JPH06332778A - トランザクション管理方法 - Google Patents

トランザクション管理方法

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JPH06332778A
JPH06332778A JP6086114A JP8611494A JPH06332778A JP H06332778 A JPH06332778 A JP H06332778A JP 6086114 A JP6086114 A JP 6086114A JP 8611494 A JP8611494 A JP 8611494A JP H06332778 A JPH06332778 A JP H06332778A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ログ・ベースの段階式コミット・トランザク
ション管理システム（ＴＭＳ）において、修正可能なペ
ージのファイルをアーカイブ保存するための方法を提供
すること。 【構成】 これは、１対の大域ログ・シーケンス番号の
管理によって達成される。第１の番号（ＩＣＢＵ＿ＬＳ
Ｎ）と各データ・ページＬＳＮをページが修正されると
きに比較することにより、共通状況ページを、変化した
状況を正確に反映するように更新することができる。同
じページへのその後の修正には、状況ページの訂正を必
要としない。状況ページ標徴は、バックアップ手順の一
環として、増分式複写のためにページ・コピー・セット
を確認するためにリセットされる。第２の番号（ＩＣＲ
Ｆ＿ＬＳＮ）は、ファイルの復元に使用される。この場
合、ＩＣＲＦ＿ＬＳＮが、最近のコピーが作成されて以
降の、ログ内の再実行のための点を定義する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複写によってアプリケ
ーションの実行が妨げられない、完全なまたは増分式の
バックアップ複写による、情報操作システムにおけるデ
ータの保存に関する。より詳細には、本発明はログ・ベ
ースの段階式コミット・トランザクション管理システム
（ＴＭＳ）において、修正可能なページのファイルをア
ーカイブ保存するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】以下の説明は、多段階ログ・ベース・ト
ランザクション管理システムの諸態様、およびそうした
システムにおいて修正されたデータ・ページをアーカイ
ブ保存することを対象とする。
【０００３】トランザクション管理システムの諸態様 ＴＭＳは一般に、ＣＰＵと、修正可能なページのデータ
ベースを記憶する外部ＤＡＳＤサブシステムと、ページ
にアクセスしそれを記憶装置とＣＰＵの間で転送するた
めの手段を含む。ＣＰＵで実行されるアプリケーション
は、「トランザクション」を通じてページと対話する。
「トランザクション」とは、回復可能な資源の一貫状態
を、全ての中間点で必ずしも一貫性を保存することな
く、別の一貫状態に変形させる一連の動作を含む、論理
作業単位と定義される。すなわち、トランザクションと
は、データベース内の選択されたページをある状態から
別の状態に原子的に変化させる有界の一連の動作であ
る。したがって各トランザクションは、完了するか、ま
たは打ち切らなければならず、中間状態は許されない。
【０００４】ログ・ベースのＴＭＳでは、ページに対す
るすべての変更は、ＲＥＤＯレコードおよびＵＮＤＯレ
コードの形でログに書き込まれる。物理的ログは、ＤＡ
ＳＤの予約部分やテープ・サブシステムなどでよい。こ
こで、ＲＥＤＯレコードまたはＵＮＤＯレコード自体
が、変更または修正されたページをそのＤＡＳＤ記憶位
置に書き戻す前に、ログに書き込まれる。これをライト
・アヘッド・ロギングと言う。これらの変更レコード
は、完了点まで進行したトランザクションを再作成また
はＲＥＤＯするために、あるいは完了点まで進行してい
なかったトランザクションをロールバックまたはＵＮＤ
Ｏするために使用される。
【０００５】ＴＭＳは、各トランザクションが、ＢＥＧ
ＩＮプリミティブと、ＣＯＭＭＩＴプリミティブまたは
ＡＢＯＲＴプリミティブ、およびＥＮＤプリミティブに
よって境界を区切られることを特徴とする。すなわち、
トランザクションは次の形である。 "BEGIN ops,ops, ..,ops COMMIT/ABORT ..END"
【０００６】マルチタスク処理が可能なシステムなどで
は、あるトランザクションは開始されたばかりで、他の
ものは「飛行中」で、さらに他のものはコミットされま
たは打ち切られており、さらに他のものはついさっき終
わったばかりというように、複数のトランザクションが
完了時間が重なり合う。これは、トランザクションがデ
ータベース内の選択されたページに対して何らかの更新
を実行し、トランザクションがその正常終了（ＥＮＤ）
または一貫性中間点（ＣＯＭＭＩＴ／ＡＢＯＲＴ）に到
達する以前に障害が発生するとき、それらの更新がＵＮ
ＤＯされることを段階式コミット・システムが保証する
ことを意味する。もしそうでなければ、正常終了（ＥＮ
Ｄ）または一貫性中間点（ＣＯＭＭＩＴまたはＡＢＯＲ
Ｔ）に到達したトランザクションはＲＥＤＯされる（Ｃ
ＯＭＭＩＴまたはＡＢＯＲＴを含む期間中でＥＮＤの直
前に）。
【０００７】回復動作を遂行するためには、修正された
ページと対応ログ・レコードとの間で情報の同時性を提
供しなければならない。これは、修正された各ページに
固有な昇順のログ・シーケンス番号（ＬＳＮ）を含め、
ログに書き込まれるＲＥＤＯ／ＵＮＤＯレコードにペー
ジ番号を含めることによって達成される。したがって、
修正されたページがログ内のその変更レコード位置をイ
ンデックスし、ログ・レコードが修正されたページをイ
ンデックスする。
【０００８】これらの態様の詳細な実施例は、米国特許
第５０４３８６６号、および第４５０７７５１号明細書
に出ている。
【０００９】米国特許第５０４３８６６号明細書は、Ｔ
ＭＳにおいて順方向または逆方向の回復中に使用しなけ
ればならないログの範囲を定義する１対のログ・シーケ
ンス番号が、周期的に決定されチェックポイント情報と
してログ内に記憶される場合、回復時に、チェックポイ
ントを検索し、ログの分析パスを回避するために回復ア
ルゴリズム中で用いられるその構成要素間の機能比較を
行うことを教示している。
【００１０】米国特許第４５０７７５１号明細書は、同
期点（ＢＥＧＩＮ、ＣＯＭＭＩＴ、ＡＢＯＲＴ）の発生
時に、バッファ内容を第２のログに書き出すことによっ
て対処される、揮発性メモリまたはバッファ内に記憶さ
れたデータのジャーナル処理（ロギング）を開示してい
る。障害が発生する場合、第２のログのロールバック
（ＲＥＤＯ／ＵＮＤＯ）処理によってバッファの前の状
態が再確立され、そうでない場合は第１のログが使用さ
れる。
【００１１】アーカイブ保存 当技術分野では、アーカイブ保存とは、冗長性と機密保
護の現情報に関して不定期にアクセスされるシステムの
一部分にページを複写するという、体系的な記憶管理の
慣行を指す。アーカイブ保存またはバックアップ・コピ
ーは経時的に完全または増分式に行われ、かつ予定に従
ってまたは都合に合わせて行われる。明らかに、増分式
複写は完全複写よりも消費資源が少ない。
【００１２】ＩＢＭテクニカル・ディスクロージャ・ブ
ルテン、Ｎｏ．２５、ｐｐ．３７３０〜３７３２（１９
８２年１２月発行）に所載のクラス(Crus)他の論文"Inc
remental Database Log Image Copy"は、スペース・マ
ップ・ページ（ＳＭＰ）と名付けられた共通の状況構造
を走査し、最後の複写動作以降にページが変更されたこ
とを示す状況ビット（増分式状況変化ビット（ＩＣＢ）
と呼ぶ）を有するデータ・ページだけを複写することに
よって、データベース内で修正されたページを増分式に
複写する方法を開示している。より詳細には、複写動作
の後でデータ・ページが最初に修正されるとき、データ
・ページ中およびスペース・マップ・ページ中でＩＣＢ
がセットされる。データ・ページが修正されており、そ
のＩＣＢがすでにセットされている場合は（最後の複写
動作以降の修正を示す）、ＳＭＰのＩＣＢを修正するた
めに何も行われない。ＩＣＢをそのページに置く理由
は、そうすると、データ・ページの更新ごとにＳＭＰを
訪問するというオーバヘッドが減少するからである。複
写の目的で、ＳＭＰが走査され、そのＩＣＢがセットさ
れている各ページが複写され、次いでデータ・ページお
よびＳＭＰ上の対応ＩＣＢがリセットされる。
【００１３】ＩＢＭ関係データベース・システムＤＢ２
では、修正されたページのディスクへの書込みは、「即
時コミット」を有効にするため、ＩＣＢビットをリセッ
トした直後に実行される。これは、ＤＡＳＤ書込み動作
のバッチ処理ではなく、各ページごとに個別に実行され
るので、かなりのオーバーヘッド・コストになる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ログ
・ベースの段階式コミットＴＭＳのデータベース中の修
正されたページの増分式複写に伴うオーバヘッドを減少
させるための方法および手段を提供することである。
【００１５】本発明の他の目的は、アプリケーションの
実行を妨げないログ・ベースの段階式コミットＴＭＳ内
で修正可能なページのデータベースをアーカイブ保存す
るための方法および手段を提供することである。
【００１６】本発明のさらに他の目的は、修正可能なペ
ージのデータベースへのアクセスを共有する複数ログ・
ベース段階式コミット・トランザクション管理システム
で動作可能な方法および手段を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は、ログ・ベース
の段階式コミットＴＭＳの一部として使用可能な構造を
利用する。これは、スペース・マップ・ページ（ＳＭ
Ｐ）、ページ更新状況ビット（ＩＣＢ）、ヘッダ・ペー
ジ、データベース制御ブロック（ＤＢＣＢ）、ログ、２
種類のＬＳＮ（ＩＣＢＵ＿ＬＳＮとＩＣＲＦ＿ＬＳ
Ｎ）、およびシステム・カタログを含む。ＳＭＰは各デ
ータ・ページに関するＩＣＢを含み、ヘッダ・ページは
データベースに関するＩＣＢＵ＿ＬＳＮを格納し、ＤＢ
ＣＢは仮想記憶域中のＩＣＢＵ＿ＬＳＮを維持し、シス
テム・カタログはデータベースに関するＩＣＲＦ＿ＬＳ
Ｎを格納する。
【００１８】各ＳＭＰは、最後の複写動作以降にｉ番目
のページが更新されたかどうかを示す状況ビット（ＩＣ
Ｂ）を含む、複数のデータ・ページに関する割当て状況
を追跡する。ＩＣＢは、複写動作が実行された後で最初
にページが更新される時にセットされ、前記動作によっ
てページが複写される時にリセットされる。「ヘッダ・
ページ」は、データベースの制御または管理構造であ
る。
【００１９】ＤＢＣＢは、データベースがオープンされ
る時に仮想記憶域中で生成され維持される。これはデー
タベースの現状態を反映する主要制御構造であり、本発
明の方法における初期設定段階の一部分として含まれ
る。またこれは、２つのＬＳＮのうちの一方（ＩＣＢＵ
＿ＬＳＮ）のためのレポジトリでもある。第１のＬＳＮ
は、「イメージ複写ビット更新ＬＳＮ」（ＩＣＢＵ＿Ｌ
ＳＮ）と呼ばれる。第２のＬＳＮは、「イメージ複写順
方向ロールＬＳＮ」（ＩＣＲＦ＿ＬＳＮ）と呼ばれる。
【００２０】ＩＣＢＵ＿ＬＳＮの値により、ＳＭＰ内の
どれか所与のデータ・ページに関するＩＣＢをセットす
る必要があるかどうかが決まる。ＩＣＢＵ＿ＬＳＮの初
期値は、データベースがＤＡＳＤ記憶装置に最初にロー
ドされた後の、end_of_logＬＳＮに設定される。
【００２１】ＩＣＲＦ＿ＬＳＮは、最後の完全コピーま
たはその後の増分式コピーを再ロードした後でデータベ
ースを回復するためにＲＥＤＯ（ＲＥＤＯ動作）しなけ
ればならないログ・レコードを識別するために、ログを
そこから走査しなければならないＬＳＮを示す。
【００２２】本発明の方法により、ＩＣＢＵ＿ＬＳＮを
２段階で使用することにより、従来の問題点を解決する
ことができる。
【００２３】第１段階では、ＩＣＢＵ＿ＬＳＮが最大値
にセットされ、ＳＭＰ中のＩＣＢを調べることによって
複写順方向ロールＬＳＮ（ＩＣＲＦ＿ＬＳＮ）とページ
のコピー・セットの両方が確認される。増分式複写で
は、コピー・セットは、そのＩＣＢが最後の複写動作以
降に修正されたことを示すように変更された、ページの
セットである。
【００２４】第２段階では、コピー・セット中のページ
を複写した後で、ＩＣＢＵ＿ＬＳＮを現end_of_log Ｌ
ＳＮにセットし、ヘッダ・ページに記録する必要があ
る。複写では、ページが短時間に逐次化されて、複写動
作の実行と同様にページの修正とログが行えるようにな
る。
【００２５】
【実施例】
発明の方法を実行するためのＣＰＵ環境 本発明は、システム内の各ＣＰＵが、ＩＢＭのＭＶＳオ
ペレーティング・システムを有するＩＢＭ／３６０また
はＩＢＭ／３７０で構成されたＣＰＵタイプの構成中で
好都合に実行できる。ＩＢＭ／３６０構成のＣＰＵは、
米国特許第３４００３７１号に十分に記載されている。
外部記憶装置へのＣＰＵの共用アクセスを含む構成は、
米国特許第４２０７６０９号明細書に記載されている。
【００２６】また、ＭＶＳオペレーティング・システム
は、ＩＢＭ刊行物ＧＣ２８−１１５０、"MVS/Extended
Architecture System Programming Library:System Mac
rosand Facilities"、Vol.１に記載されている。ローカ
ル・ロック管理、割込みまたはモニタによるサブシステ
ム呼出し、タスクの記入および待機など、標準のＭＶＳ
または他のオペレーティング・システムのサービスの詳
細は、省略する。これらのＯＳ処理は、当業者にはよく
理解されるであろう。
【００２７】 本発明の実施態様およびトランザクション管理システム 本発明の実施例の動作を理解するには、ＴＭＳが、所与
のオペレーティング・システムのもとで実行されるアプ
リケーションとして表されることを想起されたい。この
場合、アプリケーションは、たとえば、米国特許第４４
９８１４５号に記載されているようなＤＢ２型の関係デ
ータベース・システムのアプリケーションである。
【００２８】オペレーティング・システムは、その１つ
のタスクとして、内部記憶域と外部記憶域を資源として
含むメモリを編成する。アプリケーションから見ると、
メモリと記憶域は仮想式のものであり、実要求ページン
グＬＲＵ階層形式の記憶域によってバックアップされ
る。
【００２９】ここで図１を参照すると、ＴＭＳがデータ
ベース・システムの形で示されている。トランザクショ
ン・プロセス１２は、その実行が複数のトランザクショ
ンの並行な重なり合った実行をサポートする、アプリケ
ーション・プログラムでもよい。プロセス１２によって
実行されるトランザクションは、データベース管理シス
テム・プログラム１４（ＤＢＭＳ）と入出力（Ｉ／Ｏ）
サービスを行うオペレーティング・システム１６とを介
して、データベース１３にアクセスすることができる。
データ・バッファ・プール１８は、ＤＡＳＤに記憶され
たデータベース１３に関するデータ用に、ＣＰＵの主メ
モリからＤＢＭＳ１４に割り当てられる。またＤＢＭＳ
１４には、システム・ログ２１用のログ・レコードの記
憶用に、主メモリからログ・バッファ２０が割り当てら
れる。
【００３０】ＤＢＭＳ１４は、レコード・マネージャ２
２、バッファ・マネージャ２３、ログ・マネージャ２
４、回復マネージャ２５、および並行性マネージャ２６
を含む。
【００３１】レコード・マネージャ２２は、データベー
ス１３のデータ構造および記憶空間を調整する。それに
よって、トランザクションへのレコード・レベルのアク
セス、およびデータベースのロード、複写、回復などシ
ステム・ユーティリティへのページ・レベルのアクセス
が提供される。バッファ・マネージャは、データベース
１３とバッファ・プール１８の間でページを移動する。
ラッチ・マネージャは、バッファ・プール１８中の読み
取られているまたは修正されているページに対する短期
間の逐次化（共用または専用）を提供する。ログ・マネ
ージャ２４はログ・レコードを生成し、それらをログ・
バッファ２０内で番号付き順序で組み立て、ログ２１に
書き込む。回復マネージャ２５は、トランザクション・
レベルの回復をサポートするためにログ・レコードを利
用してデータベースを戻し、同時に並行性マネージャ２
６はロック・テーブル３０を介してロックを実施する。
【００３２】ここで図２を参照すると、チェックポイン
トおよびシステム障害に関するトランザクション・プリ
ミティブ間での発生の関係を時間で表している。障害の
発生とそれ故の再始動の際に、回復マネージャは再始動
ファイルまたはその等価物から最新のチェックポイント
・レコードのアドレスを獲得し、システム・ログ内でチ
ェックポイント・レコードを探し出し、ログをその点か
ら終りまで順方向に探索を続ける。このプロセスの結果
として、資源を一貫状態に復元するために、回復マネー
ジャは、ＵＮＤＯする必要のあるトランザクションとＲ
ＥＤＯする必要のあるトランザクションの両方を決定す
ることができる。
【００３３】各トランザクションは、５つのクラスのう
ちの１つに類別される。たとえば、タイプＴ１のトラン
ザクションは、チェックポイント時間Ｔｃより前に完了
した。タイプＴ２のトランザクションは、時間Ｔｃより
前に開始し、時間Ｔｃより後でシステム障害時間Ｔｆよ
り前に完了した。またタイプＴ３のトランザクション
は、時間Ｔｃより前に開始したが、時間Ｔｆより前には
完了しなかった。タイプＴ４のトランザクションは、時
間Ｔｃより後で始動したが、時間Ｔｆより前に完了され
た。最後に、タイプＴ５のトランザクションは、時間Ｔ
ｃより後に開始したが、時間Ｔｆまでには完了しなかっ
た。チェックポイント時間に、修正されたページがすべ
てＤＡＳＤに書き込まれていたと仮定すると、トランザ
クションＴ２およびＴ４はＲＥＤＯを施され、トランザ
クションＴ３およびＴ５はＵＮＤＯを施される。
【００３４】回復マネージャは、２つのリストを始動す
る。ＵＮＤＯリストは最初、チェックポイント・レコー
ドにリストされたすべてのトランザクションを含み、一
方ＲＥＤＯリストは最初空である。回復マネージャは、
チェックポイント・レコードから始めてログを順方向に
探索する。回復マネージャが所与のトランザクションに
関するＢＥＧＩＮトランザクション・レコードを見つけ
た場合、そのトランザクションをＵＮＤＯリストに加え
る。同様に、回復マネージャが所与のトランザクション
に関するＣＯＭＭＩＴレコードを見つけた場合は、その
トランザクションをＵＮＤＯリストからＲＥＤＯリスト
に移す。
【００３５】回復マネージャは、ログ中を順方向に動作
してすべてのトランザクションを再実行し、逆方向に動
作してＵＮＤＯリスト内のトランザクションを取り消
す。
【００３６】 好ましい実施例の方法およびプロトコル・レベルの詳細 最初に、データ・ベース中および仮想記憶域中のデータ
構造と、ロギング・プロトコルおよびラッチング・プロ
トコルについて述べる。第２に、複写動作に関係する処
理と、（必要ならば）ＩＣＢをセットするためのトラン
ザクションの更新と、バックアップ・コピーを使用する
データ・ベースの回復について述べる。第３に、その実
行が障害によって割り込まれる場合にコピーのロールバ
ックに使用される処理について説明する。第４に、ＤＢ
２のようなシステムに関連するバッファ・プールを介し
てではなく、ＤＡＳＤ記憶域からデータを直接複写する
ことが可能な場合の本発明の方法の使用の仕方について
述べる。最後に、共用ＤＡＳＤ記憶域を有する多重シス
テム・トランザクション処理システムへの本発明の方法
の拡張について述べる。
【００３７】データ・ベースのデータ構造 本発明の目的では、データ・ベースはデータ・ページお
よび補助構成を含む。この点に関して、ページのファイ
ルはデータ・ベースと機能的に同等と見なす。補助構成
は、割振り状況などを追跡するために、データ・ベース
内にページを含む。ユーザ・データを含むページは「デ
ータ・ページ」と呼び、データ・ページの割振りおよび
空間可用性状況を追跡するシステム所有のページは「ス
ペース・マップ・ページ」（ＳＭＰ）と呼び、情報に関
係するシステムを含むシステム所有のページは「ヘッダ
・ページ」と呼ぶ。
【００３８】ＤＢ２の場合と同様に、大きなテーブル
を、それぞれ別々のオペレーティング・システム・ファ
イルである多数の区画に分割することができる。各区画
はヘッダ・ページと、１つまたは複数のスペース・マッ
プ・ページと、非常に多くのデータ・ページを有するこ
とになる。アーカイブ・コピーには、データ・ページの
コピーだけではなく、ＳＭＰおよびヘッダ・ページのコ
ピーも含まれる。
【００３９】ＳＭＰはいくつかのデータ・ページの割振
り状況を追跡する。またＳＭＰは、これがカバーする各
データ・ページごとに１つのＩＣＢを含む。ＩＣＢの目
的は、最後に複写動作が実行されて以降に、対応するデ
ータ・ページが修正されたかどうかを追跡することであ
る。
【００４０】ヘッダ・ページ内では、"image_copy_bit_
update_ＬＳＮ"（ＩＣＢＵ＿ＬＳＮ）と呼ばれるフィー
ルドが維持される。１つのファイルにはＩＣＢＵ＿ＬＳ
Ｎが１つだけある。ＩＣＢＵ＿ＬＳＮの目的は、それを
使用することによって、データ・ページを更新するトラ
ンザクションが、そのデータ・ページに関するＳＭＰ内
のＩＣＢをセットする必要があるかどうかを効率的に判
定できるようにすることである。これが望ましいのは、
ＩＣＢは、それが最後の複写動作以降のデータ・ページ
への最初の更新である場合にだけセットする必要がある
からである。変更を実行する必要がないと判定するため
だけでも、ＤＡＳＤの入出力、バッファ・プール内のＳ
ＭＰの位置決定と固定、そのラッチ、適切なＩＣＢの探
索、「その固定解除」などのオーバヘッドが含まれるの
で、データ・ページを後で更新するためにＳＭＰにアク
セスすることは避けなければならない。データ・ベース
が最初にロードされた後、データ・ベースへの更新が許
される前に、データ・ベースの完全コピーを取らなけれ
ばならない。これはログすることなしにローディングが
行われたと仮定している。これは、媒体回復が始まる前
に繰り返されなければならないロードなしに、媒体回復
が可能でなければならないときに必要である。完全複写
動作では、ＩＣＢＵ＿ＬＳＮの初期値を、データベース
を複写した後の現end_of_log ＬＳＮとして確立する。
【００４１】各アーカイブ・コピーに複写順方向ロール
ＬＳＮ（ＩＣＲＦ＿ＬＳＮ）が関連している。媒体回復
中、これは、関連アーカイブ・コピー（最近の完全コピ
ーおよびその後の増分式コピー）を再ロードした後でデ
ータ・ベースを回復するためにその更新を再実行しなけ
ればならないログ・レコードを識別するためにログをそ
こから走査しなければならないＬＳＮである。ＩＣＲＦ
＿ＬＳＮは、アーカイブ・コピーを含むファイル名や完
全コピーと増分式コピーのどちらが取られたかなどの情
報と共にシステム・カタログ中に記憶される。
【００４２】仮想記憶域内のデータ構造 データ・ベースが「オープン」状態にある限り、ＤＢ２
のようなシステムは仮想記憶域内にそのための「データ
・ベース制御ブロック」（ＤＢＣＢ）を維持する。
【００４３】更新トランザクションによって、ＩＣＢＵ
＿ＬＳＮをルックアップする動作を効率的にするため
に、データ・ベースがオープンのときに、ＩＣＢＵ＿Ｌ
ＳＮの値が、ヘッダ・ページからＤＢＣＢ内のフィール
ドに複写される。その後、このフィールドが、増分式コ
ピーの方法および手段によってのみ更新される。
【００４４】ＴＭＳは、回復のためにその更新を記述す
るログを使用する。ページが更新されると、システム
は、更新を記述するログ・レコードに、システム規模の
単調に増加するログ・シーケンス番号（ＬＳＮ）を割り
当て、そのＬＳＮを"ｐａｇｅ＿ＬＳＮ"と呼ばれるフィ
ールド内の修正されたページに記録する。
【００４５】複写動作は、単一のトランザクションとし
て実行され、ＩＣＢをリセットするとき、ＵＮＤＯ−Ｒ
ＥＤＯログ・レコードを書き込むものと仮定する。
【００４６】ページ・ラッチ ＴＭＳは、単一のページ上で並行した読取り動作と更新
動作または多数の並行した更新動作を逐次化するために
ページ・ラッチをサポートする。共用（Ｓ）ラッチは読
取り動作によって使用され、専用（Ｘ）ラッチは更新動
作によって使用され、ＳモードとＸモードの間では通常
の互換性規則が適用される。ページ・ラッチは、ページ
のファジー・コピーを行うために、複写動作によって使
用される。すなわち、複写ページがコミットされていな
いデータを有していてもよい。
【００４７】正確判定基準 増分式コピー（ＩＣ）に関する正確さの要件は、最新の
完全コピー（ＦＣ）あるいはそのＦＣの後でかつ現ＩＣ
の前に行われたＩＣにおいて、その効果がすでに捕捉さ
れている更新を除き、ログ中の現ＩＣのＩＣＲＦ＿ＬＳ
Ｎ点より前に書き込まれたログ・レコードによって表さ
れるすべてのデータ・ページ更新の効果を、現ＩＣが捕
捉しなければならないことである。
【００４８】ＦＣに関する正確さ要件は、ログ中の現Ｆ
ＣのＩＣＲＦ＿ＬＳＮ点より前に書き込まれたログ・レ
コードによって表されるすべてのデータ・ページ更新の
効果を、現ＦＣが捕捉しなければならないことである。
【００４９】バッファ・プール、システム・カタログ、
および入出力の概念 バッファ・プールとは、計算または制御動作で中間結
果、データ、または値を一時的に記憶するために留保さ
れているアドレス可能な主メモリの一部分である。本発
明では、他の場所で読み取り、修正し、複写する目的
で、ページに関する入出力がバッファ・プール内に複写
される。
【００５０】システム・カタログとは、ファイルの記憶
位置に関するディレクトリである。これはまた、状況情
報を含むこともできる。本発明では、これは、ファイル
名、完全コピーか増分式コピーかの区別、日時、記憶さ
れる装置、および関連ＩＣＲＦ＿ＬＳＮを含む。
【００５１】入出力は、ページにアクセスするための付
随的な活動を表すために使用される用語である。
【００５２】単一トランザクション管理システムにおけ
るアーカイブ複写 以下の諸段では、単一のＴＭＳ環境で使用する複写動作
を機能的に記述する。この場合、複写動作ではデータベ
ース・ページがＴＭＳバッファ・プールに入れられる。
その後、データがＤＡＳＤから直接読み取られるとき、
すなわちページがＴＭＳバッファ・プールに入れられな
いときに使用される複写動作について説明する。次の節
では、多重システムの共用ディスク環境においてＴＭＳ
のために使用される複写動作について説明する。
【００５３】呼出し可能なソフトウェア機能として表さ
れる複写方法、すなわち複写動作 この節では、（ａ）複写動作、（ｂ）トランザクション
によるデータ・ページの更新、および（ｃ）媒体障害後
のデータ・ベースの回復を扱う。障害によって複写動作
の実行が中断される場合のロールバック処理について述
べる。
【００５４】アーカイブ複写は次の諸段階を含む。
【００５５】・同時に同じデータ・ベースに対して複写
動作が１つだけ実行されるようにするために、システム
・カタログ中に所与のデータ・ベースに関する複写動作
の初期設定を登録する。
【００５６】・データ・ベースがまだオープンしていな
い場合に、データ・ベースをオープンし、データ・ベー
スのヘッダ・ページを読み取って、ＤＢＣＢ中のＩＣＢ
Ｕ＿ＬＳＮの値をセットする。これによってＤＢＣＢが
生成される。データ・ベースがすでにオープンされてい
た場合は、ＤＢＣＢ内のＩＣＢＵ＿ＬＳＮはすでにセッ
トされている。
【００５７】・このデータ・ベースのすべてのＳＭＰ
が、バッファ・プール内に確実に存在するようにする。
まだバッファ・プール内にないＳＭＰについては、当
然、それらのＳＭＰをバッファ・プールに送るために入
出力を開始し、これらの入出力が完了するのを待つ必要
がある。
【００５８】このＳＭＰの事前取り出しは、ＤＢＣＢ中
のＩＣＢＵ＿ＬＳＮフィールドが可能な最大値（Ｘ'Ｆ
Ｆ....ＦＦ'、次の段階を参照）を有する期間を最小に
するための最適化である。
【００５９】・ＤＢＣＢ中のＩＣＢＵ＿ＬＳＮの値を原
子的にＸ'ＦＦ....ＦＦ'（すなわち可能最大値）に変更
する。
【００６０】・媒体回復中に使用するために、適切なシ
ステム・カタログ中に現end_of_logのＬＳＮをＩＣＲＦ
＿ＬＳＮとして記録し、その動作をログする。
【００６１】データ・ベース内の各ＳＭＰについて、以
下のように初期設定を行う。 ・ＳＭＰをＸ（専用）ラッチする。 ・ＳＭＰ内のすべてのＩＣＢを検査して、"１"の値を有
するＩＣＢを、"０"にリセットする。ＩＣでは、対応す
るデータ・ページは、最後の複写動作（完全または増
分）以降に修正されているはずのものである。完全複写
の場合は、すべてのデータ・ページが複写される。 ・リセットされたすべてのＩＣＢを記述するＲＥＤＯ／
ＵＮＤＯログ・レコードを、このＳＭＰ上に書き込む。
ＩＣでは、どのデータ・ページを複写するかを知るため
に後で使用できるように、ログ・レコードのコピーを仮
想記憶域に保持する。 ・ＳＭＰのラッチを解除する。
【００６２】ＩＣＲＦ＿ＬＳＮの値が選択された後で、
新しいＳＭＰがデータ・ベースに追加された場合、それ
らはこの複写動作の一部分として検査する必要はないこ
とに留意されたい。
【００６３】そのような各ＩＣＢｉについて、以下のこ
とを行う。
【００６４】ｉ番目のデータ・ページをＳ（共用）ラッ
チする。
【００６５】ｉ番目のデータ・ページをアーカイブ・コ
ピー・ファイルに複写する。
【００６６】ｉ番目のデータ・ページをラッチ解除す
る。
【００６７】ＦＣについては、このＳＭＰでカバーされ
るすべてのデータ・ページが複写される。
【００６８】これらの動作を極めて効率的にし、かつ入
出力のコストおよび遅延を減少させるために、バッチ式
入出力（すなわち、１回の入出力呼出しで１ページより
も多く読む）および所望のデータ・ページの事前取出し
を使用することができる。また並列処理を用いて、また
複写動作の経過時間をさらに減少させることもできる。
【００６９】関係する動作には以下のものが含まれる。 ・現end_of_log ＬＳＮを得る。 ・ＤＢＣＢおよびヘッダ・ページ内のＩＣＢＵ＿ＬＳＮ
フィールドを、現end_of_log ＬＳＮの値に更新する。 ・ＲＥＤＯ＿ｏｎｌｙログ・レコードを使用して、その
更新をヘッダ・ページにログする。
【００７０】アーカイブ複写トランザクションをロール
バックすべき場合も、古いＩＣＢＵ＿ＬＳＮに戻るので
はなく、新しいＩＣＢＵ＿ＬＳＮを保持するのが正しい
はずである。これが、ＲＥＤＯ／ＵＮＤＯログ・レコー
ドではなく、ＲＥＤＯ＿ｏｎｌｙログ・レコードを使用
する理由である。これに関連して、この方法は、共用Ｄ
ＡＳＤ環境でヘッダ・ページ更新のＵＮＤＯの何らかの
特別な扱いを回避する。
【００７１】データ・ベース内のそれぞれのＳＭＰにつ
いて、以下のことを行う。
【００７２】ＩＣについて、そのＳＭＰに関して前に書
き込まれたログ・レコードの、キャッシュされたバージ
ョンを検査することによって、その動作によって（"０"
に）リセットされたＩＣＢを決定する（ＩＣＢｉはｉ番
目のデータ・ページと関係する）。
【００７３】複写動作の終了時に（すなわち、すべての
関連データ・ページが複写された後で）、次のことを行
う。
【００７４】この複写動作が完了しており、したがって
このイメージ複写トランザクションがコミットされた後
は、このデータ・ベースに関するイメージ複写動作のそ
の後の呼出しが遅延なしで実行を開始できることに留意
されたい。
【００７５】複写トランザクションをコミットする。
【００７６】複写動作の実行中に並行更新が許されない
場合は、その方法は上記の方法の一部分である。ＩＣＲ
Ｆ＿ＬＳＮの値は、必要なページをすべて複写した後で
選択される。この複写動作には、ページのラッチは必要
でない。
【００７７】ページを更新するトランザクションのため
の方法または論理 更新トランザクションは、データ・ページを更新する間
に、そのデータ・ページに関するＩＣＢをＳＭＰ中
で（"１"に）セットする必要があるかどうかを判定しな
ければならない。これは、（この更新を行う前に）更新
されるページの現ｐａｇｅ＿ＬＳＮをＩＣＢＵ＿ＬＳＮ
と比較することによって行われる。この検査により、デ
ータ・ページが複写動作の最後の実行以降にすでに修正
されているか、それともその時以降で最初の更新である
かを判定する。
【００７８】更新トランザクションが従う方法または論
理は、次のとおりである。
【００７９】データ・ページをＸラッチする。
【００８０】現ｐａｇｅ＿ＬＳＮがＤＢＣＢ内のＩＣＢ
Ｕ＿ＬＳＮ（更新前）よりも小さいときは、次のことを
行う。
【００８１】このデータ・ページをカバーしＳラッチす
るＳＭＰにアクセスする。
【００８２】複写動作が実行を開始したすぐ後にＩＣＢ
Ｕ＿ＬＳＮがＸ'ＦＦ....ＦＦ'にセットされるので、こ
のデータ・ベースに対するすべての更新がこの動作の実
行中に関連ＳＭＰを訪問することになる。
【００８３】ＩＣＢがまだセットされていない場合は、
それをセットし、ＲＥＤＯ＿ｏｎｌｙログ・レコードを
使用する動作をログする。ＳＭＰ上ではＳラッチしか獲
得されていないので、複数のトランザクションがＳＭＰ
を並行して更新中であることがあり得る。Ｓラッチ処理
は、そのようなホット・スポット・ページ上での並行性
を改善するために行われる。その結果、ｐａｇｅ＿ＬＳ
ＮフィールドのみならずＩＣＢに対する更新も慎重に行
わなければならない（たとえば、ｐａｇｅ＿ＬＳＮフィ
ールドが別のトランザクションによって高い値に更新さ
れている場合はそれを更新してはならず、比較交換の方
法または論理を使用すべきである）。
【００８４】次の場合には、ＩＣＢはすでにセットされ
ていることがあり得る。
【００８５】ＤＢＣＢ内のＩＣＢＵ＿ＬＳＮがＸ'Ｆ
Ｆ....ＦＦ'にセットされた状態で複写動作が実行中
に、データ・ページが１回または複数回更新された。そ
の間にＳＭＰを何度も訪問することを回避する１つの方
法は、ＩＣＢＵ＿ＬＳＮがＸ'ＦＦ....ＦＦ'の間に、デ
ータ・ページのＩＣＢがすでにセットされたことを示す
ことのできるフラグを、そのページに関するバッファ・
マネージャのページ制御ブロック（ＰＣＢ）内に立てる
ことである。複写動作は、データ・ページ上にラッチを
保持している間、そのフラグをリセットする。そのフラ
グは、そのデータ・ページがある更新から別の更新にキ
ャッシュされたままである場合、すなわちそのページに
関するバッファ・スロットがスチールされていない場合
だけ役立つ。ページが置き換えられ再びキャッシュされ
た場合、ＰＣＢフラグがＩＣＢがセットされていないこ
とを意味するように初期設定される。
【００８６】ＳＭＰ更新のためにＲＥＤＯ専用レコード
としてログ・レコードを書く理由は、そのデータ・ペー
ジを更新したトランザクションがロールバックすべき場
合でも、ＳＭＰ内でＩＣＢの値が（"１"に）セットされ
たままでなければならないからである。これは、別のト
ランザクションによる同じデータ・ページへのその後の
更新では、ｐａｇｅ＿ＬＳＮが最初の更新によってＩＣ
ＢＵ＿ＬＳＮよりも大きい値にセットされているはずだ
から、ＩＣＢはセットされているはずだと仮定するから
である（以下参照）。
【００８７】ＳＭＰのラッチを解除する。
【００８８】ＤＰを更新し、更新をログし、ＤＰのｐａ
ｇｅ＿ＬＳＮを、書き込まれたばかりのログ・レコード
のＬＳＮにセットする。
【００８９】ＤＰをラッチ解除する。
【００９０】ＩＣＢＵ＿ＬＳＮが最大値にセットされた
ままである時間を減少させるための最適化 バッファ・プール内にその時キャッシュされているペー
ジのリストを維持するＤＢ２などのＴＭＳ内では、ＩＣ
ＢＵ＿ＬＳＮが最大値になっている時間を減少させるこ
とができる。これは以下のようにして実施される。
【００９１】ＩＣＢＵ＿ＬＳＮを最大値にセットした
後、変更されたページのリスト上の各ページをＳラッチ
する。
【００９２】ＩＣＢＵ＿ＬＳＮを現ログ終端（非最大
値）にセットする
【００９３】ページを複写する。
【００９４】この最適化では、ＩＣＢＵ＿ＬＳＮを非最
大値にセットした後でページがアクセスされ複写される
ので、ＩＣＢＵ＿ＬＳＮが最大値にセットされている時
間が減少する。
【００９５】ＩＣＢをセットする必要がある場合は、Ｉ
ＣＢがセットされＩＣＢセット動作がログされた後で、
対応するＤＰの更新のロギングを行うことが重要である
ことに注意されたい。順序を逆にすると媒体回復が正し
くなくなることがある。
【００９６】新しく割り振られたページについては、Ｉ
ＣＢは常にセット（"１"）される。
【００９７】複写動作実行中の障害 複写動作の実行が、何らかの障害によって中断される場
合は、たとえば複写動作によって書き込まれたログ・レ
コードを使用する通常のロールバックの方法または論理
により、その設定が複写動作によって修正されたＩＣＢ
の古い設定が復元される。他のＩＣＢの値が、ロールバ
ック法によって、それらの元の値を含むように修正され
ない（すなわち、どのＩＣＢにもロールバック中に"０"
が割り当てられない）ことが重要である。また、現複写
実行に関するシステム・カタログ内の情報（たとえば、
ＩＣＲＦ＿ＬＳＮの値）は削除されることになる。
【００９８】媒体障害後の回復 媒体回復のための方法または論理では、最後に完了した
複写動作のＩＣＲＦ＿ＬＳＮの値からログ走査を始める
必要がある。この走査は、最新のＦＣおよび後続のすべ
てのＩＩＣから時間順にデータが複写された後で開始さ
れる。
【００９９】実例 ここで図３を参照すると、本発明で使用される論理ファ
イルおよびページ編成が示されている。さらに詳細に
は、ファイルまたはデータ・ベースは、ヘッダ・ペー
ジ、スペース・マップ・ページ（ＳＭＰ）、および複数
のデータ・ページ（Ｄページ１〜４）を含む。任意に
「ファイルＡ」と名付けたデータが、ＣＰＵ制御のロー
ド動作の制御下で、ＤＡＳＤ外部記憶装置内のデータベ
ース１３にロードされる。ログ・スペースとログ・オー
バヘッドを節約するために、ロードはログを中断した状
態で実行される。また、ロード動作の実行中、並行更新
は許されない。
【０１００】この動作の一部分として、各ページにペー
ジ番号が連続して割り当てられる。ヘッダ・ページの番
号はページ０、ＳＭＰはページ１、Ｄページ１〜４はペ
ージ２〜５と番号が付けられる。ここでは、ページ番号
は単にローカル・ページ・シーケンスを定義するものに
すぎず、ｐａｇｅ＿ＬＳＮと混同してはならない。後者
は各ページに埋め込まれたポインタであり、ログされた
後でＤＡＳＤ記憶装置に書き込まれたとき、最新のペー
ジ修正を含むログ中のＲＥＤＯ／ＵＮＤＯレコードの位
置を示す。最初に、ｐａｇｅ＿ＬＳＮが０にセットされ
る。同様に、すべてのＤページに関するＳＭＰ内のＩＣ
Ｂが０にセットされ、ヘッダ・ページ内のＩＣＢＵ＿Ｌ
ＳＮも同様である。最後に、ファイルＡに対するバック
アップは存在しないので、システム・カタログ内にエン
トリはない。
【０１０１】図３から理解されるように、システム・カ
タログは、ファイルＡおよび他のファイルの完全コピー
または増分式コピーに関する位置ポインタと他のアーカ
イブ・コピーまたはバックアップ・コピー情報を幅広く
含む。一般に、そのようなアーカイブ・コピーは、自動
テープ・ライブラリなどの補助記憶装置に記憶される。
バックアップ・コピーの回復使用には、テープ・ライブ
ラリへのアクセスとそのテープ・ライブラリからＤＡＳ
Ｄ記憶装置へのステージングが必要である。
【０１０２】ここで図４を参照すると、初期ロードの後
データ・ページに許される修正の前に、ファイルＡの完
全コピー（ＦＣ）を取った後のファイルＡおよびシステ
ム・カタログの状態が示されている。図４で、それがＦ
Ｃ完了後の現end_of_logであったので、ＩＣＢＵ＿ＬＳ
ＮおよびＩＣＲＦ＿ＬＳＮが１００にセットされている
ことに留意されたい。ヘッダ・ページは、その後１１０
のＬＳＮを有するログ・レコードを書き込むことによ
り、ＩＣＢＵ＿ＬＳＮのこの値を記録する方法で更新さ
れる。すなわち、ヘッダ・ページが、現ＩＣＢＵ＿ＬＳ
Ｎ値１００を記憶しているログの位置がログ位置１１０
である。
【０１０３】ここで、図５を参照すると、ファイルＡの
ＦＣが１９９２年５月１日２３時５０分に取られ、テー
プ・ライブラリ・アドレスＴ００１に記憶された、シス
テム・カタログ・エントリが示されている。ＦＣが取ら
れた後でＤＡＳＤ Ｄ００１（図示せず）が失われる場
合、ファイルＡに関するＤＢＭＳ回復動作は次の諸段階
を含むことになる。
【０１０４】（ａ）システム・カタログからのファイル
Ａの最近の完全コピーに関する現ログ終端（任意にＥＮ
Ｄ＿ＬＳＮと名付ける）とテープ位置を確認する。
【０１０５】（ｂ）ファイルＡのＦＣバックアップを、
テープ位置Ｔ００１からＤＡＳＤ Ｄ００２（図示せ
ず）にロードする。
【０１０６】（ｃ）システム・カタログからのＦＣの後
でファイルＡの増分式コピー（ＩＩＣ）を確認し、それ
に応じて更新する。（段階（ｃ）のこの場合には、ＦＣ
の後でファイルＡのＩＩＣがまだ取られていない）
【０１０７】（ｄ）それが最新のバックアップなので、
システム・ログをＩＣＲＦ＿ＬＳＮ＝１００に位置決め
し、ｐａｇｅ＿ＬＳＮ＜ログ・レコードＬＳＮの場合
は、ＤＡＳＤ Ｄ００２にあるファイルＡのページの更
新に関するログ・レコードを適用する（この例では、Ｉ
ＣＲＦ＿ＬＳＮ＝１００からＥＮＤ＿ＬＳＮである）。
【０１０８】段階（ｄ）中のログ走査の回数を減らすた
めに、ＤＢＭＳは修正されたシステム・カタログ内に配
置された別のディレクトリを利用することもできる。こ
の別のディレクトリは、更新のためにファイルＡが開か
れている間のログ・レンジからなることが好ましい。こ
の例で「ＳＹＳＬＧＲＮＧ」と記されたこのディレクト
リ（図示せず）は、ヘッダ・ページの更新に関する１０
０から１１０のＬＳＮを表す、ファイルＡのエントリを
有する。その後、回復動作が完了する。
【０１０９】ここで、図６ないし図１０を参照をする
と、選択されたデータ・ページ（ページ１とペ−ジ３）
のトランザクションによる修正が示されている。ヘッダ
・ページがＩＣＢＵ＿ＬＳＮ＝１００とＤページ１およ
びＤページ３のｐａｇｅ＿ＬＳＮ＝０を持つことを思い
起こされたい。
【０１１０】Ｄページ１の更新では、図６に示す通り、
ファイルＡに関するＩＣＢＵ＿ＬＳＮ＝１００がまたデ
ータ・ベース制御ブロック（ＤＢＣＢ）内に記録され
る。Ｄページ１のｐａｇｅ＿ＬＳＮ０はＩＣＢＵ＿ＬＳ
Ｎ１００よりも小さいので、そのとき更新方法で、Ｄペ
ージ１を更新する前に、ＳＭＰ内のＩＣＢ１をセットし
なければならない。ＩＣＢ１の変更と、変更がログ（Ｌ
ＳＮ２１２）内に記録されるＬＳＮは両方とも、図７に
示したようにＳＭＰ上に示される。次に、Ｄページ１の
値がＡ１からＢ１に変えられ、ＬＳＮ２１５に記録され
たログになる。これらの変更は、図８の更新されたＤペ
ージ１に示される。
【０１１１】Ｄページ３の更新では、Ｄページ３のｐａ
ｇｅ＿ＬＳＮ０はＩＣＢＵ＿ＬＳＮ１００よりも小さい
ので、図９からわかるように、ＳＭＰ内のＩＣＢ３はＤ
ページ３の更新前に１にセットされる。これに続いて、
図１０に示すように、Ｄページ３は値Ａ３からＣ３に更
新され、これがＬＳＮ３２６にログされたＬＳＮもＤペ
ージ３でマークされる。
【０１１２】ここで図１１を参照すると、ファイルＡ
が、更新されて、ＳＭＰおよびページ更新の変更を含む
ＤＡＳＤに書き込まれたものとして示されている。
【０１１３】ここで図１２ないし図２３を参照すると、
図１１に描かれたファイルＡのＩＣが示されている。図
１２および図１３は、ＤＢＣＢとＳＭＰによるＩＣ動作
に関するファイルＡの初期状態を示す。最初の段階は、
バッファ・プール内にＳＭＰを読み込むことである。次
に、図１４に示すように、ＩＣＢＵ＿ＬＳＮが１６進表
記で最大値"ＦＦＦＦ....ＦＦ "に変更される。これに
続いて、ＩＣＲＦ＿ＬＳＮが、現end_of_log＝４６３に
セットされる。ここで、図１５に示すように、システム
・カタログが、ＩＣが取られていること示す新しいエン
トリ、日時、テープ内のＩＣの位置、およびＩＣＲＦ＿
ＬＳＮで更新される。
【０１１４】次に仮想記憶域内のＳＭＰを更新すること
が望まれる。これは、ＳＭＰをラッチして、それを図１
６に示したように変更する必要があることを意味する。
すなわち、ＳＭＰをラッチした後、"１"であるＩＣＢ
が"０"にリセットされ、図１７に示したようなＵＮＤＯ
レコードがログに書き込まれ、その後にＳＭＰがラッチ
解除される。
【０１１５】ＩＣ複写動作は、そのＩＣＢが"１"から"
０"にリセットされた、ヘッダ・ページ、ＳＭＰページ
およびＤページを複製する段階を含む。Ｄページを含む
各ページを、ラッチし、テープＴ００２に複写し、次い
でラッチ解除する必要がある。図１８に示すように、テ
ープ上の各ページは、Ｄページ１のそれと同様に新し
い。完璧を期して、図２１に示すように、ＩＣはＤペー
ジ３のテープＴ００２へのコピーを作成させる。最後の
段階では、ＩＣＢＵ＿ＬＳＮに関する現end_of_log値を
獲得し、それをＤＢＣＢと更新されたヘッダ・ページの
両方に複写し、それをヘッダ・ページに関してログし、
図２２および図２３に示すヘッダ・ページ内にｐａｇｅ
＿ＬＳＮを置く。
【０１１６】さらに、再び図１２ないし図２３を参照し
て、図１８に示すように、テープＴ００２に複写された
直後に、別のトランザクションがＤページ１を更新しよ
うとするものとする。図１６に示すように、増分式に複
写されるページのセットの決定の一環として、すべての
ＩＣＢが"０"にセットされていることを想起されたい。
したがって、Ｄページ１への現更新にはＩＣＢ１をセッ
トすることが必要である。ここで、Ｄページ１の場合、
ｐａｇｅ＿ＬＳＮ＝２１５である。これは、最大値にセ
ットされたＩＣＢＵ＿ＬＳＮよりも小さい。したがっ
て、図１９および図２０に示すように、ＩＣＢ１はＳＭ
Ｐ中で１にセットされ、Ｄページ１が更新され、両方の
ページがログされ、ＬＳＮが当該のページに記録され
る。
【０１１７】重要なことであるが、ＩＣＢＵ＿ＬＳＮの
値が１００のままであった場合、Ｄページ１の更新によ
って、ＩＣＢ１が"１"にセットされることにはならない
はずである。したがって、後続のＩＩＣは、値"Ｃ１"を
有するＤページ１を複写しないことになる。後続のＩＣ
が完了すると、ＩＣＲＦ＿ＬＳＮは５０４よりも大きく
なる。次のＩＣ後にファイルＡが失われる場合、５０４
よりも大きいＩＣＲＦ＿ＬＳＮを使用したバックアップ
・コピーの復元により、ＬＳＮ５０４の更新が失われる
ことになる。これにより、ＩＣの間に新しい非最大値が
確立されつつある間ＩＣＢＵ＿ＬＳＮを最大値にセット
することの必要性が説明できる。コピー・セット中のす
べてのページをラッチし、複写し、ラッチ解除すること
を含めてＩＣを完了した後で、ＩＣＢＵ＿ＬＳＮを非最
大値にセットすることが必要であり、そうしないと、対
応するＩＣＢをセットするために、あるいはＩＣＢがす
でにセットされているかどうかを調べるために、ファイ
ル内のページへのあらゆる更新でＳＭＰへのアクセスが
起こることになる。これは無駄だと考えられる。
【０１１８】この例では、Ｄページ３はまだ複写されて
おらず、したがって、ＩＣＢＵ＿ＬＳＮの新しい非最大
値は確立されていない。Ｄページ１を更新したトランザ
クションは、そのｐａｇｅ＿ＬＳＮを比較するためにＩ
ＣＢＵ＿ＬＳＮの最大値を使用した。
【０１１９】ＩＣＢＵ＿ＬＳＮの新しい非最大値をセッ
トする際の他の要因 ＩＣＢＵ＿ＬＳＮの新しい非最大値をセットする際に考
慮すべき要因が他にもある。ここでは、比較のために古
いＩＣＢＵ＿ＬＳＮを使用し、したがってＩＣＢビット
の設定を迂回した可能性のある更新トランザクションが
なく、その新しいｐａｇｅ＿ＬＳＮがＩＣＢＵ＿ＬＳＮ
よりも大きいことが必要である。そのようなことは、更
新トランザクションがそのｐａｇｅ＿ＬＳＮをＩＣＢＵ
＿ＬＳＮの古い値と比較した後で、そのトランザクショ
ンがオペレーティング・システムによって待機中の活動
または予定の活動から取り除かれる場合に起こり得る。
これにより、ＩＣの間にＩＣＢＵを最大値にセットする
ことによって避けようとした状況が生じることになる。
すなわち、値が最大値ではなかった場合、ページへのそ
の後の更新が、そのＩＣＢがセットされなかったため、
次の複写動作で捕捉されないことになる。
【０１２０】この解決法では、ページをＳ（共用）ラッ
チする必要がある。これにより、更新トランザクション
がページへの更新を完了したことが保証される。すなわ
ち、ラッチによって原子的動作がもたらされる。ページ
の一貫性のあるコピーをとるために、Ｓラッチが必要と
されることに留意されたい。
【０１２１】ただ１つのＩＣＢＵ＿ＬＳＮの値が選択さ
れるので、そのような選択は、コピー・セット中のすべ
てのページをＳラッチした後でだけ行われる。
【０１２２】ここで図２４および図２５を参照すると、
テープ記憶装置にアーカイブ保存された、完全複写およ
び増分式複写動作後のファイルＡが示されている。現コ
ピーを記憶するＤＡＳＤが障害を起こしたために、ファ
イルＡの現状態を回復する必要があるものと仮定する。
この場合、図１５に示したシステム・カタログに従っ
て、最新の完全コピーとその後の増分式コピーの位置が
確立される。それはＩＣＲＦ＿ＬＳＮ＝４６３である。
これは、そのときそれぞれテープ・ライブラリ・アドレ
スＴ００１とＴ００２にアーカイブ保存されたページ番
号によって完全コピーおよび増分式コピーをマージする
ことに基づいて、ファイルＡを回復することを意味す
る。
【０１２３】ここで、図２６を参照すると、記憶テープ
からのファイルＡのページ・マージされたコピーが示さ
れている。ページの状態を順方向に変化させるために、
ログがＬＳＮ４６３から走査され、ＬＳＮ４９０でＳＭ
Ｐに、ＬＳＮ５０４でＤページ１に、５３０でヘッダ・
ページに更新を適用する。これにより、図２７に示した
ような最終ファイル状態になる。
【０１２４】ここで、図２８および図２９を参照する
と、少なくとも１ページへの複数の更新の後のファイル
および構成の状態が示されている。この場合、トランザ
クションはＤページ４と次いでＤページ１を更新する。
【０１２５】Ｄページ４については、ｐａｇｅ＿ＬＳＮ
（０）がＩＣＢＵ＿ＬＳＮ（５１９）よりも小さいの
で、ＩＣＢ４はＳＭＰ中で１にセットされ、ＳＭＰはｐ
ａｇｅ＿ＬＳＮ＝５７０にログされ、Ｄページ４はＢ４
に更新されｐａｇｅ＿ＬＳＮ＝６２０にログされること
になる。
【０１２６】Ｄページ１については、ｐａｇｅ＿ＬＳＮ
（５０４）がＩＣＢＵ＿ＬＳＮ（５１９）よりも小さい
ので、ＳＭＰはアクセスされるが、ＩＣＢ１がすでに１
にセットされているので、ＳＭＰへの更新は必要でな
い。次に、Ｄページ１が値Ｄ１に更新され、ｐａｇｅ＿
ＬＳＮ＝６３０にログされる。
【０１２７】ここで、ＩＣを取るべき場合、ＳＭＰに従
ったコピー・セットはＤページ１およびＤページ４とな
る。
【０１２８】本発明の上記その他の拡張は、頭記特許請
求の範囲に記載されるその趣旨および範囲から逸脱する
ことなしに行うことができる。
【０１２９】
【発明の効果】本発明の実施により、ログ・ベースの段
階式コミットＴＭＳのデータベース中の修正されたペー
ジの増分式複写に伴うオーバヘッドを減少させるための
方法および手段を提供することができ、アプリケーショ
ンの実行を妨げないログ・ベースの段階式コミットＴＭ
Ｓ内で修正可能なページのデータベースをアーカイブ保
存するための方法および手段を提供することができ、修
正可能なページのデータベースへのアクセスを共有する
複数ログ・ベース段階式コミット・トランザクション管
理システムで動作可能な方法および手段を提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術によるログ・ベースＴＭＳの論理編成
を示す図である。
【図２】従来技術による、ＲＥＤＯおよびＵＮＤＯに関
する並列トランザクションと、ログ・ベースの段階式コ
ミット・トランザクション管理システム内での障害の発
生との関係を示す図である。
【図３】データベースを表す小さなファイルと、分類さ
れたシステム構造およびデータ・ページを格納するシス
テム・カタログの論理編成を示す図である。
【図４】データベースの初期ロード中にログが中断され
たものと仮定して、始めにデータをロードし必要なその
完全コピーを取った後のファイルを示す図である。
【図５】完全バックアップのためのシステム・カタログ
のエントリを示す図である。
【図６】様々なデータ・ページへのトランザクションの
修正と様々なＳＭＰおよびＬＳＮの変更を示す図であ
る。
【図７】様々なデータ・ページへのトランザクションの
修正と様々なＳＭＰおよびＬＳＮの変更を示す図であ
る。
【図８】様々なデータ・ページへのトランザクションの
修正と様々なＳＭＰおよびＬＳＮの変更を示す図であ
る。
【図９】様々なデータ・ページへのトランザクションの
修正と様々なＳＭＰおよびＬＳＮの変更を示す図であ
る。
【図１０】様々なデータ・ページへのトランザクション
の修正と様々なＳＭＰおよびＬＳＮの変更を示す図であ
る。
【図１１】図６ないし図１０に示した変更を統合したバ
ージョンを示す図である。
【図１２】本発明による増分式複写動作に関連する状態
およびページの変更を示す図である。
【図１３】本発明による増分式複写動作に関連する状態
およびページの変更を示す図である。
【図１４】本発明による増分式複写動作に関連する状態
およびページの変更を示す図である。
【図１５】本発明による増分式複写動作に関連する状態
およびページの変更を示す図である。
【図１６】本発明による増分式複写動作に関連する状態
およびページの変更を示す図である。
【図１７】本発明による増分式複写動作に関連する状態
およびページの変更を示す図である。
【図１８】本発明による増分式複写動作に関連する状態
およびページの変更を示す図である。
【図１９】本発明による増分式複写動作に関連する状態
およびページの変更を示す図である。
【図２０】本発明による増分式複写動作に関連する状態
およびページの変更を示す図である。
【図２１】本発明による増分式複写動作に関連する状態
およびページの変更を示す図である。
【図２２】本発明による増分式複写動作に関連する状態
およびページの変更を示す図である。
【図２３】本発明による増分式複写動作に関連する状態
およびページの変更を示す図である。
【図２４】完全複写動作および増分式複写動作がアーカ
イブ保存された後のテープ記憶装置上のファイルＡのコ
ピーを示す図である。
【図２５】完全複写動作および増分式複写動作がアーカ
イブ保存された後のテープ記憶装置上のファイルＡのコ
ピーを示す図である。
【図２６】図２４および図２５のＦＣおよびＩＣとログ
・レコードとを用いた回復後のファイルＡを表す図であ
る。
【図２７】図２４および図２５のＦＣおよびＩＣとログ
・レコードとを用いた回復後のファイルＡを表す図であ
る。
【図２８】少なくとも１つのページへの多重更新の後の
ファイルおよび構成の状態を示す図である。
【図２９】少なくとも１つのページへの多重更新の後の
ファイルおよび構成の状態を示す図である。
【符号の説明】
１２ トランザクション・プロセス １３ データベース １４ データベース管理システム・プログラム １６ オペレーティング・システム １８ バッファ・プール ２０ ログ・バッファ ２１ システム・ログ ２２ レコード・マネージャ ２３ バッファ・マネージャ ２４ ログ・マネージャ ２５ 回復マネージャ ２６ 並列マネージャ ３０ ロック・テーブル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 インデルパル・エス・ナラング アメリカ合衆国95070 カリフォルニア州 サラトガ セラ・オークス・コート13778

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ログと、プロセッサと、記憶されたページ
    が前記プロセッサとの間でステージングされる記憶サブ
    システムとを備えた段階式コミット・トランザクション
    管理システム（ＴＭＳ）において、ヘッダ・ぺージと、
    状況ページ（ＳＭＰ）と、少なくとも１つのデータ・ペ
    ージとを有する修正可能なページのファイルをアーカイ
    ブ保存するための方法であって、 前記プロセッサが各トランザクションに応答して、前記
    ページのうちの所定のページに対して選択的修正を実行
    し、ページ状態に対する各修正が前記ログに記録され、
    昇順ログ・シーケンス番号（ｐａｇｅ＿ＬＳＮ）が割り
    当てられ、前記ｐａｇｅ＿ＬＳＮが前記ページ上に記録
    され、（ａ）前記ヘッダ・ページ上の第１の大域的ログ
    ・シーケンス番号（ＩＣＢＵ＿ＬＳＮ）と、それぞれ前
    記各データ・ページに対応し、前記ページが直前のアー
    カイブ動作または複写動作以降に修正されたこと示す、
    前記ＳＭＰ上の複数の状況ビット（ＩＣＢ）とを生成し
    維持する段階と、（ｂ）前記ＩＣＢＵ＿ＬＳＮを最大値
    に設定し、第２の大域的ログ・シーケンス番号（ＩＣＲ
    Ｆ＿ＬＳＮ）を設定し、システム・カタログ内に該ＩＣ
    ＲＦ＿ＬＳＮを記録する段階と、（ｃ）前記ＳＭＰ内の
    前記ＩＣＢを走査することによってアーカイブ保存され
    るページのセットを確認し、別の形でセットされたサブ
    セットをリセットする段階と、（ｄ）段階（ｃ）で走査
    されリセットされたサブセットの各ページを順にラッチ
    し、複写し、ラッチ解除することにより、増分式複写の
    ために、完全複写に関するＩＣＢの状態に関係なくすべ
    てのページについて複写動作を実行する段階と、（ｅ）
    前記ＩＣＢＵ＿ＬＳＮを現end_of_log ＬＳＮの値に設
    定し、該ＩＣＢＵ＿ＬＳＮを前記ヘッダ・ページに記録
    する段階と、（ｆ）各ページ修正に応じて、前記ｐａｇ
    ｅ＿ＬＳＮが前記ＩＣＢＵ＿ＬＳＮよりも小さい場合に
    前記ＳＭＰ内に対応ＩＣＢを設定し、該設定動作をＲＥ
    ＤＯ＿ｏｎｌｙログ・レコードによって前記ログ内に記
    録する段階とを含むことを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】前記ファイル内の各ページに、他の標徴か
    ら独立した昇順のページ番号が記録されており、前記シ
    ステム・カタログが、前記ファイルの各完全コピーまた
    は増分式コピーに関する情報を記録するエントリを含
    み、各エントリが、前記記憶サブシステム内の前記ファ
    イルの各アーカイブ・コピーの位置を指すポインタと、
    請求項１の段階（ｅ）によるend_of_log ＬＳＮにセッ
    トされたＩＣＲＦ＿ＬＳＮとを含み、前記方法が、
    （ｇ）ログすることなしにデータが前記ファイルにロー
    ドされるたびに各ファイルの完全コピーを作成し、該完
    全コピーが作成されるまでデータ・ページの修正を中断
    し、前記システム・カタログ内に前記ポインタ位置とコ
    ピー・タイプ（完全）とＩＣＲＦ＿ＬＳＮとを記録する
    段階と、（ｈ）前記システム・カタログへのエントリを
    含む各ファイルの増分式コピーまたは完全コピーを予定
    に従ってまたは都合に合わせて作成する段階と、（ｉ）
    前記記憶サブシステム内の前記ファイルが使用できない
    状態の場合、前記システム・カタログによって定義され
    るような完全コピーおよび増分式コピーの内容をページ
    番号に従ってマージすることによって前記ファイルを回
    復し、マージされたページ・セットを、前記ＩＣＲＦ＿
    ＬＳＮよりも大きいまたは等しいＬＳＮを有する前記ロ
    グ・レコードに従って修正する段階と、 を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】前記ログ内に記録された動作が、ＲＥＤＯ
    ／ＵＮＤＯタイプのものとＲＥＤＯ＿ｏｎｌｙログ・レ
    コードタイプのものとを含み、前記ヘッダ・ページに対
    するＩＣＢＵ＿ＬＳＮ修正が、ＲＥＤＯ＿ｏｎｌｙログ
    ・レコードを介して前記ログ内に記録されることを特徴
    とする、請求項１に記載の方法。
  4. 【請求項４】前記ＴＭＳが、すでに修正済みのまたは現
    在修正中のページのリストを保持し、前記方法の諸段階
    が、（ａ'）ＩＣＢＵ＿ＬＳＮを最大値に設定し、修正
    されたリスト内に各ページをＳラッチする段階と、
    （ｂ'）前記ＩＣＢＵ＿ＬＳＮを非最大値に設定し、Ｉ
    ＣＲＦ＿ＬＳＮの値を選択する段階と、（ｃ'）前記Ｓ
    ＭＰ内のＩＣＢを走査することによってアーカイブ保存
    されるページのセットを確認し、別の形でセットされた
    サブセットをリセットする段階と、（ｄ'）段階（ｃ）
    で走査されリセットされたサブセットの各ページを順に
    ラッチし、複写し、ラッチ解除することにより、増分式
    複写のために、完全複写に関するＩＣＢ状態に関係なく
    すべてのページについて複写動作を実行する段階とを含
    むように修正されることを特徴とする、請求項１に記載
    の方法。
  5. 【請求項５】ログと、プロセッサと、記憶されたページ
    が前記プロセッサとの間でステージングされる記憶サブ
    システムとを備えた段階式コミット・トランザクション
    管理システム（ＴＭＳ）において、修正可能なページの
    データベースをアーカイブ保存するための方法であっ
    て、 前記プロセッサが各トランザクションに応答して、ペー
    ジのうちの所定のページに対して選択的修正を実行し、
    各ページ状態に対する各修正が前記ログに記録され、昇
    順ログ・シーケンス番号（ｐａｇｅ＿ＬＳＮ）が割り当
    てられ、前記ページＬＳＮが前記ページ上に記録され、 （ａ）（１）ヘッダ・ページと、少なくとも１つのデー
    タ・ページと、前の複写動作の実行以降に前記データ・
    ページが修正されたかどうかを示す各データ・ページに
    関する状況ビット（ＩＣＢ）を含む、少なくとも１つの
    スペース・マップ・ページ（ＳＭＰ）とを備える区画に
    関する、データベース制御ブロック（ＤＢＣＢ）を呼び
    出し、（２）前記ＤＢＣＢ内の第１の種類のＬＳＮ（Ｉ
    ＣＢＵ＿ＬＳＮ）を最大値に原子的に設定し、第２の種
    類のＬＳＮ（ＩＣＲＦ＿ＬＳＮ）を現end_of_log ＬＳ
    Ｎによって設定された値に設定し、システム・カタログ
    内に前記ＩＣＲＦ＿ＬＳＮを記録し、（３）最終複写動
    作以降に更新されたことを示すデータ・ページのすべて
    のＩＣＢをリセットすることによって各ＳＭＰについて
    複写されるデータ・ページのセットを確認し、前記ログ
    内にリセットされたすべてのＩＣＢを記録することによ
    って、前記データベースの前記区画に対する複写動作を
    初期設定する段階と、 （ｂ）（１）各ＳＭＰについて、段階（ａ）（３）で識
    別された各データ・ページをラッチし、複写し、ラッチ
    解除し、（２）前記ＤＢＣＢおよび前記ヘッダ・ページ
    内の前記ＩＣＢＵ＿ＬＳＮを現end_of_log ＬＳＮ値に
    更新し、（３）動作をコミットすることによって、前記
    複写動作を実行する段階と、 （ｃ）各ページ修正に応じて、前記ｐａｇｅ＿ＬＳＮが
    前記ＩＣＢＵ＿ＬＳＮよりも小さい場合に状況ページ内
    に対応ＩＣＢを設定し、該設定動作を前記ログ内に記録
    する段階とを含むことを特徴とする方法。
  6. 【請求項６】ログと、プロセッサと、記憶されたページ
    が前記プロセッサとの間でステージングされる記憶サブ
    システムとを備えた段階式コミット・トランザクション
    管理システム（ＴＭＳ）において、ヘッダ・ぺージと、
    状況ページ（ＳＭＰ）と、少なくとも１つのデータ・ペ
    ージとを有する修正可能なページのファイルをアーカイ
    ブ保存するための方法であって、前記ファイル内の各ペ
    ージに他の標徴から独立して昇順ページ番号が記録され
    ており、 前記プロセッサが各トランザクションに応答して、前記
    ページのうちの所定のページに対して選択的修正を実行
    し、ページ状態に対する各修正が前記ログに記録され、
    昇順ログ・シーケンス番号（ｐａｇｅ＿ＬＳＮ）が割り
    当てられ、前記ｐａｇｅ＿ＬＳＮが前記ページ上に記録
    され、（ａ）前記ヘッダ・ページ上の第１の大域的ログ
    ・シーケンス番号（ＩＣＢＵ＿ＬＳＮ）と、それぞれ各
    データ・ページに対応し、前記ページが直前のアーカイ
    ブ動作または複写動作以降に修正されたことを示す、前
    記ＳＭＰ上の複数の状況ビット（ＩＣＢ）とを生成し維
    持する段階と、（ｂ）前記ＩＣＢＵ＿ＬＳＮを最大値に
    設定し、第２の大域的ログ・シーケンス番号（ＩＣＲＦ
    ＿ＬＳＮ）を設定し、前記ファイルの各完全コピーまた
    は増分式コピーに関する情報を記録するエントリを含
    み、各エントリが、前記記憶サブシステム内の前記ファ
    イルの各アーカイブ・コピーの位置を指すポインタと、
    end_of_log ＬＳＮに設定されたＩＣＲＦ＿ＬＳＮとを
    含む、システム・カタログ内に前記ＩＣＲＦ＿ＬＳＮを
    記録する段階と、（ｃ）前記ＳＭＰ内の前記ＩＣＢを走
    査することによってアーカイブ保存されるページのセッ
    トを確認し、別の形でセットされたサブセットをリセッ
    トする段階と、（ｄ）段階（ｃ）で走査されリセットさ
    れたサブセットの各ページを順にラッチし、複写し、ラ
    ッチ解除することにより、増分式複写のために、完全複
    写に関するＩＣＢの状態に関係なくすべてのページにつ
    いて複写動作を実行する段階と、（ｅ）前記ＩＣＢＵ＿
    ＬＳＮを現end_of_log ＬＳＮ値に設定し、該ＩＣＢＵ
    ＿ＬＳＮを前記ヘッダ・ページに記録する段階と、
    （ｆ）各ページ修正に応じて、前記ｐａｇｅ＿ＬＳＮが
    前記ＩＣＢＵ＿ＬＳＮよりも小さい場合に前記ＳＭＰ内
    に対応ＩＣＢを設定し、該設定動作をＲＥＤＯ＿ｏｎｌ
    ｙログ・レコードによって前記ログ内に記録する段階
    と、（ｇ）ログすることなしにデータが前記ファイルに
    ロードされるたびに各ファイルの完全コピーを作成し、
    該完全コピーが作成されるまでデータ・ページの修正を
    中断し、前記システム・カタログ内に前記ポインタ位置
    とコピー・タイプ（完全）とＩＣＲＦ＿ＬＳＮとを記録
    する段階と、（ｈ）前記システム・カタログへのエント
    リを含む各ファイルの増分式コピーまたは完全コピーを
    予定に従ってまたは都合に合わせて作成する段階と、
    （ｉ）前記記憶サブシステム内の前記ファイルが使用で
    きない状態の場合、前記システム・カタログによって定
    義されるような完全コピーおよび増分式コピーの内容を
    ページ番号に従ってマージすることによって前記ファイ
    ルを回復し、マージされたページ・セットを、前記ＩＣ
    ＲＦ＿ＬＳＮよりも大きいまたは等しいＬＳＮを有する
    前記ログ・レコードに従って修正する段階と、 を含む方法。
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