌ
＝（（３（ｃ−ｄ／３）−２Ｌ／３）2＋２（Ｌ−２ｄ）2／３＋４ｄＬ／３）／４）／Ｌ
最小値ｃ＝ｄ／３＋２Ｌ／３
【００４３】
よって、キャッシュファイルの位置ｃを求めるために、キャッシュ位置計算部１６が行なう計算式は以下の式となる。
ｃ＝ｄ／３＋２Ｌ／３，０≦ｄ≦Ｌ／２                              ・・・（１）
ｃ＝ｄ／３，Ｌ／２＜ｄ≦Ｌ                                        ・・・（２）
【００４４】
また、このときの平均アクセス距離Ｌｎ１，Ｌｎ２は、それぞれｄを用いて以下のようになる。
Ｌｎ２（ｄ）
＝（（２（Ｌ−２ｄ）2／３＋４ｄＬ／３）／４）／Ｌ，０≦ｄ≦Ｌ／２  ・・・（３）
Ｌｎ１（ｄ）
＝（（（２ｄ2／３）＋２（Ｌ−ｄ）2）／４）／Ｌ，Ｌ／２＜ｄ≦Ｌ      ・・・（４）
【００４５】
以上が往路側の計算式であるが、復路側の計算式も磁気テープ終端を位置Ｌ、磁気テープ始端を位置０とした場合、往路側と同様な計算式となる。このため、往路側の計算式の詳細な説明は省略する。
【００４６】
次に、磁気テープ装置１の動作を説明する。図５は磁気テープ装置１のキャッシュコピー処理開始前の状態を示す。なお、図示及び説明を簡略化するために、磁気テープ２１のキャッシュパーティション及びデータパーティションについて１ラップ分のみを図に示している。
【００４７】
図５に示す磁気テープ２１の状態は、第２ラップの往路セクター1から第２ラップの復路セクター1まで計５００個のファイル♯１〜５００が記録されている状態であり、さらに、ファイル♯７０、及びファイル♯５００において、キャッシュファイルがなく、次のファイルアクセスでファイルアクセス回数がキャッシュファイルにコピーする条件に達する状態と定義する。
【００４８】
まず、図２〜図７、および図８、図９のフローチャートを参照して、本実施の形態におけるキャッシュファイルのコピー動作をファイル♯７０へのファイルアクセス処理を用いて説明する。
【００４９】
図８のフローチャートに示すように、制御部１１は、ファイル♯７０のキャッシュファイルがないと判定（Ｓ８０１：Ｎｏ）した後、オリジナルファイルにヘッド１３を位置づけし（Ｓ８０４）、ファイルの読み出しを行なう（Ｓ８０５）。次に、制御部１１は、キャッシュ管理部１２にキャッシュコピー処理を指示し（Ｓ８０６）、この処理を終了する。
【００５０】
制御部１１からのキャッシュコピー開始が指示された場合、キャッシュ管理部１２は、キャッシュコピー処理を開始する。図９のフローチャートに示すように、キャッシュ管理部１２は、ファイル♯７０をキャッシュファイルにコピーするか否かを判定する（Ｓ９０１）。判定の条件は、本実施の形態においては、当該ファイルのキャッシュファイルがなく、かつ、当該ファイルのアクセス回数が所定回数（コピー契機）になっているか否かが条件となる。上記のように、ファイル♯７０のキャッシュファイルがなく、かつ、ファイル♯７０のアクセス回数がキャッシュファイルにコピーするアクセス回数に到達する為、キャッシュファイルのコピーをすると判定する（Ｓ９０１：Ｙｅｓ）。なお、コピー開始の条件を満たさない場合は（Ｓ９０１：Ｎｏ）、この処理は終了する。
【００５１】
次に、キャッシュ管理部１２は、キャッシュ位置計算部１６に、オリジナルファイルの記録位置３１の情報を渡す。そして、キャッシュ位置計算部１６は、ｄ＝７５０から上述の（２）式を用いてｃ＝２５０をファイル♯７０のキャッシュファイルの位置として求める（Ｓ９０２）。
【００５２】
キャッシュ管理部１２は、キャッシュ位置計算部１６から得られたファイル♯７０のキャッシュファイルの位置（セクター２５０）を受けとり、当該キャッシュファイル位置に既存のキャッシュファイルが配置されているかインデックス情報を用いて確認し、配置されている場合は、既存のキャッシュファイルのインデックス情報（キャッシュ位置３３）をクリアする（Ｓ９０３）。これにより、当該キャッシュファイル位置に格納されている有効なキャッシュファイルは削除される。
【００５３】
次に、キャッシュ管理部１２は、セクター位置づけ部１５にセクター２５０へヘッド１３を位置づけるように指示し、オリジナルファイルをコピーする（Ｓ９０４）。
【００５４】
最後に、キャッシュ管理部１２は、インデックス情報のキャッシュ位置３３にキャッシュファイルの記録位置を設定し（Ｓ９０５）、ファイルアクセス処理が終了する。
【００５５】
ファイル♯５００にファイルアクセスする場合も同様に、ファイル読み出しとキャッシュファイルのコピーを行なう。ただし、キャッシュファイルの位置を求めるとき、キャッシュ位置計算部１６は、ファイル♯５００の記録位置３１から、ｄ＝１なので、上記の（１）式を用いて、ｃ＝６６７をファイル♯５００のキャッシュファイルの位置として求める。
【００５６】
次に図６と図８、図９のフローチャートを参照して、上記のステップＳ８０１において、キャッシュファイルがあると判定した場合の処理を説明する。なお、ファイルシ♯７０とファイル♯５００のファイルアクセスは同様であるため、ここでは、ファイル♯７０にファイルアクセスする場合を説明する。
【００５７】
図８のフローチャートに示すように、ヘッド１３が磁気テープ２１の中央付近に位置づいており（図６の符号６１）、また、キャッシュファイルとしてファイル♯７０がコピーされているとする。この場合、キャッシュファイルがあると判定し（Ｓ８０１：Ｙｅｓ）、制御部１１はファイル読み出しを行なう際に、現在のヘッド１３の位置がオリジナルファイルよりキャッシュファイルの方が近いかどうかを判断する（Ｓ８０２）。
【００５８】
キャッシュファイルの方が近いため（Ｓ８０２：Ｙｅｓ）、キャッシュ管理部１２は、インデックス情報格納部１４からファイル♯７０のキャッシュ位置３３を読み出し、セクター位置づけ部１５にセクター指定で位置づけを指示し、ヘッド１３をキャッシュパーティションのファイル♯７０に位置づけし（Ｓ８０３，図６の符号６２）、ファイルの読み出しを行なう（Ｓ８０５）。
【００５９】
次に、制御部１１は、キャッシュ管理部１２にキャッシュコピー処理を指示する（Ｓ８０６）。キャッシュ管理部１２は、キャッシュコピー処理を開始した場合、当該ファイルをキャッシュファイルにコピーするか否かを判定する（Ｓ９０１）。その結果、当該ファイルのキャッシュファイルは既に存在するため、キャッシュ管理部１２は、キャッシュファイルのコピーは行わず（Ｓ９０１：Ｎｏ）、ファイルアクセス処理を終了する。
【００６０】
以上のように説明した磁気テープ装置１によると、頻繁に磁気テープ２１をマウントする環境ではなく、磁気テープ２１がロードされ続ける環境において、本実施の形態の磁気テープ装置１の平均アクセス距離はファイル♯７０の場合は上記（４）式を用いて、１２５セクターになり、ファイル♯５００の場合は、上記（３）式を用いて、およそ１６６セクターとなる。
【００６１】
以上から、磁気テープ装置１は、キャッシュパーティションを設け、オリジナルファイルをキャッシュパーティションにコピーする際に、平均アクセス距離が最短となる位置を計算して配置することによって、磁気テープ装置１のファイルアクセス時間を短縮できる。
【００６２】
これに対し、既述の図１６乃至図２０を用いて説明した磁気テープ装置における、平均アクセス距離を検証する。
【００６３】
上記のような構成とした場合の平均アクセス距離Ｌｓ１，Ｌｓ２はそれぞれ、Ｌｎ１の式に対して、ｃ＝０として求められ、Ｌｎ２の式に対して、ｃ＝Ｌで求めることができる。Ｌｓ１，Ｌｓ２の計算式は以下の通りである。
Ｌｓ１（ｄ）
＝（（ｄ２＋（Ｌ−ｄ）２／２）／４）／Ｌ                            ・・・（５）
Ｌｓ２（ｄ）
＝（（３（Ｌ−ｄ）／３）2＋２（Ｌ−２ｄ）2／３＋４ｄＬ／３）／４）／Ｌ・・（６）
よって、平均アクセス距離は、ファイル♯７０の場合はＬｓ１の式を用いて、およそ１７２セクターになり、ファイル♯５００の場合は、Ｌｓ２の式を用いて、およそ２５０セクターとなる。したがって、本第１の実施の形態の磁気テープ装置１は、上記構成をした場合の磁気テープ装置の平均アクセス距離と比較して平均アクセス距離が短くなる。このため、磁気テープ装置１は、磁気テープ２１がロードされ続ける環境下で、ヘッド１３が始端付近にあるとは限らない場合でも、ファイルへのアクセス時間を短縮することができる。この磁気テープ装置１は、複製先となる磁気テープを別途設けずに、また、大容量の不揮発性メモリも必要しないため、ファイルへのアクセス時間の短縮を低コストで実現することができる。
【００６４】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。上記の第１の実施の形態では、キャッシュファイルを1個コピーする場合を説明しているが、本第２の実施の形態ではさらにもう１つのキャッシュファイルをコピーすることにより平均アクセス距離をさらに減らすことを目的とする。なお、本第２の実施の形態の磁気テープ及び磁気テープ装置の構成は図１と同じであるため、図示及び詳細な説明を省略し、同一の構成には同一の符号を付して説明する。
【００６５】
以下では、磁気テープ装置１の構成要素の動作で、上記の第１の実施の形態と異なる点を説明する。インデックス情報には、図１０に示すように第一キャッシュ位置３３と第二キャッシュ位置３４のテーブルを追加し、２つのキャッシュファイルの位置を示す情報が含まれる。また、キャッシュ位置計算部１６は、オリジナルファイルの位置から２つのキャッシュファイルの位置を計算式に基づいて求める機能を有する。
【００６６】
以下、その計算式について詳細に説明する。オリジナルファイルの位置をｄ、第一キャッシュファイルの位置をｃ１、第二キャッシュファイルの位置をｃ２（ｃ１＜ｃ２）とし、磁気テープ２１のテープ長をLとした場合、２つのキャッシュファイルの配置方法として、以下の３つのケースが考えられる。
ケース１：ｃ１＜ｃ２＜ｄ
ケース２：ｃ１＜ｄ＜ｃ２
ケース３：ｄ＜ｃ１＜ｃ２
なお、ケース３はケース１とＬ／２について対称なケースであるので、以下ではケース１とケース２の場合を考える。
【００６７】
図１１は上記のケース１において、オリジナルファイルとキャッシュファイルとを配置した場合のヘッドの位置とファイルへのアクセス距離をグラフにしたものである。上記の図４のグラフと同様に、ｘ軸とｘ＝０，ｘ＝Ｌに囲まれた総面積をＬで割った値が平均アクセス距離Ｌｍ１であり、以下の式となる。
Ｌｍ１（ｄ，ｃ１，ｃ２）
＝｛（ｃ１−０）2／２＋（ｃ２−ｃ１）2／４＋（ｃ２−ｄ）2／４＋（Ｌ−ｄ）2／２｝／Ｌ                                                                ・・・（７）
このＬｍ１はｃ１，ｃ２の二次関数であるため、最小になるｃ１，ｃ２は、
ｃ１＝ｃ２／３
ｃ２＝（ｄ＋ｃ１）／２
と求めることができる。すなわち、
最小値ｃ１＝ｄ／５
最小値ｃ２＝３ｄ／５
が平均アクセス距離を最短にするキャッシュファイルの位置であり、Ｌｍ１はｄを用いて表現した場合、
Ｌｍ１（ｄ）＝（６ｄ2−１０Ｌｄ＋５Ｌ2）／１０Ｌ
となる。
同様に、ケース２は、図１２のグラフから平均アクセス距離Ｌｍ２は以下の式となる。
Ｌｍ２（ｄ，ｃ１，ｃ２）
＝｛（ｃ１−０）2／２＋（ｃ１−ｄ）2／４＋（ｄ−ｃ２）2／２＋（Ｌ−ｃ２）2／２）｝／Ｌ                                                          ・・・（８）
Ｌｍ１と同様に、Ｌｍ２が最小になるｃ１，ｃ２およびＬｍ２は以下のように求めることができる。
最小値ｃ１＝ｄ／３
最小値ｃ２＝（２Ｌ＋ｄ）／３
Ｌｍ２（ｄ）＝（２ｄ2−２Ｌｄ＋Ｌ２）／６Ｌ
【００６８】
次に、ケース１とケース２の境界を求める。Ｌｍ１＝Ｌｍ２が成り立つ時のｄがその境界であり、以下の式となる。
ｄ＝（５−√５）Ｌ／４
すなわちケース１は、（５−√５）Ｌ／４＜ｄ＜Ｌの場合である。同様に、ケース３のｃ１，ｃ２，Ｌｍ３、及び境界を求める。
【００６９】
以上から、キャッシュ位置計算部１６がもつオリジナルファイルの位置ｄからキャッシュファイルｃ１，ｃ２の位置を求める計算式は以下のとおりである。
ケース１の場合、
ｃ１＝ｄ／５，ｃ２＝３ｄ／５（５−√５）Ｌ／４＜ｄ＜Ｌ
ケース２の場合、
ｃ１＝ｄ／３，ｃ２＝（２Ｌ＋ｄ）／３（√５−１）Ｌ／４＜ｄ＜（５−√５）Ｌ／４
ケース３の場合、
ｃ１＝（２Ｌ＋３ｄ）／５，ｃ２＝（４Ｌ＋ｄ）／５×０＜ｄ＜（√５−１）Ｌ／４
【００７０】
なお、磁気テープ装置１の他の構成要素の動作は上記実施の形態１と同様であるため詳細な説明を省略する。
【００７１】
ここで、図１３、図１４を参照し、かつ、図１０インデックス情報のうちファイル♯７０がキャッシュ対象であるとする。キャッシュ位置計算部１６は、Ｌ＝１０００，ｄ＝７０，及び上記のケース１の計算式を用いて、
第１キャッシュファイル＝ｃ１＝１５０
第２キャッシュファイル＝ｃ２＝４５０
と計算する。
【００７２】
また、セクター位置づけ部１５は、キャッシュパーティションの該当セクターにヘッド１３を順次位置づけ、それぞれにオリジナルファイルのコピーファイルを作成（記録）する。その後、キャッシュ管理部１２は、図１５に示すように、ファイル♯７０の第一キャッシュ位置３３に“”往路セクター１５０“、第二キャッシュ位置３４に”往路セクター４５０“とインデックス情報を書き込む。なお、ファイルアクセス処理は上記の第１の実施の形態と同様であるため説明は省略する。
【００７３】
オリジナルファイルの位置dがセクター７５０であるとした場合、第１の実施の形態の磁気テープ装置１の平均アクセス距離は上記のとおり１２５セクターであるが、本第２の実施の形態の磁気テープ装置１によると、上記Ｌｍ１の計算式からd=７５０を代入し、Ｌｍ１＝８７．５セクターとなる。したがって、本第２の実施の形態の磁気テープ装置１によると、キャッシュファイルを２つに増やすことでファイルアクセス時間を短縮する効果をさらに奏することができる。
【００７４】
なお、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、その実施に際して様々な変形が可能である。
【００７５】
上記実施の形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【００７６】
（付記１）
磁気ヘッド部によりファイルを磁気テープに記録する磁気テープ装置であって、
オリジナルファイルを記録する第１パーティションと、前記オリジナルファイルのコピーファイルを記録する第２パーティションとを前記磁気テープに作成するパーティション作成手段と、
前記コピーファイルを前記第２パーティションに作成する場合、当該コピーファイルの記録位置を、前記磁気ヘッド部からの平均アクセス距離が最短位置になるように決定する決定手段と、
前記第２パーティションの前記決定手段で決定した記録位置に前記コピーファイルを記録するコピーファイル記録手段と、
を備え、
前記磁気テープに記録済みのファイルにアクセスする場合、当該ファイルのコピーファイルが記録済みのときは、前記オリジナルファイル及び前記コピーファイルのうち当該アクセス時の前記磁気ヘッド部の位置に近い記録位置のファイルにアクセスすることを特徴とする磁気テープ装置。
【００７７】
（付記２）
前記パーティション作成手段は、前記オリジナルファイル及び前記コピーファイルの記録位置が記録される第３パーティションを作成し、
前記記録済みのファイルへのアクセスは、前記第３パーティションに記録済みの情報に基づいて行なうことを特徴とする付記１に記載の磁気テープ装置。
【００７８】
（付記３）
前記コピーファイル記録手段は、前記オリジナルファイルへのアクセス回数が所定回数以上となった場合に、前記オリジナルファイルのコピーファイルを前記第２パーティションの前記決定手段が決定する記録位置に記録することを特徴とする付記１又は２に記載の磁気テープ装置。
【００７９】
（付記４）
前記決定手段は、前記平均アクセス距離を最短位置にするためにコピーファイルを記録する記録位置を複数決定し、
前記コピーファイル記録手段は、前記第２パーティションの前記決定した複数の記録位置にそれぞれコピーファイルを記録することを特徴とする付記１乃至３のいずれか一項に記載の磁気テープ装置。
【００８０】
（付記５）
磁気ヘッド部によりファイルを磁気テープに記録する磁気テープ装置のファイルアクセス方法であって、
前記磁気テープは、オリジナルファイルを記録する第１パーティションと、前記オリジナルファイルのコピーファイルを記録する第２パーティションとが作成されており、
前記コピーファイルを前記第２パーティションに作成する場合、当該コピーファイルの記録位置を、前記磁気ヘッド部からの平均アクセス距離が最短位置になるように決定するステップと、
前記第２パーティションの前記決定した記録位置に前記コピーファイルを記録するステップと、
前記磁気テープに記録済みのファイルにアクセスする場合、当該ファイルのコピーファイルが前記第２パーティションに記録済みか否かを判定するステップと、
前記ステップでコピーファイルが記録済みであると判定した場合、前記オリジナルファイル及び前記コピーファイルのうち当該アクセス時の前記磁気ヘッド部の位置に近い記録位置のファイルにアクセスするステップと、
を有することを特徴とする磁気テープ装置のファイルアクセス方法。
【００８１】
（付記６）
前記磁気テープは、前記オリジナルファイル及び前記コピーファイルの記録位置が記録される第３パーティションが作成されており、
前記記録済みのファイルへのアクセスは、前記第３パーティションに記録済みの情報に基づいて行なうことを特徴とする付記５に記載のファイルアクセス方法。
【００８２】
（付記７）
前記コピーファイルを記録するステップは、前記オリジナルファイルへのアクセス回数が所定回数以上となった場合に、前記オリジナルファイルのコピーファイルを前記第２パーティションの前記決定する記録位置に記録することを特徴とする付記５又は６に記載のファイルアクセス方法。
【００８３】
（付記８）
前記決定するステップは、前記平均アクセス距離を最短位置にするためにコピーファイルを記録する記録位置を複数決定し、
前記コピーファイルを記録するステップは、前記第２パーティションの前記決定した複数の記録位置にそれぞれコピーファイルを記録することを特徴とする付記５乃至７のいずれか一項に記載のファイルアクセス方法。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、パーティション分割ができる磁気テープ媒体のファイル読み出し機能を有する磁気テープ装置及びこれのファイルアクセス方法に適用できる。
【符号の説明】
【００８５】
１・・・磁気テープ装置
２・・・上位装置
１１・・・制御部
１２・・・キャッシュ管理部
１３・・・ヘッド
１４・・・インデックス情報格納部
１５・・・セクター位置付け部
１６・・・キャッシュ位置計算部
２０・・・カートリッジ
２１・・・磁気テープ
【図１】
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【図２０】
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【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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