JP3251138B2 - ハッシュ方式 - Google Patents

ハッシュ方式

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JP3251138B2 JP26687494A JP26687494A JP3251138B2 JP 3251138 B2 JP3251138 B2 JP 3251138B2 JP 26687494 A JP26687494 A JP 26687494A JP 26687494 A JP26687494 A JP 26687494A JP 3251138 B2 JP3251138 B2 JP 3251138B2
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    • G06F16/90—Details of database functions independent of the retrieved data types
    • G06F16/901—Indexing; Data structures therefor; Storage structures
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はデータのハッシュ方式に
係り、更に詳しくは二次記憶装置に格納されているハッ
シュ対象リストの中のレコード群を、それぞれのレコー
ドのキー値に対応するハッシュ関数値を用いて参照可能
な格納形式に変換するためのハッシュ方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えばディスク装置などの二次記憶装置
上に格納されているレコード群を、それぞれのレコード
のキー値のハッシュ関数値を用いて参照可能な格納形式
に変換するためのハッシュ処理は、データ処理装置にお
いて広範に用いられている。
【０００３】図２７は従来のハッシュ方式の説明図であ
り、図２８は図２７におけるハッシュ処理のフローチャ
ートである。図２７において、例えばディスク装置内に
格納されているハッシュ対象リスト１としてのレコード
群は、まず処理装置２内の入力バッファ３に読み込ま
れ、読み込まれたそれぞれのレコードに対するハッシュ
関数値がレコードのキー値に対応して計算され、そのハ
ッシュ関数値に応じて複数のレコードバッファ群４の中
のいずれかのバッファに格納される。あるハッシュ関数
値に対応するレコードバッファ４が一杯になると、その
バッファの内容は例えばディスク装置内のハッシュ済リ
スト群５の中で、そのレコードバッファ４に対応するハ
ッシュ済リスト５の格納領域に出力される。
【０００４】図２８においてハッシュ処理が開始される
と、まずステップ（Ｓ）１においてハッシュ対象リスト
１からレコード群が入力バッファ３に読み込まれる。続
いてステップＳ２で入力バッファ３から１つのレコード
が取り出され、ステップＳ３でそのレコードのキー値の
ハッシュ関数値が計算され、ステップＳ４でそのハッシ
ュ関数値で指定されるレコードバッファ４、すなわちレ
コードバッファ群の中のレコードバッファの１つにその
レコードが移動させられ、ステップＳ５でそのレコード
バッファが一杯になったか否かが判定される。
【０００５】入力バッファ３からレコードが移動させら
れたレコードバッファ４が一杯になっていない場合に
は、ステップＳ７で入力バッファ３にまだレコードがあ
るか否かが判定され、ある場合にはステップＳ２からの
処理が繰り返される。
【０００６】これに対してステップＳ４でレコードが格
納されたレコードバッファが一杯になったとステップＳ
５で判定された時には、ステップＳ６でそのレコードバ
ッファの内容がハッシュ済リスト群５の中の対応するハ
ッシュ済リストに出力され、ステップＳ７の処理に移行
する。
【０００７】ステップＳ７で入力バッファにレコードが
存在しないと判定された時には、ステップＳ８でハッシ
ュ対象リスト１の中に入力バッファへの未入力のレコー
ドがあるか否かが判定され、ある場合にはステップＳ９
でハッシュ対象リスト１からレコード群が入力バッファ
３に読み込まれた後に、ステップＳ２以降の処理が繰り
返される。
【０００８】これに対してステップＳ８でハッシュ対象
リスト１の中に未入力のレコードが存在しないと判定さ
れた時には、ステップＳ１０でレコードがまだハッシュ
済リスト群に出力されずに残っている全てのレコードバ
ッファ４の内容が、それぞれ対応するハッシュ済リスト
５に出力されて処理を終了する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】図２７で説明した従来
のハッシュ方式においては、ハッシュ関数値に対応する
レコードバッファ４にそれぞれ対応する、多数のハッシ
ュ済リスト５に対するレコードの書き込み処理が散発的
に行われる。１つ１つのハッシュ済リスト５に対する書
き込みは、逐次的に行われる。すなわち、あるハッシュ
済リストに注目する場合に、そのリストに対する書き込
みは前回書き込みが行われた領域の次の領域に対して行
われるが、ハッシュ済リスト群全体として見ると、ハッ
シュ済リスト群５として取られたメモリの領域に対する
データ書き込み処理は連続した領域に行われることがな
く、多数の箇所に空き領域を持つような形式での書き込
み処理、すなわち非逐次的書き込み処理が行われる。こ
のようなアクセスパターンでのデータの書き込みは、二
次記憶装置の性能を低下させると言う問題点があった。
【００１０】本発明は、二次記憶装置に格納されている
データのハッシュ処理を、比較的大きなブロック単位で
の逐次読み出しと逐次書き込みを用いて行うことによ
り、ハッシュ処理を高速化し、二次記憶装置の入出力性
能を向上させることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理構成
ブロック図である。同図は記憶装置、例えばディスクに
格納されているハッシュ対象レコード群を、各レコード
のキー値に対応するハッシュ関数値を用いて参照可能な
格納形式に変換するためのハッシュ方式の原理構成ブロ
ック図である。
【００１２】図１において、レコード格納手段１１は例
えばレコードバッファであるが、従来方式に対する図２
７と異なって、本発明においてはレコードバッファは１
つだけ設けられ、ハッシュ対象レコード群を一時的に格
納するものであり、例えば１０個のレコードを格納可能
なものである。
【００１３】ハッシュ値対応ポインタ格納手段１４はレ
コード格納手段１１に格納されたレコード１２の格納位
置を指すポインタ１３を格納するものであり、そのポイ
ンタ１３の格納位置はレコード１２のキー値から計算さ
れハッシュ関数値に対応する位置である。
【００１４】本発明では、ハッシュ値対応ポインタ格納
手段１４に格納されているポインタによって指されるレ
コードをポインタ１３の格納位置に対応するハッシュ関
数値に対応させて、例えばハッシュ済リスト用出力バッ
ファを介して記憶装置に出力することにより、ハッシュ
処理が行われる。
【００１５】
【作用】本発明では図２７と同様に入力バッファ３を介
して読み込まれるハッシュ対象リスト１内のレコード群
が、レコード格納手段１１、例えばレコードバッファに
格納されるが、レコードバッファが一杯になった時点で
ハッシュ値対応ポインタ格納手段１４、例えばハッシュ
表を用いて、ある指定されたハッシュ関数値を持つレコ
ードが例えばハッシュ済リスト用出力バッファに出力さ
れる。続いてハッシュ表におけるハッシュ関数値を増加
させながら、そのハッシュ関数値に対応するポインタに
よって指されるレコードをレコードバッファからハッシ
ュ済リスト用出力バッファに移動させる作業が、ハッシ
ュ済リスト用出力バッファ内でレコードが一杯になるま
で続けられる。ハッシュ済リスト用出力バッファの容量
は、例えばレコードバッファの容量より小さく４レコー
ド分であるとすると、ハッシュ済リスト用出力バッファ
にはある特定の範囲をハッシュ関数値として持つ４つの
レコードが格納され、これらの４つのレコードは１つの
ブロックとして取り扱われる。この処理の途中で、レコ
ードバッファからハッシュ済リスト用出力バッファにレ
コードが移動させられた時点で、レコードバッファの空
き領域には入力バッファを介して新しいレコードが書き
込まれる。
【００１６】ハッシュ済リスト用出力バッファが一杯に
なった時点で、その内容は、例えばディスク装置などの
二次記憶装置に出力されるが、その出力に際して１つの
ブロックとして扱われる、例えば４つのレコードのディ
スク装置上での格納領域の最初のアドレスと、４つのレ
コードに対するハッシュ関数値の上限と下限との組み合
わせが、補助情報としてディスク装置に出力される。以
下同様にしてハッシュ処理が行われ、ハッシュ対象リス
ト内の全てのレコードがハッシュ済リストに格納された
時点でハッシュ処理が終了する。
【００１７】ハッシュ済リストの中で任意のハッシュ関
数値を持つレコードを検索する場合には、補助情報を用
いてその関数値をハッシュ関数の変化範囲に持つブロッ
クが検索され、検索されたブロックの中で更に指定され
たハッシュ関数値を持つレコードが検索される。
【００１８】以上のように本発明によれば、ハッシュ済
リストは例えばディスク装置内で連続した領域に次々と
格納されることになる。
【００１９】
【実施例】図２は本発明のハッシュ方式を実行する計算
機システムの全体構成ブロック図である。同図におい
て、ハッシュ処理の対象となるレコードが格納されてい
る二次記憶装置１６は、共通バス１７にプロセッサ１
８、およびメモリ１９と共に接続されている。二次記憶
装置１６の内部には、これからハッシュ処理を行うべき
レコード群としてのハッシュ対象リスト２１が格納され
ており、ハッシュ処理が行われた結果としてのハッシュ
済リスト３１、およびハッシュ済リスト３１に対応する
補助情報リスト３２が格納される。ハッシュ済リスト３
１、および補助情報リスト３２の内容については後述す
る。
【００２０】図３は本発明のハッシュ方式の説明図であ
る。同図を図２７の従来例と比較すると、二次記憶装置
内に格納されているハッシュ対象リスト２１からのレコ
ードが入力される入力バッファ２３までの構成は同じで
あるが、その他の部分が異なっている。まず処理装置２
２の内部にはレコードバッファ２４が１つだけ設けられ
る。
【００２１】バッファ表２５は、入力バッファ２３から
レコードバッファ２４に格納されるレコードのレコード
バッファ内での格納位置へのポインタを、そのレコード
のキー値から計算されるハッシュ関数値に対応して格納
するものである。リンク管理表２６は、レコードバッフ
ァ２４の内部に同一のハッシュ関数値を持つ複数のレコ
ードが格納された時、その複数のレコードの間のリンク
を管理するためのものであるが、その詳細については後
述する。
【００２２】レコードバッファ２４の内容が一杯になっ
た時点で、レコードバッファ２４からハッシュ済リスト
用出力バッファ２８へのレコードの格納が行われる。こ
の場合格納されるレコードは、特定のハッシュ関数値を
指定することによりハッシュ表２５内のポインタからポ
イントされるレコードである。その出力関数値は出力ハ
ッシュ値メモリ２７の内容によって指定されるものとす
る。
【００２３】指定されたハッシュ関数値を持つレコード
がハッシュ済リスト用出力バッファ２８に格納される
と、出力ハッシュ値メモリ２７の内容がインクリメント
され、その結果のハッシュ関数値を持つレコードがレコ
ードバッファ２４からハッシュ済リスト用出力バッファ
２８に格納される。ハッシュ済リスト用出力バッファ２
８が一杯になると、その内容としてのレコード群のハッ
シュ済リスト３１への出力がブロック的に行われる。こ
のブロックの出力に際して、そのブロックが二次記憶装
置内で格納される領域の最初のアドレス（ブロック番号
に対応）、そのブロック内のレコードに対応するハッシ
ュ関数値の最小値、および最大値が補助情報として補助
情報リスト用出力バッファ２９に格納され、このバッフ
ァ２９の内容も補助情報リスト３２として出力される。
【００２４】一方、レコードバッファ２４から１つのレ
コードがハッシュ済リスト用出力バッファ２８に格納さ
れるたびに、入力バッファ２３内のレコードがレコード
バッファ２４に格納され、以下同様の動作が続行され
る。
【００２５】図４〜図６はリンク管理表の説明図であ
る。図４において、リンク管理表はレコードバッファ２
４と同一のエントリ数を持つ配列である。例えばレコー
ドバッファ２４が１０個のレコードを格納できるバッフ
ァであるとすれば、リンク管理表２６は１０個のエント
リを持ち、それぞれのエントリはレコードバッファ２４
内の１つのレコードへのポインタを格納するものであ
る。そこでリンク管理表２６とレコードバッファ２４の
それぞれのエントリの間に１対１の対応関係をつけるこ
とが可能となる。すなわちリンク管理表２６のｉ番目の
エントリとレコードバッファ２４のｉ番目のエントリが
対応づけられる。
【００２６】図４(a) はレコードバッファ内の２つのレ
コードの間でのリンクの説明図であり、ｉ番目のレコー
ドからｊ番目のレコードに対するリンクを示している。
このリンクをリンク管理表を用いて実現する例が図４
(b) である。リンク管理表のｉ番目のエントリに、レコ
ードバッファ２４のｊ番目のエントリへのポインタを格
納することにより、このリンクが実現される。
【００２７】図５は複数のレコードの間でのリンクの実
現例の説明図である。同図(a) に示すように、レコード
バッファ上でエントリ１から４、４から８の間での一連
のリンクと、エントリ３から６、６から９、９から０の
一連のリンクを張りたい場合を考える。
【００２８】このリンクは図５(b) に示すようにリンク
管理表を用いて実現される。リンク管理表２６上ではエ
ントリ１にレコード４に対するポインタが、エントリ４
にレコード８に対するポインタが格納され、エントリ８
にはポインタが格納されていないことを示す−１が格納
されている。またエントリ３にはレコード６へのポイン
タ、エントリ６にはレコード９へのポインタ、エントリ
９にはレコード０へのポインタが格納され、エントリ０
にはポインタが格納されていないことを示す−１が格納
されている。
【００２９】図６はハッシュ表２５を用いたレコード間
のリンクの説明図である。前述のように、ハッシュ表２
５に格納されるデータはレコードバッファ２４内のレコ
ードへのポインタである。ある特定のハッシュ値を持つ
レコードがレコードバッファ２４に２個以上存在する場
合には、それらのレコードは前述のようにしてリンク管
理表２６によってリストとして構成され、ハッシュ表２
５にはそのリストの先頭となっているレコードへのポイ
ンタが格納される。図６(a) において、レコード間のリ
ンクに対するリストは図５(a) と同じであり、ハッシュ
表のエントリ（ハッシュ関数値に対応）の０からはレコ
ード７、エントリ１からはレコード５、２からはレコー
ド１、３からはレコード２、４からはレコード３がポイ
ントされている。
【００３０】図６(b) はハッシュ表２５とリンク管理表
２６を用いたリストの実現例である。同図において、リ
ンク管理表２６の内容は図５(b) と同じであり、ハッシ
ュ表２５にそれぞれのリストの先頭となっているレコー
ドへのポインタを格納することによって、同一のハッシ
ュ関数値を持つレコードのリストが実現される。
【００３１】図７〜図１０は本発明におけるハッシュ処
理の実施例のフローチャートである。ここでは図３のレ
コードバッファ２４が一杯になった時点で、１つのレコ
ードをハッシュ済リスト用出力バッファ２８に移動させ
ると共に、レコードバッファ２４の空き領域には入力バ
ッファ２３から直ちにレコードを補充し、またハッシュ
済リスト用出力バッファ２８が一杯になった時点で、そ
の内容は１つのブロックのデータとしてハッシュ済リス
ト３１に出力されると同時に、そのブロックに対する補
助情報が生成され、その補助情報は補助情報リスト用出
力バッファ２９に格納されるものとして、ハッシュ処理
を説明する。
【００３２】図７において処理が開始されると、まずス
テップＳ１１でハッシュ対象リスト２１から入力バッフ
ァ２３にレコード群が読み込まれ、ステップＳ１２で入
力バッファ２３の中の先頭のレコードがレコードバッフ
ァ２４の空き領域に移動され、ステップＳ１３でそのレ
コードのキー値に対するハッシュ関数値が計算され、ス
テップＳ１４でそのハッシュ関数値に対応するハッシュ
表２５のエントリにそのレコードがつながれる。すでに
そのエントリにつながれているレコードが存在する場合
には、既に存在したレコードに対するポインタはハッシ
ュ表２５から削除され、リンク管理表２６を用いてすで
に存在したレコードが新しいレコードにリンクされる。
【００３３】続いてステップＳ１５でレコードバッファ
２４に空きがあるか否かが判定され、空きがある場合に
はステップＳ１６で入力バッファ２３にレコードがある
か否かが判定され、ある場合にはステップＳ１２以降の
処理が繰り返される。
【００３４】ステップＳ１５でレコードバッファに空き
がないと判定された時には、レコードバッファ２４内の
レコードをハッシュ済リスト用出力バッファ２８に移動
させる出力処理がステップＳ２０で行われ、出力処理終
了後にステップＳ１６の処理に移行する。出力処理の詳
細については図８で説明する。またステップＳ１６で入
力バッファ２３にレコードがないと判定された時には、
ステップＳ１７でハッシュ対象リスト２１に未入力のレ
コードがあるか否かが判定され、ある場合にはステップ
Ｓ１８でハッシュ対象リスト２１からレコード群が入力
バッファ２３に読み込まれた後に、ステップＳ１２以降
の処理が繰り返される。
【００３５】ステップＳ１７でハッシュ対象リスト２１
に未入力のレコードが存在しないと判定されると、ステ
ップＳ１９でレコードバッファ２４にレコードが残って
いるか否かが判定され、残っている時にはステップＳ２
０の出力処理が行われた後にＳ１９以降の処理が繰り返
される。ステップＳ１９でレコードバッファ２４にレコ
ードが存在しないと判定されると、ステップＳ３０の終
了処理が行われた後に処理を終了する。終了処理の詳細
については図９で説明する。
【００３６】図８は図７におけるステップＳ２０の出力
処理の詳細フローチャートである。同図において処理が
開始されると、まずステップＳ２１で出力ハッシュ値メ
モリ２７によって指定されるハッシュ表のエントリにつ
ながれているレコードがあるか否かが判定され、ない場
合にはＳ２２で出力ハッシュ値メモリの値がインクリメ
ントされ、ステップＳ２３で出力ハッシュ値がハッシュ
値の最大値、例えばレコードのキー値を２０で割った剰
余をハッシュ関数値としてとるものとすれば、その最大
値１９を越えるか否かが判定され、越えない場合にはス
テップＳ２１以降の処理が繰り返される。
【００３７】最大ハッシュ値を越える場合には、ここで
出力ハッシュ値の値を０に戻してしまうと、ハッシュ済
リスト用出力バッファ２８に格納され、１つのブロック
として取り扱われるべきレコードに対するハッシュ関数
値の順序が後述するようにずれてしまうことになるた
め、ハッシュ済リスト用出力バッファ２８の内容を直ち
にハッシュ済リスト３１に出力するためにステップＳ３
５の出力バッファ出力処理が行われた後に、ステップＳ
２４の処理に移行する。出力バッファ出力処理の詳細は
図１０で説明する。
【００３８】出力バッファ出力処理の終了後にステップ
Ｓ２４で出力ハッシュ値の値が０に戻され、ステップＳ
２１以降の処理が繰り返される。ステップＳ２１で出力
ハッシュ値によって指定されるハッシュ表のエントリに
つながれているレコードがあると判定された場合には、
ステップＳ２６で出力ハッシュ値によって指定されるハ
ッシュ表のエントリにつながれているレコードがハッシ
ュ済リスト用出力バッファ２８に移動させられる。複数
のレコードがそのエントリにリンク管理表２６を介して
つながれている場合には、移動させられたレコードの次
にリンクされているレコードがそのハッシュ表のエント
リにつながれる。そしてステップＳ２７でハッシュ済リ
スト用出力バッファ２８が一杯か否かが判定され、一杯
である場合にはステップＳ３５の出力バッファ出力処理
が行われた後に、また一杯でない時には直ちに図７のス
テップＳ１６、またはＳ１９の処理に戻る。
【００３９】図９は図７のステップＳ３０、すなわち終
了処理の詳細フローチャートである。同図において処理
が開始されると、まずステップＳ３１でハッシュ済リス
ト用出力バッファ２８にレコードがあるか否かが判定さ
れ、レコードがある場合にはそこに残っているレコード
をハッシュ済リスト３１に出力するための出力バッファ
出力処理、すなわちステップＳ３５の処理が行われた後
に、残っていない場合には直ちにステップＳ３２の処理
に移行する。ステップＳ３２では補助情報リスト用出力
バッファ２９にレコードが残っているか否かが判定さ
れ、残っている場合にはその内容が補助情報リスト３２
に出力された後に、またレコードが残っていない場合に
は直ちに図７に戻り、全ての処理を終了する。
【００４０】図１０はステップＳ３５の出力バッファ出
力処理の詳細フローチャートである。同図において処理
が開始されると、まずステップＳ３６でハッシュ済リス
ト用出力バッファ２８の先頭、および末尾のレコードの
ハッシュキー値と、ハッシュ済リスト用出力バッファ２
８の内容が出力されるべきハッシュ済リスト３１内のブ
ロックの先頭アドレスとが１組の補助情報レコードとさ
れて、そのレコードが補助情報リスト用出力バッファ２
９に格納され、ステップＳ３７で補助情報リスト用出力
バッファ２９が一杯か否かが判定され、一杯である場合
にはステップＳ３８でその内容が補助情報リスト３２に
出力された後に、また一杯でない時には直ちにステップ
Ｓ３９でハッシュ済リスト用出力バッファ２８の内容が
ハッシュ済リスト３１に出力された後に、図８のステッ
プＳ２４、図７のステップＳ１６，Ｓ１９、または図９
のステップＳ３２に戻る。
【００４１】本発明におけるハッシュ処理の具体例を、
図１１の入力レコード列を対象として説明する。入力レ
コード列は図１１に示す４０個のレコードから構成さ
れ、ここではそれぞれのレコードに対応するキー値が示
されている。
【００４２】またハッシュ関数としてはキー値を２０で
割った剰余をハッシュ関数値として取ることにし、レコ
ードバッファ２４の容量をレコード１０個分とし、また
ハッシュ済リスト用出力バッファ２８の容量はレコード
４個分とする。ハッシュ表２５のエントリ数は２０であ
る。
【００４３】図１２は図１１のレコード列のうち最初の
１０個がレコードバッファ２４に格納された状態を示
す。例えばキー値として７４を持つレコードは、ハッシ
ュ関数値として１４を持つことになり、ハッシュ表の１
４のエントリからのポインタによって指されている。な
おここでは図６と異なり、ハッシュ表のエントリは右側
から番号づけられているが、どちらから番号づけるかに
特別の意味はない。
【００４４】図１２においてレコードバッファ２４は一
杯となっているため、１つのレコード、ここではキー値
として４０を持つレコードがハッシュ済リスト用出力バ
ッファ２８に移された状態が図１３である。この時に
は、図３の出力ハッシュ値メモリ２７の内容としてのク
リティカルキーの値は０となっており、ハッシュ関数値
として０を持つレコード４０がハッシュ済リスト用出力
バッファ２８に格納される。このレコードが出力された
結果としてのレコードバッファ２４の空き領域には、入
力レコード列の次のレコードとしてのキー値１０５を持
つレコードが格納されている。
【００４５】図１３の状態から更に３つのレコードがハ
ッシュ済リスト用出力バッファ２８に出力され、レコー
ドバッファ２４にはそれに代わって新しく３つのレコー
ドが格納された状態が図１４である。この状態は、図３
の出力ハッシュ値メモリ２７の内容を３まで増加させた
時点における、ハッシュ済リスト用出力バッファ２８の
内容を示している。ここでハッシュ済リスト用出力バッ
ファ２８は一杯となったので、その内容としての４つの
レコードは１つのブロックとして扱われ、このブロック
に対する補助情報として〔０，０，３〕が生成される。
この補助情報の最初の０は、このブロックのレコードが
格納される二次記憶装置内でのブロックアドレスに対応
するブロック番号を示し、次の０がこのブロック内のレ
コードに対応するハッシュ関数値の最小値、最後の３は
ハッシュ関数値の最大値を示す。すなわちこの補助情報
は０番目のブロックにハッシュ関数値として０から３の
レコードが含まれていることを示している。
【００４６】図１５は更に処理が進んでクリティカルキ
ーの値が５に達した時点での状態を示す。番号０のブロ
ックはすでに二次記憶装置１６に格納されている。図１
５においてキー値として１２４を持つレコードは、クリ
ティカルキーよりも小さいハッシュ関数値に対応するエ
ントリからポイントされている。これは、クリティカル
キーの値が４を過ぎた時点で、このレコードが入力バッ
ファ２３からレコードバッファ２４に格納されたためで
ある。図１５の状態の次の時点でこのレコードを出力す
ると、１つのブロック内のレコードの並びに対応するハ
ッシュ関数値の順序が崩れてしまうことになり、本発明
においては次の時点における出力対象レコードは常にク
リティカルキーの値よりも大きいハッシュ関数値を持つ
レコードから探されることになる。ここでは次の出力対
象レコードはキー値として１６７を持つレコードであ
る。
【００４７】図１６は更に処理が進んでクリティカルキ
ーがハッシュ表の左端のエントリまできた状態を示す。
このような場合にはクリティカルキーを更に増加させる
ことはできないので、クリティカルキーの値を右端の０
に戻して、レコードバッファ２４からのレコードのハッ
シュ済リスト用出力バッファ２８への格納処理が続行さ
れる。
【００４８】図１７はハッシュ処理が完了した状態を示
す。ここでクリティカルキーを０から１９まで増加させ
る処理は３回行われており、各回の処理をランと呼ぶこ
とにすると、ブロック０〜４，５〜９、および１０は３
回のランでそれぞれ出力されたレコードを示すことにな
る。
【００４９】次に以上のハッシュ処理によって作成され
たハッシュ済リストの中から、任意のハッシュ関数値を
持つレコードを検索するレコード検索処理について説明
する。この検索処理は前述の補助情報に基づいて行われ
る。図１８は図１２〜図１７で説明した処理によって作
成された補助情報を示す。この補助情報を用いて、特定
のハッシュ関数値を持つレコードを検索することができ
る。例えばハッシュ関数値として３を持つレコードを検
索する場合には、補助情報中のハッシュ関数値の最小値
が３以下で、かつ最大値が３以上である補助情報を持つ
ブロックを探し、そのブロックのレコードを読み込むこ
とにより、そのブロックの中に検索すべきレコードが存
在することがわかる。図１８の例ではハッシュ関数値と
して３を持つレコードはブロック０，５、および１０の
内部に含まれる。
【００５０】図１９はこの検索処理のフローチャートで
ある。同図は図１８について説明した全ての補助情報の
検索を行うものであり、処理が開始されるとまずステッ
プＳ４１で補助情報リストから１つのレコードが取り出
され、ステップＳ４２で検索対象のハッシュ関数値（ハ
ッシュキー）がそのレコード内のハッシュ関数値の最小
値（ハッシュキースタート）以上であり、かつ最大値
（ハッシュキーエンド）以下であるか否かが判定され、
この条件を満足すると判定された時にはステップＳ４３
でそのレコードに対応するブロックのデータが読み込ま
れ、その内容が検索される。すなわち検索対象ハッシュ
キーを持つレコードが検索される。Ｓ４２における判定
結果が条件を満足しない時には、ステップＳ４４で補助
情報リストに未処理のレコードがあるか否かが判定さ
れ、ある場合にはステップＳ４１からの処理が繰り返さ
れ、ない場合には処理を終了する。
【００５１】図１９で説明した検索処理は、単純ではあ
るが、補助情報リストのレコードの全ての検索を行うこ
とにより、補助情報リストのサイズが大きい場合には検
索に時間を要する。そこで別の方式として、補助情報リ
ストのレコードをそれぞれのハッシュキースタート、ハ
ッシュキーエンドの間のハッシュ関数値の範囲に応じて
分類しておき、分類された補助情報リストを用いて検索
処理を行うことができる。
【００５２】図２０はハッシュ関数値の範囲（レンジ）
に応じて分類された補助情報リストを示す。このように
分類された補助情報リストを用いることによって、検索
の対象となる補助情報レコードの数を減らすことができ
る。図２０において、例えばハッシュ関数値として３を
持つレコードが含まれるブロックを探すには、レンジと
して０から３を持つ３つのブロック〔０，０，３〕、
〔５，３，４〕、および〔１０，１，３〕を調べればよ
いことになる。
【００５３】図２１は図２０のように分類された補助情
報リストを用いた検索処理のフローチャートである。同
図において処理が開始されると、まずステップＳ４５で
レンジ分類表の中で検索対象のハッシュ関数値に対応す
るエントリから補助情報リストへのポインタが得られ、
ステップＳ４６でそのポインタが指すリストから補助情
報レコードの１つが得られ、ステップＳ４７で検索対象
のハッシュ関数値（ハッシュキー）がそのレコードの補
助情報におけるハッシュキースタート以上であり、かつ
ハッシュキーエンド以下であるか否かが判定され、判定
結果がＹＥＳであればステップＳ４８でそのレコードに
対応するブロックが読み込まれ、そのブロック内で検索
対象ハッシュ関数に対応するレコードが検索される。
【００５４】ステップＳ４８で検索対象ハッシュ関数値
に対応するレコードが検索されても、更に別のブロック
に検索対象ハッシュ関数値に対応するレコードが存在す
る可能性があるので、ステップＳ４９でステップＳ４５
で得られたポインタによって指されるリスト内に未処理
の補助情報レコードがあるか否かが判定され、ある場合
にはステップＳ４６の処理に移行する。またステップＳ
４７で判定結果がＮＯである場合には、ステップＳ４８
の処理を行うことなく、ステップＳ４９の処理に移行す
る。そしてステップＳ４９で未処理のレコードが存在し
ないと判定された時点で、処理を終了する。
【００５５】前述の図１２〜図１７では、レコードバッ
ファからハッシュ済リスト用出力バッファ２８にレコー
ドを移すたびにレコードバッファ２４の空き領域に入力
バッファ２３内のレコードを補充していく形式で実施例
を説明したが、レコードバッファ２４にレコードが一杯
になった時点で全てのレコードをハッシュ済リスト用出
力バッファ２８を介してハッシュ済リスト３１に出力し
た後に、再びレコードバッファ２４を一杯にしてまたそ
の全てを出力すると言う動作を繰り返すことも可能であ
り、それを他の実施例として説明する。入力レコード列
は図１１のものと同じであり、ハッシュ関数も同じもの
を用い、またレコードバッファ２４、ハッシュ済リスト
用出力バッファ２８の容量も前述のものと同じとする。
【００５６】図２２は入力バッファ２３を介して最初の
１０個のレコードがレコードバッファ２４に格納された
時点のレコードバッファの内容の説明図である。同図は
図１２と全く同じものとなっている。
【００５７】レコードバッファ２４が一杯であるため
に、これらのレコード全てはハッシュ済リスト用出力バ
ッファ２８を介してハッシュ済リスト３１に出力され
る。その結果が図２３である。ここでは合計１０個のレ
コードがハッシュ済リスト３１に出力されるために、ブ
ロック番号２のブロック内のレコードは図１６と異なっ
て２つのみであり、このブロックに対する補助情報は
〔２，１４，１９〕となっている。
【００５８】図１４は次の１０個のレコードがレコード
バッファ２４に読み込まれた状態を示す。これらのレコ
ードを全てハッシュ済リスト３１に出力した状態が図２
５である。図１７と比較すると、当然ブロック番号３〜
５のブロック内のレコードも異なっていることがわか
る。
【００５９】図２６は４０個の入力レコードのうち残り
の２０個のレコードについて処理を行った最終結果であ
る。図１７と比較すると、ブロックの数は１１までとな
り、比較的番号の小さいブロックにも空き領域が存在す
ることがわかる。
【００６０】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
ればデータのハッシュ処理の結果を１つのハッシュ済リ
ストに書き込むことが可能となり、二次記憶装置の入出
力性能を低下させることなく、ハッシュ処理を高速で実
行することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理構成ブロック図である。
【図２】本発明のハッシュ方式を実行する計算機システ
ムの全体構成を示すブロック図である。
【図３】本発明のハッシュ方式の説明図である。
【図４】リンク管理表の説明図である。
【図５】複数のレコードの間でのリンクの実現例の説明
図である。
【図６】ハッシュ表を用いたレコード間のリンクの説明
図である。
【図７】ハッシュ処理の全体処理フローチャートであ
る。
【図８】図７における出力処理の詳細フローチャートで
ある。
【図９】図７における終了処理の詳細フローチャートで
ある。
【図１０】図８および図９における出力バッファ出力処
理の詳細フローチャートである。
【図１１】入力レコード列の例を示す図である。
【図１２】レコード列の最初の１０個がレコードバッフ
ァに格納された状態を示す図である。
【図１３】１つのレコードがハッシュ済リスト用出力バ
ッファに移された状態を示す図である。
【図１４】更に３つのレコードがハッシュ済リスト用出
力バッファに移された状態を示す図である。
【図１５】クリティカルキーの値が５に達した時点での
状態を示す図である。
【図１６】クリティカルキーがハッシュ表の左端のエン
トリまできた状態を示す図である。
【図１７】ハッシュ処理が完了した状態を示す図であ
る。
【図１８】図１２〜図１７の処理によって作成された補
助情報を示す図である。
【図１９】ハッシュ関数値による検索処理のフローチャ
ートである。
【図２０】ハッシュ関数値の範囲に応じて分類された補
助情報リストを示す図である。
【図２１】分類された補助情報リストを用いた検索処理
のフローチャートである。
【図２２】他の実施例においてレコード列の最初の１０
個のレコードがレコードバッファに格納された状態を示
す図である。
【図２３】図２２のレコードバッファの内容が全てハッ
シュ済リストに出力された状態を示す図である。
【図２４】次の１０個のレコードがレコードバッファに
読み込まれた状態を示す図である。
【図２５】図２４の１０個のレコードが全てハッシュ済
リストに出力された状態を示す図である。
【図２６】他の実施例におけるハッシュ処理の最終結果
を示す図である。
【図２７】従来のハッシュ方式の説明図である。
【図２８】従来のハッシュ処理のフローチャートであ
る。
【符号の説明】
１１ レコード格納手段 １２ レコード １３ ポインタ １４ ハッシュ値対応ポインタ格納手段 １６ 二次記憶手段 １７ 共通バス １８ プロセッサ １９ メモリ ２１ ハッシュ対象リスト ２２ 処理装置 ２３ 入力バッファ ２４ レコードバッファ ２５ ハッシュ表 ２６ リンク管理表 ２７ 出力ハッシュ値メモリ ２８ ハッシュ済リスト用出力バッファ ２９ 補助情報リスト用出力バッファ ３１ ハッシュ済リスト ３２ 補助情報リスト
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−243442（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−103127（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−282966（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−13340（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−180332（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−3351（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−241919（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−95933（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06F 17/30 G06F 12/00 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 記憶装置に格納されているハッシュ対象
    レコード群を、各レコードのキー値に対応するハッシュ
    関数値を用いて参照可能な格納形式に変換するためのハ
    ッシュ方式において、第１の レコード群を一時的に格納するレコード格納手段
    と、 該レコード格納手段に格納された、各々のレコードの格
    納位置を示すポインタを、該レコードのキー値から計算
    されたハッシュ関数値に対応する位置に格納するハッシ
    ュ値対応ポインタ格納手段とを備え、 該ハッシュ値対応ポインタ格納手段に格納されているポ
    インタによって指される複数のレコードを、該ポインタ
    の格納位置に対応するハッシュ関数値に対応させて第２
    のレコード群とし、該第２のレコード群を１つのブロッ
    クとして前記記憶装置に出力することを特徴とするハッ
    シュ方式。
  2. 【請求項２】 前記キー値から計算されたハッシュ関数
    値として同一の値を持つ複数のレコードが前記レコード
    格納手段内に存在する時、該複数のレコードをリンク付
    けて管理するリンク管理手段を更に備えると共に、 前記ハッシュ値対応ポインタ格納手段が該複数のレコー
    ドのうちいずれか１つのレコードの格納位置を指すポイ
    ンタを格納する手段であることを特徴とする請求項１記
    載のハッシュ方式。
  3. 【請求項３】 前記レコード格納手段から前記ハッシュ
    関数値に対応させて出力された複数のレコードを１つの
    ブロックとして前記記憶装置に出力するために、該複数
    のレコードを一時的に格納するハッシュ済リスト用出力
    レコード格納手段を更に備えたことを特徴とする請求項
    １記載のハッシュ方式。
  4. 【請求項４】 前記ハッシュ済リスト用出力レコード格
    納手段から前記記憶装置への前記１つのブロックのレコ
    ードの出力にあたり、該ブロックのレコードに対するハ
    ッシュ関数値による検索を可能とする補助情報を格納す
    る補助情報リスト用出力レコード格納手段を更に備えた
    ことを特徴とする請求項３記載のハッシュ方式。
  5. 【請求項５】 前記記憶装置が、前記ハッシュ済リスト
    用出力レコード格納手段から出力されるブロック単位の
    レコードを逐次的に格納するハッシュ済リストと、 前記補助情報リスト用出力レコード格納手段から出力さ
    れる補助情報を格納する補助情報リストとを備えたこと
    を特徴とする請求項４記載のハッシュ方式。
  6. 【請求項６】 前記補助情報が、前記ハッシュ済リスト
    内でのブロックの格納アドレス、ブロック内のレコード
    に対応するハッシュ関数値の最小値および最大値を含む
    ことを特徴とする請求項５記載のハッシュ方式。
  7. 【請求項７】 前記レコード格納手段からハッシュ済リ
    スト用出力レコード格納手段へのレコードの出力に際し
    て、出力すべきレコードに対応するハッシュ関数値を指
    定する出力ハッシュ値記憶手段を更に備えたことを特徴
    とする請求項３記載のハッシュ方式。
  8. 【請求項８】 前記レコード格納手段が、前記出力ハッ
    シュ値記憶手段に記憶されているハッシュ関数値に対応
    するハッシュ値対応ポインタ格納手段内のポインタによ
    って指されるレコードを前記ハッシュ済リスト用出力レ
    コード格納手段に出力する手段であることを特徴とする
    請求項７記載のハッシュ方式。
  9. 【請求項９】 前記ハッシュ済リスト用出力レコード格
    納手段が、前記出力ハッシュ値記憶手段に記憶されてい
    るハッシュ関数値の増加に伴って前記レコード格納手段
    から出力される複数のレコードを前記１つのブロックと
    して格納する手段であることを特徴とする請求項７記載
    のハッシュ方式。
  10. 【請求項１０】 前記記憶装置から入力されるハッシュ
    対象リスト内のレコードを格納し、該入力されたレコー
    ドを前記レコード格納手段に出力する入力レコード格納
    手段を更に備えたことを特徴とする請求項３記載のハッ
    シュ方式。
  11. 【請求項１１】 前記入力レコード格納手段が、前記レ
    コード格納手段内の１つのレコードが前記ハッシュ済リ
    スト用出力レコード格納手段に出力された時、該出力に
    よって生じるレコード格納手段内の空き領域にレコード
    を出力する手段であることを特徴とする請求項１０記載
    のハッシュ方式。
  12. 【請求項１２】 前記入力レコード格納手段が、前記レ
    コード格納手段内のレコード格納領域が全て空きになっ
    ている状態で、該レコード格納領域の全てに格納される
    べきレコードを出力する手段であることを特徴とする請
    求項１０記載のハッシュ方式。
  13. 【請求項１３】 前記レコード格納手段が、自手段のレ
    コード格納領域の全てにレコードが格納された時点で、
    前記ハッシュ済リスト用出力レコード格納手段に該全て
    のレコードを逐次的に出力する手段であることを特徴と
    する請求項１２記載のハッシュ方式。
  14. 【請求項１４】 記憶装置に格納されているハッシュ対
    象レコード群を、各レコードのキー値に対応するハッシ
    ュ関数値を用いて参照可能な格納形式に変換するための
    ハッシュ方法において、 第１のレコード群を一時的に格納し、 該格納された各々のレコードの格納位置を示すポインタ
    を、該レコードのキー値から計算されたハッシュ関数値
    に対応する位置に格納し、 該格納されているポインタによって指される複数のレコ
    ードを、該ポインタの格納位置に対応するハッシュ関数
    値に対応させて第２のレコード群とし、 該第２のレコード群を１つのブロックとして前記記憶装
    置に出力する、 ことを特徴とするハッシュ方法。
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