JP2587447B2

JP2587447B2 - ソート処理装置

Info

Publication number: JP2587447B2
Application number: JP63082160A
Authority: JP
Inventors: 尚彦清水; 裕治源代; 潔矢田; 哲司佐藤; 英昭武田; 秀樹福岡
Original assignee: Hitachi Ltd; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Hitachi Ltd; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1988-04-05
Filing date: 1988-04-05
Publication date: 1997-03-05
Anticipated expiration: 2012-03-05
Also published as: JPH01255030A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、ソート処理装置に係り、特に、ソート、済
みレコード列として出力されるレコードが、直前に出力
されたレコードと重複しているか否かを検出し、重複が
検出された場合その出力レコードに重複フラグを付与す
ることによつて、レコードの重複を判別可能としたソー
ト処理装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、データベース処理で扱う個々のデータをレコ
ードという。レコードの件数が極めて大きい場合や、複
数のデータベースを処理対象とするソート処理は、汎用
の電子計算機で実行すると膨大な時間を必要とする。こ
のため、データベース処理の一部あるいは全体を直接ハ
ードウエアで実行して高速化するソート処理装置に関す
る従来技術が、例えば特開昭61−42031号公報に開示さ
れて知られている。

第３図は前記従来技術によるソート処理装置の構成を
示すブロツク図である。第３図において、11はソート回
路、12はバツフアメモリ、50は制御回路、51は入力レジ
スタ、52は出力レジスタ、53はバンクアドレス発生回
路、54はソート入出力切替回路、55は読出しアドレス発
生回路、56は書込みアドレス発生回路、57はアドレス切
替回路、58はデータ切替回路、59は切替制御線（ST）、
60はバンクアドレス線（BA）、61はＩ相信号線（Ｉ）、
62はII相信号線（II）、63は状態制御線（INT）、64は
ソート入出力切替信号線（PUP）、65は入力制御線（PUS
H）、66は出力制御線（POP）、67はデータ入出力線（DI
O）である。

第３図に示すソート処理装置において、ソート回路11
は、ｋ個のレコードを格納して、格納したレコードを相
互に比較して、格納したｋ個のレコードの内で最大ある
いは最小となるレコードを出力する。バツフアメモリ12
は、ソート回路11を用いてソートしたソート済みのレコ
ード列を格納するための記憶回路である。

ソート処理過程は、初期ソート段階とマージ段階とか
らなり、切替制御線（ST）59によつて指定される。初期
ソート段階は、大量な件数のソート対象レコードを、ソ
ート回路11の容量分のレコード件数を単位としてソート
回路11でソートし、その結果をソート済みのレコード列
としてバツフアメモリ12内に格納する処理である。

マージ段階は、初期ソート段階でバツフアメモリ12内
に格納した複数のレコード列を、ソート回路11を用いて
マージする処理である。このマージ段階において、一度
にマージできるレコード列の数は、ソート回路11の容量
によつて規定され、ソート回路11の容量がｋ個のレコー
ドを格納できれば、ｋ個のレコード列を一度にマージで
きる。

初期ソート段階でバツフアメモリ内に格納するレコー
ド列は、ソート回路で一度にソートできるレコード数ｋ
に等しいことから、第３図に示すソート処理装置は、初
期ソート段階とマージ段階によつて、最大k²個のレコー
ドを一度にソート出来る。k²個を越えるレコードをソー
トするには、前記のマージ段階で得られた出力レコード
列を再度バツフアメモリに格納し、最大k²個のレコード
からなるレコード列を再度ソート回路11を用いてマージ
することで実現することができる。

このようにして、一度にｋ個のレコード列をマージす
るマージ処理を、初期ソート段階も含めてｉ段階繰り返
すことによつて、最大kⁱ個のレコードをマージすること
が出来る。すなわち、第３図に示す従来技術によるソー
ト処理装置は、上述したマージ処理を繰り返すことによ
つて、ほぼバツフアメモリの容量で決まるレコード件数
までソートすることが出来る。

以上の説明では、１個のバツフアメモリと１個のソー
ト回路を用いて、段階的なマージ処理を繰り返す方法を
示したが、第３図に示す如くソート処理回路を複数個用
いてパイプライン的に動作させ、更に高速にソートする
方法も既に知られている。この種の方法として、１段当
りのマージ処理回路のハード量を削減するために、ｋ＝
２とした２ウエイマージが一般的に知られている。

ところで、データベース処理では、処理対象とするデ
ータベースの中から所望の条件を満足するレコードを選
択する処理、あるいは、複数のデータベースを対象に所
望の条件に基づいて併合する処理等が多用されている。
これらの処理を矛盾なく実行するには、レコードを相互
に比較して、その内容が一致しているレコード、即ち、
所定の条件に基づいて２個のレコードを比較したとき、
その内容が一致していて相互に判別できないような状態
にあるとき、それらのレコードは重複していると称し
て、１個のレコードにまとめる重複レコードの除去（あ
るいは単に重複除去という）を行うのが一般的である。

重複レコードを除去するには、レコードが重複してい
ることを判定するための重複検出機構と、重複レコード
の出力を抑止する機構が必要である。重複レコードを検
出し除去する方法としては、例えば、K.Iwata et alに
よる「デザインアンドインプレメンテーシヨンオ
ブアトウーウエイマージソーターアンド
イツツアプリケーシヨントウリレイシヨナルデー
タベースプロセツシング」（アイシーオーテイ
ーテクニカルレポートテイーアール 066,198
4）（“Design and Implementation of a Two−Way Mer
ge−Sorter and its Application to Relatinal Databa
se Processing"（ICOT Technical Report TR−066,198
4））に開示されている方法を挙げることが出来る。

第４図は、この方法を用いる従来技術による装置を示
すブロツク図である。第４図において、70は入力回路、
71はソート処理回路、72はマージヤ、73から75は12個の
ソーテイングセル、76はソーテイングチエツカ、77は共
通制御線である。

第４図に示す従来技術における重複除去の手順は、12
個のソーテイングセル（73から75）からなるソート処理
回路71で入力レコードをソートした後に、その後段に配
置したソーテイングチエツカ76によつて、相連続したレ
コードの重複を検出し、その検出結果を、ソート処理装
置71の後段に配置したマージヤ72に与えて、ここで重複
レコードの出力を抑止するものである。

即ち、この従来技術は、ソート処理装置の最終出力段
に重複レコードを検出するソーテイングチエツカを配置
し、更にソート処理装置の次段に重複除去を行うマージ
ヤを設けた構成を有するものである。

〔発明が解決しようとする課題〕前記第３図に示す従来技術は、重複レコードの検出，
除去について配慮されすおらず、重複レコードを検出，
除去することができないという問題点を有し、第４図に
示す従来技術は、重複レコードを検出し、除去するため
の専用回路をソート処理装置の最終出力段に設けている
ことから、ソート処理装置のハード量が増大し、回路が
複雑になるという問題点があつた。

本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決し、ソ
ート処理装置内に簡便な回路を追加して、ソート処理中
に重複レコードを検出できる機構を備えたソート処理装
置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によれば、前記目的は、ｋが１より大きな整数
であるとき、最大ｋ個のレコードを格納でき、そのうち
から最大あるいは最小となるレコードを抽出するソート
手段と、あらかじめソートされたレコード列を格納する
レコード格納手段とを有し、前記レコード格納手段に格
納された複数のレコード列を、１個のソート済みレコー
ド列にマージして出力するソート処理装置に於て、前記
ソート手段からの出力レコードが、該出力レコードの直
前の出力レコードと重複しているか否かを検出する重複
検出手段を該ソート手段内に具備し、その検出結果を該
出力レコードに重複フラグとして付与して前記レコード
格納手段に格納し、前記重複検出手段の出力と前記重複
フラグとによつて、レコードの重複を判別可能とするこ
とにより達成される。

〔作用〕

本発明のソート処理装置は、ソート手段からの出力レ
コードが、直前に出力されたレコードと重複しているか
否かを検出する重複検出手段をソート手段と同時に実現
し、検出結果を出力レコードに重複フラグとして付与し
て前記レコード格納手段に格納している。これにより、
前記重複検出手段の出力と、前記ソート手段からの出力
レコードに付与された重複フラグとによつて、レコード
の重複を判別することが可能となる。この結果、ソート
手段に僅かな回路を付加することによつて、重複レコー
ドを検出し、従来、ソート処理装置の最後段あるいは出
力部に設けていた重複検出の為の回路を不要とすること
ができる。

〔実施例〕

以下、本発明によるソート処理装置の一実施例を図面
に基づいて詳細に説明する。

第１図は本発明のソート処理装置の一実施例のソート
回路を示す構成図、第２図はその動作を説明する図であ
る。第１図において、21は比較転送ユニツト（以下、単
に「ユニツト」ともいう）、22はメモリ、23はデータ転
送路、24は比較器、25は比較結果保持フラグ、26はデー
タ転送路切替信号、27は左データ転送線、28は右データ
転送線、29はメモリデータ線、30は比較結果出力線、31
はオアゲート、32は重複検出信号、33は切換回路であ
る。

本発明の一実施例は、第３図に示すソート処理装置に
適用されるものであつて、第３図におけるソート回路11
の構成に特徴を有する。従つて、以下の説明は、ソート
回路11を中心に行う。

ソート回路11は、２個のレコードを格納するメモリ22
とレコード間の比較を行う比較器24等からなる比較転送
ユニツト21の１次元アレイからなり、ソート回路全体で
ｋ個のレコードを格納して比較・転送処理を行ない、格
納したレコードの内で最大あるいは最小となるレコード
を抽出して出力する機能を実現するものである。比較転
送ユニツト21の夫々は、３組の比較回路を有する比較器
24と、２個のレコードを格納するメモリ22と、切換回路
33を有するデータ転送路23と、比較結果保持フラグ25
と、オアゲート31とにより構成される。

メモリ22は、ユニツト当り２個のレコードを格納する
為に内部をMA.MBに２分割し、それぞれメモリデータ線2
9によつてデータ転送路23に接続されている。データ転
送路23は、前述のメモリデータ線29、左右の２方向に隣
接する比較転送ユニツトとの間で相互にデータ転送を行
う左データ転送線27、右データ転送線28、レコードの双
方向転送を実現するための切替回路33等で構成される。

比較器24は、データ転送路23によつて相異なる２個の
レコードを入力して所定の規則に基づいて大小関係を判
定する比較回路３組（A,B,C）からなる。この内、比較
回路Ｃの出力は、比較結果保持フラグ25に設定され、デ
ータ転送路切替信号26として、切替回路33を制御する。
比較回路A,Bは、本発明の実施例における重複検出手段
を実現する回路であり、その出力は、オアゲート31を介
して重複検出信号32を生成し、ソート回路11の外部に出
力される。このようなソート回路11を備えるソート処理
装置は、ソート回路11から出力される重複検出信号32に
よつて、ソート回路11からのレコードの出力を制御し、
重複レコードの出力を抑止する等の処理を容易に行うこ
とができる。

第１図に示すソート回路11におけるレコードの格納
（入力）は、左端の比較転送ユニツト21にソート回路11
の外部からレコードを入力すると共に、１次元アレイ接
続した各比較転送ユニツト間で右方向にレコードの転送
を行うことにより行われる。入力レコードを昇順にソー
トする場合は、各比較転送ユニツトに格納された２個の
レコードの内で大きい方が右に転送され、降順にソート
する場合は、小さい方のレコードが右に転送される。各
比較転送ユニツト21は、右方向への転送で空となつたメ
モリに、左方向から転送されたレコードを格納する。そ
の際、比較転送ユニツトは、転送に関与しないでユニツ
トに留まるレコードと転送によつて入力されるレコード
とを比較し、大小関係から次のレコード転送の対象とな
るレコードを決定する。

レコードの抽出（出力）は、格納時と転送方向を逆に
して、右に隣接する比較転送ユニツト21からレコードを
入力し、左に隣接する比較転送ユニツト21にレコードを
出力することにより行われ、左端のユニツトから、ソー
ト回路11に格納されている全てのレコードに対して最小
あるいは最大となるレコードが出力される。左方向に転
送するレコードは、昇順ソート時には、各ユニツトに格
納された２個のレコードの内で小さい方のレコードであ
り、降順ソート時には大きい方のレコードである。

以上示した格納（入力）と抽出（出力）処理によつ
て、ソート回路内に格納したレコードの内で最大あるい
は最小となるレコードを順次抽出することが可能とな
る。この処理は、従来技術の場合と同様に行われる。

本発明のソート処理装置の特徴である重複レコードの
検出は、上記ソート回路11からのレコードの出力時に、
左端の比較転送ユニツト21で行われる。重複レコードを
検出するための重複検出の内容は、ユニツトから出力さ
れるレコード（以下「出力レコード」という）が、自ユ
ニツトに留まるレコード（以下「残留レコード」とい
う）および自ユニツトに右隣接ユニツトから入力される
レコード（以下「入力レコード」という）と等しい（重
複している）ことを検出することにより行われる。

第１図における出力操作は、比較転送ユニツト21内の
データ転送路23におけるデータ転送路を、右隣接ユニツ
ト21からのレコードをメモリ22に入力し、メモリ22のレ
コードを左に出力するように形成して行う。切換回路33
は、比較回路Ｃの比較結果から求まるデータ転送路切替
信号26によつて、２個に区分されたメモリの何れか一方
に格納されたレコードを選択的に出力する。レコードの
出力時、比較回路Ａは、出力レコードと残留レコードと
の比較を行い、比較回路Ｂは、出力レコードと右データ
転送線28からの入力レコードとの比較を行つて、その重
複を検出する。比較回路Ｃは、残留レコードと入力レコ
ードとの比較を行うものである。比較回路Ａおよび比較
回路Ｂは、２個のレコードを入力として、その一致を判
定する回路であり、通常の論理ゲート、例えば、イクス
クルーシブオアゲートとアンドケートとの組合せによつ
て実現できる。

ソート回路11を構成する左端の比較転送ユニツト21に
おける比較回路Ａと比較回路Ｂの結果は、オアゲート31
によつて、ソート回路11の重複検出信号出力とされる。
比較回路Ｃの結果は、比較結果保持フラグ25に蓄えられ
て、ソート処理が正常に行われるように、データ転送路
23内の切換回路33を制御する。ソート回路11から出力さ
れた重複検出信号32は、対応する重複と判定されたレコ
ードに重複フラグとして付加され、バツフアメモリ12に
格納された後に重複除去等の処理における判断情報とさ
れる。

第２図は、第１図に示した本発明のソート処理装置を
用いて、重複レコードを検出しながらソートする場合の
処理の流れを示すものである。図に示す如く、初期ソー
ト段階、第１マージ段階、第２マージ段階の３段階のマ
ージ処理を行う例であり、３段階の２ウエイマージによ
つて８個のレコードをソートする場合を示している。図
中の表示は、繰り返し使用するソート回路11とバツフア
メモリ12に格納されるレコードを示している。レコード
は、１桁の整数と“−0"あるいは“−1"で示す重複フラ
グからなり、重複フラグが“1"の場合に、そのレコード
が直前に出力したレコードと重複していることを示して
いる。重複フラグは、ソート回路からの重複検出信号に
対応するレコード（即ち重複レコード）に付加される。

すなわち、第１図に示すソート回路11は、初期ソート
段階において、ソートされるレコード列内にある重複レ
コードの検出を行うことができ、また、マージ段階にお
いて、複数個のソート済みレコード列の異なるレコード
列内にある重複レコードの検出を行うことができるもの
である。従つて、初期ソート段階及び複数のマージ段階
によつてソートされたレコード列は、その内部に重複す
るレコードを含む場合、重複しているレコードに必ず重
複フラグが付与された形になつて出力されるので、この
重複フラグを用いることによつて、ソートされたレコー
ド列に対するその後の処理を種々の用途に応じて容易に
実行することができる。

第５図は本発明によるソート回路の他の実施例の構成
図である。第５図において、21Aは重複検出機能付比較
転送ユニツト、21Bは重複検出機能無し比較転送ユニツ
トであり、他の符号は第１図の場合と同一である。

この実施例におけるソート回路は、レコードの重複を
検出する機能を持つた比較転送ユニツト21Aと、該機能
を持たない比較転送ユニツト21Bの複数個とを一次元ア
レイ状に接続して構成され、ソート動作そのものは、第
１図に示したソート回路と全く同様に行われる。そし
て、このソート回路は、レコードの重複を検出する機能
を持つた比較転送ユニツト21Aを、一次元アレイ構造の
ソート回路の左端、すなわち、ソート回路の入出力段に
のみ設けている。この比較転送ユニツト21Aは、第１図
に示すユニツトと全く同様に構成され、全く同様に動作
する。他のレコードの重複を検出する機能を持たない比
較転送ユニツト21Bは、メモリ22内の残留レコードと入
力レコードの比較を行つて、転送すべきレコードを決定
するために切換回路33を制御できればよいので、比較器
24を比較回路Ｃのみで構成することができる。このた
め、第５図の実施例は、第１図の実施例の場合に比較し
て、必要とするハード量を少なくして、第１図の場合と
同様な効果を奏することができる。

前述した本発明の実施例に示す重複検出の結果を用い
て重複レコードを除去する応用では、ソート処理装置の
出力部に、重複フラグに“1"を持つレコードの出力を抑
止する回路を付加することにより実現できる。また、重
複しているレコードの数を計数する応用では、ソート済
みレコード列を入力として、重複フラグが“1"から“0"
に変化するまでのレコード数を計数することにより実現
できる。

前述の本発明の実施例の説明では、ソート回路に比較
転送ユニツトの１次元アレイを用いた場合を示したが、
ｋ個のレコードを格納して、格納したレコードの大小関
係から、最大あるいは最小となるレコードを出力する回
路、例えば、連想メモリ等を用いてソート回路を構成し
て、従来法に示すマージ処理を行う構成であつても、ソ
ート回路から出力するレコードの重複を検査することに
よつて、本発明のソート処理装置の特徴を実現すること
が可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、ｋが１より大
きな整数であるとき、最大ｋ個のレコードを格納でき、
そのうちから最大あるいは最小となるレコードを抽出す
るソート手段と、あらかじめソートされたレコード列を
格納するレコード格納手段とを有し、前記レコード格納
手段に格納された複数のレコード列を、１個のソート済
みレコード列にマージして出力するソート処理装置に於
て、前記ソート手段からの出力レコードが、該出力レコー
ドの直前の出力レコードと重複しているか否かを検出す
る重複検出手段を該ソート手段内に具備しその検出結果
を該出力レコードに重複フラグとして付与することがで
きるので、前記レコード格納手段に出力レコードを格納
した後、前記重複フラグによつて、レコードの重複を判
別することを可能としたソート処理装置を実現できると
いう顕著な効果を奏することができる。

また、本発明のソート処理装置を用いることによつ
て、重複レコードを除去してソートするソート処理装
置、あるいは、重複レコード数を計数するソート処理装
置等を容易に実現できる利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のソート処理装置におけるソ
ート回路を示す構成図、第２図は上記ソート処理装置に
おける重複レコードの検出動作を説明する図、第３図は
従来のソート処理装置の一例を示す構成図、第４図はソ
ーテイングセルの後段にソーテイングチエツカを配置し
て重複検出を行う従来のソート処理装置の一例を示す構
成図、第５図は本発明の他の実施例のソート回路を示す
構成図である。 11……ソート回路、12……バツフアメモリ、21,21A,21B
……比較転送ユニツト、22……メモリ、23……データ転
送路、24……比較器、25……比較結果保持フラグ、26…
…データ転送路切替信号、27……左データ転送線、28…
…右データ転送線、29……メモリデータ線、30……比較
結果出力線、31……オアゲート、32……重複検出信号、
33……切換回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者矢田潔神奈川県秦野市堀山下１番地株式会社日立製作所神奈川工場内 (72)発明者佐藤哲司東京都千代田区内幸町１丁目１番６号日本電信電話株式会社内 (72)発明者武田英昭東京都千代田区内幸町１丁目１番６号日本電信電話株式会社内 (72)発明者福岡秀樹東京都千代田区内幸町１丁目１番６号日本電信電話株式会社内

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】最大ｋ（ｋ＞1:整数）個のレコードを格納
でき、そのうちから最大あるいは最小となるレコードを
順次抽出するソート手段を備えるソート処理装置におい
て、前記ソート手段は、該ソート手段からの出力レコー
ドが、該出力レコードの直前の出力レコードと重複して
いるか否かを検出する重複検出手段を備え、その検出結
果を前記出力レコードに重複フラグとして付与すること
を特徴とするソート処理装置。
【請求項２】前記ソート手段は、出力レコードと残留レ
コードとの比較及び出力レコードと入力レコードとの比
較を行う比較手段を有する比較転送ユニツトを備えて構
成されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
ソート処理装置。
【請求項３】前記ソート手段は、予めソートされた複数
個のレコード列の異なるレコード列内にある重複レコー
ドの検出を行い得ることを特徴とする特許請求の範囲第
１項または第２項記載のソート処理装置。