JP3848104B2

JP3848104B2 - データ管理システム

Info

Publication number: JP3848104B2
Application number: JP2001159988A
Authority: JP
Inventors: 良樹中根; 康一永見; 恒道塩澤
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2001-05-29
Filing date: 2001-05-29
Publication date: 2006-11-22
Anticipated expiration: 2021-05-29
Also published as: JP2002351851A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のデータ処理回路間で参照および更新され、一元的に管理する必要のあるデータを矛盾無く管理するためのデータ管理システムに関するものである。
【０００２】
【従来技術の説明】
図１は、データ処理回路１〜４と従来のデータ管理装置１０との接続例、並びにデータ管理装置内でアクセス制御回路１１が矛盾無くデータを管理するために用いられるデータ管理テーブル１２の構成例を示す。従来のデータ管理装置では、複数のデータ処理装置１〜４がデータ管理装置１０に接続され、データ管理装置１０は、複数のデータ回路回路１〜４からのアクセス要求を制御するアクセス制御回路１１と、管理すべきデータを格納したデータ管理テーブル１２とを具える。そして、複数のデータ処理装置からのアクセスは単一のデータ管理装置１０により集中的に管理されている。尚、データ管理テーブル１２中のデータ部には、管理すべきデータそのものが格納される場合もあれば、管理すべきデータを指示するデータが格納される場合もある。
【０００３】
図２は、データ処理回路１〜４からのアクセス要求に対するデータ管理装置１０のアクセス制御回路１１が行う処理フローの例を示す。各データ処理回路１〜４はそれぞれ独立に動作し、データ管理装置１０に対してデータ識別子とともにアクセス種別を通知することによってデータへのアクセス要求を行う。本例では、データ処理回路１〜４から要求されるアクセス種別は「参照」、「更新」、「解放」の３種類がある。参照はデータの変更を行わずデータ管理装置に格納されているデータを読み出すアクセスであり、更新はデータの変更を行うことが可能なアクセスであり、解放は以前に参照または更新したデータの使用が終了した（更新に対する解放では更新したデータがデータ管理装置に返却される）ことを通知するアクセスである。
【０００４】
図２はデータ処理回路のアクセス種別が「参照」である場合にアクセス制御回路１１がデータ管理テーブル１２にアクセスして行う処理を説明している。データ処理回路１がデータ管理装置１０に対してデータ識別子Ｂについて参照のアクセス要求を行うと、データ管理装置１０はデータ管理テーブル内の識別子Ｂで特定されるエントリｅを参照する。まず、エントリｅの更新状態の値が”０”であるか否かを判定（フローＡ−１）する。更新状態の値が”０”であれば、参照状態に格納されている値に１加算して参照状態に格納（フローＡ−２）し、データ部に格納されている当該データをデータ処理回路１に転送（フローＡ−３）する。エントリｅの更新状態の値が”０”でない場合には何れかのデータ処理回路が更新のために使用中であるため、データ処理回路１からのデータ参照は抑止される必要があることからデータ処理回路１に対してデータの転送ができない旨が通知（フローＡ−４）される。
【０００５】
アクセス種別が「更新」および「解放」の場合の動作をそれぞれ図３及び図４に示す。図３に示すように、アクセス種別が「更新」の場合、データ管理テーブルのエントリに格納されている参照状態の値が”０”か否かを確認する（フローＢ−１）。参照状態の値が”０”の場合、エントリに格納されている更新状態の値が”０”か否かを確認する（フローＢ−２）。更新状態の値が”０”の場合、更新状態に値”１”を格納する（フローＢ−３）。そして、データ部に格納されているデータを要求元のデータ処理回路に転送する（フローＢ−４）。一方、データ管理テーブルのエントリに格納されている参照状態の値が”０”でない場合及びエントリに格納されている更新状態の値が”０”でない場合、要求元のデータ処理回路に対してデータの転送ができない旨通知する（フローＢ−５）。また、アクセス種別が「解放」の場合、同様に、エントリに格納されている参照状態の値が”０”か否かを確認する（フローＣ−１）。参照状態の値が”０”の場合、更新したデータをデータ部に格納する（フローＣ−２）。次に、エントリの更新状態に値”０”を格納する（フローＣ−３）。一方、参照状態の値が”０”ではない場合、参照状態に格納されている値を−１する（フローＣ−４）。
【０００６】
上述したフローＡ−４およびフローＢ−５においては、矛盾が発生するおそれのあるアクセスを抑止するためアクセス要求元のデータ処理装置に対して「データの転送ができない旨」が通知されるが、矛盾が解消される（すなわち、当該データへの矛盾が発生するおそれのあるアクセスが解放される）まで待たせる方法もある。また、この例では参照に関して同時に複数のデータ処理回路からのアクセスを許しているが、処理を単純にするためアクセス種別によらず各エントリに格納されているデータには同時に１つのデータ処理回路からのアクセスのみを許す方法もある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のデータ管理装置では、複数のデータ処理回路が単一のデータ管理装置により集中的に管理されているため、アクセス制御回路１１の処理量やデータ管理テーブル１２へのアクセス能力によってデータ管理装置に接続可能なデータ処理回路の最大数が制限され、独立に動作するデータ管理装置を追加することによって全体の処理能力を拡張することが制限される欠点があった。
【０００８】
従って、本発明はこれらの欠点を除去するために、矛盾したアクセスを回避するために集中して管理されていたデータ管理テーブルに含まれる情報を分散したデータ送受信回路によって管理し、独立に動作するデータ管理装置を追加することによって全体の処理能力を拡張可能とすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によるデータ管理システムは、複数のデータ処理回路と、各データ処理回路にそれぞれ接続され、データ識別子とデータ処理回路が使用するデータと前記複数のデータ処理回路による該データの参照状態を示す表示部とを含むデータ信号を送受信するためのデータ送受信回路と、該データ送受信回路が順次接続され、前記データ信号が循環するデータ転送経路とを具えたデータ管理システムであって、前記データ送受信回路は、データ転送経路に循環するデータ信号を、前段のデータ送受信回路から受信して格納する受信バッファ、及び、前記データ処理回路からデータ識別子を含むアクセス要求を入力し、受信バッファに格納されたデータ信号のデータ識別子が、該アクセス要求のデータ識別子に一致するか否かを判定し、一致する場合は、該データ信号のデータを前記データ処理回路へ出力し、一致しない場合は、該データ信号を次段のデータ送受信回路へ転送するアクセス制御回路を有し、前記アクセス制御回路は、前記アクセス要求が前記データの更新の場合であって、かつ前記データ処理回路からのデータ識別子が前記受信バッファに格納されたデータ信号のデータ識別子と一致する場合には、前記表示部の示す参照状態が他のデータ処理回路によって参照されていない状態であれば前記データ信号のデータを前記データ処理回路へ出力し、前記表示部の示す参照状態が他のデータ処理回路によって参照中の状態であれば前記データ信号を次段のデータ送受信回路へ転送することを特徴とする。
【００１０】
各データ処理回路毎にデータ送受信回路を設け、これらデータ送受信回路をデータ信号転送経路中に順次接続することにより、無矛盾制御の単位である任意のパケットへのアクセスは同時には１つのデータ送受信回路だけに制限されることとなり、複数のデータ処理回路で共有するデータに対して矛盾無くアクセスすることが可能となる。また、データ転送経路中に配置したデータ送受信回路間を巡回しているパケットに格納されているデータに対して各データ送受信回路において独立にアクセス可能であることから、データ処理回路の増加に応じてデータ送受信回路を増加させることが可能になり、アクセス能力を拡張することが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図５は本発明によるデータ管理システムの一例の構成を示す線図である。本例では、それぞれ独立して動作する複数のデータ処理回路２１〜２６を設ける。尚、図面を明瞭にするため、図面上６個のデータ処理回路だけを示すが、接続可能なデータ処理回路の数は制限されないものである。各データ処理回路毎にデータ送受信回路３１〜３６をそれぞれ設ける。各データ送受信回路３１〜３６はリング状のデータ転送経路５０が形成されるように接続配置（本例では、データ送受信回路３１は隣接するデータ送受信回路３２および３６と接続）し、すなわちｉ番目の送受信回路は、前段のｉ−１番目の送受信回路及び次段のｉ＋１番目の送受信回路と相互接続する。データ送受信回路間の通信はデータを送信するＤａｔａ信号と、Ｄａｔａ信号上にデータが出力されていることを送信先に通知するＲｅｑ信号と、Ｄａｔａ信号上に出力されているデータを受け取った事を通知するＡｃｋ信号とを用いたシェイク・ハンド方式によって行う。さらに、ｉ番目の送受信回路は、隣接するｉ−１番目の送受信回路から送信されたＤａｔａ信号及びＲｅｑ信号を受信すると共にｉ−１番目の送受信回路に当該データを受け取った事を通知するＡｃｋ信号を送信する。また、当該ｉ番目の送受信回路は、次段のｉ＋１番目の送受信回路に対してＤａｔａ信号及びＲｅｑ信号を送信すると共にｉ＋１番目の送受信回路からデータを受け取った事を通知するＡｃｋ信号を受信する。従って、管理されるデータは、データ転送経路５０に沿って循環することになる。
【００１２】
図６はデータ送受信回路の一例の構成を示し、図７はデータ送受信回路間で転送される管理データの構成を示す。データ送受信回路は受信バッファ４０及びこの受信バッファに接続したアクセス制御回路４１を具える。ｉ番目のデータ送受信回路の受信バッファ４０は、信号線ｉＤａｔａ及びｉＲｅｑを介してｉ−１番目のデータ送受信回路から送信された来たＤａｔａ信号及びＲｅｑ信号を受信すると共に信号線ｉＡｃｋを介してＡｃｋ信号を送信する。アクセス制御回路４１は隣接するｉ＋１番目のデータ送受信回路の受信バッファに信号線ｏＤａｔａ及びｏＲｅｑを介してｉ＋１番目のデータ送受信回路の受信バッファにＤａｔａ信号及びＲｅｑ信号を送信すると共に信号線ｉＡｃｋを介してＡｃｋ信号を受信する。
【００１３】
受信バッファ４０に空きが有る場合、前段のデータ送受信回路からデータ信号線ｉＤａｔａおよび信号線ｉＲｅｑを介して送信されたデータを当該受信バッファに格納し、送信元のデータ送受信回路には信号線Ａｃｋを介してデータを受信した旨通知する。受信バッファに空きが無い場合には信号線Ａｃｋを介してデータを受信した旨の通知は行わず、受信バッファ４０に空きが生じるまでデータの受信を待たせる。
【００１４】
図７は管理されるデータを含むデータ信号（Ｄａｔａ信号）の一例の構成を示す。データ信号は、データを識別するデータ識別子、参照状態を示す表示部及びデータを格納したデータ部とを含む。アクセス制御回路４１は図７に示す管理データを含む信号パケットをパケット毎に順次受信し、データ処理回路からのアクセス要求に一致するパケット（この場合は識別子が一致するパケットのデータ）が受信バッファに存在するか否かを判定し、アクセス要求に合致したパケットが存在する場合図８に示す処理に従ってデータへのアクセスを行う。
【００１５】
図８を参照して、アクセス制御回路４１の動作について説明する。アクセス制御回路４１は相互接続されているデータ処理回路からのアクセス要求があるか否かをチェック（フロー６−１）してアクセス要求がある場合にはアクセス要求の内容（例えば識別子やアクセス種別）を内部に登録する。
【００１６】
アクセス種別が「更新したデータの解放」である場合にはアクセス要求時に与えられている識別子及び更新したデータから新たにパケットを生成（フロー６−１２）し、登録してあるアクセス要求をクリア（フロー６−６）した後、生成したパケットを次段のデータ送受信回路に転送（フロー６−７）する。この時、生成したパケットの参照状態の値は”０”とする。
【００１７】
アクセス種別が「更新したデータの解放」ではない場合、受信したパケットＰが登録されているアクセス要求に一致しているか否かを判定（フロー６−３）する。アクセス要求に一致しないパケットである場合には、受信したパケットを隣接するデータ送受信回路に転送（フロー６−７）して、アクセス要求に一致するパケットを受信するまでこの転送動作を繰り返す。アクセス要求に一致するパケットＰを受信した際、アクセス種別に応じた処理が行われる。
【００１８】
アクセス種別が「参照」である場合には、パケットＰの参照状態の値に１を加算して参照状態に格納（フロー６−４）し、データ部の内容をデータ処理回路に転送する。要求されたデータの参照が完了した場合、内部に登録してあるアクセス要求をクリア（フロー６−６）した後、参照状態を更新してから次段のデータ送受信回路に当該パケットＰを転送（フロー６−７）する。
【００１９】
アクセス種別が「更新」の場合、パケットＰの参照状態の値が”０”でない場合にはそのパケットのデータが他のデータ処理回路によって参照中であるため参照状態の値が”０”となるまでパケットの転送を繰り返す。参照状態の値が、”０”である場合にはデータ部の内容をデータ処理回路に転送する。要求されたデータの参照が完了した後、内部に登録してあるアクセス要求をクリア（フロー６−１０）する。この時、パケットＰは次のデータ送受信回路に転送されない。一方、データ部の内容を受信したデータ処理回路は、前述した「更新したデータの開放」をアクセス種別とするアクセス要求を後ほど発効する。これにより、更新したデータを含むパケットが生成され、このパケットが次段のデータ送受信回路に転送される。
【００２０】
アクセス種別が「参照していたデータを解放」する場合にはパケットＰの参照状態の値から１を減算して参照状態に格納（フロー６−４）する。要求された解放が完了したので内部に登録してあるアクセス要求をクリア（フロー６−６）した後、次段のデータ送受信回路に参照状態を更新したパケットＰを転送（フロー６−７）する。
【００２１】
本発明は上述した実施例だけに限定されず種々の変更や変形が可能である。例えば、アクセス要求が合致したパケットに含まれるデータ部へのアクセスがデータ処理回路で完了するまで次段のデータ送受信回路へのパケットを転送を行わないようにすることも可能である。
【００２２】
また、上述した実施例では、参照に関して同時に複数のデータ処理回路からのアクセスを許しているが、処理を単純にするため全て更新の場合と同様に扱い同時に１つのデータ処理回路からのアクセスのみを許す方法もある。この場合パケット内の参照情報は不要となる。
【００２３】
また、上述した実施例では、アクセス要求が識別子で与えられているとしたが、データ部の全部または一部が与えられた値をアクセス要求として与え、これに一致しているパケットの情報（識別子やデータ）をデータ処理回路に転送することも容易に実現可能である。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、データ処理回路毎にデータ送受信回路を設け、これらデータ送受信回路をデータ転送経路中に受信配置し、管理すべきデータを含むパケットをデータ転送経路中で循環するように構成しているので、独立に動作可能な回路からアクセスされる無矛盾性を保証する必要がある共有データを格納するデータ管理システムのアクセス能力を独立に動作可能な回路の増加に応じて拡大することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のデータ管理装置の構成を示す線図である。
【図２】図１に示すデータ管理装置においてアクセス種別が参照の場合のアクセス制御回路の動作を説明するための図である。
【図３】図１に示すデータ管理装置においてアクセス種別が更新の場合のアクセス制御回路の動作を説明するための図である。
【図４】図１に示すデータ管理装置においてアクセス種別が解放の場合のアクセス制御回路の動作を説明するための図である。
【図５】本発明によるデータ管理システムの一例の構成を示す線図であ。
【図６】データ送受信回路の一例の構成を示す線図である。
【図７】管理データの構成を示す線図である。
【図８】本発明によるアクセス制御回路の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２１，２２，２３，２４，２５，２６データ処理回路
３１，３２，３３，３４，３５，３６データ送受信回路
４０受信バッファ
４１アクセス制御回路

Claims

複数のデータ処理回路と、各データ処理回路にそれぞれ接続され、データ識別子とデータ処理回路が使用するデータと前記複数のデータ処理回路による該データの参照状態を示す表示部とを含むデータ信号を送受信するためのデータ送受信回路と、該データ送受信回路が順次接続され、前記データ信号が循環するデータ転送経路とを具えたデータ管理システムであって、
前記データ送受信回路は、
データ転送経路に循環するデータ信号を、前段のデータ送受信回路から受信して格納する受信バッファ、及び、
前記データ処理回路からデータ識別子を含むアクセス要求を入力し、受信バッファに格納されたデータ信号のデータ識別子が、該アクセス要求のデータ識別子に一致するか否かを判定し、一致する場合は、該データ信号のデータを前記データ処理回路へ出力し、一致しない場合は、該データ信号を次段のデータ送受信回路へ転送するアクセス制御回路を有し、
前記アクセス制御回路は、前記アクセス要求が前記データの更新の場合であって、かつ前記データ処理回路からのデータ識別子が前記受信バッファに格納されたデータ信号のデータ識別子と一致する場合には、前記表示部の示す参照状態が他のデータ処理回路によって参照されていない状態であれば前記データ信号のデータを前記データ処理回路へ出力し、前記表示部の示す参照状態が他のデータ処理回路によって参照中の状態であれば前記データ信号を次段のデータ送受信回路へ転送することを特徴とするデータ管理システム。
前記データ信号を、データ識別子と、該データの参照状態を示す表示部と、該データを格納したデータ部とを有するパケットの形態とし、
前記アクセス制御回路は、受信バッファに格納されたパケットのデータ識別子が、該アクセス要求のデータ識別子に一致する場合は、該パケットにおけるデータ部のデータを前記データ処理回路へ出力することを特徴とする請求項１に記載のデータ管理システム。
前記データ転送経路は、データ信号を次段のデータ送受信回路へ転送するデータ信号線と、前記データ信号が転送されていることを示す信号を次段のデータ送受信回路へ通知する信号線と、データ信号を受信したことを示す信号を前段のデータ送受信回路へ通知する信号線とを含むことを特徴とする請求項１または２に記載のデータ管理システム。
前記データ送受信回路は、データ処理回路に対してアクセス要求されたデータを出力した後、該データ処理回路から該データについての利用が終了した旨を入力するまでの間、前記受信したデータ信号の転送を停止することを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載のデータ管理システム。