JP3013343B2 - ジャーナル一括処理方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トランザクション処理
システムなどにおいて、複数トランザクションのジャー
ナルデータを一括して取得するための方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】オンライントランザクション処理システ
ムにおいては、保持するデータベースやファイル等の資
源の信頼性を確保するため、トランザクションのコミッ
トにより資源の内容を変更する度に、その変更内容をジ
ャーナルデータとして磁気ディスクなどのストレージに
記録している。

【０００３】従来、トランザクションコミット時におけ
るジャーナルデータの記録処理（ジャーナル取得処理）
は、ジャーナルデータを確実に記録していくことに重点
がおかれているため、トランザクションコミットの都度
に逐次的に行われている。そのため、ジャーナル取得処
理はコミットされたトランザクション個数に等しい回数
だけ行われることになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のシ
ステムでは、逐次的にジャーナル取得処理を行うため、
ストレージへのデータ出力回数が多くなり、よって、１
トランザクション当たりの実質的なジャーナル取得時間
が長くなる。多くの場合、ジャーナル取得時間によって
トランザクション処理のスループットが決定されるの
で、従来システムではジャーナル取得時間が長いため
に、スループットが低いという問題がある。

【０００５】従って、本発明の目的は、トランザクショ
ン処理システムにおいて、トランザクションコミット時
の１トランザクション当たりの実質的なジャーナル取得
時間を短縮し、トランザクション処理のスループットを
高めることのできるジャーナル一括処理方式を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のジャーナル一括
処理方式は、随時に到来する複数のジャーナルデータを
並行的に受信するための複数のジャーナル処理スレッド
を備える。そして、各ジャーナル処理スレッドは、他の
ジャーナル処理スレッドがストレージへの出力権を取得
してない条件下で、出力権を取得する出力権取得手段
と、他のジャーナル処理スレッドがストレージへのジャ
ーナルデータの出力を実行中か否かチェックする出力チ
ェック手段と、出力権を取得した場合、他のジャーナル
処理スレッドにより実行された出力が完了した時点で、
いずれかのジャーナル処理スレッドによって既に受信済
みである未出力のジャーナルデータを、一括してストレ
ージに出力する一括出力手段とを有する。

【０００７】また、本発明はこのジャーナル一括処理方
式によって実行されるジャーナル一括処理方法も提供す
る。

【０００８】

【作用】本発明の方式によれば、複数のトランザクショ
ンのジャーナルデータが次々と連続的に到来した場合、
それに呼応して複数のジャーナル処理スレッドが次々と
起動して、それらジャーナルデータを並行的に受信す
る。続いて、それら複数のジャーナル処理スレッドは、
それぞれ、ストレージへのジャーナルデータの出力権を
取得することを試みる。

【０００９】その結果、一つのスレッドが出力権を取得
する。出力権を取得したスレッドは、既に他のスレッド
によるストレージへのジャーナル出力が実行中であるか
否かをチェックし、実行中であればその出力が終わるま
で待ち、その出力が終わった時点で、それまでに何れか
のスレッドによって受信された未出力のジャーナルデー
タを、一括してストレージに出力する。

【００１０】この一括出力が行われている間、後続のジ
ャーナルデータが到来する度に、別のスレッドが起動し
てこれを受信している。その後、それら別のスレッドの
うちの一つが出力権を取得し、上記一括出力が終了した
段階で、その一括出力中に受信された上記後続のジャー
ナルデータを、再び一括してストレージに出力する。

【００１１】このようにして、先に受信済みのジャーナ
ルデータが一括してストレージに出力されている間に、
後続のジャーナルデータが受信されており、その先のデ
ータの出力処理が完了すると直ちに、後続の受信済デー
タの一括出力処理が開始され、この出力処理の間に、更
に後続のデータの受信が行われる、という動作が繰り返
される。

【００１２】

【実施例】図１は、本発明を適用したジャーナル処理装
置の一実施例の構成を示す。

【００１３】ジャーナル処理装置１は、ジャーナルファ
イルを格納した磁気ディスク３を備え、図示しない外部
のトランザクション処理装置から個々のトランザクショ
ンのジャーナル電文を受信して、その受信電文に含まれ
るジャーナルデータを磁気ディスク３内のジャーナルフ
ァイルに取得する処理を行う。

【００１４】このジャーナル処理装置１では、ジャーナ
ル処理の制御形態としてマルチスレッド方式が採用さ
れ、複数のジャーナル電文が連続的に到来した場合、各
ジャーナル電文の到来の度にその電文の処理を受け持つ
ジャーナル処理スレッド５-1（…、５-M）が次々に起動
して、各々のジャーナル処理を互いに並行して進める。

【００１５】ジャーナル処理装置１のメモリ上には制御
表７が用意されている。この制御表７は、起動したジャ
ーナル処理スレッド５-1（…、５-M）の各々に割当てら
れたエリアを有し、各エリアは、ジャーナルバッファ９
-1（９-2、…、９-N）と完了フラグ１１-1（１１-2、
…、１１-N）とから構成される。図１の例では、２つの
ジャーナル処理スレッド５-1、５-Mが起動しており、一
方のジャーナル処理スレッド５-1には制御表７の最初の
エリア（ジャーナルバッファ９-1と完了フラグ１１-1）
が割当てられ、他方のジャーナル処理スレッド５-Mには
２番目のエリア（ジャーナルバッファ９-2と完了フラグ
１１-2）が割当てられている。

【００１６】ジャーナルバッファ９-1（９-2、…、９-
N）は、受信したジャーナル電文に含まれるジャーナル
データを一時的に保持するためのバッファメモリであ
る。完了フラグ１１-1（１１-2、…、１１-N）は、受信
したジャーナル電文に基づくジャーナル取得処理の進行
段階を示すためのフラグであり、次の４種類の段階を示
すことができる。即ち、ジャーナルデータのジャーナル
バッファ９への書込中を意味する「書込中」と、ジャー
ナルバッファ９への書込完了を意味する「書込完了」
と、ジャーナルバッファ９から磁気ディスク３への出力
中を意味する「出力中」と、磁気ディスク３への出力完
了を意味する「出力完了」の４段階である。

【００１７】ジャーナル処理装置１のメモリ上にはま
た、出力トランザクション取得のロック変数１３、出力
権取得のロック変数１４及び出力権取得の許可フラグ１
５が用意されている。ここで、出力トランザクション取
得のロック変数１３とは、或るジャーナル処理スレッド
５が完了フラグ１１をチェックする際に、他のジャーナ
ル処理スレッドによって完了フラグ１１が書き換えられ
ないよう、他のスレッドに対し書き換えを禁止（ロッ
ク）するための制御変数である。また、出力権取得のロ
ック変数１４とは、或るジャーナル処理スレッド５が出
力権取得の許可フラグ１５チェックする際に、他のジャ
ーナル処理スレッドによって許可フラグ１５がき換えら
れないよう、他のスレッドに対し書き換えを禁止（ロッ
ク）するための制御変数である。また、出力権取得の許
可フラグ１５とは、ジャーナルバッファ９内のジャーナ
ルを磁気ディスク３に出力する権利（出力権）を任意の
ジャーナル処理スレッド５が取得できるか否かを表示し
たフラグであり、その値が「許可」であれば、出力権が
取得できることを意味し、「不許可」であれば、出力権
が取得できないことを意味する。

【００１８】以下、図示の２つのジャーナル処理スレッ
ド５-1、５-Mを例にとり、その概略動作を説明する。

【００１９】外部のトランザクション処理装置から一つ
のトランザクションのコミットが発行されると、そのジ
ャーナル電文がジャーナル処理装置１に到来し（Ｓ
１）、これに応答してジャーナル処理スレッド５-1が起
動する。ジャーナル処理スレッド５-1は、まず、対応す
る完了フラグ１１-1を「書込中」にセットした上で、対
応するジャーナルバッファ９-1にジャーナルデータを書
込み（Ｓ２）、この書込が完了すると、出力トランザク
ション取得のロック変数１３をロックにセットした上で
完了フラグ１１-1を「書込完了」にセットし、そしてロ
ック変数１３を再びアンロックに戻す。

【００２０】続いて、別のトランザクションのコミット
が発行されると、別のジャーナル電文が到来し（Ｓ
２）、これに応答して別のジャーナル処理スレッド５-M
が起動し、対応するジャーナルバッファ９-2にジャーナ
ルデータを書込む（Ｓ４）。この後発のジャーナル処理
スレッド５-Mの動作は、先発のジャーナル処理スレッド
５-1の動作と並行して行われる。

【００２１】先発のジャーナル処理スレッド５-1は、ジ
ャーナルデータ書込完了後、出力トランザクション取得
のロック変数１３をロックにセットした上で、完了フラ
グ１１-1をチェックし（Ｓ５）、「書込完了」であるこ
とを確認すると、出力権の取得を試みる。即ち、先ず、
出力権取得のロック変数をロックにセットした上で、出
力権取得の許可フラグ１５をチェックし（Ｓ６）、それ
が「許可」であれば、ジャーナル処理スレッド５-1は出
力権を獲得する。出力権を獲得すると、ジャーナル処理
スレッド５-1は許可フラグ１５を「不許可」にセット
し、且つロック変数１３、１４を一旦アンロックに戻
す。

【００２２】ロック変数１３がアンロックに戻ると、後
発のジャーナル処理スレッド５-Mも同様に出力権取得を
試みる。しかし、既に許可フラグ１５が「不許可」であ
るため、ジャーナル処理スレッド５-Mは出力権を取得で
きず、出力権を取得したジャーナル処理スレッド５-1か
らの出力完了通知を待つ状態となる。

【００２３】一方、出力権を取得したジャーナル処理ス
レッド５-1は、制御表７内の全ての完了フラグ１１-1、
１１-2、…、１１-Nをチェックして、「書込完了」とな
っている全てのジャーナルバッファ１１-1、１１-2を選
び、それらを「出力中」に変更する（Ｓ７）。続いて、
ジャーナル処理スレッド５-1は、許可フラグ１５を許可
に戻し、そして、選んだジャーナルバッファ１１-1、１
１-2のジャーナルデータを一括して磁気ディスク３に出
力する（Ｓ８）。この磁気ディスク３への一括出力が完
了すると、ジャーナル処理スレッド５-1は、完了フラグ
１１-1、１１-2を「出力完了」にセットすると共に、ジ
ャーナル処理スレッド５-Mに対して出力完了通知を送
る。

【００２４】以上のように、複数のジャーナル電文が到
来すると、複数のジャーナル処理スレッドが起動して並
行的に複数のジャーナルデータをバッファに書込むと共
に、それら複数のスレッドの内の一つが出力権を取得し
て、バッファに並行的に書込まれた複数のジャーナルデ
ータを一括して磁気ディスク３に出力する。その結果、
１トランザクション当たりのジャーナル取得処理が非常
に短時間で完了することになる。

【００２５】図２は、各ジャーナル処理スレッド５-1
（…、５-M）が、ジャーナルデータの書込完了後に行う
処理の流れを詳細に示したものである。

【００２６】以下、既に説明したジャーナル処理スレッ
ド５-1、５-Mを例にとり、図２を参照してその動作を詳
細に説明する。

【００２７】既に説明したように、ジャーナル処理スレ
ッド５-1は、ジャーナルバッファ９-1へのジャーナルデ
ータの書込が完了すると、完了フラグ１１-1を「書込完
了」にセットする。この状態から、図２に示すように、
ジャーナル処理スレッド５-1は、まず、出力トランザク
ション取得のロック変数１３をロックした上で（時刻Ｔ
１）、完了フラグ１１-1をチェックする（Ｓ１１）。そ
の結果は「書込完了」であるから、次にジャーナル処理
スレッド５-1は、出力権取得の変数１４をロックした上
で、出力権が取得できるか否かを出力権取得の許可フラ
グ１５を参照して判断する（Ｓ１２）。

【００２８】ステップＳ１２において、別のスレッドが
先に出力権を取得してなければ、許可フラグ１３は「許
可」となっているため、ジャーナル処理スレッド５-1は
出力権を取得できることができる。そこで、ジャーナル
処理スレッド５-1は、許可フラグ１５を「不許可」にセ
ットすることで出力権を取得し、そして、ロック変数１
３、１４を一旦アンロックに戻す（時刻Ｔ２）。

【００２９】次に、ジャーナル処理スレッド５-1は、他
のジャーナル処理スレッドが磁気ディスク３にジャーナ
ルデータを出力中か否かをチェックし（Ｓ１３）、出力
中であればその出力完了を待ってから（Ｓ１４）、ま
た、出力中でなければ直ちに、ロック変数１３、１４を
再度ロックした上で、制御表７内の全ての完了フラグ１
１-1、１１-2、…、１１-Nをチェックして、「書込完
了」のものを全て選択して「出力中」に変更し（Ｓ１
５）、続いて、許可フラグ１５を「許可」に戻し、且
つ、ロック変数１３、１４を再びアンロックに戻す（時
刻Ｔ３）。

【００３０】この後、ジャーナル処理スレッド５-1は、
先程「出力中」に変更した完了フラグに対応するジャー
ナルバッファのジャーナルデータを全て一括して磁気デ
ィスク３に出力する（Ｓ１６）。そして、この出力が完
了すると、ジャーナル処理スレッド５-1は、出力トラン
ザクション取得のロック変数１３をロックした上で、一
括出力したジャーナルデータの完了フラグを「出力完
了」にセットし、再びロック変数１３をアンロックに戻
し、且つ、出力完了通知を待っているた他のジャーナル
処理スレッドに対し出力完了通知を発行して、自身の処
理を終了する。

【００３１】一方、後発のジャーナル処理スレッド５-M
は、自身のジャーナルデータの書込が完了すると、上記
と同様に先ず、出力トランザクション取得のロック変数
１３をロックしようとする。その場合、先発のジャーナ
ル処理スレッド５-1がステップＳ１２後にロック変数１
３、１４をアンロックするまで待ってから、ジャーナル
処理スレッド５-Mはロック変数１３をロックし、続い
て、完了フラグ１１-2をチェックする（Ｓ１１）。その
結果「書込完了」であれば、ジャーナル処理スレッド５
-Mは、出力権取得のロック変数１４をロックした上で、
書込権の取得を試みる（Ｓ１２）。しかし、この場合、
先発のジャーナル処理スレッド５-1が既に書込権を取得
して許可フラグ１５が「不許可」であるため、ジャーナ
ル処理スレッド５-Mは書込権を取得できず、ロック変数
１３、１４をアンロックに戻した上で、出力完了通知待
ちとなる（Ｓ１９）。

【００３２】こうして後発のジャーナル処理スレッド５
-Mが待ち状態になると、先発のジャーナル処理スレッド
５-1がジャーナル処理スレッド５-Mの分まで一括してジ
ャーナル出力を行って、出力完了通知を返送してくる。
この通知を受けると、ジャーナル処理スレッド５-Mは自
身の処理を終了する。

【００３３】更に後発の３番目のジャーナル処理スレッ
ドが存在していたとする。もし、この３番目のジャーナ
ル処理スレッドが自身のジャーナルデータ書込が完了し
た時点で、既に最先発のジャーナル処理スレッド５-1が
ステップＳ１５に進んだとすると、この３番目のスレッ
ドが受信したジャーナルデータも、最先発のジャーナル
処理スレッド５-1によって磁気ディスク３に一括出力さ
れることになる。その場合には、この３番目のスレッド
は、ステップＳ１１で完了フラグをチェックした段階
で、完了フラグが「出力中」となっているため、ステッ
プＳ１８からＳ１９へと進んでジャーナル処理スレッド
５-1からの出力完了通知を待ち、通知を受けると処理を
終了する。また、タイミングによっては、ステップＳ１
８の段階で完了フラグが「出力完了」となるケースもあ
り、この場合には、直ちに処理を終了する。

【００３４】図３〜図６は、以上のような構成をもつジ
ャーナル処理装置１によって実行されるジャーナル取得
処理の具体例を段階的に詳細に示したものである。以
下、順に説明する。

【００３５】図３に示すように、例えば、３つのトラン
ザクションのコミットが連続的に発行され、これに呼応
して３つのスレッド５-1、５-2、５-3が、第１スレッド
５-1→第３スレッド５-3→第２スレッド５-2の順で起動
したとする。そして、現在、最先発の第１スレッド５-1
はジャーナル書込を完了して、図２の時刻Ｔ１の状態に
あるとする。

【００３６】この場合、第１スレッド５-1は、出力トラ
ンザクション取得の変数１３をロックしたため、次に、
磁気ディスク３への出力権を取得しようとしている（Ｓ
１１、Ｓ１２）。次発の第３スレッド５-3も、既にジャ
ーナルデータの書込を完了しているが、出力トランザク
ション取得の変数１３がロックできないため、第１スレ
ッド５-1がこの変数１３をアンロックするまで待機して
いる。

【００３７】最後発の第２スレッド５-2は、現在ジャー
ナルデータを受信中（書込中）である。この書込処理
は、第１及び第３スレッド５-1、５-3の動作と並行して
行われている。

【００３８】図４は、最先発の第１スレッド５-1が出力
権を取得して、出力トランザクション取得の変数１３と
出力権取得の変数１４をアンロックにした図２の時刻Ｔ
２の状態を示す。

【００３９】この状態では、出力権を取得した第１スレ
ッド５-1は、２つの変数１３、１４をアンロックにした
後、磁気ディスク３への出力が可能か否かをチェックし
ている（Ｓ１３、Ｓ１４）。次発の第３スレッド５-3
は、出力トランザクション取得の変数を１３をロックで
きたが、磁気ディスク３への出力権が得られないので、
第１スレッド５-1からの出力完了通知が来るのを待って
いる（Ｓ１９）。

【００４０】第２スレッド５-2は、まだジャーナルデー
タの受信中であり、この処理は他のスレッドの処理と並
行して行われている。

【００４１】更に、新たなトランザクションのコミット
が発行されたため、第４スレッド５-4が起動して、ジャ
ーナルデータを受信している。この処理も他のスレッド
の処理と並行して行われている。

【００４２】図５は、第１スレッド５-1が完了フラグ１
１-1、１１-2、…の検索を完了し、磁気ディスク３への
出力が可能になった図２の時刻Ｔ３での状態を示してい
る。

【００４３】この状態では、第１スレッド５-1は、検索
段階で「出力中」に変更した完了フラグ１１-1、１１-3
に対応するジャーナルバッファ９-1、９-3から、それら
のジャーナルデータを一括して磁気ディスク３に出力す
る（Ｓ１６）。第３スレッド５-3は、第１スレッド５-1
から出力完了通知が来るのを待っている（Ｓ１９）。

【００４４】第２スレッド５-2は、ジャーナルデータの
受信が完了したため、出力トランザクション取得の変数
１３をロックし、そして、磁気ディスク３への出力権を
得て（Ｓ１２）、次に、第１スレッド５-1から出力完了
通知が来るのを待っている（Ｓ１４）。

【００４５】最後発の第４スレッド５-4は、まだジャー
ナルデータを受信中である。

【００４６】図６は、第１スレッド５-1が出力を完了し
た図２の時刻Ｔ４の状態を示している。

【００４７】ここでは、第１スレッド５-1が、磁気ディ
スク３への出力を完了し、出力完了通知を第２及び第３
スレッド５-2、５-3に発行する。第３スレッド５-3は、
この通知を受けて処理を終了する。

【００４８】第２スレッド５-2は、この通知を受け、図
２のステップＳ１５から処理を実行する。第４スレッド
５-4は、ジャーナルデータ受信中であり、他のスレッド
の処理と並行してバッファ９-4への書込を行っている。

【００４９】以上のようにして、連続的に到来する複数
のジャーナルデータを並行的に高速なバッファに受信し
た後、それらを一括して磁気ディスクに出力し、この磁
気ディスクへの出力時間中に、到来する後続のジャーナ
ルデータを並行的にバッファに受信しておき、出力完了
と同時に、それら後続のジャーナルデータを一括して再
び磁気ディスクに出力する、という動作が繰り返され
る。これにより、磁気ディスクへの出力回数が減ると共
に、磁気ディスクへの出力とバッファへの受信とが同時
並行的に行われ、磁気ディスクへの出力は無駄なインタ
ーバルをおくことなく、連続的に繰り返されることにな
る。その結果、１トランザクション当たりの実質的なジ
ャーナル取得時間が短縮され、トランザクション処理の
スループットが向上する。

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、１トランザクション当
たりの実質的なジャーナル取得時間が短縮し、トランザ
クション処理のスループットが高まる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の方式を適用したジャーナル処理装置
の一実施例の構成を示すブロック図。

【図２】 同実施例における各ジャーナル処理スレッド
の動作を示すフローチャート。

【図３】 同実施例の具体的動作を段階的に示す説明
図。

【図４】 同実施例の具体的動作を段階的に示す説明
図。

【図５】 同実施例の具体的動作を段階的に示す説明
図。

【図６】 同実施例の具体的動作を段階的に示す説明
図。

【符号の説明】

１ ジャーナル処理装置 ３ 磁気ディスク ５ ジャーナル処理スレッド ７ 制御表 ９ ジャーナルバッファ １１ 完了フラグ １３ 出力トランザクション取得のロック変数 １４ 出力権取得のロック変数 １５ 出力権取得の許可フラグ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−83641（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−238537（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−133158（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−370855（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−324580（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−6043（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−44439（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06F 12/00 G06F 13/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 随時に到来する複数のジャーナルデータ
   を並行的に受信するための複数のジャーナル処理スレッ
   ドを備え、 各ジャーナル処理スレッドが、 他のジャーナル処理スレッドがストレージへの出力権を
   取得してない条件下で、前記出力権を取得する出力権取
   得手段と、 他のジャーナル処理スレッドが前記ストレージへのジャ
   ーナルデータの出力を実行中か否かチェックする出力チ
   ェック手段と、 前記出力権を取得した場合、前記他のジャーナル処理ス
   レッドにより実行された出力が完了した時、その時点で
   いずれかのジャーナル処理スレッドによって既に受信済
   みである未出力のジャーナルデータを、一括して前記ス
   トレージに出力する一括出力手段と、を有することを特
   徴とするジャーナル一括処理方式。
2. 【請求項２】 随時に到来する複数のジャーナルデータ
   を並行的に受信する過程と、 ストレージへのジャーナルデータの出力が実行中か否か
   チェックする過程と、 既に実行中のジャーナルデータの出力が完了した時、そ
   の時点で既に受信済みである未出力のジャーナルデータ
   を、一括して前記ストレージに出力する過程と、を有す
   ることを特徴とするジャーナル一括処理方法。