JP3263123B2 - データ処理システムにおけるソート処理方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、データ処理システムに
おけるソート処理を行うソート処理装置に関するもので
ある。

【０００２】ＣＯＢＯＬアプリケーションやデータベー
ス処理などのプログラム実行中にソート処理を必要とす
る金融に代表される定期的に多量データをソートする業
務において、オープンシステムのシステム記述言語（例
えばＣ言語）に適合させる際に、入出力処理とソート処
理とを分離し、ソート性能を向上させることが望まれて
いる。

【０００３】

【従来の技術】従来、応用プログラムの処理の中でソー
ト処理を行う場合、図５の（ａ）に示すように、ソート
処理２２を呼び出し、当該ソート処理２２の中で応用プ
ログラム２１との間でデータの授受を行っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ＵＮＩＸで代
表されるオープンシステムに上述した構成を適用する
と、オープンシステムのシステム記述言語（Ｃ言語）で
は応用プログラムの主ルーチンと出口ルーチンを別々の
モジュールに分割せざるを得ない。その結果、主ルーチ
ンと出ロルーチンとの間のデータの共用が困難となる。
即ち、図５の（ｂ）のスタック構造に示すように、応用
プログラム２１の主ルーチンのスタック域と、応用プロ
グラム２１の出ロルーチンのスタック域との間に、ソー
ト処理２２のスタック域が入り、スタック域のデータを
相互にアクセスできないという問題が発生する。

【０００５】本発明は、これらの問題を解決するため、
レコードの入出力処理を行う部分と、実際のソート処理
を行う部分とを別々のスレッド（ＣＰＵ実行単位）に分
け、これらスレッド間に共通に利用するバッファを設
け、レコードの入出力処理とソート処理との並行動作を
可能とし、応用プログラムが出口を用意する必要がな
く、応用プログラムのスタック域を共用可能とすると共
に並列動作によりソート性能を向上させることを目的と
している。

【０００６】

【課題を解決するための手段】図１を参照して課題を解
決するための手段を説明する。図１において、Ａスレッ
ドは、レコードの入出力処理１などを行うスレッド（Ｃ
ＰＵ実行単位）である。

【０００７】Ｂスレッドは、ソート処理を行うスレッド
（ＣＰＵ実行単位）である。バッファ３は、Ａスレッド
とＢスレッドとの間でレコードの授受を行うためのバッ
ファである。

【０００８】応用プログラム４は、ソート処理を指示な
どするものである。

【０００９】

【作用】本発明は、図１に示すように、応用プログラム
４からのソート依頼を受けたＡスレッドが、Ｂスレッド
を起動すると共に、応用プログラム４から渡されたレコ
ードを取り込み、バッファ３に設定してＢスレッドに渡
し、Ｂスレッドがこのレコードのソート処理を行い、そ
の結果をバッファ３に設定してＡスレッドに渡し、Ａス
レッドがこのレコードを応用プログラム４に渡すように
している。

【００１０】また、応用プログラム４からのソート依頼
を受けたＡスレッドが、Ｂスレッドを起動すると共に、
応用プログラム４から指示された入力ファイル５からレ
コードを取り込み、バッファ３に設定してＢスレッドに
渡し、Ｂスレッドがこのレコードのソート処理を行い、
その結果をバッファ３に設定してＡスレッドに渡し、Ａ
スレッドがこのレコードを指示された出力ファイル６に
格納するようにしている。

【００１１】従って、レコードの入出力処理１を行う部
分と、実際のソート処理２を行う部分とを別々のスレッ
ド（ＣＰＵ実行単位）に分け、これらスレッド間に共通
に利用するバッファ３を設けることにより、レコードの
入出力処理１とソート処理２との並行動作が可能となる
と共に、従来のように応用プログラムが出口を用意する
必要がなく、応用プログラムのスタック域を共用可能お
よび並列動作によりソート性能を向上させることが可能
となる。

【００１２】

【実施例】次に、図１から図４を用いて本発明の実施例
の構成および動作を順次詳細に説明する。

【００１３】図１は、本発明の１実施例構成図を示す。
図１において、Ａスレッドは、レコードの入出力処理１
および応用プログラム４を実行するスレッド（ＣＰＵ実
行単位）であって、図２の（ａ）に示すように、ある仮
想空間１におけるＣＰＵ実行単位である。

【００１４】Ｂスレッドは、ソート処理２を実行するス
レッド（ＣＰＵ実行単位）であって、図２の（ａ）に示
すように、ある仮想空間１におけるＣＰＵ実行単位であ
る。バッファ３は、ＡスレッドとＢスレッドとの間でレ
コードの授受を行うためのバッファであって、図２の
（ａ）に示すように、ある仮想空間１に設け、Ａスレッ
ド、Ｂスレッドから共通にアクセスできる複数のバッフ
ァである。

【００１５】入出力処理１は、ソート処理を行うための
レコードの入出力を行う部分であって、ここでは、Ａス
レッドに設ける。この入出力処理１は、前半部の入力処
理と、後半部の出力処理とから構成されている。

【００１６】ソート処理２は、ソート処理を実際に行う
部分であって、ここでは、入出力処理１と別のＢスレッ
ドに設ける。このように入出力処理１とソート処理２と
を別のスレッドに設けたことにより、両者を並列動作可
能となる。また、応用プログラム４と入出力処理１とを
同じＡスレッドに設け、ソート処理２を異なるＢスレッ
ドに設けたことにより、後述する図２の（ｂ−１）のス
タック構造に示すように、応用プログラム４のスタック
域と入出力処理１のスタック域とが連続し、従来の図５
の（ｂ）のスタック構造のように分離することがなく、
両者のスタック域を自由に共用してアクセスできること
となる。

【００１７】入力ファイル５は、ソート対象のレコード
を取り込むファイルである。出力ファイル６は、ソート
処理した結果のレコードを格納するファイルである。

【００１８】次に、図２を用い、本発明の概念を説明す
る。図２の（ａ）は、構成図を示す。ここで、仮想空間
１は、本発明に係わるＡスレッド、Ｂスレッド、更にバ
ッファ３を設ける空間である。この他に仮想空間２から
仮想空間Ｎがある。この仮想空間１のＡスレッドおよび
Ｂスレッドは、独立のＣＰＵ実行単位として実行する。
即ち時分割的にＡスレッドとＢスレッドを独立にいわば
並列動作させたり、あるいは複数ＣＰＵのときはＡスレ
ッドとＢスレッドを並列に動作させたりする。

【００１９】システム空間は、カーネルなどのシステム
プログラムを格納する空間である。図２の（ｂ）は、ス
タック構造を示す。図２の（ｂ−１）は、スタック構造
（Ａスレッド）を示す。これは、図１の（ａ）、（ｂ）
を見て判明するように、Ａスレッドでは、応用プログラ
ム４および入出力処理１が動作するので、応用プログラ
ム４のスタック域および入出力処理１のスタック域が連
続して存在する。従って、両者のスタック域が連続する
ので、相互にスタック域をアクセスできることとなり、
従来の図５の（ｂ）のソート処理のスタック域により分
断されることによるアクセスが困難となる事態を解消で
きる。

【００２０】図２の（ｂ−２）は、スタック構造（Ｂス
レッド）を示す。これは、図１の（ａ）、（ｂ）を見て
判明するように、Ｂスレッドでは、ソート処理２の本体
が動作するので、当該ソート処理２のスタック域が存在
するのみである。

【００２１】次に、図３を用い、図１の構成の動作を具
体的に説明する。これは、応用プログラム４から渡され
たレコードをソート処理２に渡してソートを行い、その
結果を格納したレコードを応用プログラム４に渡すとき
の動作の流れである。尚、以降は、Ｓ１０からＳ１７
の記号で代用する。

【００２２】図３のは、応用プログラム４がソートの
環境構築関数ｓｏｒｔｏｐｅｎ（）を発行する。この
際、パラメタのファイル情報として、応用プログラムか
らレコード入力、レコードを応用プログラムに出力する
旨を指定する。

【００２３】は、Ａスレッドの入出力処理１（関数ｓ
ｏｒｔｏｐｅｎ）が仮想記憶域にＢスレッドの領域を準
備し、ソート処理２をローディングして起動し、制御を
応用プログラム４に戻す。

【００２４】は、応用プログラム４がレコードを用意
し、レコードを渡す関数ｓｏｒｔｐｕｔ（）を発行す
る。は、入出力処理１（関数ｓｏｒｔｐｕｔ）が受け
取ったレコードをバッファ３に詰め、制御を応用プログ
ラム４に戻す。この際、は、バッファ３に空がない場
合、メッセージをＢスレッドに送信してバッファ３のレ
コードをソートするように指示し、空いているバッファ
３を探して受け取ったレコードを詰める。また、は、
空いているバッファ３がない場合、メッセージ（Ｂスレ
ッドからバッファ３のレコードを処理してバッファ３が
空いた旨のメッセージ）を受信できるまで待つ。

【００２５】は、応用プログラム４が入出力処理１
（関数ｓｏｒｔｐｕｔ）に渡すレコードがなくなったと
き、データの終わりを意味する情報を付加して、レコー
ドを渡す関数ｓｏｒｔｐｕｔ（）を発行する。

【００２６】は、入出力処理１（関数ｓｏｒｔｐｕ
ｔ）がデータの終わりを認識すると、処理中のバッファ
３にこのレコードが最後という情報を付加し、Ｂスレッ
ドにメッセージを送信し、制御を応用プログラム４に戻
す。

【００２７】は、Ｂスレッドがメッセージを受信し、
最後のバッファ３の最後のレコードを処理したら、ソー
ト結果のレコードをバッファ３に詰める。Ｓ１０は、バ
ッファ３が一杯になると、Ａスレッドの入出力処理１
（関数ｓｏｒｔｇｅｔ）にメッセージを送信し、次のバ
ッファ３にレコードを詰める。この際、Ｓ１１は、空バ
ッファがなければ、Ａスレッドの入出力処理１（関数ｓ
ｏｒｔｇｅｔ）からバッファ３が返されるのを待つため
にメッセージ受信状態となる。

【００２８】Ｓ１２は、応用プログラム４がソート結果
のレコードを受け取るためにレコード返却関数ｓｏｒｔ
ｇｅｔ（）を発行する。Ｓ１３は、入出力処理１（関数
ｓｏｒｔｇｅｔ）がレコードの入っているバッファ３な
しの場合、Ｂスレッドからバッファ３を渡されるのをメ
ッセージ受信状態になって待つ。

【００２９】Ｓ１４は、メッセージを受信した場合、あ
るいはバッファ３に未返却のレコードがある場合、その
バッファ３からレコードを取り出し、応用プログラム４
に返却する（渡す）。

【００３０】Ｓ１５は、バッファ３のレコードを全て返
却した場合、メッセージ送信してバッファを返す。Ｓ１
６は、Ｂスレッドが全てのレコードをバッファ３に詰め
たら、そのバッファに最後のバッファ３の情報を付加し
てメッセージを送信し、Ｂスレッドの処理を終了する。

【００３１】Ｓ１７は、Ａスレッドの入出力処理１（関
数ｓｏｒｔｇｅｔ）が最後のバッファ３の情報が付加し
てあるバッファ３から最後のレコードを取り出したと
き、最終レコードと認識し、この旨を応用プログラム３
に通知する。

【００３２】以上によって、応用プログラム４から渡さ
れたレコードをＡスレッド（入出力処理１）が受け取
り、これをバッファ３に設定してＢスレッド（ソート処
理２）に渡し、ソート処理を行い、その結果を格納した
レコードをバッファ３に設定してＡスレッドに渡し、こ
れを応用プログラム４に渡す。これにより、Ａスレッド
の入出力処理１と、Ｂスレッドのソート処理２とを並列
に動作させ、高速にソート処理を行うことが可能となる
と共に応用プログラム４と入出力処理１のスタック域を
連続にしてアクセス可能となる。

【００３３】次に、図４を用い、図１の構成の動作を具
体的に説明する。これは、応用プログラム４から指示さ
れた入力ファイル５からレコードをソート処理２に渡し
てソートを行い、その結果を指定された出力ファイル６
に格納するときの動作の流れである。尚、以降は、Ｓ
１０からＳ１２の記号で代用する。

【００３４】図４のは、応用プログラム４がソートの
環境構築関数ｓｏｒｔｏｐｅｎ（）を発行する。この
際、パラメタのファイル情報として、入力ファイルおよ
び出力ファイルを指定する。

【００３５】は、Ａスレッドの入出力処理１（関数ｓ
ｏｒｔｏｐｅｎ）が仮想記憶域にＢスレッドの領域を準
備し、ソート処理２をローディングして起動および入力
となる入力ファイル５をオープンする。

【００３６】は、入出力処理１（関数ｓｏｒｔｏｐｅ
ｎ）が入力ファイル５からレコードを読み込み、バッフ
ァ４に設定できるだけ設定し、このバッファ４のレコー
ドの処理を行うようにメッセージをＢスレッドに送信す
る。この際、は、バッファ４の空がない場合、Ｂスレ
ッドからバッファ３が返されるのをメッセージ受信状態
になって待つ。

【００３７】は、全てのレコードを入力したら、最後
のバッファの情報を付加してＢスレッドに送信し、入力
ファイル５をクローズし、出力ファイル６をオープンす
る。は、Ｂスレッドのソート処理２がデータの終わり
を認識すると、ソート処理の続きを実施して結果のレコ
ードをバッファ３に詰める。

【００３８】は、バッファ３が一杯になると、メッセ
ージを送信して、次のバッファ３にレコードを詰める。
は、空いているバッファがない場合、レコードを出力
する処理からバッファ３が返されるのでを待つためにメ
ッセージ受信状態となる。

【００３９】は、Ａスレッドの入出力処理１がレコー
ドの入っているバッファ３なしの場合、Ｂスレッドから
バッファ３が渡されるのをメッセージ受信状態になって
待つ。

【００４０】Ｓ１０は、メッセージ受信した場合、バッ
ファ３のレコードを出力ファイル６に出力する。Ｓ１１
は、Ｂスレッドが全てのレコードをバッファ３に詰めた
場合、最終バッファの情報を付加してメッセージを送信
し、Ｂスレッドの処理を終了する。

【００４１】Ｓ１２は、Ａスレッド（入出力処理１）が
最終バッファの情報の付加されているバッファのレコー
ドを出力ファイル６に出力したとき、出力ファイル６を
クローズして全ての処理を終了する。そして、応用プロ
グラム４に制御を戻す。

【００４２】以上によって、応用プログラム４からソー
ト指示されたＡスレッド（入出力処理１）が指示された
入力ファイル５からレコードを取り出してバッファ３に
設定してＢスレッド（ソート処理２）に渡し、ソート処
理を行い、その結果を格納したレコードをバッファ３に
設定してＡスレッドに渡し、これを出力ファイル６に格
納する。これにより、Ａスレッドの入出力処理１と、Ｂ
スレッドのソート処理２とを並列に動作させ、高速にソ
ート処理を行うことが可能となると共に応用プログラム
４と入出力処理１のスタック域を連続にしてアクセス可
能となる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
レコードの入出力処理１を行う部分と、実際のソート処
理２を行う部分とを別々のスレッド（ＣＰＵ実行単位）
に分け、これらスレッド間に共通に利用するバッファ３
を設ける構成を採用しているため、レコードの入出力処
理１とソート処理２との並行動作が可能となり、ソート
処理の高速化を図ることができると共に、従来のように
応用プログラムが出口を用意する必要がなく、応用プロ
グラムのスタック域を共用可能となる。これらにより、 （１） レコードの入出力処理とソート処理とを別のス
レッド（ＣＰＵ実行単位）に分け、ソート性能が向上す
ると共に応用プログラムからの使い勝手が向上する。

【００４４】（２） 応用プログラムとレコードのやり
とりを行う場合、入出力処理１は受け取ったレコードを
バッファ３に設定するだけ、あるいはバッファ３からレ
コードを取り出して応用プログラムに返すだけの処理と
なり、ソート性能が向上する。

【００４５】（３） ファイルあるいは応用プログラム
との間のレコードの入出力処理１と、ソート処理２との
並列化を実現でき、ソート性能が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例構成図である。

【図２】本発明の概念説明図である。

【図３】本発明の動作説明図である。

【図４】本発明の動作説明図である。

【図５】従来技術の説明図である。

【符号の説明】

１：入出力処理 ２：ソート処理 ３：バッファ ４：応用プログラム ５：入力ファイル ６：出力ファイル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−125359（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−126030（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−81526（ＪＰ，Ａ) 「ｂｉｔ」255（昭和63年３月）、共 立出版、ｐ．４−５ 「ｂｉｔ」263（昭和63年11月）、共 立出版、ｐ．75−78

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】データ処理システムにおけるソート処理を
   行うソート処理方式において、 レコードの入出力処理を行うＡスレッドと、 ソート処理を行うＢスレッドと、 ＡスレッドとＢスレッドとの間でレコードの授受を行う
   パッファ（３）とを備え、 応用プログラム（４）からのソート依頼を受けた上記Ａ
   スレッドが、Ｂスレッドを起動すると共に、応用プログ
   ラム（４）から渡されたレコードあるいはレコードが最
   後のときは当該最後という情報を付加したレコードを取
   り込み、上記バッファ（３）に設定して上記Ｂスレッド
   に渡し、Ｂスレッドがこのレコードのソート処理を行
   い、最後という情報を付加されたレコードを処理したら
   その結果を上記バッファ（３）に設定してＡスレッドに
   渡し、Ａスレッドがこのレコードを応用プログラム
   （４）に渡すように構成したことを特徴とするデータ処
   理システムにおけるソート処理方式。
2. 【請求項２】データ処理システムにおけるソート処理を
   行うソート処理方式において、 レコードの人出力処理を行うＡスレッドと、 ソート処理を行うＢスレッドと、 ＡスレッドとＢスレッドとの間でレコードの授受を行う
   バッファ（３）とを備え、 応用プログラム（４）からのソート依頼を受けた上記Ａ
   スレッドが、Ｂスレッドを起動すると共に、応用プログ
   ラム（４）から指示された入カファイル（５）からレコ
   ードあるいはレコードが最後のときは当該最後という情
   報を付加したレコードを取り込み、上記バッファ（３）
   に設定して上記Ｂスレッドに渡し、Ｂスレッドがこのレ
   コードのソート処理を行い、最後という情報の付加され
   たレコードを処理したらその結果を上記バッファ（３）
   に設定してＡスレッドに渡し、Ａスレッドがこのレコー
   ドを指示された出力フイル（６）に格納するように構成
   したことを特徴とするデータ処理システムにおけるソー
   ト処理方式。