JPH0580976A - データ処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】データ入力と入力データに対するマージ処理と
を並行して実行できるようにし、２次記憶装置上のデー
タを高速にマージする。 【構成】マージ処理対象の各データ列Ｓ１，Ｓ２毎に２
個の入力バッファＢ１１，Ｂ１２、Ｂ２１，Ｂ２２が設
けられており、例えば、入力バッファＢ１１とＢ１２に
格納された部分ソート列Ｓ１，Ｓ２間のデータがマージ
処理されている期間中に次のデータを別のバッファに入
力する。したがって、磁気ディスク装置１７からのデー
タ入力と入力データに対するマージ処理とを並行して実
行できるようになり、磁気ディスク装置１７上のデータ
を高速にマージすることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ホスト装置からの要
求に応じて演算対象のファイルデータに対してソート等
の演算処理を実行する演算処理装置を備えたデータ処理
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、コンピュータシステムにおいて
は、ソート処理や関係データベースの検索系処理等を高
速に実行するために専用のデータベース演算処理装置が
設けられている。このデータベース演算処理装置はハー
ドウェアソータと称される演算回路を備えており、この
演算回路を用いることによってソートや関係代数演算を
高速に実行する。

【０００３】このデータベース演算処理装置において、
ホスト装置の２次記憶装置上にあるデータをマージ処理
する場合、マージ対象のデータ列は２次記憶装置から内
部メモリに入力される。しかし、マージ対象データのデ
ータ量が多く内部メモリの記憶容量を越えるような場合
には、そのマージ対象データ全てを１度に内部メモリに
入力することは出来ない。

【０００４】このため、従来のデータベース演算処理装
置においては、まず、一定量のデータを内部メモリに入
力してからマージ処理を開始し、内部メモリにマージ対
象のデータがなくなると再度一定量のデータを内部メモ
リに入力していた。

【０００５】このように、従来では、一定量単位のデー
タ入力とその入力データに対するマージ処理がシリアル
に行われているので、マージ対象のデータがなくなって
から次のデータが入力されるまでの期間、マージ処理の
実行が完全に停止されてしまう。このため、全体の処理
時間は、データ入力に要する時間とマージ処理に要する
時間との単純和となり、マージ対象のデータ全てをマー
ジするのに多くの時間が必要となる欠点があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来では、一定量単位
のデータ入力とその入力データに対するマージ処理がシ
リアルに行われており、マージ対象のデータがなくなっ
てから次のデータが入力されるまでの期間中、マージ処
理の実行が完全に停止されてしまう欠点があった。

【０００７】この発明はこのような点に鑑みなされたも
ので、データ入力と入力データに対するマージ処理とを
並行して実行できるようにし、２次記憶装置上のデータ
を高速にマージすることができるデータ処理装置を提供
することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段および作用】この発明は、
ホスト装置と、演算対象のファイルデータが格納される
２次記憶装置と、前記２次記憶装置を直接アクセスする
ためのパスを有し、前記ホスト装置からの要求に応じて
前記演算対象のファイルデータに対して所定の演算処理
を実行する演算処理装置とを備えたデータ処理装置にお
いて、前記演算処理装置に、マージ処理対象の各データ
列毎に複数個設けられ各データ列毎に複数のデータを格
納する入力バッファ群と、これら入力バッファ群に格納
された異なるデータ列間におけるデータを順次マージ処
理し、それらデータを整列化して取り出すマージ処理手
段と、前記入力バッファ群の中で前記マージ処理手段に
よりデータが取り出されて空き状態に設定された入力バ
ッファに対し、対応するデータ列のデータを前記２次記
憶装置から入力するデータ入力手段とを具備し、前記マ
ージ処理手段のマージ処理中に次のデータを入力バッフ
ァに入力することを特徴とする。

【０００９】このデータ処理装置の演算処理装置におい
ては、マージ処理対象の各データ列毎に複数個の入力バ
ッファが設けられているので、入力バッファ群の所定の
バッファに格納された異なるデータ列間のデータがマー
ジ処理されている期間中に次のデータを別のバッファに
入力することができる。したがって、データ入力と入力
データに対するマージ処理とを並行して実行できるよう
になり、２次記憶装置上のデータを高速にマージするこ
とが可能となる。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の実施例を説
明する。

【００１１】図１にはこの発明の一実施例に係わるデー
タ処理装置の全体のシステム構成が示されている。この
データ処理装置は、ホストコンピュータ１０と、データ
ベース演算処理装置（データベースエンジン；ＤＢＥ）
１６と、磁気ディスク装置１７とによって構成されてい
る。ホストコンピュータ１０は、ＣＰＵ１１、主記憶装
置１２、第１および第２のチャネル装置１４，１５によ
って構成されており、これらＣＰＵ１１、主記憶装置１
２、およびチャネル装置１４，１５はシステムバス１３
を介して相互接続されている。

【００１２】ホストコンピュータ１０とデータベース演
算処理装置１６はチャネル装置１４によって接続され、
またホストコンピュータ１０と磁気ディスク装置１７は
チャネル装置１５によって接続されている。さらに、デ
ータベース演算処理装置１６と磁気ディスク装置１７は
専用のアクセスパス１８を介して接続されている。

【００１３】ＣＰＵ１１は、ホストコンピュータ１０全
体の制御を司るものであり、データベース演算処理装置
１６に対してソート処理や関係代数演算等の各種演算処
理の実行を依頼する。また、この演算処理の依頼に際
し、ＣＰＵ１１は、磁気ディスク装置１７の一部の記憶
領域を作業ファイル１７１としてデータベース演算処理
装置１６に割り当てる。この作業ファイル１７１の割り
当ては、ＣＰＵ１１が、どの記憶領域を作業ファイルと
して使用するのかを指定する作業ファイルコマンドをデ
ータベース演算処理装置１６に発行することによって行
われる。作業ファイル１７１の大きさは、演算対象の入
力ファイルの大きさに基づいて決定される。

【００１４】主記憶装置１２には、データベース演算処
理装置１６に演算対象ファイルや演算内容を指示するた
めのコマンドや、作業ファイルを指定する作業ファイル
コマンドが格納される。

【００１５】データベース演算処理装置（ＤＢＥ）１６
は、ＣＰＵ１１からのコマンドに基づいて演算対象ファ
イルのデータに対して演算処理を実行するものであり、
演算対象ファイルの入力および演算結果の出力、さらに
は演算の中間結果の入出力のために、パス１８を介して
磁気ディスク装置１７を直接的にアクセスする。

【００１６】このデータベース演算処理装置（ＤＢＥ）
１６は、エンジンインターフェースプロセッサ（ＥＩ
Ｐ）１６１、エンジン制御プロセッサ（ＥＣＰ）１６
２、大容量メモリ（ＥＢＤＭ）１６３、ハードウェアソ
ータ制御プロセッサ（ＥＣＡＭ）１６４、並列ソーティ
ングモジュール（ＰＳＯＭ）１６５、および並列関係代
数演算モジュール（ＰＲＡＭ）１６６によって構成され
ている。

【００１７】エンジンインターフェースプロセッサ（Ｅ
ＩＰ）１６１、エンジン制御プロセッサ（ＥＣＰ）１６
２、およびハードウェアソータ制御プロセッサ（ＥＣＡ
Ｍ）１６４の３台のプロセッサは、内部バス１６によっ
て相互接続されており、大容量メモリ（ＥＢＤＭ）１６
３を共有メモリとする密結合のマルチプロセッサを構成
している。大容量メモリ（ＥＢＤＭ）１６３は、３台の
各プロセッサの共通のアドレス空間上に配置されてい
る。また、これら３台のプロセッサ、つまりエンジンイ
ンターフェースプロセッサ（ＥＩＰ）１６１、エンジン
制御プロセッサ（ＥＣＰ）１６２、およびハードウェア
ソータ制御プロセッサ（ＥＣＡＭ）１６４には機能分散
がなされている。この場合、それぞれの固有の役割を効
率良く実行するために、これら各プロセッサは、密結合
ながらそれぞれに適した独立のモニタによって動作制御
されるように構成されている。

【００１８】エンジンインターフェースプロセッサ（Ｅ
ＩＰ）１６１、エンジン制御プロセッサ（ＥＣＰ）１６
２、およびハードウェアソータ制御プロセッサ（ＥＣＡ
Ｍ）１６４の機能分散は、次のようになされている。

【００１９】すなわち、エンジンインターフェースプロ
セッサ（ＥＩＰ）１６１は、ホストコンピュータ１０と
データベース演算処理装置１６間の通信を行うと共に、
磁気ディスク装置１７のディスクコントローラにもパス
１８を介して接続されており、磁気ディスク装置１７と
のデータ入出力を直接的に制御する。また、エンジンイ
ンターフェースプロセッサ（ＥＩＰ）１６１は、磁気デ
ィスク装置１７にデータを出力する際、出力ファイルの
再構成処理も行う。

【００２０】ホストコンピュータ１０との間の通信にお
いては、エンジンインターフェースプロセッサ（ＥＩ
Ｐ）１６１は、第１のチャネル装置１４を介してＣＰＵ
１１から送られてくるコマンドを受信し、それをエンジ
ン制御プロセッサ（ＥＣＰ）１６２に送信する。また、
エンジンインターフェースプロセッサ（ＥＩＰ）１６１
は、エンジン制御プロセッサ（ＥＣＰ）１６２から送ら
れてくるコマンド結果としてのステータスを受信し、そ
れを第１のチャネル装置１４を介してＣＰＵ１１に返信
する。

【００２１】磁気ディスク装置１７との間のデータ入出
力処理においては、エンジンインターフェースプロセッ
サ（ＥＩＰ）１６１は、エンジン制御プロセッサ（ＥＣ
Ｐ）１６２からの入出力要求を受け付け、大容量メモリ
（ＥＢＤＭ）１６３と磁気ディスク装置１７との間でデ
ータ転送を行う。このデータ転送には、演算対象ファイ
ルを磁気ディスク装置１７から入力するデータ入力処
理、ソート等の演算の最終結果を磁気ディスク装置１７
へ出力するデータ出力処理、所定のデータ範囲毎に得ら
れるソート処理の中間結果（部分ソート列）を磁気ディ
スク装置１７の作業ファイル１７１との間で入出力する
中間結果入出力処理がある。

【００２２】エンジン制御プロセッサ（ＥＣＰ）１６２
は、エンジンインターフェースプロセッサ（ＥＩＰ）１
６１、大容量メモリ（ＥＢＤＭ）１６３、およびハード
ウェア制御プロセッサ（ＥＣＡＭ）１６４を内部バス１
６７を介して制御すると共に、作業ファイル１７１から
大容量メモリ（ＥＢＤＭ）１６３に入力される部分ソー
ト列のマージ処理を行い、最終演算結果を求める。

【００２３】大容量メモリ（ＥＢＤＭ）１６３は、磁気
ディスク装置１７から読み出された演算対象のファイル
データ、ハードウェア制御プロセッサ（ＥＣＡＭ）１６
４、並列ソーティングモジュール（ＰＳＯＭ）１６５、
および並列関係代数演算モジュール（ＰＲＡＭ）１６６
によるソート処理における所定データ範囲毎の部分ソー
ト列、さらには、エンジン制御プロセッサ（ＥＣＰ）１
６２による部分ソート列のマージ処理結果等を格納する
共有メモリである。

【００２４】大容量メモリ（ＥＢＤＭ）１６３の記憶容
量の問題から、部分ソート列全てについてはその大容量
メモリ（ＥＢＤＭ）１６３に保持できない場合、ハード
ウェアソータ制御プロセッサ（ＥＣＡＭ）１６４、並列
ソーティングモジュール（ＰＳＯＭ）１６５、および並
列関係代数演算モジュール（ＰＲＡＭ）１６６による演
算で得られた部分ソート列は、作業ファイル１７１に順
次出力される。そして、それら部分ソート列のマージ処
理を行う際には、各部分ソート列が一定のデータ量単位
で作業ファイル１７１から大容量メモリ（ＥＢＤＭ）１
６３に入力される。ここで、大容量メモリ（ＥＢＤＭ）
１６３には、マージ対象の各部分ソート列毎に２個の入
力バッファが割り当てられており、最初は、マージ対象
の各部分ソート列毎に２バッファ分づつのレコードが作
業ファイル１７１からその大容量メモリ（ＥＢＤＭ）１
６３に読み込まれる。そして、エンジン制御プロセッサ
（ＥＣＰ）１６２によるマージ処理によって入力バッフ
ァが空き状態になった部分ソート列については、次の１
バッファ分のレコードが作業ファイル１７１からその空
きバッファに読み込まれるという要求充足型の入力処理
が行われる。

【００２５】ハードウェアソータ制御プロセッサ（ＥＣ
ＡＭ）１６４は、エンジン制御プロセッサ（ＥＣＰ）１
６２からの指令に基づいて、並列ソーティングモジュー
ル（ＰＳＯＭ）１６５および並列関係代数演算モジュー
ル（ＰＲＡＭ）１６６による演算を制御する。

【００２６】この場合、ハードウェアソータ制御プロセ
ッサ（ＥＣＡＭ）１６４は、大容量メモリ（ＥＢＤＭ）
１６３上のデータを並列ソーティングモジュール（ＰＳ
ＯＭ）１６５に入力し、並列関係代数演算モジュール
（ＰＲＡＭ）１６６から出力された演算結果を大容量メ
モリ（ＥＢＤＭ）１６３上に格納するが、並列ソーティ
ングモジュール（ＰＳＯＭ）１６５へのデータ入力に際
しては、所定のデータ範囲毎にキー切り出し処理を実行
する。このキー切り出し処理においては、ハードウェア
ソータ制御プロセッサ（ＥＣＡＭ）１６４は、演算対象
データ範囲の各レコードから演算に必要なキーのみを切
り出し、それにレコード識別番号（大容量メモリ１６３
上におけるレコードの先頭アドレス）を付加して並列ソ
ーティングモジュール（ＰＳＯＭ）１６５へ送出する。

【００２７】並列ソーティングモジュール（ＰＳＯＭ）
１６５は、ハードウェアソータ制御プロセッサ（ＥＣＡ
Ｍ）１６４によって駆動され、ソートを並列に実行する
専用のハードウェア回路であり、並列関係代数演算モジ
ュール（ＰＲＡＭ）１６６に接続されている。この並列
ソーティングモジュール（ＰＳＯＭ）１６５は、パイプ
ラインマージソータと称されるものであり、２−ウェイ
マージを行う複数のソートセルをカスケード接続してな
る。

【００２８】並列関係代数演算モジュール（ＰＲＡＭ）
１６６は、関係型データベースにおけるＪＯＩＮ（結
合）やＲＥＳＴＲＩＣＴ（制約）といった関係代数演算
を並列に実行する専用のハードウェア回路であり、並列
ソーティングモジュール（ＰＳＯＭ）１６５からソート
されたデータを入力し、演算結果をハードウェアソータ
制御プロセッサ（ＥＣＡＭ）１６４に出力する。ソート
処理だけを実行する場合には、並列関係代数演算モジュ
ール（ＰＲＡＭ）１６６は、最終段のソートセルとして
機能する。また、ＪＯＩＮ（結合）やＲＥＳＴＲＩＣＴ
（制約）といった関係代数演算を行う場合には、並列ソ
ーティングモジュール（ＰＳＯＭ）１６５のソートセル
を数段用いたソート後に、並列関係代数演算モジュール
（ＰＲＡＭ）１６６に入力される。

【００２９】このように、エンジンインターフェースプ
ロセッサ（ＥＩＰ）１６１、エンジン制御プロセッサ
（ＥＣＰ）１６２、およびハードウェアソータ制御プロ
セッサ（ＥＣＡＭ）１６４には、それぞれ作業ファイル
１７１を用いた拡張処理のための機能が分散されてい
る。この場合、これらプロセッサは、大容量メモリ（Ｅ
ＢＤＭ）１６３上のバッファのやりとりを除けば非同期
に動作し、並行して各機能を実行する。

【００３０】特に、エンジン制御プロセッサ（ＥＣＰ）
１６２によるマージ処理とエンジンインターフェースプ
ロセッサ（ＥＩＰ）１６１による部分ソート列の入力処
理については、完全な並行処理が実現されている。すな
わち、大容量メモリ（ＥＢＤＭ）１６３上においてはマ
ージ処理対象の各部分ソート列毎に２個の入力バッファ
が設けられているので、エンジン制御プロセッサ（ＥＣ
Ｐ）１６２によるマージ処理で使用される入力バッファ
と、エンジンインターフェースプロセッサ（ＥＩＰ）１
６１による部分ソート列の入力処理で使用される入力バ
ッファとは競合されない。しかも、データベース演算処
理装置１６内の全体の制御を行うエンジン制御プロセッ
サ（ＥＣＰ）１６２上にはマルチタスク環境が実現され
ており、エンジンインターフェースプロセッサ（ＥＩ
Ｐ）１６１の入力処理を制御するタスクと、マージ処理
を実行するタスクが並行して動作する。

【００３１】このため、マージと入力を別プロセッサで
行うというシステム構成を十分に生かせ、マージ処理の
実行中に次のデータを入力することができ、マージ処理
と入力処理の並行処理を実現できる。

【００３２】この他にも、作業ファイル１７１を用いた
拡張ソートにおいては、次のような並行処理が行われ
る。拡張ソートは、演算対象データの入力処理、所定デ
ータ範囲毎のソート処理、このソート処理で生成される
部分ソート列の出力処理によってソートフェーズが実行
され、部分ソート列の入力処理、マージ処理、出力処理
によってマージフェーズが実行される。この場合、ソー
トフェーズにおいては、ハードウェアソータ制御プロセ
ッサ（ＥＣＡＭ）１６４の制御によるソート演算処理
は、エンジンインターフェースプロセッサ（ＥＩＰ）１
６１による演算対象データの入力処理と並行して実行さ
れる。また、マージフェーズにおいては、前述のように
エンジンインターフェースプロセッサ（ＥＩＰ）１６１
による部分ソート列の入力処理とエンジン制御プロセッ
サ（ＥＣＰ）１６２によるマージ処理とが並行して行わ
れる他、エンジンインターフェースプロセッサ（ＥＩ
Ｐ）１６１による演算結果出力処理もこれら入力処理お
よびマージ処理と並行して実行される。

【００３３】次に、図１のデータ処理装置によって実行
される拡張ソート処理の動作を説明する。

【００３４】まず、データ処理装置全体の処理の流れを
説明する。

【００３５】ＣＰＵ１１は、主記憶装置１２上にあるソ
ート等の演算指定コマンドと作業ファイルコマンドをシ
ステムバス１３を介してデータベース演算処理装置１６
に発行する。それらコマンドは大容量メモリ（ＥＢＤ
Ｍ）１６３に格納される。エンジン制御プロセッサ（Ｅ
ＣＰ）１６２は、そのコマンドの解析を行い、作業ファ
イル１７１の位置及び大きさを認識すると共に、処理対
象となるデータをエンジンインターフェースプロセッサ
（ＥＩＰ）１６１を介して磁気ディスク装置１７から大
容量メモリ（ＥＢＤＭ）１６３に一定量単位で部分的に
読み込み、それをハードウェアソータ制御プロセッサ
（ＥＣＡＭ）１６４に渡して処理させる。ハードウェア
ソータ制御プロセッサ（ＥＣＡＭ）１６４は、並列ソー
ティングモジュール（ＰＳＯＭ）１６５と並列関係代数
演算モジュール（ＰＲＡＭ）１６６を用いてソート処理
を実行し、処理が終了すればエンジン制御プロセッサ
（ＥＣＰ）１６２に報告を行う。ハードウェアソータ制
御プロセッサ（ＥＣＡＭ）１６４から中間結果として得
られる複数の部分ソート列は、作業ファイル１７１に順
次送られる。この後、エンジン制御プロセッサ（ＥＣ
Ｐ）１６２は、作業ファイル１７１から入力された部分
ソート列をマージ処理して、最終ソート結果を求める。
エンジンインターフェースプロセッサ（ＥＩＰ）１６１
は、処理結果をディスク装置１７に出力し、そして与え
られたコマンドに対応する応答をシステムバス１３を介
してＣＰＵ１１に返す。

【００３６】次に、図２および図３のフローチャートを
参照して、エンジン制御プロセッサ（ＥＣＰ）１６２に
よる部分ソート列の入力処理制御、およびマージ処理の
実行制御動作を説明する。

【００３７】まず、図２のフローチャートを参照して入
力処理タスクの動作について説明する。エンジン制御プ
ロセッサ（ＥＣＰ）１６２は、まず、マージ対象の各部
分ソート列毎に２バッファづつ割り当てられている大容
量メモリ（ＥＢＤＭ）１６３上の入力バッファに空きが
あるか否かの検査を行い（ステップＳ１２）、空きがな
ければ、空きができるまで部分ソート列の入力処理が停
止されるようにエンジンインターフェースプロセッサ
（ＥＩＰ）１６１を制御する（ステップＳ１３）。

【００３８】大容量メモリ（ＥＢＤＭ）１６３の入力バ
ッファに空きがある場合には、エンジン制御プロセッサ
（ＥＣＰ）１６２はマージ処理タスクによるマージ処理
が停止中であるか否かを調べ（ステップＳ１４）、マー
ジ処理が停止中の場合にはマージ処理が入力を待ってい
る方の入力バッファ（入力待ちバッファ）に対してデー
タが入力されるようにエンジンインターフェースプロセ
ッサ（ＥＩＰ）１６１を制御する（ステップＳ１５）。
これによって、その入力バッファに対応する部分ソート
列のデータが作業ファイル１７１から読み出され、その
入力バッファに書き込まれる。

【００３９】一方、マージ処理が実行中の場合には、そ
のマージ処理で現在使用してない方の入力バッファ（予
備バッファ）に対してデータが入力されるようにエンジ
ンインターフェースプロセッサ（ＥＩＰ）１６１を制御
する（ステップＳ１６）。これによって、その入力バッ
ファに対応する部分ソート列のデータが作業ファイル１
７１から読み出され、その入力バッファに書き込まれ
る。

【００４０】以上のステップＳ１２〜Ｓ１６の処理は、
マージ対象の部分ソート列のデータが全て無くなるまで
繰り返し実行される。

【００４１】次に、図３のフローチャートを参照してマ
ージ処理タスクの動作について説明する。エンジン制御
プロセッサ（ＥＣＰ）１６２は、まず、大容量メモリ
（ＥＢＤＭ）１６３の入力バッファ上にマージ対象のデ
ータが存在するか否かを判断し（ステップＳ２２）、存
在しなければ、そのデータが入力されるまでマージ処理
を停止する（ステップＳ２３）。

【００４２】大容量メモリ（ＥＢＤＭ）１６３の入力バ
ッファ上にマージ対象のデータが存在する場合には、エ
ンジン制御プロセッサ（ＥＣＰ）１６２は、異なる部分
ソート列に対応する入力バッファ上のデータに対してマ
ージ処理を実行し、それらを整列化して取り出す（ステ
ップＳ２４）。例えば、部分ソート列のデータを昇順に
整列化する場合には、マージ対象のデータの中で小さい
ほうのデータから順に入力バッファから取り出されてい
く。以上のステップＳ２２〜Ｓ２４の処理は、全てのデ
ータに対して処理が終了して、マージ対象のデータがな
くなるまで繰り返し実行される。

【００４３】次に、図４乃至図１１を参照して、入力処
理とマージ処理の具体例を２本の部分ソート列Ｓ１，Ｓ
２をマージする場合を例にとって説明する。

【００４４】図４に示されているように、大容量メモリ
（ＥＢＤＭ）１６３上には２本の部分ソート列Ｓ１、Ｓ
２の各々に対応して２個の入力バッファＢ１１，Ｂ１
２、Ｂ２１，Ｂ２２がそれぞれ設けられている。まず、
最初は、部分ソート列Ｓ１に対応する第１の入力バッフ
ァＢ１１に部分ソート列Ｓ１の先頭データ（Ｓ１−１）
が入力され、また部分ソート列Ｓ２に対応する第１の入
力バッファＢ２１に部分ソート列Ｓ２の先頭データ（Ｓ
２−１）が入力される。

【００４５】次いで、図５に示されているように、入力
バッファＢ１１上のデータ（Ｓ１−１）と入力バッファ
Ｂ２１上のデータ（Ｓ２−１）とのマージ処理が実行さ
れ、そのマージ処理を実行している期間中に次のデータ
（Ｓ１−２，Ｓ２−２）が入力バッファ（Ｂ１２，Ｂ２
２）に入力される。

【００４６】マージ処理によって入力バッファＢ１１上
のデータ（Ｓ１−１）が処理し終え、そのデータ（Ｓ１
−１）が入力バッファＢ２１上のデータ（Ｓ２−１）よ
りも先に取り出されたとすると、次に実行されるのは、
データ（Ｓ１−２）とデータ（Ｓ２−１）とのマージと
なる。ここでは、既にデータ（Ｓ１−２）の入力が完了
されているので、図６に示されているように、データ
（Ｓ１−２）とデータ（Ｓ２−１）とのマージ処理を直
ぐに開始することができる。このマージ処理の実行期間
中には、データ（Ｓ１−１）が取り出されて空き状態に
なっている入力バッファＢ１１に対して部分ソート列Ｓ
１の次のデータ（Ｓ１−３）が入力される。

【００４７】このマージ処理によって入力バッファＢ２
１上のデータ（Ｓ２−１）が処理し終え、入力バッファ
Ｂ１２上のデータ（Ｓ１−２）よりもデータ（Ｓ２−
１）が先に取り出されたとすると、次に実行されるの
は、データ（Ｓ１−２）とデータ（Ｓ２−２）とのマー
ジとなる。ここでは、既にデータ（Ｓ２−２）の入力が
完了されているので、図７に示されているように、デー
タ（Ｓ１−２）とデータ（Ｓ２−２）とのマージ処理を
直ぐに開始することができる。このマージ処理の実行期
間中には、データ（Ｓ２−１）が取り出されて空き状態
になっている入力バッファＢ２１に対して部分ソート列
Ｓ２の次のデータ（Ｓ２−３）が入力される。

【００４８】そして、データ（Ｓ１−２）とデータ（Ｓ
２−２）とのマージ処理で入力バッファＢ１２上のデー
タ（Ｓ１−２）が先に取り出されたとすると、次に実行
されるのは、データ（Ｓ１−３）とデータ（Ｓ２−２）
とのマージとなる。ここでは、既にデータ（Ｓ１−３）
の入力が完了されているので、図８に示されているよう
に、データ（Ｓ１−３）とデータ（Ｓ２−２）とのマー
ジ処理を直ぐに開始することができる。このマージ処理
の実行期間中には、データ（Ｓ１−２）が取り出されて
空き状態になっている入力バッファＢ１２に対して部分
ソート列Ｓ１の次のデータ（Ｓ１−４）が入力される。

【００４９】以降、図９乃至図１１に示されているよう
に、同様の処理が繰り返し実行され、これによって部分
ソート列Ｓ１，Ｓ２のマージが完了する。

【００５０】次に、図１２を参照して、部分ソート列Ｓ
１，Ｓ２のデータ構造の一例を説明する。

【００５１】部分ソート列Ｓ１は、所定のキーフィール
ドの値によって例えば昇順に整列化された複数レコード
Ｒ（１），Ｒ（３），…から構成されており、図示のよ
うに、例えば４個のレコードを１バッファ分の転送単位
とすることができる。この場合、部分ソート列Ｓ１にお
いては、キー値が１，３，５，７の４個のレコード、つ
まりレコードＲ（１），Ｒ（３），Ｒ（５），Ｒ（７）
が先頭データ部Ｓ１−１となり、同様に、次の４個のレ
コードＲ（９），Ｒ（１１），Ｒ（１３），Ｒ（１５）
が２番目のデータ部Ｓ１−２となる。

【００５２】また、部分ソート列Ｓ２も、部分ソート列
Ｓ１と同様に、所定のキーフィールドの値によって昇順
に整列化された複数レコードＲ（２），Ｒ（４），…か
ら構成されており、４個のレコードが１バッファ分の転
送単位となる。この場合、部分ソート列Ｓ２において
は、キー値が２，４，６，８の４個のレコード、つまり
レコードＲ（２），Ｒ（４），Ｒ（６），Ｒ（８）が先
頭データ部Ｓ２−１となり、同様に、次の４個のレコー
ドＲ（１０），Ｒ（１２），Ｒ（１４），Ｒ（１６）が
２番目のデータ部Ｓ２−２となる。

【００５３】このようなデータ構造の部分ソート列Ｓ
１，Ｓ２のマージ処理を行った場合は、まず、先頭デー
タ部Ｓ１−１とＳ２−１とのマージ処理が行われ、この
マージ処理では、Ｒ（１），Ｒ（２），Ｒ（３），…，
Ｒ（７）の順でレコードが順次取り出される。そして、
レコードＲ（８）を入力バッファＢ２１に残した状態
で、今度は、入力バッファＢ１２にすでに入力されてい
る２番目のデータ部Ｓ１−２と入力バッファＢ２１のレ
コードＲ（８）とのマージが行われる。このマージでは
レコードＲ（８）が最初に取り出されて入力バッファＢ
２１が空き状態となり、これによって、入力バッファＢ
１２に残っている全レコードとのマージ対象が、入力バ
ッファＢ２１から入力バッファＢ２２に変更される。入
力バッファＢ２２には部分ソート列Ｓ２の２番目のデー
タ部Ｓ２−２が既に入力されているので、入力バッファ
Ｂ１２のデータ部Ｓ１−２と入力バッファＢ２２のデー
タ部Ｓ２−２とのマージが行われ、Ｒ（９），Ｒ（１
０），Ｒ（１１），…，Ｒ（１５）の順でレコードが順
次取り出され、次いで入力バッファＢ１１にすでに入力
されているデータ部Ｓ１−３と入力バッファＢ２２の残
りのレコードＲ（１６）とのマージが行われる。

【００５４】このようにして、入力バッファを競合する
こと無く入力処理とマージ処理とが並行して実行され、
部分ソート列Ｓ１とＳ２のマージが高速に行われてい
く。

【００５５】以上説明したように、この実施例において
は、マージ処理対象の各データ列Ｓ１，Ｓ２毎に２個の
入力バッファＢ１１，Ｂ１２、Ｂ２１，Ｂ２２が設けら
れているので、例えば、入力バッファＢ１１とＢ１２に
格納された部分ソート列Ｓ１，Ｓ２間のデータがマージ
処理されている期間中に次のデータを別のバッファに入
力することができる。したがって、データ入力と入力デ
ータに対するマージ処理とを並行して実行できるように
なり、作業ファイル１７１上のデータを高速にマージす
ることが可能となる。

【００５６】なお、ここでは、拡張ソートにおいて中間
結果として蓄積される作業ファイル１７１上の部分ソー
ト列をマージ処理する場合について説明したが、この発
明によるマージと入力の並行処理は、マージ対象のデー
タ列が演算の中間結果である必要はなく、磁気ディスク
装置１７の入力ファイルに格納されている演算対象のデ
ータ列を読み込んでマージ処理する場合についても同様
にして適用することができる。

【００５７】また、この実施例では、マージ対象の各デ
ータ列毎に２個づつ入力バッファを割り当てた場合を説
明したが、入力バッファの数は２個に制限されるもので
はなく、２以上の任意の数の入力バッファを各データ列
毎に割り当てることができる。

【００５８】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、デー
タ入力と入力データに対するマージ処理とを並行して実
行できるようになり、２次記憶装置上のデータを高速に
マージすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係わデータ処理装置のシ
ステム構成を示すブロック図。

【図２】同実施例のデータベース演算処理装置のデータ
入力動作を説明するためのフローチャート。

【図３】同実施例のデータベース演算処理装置のマージ
処理の動作を説明するためのフローチャート。

【図４】同実施例のデータベース演算処理装置に設けら
れている入力バッファの第１の使用状態を示す図。

【図５】同実施例のデータベース演算処理装置に設けら
れている入力バッファの第２の使用状態を示す図。

【図６】同実施例のデータベース演算処理装置に設けら
れている入力バッファの第３の使用状態を示す図。

【図７】同実施例のデータベース演算処理装置に設けら
れている入力バッファの第４の使用状態を示す図。

【図８】同実施例のデータベース演算処理装置に設けら
れている入力バッファの第５の使用状態を示す図。

【図９】同実施例のデータベース演算処理装置に設けら
れている入力バッファの第６の使用状態を示す図。

【図１０】同実施例のデータベース演算処理装置に設け
られている入力バッファの第７の使用状態を示す図。

【図１１】同実施例のデータベース演算処理装置に設け
られている入力バッファの第８の使用状態を示す図。

【図１２】同実施例のデータベース演算処理装置でマー
ジ処理されるデータ列の一例を示す図。

【符号の説明】

１０…ホストコンピュータ、１６…データベース演算装
置、１７…磁気ディスク装置、１６１，１６２，１６４
…プロセッサ、１６３…大容量メモリ、１６５…並列ソ
ーティングモジュール、１６６…並列関係代数演算モジ
ュール、１７１…作業ファイル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 朝彦 東京都青梅市末広町２丁目９番地 株式会 社東芝青梅工場内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ホスト装置と、演算対象のファイルデー
   タが格納される２次記憶装置と、前記２次記憶装置を直
   接アクセスするためのパスを有し、前記ホスト装置から
   の要求に応じて前記演算対象のファイルデータに対して
   所定の演算処理を実行する演算処理装置とを備えたデー
   タ処理装置において、 前記演算処理装置は、マージ処理対象の各データ列毎に
   複数個設けられ各データ列毎に複数のデータを格納する
   入力バッファ群と、これら入力バッファ群に格納された
   異なるデータ列間におけるデータを順次マージ処理し、
   それらデータを整列化して取り出すマージ処理手段と、
   前記入力バッファ群の中で前記マージ処理手段によりデ
   ータが取り出されて空き状態に設定された入力バッファ
   に対し、対応するデータ列のデータを前記２次記憶装置
   から入力するデータ入力手段とを具備し、 前記マージ処理手段のマージ処理中に次のデータを入力
   バッファに入力することを特徴とするデータ処理装置。