JPH06208497A - データベース管理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＤＢ資源のロック状態を管理する排他管理テ
ーブルをＤＢ実データ表の行入出力手段で検索可能とす
ることにより、専用のファイル管理システムを不要とす
る。 【構成】 排他管理テーブルは、主メモリ上の排他管理
メモリ１９０とそのあふれテーブルである外部メモリ上
の排他管理表１７０とにより構成される。テーブルの検
索は、資源の識別子により求めたハッシュ値に基いて対
応するバケットを探すことで行う。排他管理表１７０
は、実データ表１８０と同一データ構造をとっているの
で、実データと同一の入出力手段により排他管理表１７
０の操作を行うことができ、専用のファイル管理システ
ムは不要となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マルチユーザ環境に対
応するデータベース管理システムに係り、特に、データ
ベース資源のロック状態を管理する排他管理テーブルを
用いたデータベース管理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】マルチユーザをサポートするデータベー
ス管理システムにおいては、各ユーザのトランザクショ
ンが操作する表、行等のデータベース資源をそのユーザ
のトランザクションが終了するまで他のユーザが入れな
いようにロックする排他制御が必要となる。

【０００３】従来技術を用いた排他制御方式として、例
えば特開昭６０−２５４３４２号公報「使用中資源管理
方式」に記載されているように、あるユーザからデータ
ベース資源の獲得要求があると、この資源の資源名（識
別子）によるハッシングを行って、そのハッシュ値によ
りロック中資源管理テーブルを検索する方式が知られて
いる。この方式では、資源のロック状態を示すロックエ
ントリを、排他管理テーブル（ロック中資源管理テーブ
ル）内の前記ハッシュ値に対応する位置に格納してい
る。

【０００４】ハッシュ方式による排他管理テーブルは、
例えば「プリンシプルズ・オブ・データベース・システ
ムズ」Ｊ．Ｄ．アルマン著，１９８０年コンピュータ・
サイエンス・プレス社発行（"Principles of Database
Systems",J.D.Ullman,１９８０年，Computer Science P
ress, Inc.）、第２４頁〜第３１頁に記載されているよ
うに、メインテーブルとオーバフローテーブルからな
る。該オーバフローテーブルには、前記メインテーブル
からオーバフローした情報が格納される。また、メイン
テーブルは主記憶装置上に、オーバフローテーブルは外
部記憶装置上に設けられている。

【０００５】図８は前記従来技術を用いたロックエント
リ及び排他管理テーブルの構造を示すデータ構造の一例
であり、図９は図８におけるバケットの詳細を示す図で
ある。

【０００６】図９でロックエントリ２００は、データベ
ース資源の識別子２０１，トランザクションの識別子２
０２，及びロック種別２０３等からなり、データベース
資源のロック状態を示す。

【０００７】図８で、排他管理テーブル２２０は、主記
憶装置上の前記メインテーブルである排他管理メモリ１
９０と、外部記憶装置上の前記オーバフローテーブルで
ある排他管理ファイル４２０とからなる。排他管理メモ
リ１９０及び排他管理ファイル４２０は、いずれも複数
のバケット１９１に分割されており、各バケット１９１
には、バケット１９１の状態を管理するための空き領域
サイズ１９３，エントリ数１９４，及び次バケット番号
１９５からなるバケットヘッダ１９２と、ロックエント
リ２００のデータベース資源の識別子２０１をハッシュ
関数２１０によりハッシングした結果、ロック要求され
た資源と同一のハッシュ値２３０となるロックエントリ
２００が格納されている。

【０００８】また、排他管理ファイル４２０のバケット
１９１には、排他管理メモリ１９０内のバット１９１に
格納し切れないロックエントリ２００が格納され、排他
管理メモリ１９０内のバケット１９１と排他管理ファイ
ル４２０内のバケット１９１とは、バケット１９１内に
設けられた連結ポインタである次バケット番号１９５
（必ずしも連結番号とは限らない。次に繋がるバケット
の番号の趣旨である。）により連結されている。連結さ
れたバケット同志（矢印のチェインで示す）のハッシュ
値は同一である。

【０００９】図７は従来技術を用いた排他制御を実現す
る一実施例のシステム構成を示した図である。

【００１０】図７において、データベース管理システム
１１０は、トランザクション制御部１２０，排他制御部
１３０，ハッシング処理部１３１，検索処理部１３２，
排他管理メモリ１９０，バケットバッファ４００，デー
タ操作部１４０，レコード入出力処理部４１０，及び入
出力処理部１５０から構成される。

【００１１】トランザクション制御部１２０は、各ユー
ザによる各トランザクション中のデータ操作要求１０
０，及び１０１の実行制御を行う。次に、データ操作部
１４０は、データ操作要求１００，及び１０１に基づい
てデータベース資源のロック要求を排他制御部１３０に
対して行うことで、データの整合性を保証し、かつ実デ
ータ表１８０（生のデータ）からの指定された行の読み
込み及び書き込み等の処理を行入出力処理部１５０に要
求して行うことで、行の検索，更新，削除，及び挿入等
の処理制御を行う。

【００１２】排他制御部１３０は、データベース資源の
識別子２０１，トランザクションの識別子２０２，及び
ロック種別２０３等からなるロック要求を受けると、デ
ータベース資源の識別子２０１をハッシング処理部１３
１によりハッシングして、ロック要求されたデータベー
ス資源と同一のハッシュ値を持つロックエントリ２００
が格納されている排他管理メモリ１９０内のバケット１
９１を特定するハッツシュ値２３０を得る。

【００１３】そして、検索処理部１３２により、ロック
要求と、前記排他管理メモリ内のバケット１９１のロッ
ク要求と同一の資源に対応するロックエントリ２００と
を比較してロックの可否を判定する。前記排他管理メモ
リ１９０内のバケット１９１に比較判定の対象となるロ
ックエントリ２００がない場合は、レコード入出力処理
部４１０によって、バケット１９１内のバケットヘッダ
１９２の次バケット番号１９５により直結された、排他
管理ファイル４２０内の次バケット１９１を、バケット
バッファ４００に読み込み、同様の比較判定を行う。前
記動作をロック可否の判定が出るまで行い、比較判定の
結果、ロック可能であるか（例えば共用ロックのよう
に、登録されていても入れる場合がある。）、または、
比較判定の対象となるロックエントリ２００が発見され
なかった場合、前記バケット１９１内の空き領域１９６
に、前記ロック要求から作成したロックエントリ２００
を格納することで、ロックを要求されたデータベース資
源をロックする。

【００１４】なお、データベース資源に対するトランザ
クションが終了すれば、ロックエントリを削除すること
でロックは解除される。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、外部
記憶装置に格納するデータベース資源のロック状態を示
すロックエントリを管理するために、実データ表の行入
出力手段と重複する機能が多いにもかかわらず、専用の
排他管理ファイル及びそのレコード入出力手段を設けて
いるので、データベース管理システムの規模が大きくな
るという問題があった。

【００１６】従って、本発明の目的は、上記従来技術の
問題点を解消し、データベース資源のロック状態を管理
するのに専用のファイルやその入出力手段を設ける必要
なく、ロック状態を示す排他管理テーブルの入出力を実
データの入出力と同一の入出力手段により実行できるよ
うにして、システムの規模を低減するデータベース管理
方法を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、データベース資源のロック状態を示すロ
ックエントリを格納するメインテーブル、及び該メイン
テーブルからオーバフローしたロックエントリを格納す
るオーバフローテーブルからなる排他管理テーブルを有
し、データベース資源のロック要求を受けたとき、ハッ
シュ値に基づいて前記排他管理テーブルを検索し、格納
されたロックエントリをしらべて前記ロック要求を受け
たデータベース資源のロックの可否を判断し、可能なと
きそのロックを行う排他制御機能を有するデータベース
管理システムにおいて、前記オーバフローテーブを格納
するデータベースの表を実データ表と同一構造で設け、
前記オーバフローテーブルの操作を、実データ表の行を
操作する行入出力手段で実行するように構成したもので
ある。

【００１８】

【作用】上記構成に基づく作用を説明する。

【００１９】本発明によれば、オーバフローテーブルを
格納するデータベースの表を実データ表と同一データ構
造で設け、このオーバフローテーブルの操作を、実デー
タ表の行を操作する行入出力手段で実行できるように構
成したので、従来技術による排他管理テーブル（メイン
テーブル及びオーバファイルテーブルからなる）を管理
するための専用のファイル及びそのレコード入出力処理
手段が不要となり、この種の排他制御機能を有するデー
タベース管理システムの規模を低減することができる。

【００２０】

【実施例】以下に、本発明の一実施例を図面により詳細
に説明する。

【００２１】図２は、本発明の実施例によるロックエン
トリ及び排他管理テーブルのデータ構造図であり、図３
は図２のバケット行の詳細なデータ構造図である。

【００２２】ロックエントリ２００（図３）は、データ
ベース資源の識別子２０１，トランザクションの識別子
２０２，及びロック種別２０３等からなる。これれらの
情報によりどのデータベース資源がどのトランザクショ
ンによってロックされているのか、また、データの参照
のみ可能な共用ロックか、参照及び変更も可能である排
他ロックのいずれであるかが特定され、データベース資
源の管理を行う。

【００２３】排他管理テーブル２２０（図２）は、主記
憶装置上の排他管理メモリ１９０とデータベース（外部
記憶装置）上の排他管理表１７０とからなる。排他管理
メモリ１９０は、複数のバケット１９１に分割されてお
り、各バケット１９１にはバケット１９１の状態を管理
するための空き領域サイズ１９３，エントリ数１９４，
及び次バケット行番号１９５からなるバケットヘッダ１
９２と、ロック要求に基いて、ロックエントリ２００の
データベース資源の識別子２０１をハッシュ関数２１０
によりハッシングした結果、ロック要求された資源と同
一のハッシュ値２３０となるロックエントリ２００がデ
ータベース資源の識別子２０１の昇順に格納されてい
る。データベース上の排他管理表１７０は、表管理情報
部１７１及びバケット行１７２からなり、また、前記バ
ケット行１７２は、行管理情報部１７３及び前記排他管
理メモリ１９０内のバケット１９１と同様のバケット１
９１からなっている。

【００２４】図２及び図３を、図８及び図９と対比して
明らかなように、本実施例によるバケット行１７２は、
内容的には従来技術のバケットと同じであるが、ヘッダ
として行管理情報部１７３を付加したことにより、実デ
ータ行と同じような行（すなわちレコード）扱いができ
るようにした点に特徴がある。

【００２５】図４は、実データ表１８０のデータ構造図
である。

【００２６】実データ表１８０は、表管理情報部１８１
及び実データ行１８２からなり、また、前記実データ行
１８２は、行管理情報部１８３及び実データ１８４から
なっている。このデータ表１８０は、従来技術と同様な
データ構造である。そして、本実施例の特徴として、排
他管理表１７０は、実データ表１８０と同一の構造を有
するデータベースの表である。

【００２７】図１は本発明の一実施例のシステム構成を
示した図である。

【００２８】図１において、データベース管理システム
１１０は、トランザクション制御部１２０，排他制御部
１３０，ハッシング処理部１３１，検索処理部１３２，
排他管理メモリ１９０，バケット行バッファ１３３，デ
ータ操作部１４０，及び行入出力処理部１５０から構成
される。

【００２９】トランザクション制御部１２０は、各ユー
ザによるトランザクション中のデータ操作要求１００，
及び１０１の実行制御を行う。次に、データ操作部１４
０は、行の検索，更新，削除等の処理を行う。また、行
入出力処理部１５０は、データベース１６０中の排他管
理表１７０，及び実データ表１８０から指定された行の
入出力処理を行う。

【００３０】次に、本発明における資源の排他制御方式
の一実施例の具体的動作を図５及び図６のフローチャー
トにより説明する。

【００３１】本実施例では、メインメモリの検索方法
は、従来技術と同様であるが、外部記憶装置上のオーバ
フローテーブルの検索の仕方に特徴があるものである。
また、本実施例では、以下に述べたように、目的バケッ
トを探すのはハッシュ値によって行われるが、その目的
バケット内の目的ロックエントリを探すのは、識別子２
０１，２０２及び種別２０３によって行われる。

【００３２】まず、排他制御部１３０は、データ操作部
１４０から、ロックエントリ２００の形でロック要求を
受け取る（ステップ３０１）。

【００３３】ハッシング処理制御部１３１によりロック
エントリ２００のデータベース資源の識別子（資料名）
２０１を用いてハッシングし、ハッシュ値２３０を得る
（ステップ３０２）。

【００３４】前記ハッシュ値２３０に基づいて、排他管
理メモリ１９０内の検索バケット１９１を求める（ステ
ップ３０３）。

【００３５】前記検索バケット１９１に格納済のロック
エントリ２００と、ロック要求エントリ２００のデータ
ベース資源の識別子２０１及びトランザクションの識別
子２０２とを比較し、一致するか、又はそれより大とな
るものを持つロックエントリ２００の位置が得られるま
で、前記比較を検索バケット１９１内のエントリ数１９
４の回数分行う（ステップ３０４，３０５，３０６，３
０９，３１０，３１１）。なお、ステップ３０４のカウ
ンタは、各検索バケット毎に、その中のエントリ数を予
めセットする減算カウンタである。ステップ３０５のｉ
は、エントリ番号である。ステップ３０６でＮｏの場合
（カウンタ値が０となる場合）は、ある検索バケット行
内のロックエントリをすべて調べた場合である。ステッ
プ３１０及び３１１はロックエントリの更新である。ス
テップ３０９で、ｉが要求エントリと一致する場合だけ
でなく、大きい場合を含むのは、バケット行に格納され
ているエントリ番号が飛び飛びになっていることがある
ためである。

【００３６】前記検索バケット１９１内に目的とするロ
ックエントリ２００がない場合は、次バケット行番号１
９５により、排他管理表１７０内のチェインバケット行
１７２を求め、行入出力処理部１５０によりバケット行
バッファ１３３に読み込み、検索を続行する（ステップ
３０４，３０５，３０６，３０７，３０８）。なお、ス
テップ３０７及び３０８は、未検索の次バケット行があ
るとき、バケット行を更新するステップである。

【００３７】検索の結果、目的とするロックエントリ２
００が見つかれば、トランザクション識別子２０２，及
びロック種別２０３によりロックが可能であるか否かの
判断を行う（ステップ３１２）。

【００３８】逆に、最終バケット１９１の最終ロックエ
ントリ２００となっても目的とするロックエントリ２０
０が見つからない場合は、未ロックであるため、無条件
でロック可能となる（ステップ３０７）。

【００３９】ロック可能であり、ロック種別２０３を変
更する場合は、ロックエントリ２００の更新を行う（ス
テップ３１３，３１４）。

【００４０】または、ロックエントリ２００を追加する
場合、ステップ３０９で求めた、データベース資源の識
別子２０１，及びトランザクションの識別子２０２の昇
順となる位置にロックエントリ２００を格納する（ステ
ップ３１３，３１５，３１６）。

【００４１】このとき、ロックエントリ２００を格納す
べきバケット１９１内に十分な空きがない場合は、前後
のバケット１９１内の空き領域１９３を用いて格納する
か、新バケット１９１を作成して、格納する（ステップ
３１３，３１５，３１７）。

【００４２】ステップ３１２でロック不可と判断された
ら、ロック失敗（ステップ３１９）とし、ロック可能と
判断されるか、ロックエントリが格納されたらロック成
功（ステップ３１８）とし、終了する（ステップ３２
０）。

【００４３】

【発明の効果】以上詳しく述べたように、本発明によれ
ば、データベース資源のロック状態を示すロックエント
リ等からなるオーバフローテーブル（バケット行の集
り）を格納するためのデータベースの表を実データ表と
同一構造で設け、前記オーバフローテーブルの操作を、
実データ表の行を操作するデータベース管理システムの
行入出力手段で実行するように構成したので、従来技術
による前記オーバフローテーブルを管理するための専用
のファイル及びそのレコード入出力手段が不要となるた
め、システム規模の削減を図ることができる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による排他制御機能を有する
データベース管理システムの構成図である。

【図２】本発明の一実施例による排他管理テーブルのデ
ータ構造図である。

【図３】図２におけるバケット行の詳細を示すデータ構
造図である。

【図４】実データ表のデータ構造図である。

【図５】本発明の一実施例による排他制御の動作の一部
を示すフローチャートてである。

【図６】本発明の一実施例による排他制御の動作の他部
を示すフローチャートである。

【図７】従来の排他制御機能を有するデータベース管理
システムの構成図である。

【図８】従来の排他管理テーブルのデータ構造図であ
る。

【図９】図８におけるバケットの詳細を示すデータ構造
図である。

【符号の説明】 １００，１０１ 各ユーザによるデータ操作要求 １２０ トランザクション制御部 １３０ 排他制御部 １３１ ハッシング処理部 １３２ 検索処理部 １３３ バケット行バッファ １４０ データ操作部 １５０ 行入出力処理部 １６０ データベース １７０ 排他管理表 １７１ 表管理情報部 １７２ バケット行 １７３ 行管理情報部 １８０ 実データ表 １８１ 表管理情報部 １８２ 実データ行 １８３ 行管理情報部 １８４ 実データ １９０ 排他管理メモリ １９１ バケット １９２ バケットヘッダ １９３ 空き領域サイズ １９４ エントリ数 １９５ 次バケット行番号 １９６ 空き領域 ２００ ロックエントリ ２０１ データベース資源の識別子 ２０２ トランザクションの識別子 ２０３ ロック種別 ２１０ ハッシュ関数 ２３０ ハッシュ値

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 データベース資源のロック状態を示すロ
   ックエントリを格納するメインテーブル、及び該メイン
   テーブルからオーバフローしたロックエントリを格納す
   るオーバフローテーブルからなる排他管理テーブルを有
   し、データベース資源のロック要求を受けたとき、ハッ
   シュ値に基いて前記排他管理テーブルを検索し、格納さ
   れたロックエントリをしらべて前記ロック要求を受けた
   データベース資源のロックの可否を判断し、可能なとき
   そのロックを行う排他制御機能を有するデータベース管
   理システムにおいて、前記オーバフローテーブルを格納
   するデータベースの表を実データ表と同一構造で設け、
   前記オーバフローテーブルの操作を、実データ表の行を
   操作する行入出力手段により実行するように構成したこ
   とを特徴とするデータベース管理方法。