JPS5897742A - Retrieving device - Google Patents

Retrieving device

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JPS5897742A
JPS5897742A JP56195535A JP19553581A JPS5897742A JP S5897742 A JPS5897742 A JP S5897742A JP 56195535 A JP56195535 A JP 56195535A JP 19553581 A JP19553581 A JP 19553581A JP S5897742 A JPS5897742 A JP S5897742A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
key
search
retrieving
data
host computer
Prior art date
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Pending
Application number
JP56195535A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Watanabe
泰弘 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP56195535A priority Critical patent/JPS5897742A/en
Publication of JPS5897742A publication Critical patent/JPS5897742A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/90Details of database functions independent of the retrieved data types
    • G06F16/901Indexing; Data structures therefor; Storage structures
    • G06F16/9027Trees

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Information Retrieval, Db Structures And Fs Structures Therefor (AREA)

Abstract

PURPOSE:To simplify the transmission of data between a host computer and the auxiliary storage devices and to improve the processing capacity, by adding a binary tree (B-tree) retrieving function to the auxiliary storage devices which are connected to the host computer. CONSTITUTION:A host computer 11 contains a main storage device 12 and a central processor 13 and connected to plural auxiliary storage devices 15 via a common data bus 14. Each device 15 is provided with a control part 21 and a storing part 22. With a retrieving instruction given from the computer 11, the part 21 compares its retrieving key with the node data of the B-tree stored in the part 22 and performs the retrieving. Thus the computer 11 can obtain the result of retrieving just by transferring the retrieving key and an retrieving instruction to the device 15. Thus the computer 11 is not occupied, and as a result the efficiency of operation is improved.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、情報検索装置、特にB −treeを用いた
データ管理手法を実現する検索装置に関するものである
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an information retrieval device, and particularly to a retrieval device that implements a data management method using B-trees.

情報処理装置において、対象となるデータの大容量化お
よびデータの内容による自由な検索など高速処理の必要
性によってデータ管理の要求が高まっている。この中で
B −tree (Binary tree )はデー
タ管理の有用な手法であり、データの索引編成として広
く採用されており、データベース管理システムに於いて
も、転置ファイルなど高速検索を前提として、B−1r
・・およびその修正された手法が多く用いられている@ ここで、B−treeとは、各WI(is@d@)にk
lllp分麩ポイ分身ポインタ/)個のキーが格納され
て、kの上限をmとすればkの最小値がm/aとなるよ
うな木(tree )構造である。ただしII (l@
af )の節での分岐ポインタは空であり、根幹節(t
o・t)の最小分岐数はコである。このようなり−1r
・・をm次のB−tr・・と呼ぶ。
2. Description of the Related Art In information processing devices, demands for data management are increasing due to the need for high-speed processing such as an increase in the capacity of target data and free search based on data contents. Among these, B-tree (Binary tree) is a useful method for data management and is widely adopted as an index organization for data.In database management systems, B-tree (Binary tree) is also used on the premise of high-speed searches such as transposed files. 1r
...and its modified method are often used.@Here, B-tree means that each WI (is@d@) has k
It has a tree structure in which keys are stored such that if the upper limit of k is m, the minimum value of k is m/a. However, II (l@
The branch pointer at the node in the root node (t
The minimum number of branches of o.t) is ko. Like this -1r
... is called m-th order B-tr.

lit図に亭次のB−tr・・の例を示すが、ここで、
節/内の数字はキー値を示し、キーの両側には分岐ポイ
ンターが格納されている。各節lの構成は全て同じであ
り、キーはキー値の昇順に並べられている。分岐ポイン
タコの指す節lには、その分岐ポインタコの左側のキー
より大きく、右側のキーより小さいキーが格納されてい
るが、葉に於ルλては分岐ポインターは空である。さら
に、B−tr・・は根幹節から葉に至るレベルが同一で
あるように保持される。このような構成により、ある特
定のキーへ到達する最悪アクセス回数をレベル数とし、
格納域の使用効率を1以上に保証している。B−tr・
・の基本的操作はキーの検索、追加、削除であるが、そ
のために必ず上述の構造を保持するように操作される。
The lit diagram shows an example of Teiji's B-tr..., where,
The numbers in the clause / indicate key values, and branch pointers are stored on both sides of the key. The structure of each node l is the same, and the keys are arranged in ascending order of key values. The node l pointed to by the branch pointer octopus stores a key greater than the key on the left side of the branch pointer octopus and smaller than the key on the right side of the branch pointer octopus, but at leaf λ, the branch pointer is empty. Furthermore, B-tr... is maintained at the same level from the root node to the leaves. With this configuration, the worst number of accesses to reach a certain key is defined as the number of levels,
Storage area usage efficiency is guaranteed to be 1 or higher. B-tr・
The basic operations of . are to search, add, and delete keys, and for this purpose, the above-mentioned structure is always maintained.

このような情報検索によりデータ管理を行う情報処理装
置においては、主記憶装置の他にB−tr・・の各節を
記憶した補助記憶装置を有し、B−tr@eの基本操作
を実現する場合、一般的に補助記憶装置はデータの読み
出し、書込み機能を有し、中央処理装置はB−trve
の各節を補助記憶装置から主記憶装置へ読出して操作し
、必要に応じて補助記憶装置へ書込む。しかしながら、
従来のこのような方式では、データ検索性能、情報処理
装置の中央処理装置の演算速度、主記憶装置のサイズ及
び主記憶装置と補助記憶装置間のデータ転送速度に依存
しデータ管理に要求される機能が高まるにつれ、上述の
資源の制約から充分な性能が得られないことが多くなっ
ている。また、データ管理による中央処理装置、主記憶
装置の専有率が高まり、情報処理装置全体としてのスル
ープット、レスポンスタイム等が不充分となることも多
い。
In addition to the main memory, an information processing device that manages data through information retrieval has an auxiliary memory that stores each section of B-tr... to realize the basic operations of B-tr@e. In general, the auxiliary storage device has data reading and writing functions, and the central processing unit has B-trve
Each section is read from the auxiliary storage to the main storage, manipulated, and written to the auxiliary storage as necessary. however,
In this conventional method, the requirements for data management depend on the data retrieval performance, the calculation speed of the central processing unit of the information processing device, the size of the main storage device, and the data transfer speed between the main storage device and the auxiliary storage device. As functionality increases, sufficient performance is often not achieved due to the resource constraints described above. Furthermore, the exclusive use rate of the central processing unit and main storage device due to data management increases, and the throughput, response time, etc. of the information processing device as a whole often become insufficient.

本発明の目的は、このような従来の欠点を除去し、補助
記憶装置がB−try・の検索を行い、検索結果をホス
ト計算機に転送し得る検−索装置を提供することにある
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to eliminate such conventional drawbacks and provide a search device in which an auxiliary storage device can perform a B-try search and transfer the search results to a host computer.

以下に、図面を参照して本発明の詳細な説明するO 第1図は本発明検索装置の構成の一例を示し、ここで、
//はホスト計算機であり、主記憶装置12と中央処理
装置13とを有し、このホスト計算機//にはデータバ
ス/#を介して補助記憶装置/jを接続する。第3図に
は、この補助記憶装置/jの内部構成を示し、Iは制御
部、nは記憶部である。
The present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of the configuration of the search device of the present invention, where:
// is a host computer, which has a main storage device 12 and a central processing unit 13, and an auxiliary storage device /j is connected to this host computer // via a data bus /#. FIG. 3 shows the internal configuration of this auxiliary storage device /j, where I is a control section and n is a storage section.

さらに制御部Iは、第1図に示すように構成し、ここで
、J/はホスト計算@//から送られてくる検索すべき
キーが格納されるレジスタであり、ホスト計算機//か
らの検索命令により、その検索キーを比較器32に供給
する。この比較@32には記憶部〃に格納しであるB−
tr・・の節データをも供給する。
Furthermore, the control unit I is configured as shown in FIG. 1, where J/ is a register in which the key to be searched sent from the host computer @// is stored, and The search command supplies the search key to the comparator 32. This comparison @32 is stored in the storage unit B-
It also supplies node data of tr.

比較器J2はクロックφλに従ってλつのデータのキー
値を比較する。33.評は比較結果をラッチするための
7リツプ7田ツブであり、第3図示のタイミングT/で
動作する。フリップ70ツブ33は比較結果が等しけれ
ばオン状態となり、7リツプ70ツブ3ダはB−tre
・の節データ中のキー値が大きい場合にオン状態となる
。Bは、クロックφlに従って比較される節データのキ
ーの前の分岐lインタを保持するためのレジスタであり
、36は同じくクロックー−に従って比較される節デー
タのキーの後の分岐ポインタを保持するためのレジスタ
である。
Comparator J2 compares key values of λ pieces of data according to clock φλ. 33. The input is 7 lips and 7 tabs for latching the comparison result, and operates at timing T/ shown in FIG. If the comparison results are equal, the flip 70 knob 33 turns on, and the flip 70 knob 3da turns on.
・It turns on when the key value in the section data is large. B is a register for holding the branch pointer before the key of the node data compared according to the clock φl, and 36 is a register for holding the branch pointer after the key of the node data compared according to the clock φl. This is a register.

なお、クロックφ/は節データVの分岐ポインタjl−
/ 、 j/−λ、・・・に同期して動作する。またタ
イミングT/は比較データの終了に同期する。
Note that the clock φ/ is the branch pointer jl- of the node data V.
It operates in synchronization with / , j/-λ, . Furthermore, timing T/ is synchronized with the end of comparison data.

次に、本発明検索装置において、検索を行う際の処理の
流れを第1図に従って説明する。まずホスト計算機ll
から槽動記憶装置/jに検索キーと検索命令が順次に転
送されると制御部Jのレジスタ31にこの検索キーが格
納され、続いて記憶部nから最初の根幹節データが読み
出されて制御部Jに供給され、データ検索が開始される
(手順T/、Tコ。
Next, the flow of processing when performing a search in the search device of the present invention will be explained with reference to FIG. First, the host computer
When the search key and search command are sequentially transferred from the storage unit /j to the tank dynamic storage device /j, the search key is stored in the register 31 of the control unit J, and then the first root node data is read from the storage unit n. The data is supplied to the control unit J, and the data search is started (procedure T/, Tco.

TJ′)、いま、第7図示のような朧次の根幹節データ
りOが供給されたとすると、分岐メインタフ1−7に同
期してクロックφlが動作して、レジスタ3≦にこの分
岐ポインタ7/−lがラッチされる(手順T参)0分岐
ポインタ7/−/に続いて入来したキー’12−/は比
較器nに供給される。比較器nでは、このキー74−/
の入来に同期して動作するクロックφコによりレジスタ
3/から供給された検索キーと、この入来したキー72
−/との比較を行なう(手順Tj ’)。
TJ'), now if Oboroji's root node data O as shown in Figure 7 is supplied, the clock φl operates in synchronization with the branch main tough 1-7, and the branch pointer 7 is set in register 3≦. /-l is latched (see procedure T) The incoming key '12-/ following the 0 branch pointer 7/-/ is supplied to comparator n. In comparator n, this key 74-/
The search key supplied from the register 3/ by the clock φ operating in synchronization with the input of the key 72 and the input key 72
-/ is performed (procedure Tj').

比較結果が等しければ79ツブ、フシツブnがオンにな
り(手順T7)、これによってIl当キーが検出された
ので検索を終了する。しかるに、入来した節データのキ
ー7J −/が大ならば7リツプ7pツブyがオン状態
になる (手順Tr)。
If the comparison results are equal, 79 and 79 keys are turned on (step T7), and since the corresponding key Il has been detected, the search ends. However, if the key 7J -/ of the incoming clause data is large, the 7 lip 7p key is turned on (step Tr).

ここで、比較器32における比較の終了と同期して次の
分岐ポインタ7/−一が入来して、レジスタ36に格納
される。これにより、レジスタム内に格納されていた分
岐ポインタ7/−/はレジスタBにシフトされて格納さ
れる(手順〒9)。このレジスタnに格納された分岐ポ
インタ7/−lを取り出し(手11T10)、空である
か否かを判定する(手順T//)。
Here, in synchronization with the end of the comparison in the comparator 32, the next branch pointer 7/-1 comes in and is stored in the register 36. As a result, the branch pointer 7/-/ stored in the register is shifted and stored in register B (step 9). The branch pointer 7/-l stored in this register n is retrieved (step 11T10) and it is determined whether it is empty (step T//).

空であるならば、検索が葉の節データに達したことが検
知されて、「YKsJの流れに沿って進み検索を終了す
る。しかるに、空でない場合には、この分岐ポインタ7
/−/によって指示される記憶部n内の節データを読み
出して制御部Iに供給しく手順Tlコ)、再び手順T、
gに戻り、前述した検索動作を繰返す。
If it is empty, it is detected that the search has reached the node data of the leaf, and the search is terminated by proceeding along the flow of YKsJ.However, if it is not empty, this branch pointer 7
The node data in the storage unit n specified by /-/ is read out and supplied to the control unit I.
Return to step g and repeat the search operation described above.

一方、手順T≦においてキー7コーlが小ならばフリッ
プ70ツブn 、 71’がいずれもオフ状態にあり(
手順’f/3 ) 、レジスタ3乙に保持された分岐ポ
インタ71−2を取り出して、前述したようにして次の
節データの検索に移る。このような動作が該当キーが検
出されるか葉に到達するまで繰返されてB−tr@eの
検索が行なわれる。
On the other hand, if the key 7 call l is small in the procedure T≦, both the flips 70 knobs n and 71' are in the off state (
In step 'f/3), the branch pointer 71-2 held in register 3B is taken out and the search for the next node data is started as described above. Such operations are repeated until the corresponding key is detected or a leaf is reached, and the search for B-tr@e is performed.

以上説明したように本発明によれば、補助記憶装置にB
−trs・を検索する機能を付加したので、B−tr@
eを用いたデータ管理を実現する場合、ホスト計算機は
検索キーと検索命令を神助記憶装置に転送するだけで検
索結果が得られる。すなわち、補ホスト計算機の主記憶
装置、中央処理装置等の資源は一際占有されることがな
い。従って、本発明検索装置を適用した情報処理装置に
於いては、スループット、レスポンスタイム等が大幅に
改善される。更に、ホスト計算機と補助記憶装置間を結
ぶパス上のデータ転送量を大幅に減少させることができ
、バスを共有する付加装置が多い場合等においては、本
発明は特に有効である。
As explained above, according to the present invention, B
Since we added the function to search for -trs・, B-tr@
When implementing data management using e, the host computer can obtain search results simply by transferring the search key and search command to the divine assistant storage device. That is, the resources such as the main storage device and central processing unit of the auxiliary host computer are never occupied. Therefore, in an information processing device to which the search device of the present invention is applied, throughput, response time, etc. are significantly improved. Furthermore, the amount of data transferred on the path connecting the host computer and the auxiliary storage device can be significantly reduced, and the present invention is particularly effective when there are many additional devices sharing the bus.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1gはm次のB−treeの例を示すm1iti、第
2図は本発明検索装置の一例を示す構成図、第3図はそ
の補助記憶装置の構成図、第参図はその制御部の構成の
一例を示すブロック図、第一図は同じくその制御部の動
作を説明するためのタイミングチャート、第一図は本発
明の検索の過程を示す7p−チャート、第7図はm次の
節データの構成図である。 /・・・節、        コ・・・分岐ポインタ、
//・・・ホスト計算機、/2・・・主記憶装置、13
・・・中央処理装置、/F・・・データバス、/1・・
・補助記憶装置、   1・・・制御部、n・・・記憶
部、3/・・・レジスタ、3ノ・・・比較器、33・・
・7リツプ70ツブ、3ダ・・・7リツプフロツプ、3
3・・・レジスタ、3ぶ・・・レジスタ、     〃
・・・節データ、!/−/・・−分岐ポインタ、j/−
−?・・・分岐lインタ、jλ−7・・・キー、   
  j2−2・・・キー、φl・・・り胃ツク、   
  φコ・・・クロック、Tl・・・タイミング、70
・・・節データ、7/ −/・・・分岐ポインタ、71
−2・・・分岐ポインタ、7J−/・・・キー、−72
−一・・・キー。 特許出願人 キャノン株式会社 第1図 / 第2図 第3図
Fig. 1g is m1iti showing an example of an m-order B-tree, Fig. 2 is a block diagram showing an example of the search device of the present invention, Fig. 3 is a block diagram of its auxiliary storage device, and Fig. 3 is a block diagram of its control unit. A block diagram showing an example of the configuration, Fig. 1 is a timing chart for explaining the operation of the control section, Fig. 1 is a 7p-chart showing the search process of the present invention, Fig. 7 is an m-order node FIG. 3 is a configuration diagram of data. /...clause, ko...branch pointer,
//...Host computer, /2...Main storage device, 13
...Central processing unit, /F...Data bus, /1...
- Auxiliary storage device, 1...control unit, n...storage unit, 3/...register, 3/...comparator, 33...
・7 lip flop, 3 da...7 lip flop, 3
3...Register, 3bu...Register, 〃
... section data! /-/...-branch pointer, j/-
−? ...branch linter, jλ-7...key,
j2-2...key, φl...ri stomach pain,
φco...clock, Tl...timing, 70
... section data, 7/ -/ ... branch pointer, 71
-2...branch pointer, 7J-/...key, -72
-One...key. Patent applicant: Canon Co., Ltd. Figure 1/ Figure 2 Figure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 検索すべき情報を入力する入力手段および検索命令手段
を有するホスト計算機と、各種情報をB −tr@・の
形態で格納した記憶手段および前記入力手段と前記検索
命令手段とにより前記各種情報を検索する検索手段を有
する補助記憶装置とを具備したことを特徴とする検索装
置。
A host computer having an input means for inputting information to be searched and a search command means, a storage means storing various information in the form of B-tr@, and the input means and the search command means search for the various information. What is claimed is: 1. A search device comprising: an auxiliary storage device having a search means for searching.
JP56195535A 1981-12-07 1981-12-07 Retrieving device Pending JPS5897742A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56195535A JPS5897742A (en) 1981-12-07 1981-12-07 Retrieving device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56195535A JPS5897742A (en) 1981-12-07 1981-12-07 Retrieving device

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Publication Number Publication Date
JPS5897742A true JPS5897742A (en) 1983-06-10

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ID=16342701

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56195535A Pending JPS5897742A (en) 1981-12-07 1981-12-07 Retrieving device

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0689215A (en) * 1992-04-27 1994-03-29 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Computer system for information retrieval and operating method of memory device of system thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0689215A (en) * 1992-04-27 1994-03-29 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Computer system for information retrieval and operating method of memory device of system thereof

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