JPH05233397A

JPH05233397A - 適用プログラム実行管理方法

Info

Publication number: JPH05233397A
Application number: JP4034757A
Authority: JP
Inventors: Norihiro Kato; 宣弘加藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1992-02-21
Filing date: 1992-02-21
Publication date: 1993-09-10

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、データベースにアクセスするデータ
操作言語で記述されデータ操作手続を含む適用プログラ
ム実行の際の実行時間の短縮を可能にする。【構成】データベースにアクセスするデータ操作言語で
記述されたデータ操作手続を含む適用プログラムを実行
するもので、適用プログラムよりデータ操作言語で記述
されたデータ操作手続をデータ操作手続抽出手段１より
抽出し、この抽出されたデータ操作手続よりデータ操作
手続の実行において参照あるいは更新される変数を調べ
該変数が適用プログラムの親言語で使用される時点を見
つけ、変数使用時点とデータ操作手続、データ操作手続
と親言語の分岐命令のそれぞれの間の依存関係を依存関
係解析手段２より解析し、この解析結果に基づいてデー
タ操作手続を最も早く実行できる時点を実行確定時点決
定手段３で決定し、コンパイラ４によりオブジェクト・
コードを生成するようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、データベースにアクセ
スするデータ操作言語で記述されたデータ操作手続を含
む適用プログラムを実行する適用プログラム実行管理方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、適用プログラムの実行管理方法と
して、上林弥彦、最所圭三、仲興国による「実時間デー
タベースに適した２段階２相施錠方式」情報処理学会、
データベース・システム研究会７２−１７（１９８９．
７．２１）が知られている。

【０００３】図２１は、かかる文献で述べる並列トラン
ザクション中の操作の処理の依存関係を示している。こ
の場合、節点はトランザクション中の操作の処理を、有
向枝はその起点に対応する処理の結果を終点に対応する
処理が使用することを示し、また各節点の処理を実行す
る条件は、その節点が終点であるすべての枝の起点に対
応する処理がすべて終了していることを示している。

【０００４】ところが、このような並列トランザクショ
ンは、複数データの操作手続を並列に実行できる可能性
を示しているだけで、与えられた適用プログラムに対し
てデータ操作手続の並列実行性の抽出をどのように行う
かについて示されていない。例えば、適用プログラムの
親言語の分岐命令がデータ操作手続の実行を選択的に決
定する場合、図２１に対応する有向グラフをどのように
作り上げ、どのように適用プログラムを実行すればよい
のか明確でない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来で
は、適用プログラムの実行時に並列性を抽出するために
は、適用プログラムの親言語を含めたデータ操作手続の
依存関係を解析することが必要となり、また、適用プロ
グラムの実行時の並列性をさらに高めるには、データ操
作手続の実行をできるだけ早くしなければならない。し
かし、依存関係の制約が、データ操作手続の実行時点を
制限するため、適用プログラムの実行時間の短縮はそれ
ほど望めなかった。本発明は、上記事情に鑑みてなされ
たもので適用プログラムの実行時間の大幅な短縮を可能
にした適用プログラム実行管理方法を提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、データベース
を有するシステムにおいて、データベースにアクセスす
るデータ操作言語で記述されたデータ操作手続を含む適
用プログラムを実行する場合に、データ操作手続の実行
のために値を確定しなければならない変数およびデータ
操作手続の中で確定される変数が適用プログラムの親言
語で参照または更新される時点を見つけ、変数使用時点
と前記データ操作手続、データ操作手続と親言語の分岐
命令のそれぞれの間の依存関係を解析し、この依存関係
の解析の結果に基づいてデータ操作手続を最も早く実行
できる時点を決定するようにしている。

【０００７】また、本発明は、適用プログラムの実行が
実行予測と一致するか監視して前記適用プログラムの実
行に関する情報を採取し、採取された情報を収集し適用
プログラムごとに統計を取り該統計情報に基づいて前記
適用プログラムの実行を予測するとともに依存関係の解
析を決定し、この決定により前記適用プログラムの依存
関係を解析するとともに前記予測内容に基づいてデータ
操作手続の実行できる時点を変更し該変更により実行時
間が短縮されるかを判定し実行時間が短縮されれば適用
プログラムの予測実行を決定するようにしている。

【０００８】

【作用】この結果、本発明によれば適用プログラムのコ
ンパイル時に、データ操作手続、データ操作手続内で使
用される変数の使用時点、親言語の分岐命令の間の依存
関係が解析され、この結果からデータ操作手続を最も早
く実行できる時点が決定され、それに基づいてコンパイ
ラがオブジェクト・コードが生成されるようになり、適
用プログラム実行の並列性を引き出すことが可能にな
る。

【０００９】また、本発明によれば、適用プログラムの
実行情報により適用プログラムの実行が予測されるとと
もに、依存関係再解析が決定され、適用プログラムが実
行される仮定のもとで依存関係が再解析され、この結果
からデータ操作手続の実行できる時点を変更して実行時
間が短縮されれば適用プログラムの再コンパイルが決定
され、新しいオブジェクト・コードが再生成されるよう
になり、適用プログラム実行の並列性をさらに高めるこ
とができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に従い説明す
る。

【００１１】図１は、適用プログラムのコンパイルを説
明するための該略構成を示している。図において、１は
データ操作手続抽出手段で、このデータ操作手続抽出手
段１は、親言語（ＣＯＢＯＬ，Ｃ，ＦＯＲＴＲＡＮなど
の一般的な高級言語）に組み込まれているデータ操作言
語で記述されたデータ操作手続を抽出するようにしてい
る。そして、データ操作手続抽出手段１で抽出されるデ
ータ操作手続は、依存関係解析手段２に送られる。

【００１２】依存関係解析手段２は、抽出されたデータ
操作手続を解析し、それぞれのデータ操作手続の実行に
おいて参照、あるいは更新される変数（以下、これをＤ
ＭＬ（Data Manipulation Language）変数と呼ぶ）を調
べ、それらのＤＭＬ変数が親言語で使用されている時点
（以下、これをＤＭＬ変数使用時点と呼ぶ）を見つけ
る。そして、これらのデータ操作手続のＤＭＬ変数使用
時点の順序関係と、データ操作手続とＤＭＬ変数使用時
点のそれぞれでＤＭＬ変数を参照するか更新するかとを
調べて依存関係を整理する。さらに、親言語の分岐命令
とデータ操作手続との依存関係も整理する。この依存関
係解析手段２の依存関係解析結果は、実行確定時点決定
手段３に送られる。

【００１３】実行確定時点決定手段３は、依存関係解析
手段２からの依存関係解析結果をもとに、それぞれのデ
ータ操作手続について、それを実行できる最も早い時点
（以下、これをＤＭＬ実行確定時点と呼ぶ）を決定す
る。ここで、データ操作手続ＸのＤＭＬ実行確定時点と
は、次のような時点である。

【００１４】（１）データ操作手続ＸがＤＭＬ変数の値
を参照する場合、ＤＭＬ変数の値が更新され、かつその
値がデータ操作手続Ｘの実行まで変化しないことが確定
し、かつデータ操作手続Ｘを実行することが確定する時
点。

【００１５】（２）データ操作手続ＸがＤＭＬ変数の値
を更新する場合、ＤＭＬ変数の値が参照または更新さ
れ、かつその値がデータ操作手続Ｘの実行まで変化しな
いことが確定し、かつデータ操作手続Ｘを実行すること
が確定する時点。ここでは、データ操作手続が別のデー
タ操作手続のＤＭＬ実行確定時点になる場合もあれば、
ＤＭＬ変数使用時点がＤＭＬ実行確定時点になる場合も
ある。

【００１６】そして、コンパイラ４は、ＤＭＬ実行確定
時点の決定に基づきデータベース・アクセスを要求する
（データ操作手続を実行する）オブジェクトコードを生
成する。また、コンパイラ４は、データ操作手続の終了
を待たずに、処理を先に進めるようにコードを生成し、
さらに、親言語のＤＭＬ変数使用時点においてＤＭＬ変
数の値が確定していないならば、確定するまでプロセス
を実行待ち状態にするコードを生成するようにもしてい
る。

【００１７】図２は、コンパイラにより生成されるオブ
ジェクト・モジュールの概要を示している。この場合、
命令コード群Ａ、Ｂ、Ｃは適用プログラムの親言語のコ
ンパイル結果である。そして、命令コード群Ａの直後が
ＤＭＬ実行確定時点である。ＤＭＬ実行確定時点には、
対応するデータ操作手続を実行することをメッセージに
より伝える命令コード群ａを入れる。

【００１８】データ操作手続実行メッセージの受信側
は、送信側（適用プログラムを実行するプロセス）と独
立にデータ操作手続を処理するプロセスである。命令コ
ード群ａの直後に上記のメッセージに対する応答を待つ
機構（命令コード群）は入れない。すなわち、命令コー
ド群ａの実行後にはすぐに命令コード群Ｂを実行する。

【００１９】命令コード群Ｃの先頭の命令コードはＤＭ
Ｌ変数使用時点である。ＤＭＬ変数使用時点の前には、
そこで使用されるＤＭＬ変数が確定しているかどうか調
べ、その判定結果により分岐する命令コード群ｂを入れ
る。命令コード群ｂの直後には、ＤＭＬ変数が確定する
まで待つ命令コード群ｃを入れる。

【００２０】また、命令コード群ｂにおいて、ＤＭＬ変
数使用点で使用されるＤＭＬ変数が確定していれば、命
令コード群ｃを飛ばし、命令コード群Ｃを実行するよう
にする。命令コード群Ｃは命令コード群ｃの直後に入れ
る。オブジェクト・モジュールには、データ操作手続を
処理するプロセスからの応答を処理する応答処理ルーチ
ルの命令コード群ｄを入れる。適用プログラムを実行す
るプロセスが応答を受けると、現在処理中の命令を停止
し、命令コード群ｄを処理する。命令コード群ｄの処理
後は、停止した命令から処理を続行する。図３は、適用
プログラムの実行時における概要を示している。

【００２１】この場合、適用プログラム実行プロセス５
は、コンパイラが生成したコードに従って適用プログラ
ムを実行する。そして、プログラムの実行がＤＭＬ実行
確定時点まで進むと、ＤＭＬ実行確定時点に対応するデ
ータ操作手続の実行を実行判定手段６に要求し、その応
答を待たずに適用プログラムの実行を進める。また、Ｄ
ＭＬ変数使用時点まで進むと、対応するＤＭＬ変数の値
が確定しているかどうか調べる。ＤＭＬ変数の値が確定
していればプログラムの実行を進める。ＤＭＬ変数の値
が確定していなければ、確定するまで実行プロセスは実
行待ち状態に入る。

【００２２】また、データベース管理システム７からデ
ータ操作手続の実行に対する応答があったときは、適用
プログラム実行プロセスの状態により、それぞれ次のよ
うに処理を進める。

【００２３】（１）ＤＭＬ変数使用時点の直前において
実行待ち状態である場合、実行プロセスは実行可能状態
になり、応答処理ルーチンを実行する。応答処理ルーチ
ルの実行後、使用されるＤＭＬ変数の値がすべて確定し
たならば、ＤＭＬ変数使用時点から適用プログラムの実
行を再開する。そうでなければ再び実行待ち状態とな
る。

【００２４】（２）上記以外の場合（プロセス実行時の
割込みに相当）、プロセスの現在の処理を停止して応答
処理ルーチンを実行する。応答処理ルーチンの実行後、
停止した時点から処理を再開する。上記のいずれの場合
も、応答処理ルーチンにおいて、応答の中にデータベー
スの値が含まれているならば、それを対応するＤＭＬ変
数に書き込む。

【００２５】一方、実行判定手段６は、適用プログラム
実行プロセス５からデータ操作手続の実行要求を受ける
と、そのデータ操作手続内で使用されるすべてのＤＭＬ
変数について値が確定しているかどうか調べる。確定し
ていればデータ操作手続の実行をデータベース管理シス
テム７に要求する。確定していなければデータ操作手続
を待ち行列８に入れる。

【００２６】待ち行列８にあるデータ操作手続について
は、そこで使用されるすべてのＤＭＬ変数の値が確定し
たときに実行を要求する。そのために、適用プログラム
実行プロセス５は、データベース管理システム７からの
応答により確定したＤＭＬ変数を実行判定手段６に知ら
せる。

【００２７】ＤＭＬ変数使用時点およびデータ操作手続
の実行時点においては、ＤＭＬ変数が確定しているかど
うかを判定しなければならない。そのために、ＤＭＬ変
数に対して参照フラグと更新フラグを用意し、ＤＭＬ変
数を参照あるいは更新する時に、その手続きの識別子を
対応するフラグにオーバーライトする。これを用いて、
ＤＭＬ変数使用時点、データ操作手続実行時点でＤＭＬ
変数が確定しているかどうかを次のように判定する。

【００２８】（１）ＤＭＬ変数を参照するならば、更新
フラグに記憶している手続きが、依存関係解析結果から
得られる直前の更新手続きと一致するかどうかを調べ
る。一致するならば、ＤＭＬ変数は確定している。一致
しないならば、ＤＭＬ変数は確定していない。

【００２９】（２）ＤＭＬ変数を更新するならば、参照
または更新フラグに記憶している手続きが、依存関係解
析結果から得られる直前の手続きを一致するかどうかを
調べる。一致するならば、ＤＭＬ変数は確定している。
一致しないならば、ＤＭＬ変数は確定していない。次
に、図４は、適用プログラムの一例を示している。図に
示すプログラムは、銀行における預金の引き出しを模擬
した適用プログラムである。

【００３０】そして、この適用プログラムが使用するデ
ータベースを図５（ａ）（ｂ）（ｃ）に示している。こ
こで、図５に示すデータベースは、３つのテーブルから
なる関係データベースである。同図（ａ）に示す預金口
座の情報を保存するACCOUNT＿TABLE は、口座番号#ACCO
UNT、名義NAME、残高AMOUNT、支店番号#BRANCH の各属
性を、同図（ｂ）に示す支店の情報を保存するBRANCH T
ABLEは、支店番号#BRANCH 、支店名BRANCH＿NAME、総残
高TOTAL ＿AMOUNTの各属性を、同図（ｃ）に示す借金の
情報を保存するDEBIT ＿TABLE は、口座番号#ACCOUNT、
借金額DEPTの各属性を有している。

【００３１】図４に示す適用プログラムの親言語は、Ｃ
言語、データ操作言語はＳＱＬである。この適用プログ
ラムでは、整数型のＤＭＬ変数in＿account ＿no、in＿
withdrawal、brnch ＿no、amount、debtを使用する。ま
た、図４においては、ＤＭＬ変数は斜体小文字、テーブ
ル名と属性名は斜体大文字、親言語部分は小文字、ＳＱ
Ｌ部分は大文字でそれぞれ表している。なお、ＤＭＬ変
数をデータ操作言語内で用いる場合には変数の先頭に：
を付して表すことにする。

【００３２】このような適用プログラムでは、手続き３
１において、入力された預金引き出し口座番号と引き出
し金額をそれぞれＤＭＬ変数in＿ account＿ no 、in＿
withdrawal に代入する。そして、データ操作手続２１
において、テーブルACCOUNT＿TABLE から属性#ACCOUNT
の値がin＿account ＿no に等しいダブルを探し、属性
#BRANCH 、AMOUNTの値をそれぞれＤＭＬ変数branch＿ n
o 、amountに代入する。

【００３３】次に、分岐命令３４において、in＿ withd
rawal とamountを比較し、in＿ withdrawal の方が大き
ければ、データ操作手続２２、手続き３６、データ操作
手続２３を実行し、そうでなければデータ操作手続２４
を実行する。

【００３４】データ操作手続２２では、テーブルACCOUN
T ＿TABLE から属性#ACCOUNTがin＿accountに等しいタ
プルを探し、属性AMOUNTの値を０に更新する。手続き３
６では、ＤＭＬ変数debtにin withdrawal （引き出し金
額）とamount（残高）の差を代入する。データ操作手続
２３では、テーブルDEBIT ＿TABLE に属性#ACCOUNT，DE
BTの値がそれぞれＤＭＬ変数in＿ account、debtである
新しいタプルを挿入する。データ操作手続２４では、テ
ーブルACCOUNT ＿TABLE から属性#ACCOUNTがin＿ accou
ntに等しいタプルを探し、属性AMOUNTの値をAMOUNTとin
＿ withdrawalの差に変更する。

【００３５】そして、最後に、データ操作手続２５にお
いて、テーブルBRANCH＿ TABLEから属性#BRANCH の値が
branch＿ no に等しいタプルを探し、属性TOTAL ＿AMOU
NTの値をTOTAL ＿AMOUNTとin＿ withdrawal の差に更新
する。図６は、このような適用プログラムの処理のフロ
ーチャートを示している。この場合、各ステップの番号
は、上述した各手続きの番号と対応している。そして、
このような適用プログラムのコンパイルは、次のように
行われる。

【００３６】図１において、データ操作手続抽出手段１
は、適用プログラムからデータ操作手続部分を抽出す
る。依存関係解析手段２は、得られたデータ操作手続か
らＤＭＬ変数in＿ account＿ no ，in＿ withdrawal ，
branch＿ no ，amount，debtを見つける。そして、適用
プログラムのＣ言語部分を調べて、ＤＭＬ変数が使用さ
れている時点を探す。さらに、データ操作手続、ＤＭＬ
変数使用時点でそれぞれＤＭＬ変数が参照されている
か、更新されているかを調べ、依存関係を解析する。さ
らに、Ｃ言語の分岐命令とデータ操作手続の依存関係と
解析する。以上の処理により、データ操作手続、ＤＭＬ
変数使用時点、分岐命令を節点とした図７に示すような
有向グラフが得られる。

【００３７】図７に示す有向グラフは、データ操作手続
に対応する節点を長方形、ＤＭＬ変数使用時点に対応す
る節点を楕円、分岐命令に対応する節点を菱型でそれぞ
れ表している。ここで、分岐命令３４はＤＭＬ変数使用
時点でもあることに注意する。また、節点ｎ１から節点
ｎ２への有向枝は、次のいずれかの条件が成り立つ場合
に存在する。

【００３８】（１）ｎ１とｎ２は共通のＤＭＬ変数を使
用する節点であり（１．１）ｎ１が更新したＤＭＬ変数
の値をｎ２が参照する（１．２）ｎ１がＤＭＬ変数の値
を参照した後ｎ２がその値を更新する（２）ｎ１は分岐命令に対応する節点で、ｎ２は分岐に
よって実行が確定する節点である。

【００３９】例えば、図４に示す適用プログラムにおい
て手続き３１（節点３１）で更新されたＤＭＬ変数in＿
account＿ no はデータ操作手続２１（節点２１）、２
２（節点２２）、２３（節点２３）、２４（節点（２
４）で参照されるので、上記の（１．１）に従い、図７
において有向枝４１、４２、４３、４４が付与される。
また、分岐命令３４（節点３４）に依存して、データ操
作手続２２（節点２２）、手続き３６（節点３６）、デ
ータ操作手続２３（節点２３）か、あるいはデータ操作
手続２４（節点２４）が実行されるので、上記の（２）
に従い図７において有向枝４５、４６、４７、４８が付
与される。

【００４０】実行確定時点決定手段３は、有向グラフの
データ操作手続に対応する節点のすべてについて、その
節点に入るすべての枝のもう一方の節点の中から、最も
遅く実行される節点を見つけ、その節点の直後をそれぞ
れＤＭＬ実行確定時点とする。例えば、図７の有向グラ
フにおいて、データ操作手続に対応する節点は２１、２
２、２３、２４、２５であり、それらに入るもう一方の
節点の中で最も遅く実行される節点はそれぞれ節点３
１、３４、３４、３４、２１であり、その直後がＤＭＬ
実行確定時点となる。Ｃ言語のコンパイラは、ＤＭＬ実
行確定時点、ＤＭＬ変数使用時点に対応するコードを生
成する。

【００４１】図４の適用プログラムの実行時は、適用プ
ログラム実行プロセスは手続き３１までを処理し、ＤＭ
Ｌ変数in＿ account＿ no 、in＿ withdrawal に値を代
入する。そして、in＿ account no ，in＿ withdrawal
の更新フラグに手続き３１に識別子を入れる。

【００４２】この場合、手続き３１の直後にデータ操作
手続２１に対するＤＭＬ実行確定時点となるので、デー
タ操作手続２１の実行を要求する。すると、in＿ accou
nt no の更新フラグには手続き３１の識別子があり、こ
れは図７に示す有向グラフの依存関係（有向枝４１）に
一致しているので、in＿ account＿ no の値は確定して
いると判定する。

【００４３】これにより実行判定手段６は、データ操作
手続２１の実行をデータベース管理システムに関求す
る。データ操作手続２１の実行を要求した直後に、デー
タ操作手続２５に対するＤＭＬ実行確定時点となるの
で、データ操作手続２５の実行を要求する。このときま
でにデータ操作手続２１のデータベース・アクセスが終
了していれば、branch＿ no の値は確定する（branch＿
no の更新フラグには手続き２１の識別子があり、依存
関係と一致する）。ここでは既にin＿ withdrawalの値
も確定しているので、このとき実行判定手段はデータ操
作手続２５の実行をデータベース管理システムに要求す
る。しかし、データ操作手続２１のデータベース・アク
セスが終了していなければ、データ操作手続２５を待ち
行列に入れる。

【００４４】適用プログラム実行プロセスは、データ操
作手続２１の応答を受けると応答処理ルーチンを実行
し、ＤＭＬ変数branch no ，amountの値を更新し、それ
らの更新フラグを手続き２１の識別子に更新する。そし
て、ＤＭＬ変数のフラグに変更があったことを実行判定
手段６に知らせる。実行判定手段６は、データ操作手続
２５に対してin＿ withdrawal とbranch＿ no の値が確
定した（in＿ withdrawal ，bradnch ＿noの更新フラグ
にそれぞれ手続き３１、２１の識別子があり、依存関係
と一致する）ことを確認し、データ操作手続２５を待ち
行列から取り出して、データベース管理システムに実行
を要求する。

【００４５】データ操作手続２５の実行要求と並行して
適用プログラム実行プロセスも処理を進めるので、やが
て分岐命令３４を処理することになる。このとき、デー
タ操作手続２１のデータベース・アクセスが終了してい
れば、amountの値は確定している（amountの更新フラグ
に手続き２１の識別子があり、依存関係と一致する）の
で、分岐命令３４を処理することができる。しかし、デ
ータ操作手続２１のデータベース・アクセスが終了して
いなければ、分岐命令３４の時点で適用プログラム実行
プロセスは待ち状態になる。

【００４６】データ操作手続２１のデータベース・アク
セスが終了すれば、データベース管理システムからの応
答を受け、適用プログラム実行プロセスは実行可能状態
になり、branch＿ no とamountの値を更新するととも
に、それらの更新フラグを更新する。そして、in＿ wit
hdrawal とamountの値が確定するので、分岐命令３４を
処理する。分岐命令３４の実行直後に、条件が真である
か偽であるかにより、データ操作手続２２、あるいはデ
ータ操作手続２４のいずれかのＤＭＬ実行確定時点にな
る。

【００４７】前者の場合には、データ操作手続２２の要
求を、手続き３５の実行を同時に行う。さらに、適用プ
ログラム実行プロセスは処理を進めて手続き３６を処理
すると、データ操作手続２３の実行が確定する。後者の
場合には、データ操作手続２４の要求と手続き３７の実
行を同時に行う。

【００４８】ここで、図４の適用プログラムを逐次実行
した場合と、本発明のように並列実行した場合の実行時
間を比較する。図４に示す手続きおよびデータ操作手続
の実行にそれぞれ図８に示すような時間がかかるとす
る。ただし、図８の値には、それぞれの処理を実行する
ときの、ハードウェア・ソフトウェア資源やデータなど
の競合による待ち時間も含まれていると仮定する。

【００４９】分岐命令３４が真であるとき、適用プログ
ラムを逐次実行した場合の実行時間は１８５となり、本
発明により並列実行した場合の実行時間は図９に示すタ
イムチャートから９０となる。また、分岐命令３４が偽
であるとき、逐次実行した場合の実行時間は１４０とな
り、並列実行した場合の実行時間は図１０に示すタイム
チャートから８０となる。このように本発明によれば、
適用プログラムの実行時間（応答時間）を小さくするこ
とができる。

【００５０】ところで、以上に述べた適用プログラムの
並列実行管理方式では、適用プログラムの並列性の解析
をコンパイル時に行ったが、それを実行時に行うことも
できる。例えば、適用プログラムが繰り返し文（Ｃ言語
の場合ｆｏｒやｗｈｉｌｅ文）を含んでいて、その繰り
返しループの中にデータ操作手続が含まれている場合、
その繰り返し回数が確定した時点でデータ操作手続の実
行回数が確定する。実行回数が確定した時点で、それら
のデータ操作手続の依存関係を解析し、並列性を抽出す
る。

【００５１】上記の実施例では、ＤＭＬ変数の参照、更
新を基本にした適用プログラムの依存関係解析を示し
た。しかし、適用プログラムによっては、ＤＭＬ変数を
基本とした依存関係解析だけでは不十分なことがある。
そのような適用プログラムの例を図１１に示す。図１１
の適用プログラムでは、まずデータ操作手続５１におい
て、ACCOUNT ＿TABLE から指定された#ACCOUNTの値を持
つタプルを選び、そのタプルの属性AMOUNTの値を参照す
る。次にデータ操作手続５２において、そのタプルの属
性AMONUTの値を更新する。そして、データ操作手続５３
において、更新後の値を参照し、手続き６２において更
新が正しく行われたかどうかを確認する。

【００５２】図１１においてＤＭＬ変数はin＿ account
no ，in＿ withdrawal 、amount、amount2 である。こ
れらの依存関係を解析すると、図１２に示す有向グラフ
が得られる。

【００５３】図１２では、データ操作手続５２と５３の
間に依存関係はない（有向枝がない）ので、データ操作
手続５３がデータ操作手続５２より先に実行される可能
性がある。しかし、これではデータ操作手続５３が更新
後の値を参照することにはならない。明らかに、適用プ
ログラムの意図に反する。この原因は、変数による依存
関係がないデータ操作手続同士の間に、暗黙の順序関係
が存在することにある。

【００５４】そして、このような暗黙の順序関係は、同
じデータ項目（タプル）にアクセスするデータ操作手続
同士に起こる。そこで本発明では、適用プログラムの依
存関係解析時に作成した有向グラフに対して、同じデー
タ項目にアクセスする参照系のデータ操作手続と更新系
のデータ操作手続の順序関係を保存するように有向枝を
加える。

【００５５】次に、データ操作手続の実行が確定する前
にデータベース・アクセスを要求することにより、並列
性をさらに高めることができる適用プログラムの実行管
理方法の実施例を述べる。

【００５６】図１３は、このような方法を説明するため
の概略構成を示している。図において、実行監視手段９
は、適用プログラムの実行をモニタリングして、ＤＭＬ
変数が更新されたときの値、分岐命令における分岐方向
などの適用プログラムの実行に関する情報を採取すると
ともに、プログラムの実行が後述する予測実行と一致す
るかどうか管理する。

【００５７】回復手段１０は、プログラムの実行が予測
実行と一致しないとき、予測実行により既に実行された
データ操作手続の中で実際には実行されないものについ
て、その実行がなかったものとしてデータベースの回復
を行う。

【００５８】実行情報収集手段１１は、実行監視手段９
が採取した適用プログラムの実行に関する情報を収集
し、適用プログラムごとに統計を取る。再解析決定手段
１２は、上記の統計情報から、適用プログラムの実行予
測を行い、適用プログラムの依存関係を再度解析するこ
とを決定する。

【００５９】再度依存関係を解析することが決定する
と、図１に示した依存関係解析手段２は、再解析決定手
段１２の予測内容に基づき、依存関係解析結果の変更を
行う。実行確定時点決定手段３は、変更された依存関係
解析結果から、新しいＤＭＬ実行確定時点を見つけ、そ
れに基づく予測実行の利得計算を次のように行う。適用
プログラムを再コンパイル前の状態で実行した時の平均
実行時間をＴm 、適用プログラムを再コンパイルして予
測実行を行う時、予測通り実行された場合の実行時間の
見積もりをＴt 、予測とは異なる流れで実行された場合
の実行時間の見積もりをＴf 、予測が当たる確率（統計
情報の中で予測通り実行された場合）をＰt とすると、
利得はＴm −｛Ｔt Ｐt ＋Ｔf （１−Ｔf ）｝と計算される。ここで、Ｔm 、Ｔt 、Ｔf 、Ｐt は実行
情報処理収集手段１１から得ることができる。

【００６０】実行確定時点決定手段３は、利得が０以上
の場合に再コンパイルを決定する。再コンパイル後、新
しくできたオブジェクト・コードは、それ以後の実行さ
れる適用プログラム実行プロセスで使用する。こうする
ことにより、やがて古いオブジェクト・コードを使用し
ている実行プロセスはなくなることになる。

【００６１】図１４は、適用プログラムの一例を示して
いる。この適用プログラムは、上述の図４に示した適用
プログラムから手続き３８とデータ操作手続２５を取り
除いたものである。

【００６２】依存関係解析手段２は、図１４の適用プロ
グラムに対して、図１５に示すような依存関係解析結果
（有向グラフ）を作り出す。実行確定時点決定手段３
は、図１５に示す依存関係解析結果からＤＭＬ実行確定
時点を見つけ、それをもとにコンパイラはオブジェクト
・コードを生成する。

【００６３】適用プログラム実行プロセスは、オブジェ
クト・コードに従い、適用プログラムを実行する。実行
監視手段９はこれを監視して、実行情報を採取する。実
行情報収集手段１１は、採取された実行情報を収集し、
統計処理を行う。いま、分岐命令３４が偽である割合が
９０％であるとする。このとき再解析決定手段１２は、
この適用プログラムの実行では、分岐命令３４が偽であ
るという予測を立て、再解析の実行を決定する。再解析
の実行が決定されると、依存関係解析手段２は、上記の
予測に基づき依存関係を再解析する。図１６に再解析結
果（有向グラフ）を示す。

【００６４】図１６は図１５から次のようにして作成さ
れる。この予測実行では分岐命令３４は偽であると予測
するので、データ操作手続２２、２３と手続き３６は実
行されない。そこで、それらに対応する節点を取り除
き、それらの節点に出入りする枝を取り除く。また、分
岐命令は偽になると確定している（予測している）か
ら、節点３４は単なるＤＭＬ変数使用時点になり、有向
枝４８は取り除く。実行確定時点決定手段３は、新しい
依存関係解析結果からＤＭＬ実行確定時点を見つけ、予
測実行の利得を次のように計算する。

【００６５】まず、予測実行しない場合の平均実行時間
は次のとおりである。分岐命令３４が真である場合に
は、図１７に示すタイムチャートが得られ、実行時間は
９０となり、偽である場合には、図１８に示すタイムチ
ャートが得られ、実行は８０となる。いま分岐命令３４
は偽である割合が９０％であるので、適用プログラムの
平均実行時間は８０×０．９＋９０×０．１＝８１

【００６６】となる。一方、予測実行した場合には、図
１６の依存関係解析結果から次のように実行時間を見積
ることができる。予測実行が当たった場合には、図１９
に示すタイムチャートが得られ、実行時間は４５と見積
もることができ、予測実行がはずれた場合には、図２０
に示すタイムチャートが得られ、実行時間は９０と見積
もることができる。ただし、データ操作手続２４の回復
には４５単位時間かかると考えている。以上から、利得
は８１−（４５×０．９＋９０×０．１）＝３１．５と計算できる。この場合には利得が見込めるので、実行
確定時点決定手段３は、再コンパイルを決定し、コンパ
イラは新しいオブジェクト・コードを生成する。

【００６７】実行監視手段９は、適用プログラムの予測
実行を監視し、もし上記の予測がはずれる場合、すなわ
ち、分岐手段３４が真になる場合には、既に予測実行さ
れてしまっているデータ操作手続２４の回復を回復手段
１０に要求する。回復手段１０は、データ操作手続２４
によって更新されたACCOUNT TABLE の対応するレコード
の値を元に戻し、このトランザクションによるACCOUNT
TABLE の対応するレコードに対する排他制御を解放す
る。回復手段１０の処理は、適用プログラムの実行と並
行に行うことができる。なお、回復手段１０によるデー
タ項目の排他制御の解放が該当する適用プログラムの実
行終了を待たずに行われても、トランザクション処理の
直列化可能性は保証される。なお、本発明は、上述した
実施例にのみ限定されるものではなく、その要旨を変更
しない範囲で適宜変更して実施できる。

【００６８】

【発明の効果】本発明によれば、適用プログラムの実行
の並列性を引き出すことができるので、適用プログラム
の実行時間( 応答時間) の大幅な短縮を図ることができ
る。そして、このように適用プログラムの実行時間が短
縮されることにより、（１）実時間制御に対応できるようになる。（２）データへのアクセスの競合により性能が決定する
状況において、データの排他的利用時間を短くでき、性
能を向上させることができる。（３）トランザクションに時刻印を付与して排他制御を
行う場合に、性能の向上が見込める。などの効果が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の適用プログラムのコンパイ
ルを説明するための該略構成を示す図。

【図２】コンパイラにより生成されるオブジェクト・モ
ジュールの概要を示す図。

【図３】適用プログラムの実行時における概要を示す
図。

【図４】適用プログラムの一例を示す図。

【図５】適用プログラムが使用するデータベースを示す
図。

【図６】適用プログラムの処理のフローチャートを示す
図。

【図７】依存関係解析結果の有向グラフを示す図。

【図８】手続きおよびデータ操作手続の実行にかかる時
間を説明するための図。

【図９】適用プログラムを並列実行した場合のタイムチ
ャートを示す図。

【図１０】適用プログラムを並列実行した場合のタイム
チャートを示す図。

【図１１】適用プログラムの他の例を示す図。

【図１２】依存関係解析結果の有向グラフを示す図。

【図１３】本発明の他の実施例を説明するための概略構
成を示す図。

【図１４】図１３に示す他の実施例に用いられる適用プ
ログラムの一例を示す図。

【図１５】依存関係解析結果の有向グラフを示す図。

【図１６】再度依存関係解析した結果の有向グラフを示
す図。

【図１７】適用プログラムを並列実行した場合のタイム
チャートを示す図。

【図１８】適用プログラムを並列実行した場合のタイム
チャートを示す図。

【図１９】適用プログラムを予測実行した場合のタイム
チャートを示す図。

【図２０】適用プログラムを予測実行した場合のタイム
チャートを示す図。

【図２１】従来の並列トランザクションを説明するため
の図。

【符号の説明】

１…データ操作言語抽出手段、２…依存関係解析手段、
３…実行確定時点決定手段、４…コンパイラ、５…適用
プログラム実行プロセス、６…実行判定手段、７…デー
タベース管理システム、８…待ち行列、９…実行監視手
段、１０…回復手段、１１…実行情報収集手段、１２…
再解析決定手段、２１、２２、２３、２４、２５、５
１、５２、５３…データ操作手続、３１、３２、３３、
３５、３６、３７、３８、６１、６２…手続き、３４…
分岐命令、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４
７、４８…有向枝、Ａ、Ｂ、Ｃ、ａ、ｂ、ｃ、ｄ…命令
コード群。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】データベースにアクセスするデータ操作
言語で記述されたデータ操作手続を含む適用プログラム
を実行する適用プログラム実行管理方法において、前記適用プログラムよりデータ操作言語で記述されたデ
ータ操作手続を抽出し、この抽出されたデータ操作手続より該データ操作手続の
実行において参照あるいは更新される変数を調べるとと
もに該変数が前記適用プログラムの親言語で使用される
時点を見つけ該変数使用時点と前記データ操作手続、該
データ操作手続と前記親言語の分岐命令のそれぞれの間
の依存関係を解析し、この依存関係の解析の結果に基づいてデータ操作手続を
最も早く実行できる時点を決定することを特徴とする適
用プログラム実行管理方法。
【請求項２】適用プログラムの実行が実行予測と一致
するか監視して前記適用プログラムの実行に関する情報
を採取し、この採取された情報を収集し適用プログラムごとに統計
を取り該統計情報に基づいて前記適用プログラムの実行
を予測するとともに依存関係の解析を決定し、この決定により前記適用プログラムの依存関係を解析す
るとともに前記予測内容に基づいてデータ操作手続の実
行できる時点を変更し該変更により実行時間が短縮され
るかを判定し実行時間が短縮されれば適用プログラムの
予測実行を決定することを特徴とする請求項１記載の適
用プログラム実行管理方法。
【請求項３】適用プログラムの実行が実行予測と一致
しないと既に実行しかつ実行されるべきでないデータ操
作手続の実行を無効にすることを特徴とする請求項２記
載の適用プログラム実行管理方法。