JPS62187931A - デ−タベ−ス演算装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、リレーショナル・データベース（以下ＲＤＢ
と略す）、システムなどファイルシステムにおいて、デ
ータ転送と同期してＲＤＢ演算を実行するＲＤＢマシン
を設けた際、特にジョイン演算を高速にサポートする装
置、及び、方法に関する。

〔従来の技術〕 データ転送と同期したデータベース（ＤＢ）マシンなど
では、単一テーブルに関する演算は容易に可能であるが
、ジョイン処理は、一方のテーブルのデータをマシン内
に蓄積しなければならないし、かつ、ジョイン操作をＤ
Ｂマシン側で行うとかえってＣＰＵに転送するデータ駄
が増大する可能性がある。しかし、ジョイン処理はＲＤ
Ｂ演算の中でも処理量が多く高速化のニーズの高い処理
である。

これについてはたとえばミツチェル著［コンテントアド
レッサブル・ファイルストア」（Ｍｉｔｃｈｅｌｌ、　
　Ｒ，Ｗ、：　　’Ｃｏｎｔ、ｅｎｊ　　Ａｄｄｒｅｓ
ｓａｂｌｅＦｉｌｅ　　５ｔｏｒｅ’　　　Ｐｒｏｃｅ
ｅｄｉｎｇｓ　　ｏｆ　　０ｎｌｉｎｅＣｏｎｆｅｒｅ
ｎｃｅ　ｏｎ　Ｄａｔ、ａｂｔＩｓｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌ
ｏｇｙ。

Ａｐｒｉｌ　　ｌ　９７６）などに記載されている通り
である。

いわゆるシー・エイ・エフ・ニス（ＣＡＦＳ（Ｃｏｎｔ
、ｅｒ＋ｔ、　Ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ　Ｆｉｌｅ　５
ｈｏｒｅ））などはハツシュ・ビット・アレイ、すなわ
ち、ハツシングを利用したジョイン処理の高速化をサポ
ートを行っている。しかし、ハツシュを用いた場合ジノ
ニウムの発生が問題となる。従って、ジノニウムの発生
の少い関数を選ぶことが必要となるが、これはデータの
値の分布により決定されるため。

実際には、困難である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、ファイルなどＩ１０系ＤＢマシンにおいてデ
ータ転送と同期してジョイン処理の大部分の演算を実行
することによって、ＲＤＢシステムにおけるジョイン処
理の高速化を図るものである。

本発明の目的はファイルなどのＩ１０手段と情報処理装
置間のデータ転送の際にテーブル等のジョイン処理を該
転送と併行して行う新たなマシンを提供することにある
。

〔問題点を解決するための手段〕

ＲＤＢなどのファイルにおけるデータ構成は。

テーブルと呼ばれるマトリクスによって構成される。通
常のファイルのレコードに相当する部分がローと呼ばれ
、フィールドに相当する部分がカラムと呼ばれる。

ＲＤＢにおけるＤＢ演算処理は、単一テーブルに関する
ものと複数テーブルにまたがるものがある。複数テーブ
ルにまたがる処理は、各テーブルのローどうしを結合す
る処理（ジョイン処理）が伴う。

ジョイン処理は通常、テーブルとテーブルをそれぞれの
テーブルのある特定のカラムを共通にして結合する。（
このカラムを結合カラムと呼ぶ。）具体的には、以下の
様な手続きを行う。テーブルｌのカラムａとテーブル２
のカラムｂを結合カラムにして結合処理を行う場合と考
える。テーブル１のあるローのカラムａの値がＡとする
と、このローとテーブル２のカラムｂの値がＡであるロ
ーの集合が結合されることになる。従って、テーブル２
のカラムｂの値がＡであるローの数がｎ個あるとすると
、この結合により新しいｎ個のローができることになる
。（非常に少ないケースではあるが、テーブル２のカラ
ムｂの値がＡ以下の〇−と結合を行うような要求が指定
される場合もある。）以上の処理を、テーブルａのすべ
てのローに関して行うとテーブルの結合処理が終了する
。

以上より、テーブルｌのあるローの結合カラムの値が、
テーブル２の結合カラムの値の集合に含まれない場合、
このローは結合すべきテーブル２のローが存在しないた
め、結合処理を行う必要がないということがわかる。従
って、テーブル１のデータをディスク装置から読み込む
際、テーブル２の結合カラムの集合をＤＢマシン内に蓄
積しておき、テーブル１の結合カラムとの値がこれらの
値の中に含まれるかを判別すればよいことになる。

上記の処理の考え方はＩＣＬ社のＣＡＦＳなどで用いら
れているが、すでに述べたように、この場合に、ハツシ
ング関数を用いているため、ジノニウムが発生するため
充分に効果が上げられない可能性があった。

ここでは、結合カラムの値のそのものを比較する方式を
とる。＋１１−に演算を行うと、テーブル２のＸ、＋１
合カラムの値の数をＮ個とすると１つのローの転送時間
内にＮ個の演算を行う必要があるため、データ転送に追
随してこれらの処理を行うことはむずかしい。しかし、
前もって結合カラムの値の工１′、合をソーティングし
ておけば、２分検索を用いることができるため、演算関
数はＬｏｇ　２Ｎで済むことになる。この場合、Ｎ＝１
０００個でも演算個数はｌＯ個程度である。

従って、専用の２分検索用のハードウェアを設けること
により、この演算を実行する方式をとる。

〔作用〕

ＤＢマシン内に蓄積した１方のテーブルのソートされた
カラムの値の集合を、もう１方のテーブルをディスク装
置から読み出す際、このデータ転送と同期して、２分検
索を行う専用ハードウェアを用い、結合すべきローを選
択する。

通常、Ｄ［３に対する演算要求は、他テーブルのカラム
との条件演算だけでなく同一テーブル内の他のカラムと
の条件演算を同時に指定されることが一般的である。さ
らに、条件を満たしたローの中から特定のカラムを切り
出す要求も指定される。

従って、ＤＢマシンは、上記の２分検索処理とこれらの
処理を並行して実行する機能を持つ必要がある。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図に従い説明する。

本発明は、データ転送と同期してＲＤ［３演算の中のジ
ョイン処理の大半の部分を処理するＤＢマシン、データ
蓄積をした二次記憶装置から主記憶族までのデータ転送
路のいずれかの場所、たとえば、チャネルとｉｔ；ＩＪ
御装置の間に置き、ジョイン処理を高速化するものであ
る。この場合、チャネル。

制御装置の中に上記の処理を実行するＤＩ３マシン機能
を組み込んでもよい。

第１図に、上記ＤＢマシンを有する計算機システムのハ
ードウェア構成図を示す。計算機システ１１は、ＣＰＴ
Ｊ　Ｉ　Ｏ，主記憶装置１１．チャネル＋２．ＤＢマシ
ン１３．制御装置１４，１個以上のディスク装置１５、
から構成される。

本実施例では、二次記憶装置としてディスク装置１５と
したが別に他の装置の場合でも有効である。また、本実
施例では、ＤＢマシン１３をチャネル１２と制御装置１
４の間に置いたが、すでに述べたように、ディスク装置
１５と主記憶装置１１の間の任意の位置に置いてもよく
、また、任意の装置にこのＤＢマシン１３の機能を組み
込んでもよい。また、本実施例では、チャネル１２以下
の構成を１系列にしたが、チャネル＋２．ＤＢマシン１
３．制御装置１４などは計算機システムの中に複数個存
在してよい。

さらに、第］７Ｉ２Ｉに示すように複数のＣＰＵを有す
る計算機システムの場合もある。

第２図には、この計算機システムのソフトウェア構成を
示す。ソフトウェアは、ＣＰＵ１０及び主記憶１１側に
存在する。ソフトウェアは、ＲＤｎの管理を行うＲＤ　
Ｂ　Ｍ　Ｓ　（Ｒｅ１ａｔｉｏｎａｌ　Ｄａｌ、ｔｈｂ
ａｓｅＭａｎａｇｅｍｅｎｔ、　　Ｓｙｓｔｅｍ）　　
　２　０　　、　　　Ｒ１）　　Ｂ　　Ｍ　　Ｓ　　２
　０　　に対してＡＰ（Δｐｐｌｉｃａ１．ｉｏｎ　Ｐ
ｒｏｇｒａｍ）　２１　、ハードウェア装置、計算機シ
ステムなどの管理などを軒うＯＳ　（Ｏｐｅｒａｔｉｎ
ｇ　５ｙｓｔ、＋！ｍ）　　２２が存在する。

ただし、ＲＤＢＭＳ　２０がハードウェア装置々置など
の管理機能を持てば０Ｓ２２は存在しなくてもよい。ま
た、ＡＩ）２１は別装置に存在してもよい。

ただし、この場合には、別装置のΔｌ’　２１との通信
を行う通ず、：ｉ管理プログラムが、ＣＩ’）　Ｕ　］
　Ｏ及び上記↑α１１側に存在しなければならない。た
だし。

本実施例では、第２図に示す様に、ＲＤＢＭＳ２０、Ａ
Ｐ２１，０８２２がＣＰＵｌ０　　主記憶ｌｌ側に存在
するものとする。ＡＰ２１はＲＤＢＭＳ２０に対して、
ＤＢ演算要求を発行する。ＲＤＢＭＳ２０はＡＰ２１か
ら受は取ったＤＢ演算要求を、その内容に従って２いく
つかの部分的なりＢ演算要求に分割し、この部分的なり
Ｂ演算要求を０８２２を通じてＤＢマシン１３に送るか
、ＤＢ演算要求を分割せずそのまま０８２２を通じてＤ
Ｂマシン１３に送る。

ＲＤＢＭＳ　２０で扱うデータは第３図に示す様に、マ
トリクス状のテーブル３０（通常のファイル）の集合で
ある。テーブル３０はロー３１とカラム３２からなる。

ロー３１は通常のファイルのレコードに相当し、カラム
゛３２はフィールドに相当する。ＲＤＢ演算は、一般的
にこれらのテーブルの集合から新しいテーブルの作成し
てＤＢ演算要求を発行したＡＰ２１に渡す。

ＤＢ演算要求は、１つのテーブル３０から部分的なテー
ブル３０を作成する要求と、（この場合。

テーブル全体を選んでもよい。）複数のテーブル３０か
ら１つの新しいテーブル３０を作成する要求とがある。

この場合もそれぞれのテーブル３０全体から新しいテー
ブル３０を作成する要求の場合もあり、個々のテーブル
３０から部分的なテーブル３０を作成し、複数の部分的
なテーブル３０から新しいテーブルを作成する場合もあ
る。もちろん、あるテーブル３０全体と別のテーブル３
０から作成した部分的なテーブル３０から新しいテーブ
ル３０を作成してもよい。

第４図は単一テーブルに対するＤＢ演算要求を示す・こ
の場合、ロー３１に対して条件式を設定する。（それぞ
れのロー３１の中の指定したカラム３２がある値に等し
いこと、指定した２つのカラム３２の値どうしが等しい
ことといったようなを条件を設定する。この例を第６図
の中に示しである。ここで、カラム３２とある定数に関
する条件式をセレクション、力゛ラム３２間の条件式を
リストリクジョンと呼ぶ。）条件式の結果は、式が成立
すると真となり、成立しない場合には、偽となる。一般
的には、複数の条件式の設定が可能で、これらの条件式
の関係は論理式（ＡＮＤ、ＯＲ）などで表現される。こ
の論理式の演算結果が真の値となったロー３１が選択さ
れるが、これを選択ロー４１と呼ぶ、さらに、これらの
ロー３１の中から指定したカラム３２が切り出されるに
れを指定カラム４２と呼ぶ。この結果、選択ロー４１と
指定カラム４２から成るテーブル３０が得られることに
なる。この結果を単一テーブル演算結果テーブル４０と
呼ぶ。

第５図は、複数のテーブル３０から１つの新しいテーブ
ル３０を作成するようなりＢ演算を示したものである。

この場合、細かく見るとこれらは、２つのテーブル３０
の結合処理（ジョイン処理）に分解できる。この結果処
理の順番によって処理効率は大きく見るが、この判断は
ＲＤＭＳ２０で行い、ＤＢマシン１３側では分解された
演算要求を受は取るものとする。従って、以下、２つの
テーブルの結合処理を例にして、ＤＢマシン１３の持つ
べき機能について述べる。

第６図は、２つのテーブル３０の結合処理の詳細を示し
たものである６通常、テーブルＡ６０とテーブルＢ６１
は、それぞれのテーブル内でのセレクション、リストリ
クジョンの条件が設定され、さらに、テーブル３０間の
カラム３１どうしの条件式が設定される。これを結合カ
ラムと呼び、第６図では、テーブルＡ６０の結合カラム
ａ６２゜テーブルＢ６１の結合カラムｂ６３である０例
えばテーブルａ６０のあるロー３１の結合カラムａ６２
の値がαであり、結合カラムａ６２と結合カラムｂの条
件が等しいという条件が指定されているとすると、テー
ブルＢの結合カラムｂの値がαであるローの集合と結合
を行えという要求が指定されることになる。従って、異
ったケーブルのどのロー３１とどのロー３１を結合すべ
きかということは、結合カラムどうしの演算結果のみに
よって決まることになる。この場合、テーブルＡ６０゜
テーブルＢ６１はディスク′Ｊ装置１５上にあるため。

どちらか一方のテーブルが先に読み出されることになる
。ここでは、テーブルＢ６１が読み出されるものとする
。従って、テーブルＡ６０のデータが読みだされる時、
テーブルＢ６１のセレクション・リストリクジョンを条
件を満足した。ロー、すなわち、選択ローｂ６７の結合
カラムのａ６２の値の集合がマシン内に蓄積しであると
、テーブルＢ６１の選択ローｂ６７の結合カラムｂ６３
の値の集合とテーブルＡ６０の選択ローａ６［３の結合
カラ、ムａ６２の値の集合の演算を行うことができる０
例えば、テーブル３０間のセレクション。

リストリクジョンの条件を満たしたローでも、このロー
の結合カラムａ６２の値が、テーブルＢ６１の結合カラ
ムｂ６３の値の集合に含まれていなければ選ぶ必要がな
いということになる。この時、この演算を高速に行うた
めには、テーブルＡ６０のカラムａ６２の値の集合とソ
ーティングしておくことが必要である。この後、結合す
べき、選択ローａ６４と選択ローｂ６５を結合し、結合
演算テーブル６１０を作成する。

以上をまとめると、テーブル３０間の結合処理を効率よ
く行うため、ＤＢマシン１３では、以下の機能を持てば
よい。

（１）ＤＢマシン１３にテーブル３０のデータ転送中に
、ＡＰ２１から渡すよう指定された指定カラムとは独立
に、他テーブル３０との結合処理の対象となるカラム（
結合カラム）を切り出す機能を設ける。この結合カラム
はｎ個のテーブルの結合処理を考慮すると複数個の結合
カラムが指定可能でなければない。これを以下、第１２
図に示すように結合カラム情報１２０と呼ぶ。この場合
、結合カラム情報１２０の中には、１つ、あるいは。

２つ以上の結合カラム１２１のカラムの値であるカラム
値１２２と、この値を切り出した選択ロー４１が格納さ
れている主記憶装置１１上、あるいは、ＤＢマシン１２
のバッファ上のアドレスが簡単に見い出せる様な選択ロ
ーポインタ１２３を付ける。これは選択ロー４１どうし
の結合処理を高速に行うためである。

（２）ＤＢマシン１２は、テーブル３０の転送中にその
テーブル３０内で指定されたセレクション・リストリク
シコンなどの条件式に関する演算と並行して、他のテー
ブル３０のソーティングさ、ｈた結合カラ１１の幀の集
合との演算を行う（１能を持−〕。

（３）さらに結合カラム情報に関して次のような機能を
持つことが望しい。

（ａ）　　複数のテーブル３０に関する結合カラム情報
１２０をＤＢマシンに蓄積する機能（ｂ）　　結合カラ
ム情報１２０を各結合カラムごと１２１にソーティング
する機能 （ｃ）　　ＣＰ　Ｕ　Ｉ　Ｏ上のＲＤＢＭＳ２０から結
合カラム情報１２０と受は取りＤＢマシン１３に格納す
る機能 ＤＢマシン１３の中には、最低１つの結合カラム情報１
２０が蓄積可能でなければならないが、３つ以上のテー
ブルの結合処理などを考慮すると複数の結合カラム情報
１２０か、ＤＩ３７シン１２内に蓄積可能であることが
望しい。（ｃ）の機能は、結合カラ１１情報１２′０を
ＲＤ　Ｂ　Ｍ　Ｓ　２０から受は取る機能であるが、こ
れは、計算機システム内にＤＢマシン１３が複数存在す
る場合や、ＤＢマシン１２内のバッファが不足して、一
度、主記憶装置１１側に送ったものを再びロードする場
合に必要な機能である。

また、ＡＰ２１からは、選択ロー４１をある指定カラム
４２の値に従って、ソーティングせよという要求が発行
される場合がある。この場合、ソート対象となるカラム
に関して１以上の様な情報を作成しても、効果がある。

第７図は、ＤＢマシン１２の内部構成図である。

プロセッサａ７００は、制御装置１４．チャネル１２そ
れぞれの装置の間のデータ転送処理と１条件を満たした
ロー３０の指定カラム３１を切り出す処理と結合カラム
情報をｆヤ成する１Ｎ能を持つコントロール・ス（−レ
ージａ７０１はプロセッサａの内部メモリである。入力
バッファ、ｌ　７０３　、人カバソファｂ７０４．入カ
バッファｂ７０５は、ディスク装置］５かｊ）送られて
きたデータを格納するバッフγで、ちる。ディスク装置
１５との転送１０２位をブロックど呼ぶが、それぞれの
入カバソファにはブロックが１つずつＮＧ納される。ブ
ロックには、複数のロー３１が格納される。バッファを
３面設ける理由は、ディスク装置１５からのデータ転送
処理とデータベース演算処理を並行して行うためである
。

出力バッファａ７０６．出カバソファｂ７０７は、指定
条件を満たした選択ロー４１のＡＰ２１から指定された
指定カラム３２を格納するバッファである。バッファを
、２面設ける理由は、この格納処理とチャネル１２への
転送処理を並行に行うためである。

検索情報バッファ７０８はチャネル１３側から送られて
くる第８図に示す検索情報８０を格納するものである。

この詳細を以下で説明する。検索範囲８１は、ディスク
装置１５のどの範囲をＶＡ索するかを指定したものであ
る。テーブル１Ｄ８２は検索対象となるテーブル３０の
認別子である。

指定カラムリスト８２は、ＡＰ２２にわたす指定カラム
４２の認別子の集合を指定する。この指定カラムリス１
〜８２されたカラム３１の値だけが出カバッファａ３１
．出カバソファｂに格納されろ。

結合カラム・リスト８３は、結合カラム情報１２０とし
て切り出す、結合カラム１２１の認別子の集合を指定し
たものである。この詳細を第９図に示す。結合カラム情
ＩＪ　ｉ　Ｄ　り　０はこの結合カラム情報のｉＤであ
る。選択ローポインタの有無９１は、このローを切り出
した選択ロー４１へのポインタをつけるかどうかを示す
ものである。カラ１１数９２はこの結合カラム・リスト
の中に入れる結合カラム１２１の認別子の数である。カ
ラム１Ｄ９３は結合力ラムトｈ報の中に入れる結合カラ
ム１２１の識別子であり、カラム数９２で指定しただけ
の数のカラム１Ｄ９３が格納される。テーブル内条件式
リスト８５は検索対象となるテーブル３０のロー３１内
のセレクション、リストリクジョンに関する条件式のリ
ス１−である。結合カラム条件式リスト８６は、他のテ
ーブル３０の結合対象となるカラム３２の条件式のリス
１−である。

この詳細を第１０図に示す。条件式数ｌＯＯは。

結合カラムに関する条件式の数である。以下、結合カラ
ム条件式１０１の詳２４１１について述べる。カラム１
Ｄ１０２は検索対象となるテーブル３０の側の結合カラ
ムである。演算子１０３は結合カラム間の演算子（＝ｒ
　”＋　＞、など）である。この結合カラム情報ｉ　Ｄ
　１０４　、結合カラム１Ｄ１０５が、結合カラム・リ
スト８４で示した結合カラム情報１Ｄ９０．結合カラム
１Ｄ９３と対応づけられ、ＤＢマシン１２がどのテーブ
ル３０のどの結合カラム１２１の値の集合と演算を行え
ばよいかを判別することが可能となる。以上の様な条件
式が指定した条件式数１００の数だけ指定されることに
なる。論理式８７は、テーブル円条件式リスト８５．結
合カラム条件式リスト８６の論理関係を表現したもので
ある。

結合カラム情報バッファ７１０は、複数個存在し、各バ
ッファ内に以上述べた結合カラム情報１２０を格納する
バッファである。１つの結合カラム情報に複数の結合カ
ラム１２１が含まれる場合、各結合カラム１２１ごとに
ソーティング情報１１０を作り、これと結合カラム情報
バッファ７１０に格納する必要がある。これを第１１図
（ａ）に示す。結合カラム情報１２０の中の結合カラム
１２１が１つの場合には、（ｂ）の様に結合力ラム情報
１２０全体をソーティングする。なお、結合カラム情報
１２０は、検索範囲８１で指定した検索範囲の検索が終
了しても、結合カラム情報バッファ７１０内に　　する
。これは他のテーブルの結合カラム１２１との演算を、
複数図の検索要求で蓄積した結合カラム１２１のカラム
値１２２の集合を行うためである。従って、結合カラム
情報１Ｄ９０がすでに定義済みの場合には、すでに結合
カラム情報バッファ７１０に、今回の検索で得た結合カ
ラム情報１２０を追加する。なお、本実施例では、結合
カラム情報１２０の主記憶袋５１１１への転送要求を受
けとった時、結合カラム情報バッファ１２０解放を行う
ものとする。

他の方法としては、結合カラム情報バッファ１２０の解
放要求を伝えるコマンドを設けることも考えられる。バ
ッチ・サーチ・エンジン７１２は１つ以上存在し、結合
カラム条件式リスト８６で指定された演算を行う。ただ
し、この演算は演算量が多いため１本実施例では、各エ
ンジンが１つの演算しか実行しないものとする。ただし
、処理量が少ない場合には、複数の演算をデータ転送と
同期して実行可能である。このエンジンの出力は、ソー
ティングされている結合カラム１２０の何番目のカラム
値１２２と一致したか、あるいは。

一致したものがないということである。ソーティング・
エンジン７１３は指定された結合カラム情報１２０の結
合カラム１２１のソーティング情報１１１を作成するか
、結合カラム情ｌＩ２１２０自体をソーティングする。

プロセッサｂ７１４は、セクション・リストリクジョン
処理、すなわち、テーブル内条件式リスト８５の演算を
実行し、バッチ・サーチ・エンジン７１２の制御と入力
データの設定、２つのエンジンの演算結果と論理式８７
から選択ロー４１の選別を判定する。さらに、ソーティ
ング・エンジン７１３の制御とする。コントロール・ス
トレージｂは、プロセッサｂ７１４の内部メモリである
。

インターフェイス・バッファ７１１はプロセッサａ７０
０とプロセッサｂ７１４のインターフェイス・バッファ
である。このバッファに格納されるインターフェイス情
報を第１３図に示す。検索情報フラグ１３０は検索情報
が検索情報バッファ７０９に格納されたことを示すフラ
グである。フィルタリング・フラグ１３１は、セレクシ
ョン・リストリクジョンなどの対象となるブロックが入
カバッファａ７０３〜人カバソファＣ７０５のいずれか
に格納されたことを示す。入力バッファ１Ｄ１３２はこ
のブロックが格納された入力バッファの認別子である。

ソーティング・フラグ１３３と結合カラム情報１Ｄ１３
４は、ソーティングの対象となる情報が格納されている
結合カラム情報１２０の識別子である。１１０を示す以
上の情報はプロセッサａ７００がプロセッサｂ７１４に
伝える情報である。検索情報完了フラグ１３５、フィル
タリング完了フラグ１３６．ソーティング完了フラグ１
３７はプロセッサｂ７１４がそれぞれの処理を完了した
時に、この　をプロセッサａ７００に伝えるものである
。ロー選別リスｌ−１３８はブロックの中ので検索条件
を満たした選択ロー４１をプロセッサａ７００に報告す
る情報である。

データ転送装置ａ７０２はプロセッサａ７００の指示に
従い、制御装置１３から転送されてきた入力ブロックを
入カバソファａ７０３〜入カバノファｃ７０５の中で指
定されたバッファに入力する。データ転送装置ｂ７０８
はプロセッサａ７００から指定されたバッファ、出力バ
ッファａ７０６、出力バッファｂ７０７．検索情報バシ
ファ７０９．結合カラム情報バッフ７７１０とチャネル
１２の間でデータ転送を行う。

ディスク装置１５の入力ブロックの処理はパイプライン
処理的に行う。すなわち、データ転送装置２２ａ７０２
が入力バッファａ７０３の中にブロックを転送している
時、プロセッサｂ７１４などが入力バッファｂ７０４の
中に格納されたブロックのセレクション・リス１−リク
ション処理、他テーブルの結合カラム１２１との演算を
行い、ブロックの中のロー３１から選別すべき選択ロー
４１を判別している。同時に、プロセッサａ７００は入
力バッファＣ７０５に格納されたブロック、プロセッサ
ｂから受は取った条件を満たす選択ロー４１を指定した
ロー選別リスト１３８をもとに、プロセッサａ７００か
ら選択を指定された選択ロー４１全体の中から指定カラ
ムリスト８２の中で指定された指定カラム４２を出力バ
ッファａ７０６、あるいは、出力バッファｂ７０７に格
納し、さらに、プロセッサａ７００から選択を指定され
た選択ロー４１の結合カラム情報１２０を結合カラム情
報バッファ７１０の中に格納する。この処理をバッファ
ミツ０３→バツフアｂフ０４→バツフアｃ７０５とサイ
クリックに処理を行う。

以下、プロセッサａ７００とプロセッサｂ７１４の処理
フロー図を示す。

まず、プロセッサａ７００の処理フロー図を第１４図に
示す。

プロセッサａ７００は、チャネル１２からの入出力コマ
ンド制御装置１３から位置付は完了通知を受は取った時
、データ転送装置ａ　７０２からの完了通知、データ転
送”Ａ　置すからの完了通知、プロセッサｂ７１４から
のソーティング完了通知を受は取った時、それぞれの動
作を開始する。以上の処理はステップ１４００〜ステツ
プ１４０４で行う。

まず、チャネル１２からの入出力コマンドを受は取った
場合について述べる。本実施例では。

ＤＢマシン１３は、チャネル１２からの検索情報８０の
受信要求コマンド、チャネル１２への出力バッファａ７
０６、あるいは、出力バッファｂ７０７の通信要求コマ
ンド、チャネル１２への結合カラム情報の通信要求、受
信要求、ソーティング要求のコマンドを考慮する。ＤＢ
マシン１３は他の要求も受は取るが本発明には直接関係
しないため、ここでは省略する。ただし、この中で出力
バッファのチャネル１２への通信要求は別２チップで受
は取るため、ここでは２種類の要求のみを受ける。まず
、受は取ったコマンドの解析をステップ１４０５で行う
。

まず、検索情報を受信せよという要求を受は取った場合
について述べる。ステップ１４０６では。

現在別の検索情報８０を処理中かをチェックする。

受は取っている場合には、ステップ１４０７で、この要
求をキャンセルし、ステップ１４００へ戻る。

以下、他に処理中の検索処理がない場合について述べる
。ステップ１４０８で、この情報を検索情報バッファに
転送するよう要求する。ステップ１４０９では、これが
完了するのを待つ。この完了通知を受は取ると、ステッ
プ１４１０で検索情報８０の中の検索範囲８１より、デ
ィスク装置１５の位置付は要求を制御装置１４に対して
発行する。次に、ステップ１４１１で検索情報フラグ１
３０をオンにしてプロセッサｂ７１４に検索情報８０が
検索情報バッファ７０９に格納されたことを知らせる。

次にステップ１４１２で、検索情報８０から、指定カラ
ム・リスト８３．結合カラムリスト８４をコントロール
・ストレージａ７００に格納し、指定カラム４２と結合
カラム情報１２０作成の準備を行う。次に、ステップ１
４１３でプロセッサｂ７１４からの処理完了を待つ。こ
れが完了するとステップ１４００へ戻る。

次に、検索カラム情報１２０の通信要求を受は付けた場
合について述べる。この場合、ステップ１４１６で、デ
ータ転送装置ｂ７０８に転送要求を発行して、ステップ
１４１７でこれが完了するのを待ち、完了すると、ステ
ップ１４１８て、この情報を格納していた結合カラム情
報バッファ７１０を解放し、ステップ７００へ戻る。結
合カラム情報１２０の受信要求を受けとった場合、ステ
ップ１４１９で結合カラム情報バッファ７１０の割り当
てを行い、ステップ１４２０で、データ転送装置ｂ７０
８に転送要求を発行するる次に。

ステップ１４２１にこれが完了するのを待ち、完了した
後、ステップ７００へ戻る。結合カラム情報１２０のソ
ーティング要求を受は付けた場合、ステップ１４２２で
ソーティング・フラグ１３３をオンにして、ソーティン
グ対象となる結合カラム情報１２０の識別子を結合カラ
ム情報１Ｄ１３４に格納して、プロセッサｂ７１４にソ
ーティング要求を発行した後ステップ７００に戻る。

ここで、ステップ７００に在るのは、ソーティング中に
は、チャネル１２．ＤＢマシン１３．制御装置１４の転
送バスが完全に空いているため、ＤＢ演算に関係しない
要求を受は付けられるようにするためである。

次に、制御装置１３からの位置付は完了通知を受は取っ
た時の処理について述べる。この場合、ステップ１４２
３で１ブロツクの検索要求を制御装置１４に発行し、ス
テップ１４２４でデータ転送装置ａ　７０２に対してｌ
ブロックのデータ転送要求と入力バッファａ７０３に入
力するように要求を発行した後、ステップ］、　４００
　戸−戻る。

次に、データ転送装置ａ　７０２からデータ転送から完
了した場合の処理について述べる。この詳細は、ステッ
プ１４２５でも記したように第１５図に示す。まず、ス
テップ１５００で指定検索範囲のデータ転送がすでに終
了しているかをチェックする。終了している場合は、ス
テップ１５０４ヘジヤンプする。まだ、転送が終了して
いない場合、ステップ１５０１で次のブロックの検索通
知を制御装置１３に伝える。この後、データ転送装置ａ
７０２に対してデータ転送要求を発行する。

この場合、入力すべきバッファは入力バッファミツ０３
→入カバッファｂ７０４→入カバソファＣ７０５とサイ
クリックに変化させるため、今転送が完了したバッファ
の次のバッファを指定する。

次に、今転送の完了したバッファの識別子を入力バッフ
ァ１Ｄ１３２にセットし、さらに、フィルタリング・フ
ラグ１３１をオンにして、プロセッサｂに対して処理要
求を発行する。この後、ステップ１５０４で、指定カラ
ムを切り出すべきブロックが存在するかを判別し、存在
しなければ、処理を終了する。ステップ１５０５からは
、カラム３１の切り出し処理に入いる。ステップ１５０
５で、コン１へロール・ストレージａ７０１にすでに取
り込んだロー選別リス１〜１３８より選択指定のある選
択ロー４１を１つ探す。もう選択ロー４１が残っていな
ければ、ステップ１５１３ヘジヤンプする。この判断を
、ステップ１５０６で行った後、まだ１選択指定のロー
３１が残っていれば。

ステップ１５０７で結合カラム情報に従って、結合カラ
ム情報バッファ７１０に格納する。（結合カラム情報１
２０を作成する必要がない場合には作成しない。）次に
ステップ１５０８で指定カラムを出力バッファａ７０６
．あるいは、出力バッファｂ７０７のうち現在バッファ
を格納している側のバッファに格納する。出力バッファ
ａ７０６と出カバソファｂ７０７の使用もサイクリック
に行なわれる。この後、ステップ１５０９で出カバソフ
ァが満杯でないかをチェックする。満杯でなければ、ス
テップ１５０６ヘジヤンプする。満杯の時には、ステッ
プ１５１０でチャネル１２へ前の入出力コマンドの処理
が終了したことを通知する。（通常、コマンド・チェイ
ンされている複数の連続した入出力コマンドは１つ前の
コマンドの処理が完了した時に次のコマンドがチャネル
１２から送られてくる。）ステップ１５１１で次のコマ
ンドを受けとる。この場合、出力バッファの内容をチャ
ネル１２側に送るような入出力コマンドがくるものとす
る。ＣＰＵ側のＲＤＢＭＳ２０はＯ８を通じて、検索情
報をＤＢマシン！３１に送る入出力コマンドと出カバソ
ファの内容をＤＢマシン１３から受は取る複数個の入出
力コマンドをコマンド・チェインして入出力要求を発行
するものとする。この後、ステップ１５１２で、データ
転送装置ａ７０２を起動して出力バッファの内容をチャ
ネルに送るように指定する。この後、ステップ１５０Ｇ
へ戻る。

選択ロー４１の指定カラム４２の切り出しが終了すると
、ステップ１５１３すべでの検索範囲のカラム３１の切
り出しが終了したかをチェックする。そうであれば、ス
テップ１５１７ヘジヤンプする。

そうでなければ、ステップ１５１４でプロセッサｂ７１
４からの完了通知を待つ。これが完了すると、フィルタ
リング完了フラグ１３６をオフにして、ロー選別リスト
１３８をコントロール・ストレージｄ７０１に取り込む
。次に、ステップ１５１６でプロセッサｂ７１４の処理
が完了したブロックは検索範囲の最後のブロックかをチ
ェックする。そうであれば、ステップ１５０４ヘジヤン
プする。これは、この条件が成立した時には。

データ転送装置ｉａは、検索筒１２Ｉ８１のデータ転送
がすでに終了していて、起動していないため、データ転
送袋ｆｉｌ　ａ　７０２の完了を待つ必要がないためで
ある。そうでなければ、処理を終了させる。

検索範囲８１のすべてのカラムの切り出しが終了すると
出力バッファが満杯でなくともこれをチャネル１２に送
る必要がある。従って、ステップ１５１０〜ステツプ１
５１２と同様の処理をステップ１５１７〜ステツプ１５
１９で行い、処理を終了させる。

次にデータ転送装置ｂ７０８からの完了通知を受は取っ
た場合について述べる。この場合、検索情報８０．結合
カラム情報１２０の転送に対する完了通知はそオＬぞれ
ステップ１４０９．ステップ１４１７、ステップ１４２
１で受は取るため、ここで受は取る完了通知は、出力バ
ッファａ７０６−あるいは、出力バッファｂ７０７の転
送完了通知である。ステップ１４２６で検索筒ｒＩＩＩ
８１の最終部分の検索結果７０８を格納した出力バッフ
ァ内容の転送が完了したのかをチェックする。そうでな
い場合、ステップ１４００へ戻る。これが成立した場合
、この　をチャネル１２に通知する。この場合、通常の
コマンドの完了通知ではなく、例えば、まだ発行してい
ないコマンドがあった場合では、もうこれらのコマンド
の発行は終了させるといった内容である。すでに述べた
ように、チャネル１２に対して、通常の完了通知を発行
するとコマンド・チェインの次の入出力コマンドが発行
されることになるためである。この後、検索情報バッフ
ァ７０９の内容をクリアして、この検索情報で指定され
た検索を終了させる。

最後に、プロセッサｂ７１４からのソーティングの完了
通知を受は取った場合について述べる。

この場合、ステップ１４２９でチャネル１２に対して完
了通知を発行し、ソーティング完了フラグ１３７をオフ
にし、ステップ１４００へ戻る。

次に、プロセッサｂ７１４の処理について述べる。これ
を、第１６図に示す。プロセッサｂ７１４はプロセッサ
ａ７００から、検索情報の処理要求、フィルタリング要
求、ソーティング要求を受けた時動作を開始する。これ
らの要求の有無の判定をステップ１６００〜ステツプ１
６０２で行う６ まず、検索情報フラグ１３００がオンになった場合の処
理について述べる。この場合は、ステップ１６０２で検
索情報バッファ７０９内の検索情報８０の中のテーブル
内条件式８５．結合カラム条件弐８６．論理式８７な見
て、セレクション・リストリクジョン、他テーブルの結
合カラムの他の集合との演算処理、これらの演算結果か
らローの選択処理などを行うのに必要な情報を、コント
ロール・ストレージｂ７１５内に作る。これが終了する
と、検索情報フラグ１３０をオフにして、検索情報完了
フラグ１３５をオンにして、プロセッサａ７００に処理
が完了した旨を報告する。

次に、フィルタリング・フラグ１３１がオンになった場
合について述べる。この場合、入力バッファ１Ｄ１３２
で指定された入力バッファに格納されたブロック中のロ
ー３１の選択の有無を判定する処理に入いる。ステップ
１６０５ですべてのローの選択の有無の判定が終了した
かを判定する。

これが終了した場合には、ステップ１６１５ヘジヤンプ
する。ステップ１６０６では選択の有無を判定が済んで
いないロー３１の中からこの処理に入いるロー３１を決
定する。ステップ１６０７ではもう起動していない他テ
ーブルの結合カラムとの条件式がないかをチェックする
。これが残っていない場合、ステップｌ　６０９ヘジヤ
ンプする。

次に、ステップ１６０８で、起動すべきバッチ・サーチ
・エンジン７１２を決め、この起動を行い、同時に、こ
のエンジンに対し、検索対象となっているテーブルの側
の結合カラム１２１のカラム値１２２と他テーブルの結
合カラム１２１のカラム値１２２の集合が格納されてい
る結合カラム情報バッファ７１０の識別子を渡す。この
後、さらに実行すべき他テーブルの結合カラム１２１と
の条件式がないかを判定するため、ステップ１６０７へ
戻る。

バッチ・サーチ・エンジン７１２の起動が終了すると、
次に、ステップ１６０９からセレクション・リストリク
ジョン処理に入いる。ステップ１６０９でもう実行して
いないセレクション・リストリクジョン条件式が残って
いないかをチェクする。残っていなければ、ステップ１
６１１ヘジヤンプする。残っていれば１条件式を１つ選
んで。

この条件式を、ステップ１６１０で実行する。

ステップ１６１１では、この条件式結果を記憶する。こ
の後、まだ実行していない条件式があるかどうかをチェ
ックするために、ステップ１６０９ヘジヤンプする。

すべてのセレクション・リストリクジョンが終了すると
、ステップ１６０９で起動したすべてのバッチ・サーチ
・エンジンの処理が終了するのをステップ１６１２で待
つ。次に、これが終了すると、すべての演算結果とすで
にコントロール・ストレージｂ７１５に格納した論理式
８７の情報をもとにステップ１６１３で、このロー３０
を選別するかどうかを判定する。この判定結果をステッ
プ１６１４でコントロール・ストレージｂ７１５内に記
憶し、さらに、まだ選択の有無を判定していないロー３
１があるかどうかをチェックするため、ステップ１６０
５へ戻る。

ブロック内のすべてのロー３１選択判定処理が完了する
と、ステップ１６１５で、ブロック内のすべてのロー３
１の選択の有無の判定結果をロー選択リスト１３８に格
納する。この後、フィルタリング・フラグ１３１をオフ
にして、フィルタリング完了フラグ１３６をオンにして
、処理が完了したことをプロセッサａ７００に通知する
。

最後に、ソーティング・フラグ１３３がオンになった場
合について述べる。まず、ステップ１６１６で結合カラ
ム情報１Ｄ１３４からソーティングを行うべき結合カラ
ム情報１２０を調べ。

ソーティングを行うべき結合カラムが１個かどうかを判
定する。そうでない場合は、ステップ１６２２ヘジヤン
プする。１個の場合、結合力ラム情報１２０全体をソー
ティングするようソーティング・エンジン７１３にステ
ップ１６１７で要求する。次にステップ１６１８でこれ
が完了するのを待ち、これが完了するとステップ１６２
２ヘジヤンプする。

結合カラム１２１が２つ以上ある場合には、ステップ１
６１９でまだソーティングすんでいない結合カラム１２
１があるかをチェックする。ない場合は、ステップ１６
２２へジャンプする。ある場合は、ソーティングすべき
結合カラム１２１を１つ選び、ソーティング装置に対し
て、この結合カラム１２１のソーティング情報１１１を
作成するよう要求し、ステップ１６２１でこれが完了す
るのを待つ。この完了後、まだソーティングがすんでい
ない結合カラム１２１があるかどうかをチェックするた
め、ステップ１６１９へ戻る。

すべての結合カラム１２１のソーティングが終了すると
、ステップ１６２２で、ソーティング・フラグ１３３を
オフにしてさらに、ソーティング・完了フラグ１３４を
オンにして処理が完了したことをプロセッサｂ７１４に
通知する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、複数テーブルの結合処理の大半をデー
タ転送時間の中に含ませることができるため、ＣＰＵ負
荷を大幅に削減することができる。

特にリレーショナルＤＢ演算などにおいては、テーブル
の結合処理は性能上の問題になり易い処理であり、この
点を改善する本発明の効果は重要である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例であるＤＢマシンを有する計算
機システムを示すブロック図、第２図は本発明ＤＢマシ
ンとＣＰＵ側のソフトウェアとの関係を示すブロック図
。 第３図はテーブルの構成例を示す図。 第４図は本発明における単一テーブルの検索処理例を示
す図、 第５図は本発明における複数テーブルの検索処理例を示
す説明図、 第６図は本発明におけるテーブルの結合処理を示す図、 第７図は本発明ＤＢマシンの構成を示すブロック図、 第８図、第９図は検索情報のフォーマットを示す説明図
、 第１０図（ａ）、（ｂ）は本発明結合カラム条件式リス
トのフォーマットを示す説明図。 第１１図は本発明結合カラム情報のソーティングを示す
説明図、 第１２図は本発明結合カラム情報のフォーマットを示す
説明図、 第１３図は本発明インターフェイス・バッファの格納情
報を示す図、 第１４図は本発明プロセッサａの処理フロー図。 第１５図は本発明プロジェクシＪン処理のフロー図、 第１６図は本発明プロセッサｂの処理フロー図である。 第１７図は本発明の１実施例を示すブロック図である。 ５、符号の説明 １３・・・ＤＢマシン、７００，７０１，７１４゜７１
５・・・プロセッサ、７１２・・・バッチ・サーチ・エ
ンジン、７１３・・・ソーティングエンジン、７０３〜
７０７，７０９〜７１１・・・バッファ。 第１扇 第２圀 ノ、５− 第４日 Ａくシ犬ｌりへ４ｉ！ 第Ｓ目 Ｏ町ｌｌＪ′ＣＪ Ｊ６鷹−ラｋＡｌｌ　　　　　、１６史声弘ｂｔりｖＪ
７目 第３目 第デ国 第１／国 （ｌジ　に４シ）０う乙、＠ｐ＼２イ固毛ス上イつ賜金
（ｂン、勇ミ；ｄ≧声ラム＊ｐＸ゛を邊翻ルイト第　７
２　υ０ 第　）３　圀

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少くも１つのＣＰＵ、第１の記憶装置、第２の記憶
   装置および少くも１つのデータベース演算装置よりなる
   情報処理システムにおいて、上記第１の記憶装置上のテ
   ーブルを、上記第２の記憶装置に転送する際、該テーブ
   ルとマージすべき他のテーブルのカラムとの内容を上記
   転送と同期して、上記データベース演算装置内に上記マ
   ージすべき順序に応じて蓄積することを特徴とするデー
   タベース演算方法。 ２、ＣＰＵ、主記憶装置、チャネル、制御装置、補助記
   憶装置、及び、上記補助記憶装置と主記憶装置との間の
   データ転送パスに結合したデータベース演算装置から構
   成される計算機システムにおいて、上記補助記憶装置上
   のテーブルを、上記主記憶装置に転送する手段を、該転
   送の際、他のテーブルのカラムを、上記データ転送処理
   と同期して、上記データベース演算装置内の内部メモリ
   に蓄積する手段を有することを特徴とするデータベース
   演算装置。 ３、上記データベース演算装置内に蓄積する上記他テー
   ブルのカラムと指定された少くも１つのカラムのデータ
   として該カラムの値をとり出したローが格納される第２
   の記憶装置上のアドレスが容易に判別できる情報を付加
   することを特徴とする第１項記載のデータベース演算方
   法。 ４、上記テーブルを上記補助記憶装置から転送する際、
   該データ転送と同期して、テーブル内の同じローのカラ
   ムのデータに対し指定された条件を満足するローの指定
   されたカラムのデータを選んで上記主記憶装置に送る処
   理を上記データベース演算装置が実行している時、該条
   件を満足したローの中で、他のテーブルのカラムとの演
   算が指定されている１つ以上のカラムの値を、データベ
   ース演算装置内の内部メモリに蓄積する手段を有する第
   ２項記載のデータベース演算装置。 ５、上記データベース演算装置内に蓄積する他テーブル
   のカラムと演算を指定された少くも１つのカラムのデー
   タ値に、上記カラムの値をとり出す選択条件をみたした
   ローの指定されたカラムが主記憶上に格納されるアドレ
   スが容易に判別できる情報を付加することを特徴とする
   第２項記載のデータベース演算装置。 ６、上記他テーブルのカラムとの演算が指定されている
   カラムの値を上記ＣＰＵ側からデータベース演算装置に
   送り、これを上記データベース演算装置内のメモリに蓄
   積する手段を有する第２項記載のデータベース演算装置
   。 ７、上記テーブルを上記補助記憶から転送する際、各ロ
   ーの指定されたカラムのデータとデータベース内に蓄積
   された他のテーブルのカラムのデータの集合に関して指
   定された選択条件に関する演算を、データ転送と同期し
   て実行して、この選択条件をみたしたローの指定された
   カラムのみを上記主記憶装置に送る手段を有する第２項
   記載のデータ演算装置。 ８、上記テーブルのカラムのデータの集合に関して指定
   された選択条件に関する演算と、上記他のテーブル内の
   同じローのカラムのデータに対して指定された条件に関
   する演算を行い、両者の演算結果から選択すると決定し
   たローの指定されたカラムのみを主記憶に送る処理と、
   テーブルの上記補助記憶装置からのデータ転送と同期し
   て実行する手段を有する第４項記載のデータベース演算
   装置。 ９、上記他テーブルのカラムのデータをあらかじめソー
   ティングしておく第７項または第８項記載のデータベー
   ス演算装置。 １０、上記選択条件を満たしたローの中で、他のテーブ
   ルのカラムとの演算が指定されているカラムの値をデー
   タベース演算装置の内部メモリに蓄積する手段を有する
   第７項または第８項記載のデータベース演算装置。 １１、上記データベース演算装置内に蓄積する他テーブ
   ルのカラムとの演算と指定されたカラムのデータに、こ
   れらのカラムを切り出した選択条件とみたしたローが上
   記主記憶上に格納されるアドレスが容易に判別できる情
   報と付加する手段を有する第１０項記載のデータベース
   演算装置。 １２、上記他テーブルのカラムとの演算において、上記
   ソーティング結果を２分検索方法を用いてサーチし、高
   速処理を実行する手段を有する第１項記載のデータベー
   ス演算装置。 １３、１台以上のチャネルと主記憶装置を有する１台以
   上のＣＰＵと、チャネルと経由して任意のＣＰＵと接続
   された１台以上の制御装置、それぞれの制御装置に接続
   されローとカラムよりなるマトリクス状のデータ構造を
   持つ複数のテーブルより構成されるリレーショブル・デ
   ータベースのデータを蓄積した１台以上の補助記憶装置
   、及び、補助記憶装置、制御装置、チャネル、主記憶か
   らなるデータ転送バス上の任意の装置、あるいは、これ
   らの任意の装置の間に用意されたリレーショナル・デー
   タベース演算を実行するデータベース演算装置から構成
   される計算機システムであって、補助記憶装置上のテー
   ブルを主記憶に転送する際、他のテーブルのカラムとの
   関係で演算を指定された１つ以上のカラムのデータ値を
   、データ転送処理と同期して、データベース演算装置内
   の内部メモリに蓄積する手段を持つことを特徴とするデ
   ータベース演算装置。