JP3014348B2 - 移動トランザクションの処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野及びその分野の従来技術】本発
明は無線通信を利用する移動データ処理システムで、移
動トランザクションを処理する時に生じ得るトランザク
ションの無限待機及び連続的遅延現象を防止し、移動ト
ランザクションの同時性を制限する移動トランザクショ
ンの処理方法に関する。

【０００２】無線データ通信技術の発展に伴い、コンピ
ュータ使用者等は移動中にも無線データ通信網を利用し
て通信網に連結されたコンピュータに接続し必要な情報
を検索或いは修正することができるようになった。

【０００３】このような移動計算環境で移動データベー
ス（ここで、移動データベースとは、移動トランザクシ
ョンを処理して支援するデータベース管理システムをい
う）を利用し一つの応用サービスを提供する場合、サー
ビス使用者のデータ要求は一つのトランザクション形態
に表現され、このトランザクション（以下、“移動トラ
ンザクション”という）は分散環境でのトランザクショ
ン（以下、“分散トランザクション”という）とは異な
る特性を有することになる。

【０００４】一番目に、移動トランザクションは無線デ
ータ通信網の緩慢な通信速度のため移動データベース管
理システム内で長い処理時間を必要とするのが一般的で
ある。このような性質は著しく速やかな通信網を利用す
るため遂行時間の短い分散トランザクションとは明らか
に区別される特徴と言える。

【０００５】移動トランザクションの二番目の特徴とし
ては、自発的又は非自発的に生じる通信網との頻繁な通
信短絡を挙げることができる。有線通信網を基盤として
いる分散環境では使用者とサービスシステムとの通信短
絡を一つの通信エラーという形に簡単に処理したが、移
動計算環境での使用者とサービスシステムとの通信短絡
は、その頻繁な回数により費用が過重に発生するためエ
ラーに処理することができない。従って、移動トランザ
クションの処理の際に生じる使用者とサービスシステム
との通信短絡はエラーに処理せず正常的な一つの遂行形
態と見なければならない。

【０００６】このように、分散トランザクションとは明
らかに区別されるトランザクションを処理するために
は、分散トランザクションを処理する際に用いる同時性
制御方法を用いれば次のような多くの問題点等が生じ得
る。

【０００７】二段階施錠方法は分散データベースだけで
なく、中央データベースで用いる代表的なトランザクシ
ョン処理方法であり、この方法を利用して移動トランザ
クションを処理する場合に、一般的に遂行時間が長い移
動トランザクションがデータ等を用いるために読み取り
ロックと書き込みロックをかけていれば、同じデータを
使用しようとする他の移動トランザクションは、該当デ
ータのロックを保持している先行トランザクションがそ
のデータ等の読み取りロックと書き込みロックを外すま
で引続き待機していなければならない。

【０００８】これは、移動トランザクションを処理する
移動データベース管理システムの性能を大きく低下させ
る主な原因として作用する。

【０００９】さらに、二段階施錠方法では施錠方法の本
質的な排他性のためトランザクションの間にデッドロッ
クが発生することがあり、移動計算環境では全域デッド
ロックが必然的に発生することになる。移動データベー
ス管理システムが全域交錯状態を解決するためには、各
移動端末機から移動トランザクションのデータ施錠状態
を持続的に受信可能でなければならないが、移動計算環
境においてこれは現実的に不可能である。

【００１０】何故かと言えば、無線チャンネルの不足や
バッテリ容量不足等のような理由のため、移動端末機等
が常にデータベース管理システムと通信が可能ではない
ためである。

【００１１】移動トランザクションを処理することがで
きる他の方法としては、図１のような従来のタイムスタ
ンプスケジューリング方法が存在する。従来のタイムス
タンプスケジューリング方法は全てのトランザクション
に一定のタイムスタンプを割り当て、割り当てられたタ
イムスタンプを利用して同時性を制御する方法である。

【００１２】従来のタイムスタンプスケジューリング方
法でスケジューラはトランザクションの演算を受けるこ
とになれば、スケジューリングする前に図１に示すよう
にトランザクション開始段階でタイムスタンプを根拠に
その演算を遂行すべきか、又は拒否すべきかを決定す
る。

【００１３】従って、従来のタイムスタンプスケジュー
リング方法では、各トランザクションをタイムスタンプ
順に遂行することになるが、タイムスタンプが高いトラ
ンザクションはタイムスタンプが低いトランザクション
の遂行が終了するまで待たなければならない。ところ
が、システムとの通信短絡が頻繁に発生する移動計算環
境で、若しタイムスタンプが低い移動トランザクション
がトランザクション遂行中間にシステムと通信短絡が発
生することになれば、タイムスタンプが高い他の移動ト
ランザクション等は、短絡した先行移動トランザクショ
ンが再びシステムと連結され遂行が終了するまで待機し
ていなければならない。これは、データベース管理シス
テムの性能低下に連らなり結果的に移動トランザクショ
ンの遂行率が大きく低下することになる。

【００１４】

【発明が解決しようとする技術的課題】前記問題点を解
決するために考案された本発明は、タイムスタンプを利
用して移動トランザクションの同時性を制御するが、ト
ランザクションスケジューラがタイムスタンプをチェッ
クする時点をトランザクションの開始段階で行うのでは
なく、トランザクション終了段階で遂行することにより
移動トランザクションの遂行率を向上させ得る移動デー
タ処理システムでの移動トランザクションの処理方法を
提供することにその目的を有する。

【００１５】

【発明の構成及び作用】前記目的を達成するため本発明
は、移動データ処理システムにおける複数の移動トラン
ザクションの処理方法であって、前記移動トランザクシ
ョンのそれぞれの遂行終了段階において、前記移動トラ
ンザクションにより読み取り又は書き込みした総てのデ
ータに対する、それぞれの読み取りタイムスタンプ又は
修正タイムスタンプと、データベースに貯蔵された読み
取りタイムスタンプ又は修正タイムスタンプとを比較し
て、両者の読み取りタイムスタンプ又は修正タイムスタ
ンプとが一致すれば遂行終了過程に遷移し、両者の読み
取りタイムスタンプ又は修正タイムスタンプとが一致し
なければ遂行失敗過程に遷移した後、再び開始段階へ遷
移することにより、前記複数の移動トランザクション
を、それぞれに割り当てられたタイムスタンプとは無関
係に連続的に処理することを特徴とする。

【００１６】以下、添付の図を参照して本発明に基づく
一実施例を詳しく説明する。図２は、発明が適用される
移動データ処理システムの構造図であり、“２１”は中
央処理装置、“２２”は主メモリ、“２３”はデータベ
ース管理システム、“２４”は通信モジュールをそれぞ
れ表す。

【００１７】本発明は、データベース管理システムが定
着され得る全てのコンピューティング環境に適用される
ことができる。

【００１８】中央処理装置（２１）は、データベース管
理システム（２３）、主メモリ（２２）、通信モジュー
ル（２４）を制御管理し、主メモリ（２２）は中央処理
装置（２１）の制御に従いトランザクション処理過程で
発生するデータを貯蔵し、データベース管理システム
（２３）は、中央処理装置（２１）の制御に従いトラン
ザクション処理過程で発生するデータを最終的にデータ
ベースを貯蔵、管理し、通信モジュール（２４）は、中
央処理装置（２１）の制御に従い他のシステムとデータ
通信を遂行する。

【００１９】図３は、本発明が適用されるデータベース
管理システムの詳細構成図であり、“３１”はトランザ
クション管理子、“３２”はトランザクションスケジュ
ーラ、“３３”はデータ管理子、“３４”はデータベー
スをそれぞれ表す。

【００２０】トランザクション管理子（３１）は、移動
トランザクションを入力されトランザクションスケジュ
ーラ（３２）に伝送し、トランザクションスケジューラ
（３２）はトランザクション管理子（３１）からトラン
ザクションを入力され直ちにトランザクション遂行段階
に伝送する。データ管理子（３３）はトランザクション
遂行に係るデータをデータベース（３４）と入出力す
る。

【００２１】図５は、本発明に基づく移動トランザクシ
ョンの状態遷移図であり、図6A及び図6Bは、本発明に基
づくデータとトランザクションテーブルの構造図であ
る。

【００２２】その動作を考察してみれば、移動データベ
ースに貯蔵された各データの一部を読み取った最後の時
間（タイムスタンプ）（以下、“max read times”と言
う）と、移動データベースに貯蔵された各データの一部
を修正した最後の時間（タイムスタンプ）（以下、“ma
x write times ”と言う）を貯蔵するデータ構造（６
１）を構成し、トランザクション開始段階（５１）でト
ランザクションスケジューラ（３２）が移動トランザク
ションの演算をトランザクション管理子（３１）から受
信すれば、タイムスタンプをチェックせず直ちにトラン
ザクションの遂行を求めトランザクション遂行段階（５
２）に移動するようにする。

【００２３】このようにすることにより、後行トランザ
クション等は先行トランザクションの遂行が終了しなく
てもトランザクション遂行段階（５２）に入ることがで
きる。トランザクション遂行段階（５２）で一つのトラ
ンザクション演算に必要なデータを読み取り、又は書き
込みする際トランザクションスケジューラ（３２）は、
その演算がデータを読み取り、又は書き込みする当時の
max read timesとmaxwrite times をトランザクション
識別子とともに遂行中のトランザクションテーブル（６
２）に貯蔵する。

【００２４】このように、一つのトランザクションに対
する演算等が全て遂行されるとそのトランザクションは
遂行終了準備段階（５３）に遷移することになるが、こ
の際、トランザクションスケジューラ（３２）はそのト
ランザクションが読み取り又は修正した全てのデータに
対し、該当トランザクションの臨時データテーブルに貯
蔵されたmax read times及び max write times（６３）
と、現在データベースに貯蔵されたmax read times及び
max write times（６１）をそれぞれ比較する。

【００２５】若し、臨時データテーブルに貯蔵されたma
x read times及び max write times（６３）と、現在デ
ータベースに貯蔵されたmax read times及び max write
times（６１）の値が条件を満足すれば、そのトランザ
クションは遂行終了段階（５５）に遷移して無事に終る
ことになり、二つの値が条件を満足しなければそのトラ
ンザクションは、トランザクションスケジューラ（３
２）により遂行失敗段階（５４）に遷移して遂行終了が
拒否される。以後、遂行失敗段階（５４）で再開始を求
め開始段階（５１）に遷移する。このような過程を遂行
するトランザクションスケジューラ（３２）のアルゴリ
ズムを詳しく説明すれば以下の通りである。各アルゴリ
ズムはトランザクション演算に従い区別される。

【００２６】図７は、本発明に基づく開始演算の処理工
程図である。先ず、トランザクション管理子（３１）か
らタイムスタンプとともに開始演算を受信（７１）すれ
ば、開始演算の該当トランザクション識別子をタイムス
タンプとともに遂行中のトランザクションテーブル（６
２）に貯蔵した後（７２）、トランザクション演算受信
モードに復帰（７３）する。

【００２７】図８は、本発明に基づく読み取り演算の各
処理工程図である。先ず、読み取り演算をトランザクシ
ョン管理子（３１）から受信（８１）すれば、読み取り
演算が読み取ろうとするデータの名称を該当トランザク
ションの臨時データテーブル（６３）に貯蔵した後（８
２）、読み取り演算をデータ管理子（３３）に伝送（８
３）する。

【００２８】以後、データ管理子（３３）から該当デー
タの値とmax write times 値を受信すれば、該当トラン
ザクションの臨時データテーブル（６３）に貯蔵した後
（８４）、データの値をトランザクション管理子（３
１）に伝送してトランザクション演算受信モードに復帰
（８５）する。

【００２９】図９は、本発明に基づく書き込み演算の処
理工程図である。先ず、書き込み演算をトランザクショ
ン管理子（３１）から受信（９１）すれば、書き込み演
算が書き込もうとするデータの名称を該当トランザクシ
ョンの臨時データテーブル（６３）に貯蔵後（９２）、
書き込み演算をデータ管理子（３３）に伝送（９３）す
る。

【００３０】以後、データ管理人（３３）から該当デー
タのmax read timesとmax write times 値を受信すれ
ば、該当トランザクションの臨時データテーブル（６
３）に貯蔵後（９４）、トランザクション演算受信モー
ドに復帰（９５）する。

【００３１】図１０は、本発明に基づく終了演算の処理
工程図である。先ず、終了演算をトランザクション管理
子（３１）から受信（１００）すれば演算の種類を判断
（１０１）し、読み取り演算であれば臨時データテーブ
ル（６３）に貯蔵された該当トランザクションの遂行さ
れた読み取り演算等が読み取ったmax write times と、
現在データベースに貯蔵されたmax write times 値を全
て比較（１０２）し、二つの値が一致するか否かを判断
（１０３）する。

【００３２】若し、一つでも一致しなければ遂行終了失
敗メッセージをトランザクション管理子（３１）に伝送
後（１０４）、トランザクション演算受信モードに復帰
（１０５）し、二つの値が一致すれば遂行終了メッセー
ジをトランザクション管理子（３１）に伝送し、割り当
てられたタイムスタンプを修正されたデータ値等ととも
にデータベースに貯蔵した後（１０８）、トランザクシ
ョン演算受信モードに復帰（１０５）する。

【００３３】演算の種類が書き込み演算であれば、臨時
データテーブル（６３）に貯蔵された該当トランザクシ
ョンの遂行された書き込み演算等が書き込んだデータ等
のmax read times及びmax write times と、現在データ
ベースに貯蔵されたmax readtimes及びmax write times
値を全て比較（１０６）し、臨時データテーブル（６
３）に貯蔵されたmax read times及びmax write times
値が現在データベースに貯蔵されたmax read times及び
max write times 値と一致するか否かを判断（１０７）
する。

【００３４】若し、二つの値が一致しなければ遂行終了
失敗メッセージをトランザクション管理子（３１）に伝
送後（１０４）、トランザクション演算受信モードに復
帰（１０５）する。判断結果、二つの値が一致すれば遂
行終了メッセージをトランザクション管理子（３１）に
伝送し、割り当てられたタイムスタンプを修正されたデ
ータ値等とともにデータベースに貯蔵後（１０８）、ト
ランザクション演算受信モードに復帰（１０９）する。

【００３５】以上で説明した本発明は、本発明の属する
技術分野で通常の知識を有する者において本発明の技術
的思想を外れない範囲内で多様な置換、変形及び変更が
可能のため前述の実施例及び添付の図に限定されるもの
ではない。

【００３６】

【発明の効果】前記のような本発明は、タイムスタンプ
を利用して移動トランザクションの同時性を制御する
が、トランザクションスケジューラがタイムスタンプを
チェックする時点をトランザクションの開始段階で行う
のではなくトランザクション終了段階で遂行することに
より、移動トランザクションの同時性を向上させ移動デ
ータ処理システムの性能を向上させ得る効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のタイムスタンプスケジューリング方法で
のタイムスタンプチェック時期に対する説明図。

【図２】発明が適用される移動データ処理システムの構
造図。

【図３】発明が適用されるデータベース管理システムの
詳細構成図。

【図４】本発明に基づくタイムスタンプスケジューリン
グ方法でのタイムスタンプチェック時期に対する説明
図。

【図５】本発明に基づく移動トランザクションの状態遷
移図。

【図６】Ａ及びＢは、本発明に基づくデータとトランザ
クションテーブルの構造図。

【図７】本発明に基づく開始演算の処理工程図。

【図８】本発明に基づく読み取り演算の処理工程図。

【図９】本発明に基づく書き込み演算の処理工程図。

【図１０】本発明に基づく終了演算の処理工程図。

【符号の説明】

２１ 中央処理装置 ２２ 主メモリ ２３ データベース管理システム ２４ 通信モジュール ３１ トランザクション管理子 ３２ トランザクションスケジューラ ３３ データ管理子 ３４ データベース

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動データ処理システムにおける複数の
   移動トランザクションの処理方法であって、 移動データベースに貯蔵された各データの一部を読み取
   った最後の時間（読み取りタイムスタンプ）と、移動デ
   ータベースに貯蔵された各データの一部を修正した最後
   の時間（修正タイムスタンプ）とを貯蔵してデータベー
   スを構成する第１の工程と、 前記複数の移動トランザクションのそれぞれの開始過程
   において、トランザクションスケジューラが移動トラン
   ザクションの演算をトランザクション管理子から受信し
   た場合に、前記移動トランザクションに割り当てられた
   タイムスタンプを参照することなく前記移動トランザク
   ションの遂行過程に遷移する第２の工程と、 前記複数の移動トランザクションのそれぞれの遂行過程
   において、前記移動トランザクションの演算によりデー
   タを読み取り又は書き込む場合に、前記トランザクショ
   ンスケジューラが、前記データと同一のデータに対する
   読み取りタイムスタンプと前記データと同一のデータに
   対する修正タイムスタンプとを、トランザクション識別
   子とともにトランザクションテーブルに貯蔵する第３の
   工程と、 前記複数の移動トランザクションのそれぞれの過程にお
   いて、前記移動トランザクションの演算が遂行された
   後、前記移動トランザクションの遂行終了準備過程に遷
   移し、前記トランザクションスケジューラは、前記移動
   トランザクションの演算により読み取り又は書き込みし
   た総てのデータに対し、前記移動トランザクションの臨
   時データテーブルに貯蔵された読み取りタイムスタンプ
   及び修正タイムスタンプと、前記データベースに貯蔵さ
   れた読み取りタイムスタンプ及び修正タイムスタンプと
   を比較して、これら読み取りタイムスタンプ及び修正タ
   イムスタンプが一致すれば前記複数の移動トランザクシ
   ョンのそれぞれの過程における遂行終了過程に遷移し、
   前記両者の読み取りタイムスタンプ及び修正タイムスタ
   ンプが一致しなければ前記複数の移動トランザクション
   のそれぞれの過程における遂行失敗過程に遷移する第４
   の工程と、 を含むことを特徴とする、移動トランザクションの処理
   方法。
2. 【請求項２】 前記第２の工程における前記移動トラン
   ザクションの開始過程は、 前記トランザクション管理子から、前記移動トランザク
   ションに割り当てられたタイムスタンプとともに前記移
   動トランザクションの開始演算を受信する工程と、 前記移動トランザクションのトランザクション識別子を
   前記移動トランザクションに割り当てられたタイムスタ
   ンプとともに前記トランザクションテーブルに貯蔵する
   工程と、 移動トランザクションの演算受信モードに復帰する工程
   と、 を含むことを特徴とする、請求項１に記載の移動トラン
   ザクションの処理方法。
3. 【請求項３】 前記第３の工程における前記移動トラン
   ザクションによる前記データの読み取りは、 前記移動トランザクションの読み取り演算を前記トラン
   ザクション管理子から受信すれば、前記読み取り演算が
   読み取ろうとするデータの名称を前記移動トランザクシ
   ョンの前記臨時データテーブルに貯蔵した後、前記読み
   取り演算をデータ管理子に伝送する工程と、 前記データ管理子から前記データと前記データを修正し
   たタイムスタンプとを受信すれば、前記移動トランザク
   ションの前記臨時データテーブルに貯蔵する工程と、 前記データを前記トランザクション管理子に伝送し、ト
   ランザクション演算受信モードに復帰する工程と、 を含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の移動
   トランザクションの処理方法。
4. 【請求項４】 前記第３の工程における前記移動トラン
   ザクションによる前記データの書き込みは、 前記移動トランザクションの書き込み演算を前記トラン
   ザクション管理子から受信すれば、前記読み取り演算が
   読み取ろうとするデータの名称を前記移動トランザクシ
   ョンの前記臨時データテーブルに貯蔵した後、前記読み
   取り演算をデータ管理子に伝送する工程と、 前記データ管理子から前記データを読み取ったタイムス
   タンプと前記データを修正したタイムスタンプとを受信
   すれば、前記移動トランザクションの前記臨時データテ
   ーブルに貯蔵する工程と、 前記データを前記トランザクション管理子に伝送し、ト
   ランザクション演算受信モードに復帰する工程と、 を含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の移動
   トランザクションの処理方法。
5. 【請求項５】 前記第４の工程における前記移動トラン
   ザクションの遂行終了準備過程は、前記移動トランザク
   ションの終了演算を前記トランザクション管理子から受
   信すれば、前記移動トランザクションの読み取り演算又
   は書き込み演算のいずれであるかを判断する工程を含
   み、 前記第４の工程における前記遂行終了過程は、遂行終了
   メッセージを前記トランザクション管理子に伝送し、前
   記移動トランザクションに割り当てられたタイムスタン
   プを修正されたデータとともに前記データベースに貯蔵
   した後、トランザクション演算受信モードに復帰する工
   程を含み、 前記第４の工程における前記遂行失敗過程は、遂行失敗
   メッセ−ジを前記トランザクション管理子に伝送した
   後、トランザクション演算受信モードに復帰する工程を
   含む、 ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一に記載の
   移動トランザクションの処理方法。