JPH0795324B2 - サーチ方法および装置 - Google Patents
サーチ方法および装置Info
- Publication number
- JPH0795324B2 JPH0795324B2 JP59173310A JP17331084A JPH0795324B2 JP H0795324 B2 JPH0795324 B2 JP H0795324B2 JP 59173310 A JP59173310 A JP 59173310A JP 17331084 A JP17331084 A JP 17331084A JP H0795324 B2 JPH0795324 B2 JP H0795324B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- search
- slice
- level
- keyword
- bit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Information Retrieval, Db Structures And Fs Structures Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、データベース、あるいはフアイルなどのサー
チ処理に関し、主としてサーチ処理専用ハードウエアお
よび処理方式などに好適なサーチ方法および装置に関す
るものである。
チ処理に関し、主としてサーチ処理専用ハードウエアお
よび処理方式などに好適なサーチ方法および装置に関す
るものである。
データベース、あるいはフアイル処理において、サーチ
処理は基本演算である。サーチ処理は、比較的負荷の高
い演算であり、使用頻度も高いので、サーチ処理の高速
化は重要である。ソフトウエアによつてサーチ処理を実
現すると、データの比較、データ構造の操作などの処理
の効率が悪く、汎用コンピユータでは低効率にならざる
を得ない。
処理は基本演算である。サーチ処理は、比較的負荷の高
い演算であり、使用頻度も高いので、サーチ処理の高速
化は重要である。ソフトウエアによつてサーチ処理を実
現すると、データの比較、データ構造の操作などの処理
の効率が悪く、汎用コンピユータでは低効率にならざる
を得ない。
そこで、サーチ処理専用ハードウエアを開発するという
動向にあるがLSI技術の発展とともに、ハードウエアで
サーチ処理を実現するための処理方式が数々提案されて
いる。例えばＯ（LOGN）の比較器を持つサーチエンジン
が有望である（Tanaka Y.et.al.,Pipeline Searching a
nd Sorting Modules as Components of a Datafiow Com
puter,IFIP Congress 80′,pp.427−432,Oct.1980）。
しかし、このサーチエンジンは、固定長データ処理を目
指しているので、可変長データの取扱いが問題であつ
た。
動向にあるがLSI技術の発展とともに、ハードウエアで
サーチ処理を実現するための処理方式が数々提案されて
いる。例えばＯ（LOGN）の比較器を持つサーチエンジン
が有望である（Tanaka Y.et.al.,Pipeline Searching a
nd Sorting Modules as Components of a Datafiow Com
puter,IFIP Congress 80′,pp.427−432,Oct.1980）。
しかし、このサーチエンジンは、固定長データ処理を目
指しているので、可変長データの取扱いが問題であつ
た。
本発明では、この問題を、ビツトスライス化したサーチ
エンジンを採用することにより解消し、しかも、可変長
データに対して柔軟な処理を簡単な制御で行うことが可
能になつた。
エンジンを採用することにより解消し、しかも、可変長
データに対して柔軟な処理を簡単な制御で行うことが可
能になつた。
本発明の目的は、データ長の変化に対して、柔軟性の高
いサーチエンジンを提供し、特にLSI化を目射し、回路
構成をできるだけ簡単になるようなビツトスライス化サ
ーチエンジン等のサーチ方法および装置を提供すること
にある。
いサーチエンジンを提供し、特にLSI化を目射し、回路
構成をできるだけ簡単になるようなビツトスライス化サ
ーチエンジン等のサーチ方法および装置を提供すること
にある。
従来のサーチエンジンは、すべて固定長データのサーチ
処理を目的として設計しており、データ長の変化に対す
る拡張性を必要とするデータベース、あるいはフアイル
処理に対して、柔軟性が高いとは言い難い。そのため、
本発明では、サーチエンジンをビツトスライス化して構
成し、ビツトスライス化サーチエンジンを複数化接続す
る。データ長の変化に対しては、ビツトスライス化サー
チエンジンの接続個数を変更することで対処する。この
場合、各ビツトスライス化サーチエンジン間で制御情報
の転送量をLSI化という面から最小限に抑える必要があ
る。
処理を目的として設計しており、データ長の変化に対す
る拡張性を必要とするデータベース、あるいはフアイル
処理に対して、柔軟性が高いとは言い難い。そのため、
本発明では、サーチエンジンをビツトスライス化して構
成し、ビツトスライス化サーチエンジンを複数化接続す
る。データ長の変化に対しては、ビツトスライス化サー
チエンジンの接続個数を変更することで対処する。この
場合、各ビツトスライス化サーチエンジン間で制御情報
の転送量をLSI化という面から最小限に抑える必要があ
る。
そこで、本発明では、当該ビツトスライス化サーチエン
ジンは、１つ上位のビツトスライス化サーチエンジンだ
けから制御情報を入力し、当該ビツトスライス化サーチ
エンジンの演算結果を１つ下位のビツトスライス化サー
チエンジンだけに制御情報を出力するという構成とする
ものである。
ジンは、１つ上位のビツトスライス化サーチエンジンだ
けから制御情報を入力し、当該ビツトスライス化サーチ
エンジンの演算結果を１つ下位のビツトスライス化サー
チエンジンだけに制御情報を出力するという構成とする
ものである。
以下、本発明を一実施例により詳細に説明する。
サーチエンジンは、一括サーチ処理を高速に行う。サー
チ対象のデータであるキーワードは、昇順に、あるいは
降順に整列している。キーワードは、左充填２進木（以
下略してLSBTと書く）構造で格納する（例えば前記文献
参照）。ここで言うサーチ処理は、予めキーワードをLS
BT構造で格納し、このLSBTとサーチキーとの演算処理を
行い、サーチキーと一致するキーワード格納アドレスの
範囲を求めることである。
チ対象のデータであるキーワードは、昇順に、あるいは
降順に整列している。キーワードは、左充填２進木（以
下略してLSBTと書く）構造で格納する（例えば前記文献
参照）。ここで言うサーチ処理は、予めキーワードをLS
BT構造で格納し、このLSBTとサーチキーとの演算処理を
行い、サーチキーと一致するキーワード格納アドレスの
範囲を求めることである。
第１図は、サーチエンジンのサーチ処理過程を説明する
ためのものである。サーチエンジンは、キーワードを第
１図（ａ）に示すようにLSBT構造で格納している。キー
ワードは、LSBTの各レベルに以下述べるように格納す
る。すなわち、第１レベルに32、第２レベルに30,50、
第３レベルに23,31,36,71を格納する。サーチエンジン
のサーチ処理過程において、LSBTのルートノード、すな
わち第１図の第１レベルから始め、リーフノードへ向つ
て進み、結果としてサーチキーと等しいキーワードを持
つメモリバンクアドレスの範囲を求める。第１図（ａ）
では、サーチキーが31の場合、サーチ処理においてLSBT
を辿る手順を実線、および破線で示す。実線は、サーチ
キーより大か等しいという関係を満たすキーワードを持
つメモリバンクアドレスで最小のものを求める過程を示
し、破線は、サーチキーより大という関係を満たすキー
ワードを持つメモリバンクアドレスで最小のものを求め
る過程を示す。第１図（ａ）では、アドレスの小さい順
にキーワード（23,30,31,32,36,50,71）を昇順に格納し
ている。実線では、第１レベルのキーワード32とサーチ
キー31との比較処理の結果、サーチキーの方が小である
ので、LSBTの左側を辿る。次に、第２レベルのキーワー
ド30とサーチキー31との比較処理の結果、サーチキーの
方が大であるので、LSBTの右側を辿る。最後に、第３レ
ベルのキーワード31とサーチキー31とは等しいので、LS
BTの左側を辿り終了する。この結果、LSBTを左，右，左
と辿り、左に０、右に１を対応させることにより、0102
（＝２）番地からサーチキーと等しいキーワードを格納
していることが分る。このアドレスを左境界と呼ぶ。同
様にして、破線では、第１レベルのキーワード32とサー
チキー31との比較処理の結果、サーチキーの方が小であ
るので、LSBTの左側を辿る。次に、第２レベルのキーワ
ード30とサーチキー31との比較処理の結果、サーチキー
が大であるので、LSBTの右側を辿る。最後に、第３レベ
ルのキーワード31とサーチキー31とは等しいので、左境
界を求める場合と異なり、LSBTの右側を辿り終了する。
この結果、LSBTを左，右，右と辿り、左に０、右に１を
対応させることにより、0112（＝３）番地からサーチキ
ーより大なるキーワードを格納していることが分る。こ
のアドレスを右境界と呼ぶ。左境界は、右境界より大か
等しいという性質を満たす。
ためのものである。サーチエンジンは、キーワードを第
１図（ａ）に示すようにLSBT構造で格納している。キー
ワードは、LSBTの各レベルに以下述べるように格納す
る。すなわち、第１レベルに32、第２レベルに30,50、
第３レベルに23,31,36,71を格納する。サーチエンジン
のサーチ処理過程において、LSBTのルートノード、すな
わち第１図の第１レベルから始め、リーフノードへ向つ
て進み、結果としてサーチキーと等しいキーワードを持
つメモリバンクアドレスの範囲を求める。第１図（ａ）
では、サーチキーが31の場合、サーチ処理においてLSBT
を辿る手順を実線、および破線で示す。実線は、サーチ
キーより大か等しいという関係を満たすキーワードを持
つメモリバンクアドレスで最小のものを求める過程を示
し、破線は、サーチキーより大という関係を満たすキー
ワードを持つメモリバンクアドレスで最小のものを求め
る過程を示す。第１図（ａ）では、アドレスの小さい順
にキーワード（23,30,31,32,36,50,71）を昇順に格納し
ている。実線では、第１レベルのキーワード32とサーチ
キー31との比較処理の結果、サーチキーの方が小である
ので、LSBTの左側を辿る。次に、第２レベルのキーワー
ド30とサーチキー31との比較処理の結果、サーチキーの
方が大であるので、LSBTの右側を辿る。最後に、第３レ
ベルのキーワード31とサーチキー31とは等しいので、LS
BTの左側を辿り終了する。この結果、LSBTを左，右，左
と辿り、左に０、右に１を対応させることにより、0102
（＝２）番地からサーチキーと等しいキーワードを格納
していることが分る。このアドレスを左境界と呼ぶ。同
様にして、破線では、第１レベルのキーワード32とサー
チキー31との比較処理の結果、サーチキーの方が小であ
るので、LSBTの左側を辿る。次に、第２レベルのキーワ
ード30とサーチキー31との比較処理の結果、サーチキー
が大であるので、LSBTの右側を辿る。最後に、第３レベ
ルのキーワード31とサーチキー31とは等しいので、左境
界を求める場合と異なり、LSBTの右側を辿り終了する。
この結果、LSBTを左，右，右と辿り、左に０、右に１を
対応させることにより、0112（＝３）番地からサーチキ
ーより大なるキーワードを格納していることが分る。こ
のアドレスを右境界と呼ぶ。左境界は、右境界より大か
等しいという性質を満たす。
これまでは、２桁数字をサーチ処理の対象とした例を示
した。以後、ビツトスライス化サーチエンジンを用いて
サーチ処理を実現した例を第１図（ｂ）に示す。２桁数
字を１桁数字ビツトスライス化すると、２つのビツトス
ライス化サーチエンジンで構成することになる。第１番
目スライスには、キーワード（2,3,3,3,3,5,7）をアド
レス順に格納し、第２番目スライスには、キーワード
（3,0,1,2,6,0,1）をアドレス順に格納する。サーチキ
ー31も１桁数字ビツトスライス化し、第１番目スライス
に３、第２番目スライスに１をそれぞれサーチキーとし
て入力する。両スライスにおいて、サーチ処理は、第１
レベルから始まり、第３レベルで終了し、左境界、右境
界を決定する。ただし、ビツトスライス化サーチエンジ
ンでは、第１番目スライスの第１レベルの演算結果を用
いて、第２番目スライスの第１レベルの比較処理を行う
必要がある。一般的に、第（ｋ＋１）番目スライスの第
ｌレベルの比較処理を行うために、第ｋ番目スライスの
第ｌレベルの演算結果を用いる必要がある。第１番目ス
ライスで決定する左境界、右境界の範囲は、同一レベル
において、第２番目スライスで決定する左境界、右境界
の範囲より大であるという特徴を持つ。このことは、第
１図（ｂ）の第２番目スライスのハツチング部分が、第
１番目スライスの左境界、右境界を示し、第２番目スラ
イスの左境界、右境界は、ハツチングで囲む領域内に存
在することから分る。
した。以後、ビツトスライス化サーチエンジンを用いて
サーチ処理を実現した例を第１図（ｂ）に示す。２桁数
字を１桁数字ビツトスライス化すると、２つのビツトス
ライス化サーチエンジンで構成することになる。第１番
目スライスには、キーワード（2,3,3,3,3,5,7）をアド
レス順に格納し、第２番目スライスには、キーワード
（3,0,1,2,6,0,1）をアドレス順に格納する。サーチキ
ー31も１桁数字ビツトスライス化し、第１番目スライス
に３、第２番目スライスに１をそれぞれサーチキーとし
て入力する。両スライスにおいて、サーチ処理は、第１
レベルから始まり、第３レベルで終了し、左境界、右境
界を決定する。ただし、ビツトスライス化サーチエンジ
ンでは、第１番目スライスの第１レベルの演算結果を用
いて、第２番目スライスの第１レベルの比較処理を行う
必要がある。一般的に、第（ｋ＋１）番目スライスの第
ｌレベルの比較処理を行うために、第ｋ番目スライスの
第ｌレベルの演算結果を用いる必要がある。第１番目ス
ライスで決定する左境界、右境界の範囲は、同一レベル
において、第２番目スライスで決定する左境界、右境界
の範囲より大であるという特徴を持つ。このことは、第
１図（ｂ）の第２番目スライスのハツチング部分が、第
１番目スライスの左境界、右境界を示し、第２番目スラ
イスの左境界、右境界は、ハツチングで囲む領域内に存
在することから分る。
次に、第１番目スライスのサーチ処理過程を用いて、第
２番目スライスのサーチ処理過程を決定する手段につい
て述べる。まず、左境界を求める手順について述べる。
検索過程として４つのケースを考える。
２番目スライスのサーチ処理過程を決定する手段につい
て述べる。まず、左境界を求める手順について述べる。
検索過程として４つのケースを考える。
ケースXL：第１番目スライスの左境界、右境界、第２番
目スライスの左境界が一致 ケースLL：第１番目スライスの左境界と第２番目スライ
スの左境界が一致し、第１番目スライスの右境界が両者
より大 ケースNL：第１番目スライスの左境界、第２番目スライ
スの左境界、第１番目スライスの右境界の順で大 ケースRL：第１番目スライスの右境界と第２番目スライ
スの左境界が一致し、第１番目スライスの左境界が両者
より小 第１番目スライスから第２番目スライスへ伝える制御情
報は、各レベル毎に、第１番目スライスの左境界が左
側、あるいは右側へ移動したことを示すCOLである。COL
は、｛0,1｝を取り、左境界が左側に移動した場合０、
右側に移動した場合１となる。これらの制御情報は、各
スライスにおいて、次のレベルで左境界、右境界を決定
するため比較処理を行うキーワードを格納しているメモ
リバンクアドレスを生成するためにも用いられる。ま
た、第１番目スライスの左境界の移動方向をCIL、第１
番目スライスの右境界の移動方向をCIRで表す。COND
Lは、キーワードがサーチキーより大か等しい、もしく
は、左境界がキーワード格納するアドレスより大である
ことを示す真理値を取る。
目スライスの左境界が一致 ケースLL：第１番目スライスの左境界と第２番目スライ
スの左境界が一致し、第１番目スライスの右境界が両者
より大 ケースNL：第１番目スライスの左境界、第２番目スライ
スの左境界、第１番目スライスの右境界の順で大 ケースRL：第１番目スライスの右境界と第２番目スライ
スの左境界が一致し、第１番目スライスの左境界が両者
より小 第１番目スライスから第２番目スライスへ伝える制御情
報は、各レベル毎に、第１番目スライスの左境界が左
側、あるいは右側へ移動したことを示すCOLである。COL
は、｛0,1｝を取り、左境界が左側に移動した場合０、
右側に移動した場合１となる。これらの制御情報は、各
スライスにおいて、次のレベルで左境界、右境界を決定
するため比較処理を行うキーワードを格納しているメモ
リバンクアドレスを生成するためにも用いられる。ま
た、第１番目スライスの左境界の移動方向をCIL、第１
番目スライスの右境界の移動方向をCIRで表す。COND
Lは、キーワードがサーチキーより大か等しい、もしく
は、左境界がキーワード格納するアドレスより大である
ことを示す真理値を取る。
以上、探索過程｛XL，LL，NL，RL｝とCIL，CIR，CONDL
の４入力からCOLを決定する。その状態遷移図を第２図
（ａ）に示す。同様にして、右境界の移動を示すCORを
決定する。その状態遷移図を第２図（ｂ）に示す。
の４入力からCOLを決定する。その状態遷移図を第２図
（ａ）に示す。同様にして、右境界の移動を示すCORを
決定する。その状態遷移図を第２図（ｂ）に示す。
最後に、同一レベルに関して、第１番目スライスの探索
過程を第２番目スライスで把握するために、探索過程の
状態遷移を考える。左境界を決定する探索過程の状態と
右境界を決定する探索過程の状態を対にすると、下記の
７通りの組合せが存在する。
過程を第２番目スライスで把握するために、探索過程の
状態遷移を考える。左境界を決定する探索過程の状態と
右境界を決定する探索過程の状態を対にすると、下記の
７通りの組合せが存在する。
（XL，XR）：第１番目スライスの左境界 ‖ 第２番目スライスの左境界 ‖ 第２番目スライスの右境界 ‖ 第１番目スライスの右境界 （LL，LR）：第１番目スライスの左境界 ‖ 第２番目スライスの左境界 ‖ 第２番目スライスの右境界 ∧ 第１番目スライスの右境界 （LL，NR）：第１番目スライスの左境界 ‖ 第２番目スライスの左境界 ∧ 第２番目スライスの右境界 ∧∧ 第１番目スライスの右境界 （LL，RR）：第１番目スライスの左境界 ‖ 第２番目スライスの左境界 ∧ 第２番目スライスの右境界 ‖ 第１番目スライスの右境界 （NL，NR）：第１番目スライスの左境界 ∧ 第２番目スライスの左境界 ∧‖ 第２番目スライスの右境界 ∧ 第１番目スライスの右境界 （NL，RR）：第１番目スライスの左境界 ∧ 第２番目スライスの左境界 ∧ 第２番目スライスの右境界 ‖ 第１番目スライスの右境界 （RL，RR）：第１番目スライスの左境界 ∧ 第２番目スライスの左境界 ‖ 第２番目スライスの右境界 ‖ 第１番目スライスの右境界 サーチ処理は、第１レベルにおいて（XL，XR）を初期状
態として始まる。第２図（ｃ）に、左境界の探索過程の
状態遷移図、第２図（ｄ）に、右境界の探索過程の状態
遷移図を示す。
態として始まる。第２図（ｃ）に、左境界の探索過程の
状態遷移図、第２図（ｄ）に、右境界の探索過程の状態
遷移図を示す。
以上、サーチ処理過程は、４入力のオートマトン２個で
表現でき、サーチ結果を得ることができる。例えば、２
個のビツトスライス化サーチエンジンで３レベルのLSBT
構成のサーチエンジンであつたが、ｋ個のビツトスライ
ス化サーチエンジンで、ｌレベルのLSBT構成のサーチエ
ンジンについても同様にして実現できる。
表現でき、サーチ結果を得ることができる。例えば、２
個のビツトスライス化サーチエンジンで３レベルのLSBT
構成のサーチエンジンであつたが、ｋ個のビツトスライ
ス化サーチエンジンで、ｌレベルのLSBT構成のサーチエ
ンジンについても同様にして実現できる。
第３図は、本発明のサーチエンジンに対するサーチキー
入力方法を示すものである。第３図では、ｋ＋１個のビ
ツトスライス化サーチエンジンから構成される。ここ
で、サーチキーの最上位ｍビツトのサーチ処理を行うサ
ーチエンジンをモデイフアイドビツトスライス化サーチ
エンジン20（以下略してMBSE20と書く）、MBSE20以外
で、サーチキーの各ｍビツトのサーチ処理を行うサーチ
エンジンをビツトスライス化サーチエンジン21（以下略
してBSE21と書く）、各サーチエンジンに入力するビツ
トスライス化したサーチキーを入力ストリーム、各サー
チエンジンから出力するアドレス情報を出力ストリーム
と呼ぶ。ただし、MBSE20には、入力ストリーム０を入
力、出力ストリーム０を出力し、BSE21−１には、入力
ストリーム１を入力、出力ストリーム１を出力し、以下
BSE21−ｋには、入力ストリームｋを入力、出力ストリ
ームｋを出力する。MBSE20に関して、DT22は、サーチキ
ーの最上位ｍビツト（入力ストリーム０）の入力ポー
ト、LB36は、サーチキーと等しいか大となる関係を満た
すキーワードを格納するメモリバンクアドレスの中で最
小のものを出力するポート、RB37は、サーチキーより大
となる関係を満たすキーワードを格納するメモリバンク
アドレスの中で最小のものを出力するポート、LO24−
１、RO25−１は、MBSE20の第１レベルで演算結果出力ポ
ート、以下LO26−Ｌ、RO27−Ｌは、MBSE20の第Ｌレベル
での演算結果出力ポートである。各BSE21に関して、DT2
3は、ビツトスライス化したサーチキーの各ｍビツトの
入力ポート、LB38は、サーチキーと等しいか大となる関
係を満たすキーワードを格納するメモリバンクアドレス
の中で最小のものを出力するポート、RB39は、サーチキ
ーより大となる関係を満たすキーワードを格納するメモ
リバンクアドレスの中の最小のものを出力するポート、
LI28−1,RI29−１は、第１レベルの１つ上位スライスか
ら入力する制御情報信号の入力ポート、以下LI30−L,RI
31−Ｌは、第Ｌレベルの１つ上位スライスから入力する
制御情報信号の入力ポート、LO32−1,RO32−１は、第１
レベルでの演算結果の出力ポート、以下、LO34−L,RO35
−Ｌは、第Ｌレベルでの演算結果の出力ポートである。
サーチキーは、第３図に示すようにｋ＋１個にｍビツト
スライス化している。MBSE20にa1,0を入力するのをタイ
ム０とする。BSE21−ｋにa1,kを入力するのは、タイム
ｋである。すなわち、BSE21−ｋは、BSE21−ｋ−１より
１タイムずつ演算が遅れて進行する。これは、BSE21−
ｋにおいて、a1,kを演算するために、BSE21−ｋ−１に
おけるa1,k-1に対する演算結果を必要とするためであ
る。これらに関する制御情報を、BSE21−ｋは、BSE21−
ｋ−１より得る。
入力方法を示すものである。第３図では、ｋ＋１個のビ
ツトスライス化サーチエンジンから構成される。ここ
で、サーチキーの最上位ｍビツトのサーチ処理を行うサ
ーチエンジンをモデイフアイドビツトスライス化サーチ
エンジン20（以下略してMBSE20と書く）、MBSE20以外
で、サーチキーの各ｍビツトのサーチ処理を行うサーチ
エンジンをビツトスライス化サーチエンジン21（以下略
してBSE21と書く）、各サーチエンジンに入力するビツ
トスライス化したサーチキーを入力ストリーム、各サー
チエンジンから出力するアドレス情報を出力ストリーム
と呼ぶ。ただし、MBSE20には、入力ストリーム０を入
力、出力ストリーム０を出力し、BSE21−１には、入力
ストリーム１を入力、出力ストリーム１を出力し、以下
BSE21−ｋには、入力ストリームｋを入力、出力ストリ
ームｋを出力する。MBSE20に関して、DT22は、サーチキ
ーの最上位ｍビツト（入力ストリーム０）の入力ポー
ト、LB36は、サーチキーと等しいか大となる関係を満た
すキーワードを格納するメモリバンクアドレスの中で最
小のものを出力するポート、RB37は、サーチキーより大
となる関係を満たすキーワードを格納するメモリバンク
アドレスの中で最小のものを出力するポート、LO24−
１、RO25−１は、MBSE20の第１レベルで演算結果出力ポ
ート、以下LO26−Ｌ、RO27−Ｌは、MBSE20の第Ｌレベル
での演算結果出力ポートである。各BSE21に関して、DT2
3は、ビツトスライス化したサーチキーの各ｍビツトの
入力ポート、LB38は、サーチキーと等しいか大となる関
係を満たすキーワードを格納するメモリバンクアドレス
の中で最小のものを出力するポート、RB39は、サーチキ
ーより大となる関係を満たすキーワードを格納するメモ
リバンクアドレスの中の最小のものを出力するポート、
LI28−1,RI29−１は、第１レベルの１つ上位スライスか
ら入力する制御情報信号の入力ポート、以下LI30−L,RI
31−Ｌは、第Ｌレベルの１つ上位スライスから入力する
制御情報信号の入力ポート、LO32−1,RO32−１は、第１
レベルでの演算結果の出力ポート、以下、LO34−L,RO35
−Ｌは、第Ｌレベルでの演算結果の出力ポートである。
サーチキーは、第３図に示すようにｋ＋１個にｍビツト
スライス化している。MBSE20にa1,0を入力するのをタイ
ム０とする。BSE21−ｋにa1,kを入力するのは、タイム
ｋである。すなわち、BSE21−ｋは、BSE21−ｋ−１より
１タイムずつ演算が遅れて進行する。これは、BSE21−
ｋにおいて、a1,kを演算するために、BSE21−ｋ−１に
おけるa1,k-1に対する演算結果を必要とするためであ
る。これらに関する制御情報を、BSE21−ｋは、BSE21−
ｋ−１より得る。
第４図は、ビツトスライス化サーチエンジンの構成図で
ある。第４図は、第３図のBSE21−ｋに相当する。ビツ
トスライス化サーチエンジンは、制御回路30（以下略し
てCL30と書く）とキーワードを格納するメモリバンク31
（以下略してMB31と書く）から構成される。キーワード
をLSBT構造で格納するので、第１レベルのMB31−１に１
ワード、第２レベルのMB31−２に２ワード等、第Ｌレベ
ルのMB31−Ｌに2L-1ワードをそれぞれ格納する。本発明
のサーチエンジンのサーチ処理は、LSBT構造のルートか
ら始める。すなわち、第１レベルのMB31−１とサーチキ
ーとの演算結果を伝え、以下同様に下位レベルへ進み、
第ＬレベルのMB31−Ｌとサーチキーとの演算結果より、
サーチキーと一致するキーワードの格納領域の範囲を求
める。第１図に示しているビツトスライス化サーチエン
ジン内部の各レベルの制御回路30は共通である。
ある。第４図は、第３図のBSE21−ｋに相当する。ビツ
トスライス化サーチエンジンは、制御回路30（以下略し
てCL30と書く）とキーワードを格納するメモリバンク31
（以下略してMB31と書く）から構成される。キーワード
をLSBT構造で格納するので、第１レベルのMB31−１に１
ワード、第２レベルのMB31−２に２ワード等、第Ｌレベ
ルのMB31−Ｌに2L-1ワードをそれぞれ格納する。本発明
のサーチエンジンのサーチ処理は、LSBT構造のルートか
ら始める。すなわち、第１レベルのMB31−１とサーチキ
ーとの演算結果を伝え、以下同様に下位レベルへ進み、
第ＬレベルのMB31−Ｌとサーチキーとの演算結果より、
サーチキーと一致するキーワードの格納領域の範囲を求
める。第１図に示しているビツトスライス化サーチエン
ジン内部の各レベルの制御回路30は共通である。
各レベルにおける入力情報、出力情報に関して説明す
る。ここでは、第ｌレベルについて述べる。32は、第
（ｋ−１）番目スライスの第ｌレベルでの演算処理結
果、決定された左境界の移動方向を示す制御情報、33
は、同じく第（ｋ−１）番目スライスの第ｌレベルでの
演算処置結果、決定された右境界の移動方向を示す制御
情報、310は、第ｌレベルのキーワードと比較処理を行
うサーチキー、311は、第（ｌ−１）レベルで演算処理
結果、決定した左境界、312は第（ｌ−１）レベルで演
算処理結果、決定した右境界の動きを第（ｋ＋１）番目
スライスの第ｌレベルへ伝える制御情報、37は、当該ス
ライスの当該レベルでの右境界の動きを第（ｋ＋１）番
目スライスの第ｌレベルへ伝える制御情報、313は、当
該スライスの第（ｌ＋１）レベルへ伝えるサーチキー、
314は、当該スライスの当該レベルでの演算処理結果、
決定した左境界、314は、当該スライスの当該レベルで
の演算処理結果、決定した右境界を伝える入出力線であ
る。
る。ここでは、第ｌレベルについて述べる。32は、第
（ｋ−１）番目スライスの第ｌレベルでの演算処理結
果、決定された左境界の移動方向を示す制御情報、33
は、同じく第（ｋ−１）番目スライスの第ｌレベルでの
演算処置結果、決定された右境界の移動方向を示す制御
情報、310は、第ｌレベルのキーワードと比較処理を行
うサーチキー、311は、第（ｌ−１）レベルで演算処理
結果、決定した左境界、312は第（ｌ−１）レベルで演
算処理結果、決定した右境界の動きを第（ｋ＋１）番目
スライスの第ｌレベルへ伝える制御情報、37は、当該ス
ライスの当該レベルでの右境界の動きを第（ｋ＋１）番
目スライスの第ｌレベルへ伝える制御情報、313は、当
該スライスの第（ｌ＋１）レベルへ伝えるサーチキー、
314は、当該スライスの当該レベルでの演算処理結果、
決定した左境界、314は、当該スライスの当該レベルで
の演算処理結果、決定した右境界を伝える入出力線であ
る。
第５図は、第４図に示すビツトスライス化サーチエンジ
ン21−ｋ中の第ｌレベルの制御回路30−ｌの構成図であ
る。WL40は、第（ｌ−１）レベルの演算処理結果、決定
した左境界を入力するラツチ、WR41は、第（ｌ−１）レ
ベルの演算処理結果、決定した右境界を入力するラツ
チ、CL42は、第（ｌ−１）レベルで決定する左境界、右
境界で指すメモリバンク中のキーワードとサーチキーと
BSE21−ｋ−１中の第ｌレベルから入力する左境界、右
境界の動きを表す制御情報を入力とし、BSE21−ｋ＋１
中の第ｌレベルへ当該スライスの当該レベルでの左境
界、右境界の動きを出力する制御回路、K43は、第（ｌ
−１）レベルから入力するサーチキーのラツチ、LB44
は、当該スライスの当該レベルでの演算結果の左境界の
動きと第（ｌ−１）レベルで決定した左境界を入力と
し、第ｌレベルで決定した左境界を出力とするレジス
タ、RB45は、当該スライスの当該レベルでの演算結果の
右境界の動きと第（ｌ−１）レベルで決定した右境界を
入力とし、第ｌレベルで決定した右境界を出力とするレ
ジスタ、LO46は、当該レベルでの演算処理結果の左境界
の動きを入力とし、BSE21−ｋ＋１の第ｌレベルへ左境
界の動きを出力とするラツチ、RO47は、当該レベルでの
演算処理結果の右境界の動きを入力とし、BSE21−ｋ＋
１の第ｌレベルへ右境界の動きを出力とするラツチであ
る。
ン21−ｋ中の第ｌレベルの制御回路30−ｌの構成図であ
る。WL40は、第（ｌ−１）レベルの演算処理結果、決定
した左境界を入力するラツチ、WR41は、第（ｌ−１）レ
ベルの演算処理結果、決定した右境界を入力するラツ
チ、CL42は、第（ｌ−１）レベルで決定する左境界、右
境界で指すメモリバンク中のキーワードとサーチキーと
BSE21−ｋ−１中の第ｌレベルから入力する左境界、右
境界の動きを表す制御情報を入力とし、BSE21−ｋ＋１
中の第ｌレベルへ当該スライスの当該レベルでの左境
界、右境界の動きを出力する制御回路、K43は、第（ｌ
−１）レベルから入力するサーチキーのラツチ、LB44
は、当該スライスの当該レベルでの演算結果の左境界の
動きと第（ｌ−１）レベルで決定した左境界を入力と
し、第ｌレベルで決定した左境界を出力とするレジス
タ、RB45は、当該スライスの当該レベルでの演算結果の
右境界の動きと第（ｌ−１）レベルで決定した右境界を
入力とし、第ｌレベルで決定した右境界を出力とするレ
ジスタ、LO46は、当該レベルでの演算処理結果の左境界
の動きを入力とし、BSE21−ｋ＋１の第ｌレベルへ左境
界の動きを出力とするラツチ、RO47は、当該レベルでの
演算処理結果の右境界の動きを入力とし、BSE21−ｋ＋
１の第ｌレベルへ右境界の動きを出力とするラツチであ
る。
CL42は、第２図の状態遷移図を回路で実現したものであ
る。BSE21−ｋ中の第ｌレベルと第ｌ表では、32がCIL、
33がCIR、36がCOL、37がCORにそれぞれ対応する。LB4
4、RB45は、第（ｌ−１）レベルから入力した左境界、
右境界の最下位ビツトに、当該レベルで決定した左境
界、右境界の動きを表すビツトを合せて、第ｌレベルで
の左境界、右境界を決定し、第（ｌ＋１）レベルへ送出
する。
る。BSE21−ｋ中の第ｌレベルと第ｌ表では、32がCIL、
33がCIR、36がCOL、37がCORにそれぞれ対応する。LB4
4、RB45は、第（ｌ−１）レベルから入力した左境界、
右境界の最下位ビツトに、当該レベルで決定した左境
界、右境界の動きを表すビツトを合せて、第ｌレベルで
の左境界、右境界を決定し、第（ｌ＋１）レベルへ送出
する。
第６図は、ビツトスライス化サーチエンジンで可変長デ
ータを扱う場合を説明するためのものである。CL50は、
ビツトスライス化サーチエンジンの切離し制御を行うた
めの制御回路、CS51は、CL50に入力する制御信号であ
る。CS51−０は常にONとし、MBSE20に入力する。第６図
に示すように、各BSE21にCL50を設け、CS51をON,OFFす
ることにより、LI28、RI29に、１つ上位スライスの出力
信号LO32、RO33をそのまま入力するか（CS51＝OFFの場
合）、LI28に０、RI29に１を常に入力する（CS51＝ONの
場合）ことができる。この制御信号は、同一スライスの
各レベル共通して入力する。CS51−ｋをONにしたBSE21
−ｋは、サーチキーの最上位ｍビットの処理を行うMBSE
20と等価な動作を行う。したがつて、任意のCS51をON,O
FFに設定することにより、１つの長いデータのサーチ処
理を行うサーチエンジン、あるいは、短いデータのサー
チ処理を行う複数のサーチエンジンを構築することがで
きる。
ータを扱う場合を説明するためのものである。CL50は、
ビツトスライス化サーチエンジンの切離し制御を行うた
めの制御回路、CS51は、CL50に入力する制御信号であ
る。CS51−０は常にONとし、MBSE20に入力する。第６図
に示すように、各BSE21にCL50を設け、CS51をON,OFFす
ることにより、LI28、RI29に、１つ上位スライスの出力
信号LO32、RO33をそのまま入力するか（CS51＝OFFの場
合）、LI28に０、RI29に１を常に入力する（CS51＝ONの
場合）ことができる。この制御信号は、同一スライスの
各レベル共通して入力する。CS51−ｋをONにしたBSE21
−ｋは、サーチキーの最上位ｍビットの処理を行うMBSE
20と等価な動作を行う。したがつて、任意のCS51をON,O
FFに設定することにより、１つの長いデータのサーチ処
理を行うサーチエンジン、あるいは、短いデータのサー
チ処理を行う複数のサーチエンジンを構築することがで
きる。
本発明によれば、データ長の変化に対応したサーチエン
ジンが柔軟に構築可能である。ただし、サーチエンジン
は、ビツトスライス化し、各ビツトスライス化サーチエ
ンジンを複数個接続したものである。ビツトスライス化
サーチエンジンから入出力する制御情報は各２ビットで
あり、Ｎ個のキーワードを対象とするサーチ処理では、
LOG2Nの比較器が必要であるので、ビツトスライス化サ
ーチエンジンをLSI化した場合、必要ピン数は入出力制
御情報を合せて４・LOG2Nとなる。Ｎ＝4096とすると、
この値は48となる。サーチキーを１ビツトスライス化し
た場合、入力データ、電源、接地などのピン数を合計し
ても50本強で済む。また、必要なトランジスタ数も、SR
AM（Statie Random Access Memory）で10万個程度、DRA
M（Dynamic Random Access Memory）で５万個程度と予
測され、現在のLSI化技術でも充分実現可能である。
ジンが柔軟に構築可能である。ただし、サーチエンジン
は、ビツトスライス化し、各ビツトスライス化サーチエ
ンジンを複数個接続したものである。ビツトスライス化
サーチエンジンから入出力する制御情報は各２ビットで
あり、Ｎ個のキーワードを対象とするサーチ処理では、
LOG2Nの比較器が必要であるので、ビツトスライス化サ
ーチエンジンをLSI化した場合、必要ピン数は入出力制
御情報を合せて４・LOG2Nとなる。Ｎ＝4096とすると、
この値は48となる。サーチキーを１ビツトスライス化し
た場合、入力データ、電源、接地などのピン数を合計し
ても50本強で済む。また、必要なトランジスタ数も、SR
AM（Statie Random Access Memory）で10万個程度、DRA
M（Dynamic Random Access Memory）で５万個程度と予
測され、現在のLSI化技術でも充分実現可能である。
第１図は、本発明サーチエンジンのサーチ処理過程を示
すフロー図、第２図（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は
本発明探索過程の遷移状態の説明図、第３図は、本発明
のサーチエンジンへのサーチキー入力方法、第４図は、
ビツトスライス化サーチエンジンの構成図、第５図は、
ビツトスライス化サーチエンジン内部の制御回路構成
図、第６図は、ビツトスライス化サーチエンジンで可変
長データを取扱う場合の解説図である。 20…モデイフアイドビツトスライス化サーチエンジン、
21…ビツトスライス化サーチエンジン、30…制御回路、
31…メモリバンク、50…切離し制御回路、51…切り離し
制御信号。
すフロー図、第２図（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は
本発明探索過程の遷移状態の説明図、第３図は、本発明
のサーチエンジンへのサーチキー入力方法、第４図は、
ビツトスライス化サーチエンジンの構成図、第５図は、
ビツトスライス化サーチエンジン内部の制御回路構成
図、第６図は、ビツトスライス化サーチエンジンで可変
長データを取扱う場合の解説図である。 20…モデイフアイドビツトスライス化サーチエンジン、
21…ビツトスライス化サーチエンジン、30…制御回路、
31…メモリバンク、50…切離し制御回路、51…切り離し
制御信号。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 ｂｉｔ Ｖｏｌ．14，Ｎｏ．４（1982− ３）Ｐ．38−50 ＩＦＩＰ Ｃｏｎｇｒｅｓｓ 80’ （1980）Ｐ．427−432 Ａ．Ｋｕｎｔｈ“ＴＨＥ ＡＲＴ ＯＦ ＣＯＭＰＵＴＥＲ ＰＲＯＧＲＡＭＭＩ ＮＧ ＶＯＬ．３ Ｓｏｒｔｉｎｇ ａｎ ｄ Ｓｅａｒｃｈｉｎｇ”（1973）ＡＤＤ ＩＳＯＮ−ＷＥＳＬＥＹ Ｐ．487−499
Claims (3)
- 【請求項１】それぞれがサーチ対象のデータであるキー
ワードに対してサーチキーを用いてサーチを行なう複数
のサーチエンジンを有する計算機を用いたサーチ方法に
おいて、前記複数のサーチエンジンのそれぞれは、 ｍビット単位でスライス化したキーワードとサーチキー
のそれぞれを比較し、 各スライスに関して、当該スライスのキーワードの上位
ｍビットを格納する１つの上位のスライスから１つ下位
のスライスへ制御情報を伝達し、 １つ上位のスライスでサーチする探索範囲を当該スライ
スに伝達し、 １つ上位のスライスの探索範囲内のキーワードだけを当
該スライスでサーチ対象としてサーチを行なうことを特
徴とするサーチ方法。 - 【請求項２】サーチキーは、１つ上位のスライスと当該
スライスとでは１タイムずらし、パイプライン的に複数
のサーチキーを入力し、サーチ処理を行うことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載のサーチ方法。 - 【請求項３】サーチを行なうサーチキーをｍビット単位
にスライス化したサーチキーのそれぞれを格納するサー
チキー記憶手段、 サーチ対象のキーワードをｍビット単位にスライス化し
たキーワードと、前記スライス化したサーチキーとをそ
れぞれ比較してサーチキーと一致するキーワードの格納
領域の範囲をそれぞれ出力する複数のサーチエンジン、
及び 前記複数のサーチエンジンのそれぞれの間に接続され、
各スライスに関して、当該スライスのキーワードの上位
ｍビットを格納する１つの上位のスライスから１つ下位
のスライスへ制御情報を伝達し、１つ上位のスライスで
サーチする探索範囲を当該スライスに伝達する制御回路
を有することを特徴とするサーチ装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59173310A JPH0795324B2 (ja) | 1984-08-22 | 1984-08-22 | サーチ方法および装置 |
| DE8585109999T DE3587176T2 (de) | 1984-08-22 | 1985-08-08 | Verfahren und einrichtung zum mischen/sortieren von daten. |
| DE3588212T DE3588212T2 (de) | 1984-08-22 | 1985-08-08 | Verfahren und Gerät zum Suchen von Daten |
| EP85109999A EP0214313B1 (en) | 1984-08-22 | 1985-08-08 | Method and apparatus for data merging/sorting |
| EP91120314A EP0478006B1 (en) | 1984-08-22 | 1985-08-08 | Method and apparatus for searching data |
| US06/767,852 US5185888A (en) | 1984-08-22 | 1985-08-21 | Method and apparatus for data merging/sorting and searching using a plurality of bit-sliced processing units |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59173310A JPH0795324B2 (ja) | 1984-08-22 | 1984-08-22 | サーチ方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6152739A JPS6152739A (ja) | 1986-03-15 |
| JPH0795324B2 true JPH0795324B2 (ja) | 1995-10-11 |
Family
ID=15958072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59173310A Expired - Lifetime JPH0795324B2 (ja) | 1984-08-22 | 1984-08-22 | サーチ方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0795324B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2862909B2 (ja) * | 1989-09-06 | 1999-03-03 | ダイセル化学工業株式会社 | 炭素成形体の製造方法 |
| US6392910B1 (en) * | 1999-09-10 | 2002-05-21 | Sibercore Technologies, Inc. | Priority encoder with multiple match function for content addressable memories and methods for implementing the same |
-
1984
- 1984-08-22 JP JP59173310A patent/JPH0795324B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Ａ．Ｋｕｎｔｈ"ＴＨＥＡＲＴＯＦＣＯＭＰＵＴＥＲＰＲＯＧＲＡＭＭＩＮＧＶＯＬ．３ＳｏｒｔｉｎｇａｎｄＳｅａｒｃｈｉｎｇ"（１９７３）ＡＤＤＩＳＯＮ−ＷＥＳＬＥＹＰ．４８７−４９９ |
| ｂｉｔＶｏｌ．１４，Ｎｏ．４（１９８２−３）Ｐ．３８−５０ |
| ＩＦＩＰＣｏｎｇｒｅｓｓ８０’（１９８０）Ｐ．４２７−４３２ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6152739A (ja) | 1986-03-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |