JP2983352B2 - データベース演算処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ホスト装置から与え
られるデータベース演算コマンドを受けて指定された演
算処理を実行するデータベース演算処理装置に係り、特
にホスト装置からの関係データベース演算である準結合
または結合の処理要求に対して、テーブルが大きいため
に、一括処理が可能なハードウェア定数を越えた場合に
好適なデータベース演算処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ホスト装置から与えられるデータベース
演算コマンドを受けて指定された演算処理を実行するデ
ータベース演算処理装置が従来より知られている。従
来、このデータベース演算処理装置のハードウェア定数
（同装置で一括処理可能なデータ量）を越えるテーブル
の準結合または結合処理は、次のように行なわれてい
た。即ち、ホスト装置においてテーブルを分割し、その
分割したデータをデータベース演算処理装置に与えて処
理させ、得られた結果をホスト装置がまとめて全体の結
果を得ていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記したように従来
は、準結合または結合の対象となるテーブルがデータベ
ース演算処理装置のハードウェア定数を越えるものであ
った場合、ホスト装置においてテーブルを分割し、その
分割したデータをデータベース演算処理装置に与えて処
理させ、得られた結果をホスト装置がまとめて全体の結
果を得ていたため、ホスト装置とデータベース演算処理
装置との間の転送が多く、ホスト装置に負荷がかかり、
処理に時間がかかるという問題があった。

【０００４】この発明は上記事情に鑑みてなされたもの
でその目的は、処理すべきテーブルの大きさがデータベ
ース演算処理装置のハードウェア定数を越えた場合で
も、準結合と結合の処理がデータベース演算処理装置自
身で高速に行なえるデータベース演算処理装置を提供す
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、ホスト装置
から与えられるデータベース演算コマンドを受けて指定
された演算処理を実行するデータベース演算処理装置
に、データベース演算処理装置全体の制御を司る第１の
プロセッサと、ホスト装置との間のインタフェース制御
及び２次記憶装置との間の入出力制御を司る第２のプロ
セッサと、並列ソーティング機構及び並列関係演算機構
が付加され、第１のプロセッサからの要求に応じてこれ
ら両機構を制御する第３のプロセッサと、関係演算の対
象となる対象テーブルデータおよび関係演算の条件とな
る条件テーブルデータを一時記憶するための内部メモリ
とを設け、上記第１のプロセッサを次のように構成した
ことを特徴とするものである。

【０００６】即ち、第１のプロセッサは、ホスト装置か
ら第２のプロセッサを介して準結合を指示するコマンド
が与えられ、且つ同コマンドで指示された準結合処理が
第３のプロセッサで一括処理できない場合に、内部メモ
リ上の対象テーブルデータを第３のプロセッサで一括処
理が可能な単位Ｏ（ｊ）（ｊ＝１，２…Ｊ）に分割する
と共に、内部メモリ上の条件テーブルデータを第３のプ
ロセッサで一括処理が可能な単位Ｃ（ｉ）（ｉ＝１，２
…Ｉ）に分割し、対象テーブルデータ中の１つのＯ
（ｊ）を固定して、条件テーブルデータ中の各Ｃ（ｉ）
（ｉ＝１，２…Ｉ）について先頭から順に第３プロセッ
サにて制約を加えさせ、その結果の共通部分または合併
内容を同Ｏ（ｉ）に対する結果として、全てのＯ（ｊ）
について繰り返すように構成される。

【０００７】また第１のプロセッサは、ホスト装置から
結合を指示するコマンドが与えられ、且つ同コマンドで
指示された結合処理が第３のプロセッサで一括処理でき
ない場合に、内部メモリ上の対象テーブルデータを第３
のプロセッサで一括処理が可能な単位Ｏ（ｊ）（ｊ＝
１，２…Ｊ）に分割すると共に、内部メモリ上の条件テ
ーブルデータを第３のプロセッサで一括処理が可能な単
位Ｃ（ｉ）（ｉ＝１，２…Ｉ）に分割し、条件テーブル
データ中の１つのＣ（ｉ）を固定して、第３プロセッサ
にて、対象テーブルデータ中の各Ｏ（ｊ）（ｊ＝１，２
…Ｊ）との結合処理を先頭から順に行なわせ、その結果
の合併内容を同Ｃ（ｉ）に対する結果として、全てのＣ
（ｉ）について繰り返すように構成される。

【０００８】

【作用】上記の構成では、準結合（RESTRICT）または結
合処理（JOIN）の対象となるテーブルがデータベース演
算処理装置（内の第３のプロセッサ）で一括処理できる
データ量を越えている場合には、RESTRICTのときなら
ば、対象テーブルにおける１つのＯ（ｊ）（ｊは１〜Ｊ
のいずれか）を固定し、条件テーブルにおける各Ｃｉ
（ｉ＝１，２…Ｉ）とのRESTRICTの結果の共通部分（演
算子がNOT EQUAL の場合）または合併（演算子がNOT EQ
UAL 以外の場合）をＯｊに対する結果としてｊを動かす
ことにより条件テーブルと対象テーブルのRESTRICTの結
果がデータベース演算処理装置内で得られる。

【０００９】同様に、JOINのときならば、条件テーブル
におけるＣｉ（ｉは１〜Ｉのいずれか）を固定し、対象
テーブルにおける各Ｏｊ（ｊ＝１，２…Ｊ）とのJOINの
結果の合併をＣｉに対する結果としてｉを動かすことに
より、条件テーブルと対象テーブルのJOINの結果がデー
タベース演算処理装置内で得られる。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の実施例を説
明する。

【００１１】図１にはこの発明の一実施例に係わるデー
タ処理装置の全体のシステム構成が示されている。この
データ処理装置は、ホストコンピュータ１０と、データ
ベース演算処理装置（データベースエンジン；ＤＢＥ）
１６と、磁気ディスク装置などのディスク装置１７とに
よって構成されている。ホストコンピュータ１０は、Ｃ
ＰＵ１１、主記憶装置１２、第１及び第２のチャネル装
置１４，１５によって構成されており、これらＣＰＵ１
１、主記憶装置１２及びチャネル装置１４，１５はシス
テムバス１３を介して相互接続されている。

【００１２】ホストコンピュータ１０とデータベース演
算処理装置（ＤＢＥ）１６はチャネル装置１４によって
接続され、またホストコンピュータ１０とディスク装置
１７はチャネル装置１５によって接続されている。さら
に、データベース演算処理装置（ＤＢＥ）１６とディス
ク装置１７は専用のバス１８を介して接続されている。

【００１３】ＣＰＵ１１は、ホストコンピュータ１０全
体の制御を司るものであり、データベース演算処理装置
（ＤＢＥ）１６に対してソート処理や関係代数演算等の
各種演算処理の実行を依頼する。主記憶装置１２には、
データベース演算処理装置（ＤＢＥ）１６に対して演算
対象ファイルや演算内容を指示するためのコマンド群が
格納される。

【００１４】データベース演算処理装置（ＤＢＥ）１６
は、ＣＰＵ１１からのコマンドに基づいて演算対象ファ
イルのデータに対して演算処理を実行するものであり、
演算対象ファイルの入力及び演算結果の出力のために、
バス１８を介してディスク装置１７を直接的にアクセス
する。

【００１５】このＤＢＥ（データベース演算処理装置）
１６は、エンジンインタフェースプロセッサ（ＥＩＰ）
１６１、エンジン制御プロセッサ（ＥＣＰ）１６２、大
容量メモリ（ＥＢＤＭ）１６３、ハードウェア（ＨＷ）
ソータ制御プロセッサ（ＥＣＡＭ）１６４、並列ソーテ
ィングモジュール（ＰＳＯＭ）１６５及び並列関係代数
演算モジュール（ＰＲＡＭ）１６６によって構成されて
いる。

【００１６】ＥＩＰ（エンジンインタフェースプロセッ
サ）１６１、ＥＣＰ（エンジン制御プロセッサ）１６２
及びＥＣＡＭ（ハードウェアソータ制御プロセッサ）１
６４の３台のプロセッサは、内部バス１６７によって相
互接続されており、ＥＢＤＭ（大容量メモリ）１６３を
共有メモリとする密結合のマルチプロセッサを構成して
いる。ＥＢＤＭ１６３は、３台の各プロセッサの共通の
アドレス空間上に配置されている。また、これら３台の
プロセッサ、つまりＥＩＰ１６１、ＥＣＰ１６２及びＥ
ＣＡＭ１６４には機能分散がなされている。この場合、
それぞれの固有の役割を効率良く実行するために、これ
ら各プロセッサは、密結合ながらそれぞれに適した独立
のモニタによって動作制御されるように構成されてい
る。

【００１７】ＥＩＰ１６１、ＥＣＰ１６２及びＥＣＡＭ
１６４の機能分散は、次のようになされている。

【００１８】すなわち、ＥＩＰ（エンジンインタフェー
スプロセッサ）１６１は、ホストコンピュータ１０とＤ
ＢＥ１６間の通信を行なうと共に、ディスク装置１７の
ディスクコントローラにもバス１８を介して接続されて
おり、ディスク装置１７とのデータ入出力を制御する。
また、ＥＩＰ１６１は、ディスク装置１７にデータを出
力する際、出力ファイルの再構成処理も行なう。

【００１９】ホストコンピュータ１０との間の通信にお
いては、ＥＩＰ１６１は、第１のチャネル装置１４を介
してＣＰＵ１１から送られてくるコマンドを受信し、そ
れをＥＣＰ１６２に送信する。また、ＥＩＰ１６１は、
ＥＣＰ１６２から送られてくるコマンド結果としてのス
テータスを受信し、それを第１のチャネル装置１４を介
してＣＰＵ１１に返信する。

【００２０】ディスク装置１７との間のデータ入出力処
理においては、ＥＩＰ１６１は、ＥＣＰ１６２からの入
出力要求を受け付け、直接ＥＢＤＭ１６３とディスク装
置１７との間でデータ転送を行なう。

【００２１】ＥＣＰ１６２は、ＥＩＰ１６１、ＥＢＤＭ
１６３及びＥＣＡＭ１６４を内部バス１６７を介して制
御し、データ処理を行なう。

【００２２】ＥＢＤＭ（大容量メモリ）１６３は、ディ
スク装置１７から読み出された演算対象のファイルデー
タ（テーブルデータ）、ＥＣＡＭ１６４、ＰＳＯＭ１６
５及びＰＲＡＭ１６６によるソート処理結果、関係代数
演算結果等を格納する共有メモリである。

【００２３】ＥＣＡＭ（ハードウェアソータ制御プロセ
ッサ）１６４は、ＥＣＰ１６２からの指令に基づいて、
ＰＳＯＭ１６５及びＰＲＡＭ１６６による演算を制御す
る。

【００２４】この場合、ＥＣＡＭ１６４は、ＥＢＤＭ１
６３上のデータをＰＳＯＭ１６５に入力し、ＰＲＡＭ１
６６から出力された演算結果をＥＢＤＭ１６３上に格納
するが、ＰＳＯＭ１６５へのデータ入力に際しては、キ
ー切り出し処理を実行する。このキー切り出し処理にお
いては、ＥＣＡＭ１６４は、演算対象の各レコードから
演算に必要なキーのみを切り出し、それにレコード識別
番号ＲＩＤ（ＥＢＤＭ１６３上におけるレコードの先頭
アドレス）を付加してＰＳＯＭ１６５へ送出する。

【００２５】ＰＳＯＭ（並列ソーティングモジュール）
１６５は、ＥＣＡＭ１６４によって駆動され、ソートを
並列に実行する専用のハードウェア回路であり、ＰＲＡ
Ｍ１６６に接続されている。このＰＳＯＭ１６５は、パ
イプラインマージソータと称されるものであり、２−ウ
ェイマージを行なう複数のソートセルをカスケード接続
してなる。

【００２６】ＰＲＡＭ（並列関係代数演算モジュール）
１６６は、関係型データベースにおけるJOIN（結合）や
RESTRICT（制約、準結合）といった関係代数演算を並列
に実行する専用のハードウェア回路であり、ＰＳＯＭ１
６５からソートされたデータを入力し、演算結果をＥＣ
ＡＭ１６４に出力する。ソート処理だけを実行する場合
には、ＰＲＡＭ１６６は最終段のソートセルとして機能
する。

【００２７】図２はホストコンピュータ１０（のＣＰＵ
１１）からＤＢＥ（データベース演算処理装置）１６に
与えられるコマンド列２１を示す。このコマンド列２１
は、ホストコンピュータ１０よりＤＢＥ１６に処理を行
なわせる一連の処理内容を表わしたコマンド群（コマン
ド＃１，＃２…＃ｎ）とコマンド列内コマンド数よりな
る。

【００２８】コマンドとしては、ディスク装置１７から
ＥＢＤＭ１６３へのテーブルの読み込みを指示するREAD
コマンド、ＥＢＤＭ１６３上のデータを指定された形式
でディスク装置１７またはＥＢＤＭ１６３に出力するこ
とを指示するPROJECTION（射影）コマンド、及びRESTRI
CTコマンドが用意されている。このRESTRICTコマンド
は、異なるテーブルのカラムを条件として制約（準結
合）を行なうこと、即ち対象テーブルと条件テーブルの
複数カラムの比較を行ない該当する対象テーブル中のレ
コードを選択することを指示するコマンドである。

【００２９】またコマンドとして、同一テーブルのカラ
ムまたは定数による選択を行なうことを指示するSELECT
コマンド、対象テーブルと条件テーブルそれぞれに対し
て与えられたカラムに対する条件によるレコードの選択
を行なった後対象テーブルの選択されたレコード群と条
件テーブルの選択されたレコード群の複数カラムの比較
を行ない該当する対象テーブル中のレコードを選択する
ことを指示するSELSELJOINコマンド（指定されたキーカ
ラムによる結合を行なうJOINコマンドの一種）、及びデ
ィスク装置１７上のワークファイルを指定するWORKFILE
コマンドも用意されている。

【００３０】コマンド列２１を構成する各コマンドは、
図に示すように、コマンドコードとＤＢＥ１６での処理
に必要な諸情報からなる。この諸情報は、例えばRESTRI
CTコマンドであれば、選択の対象となるテーブルと、条
件となるテーブルと、対象テーブルのカラムと、条件テ
ーブルのカラムと、比較演算子等である。また、SELSEL
JOINコマンドであれば、結合の対象とするテーブルと、
条件となるテーブルと、対象テーブルに対する選択条
件、条件テーブルに対する選択条件、対象テーブルのカ
ラム、条件テーブルのカラム、結合のための演算子等で
ある。

【００３１】図３はＤＢＥ１６からホストコンピュータ
１０へ送られる処理ステータス２３を示す。この処理ス
テータス２３は、ホストコンピュータ１０より処理依頼
を受けたコマンド群の処理結果を同コンピュータ１０に
通知するためのものである。

【００３２】図４は条件テーブル２４ａ及び対象テーブ
ル２４ｂの構造を示す。条件テーブル２４ａはコマンド
の処理対象となるもので、ＥＢＤＭ１６３の第１の入力
バッファ（図示せず）に置かれる。また、対象テーブル
２４ｂもコマンドの処理対象となるもので、ＥＢＤＭ１
６３の第２の入力バッファ（図示せず）に置かれる。こ
こでは、条件テーブル２４ａ及び対象テーブル２４ｂの
データ量が、ＤＢＥ１６内のＥＣＡＭ１６４で一括処理
可能なハードウェア定数を越えているものとする。この
ような場合、後述するように、条件テーブル２４ａはＥ
ＣＡＭ１６４で一括処理が可能な単位Ｃ（ｉ）（ｉ＝
１，２…Ｉ）に分割して処理され、対象テーブル２４ｂ
もＥＣＡＭ１６４で一括処理が可能な単位Ｏ（ｊ）（ｊ
＝１，２…Ｊ）に分割して処理される。

【００３３】図５はＥＢＤＭ１６３に確保される出力バ
ッファ２６の構造を示す。出力バッファ２６は、ＥＣＡ
Ｍ１６４の処理結果を保持するためのものである。出力
バッファ２６は、一定サイズの単位バッファ（出力単位
バッファ）に分割して使用される。この出力バッファ２
６の単位バッファは、図示せぬ入力バッファの単位バッ
ファ（入力単位バッファ）に対応するものである。入力
単位バッファのサイズは、ＥＩＰ１６１がディスク装置
１７からデータを最も効率良く入力できるデータ量とな
るように設定される。本実施例において、出力バッファ
２６に格納されるＥＣＡＭ１６４の処理結果は、ＲＩＤ
（の対）で表わされる。このため、出力バッファ２６の
出力単位バッファは、入力バッファの入力単位バッファ
より小さなサイズとなる。

【００３４】図６は図１のＥＣＰ（エンジン制御プロセ
ッサ）１６２の機能構成を、同ＥＣＰ１６２にて生成さ
れる各種タスク（以下、スレッドと称する）の相互関係
によって示すものである。

【００３５】同図において、符号２９はコマンド解析ス
レッドであり、ホストコンピュータ１０からのコマンド
列２１を先頭のコマンドから順に解析して、その解析毎
に対応するコマンドを処理するためのスレッド（コマン
ド処理スレッド）を生成し、結果をまとめて処理ステー
タス２３としてホストコンピュータ１０に送信する。

【００３６】符号３０はコマンド解析スレッド２９によ
って次々と生成されるコマンド処理スレッドの１つであ
り、ＤＢＥ１６内のハードウェア資源の利用状況から処
理方法を決定して、ＥＣＡＭ処理依頼スレッド３２を生
成し、コマンドの処理終了後、処理結果をコマンド解析
スレッド２９に送信する。コマンド解析スレッド２９に
よるコマンド列２１の解析に伴って次々と生成されるコ
マンド処理スレッドは、それより先に生成されたコマン
ド処理スレッドがある場合、このスレッドの状態をみて
自スレッドが処理可能な状態になり次第処理を開始す
る。これにより、各コマンド処理スレッドの並行動作が
可能となる。

【００３７】符号３２はＥＣＡＭ処理依頼スレッドであ
り、第１の入力バッファのデータ（条件テーブル２４
ａ）と第２の入力バッファのデータ（対象テーブル２４
ｂ）をＥＣＡＭ１６４に渡して、処理を依頼し、その処
理結果をコマンド処理スレッド３０に送信する。

【００３８】次に、図１のデータ処理装置におけるＤＢ
Ｅ（データベース演算処理装置）１６の動作を、RESTRI
CTコマンド及びSELSELJOINコマンドを実行する場合であ
って、処理対象のテーブル全体をＥＣＡＭ１６４で１回
で処理できない場合を例に、図７乃至図１１のフローチ
ャートを適宜参照して説明する。なお、図７はマンド解
析スレッド２９の処理手順を示すフローチャート、図８
はコマンド処理スレッド３０の処理手順を示すフローチ
ャートである。また、図９はRESTRICTコマンドで演算子
がNOT EQUAL のときのＥＣＡＭ処理依頼スレッド３２の
処理手順を示すフローチャート、図１０はRESTRICTコマ
ンドで演算子がNOT EQUAL以外のときのＥＣＡＭ処理依
頼スレッド３２の処理手順を示すフローチャート、図１
１はSELSELJOINコマンドのときのＥＣＡＭ処理依頼スレ
ッド３２の処理手順を示すフローチャートである。

【００３９】以下では条件テーブル２４ａと対象テーブ
ル２４ｂはＥＢＤＭ１６３上（の第１と第２の入力バッ
ファ）にあるものとする。

【００４０】まず、ホストコンピュータ１０（のＣＰＵ
１１）からＤＢＥ１６にシステムバス１３、第１のチャ
ネル装置１４を介して図２に示すコマンド列２１が送ら
れてくると、同コマンド列２１がＥＩＰ１６１によって
受信され、ＥＣＰ１６２に渡される。この結果、ＥＣＰ
１６２によってコマンド解析スレッド２９が生成され
る。

【００４１】コマンド解析スレッド２９（に従って動作
するＥＣＰ１６２）は、ホストコンピュータ１０からの
コマンド列２１を受け取り（図７ステップＳ１）、その
先頭を見てコマンド数ｎを知り、コマンドがなくなるま
で、コマンド列２１内のコマンドコードを読んでは、そ
のコマンドコードに対する処理を行なうコマンド処理ス
レッドを生成することを繰り返す（図７ステップＳ２，
Ｓ３）。その際、コマンド処理スレッドに対し、該当す
るコマンドを渡す。コマンド解析スレッド２９は、コマ
ンド列２１内の全てのコマンドに対して、コマンド処理
スレッドを生成した後、各スレッドから順次処理結果メ
ッセージを受け取り（図７ステップＳ４）、全コマンド
の処理結果が揃った後、結果をまとめてホストコンピュ
ータ１０にＥＩＰ１６１を介して処理結果ステータス２
３を送信する（図７ステップ５）。

【００４２】ここではコマンドはRESTRICTコマンドまた
はSELSELJOINコマンドであるとする。

【００４３】コマンド処理スレッド３０（に従って動作
するＥＣＰ１６２）は、コマンド解析スレッド２９から
受け取ったコマンド（RESTRICTコマンドまたはSELSELJO
INコマンド）のコマンド処理のための諸情報をもとに、
コマンドの処理を行なう。まずコマンド処理スレッド３
０は、コマンドとＤＢＥ１６の使用状況をもとに処理の
決定を行なう（図８ステップＳ１１）。コマンド処理ス
レッド３０は、このステップＳ１１において、コマンド
を解析し、ＥＣＡＭ１６４で一括処理できるかの計算、
出力バッファ２６の獲得等も行なう。

【００４４】次にコマンド処理スレッド３０は、ＥＣＡ
Ｍ１６４に処理依頼をするスレッド（ＥＣＡＭ処理依頼
スレッド）３２を生成する（図８ステップＳ１２）。そ
してコマンド処理スレッド３０は、ＥＣＡＭ処理依頼ス
レッド３２からの処理終了メッセージを受信し、結果を
まとめてコマンド解析スレッド２９に送信する（図８ス
テップＳ１３，Ｓ１４）。

【００４５】ここで、処理すべきコマンドがNOT EQUAL
を演算子とするRESTRICTコマンドのときのＥＣＡＭ処理
依頼スレッド３２の動作を、図９のフローチャートに従
って説明する。

【００４６】ＥＣＡＭ処理依頼スレッド３２（に従って
動作するＥＣＰ１６２）は、ＥＢＤＭ１６３（の第１の
入力バッファ）上の条件テーブル２４ａをＥＣＡＭ１６
４で一括処理が可能な単位Ｃ（ｉ）（ｉ＝１，２…Ｉ）
に分割すると共に、対象テーブル２４ｂをＥＣＡＭ１６
４で一括処理が可能な単位Ｏ（ｊ）（ｊ＝１，２…Ｊ）
に分割し、まずｊを“１”に固定して（図９ステップＳ
２１）、対象テーブル２４ｂの先頭のＯ（１）につい
て、RESTRICTの結果Ｒ（１）を得るために以下のような
処理を行なう。

【００４７】即ちＥＣＡＭ処理依頼スレッド３２は、Ｏ
（１）と条件テーブル２４ａの先頭のＣ（１）（ｉ＝
１）とのRESTRICTをＥＣＡＭ１６４に処理依頼し、その
結果をＲ（１）として出力バッファ２６に出力させる
（図９ステップＳ２２〜Ｓ２６）。この結果Ｒ（１）が
“０”でなければ（図９ステップＳ２７）、ＥＣＡＭ処
理依頼スレッド３２は、そのＲ（１）と条件テーブル２
４ａの２番目のＣ（２）（ｉ＝２）とのRESTRICTをＥＣ
ＡＭ１６４に処理依頼し、その結果を新たなＲ（１）と
して出力バッファ２６に出力させる（図９ステップＳ２
８，Ｓ２５，Ｓ２６）。ＥＣＡＭ処理依頼スレッド３２
は、以上の操作を条件テーブル２４ａの最後のＣ（Ｉ）
（ｉ＝Ｉ）まで行なう。そして、最後のＣ（Ｉ）とのRE
STRICTの結果が、Ｏ（１）についての最終結果Ｒ（１）
となり、出力バッファ２６に出力される。

【００４８】Ｏ（１）についての最終結果Ｒ（１）が得
られると、ｊが＋１されて“２”に固定される（図９ス
テップＳ２９）。この状態でＥＣＡＭ処理依頼スレッド
３２は、対象テーブル２４ｂの２番目のＯ（２）（ｊ＝
２）についても、上記したＯ（１）の場合と同様にして
条件テーブル２４ａのＣ（１）〜Ｃ（Ｉ）とのRESTRICT
をＥＣＡＭ１６４にて行なわせ、Ｏ（２）についてのRE
STRICT結果Ｒ（２）を出力バッファ２６上に得る。

【００４９】ＥＣＡＭ処理依頼スレッド３２は、以上の
操作を対象テーブル２４ｂの３番目のＯ（３）から最後
（Ｊ番目）のＯ（Ｊ）までについても行ない、Ｏ（３）
〜Ｏ（Ｊ）についてのそれぞれのRESTRICT結果Ｒ（３）
〜Ｒ（Ｊ）を出力バッファ２６上に得る。

【００５０】このようにしてＯ（１）〜Ｏ（Ｊ）につい
てのそれぞれのRESTRICT結果Ｒ（１）〜Ｒ（Ｊ）を得る
と、ＥＣＡＭ処理依頼スレッド３２は、そのＲ（１）〜
Ｒ（Ｊ）の和集合、即ちＲ（ｊ）のｊ＝１からｊ＝Ｊま
での和集合をとって、全体の処理結果を得る（図９ステ
ップＳ３０）。そしてＥＣＡＭ処理依頼スレッド３２
は、コマンド処理スレッド３０に処理結果を送信して処
理を終わる（図９ステップＳ３１）。

【００５１】次に、処理すべきコマンドがNOT EQUAL 以
外を演算子とするRESTRICTコマンドのときのＥＣＡＭ処
理依頼スレッド３２の動作を、図１０のフローチャート
に従って説明する。

【００５２】ＥＣＡＭ処理依頼スレッド３２（に従って
動作するＥＣＰ１６２）は、ＥＢＤＭ１６３（の第１の
入力バッファ）上の条件テーブル２４ａをＥＣＡＭ１６
４で一括処理が可能な単位Ｃ（ｉ）（ｉ＝１，２…Ｉ）
に分割すると共に、対象テーブル２４ｂをＥＣＡＭ１６
４で一括処理が可能な単位Ｏ（ｊ）（ｊ＝１，２…Ｊ）
に分割し、まずｊを“１”に固定して（図１０ステップ
Ｓ４１）、対象テーブル２４ｂの先頭のＯ（１）につい
て、RESTRICTの結果Ｒ（ｉ，１）を得るために以下のよ
うな処理を行なう。

【００５３】即ちＥＣＡＭ処理依頼スレッド３２は、Ｏ
（１）に含まれるレコードのアドレス（レコード識別番
号ＲＩＤ）の全体をＡ（１）（ｊ＝１）とする（図１０
ステップＳ４２，４３）。そしてＥＣＡＭ処理依頼スレ
ッド３２は、Ａ（１）に含まれるアドレスに対応するレ
コード群と条件テーブル２４ａの先頭のＣ（１）（ｉ＝
１）とのRESTRICTをＥＣＡＭ１６４に処理依頼し、その
結果をＲ（１，１）として出力バッファ２６に出力させ
る（図１０ステップＳ４４〜Ｓ４６）。ここでＲ（１，
１）はＡ１の部分集合である。

【００５４】ＥＣＡＭ処理依頼スレッド３２は、Ｒ
（１，１）が“０”でなければ（図１０ステップＳ４
７）、Ａ（１）とＲ（１，１）との差集合を、ＥＣＡＭ
１６４に対してＡ（１）とＲ（１，１）のNOT EQUAL に
よるRESTRICTを行なわせることにより求め、新たなＡ
（１）とする（図１０ステップＳ４８）。

【００５５】次にＥＣＡＭ処理依頼スレッド３２は、新
たなＡ（１）に含まれるアドレスに対応するレコード群
と条件テーブル２４ａの２番目のＣ（２）（ｉ＝２）と
のRESTRICTをＥＣＡＭ１６４に処理依頼し、その結果を
Ｒ（２，１）として出力バッファ２６に出力させる（図
１０ステップＳ４９，Ｓ４５，Ｓ４６）。ＥＣＡＭ処理
依頼スレッド３２は、Ｒ（２，１）が“０”でなければ
（図１０ステップＳ４７）、Ａ（１）とＲ（２，１）と
の差集合を、ＥＣＡＭ１６４に対してＡ（１）とＲ
（２，１）のNOT EQUAL によるRESTRICTを行なわせるこ
とにより求め、新たなＡ（１）とする（図１０ステップ
Ｓ４８）。

【００５６】ＥＣＡＭ処理依頼スレッド３２は、以上の
操作を条件テーブル２４ａのＣ（３）から最後のＣ
（Ｉ）までについても行ない、既に得られているＲ
（１，１）とＲ（２，１）の他に、Ｒ（３，１）〜Ｒ
（Ｉ，１）を出力バッファ２６上に得る。そしてＥＣＡ
Ｍ処理依頼スレッド３２は、Ｒ（１，１）〜Ｒ（Ｉ，
１）の和集合、即ちＲ（ｉ，１）のｉ＝１からｉ＝Ｉま
での和集合を求め、Ｏ（１）に対するRESTRICT結果Ｒ
（１）を得る（図１０ステップ５０）。

【００５７】Ｏ（１）に対するRESTRICT結果Ｒ（１）が
得られると、ｊが＋１されて“２”に固定される（図１
０ステップＳ５１）。この状態でＥＣＡＭ処理依頼スレ
ッド３２は、対象テーブル２４ｂの２番目のＯ（２）
（ｊ＝２）についても、上記したＯ（１）の場合と同様
の操作を行ない、Ｏ（２）に対するRESTRICT結果Ｒ
（２）を出力バッファ２６上に得る。

【００５８】ＥＣＡＭ処理依頼スレッド３２は、以上の
操作を対象テーブル２４ｂの３番目のＯ（３）から最後
（Ｊ番目）のＯ（Ｊ）までについても行ない、Ｏ（３）
〜Ｏ（Ｊ）に対するそれぞれのRESTRICT結果Ｒ（３）〜
Ｒ（Ｊ）を出力バッファ２６上に得る。

【００５９】このようにしてＲ（１）〜Ｒ（Ｊ）を得る
と、ＥＣＡＭ処理依頼スレッド３２は、そのＲ（１）〜
Ｒ（Ｊ）の和集合、即ちＲ（ｊ）のｊ＝１からｊ＝Ｊま
での和集合をとって、全体の処理結果を得る（図１０ス
テップＳ５２）。そしてＥＣＡＭ処理依頼スレッド３２
は、コマンド処理スレッド３０に処理結果を送信して処
理を終わる（図１０ステップＳ５３）。

【００６０】以上のRESTRICTコマンドの処理の原理を図
１２に示す。

【００６１】次に、処理すべきコマンドがSELSELJOINの
ときのＥＣＡＭ処理依頼スレッド３２の動作を、図１１
のフローチャートに従って説明する。

【００６２】ＥＣＡＭ処理依頼スレッド３２（に従って
動作するＥＣＰ１６２）は、ＥＢＤＭ１６３（の第１の
入力バッファ）上の条件テーブル２４ａをＥＣＡＭ１６
４で一括処理が可能な単位Ｃ（ｉ）（ｉ＝１，２…Ｉ）
に分割すると共に、対象テーブル２４ｂをＥＣＡＭ１６
４で一括処理が可能な単位Ｏ（ｊ）（ｊ＝１，２…Ｊ）
に分割し、まずｉを“１”に固定して（図１１ステップ
Ｓ６１）、条件テーブル２４ａの先頭のＣ（１）につい
て、SELSELJOINの結果Ｒ（１，ｊ）を得るために以下の
ような処理を行なう。

【００６３】即ちＥＣＡＭ処理依頼スレッド３２は、Ｃ
（１）をＥＣＡＭ１６４にロードする（図１１ステップ
Ｓ６２，Ｓ６３）。これにより、ＥＣＡＭ１６４が持つ
ＰＳＯＭ１６５にて条件キーがソートされ、ＰＲＡＭ１
６６のバッファ（図示せず）に格納される。また、SELS
ELJOINコマンドの場合、ＰＳＯＭ１６５でのソートに先
立ち、ＥＣＡＭ１６４においてカラムまたは定数による
選択が行なわれる。次にＥＣＡＭ処理依頼スレッド３２
は、Ｃ（１）と対象テーブル２４ｂの先頭のＯ（１）
（ｊ＝１）とのSELSELJOINをＥＣＡＭ１６４に処理依頼
し、その結果をＲ（１，１）として出力バッファ２６に
出力させる（図１１ステップＳ６４〜Ｓ６６）。

【００６４】続いてＥＣＡＭ処理依頼スレッド３２は、
Ｃ（１）と対象テーブル２４ｂの２番目のＯ（２）（ｊ
＝２）とのSELSELJOINをＥＣＡＭ１６４に処理依頼し、
その結果をＲ（１，２）として出力バッファ２６に出力
させる（図１１ステップＳ６７，Ｓ６５，Ｓ６６）。Ｅ
ＣＡＭ処理依頼スレッド３２は、以上の操作を対象テー
ブル２４ｂの３番目のＯ（３）から最後のＯ（Ｊ）まで
についても行ない、それぞれの結果Ｒ（１，３）〜Ｒ
（１，Ｊ）を出力バッファ２６上に得る。

【００６５】このようにしＣ（１）とＯ（１）〜Ｏ
（Ｊ）とのSELSELJOIN結果Ｒ（１，１）〜Ｒ（１，Ｊ）
が得られると、ｉが＋１されて“２”に固定される（図
１１ステップＳ６８）。この状態でＥＣＡＭ処理依頼ス
レッド３２は、条件テーブル２４ａの２番目のＣ（２）
（ｉ＝２）についてもＥＣＡＭ１６４にロードして、上
記したＣ（１）の場合と同様の操作を行ない、Ｃ（２）
とＯ（１）〜Ｏ（Ｊ）とのSELSELJOIN結果Ｒ（２，１）
〜Ｒ（２，Ｊ）を出力バッファ２６上に得る。

【００６６】ＥＣＡＭ処理依頼スレッド３２は、以上の
操作を条件テーブル２４ａの３番目のＣ（３）から最後
（Ｉ番目）のＯ（Ｉ）までについても行ない、Ｃ（３）
とＯ（１）〜Ｏ（Ｊ）とのSELSELJOIN結果Ｒ（３，１）
〜Ｒ（３，Ｊ）からＣ（Ｉ）とＯ（１）〜Ｏ（Ｊ）との
SELSELJOIN結果Ｒ（Ｉ，１）〜Ｒ（Ｉ，Ｊ）までを出力
バッファ２６上に得る。以上の処理原理を図１３に示
す。

【００６７】このようにして、ｉ＝１〜Ｉ，ｊ＝１〜Ｊ
についての全ての結果Ｒ（ｉ，ｊ）を得ると、ＥＣＡＭ
処理依頼スレッド３２は、そのＲ（ｉ，ｊ）のｉ＝１か
らｉＩと、ｊ＝１からｊ＝Ｊまでの和集合を求めて、全
体の処理結果を得る（図１１ステップＳ６９）。そして
ＥＣＡＭ処理依頼スレッド３２は、コマンド処理スレッ
ド３０に処理結果を送信して処理を終わる（図１１ステ
ップＳ７０）。

【００６８】以上のように本実施例では、内部バス１６
７によって相互接続され、互いに並列動作可能なＥＩＰ
（エンジンインタフェースプロセッサ）１６１、ＥＣＰ
（エンジン制御プロセッサ）１６２及びＥＣＡＭ（ハー
ドウェアソータ制御プロセッサ）１６４の３つのプロセ
ッサと、これら各プロセッサによって共有されるＥＢＤ
Ｍ（大容量メモリ）１６３と、ＥＣＡＭ１６４によって
制御されるＰＳＯＭ（並列ソーティングモジュール）１
６５及びＰＲＡＭ（並列関係代数演算モジュール）１６
６とにより、ＤＢＥ（データベース演算処理装置）１６
を構成している。

【００６９】また本実施例では、ホストコンピュータ１
０からＤＢＥ１６にRESTRICTコマンドまたはSELSELJOIN
コマンドを含むコマンド列２１が送られた場合に、ＥＣ
Ｐ１６２にてコマンド解析スレッド２９が生成される構
成となっている。このコマンド解析スレッド２９は、コ
マンド列２１を解析してコマンド列２１中のコマンド各
々の処理を行なうコマンド処理スレッド３０で代表され
るコマンド処理スレッドを次々と生成し、それらからの
処理結果を受信してまとめてホストコンピュータ１０へ
の処理ステータス２３を通知するように構成される。

【００７０】コマンド処理スレッド３０は、ＥＣＡＭ処
理依頼スレッド３２を生成し、ＥＣＡＭ処理依頼スレッ
ド３２からの処理メッセージをもとにコマンド処理結果
をコマンド解析スレッド２９に送信するように構成され
る。

【００７１】ＥＣＡＭ処理依頼スレッド３２は、コマン
ドがRESTRICTのときは、対象テーブル２４ｂにおけるＯ
ｊ（１≦ｊ≦Ｊ）を固定し、条件テーブル２４ａにおけ
る各Ｃｉ（１≦ｉ≦Ｉ）とのRESTRICTの結果の共通部分
（演算子がNOT EQUAL の場合）または合併（NOT EQUAL
以外の場合）をＯｊに対する結果として、ｊを動かすこ
とにより条件テーブル２４ａと対象テーブル２４ｂのRE
STRICTの結果を得、しかる後に処理結果をコマンド処理
スレッド３０に送信するように構成される。

【００７２】ＥＣＡＭ処理依頼スレッド３２はまた、コ
マンドがSELSELJOINのときは、条件テーブル２４ａにお
けるＣｉ（１≦ｉ≦Ｉ）を固定し、対象テーブル２４ｂ
における各Ｏｊ（１≦ｊ≦Ｊ）とのSELSELJOINの結果の
合併をＣｉに対する結果として、ｉを動かすことにより
条件テーブル２４ａと対象テーブル２４ｂのSELSELJOIN
の結果を得、しかる後に処理結果をコマンド処理スレッ
ド３０に送信するように構成される。

【００７３】このような構成により、条件テーブル２４
ａまたは対象テーブル２４ｂがＥＣＡＭ１６４で一括処
理可能でない大きさの場合の準結合と結合の処理をＤＢ
Ｅ１６上で実現することができる。

【００７４】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
準結合（RESTRICT）の対象となるテーブルがデータベー
ス演算処理装置で一括処理できるデータ量を越えている
場合でも、対象テーブル，条件テーブルをそれぞれ一括
処理可能な単位Ｏ（ｊ）（ｊ＝１，２…Ｊ），Ｃ（ｉ）
（ｉ＝１，２…Ｉ）に分割し、１つのＯ（ｊ）を固定し
て、条件テーブルにおける各ＣｉとのRESTRICTの結果の
共通部分（演算子がNOTEQUAL の場合）または合併（演
算子がNOT EQUAL 以外の場合）をＯｊに対する結果とし
てｊを動かすことにより、条件テーブルと対象テーブル
のRESTRICTの結果をデータベース演算処理装置内で得る
ことができる。

【００７５】また、この発明によれば、結合処理（JOI
N）の対象となるテーブルがデータベース演算処理装置
で一括処理できるデータ量を越えている場合でも、対象
テーブル，条件テーブルをそれぞれ一括処理可能な単位
Ｏ（ｊ）（ｊ＝１，２…Ｊ），Ｃ（ｉ）（ｉ＝１，２…
Ｉ）に分割し、１つのＣｉを固定して、対象テーブルに
おける各ＯｊとのJOINの結果の合併をＣｉに対する結果
としてｉを動かすことにより、条件テーブルと対象テー
ブルのJOINの結果をデータベース演算処理装置内で得る
ことができる。

【００７６】したがって、この発明によれば、テーブル
の大きさがデータベース演算処理装置のハードウェア定
数を越えた場合でも、準結合と結合の処理をデータベー
ス演算処理装置内で高速に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係るデータ処理装置のシ
ステム構成を示すブロック図。

【図２】図１のホストコンピュータ１０からデータベー
ス演算処理装置（ＤＢＥ）１６に与えられるコマンド列
の構成を示す図。

【図３】データベース演算処理装置（ＤＢＥ）１６から
ホストコンピュータ１０へ送られる処理ステータスの構
成を示す図。

【図４】条件テーブル及び対象テーブルの構造を示す
図。

【図５】図１の大容量メモリ（ＥＢＤＭ）１６３に確保
される出力バッファ２６の構造を示す図。

【図６】図１のエンジン制御プロセッサ（ＥＣＰ）１６
２の機能構成を、同プロセッサ１６２にて生成される各
種スレッドの相互関係によって示す図。

【図７】図６のコマンド解析スレッド２９の処理手順を
示すフローチャート。

【図８】図６のコマンド処理スレッド３０の処理手順を
示すフローチャート。

【図９】RESTRICTコマンドがNOT EQUAL を演算子とする
ときの図６のＥＣＡＭ処理依頼スレッド３２の処理手順
を示すフローチャート。

【図１０】RESTRICTコマンドがNOT EQUAL 以外を演算子
とするときの図６のＥＣＡＭ処理依頼スレッド３２の処
理手順を示すフローチャート。

【図１１】SELSELJOINコマンドのときの図６のＥＣＡＭ
処理依頼スレッド３２の処理手順を示すフローチャー
ト。

【図１２】RESTRICTコマンドの処理の原理を説明するた
めの図。

【図１３】SELSELJOINコマンドの処理の原理を説明する
ための図。

【符号の説明】

１０…ホストコンピュータ、１１…ＣＰＵ、１６…デー
タベース演算処理装置（ＤＢＥ）、１７…ディスク装置
（２次記憶装置）、１８…バス、１６１…エンジンイン
タフェースプロセッサ（ＥＩＰ、第２のプロセッサ）、
１６２…エンジン制御プロセッサ（ＥＣＰ、第１のプロ
セッサ）、１６３…大容量メモリ（ＥＢＤＭ、内部メモ
リ）、１６４…ハードウェア（ＨＷ）ソータ制御プロセ
ッサ（ＥＣＡＭ、第３のプロセッサ）、１６５…並列ソ
ーティングモジュール（ＰＳＯＭ）、１６６…並列関係
代数演算モジュール（ＰＲＡＭ）、２１…コマンド列、
２３…処理ステータス、２４ａ…条件テーブル、２４ｂ
…対象テーブル、２６…出力バッファ、２９…コマンド
解析スレッド、３０…コマンド処理スレッド、３２…Ｅ
ＣＡＭ処理依頼スレッド。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 広佳 東京都青梅市末広町２丁目９番地 株式 会社東芝青梅工場内 (72)発明者 島川 和典 東京都青梅市末広町２丁目９番地 株式 会社東芝青梅工場内 (72)発明者 佐藤 祐治 東京都青梅市新町1385番地 東芝ソフト ウェアエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 外尾 博紀 東京都青梅市新町1385番地 東芝ソフト ウェアエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 天野 慎一 東京都青梅市新町1385番地 東芝ソフト ウェアエンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−22151（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−178573（ＪＰ，Ａ) 中野美由紀ほか，「機能ディスクシス テム第２版」，コンピュータアーキテク チャシンポジウム論文集ｐｐ．37−46, （昭和63年５月17日) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G06F 17/30 G06F 12/00 512 G06F 15/16 370

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ホスト装置と演算対象のテーブルデータ
   が格納される２次記憶装置とに接続され、前記ホスト装
   置から与えられるコマンドに応じて前記演算対象のテー
   ブルデータを入力して所定のデータベース演算処理を実
   行するデータベース演算処理装置において、データベース演算処理 装置全体の制御を司る第１のプロ
   セッサと、 前記ホスト装置との間のインタフェース制御及び前記２
   次記憶装置との間の入出力制御を司る第２のプロセッサ
   と、 ソートを並列に実行する並列ソーティング機構及び各種
   関係代数演算を並列に実行する並列関係演算機構が付加
   され、前記第１のプロセッサからの要求に応じて前記両
   機構を制御する第３のプロセッサと、 関係演算の対象となる対象テーブルデータおよび関係演
   算の条件となる条件テーブルデータを一時記憶するため
   の内部メモリとを具備し、 前記第１のプロセッサは、前記ホスト装置から前記第２
   のプロセッサを介して準結合を指示するコマンドが与え
   られ、且つ同コマンドで指示された準結合処理が前記第
   ３のプロセッサで一括処理できない場合に、前記内部メ
   モリ上の前記対象テーブルデータを前記第３のプロセッ
   サで一括処理が可能な単位Ｏ（ｊ）（ｊ＝１，２…Ｊ）
   に分割すると共に、前記内部メモリ上の前記条件テーブ
   ルデータを前記第３のプロセッサで一括処理が可能な単
   位Ｃ（ｉ）（ｉ＝１，２…Ｉ）に分割し、前記対象テー
   ブルデータ中の１つの前記Ｏ（ｊ）を固定して、前記条
   件テーブルデータ中の各Ｃ（ｉ）（ｉ＝１，２…Ｉ）に
   ついて先頭から順に前記第３プロセッサにて制約を加え
   させ、その結果の共通部分または合併内容を同Ｏ（ｉ）
   に対する結果として、全てのＯ（ｊ）について繰り返す
   ことにより、前記対象テーブルデータと条件テーブルデ
   ータとの準結合処理の結果を得るように構成されている
   ことを特徴とするデータベース演算処理装置。
2. 【請求項２】 ホスト装置と演算対象のテーブルデータ
   が格納される２次記憶装置とに接続され、前記ホスト装
   置から与えられるコマンドに応じて前記演算対象のテー
   ブルデータを入力して所定のデータベース演算処理を実
   行するデータベース演算処理装置において、データベース演算処理 装置全体の制御を司る第１のプロ
   セッサと、 前記ホスト装置との間のインタフェース制御及び前記２
   次記憶装置との間の入出力制御を司る第２のプロセッサ
   と、 ソートを並列に実行する並列ソーティング機構及び各種
   関係代数演算を並列に実行する並列関係演算機構が付加
   され、前記第１のプロセッサからの要求に応じて前記両
   機構を制御する第３のプロセッサと、 関係演算の対象となる対象テーブルデータおよび関係演
   算の条件となる条件テーブルデータを一時記憶するため
   の内部メモリとを具備し、 前記第１のプロセッサは、前記ホスト装置から前記第２
   のプロセッサを介して結合を指示するコマンドが与えら
   れ、且つ同コマンドで指示された結合処理が前記第３の
   プロセッサで一括処理できない場合に、前記内部メモリ
   上の前記対象テーブルデータを前記第３のプロセッサで
   一括処理が可能な単位Ｏ（ｊ）（ｊ＝１，２…Ｊ）に分
   割すると共に、前記内部メモリ上の前記条件テーブルデ
   ータを前記第３のプロセッサで一括処理が可能な単位Ｃ
   （ｉ）（ｉ＝１，２…Ｉ）に分割し、前記条件テーブル
   データ中の１つの前記Ｃ（ｉ）を固定して、前記第３プ
   ロセッサにて、前記対象テーブルデータ中の各Ｏ（ｊ）
   （ｊ＝１，２…Ｊ）との結合処理を先頭から順に行なわ
   せ、その結果の合併内容を同Ｃ（ｉ）に対する結果とし
   て、全てのＣ（ｉ）について繰り返すことにより、前記
   対象テーブルデータと条件テーブルデータとの結合処理
   の結果を得るように構成されていることを特徴とするデ
   ータベース演算処理装置。