JPH10154092A - データベース管理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ページ格納操作、ページ適用操作、ページ読
みだし操作等といったログ管理処理の効率を向上させ
る。 【解決手段】 分割手段３２がページをユニットに分割
し、判定手段３３がページ中のユニット毎に変更があっ
たか否かを判定し、比較手段３４がページ中の変更のあ
ったユニットの集合をログファイル２に格納する際のデ
ータの大きさと所定の大きさとを比較する。そして、前
記データの大きさが前記所定の大きさ以下であることに
基づいて、差分格納手段３５が当該ユニットの集合をロ
グファイル２に格納する一方、前記データの大きさが前
記所定の大きさを超えることに基づいて、領域格納手段
３６が前記ページを一括してログファイル２に格納す
る。したがって、ユニットの集合をログファイル２に格
納する際のデータと所定の大きさとの比較結果によっ
て、ページ格納操作を適切に切り替えることができ、ペ
ージ格納操作の処理効率を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、データベースをペ
ージ単位に管理し、ページに対する変更の情報をログフ
ァイルとして管理するデータベース管理システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来よりデータベース管理システムにお
いては、電源障害などにより稼動中のデータベース管理
システムが停止し、処理中のトランザクションが障害の
影響を受けた場合に、当該トランザクションによって変
更されたデータベースのデータベースファイルを一貫性
を保証される時点の状態に復旧するためにログ方式が用
いられている。

【０００３】このログ方式は、データベースファイルに
対する変更処理の情報を二次記憶装置等といった装置上
の永続的なファイル（所謂、ログファイル）に記録し、
前記更新処理の処理単位が正しく終了した時点以降（ト
ランザクションがコミットした時点以降）に、前記処理
の情報をまとめてデータベースファイルに反映させ、シ
ステム障害が発生した場合でもデータベースファイルの
一貫性を保証している。

【０００４】すなわち、データベースファイルに対する
更新処理の情報を直接データベースファイルに書き込む
ことはせずに、ログファイルとして記録しておくことに
よって、システム障害が発生してトランザクションが正
常に終了しなかった場合でも、当該トランザオクション
による不完全な変更処理が反映されていない一貫性が保
証されたデータベースファイルを確保することができ
る。

【０００５】なお、ログ方式については1986年、Addiso
n Wesley社発行の「Introduction to Database System
(1986)」の第１８章（特に、pp.413-pp.419）に記載さ
れるように従来より広く知られている。

【０００６】また、データベース管理システムには、例
えば、サーバプロセスとクライアントプロセスとに分散
してデータを管理するデータベース管理システム等があ
り、このようなデータベース管理システムにおいては、
データベースを或るまとまったデータの単位（所謂、ペ
ージ）で管理するページサーバアーキテクチャが利用さ
れている。

【０００７】ここで、ページサーバアーキテクチャを利
用するとともに、ログ方式を実行するデータベース管理
システムを図１を参照して説明する。このデータベース
管理システムでは、サーバプロセスｓはデータベースフ
ァイル１をページ単位で管理し、クライアントプロセス
ｃからのデータベースファイル１に対する要求を受け取
ると、要求されたデータをサーバプロセスｓがデータベ
ースファイル１から読み出し、クライアントプロセスｃ
へページを単位として転送する。そして、このページを
クライアントプロセスｃが受け取ると、クライアントプ
ロセスｃはページからデータの内容を解釈し、応用プロ
グラム１１の処理要求に応じたデータに対する変更処理
等を実行する。

【０００８】そして、上記した応用プログラム１１によ
って変更処理等が行われた際には、サーバプロセスｓ中
のログ管理部１２が中心となって図９に示すログ方式を
実行している。すなわち、クライアントプロセスｃから
更新されたページを受けとり、当該ページに対する変更
の情報をログファイル２にストア（格納）する。そし
て、応用プログラム１１による変更処理の処理単位が正
しく終了した時点以降に、ログファイル２に保持されて
いる当該処理単位での変更の情報をまとめてデータベー
スファイル１へ反映させる。また、ページを読み出す要
求が発生した場合には、データベースファイル１及びロ
グファイル２中の変更情報に基づいて該当ページをメモ
リにロードする。

【０００９】このように、ログ方式の機能は、（１）変
更のあったページの変更情報をログファイルへ格納する
操作（以下、ページ格納操作という。）と、（２）ログ
ファイルに格納されたページの変更情報をデータベース
ファイルへ適用する操作（以下、ページ適用操作とい
う。）と、（３）データベースファイル及びログファイ
ルに格納されたページの変更情報に基づいてページを読
み出す操作（以下、ページ読み出し操作という。）と、
を有している。

【００１０】ここで、ページ格納操作の方法としては、
変更処理されたページ全体をログファイルに格納する
ページ単位格納方法と、ページを或る大きさ毎に分割し
たユニットの中から変更処理されたユニットを検出し、
検出したユニットの集合をログファイルに格納するペー
ジ差分格納方法と、が知られている。

【００１１】例えば、ページ格納操作として、ページ単
位格納方法を採用した場合には、上記したログ方式の機
能の３つの操作時には、ページがそのまま移動すること
となる。一方、ページ差分格納方法を採用した場合に
は、ページ格納操作時には、ページ中の変更のあったユ
ニットの検出が行われ、変更があったユニットの集合が
移動する。また、ページ適用操作時には、前記ユニット
の集合が移動し、各ユニットに対してページ上の位置を
解析する処理を行う。また、ページ読みだし操作時に
は、データベースからページを移動するとともに、当該
ページに対する変更されたユニットの集合を移動させ、
各ユニットに対してページ上の位置を解析する処理を行
う。

【００１２】なお、ページ差分格納方法については、Pr
oc. Fifth Int'l Workshop on Persistent Object Syst
ems, San Miniato, Italy, September 1992での「Texa
s: AnEfficeitn, Portable Persistent Store」Vivek S
inghal他著に開示され、性能的に優位であることについ
て記述されている。

【００１３】また，公開特許公報平５-１０８７３１号
公報（以下、文献１という。）に記載された発明では、
障害回復処理を効率的に行うために、ログファイルを格
納する方式を複数の格納方式から選択する格納方式が開
示されている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ここで、上記したペー
ジ単位格納方法とページ差分格納方法とのページ格納操
作の効率を比較すると、ページ内の比較狭い範囲で変更
処理が行われた場合には、ページ単位格納方法ではペー
ジ全体を転送するので効率が悪い一方、ページ差分格納
方法では、変更のあったユニットのみを転送するので効
率がよい。

【００１５】また、ページ内の比較的広い範囲で変更処
理が行われた場合には、ページ差分格納方法によって転
送対象となるユニットが多くなり、ページ単位格納方法
によって転送対象となるページ全体のデータ量とほとん
ど変わらなくなってしまい、ページ差分格納方法では転
送対象となるユニットを検出する処理を繰り返さなけれ
ばならないため、この検出処理の負担によってページ単
位格納方式と比較して処理効率が悪い。

【００１６】さらに、ページ差分格納方法では、ユニッ
ト毎にページ中のユニットの位置を識別する識別データ
を付加するために、ページ内の比較的広い範囲で変更処
理が行われた場合には、転送するデータ量がページ単位
格納方法より多くなってしまい、さらに処理効率が悪く
なってしまう。

【００１７】また、ページ差分格納方法においてユニッ
トの大きさを異ならせたとした場合においても、小さい
ユニットによるページ差分格納方法と、大きいユニット
によるページ差分格納方法とを比較した場合には、上記
したようなページ差分格納方法とページ単位格納方法と
同様なことがいえる。すなわち、小さいユニットによる
ページ差分格納方法は、ページの比較的狭い範囲で変更
処理が行わている場合には効率がよいが、ページの比較
的広い範囲で変更処理が行われている場合には効率が悪
い。

【００１８】例えば、ページの大きさを１０２４ワード
として、ページ中の１ワードおきに変更されている場合
（すなわち、比較的広い範囲で変更処理が行われた場
合）に、ユニットの大きさを１ワードとすると、変更さ
れているか否かを検出する差分計算は１０２４ワードに
対して発生し、５１２ユニット（大きさ５１２ワード）
の変更が検出される。したがって、この場合には、変更
されたユニットの集合を転送するには、前記ユニットの
集合と、各ユニットのページ上の位置を示す５１２個の
識別データが必要となる。

【００１９】一方、ユニットの大きさを６４ワードとす
ると、差分計算が１６ワードに対して発生し、１６ユニ
ット（大きさ１０２４ワード）の変更が検出される。し
たがって、この場合には、変更されたユニットの集合を
転送するには、前記ユニットの集合と、各ユニットのペ
ージ上の位置を示す１６個の識別データが必要となる。

【００２０】したがって、ユニットのページ上の位置を
示す識別データとして１ワードが必要であるとすると、
１ワードのユニットの場合には１０２４ワードが転送さ
れる一方、６４ワードのユニットの場合には１０４０ワ
ードが転送されるが、両者でのデータ転送コストは大差
が生じていない。しかしながら、６４ワードのユニット
の場合の差分計算が１ワードのユニットの場合の差分計
算の１／６４となっており、データ計算コストからいう
と、６４ワードのユニットの方が優れている。したがっ
て、データ計算コストとデータ転送コストとを併せて考
えた場合においては、６４ワードのユニットの方が優位
な傾向となる。

【００２１】また、例えば、ページ中の６４ワードおき
に１ワードの変更が発生している場合（すなわち、比較
的狭い範囲で変更処理が行われている場合）には、１ワ
ードのユニットとすると，１０２４ワードに対する差分
計算が発生し、１６ユニット（大きさ１６ワード）の変
更が検出される。したがって、この場合には、変更され
たユニットの集合を転送するには、前記ユニットの集合
と、各ユニットのページ上の位置を示す１６個の識別デ
ータが必要となる。

【００２２】一方、６４ワードのユニットとすると、１
ユニットの真ん中で１ワード変更されているとした場合
には、５１２ワードに対する差分計算が発生し、１６ユ
ニット（大きさ１０２４ワード）の変更が検出される。
したがって、この場合には、変更されたユニットの集合
を転送するには、前記ユニットの集合と、各ユニットの
ページ上の位置を示す１６個の識別データが必要とな
る。

【００２３】したがって、ユニットのページ上の位置を
示す識別データとして１ワードが必要であるとすると、
１ワードのユニットの場合には、３２ワードが転送され
る一方、６４ワードのユニットの場合には１０４０ワー
ドが転送されることとなり、データ転送コストでは、６
４ワードのユニットが１ワードのユニットの３２倍かか
っている。したがって、データ計算コストでは，６４ワ
ードのユニットの場合の方が１ワードのユニットの場合
の１/２となっているものの、データ計算コストとデー
タ転送コストとを併せて考えた場合には、１ワードのユ
ニットの方が優位な傾向となる。

【００２４】また、ページ差分格納方法を採用している
場合において、ページ適用操作と、ページ読み出し操作
とを行うことを考えると、いずれの操作時にもログファ
イルに格納されている各ユニットに対してページ上の位
置を解析するといった処理を伴っているため、ユニット
の数が多くなればなるほど、いずれの操作においても効
率が悪くなってしまう。

【００２５】上記した問題に対して、文献１には、ペー
ジ単位で管理を行うデータベースに対しては何ら記載が
されておらず。また、ログファイルに格納する際の処理
効率を向上することに対しても何ら記載されていない。

【００２６】そこで、本発明は上記した従来の事情に鑑
みなされたもので、ログファイルへのページ格納操作を
使い分けて行うことにより、ページ格納操作、ページ適
用操作、ページ読みだし操作等といったログ管理処理を
効率よく行うことのできるデータベース管理システムを
提供することを目的としている。

【００２７】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために本発明の請求項１に係るデータベース管理システ
ムは、データベースをページ単位に管理し、ページに対
する変更の情報をログファイルとして管理するデータベ
ース管理システムにおいて、ユニットの大きさ指定を受
け付ける入力手段と、指定に従ってページをユニットに
分割する分割手段と、前記ページ中のユニット毎に変更
があったか否かを判定する判定手段と、変更があったと
判定されたことに基づいて変更のあったユニットをログ
ファイルに格納する差分格納手段と、を備えたことを特
徴とする。

【００２８】上記した請求項１に係るデータベース管理
システムでは、入力手段が受け付けた大きさ指定に従っ
て、分割手段がページをユニットに分割し、判定手段が
前記ページ中のユニット毎に変更があったか否かを判定
する。そして、差分格納手段が変更があったと判定され
たユニットをログファイルに格納する。したがって、適
切な大きさのユニットでページ格納操作を行うことがで
き、ページ格納操作の処理効率が向上できる。

【００２９】本発明の請求項２に係るデータベース管理
システムは、データベースをページ単位に管理し、ペー
ジに対する変更の情報をログファイルとして管理するデ
ータベース管理システムにおいて、ページをユニットに
分割する分割手段と、前記ページ中のユニット毎に変更
があったか否かを判定する判定手段と、ページ中の所定
数のユニットをまとめた領域毎に変更のあったユニット
の集合をログファイルに格納する際のデータの大きさと
所定の大きさとを比較する比較手段と、前記データの大
きさが前記所定の大きさ以下であることに基づいて、当
該ユニットの集合をログファイルに格納する差分格納手
段と、前記データの大きさが前記所定の大きさを超える
ことに基づいて、前記領域に含まれるすべてのユニット
を一括してログファイルに格納する領域格納手段と、を
備えたことを特徴とする。

【００３０】上記した請求項２に係るデータベース管理
システムでは、分割手段がページをユニットに分割し、
判定手段がページ中のユニット毎に変更があったか否か
を判定し、比較手段がページ中の所定数のユニットをま
とめた領域毎に変更のあったユニットの集合をログファ
イルに格納する際のデータの大きさと所定の大きさとを
比較する。そして、前記データの大きさが前記所定の大
きさ以下であることに基づいて、差分格納手段が当該ユ
ニットの集合をログファイルに格納する一方、前記デー
タの大きさが前記所定の大きさを超えることに基づい
て、領域格納手段が前記領域に含まれるすべてのユニッ
トを一括してログファイルに格納する。

【００３１】したがって、ユニットの集合をログファイ
ルに格納する際のデータが所定の大きさ以下の場合、す
なわち、ページの比較的狭い範囲で変更処理が行われて
いる場合と、ユニットの集合をログファイルとして格納
する際のデータが所定の大きさを超える場合、すなわ
ち、ページの比較的広い範囲で変更処理が行われている
場合と、によって処理効率のよいページ格納操作を適切
に切り替えることができ、ページ格納操作の処理効率を
向上させることができる。

【００３２】本発明の請求項３に係るデータベース管理
システムは、データベースをページ単位に管理し、ペー
ジに対する変更の情報をログファイルとして管理するデ
ータベース管理システムにおいて、ページをユニットに
分割する分割手段と、前記ページ中のユニット毎に変更
があったか否かを判定する判定手段と、ページ中の所定
数のユニットをまとめた領域毎に変更のあったユニット
の数と所定の数とを比較する比較手段と、前記変更のあ
ったユニットの数が前記所定の数以下であることに基づ
いて、当該ユニットの集合をログファイルに格納する差
分格納手段と、前記変更のあったユニットの数が前記所
定の数を超えることに基づいて、前記領域に含まれるユ
ニットを一括してログファイルに格納する領域格納手段
と、を備えたことを特徴とする。

【００３３】上記した請求項３に係るデータベース管理
システムでは、分割手段がページをユニットに分割し、
判定手段がページ中のユニット毎に変更があったか否か
を判定し、比較手段がページ中の所定数のユニットをま
とめた領域毎に変更のあったユニットの数と所定の数と
を比較する。そして、前記変更のあったユニットの数が
前記所定の数以下であることに基づいて、差分格納手段
が当該ユニットの集合をログファイルに格納する一方、
前記変更のあったユニットの数が前記所定の数を超える
ことに基づいて、領域格納手段が前記領域に含まれるユ
ニットを一括してログファイルに格納する。

【００３４】したがって、ユニットの数が所定の数を超
える場合、すなわち、このままではページ適用操作又は
ページ読み出し操作を行う際に、ログファイルに格納さ
れている各ユニットに対してページ上の位置を解析する
といった処理が多くなってしまう場合には、領域に含ま
れるユニットを一括してログファイルに格納するため
に、ページ適用操作又はページ読み出し操作時の処理を
抑えることができる。

【００３５】本発明の請求項４に係るデータベース管理
システムは、請求項２又は請求項３に記載したデータベ
ース管理システムにおいて、さらに、前記ユニットの大
きさ又は前記領域の大きさの少なくともいずれか一つの
指定を受け付ける入力手段を備えたことを特徴とする。

【００３６】上記した請求項４に係るデータベース管理
システムでは、入力手段がユニットの大きさ又は領域の
大きさの少なくともいずれか一つの指定を受け付ける。
したがって、ユニットの大きさ又は領域の大きさの少な
くともいずれか一方を適切に変更することができ、ログ
管理処理の処理効率が向上できる。

【００３７】ここで、請求項１又は請求項４に記載し
た、ユニットの大きさ指定、或いは、領域の大きさ指定
としては、例えば、データベースシステム毎にデータベ
ースを使用する応用の特性に基づいて指定する。又は、
データベースファイルやページの集まりであるセグメン
ト毎に該データベースファイルやセグメントに格納され
るデータの特性に基づいて指定する。又は、個々のペー
ジ格納操作毎や、複数のページを操作するトランザクシ
ョン毎にページの一部分を調べることによって局所性を
判定し、当該判定結果に基づいてページ毎に指定する等
といったものがある。

【００３８】

【発明の実施の形態】本発明に係るデータベース管理シ
ステムの一実施例を図１を参照して説明する。このデー
タベース管理システムは、データベースファイル１をペ
ージ単位で管理するサーバプロセスｓと、データベース
ファイル１の内容をページ単位に受け取って処理を行う
クライアントプロセスｃと、を備えている。

【００３９】サーバプロセスｓは、データベースファイ
ル１と、データベースファイル１のページに対する変更
の情報を保持するログファイル２と、データベースファ
イル１及びログファイル２とメモリとの間の読み出し及
び書き込み処理を行うディスク入出力部３と、メモリ
（ページバッファ）上においてデータベースファイル１
の内容をページ単位で管理するページバッファ管理部４
と、ログファイル２を管理するログ管理部５と、データ
ベースファイル１に対する複数の処理を並行制御するト
ランザクション管理部６と、クライアントプロセスｃと
のデータの送受信を行う通信管理部７と、を備えてい
る。

【００４０】クライアントプロセスｃは、サーバプロセ
スｓとのデータの送受信を行う通信管理部８と、サーバ
プロセスｓから受け取ったデータベースファイル１の内
容をページ単位で管理するページバッファ管理部９と、
データベースファイル１のページとデータベースファイ
ル１のデータ及びデータの操作手続を有するオブジェク
トとを対応させて管理するオブジェクト管理部１０と、
オブジェクトを使用して処理を行う応用プログラム１１
と、を備えている。

【００４１】次に、上記したデータベース管理システム
のログ管理部５を中心として実行されるログ方式の機能
構成を図２を参照して説明する。なお、同図は、ログ管
理部５の指示によって供働する機能、例えば、ディスク
入出力部３によるデータベースファイル１及びログファ
イル２に関する書き込み処理及び読み込み処理等につい
ては、ログ管理部５の機能に含めて表示している。

【００４２】ログ管理部５は、変更のあったページの変
更情報をログファイル２へ格納する操作（ページ格納操
作）を行うページ格納操作部５ａと、ログファイル２に
格納されたページの変更情報をデータベースファイル１
へ適用する操作（ページ適用操作）を行うページ適用操
作部５ｂと、データベースファイル１及びログファイル
２に格納されたページの変更情報に基づいてページを読
み出す操作（ページ読み出し操作）を行うページ読みだ
し操作部５ｃと、ログファイル２中の変更ページの情報
（ログレコード）を管理する変更ページ管理テーブル５
ｄと、ページを分割するユニットの大きさ（差分単位）
を格納する差分単位格納部５ｅと、ページ格納操作の方
法を切り替える所定の大きさ（変更量しきい値）を格納
するページ変更量しきい値格納部５ｆと、を備えてい
る。

【００４３】ページ格納操作部５ａは、本発明の中心部
分であり、図３に示すように、差分単位（ユニットの大
きさ）を受け付ける入力手段３１と、変更のあったペー
ジをユニットに分割する分割手段３２と、ユニット毎に
変更があるか否かを判定する判定手段３３と、ページ
（領域）中の変更のあったユニットの集合に各ユニット
のページ内の位置を識別する識別データを加えた差分デ
ータの大きさと変更量しきい値とを比較する比較手段３
４と、差分データの大きさが変更量しきい値を以下であ
ることに基づいて、変更のあったユニットの集合をログ
ファイル２に格納する差分格納手段３５と、差分データ
の大きさが変更量しきい値を超えることに基づいて、前
記ページに含まれるユニットを一括してログファイル２
に格納するページ格納手段（領域格納手段）３６と、を
備えている。

【００４４】判定手段３３は、分割手段３２によって分
割されたユニット毎に変更されたか否かを判定し、変更
されている場合には、当該ユニットを比較手段３４に渡
す。比較手段３４は、判定手段３３に渡されたユニット
の集合に各ユニットのページ内の位置を表す識別データ
を加えた差分データをメモリ上に作成し、当該差分デー
タの大きさと変更量しきい値格納部５ｆに格納された変
更量しきい値とを比較する。そして、１ページに対応す
る差分データの大きさが変更量しきい値以下である場合
には、差分格納手段３５に結果を通知する一方、差分デ
ータの大きさが変更量しきい値を超えている場合には、
ページ格納手段３６に結果を通知する。

【００４５】ここで、比較手段３４によって求められる
差分データは、例えば図４に示すようにページが変更さ
れている場合には、変更のあったユニット１、３、４、
６に各ユニットのページ内の位置を表す識別データが付
されたものとなる。なお、複数のユニットが連続する場
合には、連続するユニットの位置を表す識別データをま
とめている。

【００４６】差分格納手段３５は、比較手段３４によっ
て差分データの大きさが変更量しきい値以下であると通
知されたことに基づいて、差分データに、当該差分デー
タを識別するためのヘッダ部を付加したログレコードを
ログファイル２へ格納する。例えば、図４に示す変更ペ
ージがあった場合には、図５（ａ）に示すログレコード
となる。なお、差分格納手段３５によって格納されるロ
グレコードのヘッダ部は、ページを変更したトランザク
ションの識別子と、当該ページを有するデータベースフ
ァイル１の識別子と、データベースファイル１内の当該
ページの位置（オフセット）と、当該ログレコードに対
する処理操作の指定”変更ページ差分操作”と、を備え
ている。

【００４７】ページ格納手段３６は、比較手段３４によ
って差分データの大きさが変更量しきい値を超えると通
知されたことに基づいて、変更されたページ全体のデー
タに当該ページデータを識別するためのヘッダ部を付加
したログレコードをログファイル２へ格納する。例え
ば、図４に示す変更ページがあった場合には、図５
（ｂ）に示すログレコードとなる。また、本実施例で
は、ページ格納手段３６は、差分データの大きさが変更
量しきい値を超えると通知されたことに基づいて、直ち
に当該ページに対する判定手段３３による処理及び比較
手段３４による処理を終了させて、無駄な処理を省いて
いる。なお、ページ格納手段３６によって格納されるロ
グレコードのヘッダ部は、当該ログレコードに対する処
理操作の指定が”変更ページ単位操作”となっている以
外は、差分格納データ３５によって格納されるログレコ
ードと同様な内容のものとなっている。

【００４８】変更ページ管理テーブル５ｄは、ログファ
イル２に格納されているログレコードを管理するメモリ
上のテーブルであり、ページと、当該ページを変更した
トランザクションの識別子と、当該ページに関するログ
レコードのログファイル２上の位置とを対応させて保持
する。例えば、データベース管理システムの起動時にお
いてログファイル２がある場合には、ログファイル２に
格納されている情報からテーブルが構成され、以後のペ
ージ操作が行われる度に更新される。

【００４９】差分単位格納部５ｅは、ページ格納操作部
５ａの入力手段３１によって入力された差分単位を格納
する領域である。ページ変更量しきい値格納部５ｆは、
差分データを含むログレコードをログファイルに格納す
るか、ページ全体のデータを含むログレコードをログフ
ァイルに格納するかの判断の基準となる変更量しきい値
を格納する領域であり、本実施例では、変更量しきい値
を１ページの大きさとしている。

【００５０】次に、上記したログ格納操作部５ａによる
ページ格納操作の動作を図６を参照して説明する。この
ページ格納操作は、例えば、ページを変更したトランザ
クションが正常終了した場合や、ページを変更したトラ
ンザクションに対して、現時点のページの状態を保存す
ためのチェックポイント操作が呼び出された場合や、メ
モリ上においてページを保持する領域が不足してページ
の追い出しが必要となった場合等に行われる。

【００５１】まず、分割手段３２は、変更されたページ
に該当する変更前のページをメモリ上に読み出す（ステ
ップＳ１）。そして、分割手段３２は差分単位格納部５
ｅから差分単位を取得する一方、判定手段３３はページ
変更量しきい値部５ｆから変更量しきい値を取得する
（ステップＳ２）。

【００５２】次いで、比較手段３４が変更ページに対す
るログレコードの領域をメモリ上に確保し、当該ログレ
コードのヘッダ部に、ページを変更したトランザクショ
ンの識別子と、ページの属するデータベースファイルの
識別子と、ページのデータベースファイル中のオフセッ
トを設定する（ステップＳ３）。そして、分割手段３２
がメモリ上の変更前のページと変更後のページとを前記
取得した差分単位に従って分割し、判定手段３３が変更
後のページ中の前記分割されたユニットが変更されたか
否かを判定する（ステップＳ４）。

【００５３】ユニットが変更されていると判定された場
合には、比較手段３４が当該ユニットと、当該ユニット
のページ内の位置を表す識別データと、をログレコード
に差分データとして追加し（ステップＳ５）、現時点で
の差分データの大きさと前記取得した変更量しきい値と
を比較する（ステップＳ６）。

【００５４】一方、ユニットが変更されていないと判定
された場合、又は、現時点での差分データの大きさが変
更量しきい値以下の場合には、次のユニットの組につい
て上記した処理を繰り返し（ステップＳ４〜Ｓ６）、ペ
ージ内のすべてのユニットに対して処理を行う（ステッ
プＳ７）。そして、すべてのユニットに対して処理を行
った場合には、差分格納手段３４がログレコードのヘッ
ダ部の処理操作の指定を”変更ページ差分操作”に設定
し（ステップＳ８）、ログレコードをログファイル２に
格納するとともに、当該変更ページ管理テーブル５ｄに
ログレコードの情報を登録する（ステップＳ９）。

【００５５】一方、現時点での差分データが変更量しき
い値を超える場合には、ページ格納手段３６が当該ペー
ジ中の後続するユニットに対する判定手段３３及び比較
手段３４による処理を終了させ、直ちに変更後のページ
全体をログレーコード内の差分データに上書きし（ステ
ップＳ１０）、ログレコードのヘッダ部の処理操作の指
定を”変更ページ単位操作”に設定し（ステップＳ１
１）、ログレコードをログファイル２に格納するととも
に、当該変更ページ管理テーブル５ｄにログレコードの
情報を登録する（ステップＳ９）。

【００５６】したがって、通常は差分データを含むログ
レコードをログファイル２に格納しておき、変更量しき
い値を超える場合、すなわち、差分データを含むログレ
コードを格納すると効率が悪い場合には、ページ単位の
ログレコードをログファイルとして格納することによっ
て効率を向上することができる。なお、このようにペー
ジ単位のログレコードを格納した場合には、後述するペ
ージ適用操作、ページ読み出し操作においても操作効率
が向上する。

【００５７】ここで、上記したページ格納操作によって
格納されたログファイル２中の変更情報をデータベース
ファイル１中のページに適用するページ適用操作を図７
を参照して説明する。なお、このページ適用操作は、ペ
ージ適用操作部５ｂによってトランザクションが正常終
了した以後の任意の時点で行われ、ページ適用操作の対
象となるログレコードは、変更ページ管理テーブル５ｄ
中の要素を順に対象とする又は、ログファイル２の先頭
から順に走査することで得られる。

【００５８】まず、ログファイル２からページ適用操作
対象のログレコードをメモリ上に読み出し（ステップＳ
１２）、当該ログレコードのヘッダ部からトランザクシ
ョン識別子を取得し、当該トランザクションが正常終了
しているか否かを判定する（ステップＳ１３）。正常終
了してなければ、データベースファイル１に適用するこ
とはないので処理を終了する。

【００５９】一方、正常終了している場合には、ログレ
コードのヘッダ部の処理操作の指定を取得する（ステッ
プＳ１４）。そして、処理操作指定が”変更ページ単位
操作”の場合には、ログレコードのページ全体をヘッダ
部に基づいてデータベースファイル１の該当するオフセ
ットの位置に書き込む（ステップＳ１５）。

【００６０】一方、処理操作指定が”変更ページ差分操
作”の場合には、差分単位格納部５ｅから差分単位を取
得し（ステップＳ１６）、当該差分単位に基づいて、ロ
グレコードの差分データの先頭から順に、更新されたユ
ニットの識別データとユニットとを把握し、当該ユニッ
トのデータを、ヘッダ部に指定されたデータベースファ
イル１のオフセットに位置するページの識別データに基
づいた位置にユニットを書き込み（ステップＳ１７）、
すべての差分データに対してユニットの書き込みが終わ
るまで処理（ステップＳ１７）を繰り返し行う（ステッ
プＳ１８）。

【００６１】次に、データベースファイル１のページを
メモリ上へ読み出す際に利用されるページ読み出し操作
部５ｃによるページ読み出し操作を図８を参照して説明
する。なお、このページの読み出し操作は、応用プログ
ラム１１から起動される操作によって、ページの読み出
し若しくは書き込みが必要となった場合や、例えば、変
更前のページの状態を得る場合などに行われる。

【００６２】まず、変更ページ管理テーブル５ｄ中に読
み出し対象のページに関するログレコードの情報が存在
するかを否かを判定する（ステップＳ１９）。読み出し
対象のページに関するログレーコード情報が存在する場
合には、ログファイルから当該ページに関するログレコ
ードをログファイル２からメモリ上に読み出し（ステッ
プＳ２０）、ログレコードのヘッダ部からトランザショ
ン識別子を取得し、当該トランザクションが正常終了し
ているか、若しくはページの読み出しを要求しているト
ランザクションであるか否かを判断する（ステップＳ２
１）。

【００６３】トランザクションが上記した条件を満足す
る場合には、当該ログレコードのヘッダ部の処理操作指
定を取得し（ステップＳ２２）、”変更ページ単位操
作”の場合には、ログレコードのページ全体をメモリ上
のページ読み出し領域に書き込む（ステップＳ２３）。

【００６４】一方、処理操作指定が”変更ページ差分操
作”の場合には、差分単位格納部５ｅから差分単位を取
得し（ステップＳ２４）、メモリ上のページ読み出し領
域に既にデータベースファイル１から読み出し対象のペ
ージ全体が書き込まれているか否かを検出し（ステップ
Ｓ２５）、書き込まれていない場合には、データベース
ファイル１から読み出し対象のページ全体をページ読み
出し領域にロードする（ステップＳ２６）。

【００６５】そして、ログレーコードの差分データから
前記差分単位に従ってユニット及び当該ユニットのペー
ジ中の位置を把握し、ページ読み出し領域に読み出され
ている読み出し対象のページの該当する位置にユニット
を上書きし（ステップＳ２７）、差分データ中のすべて
のユニットに対して処理を繰り返す（ステップＳ２
８）。

【００６６】ログレコードのヘッダ部のトランザクショ
ン識別子に該当するトランザクションが正常終了してい
ない、又は、ページの読み出しを要求していない場合、
又はログレコードに基づいてページの読み出し領域にデ
ータを読み出した場合には、現在処理したログレコード
が読み出し対象のページに関するログファイル２中の最
新のログレコードであるか否かを検出し（ステップＳ２
９）、最新のログレコードでない場合には、上記した処
理（ステップＳ２０〜Ｓ２９）を繰り返し行う。一方、
最新のログレコードである場合には、読み出し対象のペ
ージ全体がページ読み出し領域に書き込まれているか否
かを確認して（ステップＳ３０）、操作を終了する。

【００６７】なお、読み出し対象のページのデータがロ
グファイル中にない場合、又は、ログレコードによって
処理を行った後に、読み出し対象のページ全体が読み出
し領域に書き込まれていない場合には、データベースフ
ァイル１から読み出し対象のページをメモリ上の読み出
し領域にロードする（ステップＳ３１）。

【００６８】なお、上記した実施例において、比較手段
３５及びページ格納手段３６を備えない場合であって
も、入力手段３１によってユニットの大きさを、例え
ば、データベースファイル１の特性にあった適切な大き
さに変更することができるので、ページ格納操作の処理
効率を向上することができる。

【００６９】なお、上記した実施例では、所定数のユニ
ットをまとめた領域としてページを用いていたが、領域
としてはページに限らず、例えば、１０個のユニットを
まとめたものを用いることもできる。なお、上記した実
施例では、変更量しきい値として、領域の大きさを用い
ていたが、例えば、データの転送が迅速に行われる環境
においては、領域の大きさ未満の大きさを変更量しきい
値としたほうがより望ましい場合もあり、変更量しきい
値としては、変更量しきい値による比較を行う時点で、
領域を一括してログファイルとした方が、変更のあった
ユニットの集合をログファイルとして格納するより効率
が良いといった状態での変更のあったユニットの集合に
関するしきい値が望ましい。

【００７０】なお、上記した実施例では、入力手段３１
はユニットの大きさの指定を受け付けて、適切な大きさ
にユニットを変更できるようにしていたが、所定数のユ
ニットをまとめた領域の大きさの指定を受け付けるよう
にして、領域の大きさについても適切に大きさを変更で
きるようにしてもよい。なお、ユニットの大きさ又は、
領域の大きさが予め設定されている場合には、設定され
ている大きさについては、必ずしも入力手段３１が大き
さの指定を受け付ける必要はない。したがって、前記両
方の大きさが予め設定されている場合には、入力手段３
１を備えずともよい。

【００７１】なお、上記した実施例において、ページ変
更量しきい値格納部５ｆに格納する変更量しきい値とし
て所定のユニット数を設定し、比較手段３４をページ中
の変更のあったユニットの数と前記所定の数とを比較す
るようにし、差分格納手段を前記変更のあったユニット
の数が前記所定の数以下であることに基づいて、当該ユ
ニットの集合をログファイルに格納させるようにし、ペ
ージ格納手段３６を前記変更のあったユニットの数が前
記所定の数を超えることに基づいて、ページを全体をロ
グファイル２に格納させるようすれば、上記したページ
適用操作及びページ読み出し操作において、操作の効率
を向上することができる。

【００７２】すなわち、ログレコードに含まれるユニッ
トの数を所定値以下に抑えることができるため、ページ
適用操作及びページ読み出し操作において、ログレコー
ドから各ユニットを把握し、当該ユニットのページ中の
位置を把握して、ページの該当する位置を解析して書き
込むといった処理を抑えることができる。

【００７３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
に係るデータベース管理システムでは、ユニットの大き
さを指定できるようにしたために、適切な大きさのユニ
ットでページ格納操作を行うことができ、ページ格納操
作の処理効率が向上できる。また、本発明の請求項２に
係るデータベース管理システムでは、ページ中の所定数
のユニットをまとめた領域毎に変更のあったユニットの
集合をログファイルに格納する際のデータの大きさと所
定の大きさとを比較して、比較結果によってページ格納
操作を切り替えるようにしたために、効率のよいページ
格納操作を選択して行うことができる。

【００７４】また、本発明の請求項３に係るデータベー
ス管理システムでは、ページ中の所定数のユニットをま
とめた領域毎に変更のあったユニットの数と所定の数と
を比較し、比較結果によってページ格納操作を切り替え
るようにしたために、ページ適用操作及びページ読み出
し操作の操作効率を向上させることができる。また、本
発明の請求項４に係るデータベース管理システムでは、
請求項２又は請求項３に記載したデータベース管理シス
テムにおいて、さらに、前記ユニットの大きさ又は前記
領域の大きさの少なくともいずれか一つの指定を受け付
けるようにしたために、ユニットの大きさ又は領域の大
きさの少なくともいずれか一方を適切に変更することが
でき、ログ管理処理の処理効率が向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ページサーバアーキテクチャを利用するとと
もに、ログ方式を実行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係るログ管理部の機能構
成図である。

【図３】 本発明の一実施例に係るページ格納操作部の
機能構成図である。

【図４】 変更されたページの変更前及び変更後の状況
を表す図である。

【図５】 本発明の一実施例に係るログレコードの形式
を説明する図である。

【図６】 本発明の一実施例に係るページ格納操作を説
明するフローチャートである。

【図７】 本発明の一実施例に係るページ適用操作を説
明するフローチャートである。

【図８】 本発明の一実施例に係るページ読み出し操作
を説明するフローチャートである。

【図９】 ログ管理方式におけるページの流れを説明す
る図である。

【符号の説明】

１・・・データベースファイル、 ２・・・ログファイ
ル、４ａ・・メモリ（ページバッファ）、５・・・ログ
管理部、 ５ａ・・ページ格納操作部、３１
・・入力手段、 ３２・・分割手段、３３
・・判定手段、 ３４・・比較手段、３
５・・差分格納手段、 ３６・・領域格納手
段（ページ格納手段）、

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 データベースをページ単位に管理し、ペ
   ージに対する変更の情報をログファイルとして管理する
   データベース管理システムにおいて、 ユニットの大きさ指定を受け付ける入力手段と、 指定に従ってページをユニットに分割する分割手段と、 前記ページ中のユニット毎に変更があったか否かを判定
   する判定手段と、 変更があったと判定されたことに基づいて変更のあった
   ユニットをログファイルに格納する差分格納手段と、を
   備えたことを特徴とするデータベース管理システム。
2. 【請求項２】 データベースをページ単位に管理し、ペ
   ージに対する変更の情報をログファイルとして管理する
   データベース管理システムにおいて、 ページをユニットに分割する分割手段と、 前記ページ中のユニット毎に変更があったか否かを判定
   する判定手段と、 ページ中の所定数のユニットをまとめた領域毎に変更の
   あったユニットの集合をログファイルに格納する際のデ
   ータの大きさと所定の大きさとを比較する比較手段と、 前記データの大きさが前記所定の大きさ以下であること
   に基づいて、当該ユニットの集合をログファイルに格納
   する差分格納手段と、 前記データの大きさが前記所定の大きさを超えることに
   基づいて、前記領域に含まれるすべてのユニットを一括
   してログファイルに格納する領域格納手段と、を備えた
   ことを特徴とするデータベース管理システム。
3. 【請求項３】 データベースをページ単位に管理し、ペ
   ージに対する変更の情報をログファイルとして管理する
   データベース管理システムにおいて、 ページをユニットに分割する分割手段と、 前記ページ中のユニット毎に変更があったか否かを判定
   する判定手段と、 ページ中の所定数のユニットをまとめた領域毎に変更の
   あったユニットの数と所定の数とを比較する比較手段
   と、 前記変更のあったユニットの数が前記所定の数以下であ
   ることに基づいて、当該ユニットの集合をログファイル
   に格納する差分格納手段と、 前記変更のあったユニットの数が前記所定の数を超える
   ことに基づいて、前記領域に含まれるすべてのユニット
   を一括してログファイルに格納する領域格納手段と、を
   備えたことを特徴とするデータベース管理システム。
4. 【請求項４】 請求項２又は請求項３に記載したデータ
   ベース管理システムにおいて、 さらに、前記ユニットの大きさ又は前記領域の大きさの
   少なくともいずれか一つの指定を受け付ける入力手段を
   備えたことを特徴とするデータベース管理システム。