JPH02252036A - ファイルのアクセス制御方式 - 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、階層構造を有する索引を持った索引順編成フ
ァイルのアクセス制御方式に関する。

（従来の技術） コンピュータシステム等において、データが格納された
ファイルを複数のジョブが同時にアクセスしようとする
場合、これらの複数のジョブに対し、排他制御が行なわ
れる。この排他制御は、１つのジョブがアクセスしてい
るとき、他のジョブからのアクセスを禁止し、ファイル
の破壊を防止するための制御である。このような排他制
御は、階層構造を有する索引順編成ファイルについては
、次のようにして行なわれていた。

第２図は、階層構造を有する索引を持つ索引順編成ファ
イルの構成図である。

図示のファイルは、データ２１と、索引２２とから成る
。

データ２１は、磁気ディスク等に格納されたものである
。このデータ２１は、複数のデータブロック２６から成
る。これらのデータブロック２６のアドレスは、索引２
２に記憶されている。

索引２２も、データ２１と同様に磁気ディスク等に格納
されたものである。この索引２２は、階層構造、即ちい
わゆる木構造を有している。

即ち、索引２２は、葉ブロック２３と、節ブロック２４
と、根ブロック２５とから成る。

葉ブロック２３は、データブロック２６のアドレスを記
憶したものである。

節ブロック２４は、連続した複数の葉ブロック２３をま
とめて管理するためのものである。

根ブロック２５は、連続した複数の節プロ、ツク２４を
まとめて管理するためのものである。

以上の索引順編成ファイルを排他制御するため、１つの
ジョブのアクセスに対してブロックごとにロックが行な
われる。ロックとは、１つのジョブが特定のブロックを
占有して他のジョブからのアクセスを禁止することをい
う、このロックは、従来のファイルアクセス制御方式に
おいては、次のようにして行なわれていた。

第３図は、従来のファイルアクセス制御方式を適用した
装置のブロック図である。

図示の装置は、複数のプロセッサ１１及び１２と、主記
憶装置１３と、ファイル１４とから成る。

プロセッサ１１及び１２は、ファイル１３内のデータを
アクセスして主記憶装置１４上に転送し、当該データを
処理し、ファイル１３に戻す等の処理や制御を行なうた
めのものである。

ファイル１３は、磁気ディスク等から成るものであり、
第２図に示す索引順編成ファイルを格納している。

主記憶装置１４は、ランダム・アクセス・メモリ等から
成るものあり、ファイル１３内のデータが転記されると
ともに、ファイル１３のアクセス制御のための情報が記
憶される。この情報は、図示のように、ロック管理テー
ブル３０と、ロックテーブルレ３１と、参照ロック用テ
ーブル３２等から成る。

ロック管理テーブル３０は、システムに１つだけ設けら
れるものである。このロック管理テーブル３０には、フ
ァイル１３と主記憶装置１４との間のデータ転送の単位
であるブロックのブロック番号に対し、ロックテーブル
３１が割当て済か否かが記憶される。

ロックテーブル３１は、ジョブがブロックを参照または
更新する場合に、そのジョブに対して割当てられるもの
である。

参照ロック用テーブル３２は、あるジョブがあるブロッ
クを参照しているときに、他のジョブが当該ブロックを
参照する場合に、他のジョブに対して割当てられるもの
である。

次に、上述した第３図の主記憶装置１４内の情報の設定
手順を説明する。

ジョブ１が特定のブロックをアクセスする場合は、まず
、ロック管理テーブル３０において、アクセスの対象で
あるブロック番号を検索する。

今、ジョブ１が当該特定のブロックに対するアクセスの
競合時に、一番最初にアクセスをしたジョブであるとす
る。この場合、システムによってジョブ１に対し、ロッ
クテーブル３１が割当てられる。このとき、ロック管理
テーブル３０には、アクセスの対象であるブロック番号
に対し、ロックテーブル３１が割当て済である旨が記憶
される。また、ロックテーブル３１には、アクセスが参
照か更新かが記憶される。

ファイル１３の参照時に、ブロックのロックが行なわれ
ることを参照ロックという、参照ロックされれば、ロッ
クテーブル３１にアクセスが参照である旨が記憶される
。この場合、他のジョブは、ブロックの参照はできるが
、更新はできない。

一方、ファイル１３の更新時に、ロックが行なわれるこ
とを更新ロックという。更新ロックされれば、ロックテ
ーブル３１にアクセスが更新である旨が記憶される。こ
の場合、他のジョブは、ブロックの参照も更新もできな
い。

ジョブ１のテーブル３３には、ロックテーブル３１がチ
エインされる。また、このロックテーブル３１は、ロッ
ク管理テーブル３０にもチエインされる。

ジョブ１が特定のブロックを参照している状態で、ジョ
ブ２がジョブ１と同じ特定のブロックを参照しようとす
るときは、次のような情報が以下の手順で設定される。

まず、ジョブ２は、口・νり管理テーブル３０において
、ジョブ１と同じブロック番号を検索する。この場合、
当該ブロックに対し、ロックテーブル３１が割当て済で
あるので、システムによって、ジョブ２に対し、参照ロ
ック用テーブル３２が割当てられる。この参照ロック用
テーブル３２は、ジョブ２のテーブル３４にチエインさ
れる。また、参照ロック用テーブル３２は、ロックテー
ブル３１にチエインされる。ジョブ２は、複数存在する
場合もあり、この場合、ロックテーブル３１にチエイン
される参照ロック用テーブル３２は複数となる。

このようにして、参照ロクク時は、複数のジョブが同時
に参照を行なうことができる。

一方、更新ロック時は、参照ロック用テーブル３２は割
当てられず、ロックテーブル３１のみが割当てられる。

このようにして、ジョブ１のみが更新を行なうようにさ
れる。

尚、あるジョブが参照ロックを行なっているときに、他
のジョブは更新ロックをすることができないが、その参
照ロックを行なっているジョブ自身は、他のジョブが参
照ロックを行なっていないときに限り、更新ロックをす
ることができる。即ち、システムは、あるジョブが特定
のブロックを更新ロックしようとする場合に、当該ブロ
ックにロックテーブル３１が割当てられているときは、
そのジョブ自身がロックしているか否かを判別する。そ
のジョブ自身がロックしている場合には、そのロックが
参照ロックであれば、参照ロック用テーブル３２がチエ
インされていないかどうかを判別する。参照ロック用テ
ーブル３２がチエインされていない場合には、参照ロッ
クを更新ロックに変更する。また、そのロックが更新ロ
ックであれば、その状態を維持する。

第４図は、従来のファイルのアクセス制御方式の装置の
動作を示すフローチャートである。

［参照時の動作］ ジョブによるファイル１３の参照時は、第４図（ａ）に
示すように、まず；第２図の根ブロック２５に参照ロッ
クをかける（ステップ５４１）。

そして、参照ロックされたか否かが判別される（ステッ
プ５４２）。この根ブロック２５が参照ロックされなか
ったならば、本処理を終了する。

一方、この根ブロック２５が参照ロックされたならば、
索引ブロックの参照、即ち根ブロック２５の参照が行な
われる（ステップ５４３）。

次に、ステップ３４３で参照された索引ブロックが葉ブ
ロックか否かが判別される（ステップ５４４）。今の場
合、ステップＳ４３で参照された索引ブロックは、根ブ
ロック２５であるので、この根ブロック２５より下位の
階層のブロックである節ブロック２４に参照ロックをか
ける（ステップ５４５）。

次に、ステップＳ４２に戻り、節ブロック２４が参照ロ
ックされたか否かが判別される。今の場合、根ブロック
２５が参照ロックできたのであるから、これより下位の
階層のブロックは、すべて参照ロックできる。

従って、次にステップＳ４３に進み、索引ブロックの参
照、即ち節ブロック２４の参照が行なわれる。

次に、ステップＳ４３で参照された索引ブロックが葉ブ
ロックか否かが判別される（ステップ５４４）、今の場
合、ステップＳ４３で参照された索引ブロックは、節ブ
ロック２４であるので、この節ブロック２４より下位の
階層のブロックである葉ブロック２３に参照ロックをか
ける（ステップ５４５）。

次に、ステップＳ４２に戻り、葉ブロック２３が参照ロ
ックされたか否かが判別される。今の場合、根ブロック
２５及び節ブロック２４が参照ロックできたのであるか
ら、これより下位の階層のブロックである葉ブロック２
３も、参照ロックできる。

従って、次にステップＳ４３に進み、索引ブロックの参
照、即ち葉ブロック２３の参照が行なわれる。

次に、ステップＳ４３で参照された索引ブロックが葉ブ
ロックか否かが判別される（ステップ５４４）、今の場
合、ステップＳ４３で参照された索引ブロックは、葉ブ
ロック２３であるので、本処理を終了する。

このようにして、参照の対象であるデータ２１内のデー
タブロック２６を参照するための根ブロック２５、節ブ
ロック２４及び葉ブロック２３のすべてに参照ロックが
かけられる。そして、データ２１内のデータブロック２
６の参照が終了した後、システムによりこれらのブロッ
クにかけられた参照ロックが解除される。

［更新時の手順］ ジョブによるファイルの更新時は、第４図（ｂ）に示す
ように、参照ロックと同様の手順で、更新の対象である
データ２１内のデータブロック２６を更新するための根
ブロック２５、節ブロック２４及び葉ブロック２３のす
べてに更新ロックがかけられる（ステップＳ５１〜５５
５）、そして、データ２１内のデータブロック２６の更
新が行なわれる。

このような更新には、データブロックの追加や削除が含
まれる。そして、データブロックの追加や削除があった
場合は、索引２２を更新する必要がある。従って、この
場合、ステップＳ５６及びＳ５７が実行される。

ステップＳ５６では、葉ブロック２３を更新する。即ち
、新たなデータブロックが追加された場合は、その新た
なデータブロックのアドレスを葉ブロックに追加する。

また、データブロックが削除された場合は、そのデータ
ブロックのアドレスを葉ブロックから削除する。そして
、ステップＳ５７では、上位の階層のブロックの更新が
必要か否かを判別する。即ち、葉ブロック２３の更新に
より、新たな葉ブロックの追加等が必要となる場合があ
る。この場合、節ブロック２４の更新が必要となる。ま
た、同様な理由から、根ブロック２５の更新が必要とな
ることもある。従って、更新が必要な上位の階層のブロ
ックをすべて更新する（ステップＳ５６及び５５７）。

その後、システムにより、根ブロック２５、節ブロック
２４及び葉ブロック２３にかけられた更新ロックが解除
される。

（発明が解決しようとする課題） ところが、以上のようなファイルのアクセス制御方式に
は、次のような問題点があった。

即ち、あるジョブがデータを参照する時は、根ブロック
２５、節ブロック２４及び葉ブロック２３のすべてにつ
いて、参照ロックをかけ、データの参照中は、参照ロッ
クが解除されないようになっていたので、このジョブの
参照動作が終了するまでは、他のジョブは、データの更
新ができなくなることが多かった。また、あるジョブが
データを更新する時は、根ブロック２５、節ブロック２
．４及び葉ブロック２３のすべてについて、更新ロック
をかけ、データの更新中は、更新ロックが解除されない
ようになっていたので、このジョブの更新動作が終了す
るまでは、他のジョ、ブは、データの参照も更新もでき
なくなることが多かった。従って、ファイルのアクセス
については、ジョブの同時実行性が極めて低くなるとい
う問題があった。特に、第２図に示すように、１つのフ
ァイルについて、根ブロック２５が１つしかない場合に
は、根ブロック２５をロックすることによってファイル
全体をロックすることになってしまうという問題があっ
た。

本発明は以上の点に着目してなされたもので、階層構造
を有する索引を持つファイルに対するアクセスの同時実
行性を高めるようにしたファイルのアクセス制御方式を
提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明のファイルの制御方式は、階層構造を有する索引
を使用してデータを検索する、索引順編成ファイルを参
照する場合において、上位の階層の索引から下位の階層
の索引を順に検索しながら、各索引をそのつどロックし
、最下位の階層の索引を検索して当該索引をロックした
とき、当該最下位の索引を除く上位の索引のロックを解
除すること、及び階層構造を有する索引を使用してデー
タを検索する、索引順編成ファイルを更新する場合にお
いて、上位の階層の索引から下位の階層の索引を順に検
索しながら、各索引をそのつどロックし、最下位の階層
の索引を検索して当該索引をロックした後、当該最下位
の階層の索引から上位の階層の索引に向ってその内容を
順に更新し、所定の階層よりも上位の階層の索引が更新
不要のときは、前記所定の階層より上位の階層の索引の
ロックを解除することを特徴とするものである。

（作用） 以上の方式においては、ファイルの参照時は、最下位の
階層の索引をロックしたときは、最下位の索引より上位
の索引は、ロックが解除される。

従って、データの参照中においても、上位の階層の索引
から別の最下位の索引を介して検索されるデータの更新
を行なうことができる。

一方、ファイルの更新時は、最下位の階層の索引をロッ
クしたときは、最下位の階層の索引が更新され、当該最
下位の階層の索引を含めて上位の階層の索引が下位の階
層の索引から上位の階層の索引に向って順に更新される
。そして、所定の階層よりも上位の階層の索引が更新不
要のときは、前記所定の階層より上位の階層の索引のロ
ックが解除される。従って、データの参照中においても
、上位の階層の索引から別の最下位の索引を介して検索
されるデータの更新を行なうことができる。

（実施例） 第１図は、本発明のファイルアクセス制御方式を適用し
た情報処理装置のブロック図である。

図示の装置は、複数のプロセッサ１１及び１２と、主記
憶装置１３と、ファイル１４とから成る。プロセッサ１
１及び１２と、ファイル１３とは、第３図に示すものと
同様である。

即ち、プロセッサ１１及び１２は、ファイル１３内のデ
ータをアクセスして主記憶装置１４上に転送し、当該デ
ータを処理し、ファイル１３に戻す等の処理や制御を行
なうためのものである。

そして、ファイル１３は、磁気ディスク等から成るもの
であり、第２図に示す索引順編成ファイルを格納してい
る。

主記憶装置１４は、ランダム・アクセス・メモリ等から
成るものあり、ファイル１３内のデータが転記されると
ともに、ファイル１３のアクセス制御のための情報が記
憶される。この情報は、図示のように、ロック管理テー
ブル３０と、ロックテーブル３１と、参照ロック用テー
ブル３２等から成る。

ロック管理テーブル３０は、第３図に示すものと同様に
、システムに１つだけ設けられるものであり、ファイル
１３と主記憶装置１４との間のデータ転送の単位である
ブロックのブロック番号に対し、ロックテーブル３１が
割当て済か否かが記憶される。

ロックテーブル３１は、第３図に示すものと同様に、プ
ロセッサ１１または１２で実行されるジョブがブロック
を参照または更新する場合に、そのジョブに対して割当
てられるものである。このロックテーブル３１には、参
照または更新のいずれであるかの旨が記憶されるととも
に、当該ロックがデータ２１のアクセスの終了まで行な
われる通常のロックか、データ２１のアクセスの終了以
前に解除される短期的なロックかが記憶される。短期的
な参照ロックを短期参照ロックといい、短期的な更新ロ
ックを短期更新ロックという。

参照ロック用テーブル３２は、第３図に示すものと同様
に、あるジョブがあるブロックを参照しているときに、
他のジョブが当該ブロックを参照する場合に、他のジョ
ブに対して割当てられるものである。この参照ロック用
テーブル３２にも、ロックテーブル３１と同様に、当該
参照ロックがデータ２１のアクセスの終了まで行なわれ
る通常のロックか、データ２１のアクセスの終了以前に
解除される短期的な参照ロックかが記憶される。

上述した第１図の主記憶装置１４内の情報の設定手順は
、第３図の主記憶装置１４内の情報の設定手順とほぼ同
様であるが、短期的なロックのためのロックテーブル３
１及び参照ロック用テーブル３２は、ファイル１３内の
データのアクセス終了以前に解除される。即ち、ジョブ
からのチエインが取り除かれる。

第５図は、本発明のファイルのアクセス制御方式を適用
した装置の動作を示すフローチャートである。

［参照時の動作］ ジョブによるファイルの参照時は、第５図（ａ）に示す
ように、まず、第２図の根ブロック２５に短期参照ロッ
クをかける（ステップ５６１）、そして、短期参照ロッ
クされたか否かが判別される（ステップ５６２）、この
根ブロック２５が短期参照ロックされなかったならば、
本処理を終了する。

一方、この根ブロック２５が参照ロックされたならば、
索引ブロックの参照、即ち根ブロック２５の参照が行な
われる（ステップ５６３）。

次に、ステップＳ６３で参照された索引ブロックが葉ブ
ロックか否かが判別される（ステップ５６４）、今の場
合、ステップＳ６３で参照された索引ブロックは、根ブ
ロック２５であるので、この根ブロック２５より下位の
階層のブロックである節ブロック２４に短期参照ロック
をかける（ステップ５６５）。

次に、ステップＳ６２に戻り、節ブロック２４が短期参
照ロックされたか否かが判別される。本発明においては
、根ブロック２５が短期参照ロックできても、節ブロッ
ク２４が短期参照ロックできないことがある。これは、
後述する第５図（ｂ）に示すように、データ２１のアク
セスの終了前に、下位の階層の更新ロックが維持され、
上位の階層の短期更新ロックが解除される場合があるた
めである。

節ブロック２４が短期参照ロックされなかったときは、
根ブロック２５の短期参照ロックを解除しくステップ５
６６）、本処理を終了する。

節ブロック２４が短期参照ロックされたときは、次にス
テップＳ６３に進み、索引ブロックの参照、即ち節ブロ
ック２４の参照が行なわれる。

次に、ステップＳ６３で参照された索引ブロックが葉ブ
ロックか否かが判別される（ステップ５６４）、今の場
合、ステップＳ６３で参照された索引ブロックは、節ブ
ロック２４であるので、この節ブロック２４より下位の
階層のブロックである葉ブロック２３に短期参照ロック
をかける（ステップ５６５）。

次に、ステップＳ６２に戻り、葉ブロック２３が短期参
照ロックされたか否かが判別される０本発明においては
、根ブロック２５及び節ブロック２４が短期参照ロック
できても、下位の階層の更新ロックが維持され、上位の
階層の短期更新ロックが解除される場合があるので、葉
ブロック２３が短期参照ロックされないことがある。

葉ブロック２３が短期参照ロックされなかったときは、
根ブロック２５及び節ブロック２４の短期参照ロックを
解除しくステップ５６６）　、本処理を終了する。

葉ブロック２３が短期参照ロックされたときは、次にス
テップＳ６３に進み、索引ブロックの参照、即ち葉ブロ
ック２３の参照が行なわれる。

次に、ステップＳ６３で参照された索引ブロックが葉ブ
ロックか否かが判別される（ステップ５６４）、今の場
合、ステップ３６３で参照された索引ブロックは、葉ブ
ロック２３であるので、葉ブロック２３に参照ロックを
かける（ステップ５６７）、即ち、第１図に示すロック
テーブル３１または参照ロック用テーブル３２の短期的
なロックである旨の表示を解除する。その後、短期参照
ロックを解除する（ステップ５６８）、即ち、根ブロッ
ク２５及び節ブロック２４の短期参照ロックを解除する
。その後、本処理を終了する。

このようにして、参照の対象であるデータ２１内のデー
タブロック２６を参照するための葉ブロック２３のみに
参照ロックがかけられる。そして、データ２１内のデー
タブロック２６の参照が終了した後、システムにより葉
ブロック２３にかけられた参照ロックが解除される。

［更新時の動作］ ジョブによるファイル１３の更新時は、第５図（ｂ）に
示すように、参照ロックと同様の手順で、更新の対象で
あるデータ２１内のデータブロック２６を更新するため
の根ブロック２５及び節ブロック２４に短期更新ロック
がかけられ、葉ブロック２３のみに更新ロックがかけら
れる（ステップＳ７１〜５７７）、そして、索引２２の
葉ブロック２３を更新する（ステップ８７８）。その後
、上位の階層のブロックの更新が必要か否かが判別され
る（ステップ５７９）。データ２１内のデータブロック
２６の更新時にデータブロックの追加や削除が行なわれ
ない場合には、上位の階層のブロックの更新は、必要で
ない。このため、上位の階層にある根ブロック２５及び
節ブロック２４の短期更新ロックを解除しくステップ５
８０）、本処理を終了する。

そして、ファイル１３に格納されたデータ２１内のデー
タブロック２６及び索引２２内の葉ブロック２３の更新
が行なわれた後、葉ブロック２３の更新ロックが解除さ
れる。

一方、データ２１内のデータブロック２６の更新時にデ
ータブロックの追加や削除が行なわれる場合には、索引
２２の節ブロック２４や根ブロック２５を更新し、更新
したブロックに更新ロックをかける（ステップＳ７８、
Ｓ７９．５８１）。

そして、ファイル１３に格納されたデータ２１内のデー
タブロック２６及び索引２２内の葉ブロック２３並びに
節ブロック２４あるいは根ブロック２５の更新が行なわ
れた後、葉ブロック２３及び節ブロック２４あるいは葉
ブロック２５の更新ロックが解除される。

本発明のファイルのアクセス制御方式は、以上の実施例
に限定されない。

即ち、上述した実施例においては、索引２２を葉ブロッ
ク２３、節ブロック２４及び根ブロック２５の３つの階
層のブロックにより構成したが、これに限らず、２つの
階層のブロックにより構成しても、４つ以上の階層の構
成にしても差し支え無い。

（発明の効果） 以上のような本発明のファイルのアクセス制御方式は、
複数の階層を有する索引を持つファイルの上位の階層の
索引のロックをファイルのアクセスが終了する前に、解
除するようにしたので、次のような効果がある。

即ち、あるジョブがファイル内の特定の最上位の階層の
索引でアクセスされるデータをアクセスしている最中に
、他のジョブがこれと同一の最上位の階層の索引でアク
セスされるデータをアクセスすることができる。従って
、ファイルのアクセスについてのジョブの同時実行性を
向上させることができる。

また、ロックの解除率が高まるので、ロックするのに必
要な情報を記憶するメモリの容量を節約することが可能
になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のファイルのアクセス制御方式を適用し
た装置のブロック図、第２図は索引順編成ファイルの構
成図、第３図は従来のファイルのアクセス制御方式を適
用した装置のブロック図、第４図は従来のアクセス制御
方式の装置の動作を説明するフローチャート、第５図は
本発明のアクセス制御方式の動作を説明するフローチャ
ートである。 １．２・・・ジョブ、１１．１２・・・プロセッサ、１
３・・・ファイル、１４・・・主記憶装置、２１・・・
データ、２２・・・索引、２３・・・葉ブロック、２４
・・・節ブロック、２５・・・根ブロック、３０・・・
ロック管理テーブル、 ３１・・・ロックテーブル、 ３２・・・参照用ロックテーブル。 （ａ） （ｂ） 従来の方式のＨＴｌの動作 第４図 （ａ） （ｂ） 本発明の方式の装置の動作 第　　５　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、階層構造を有する索引を使用してデータを検索する
   、索引順編成ファイルを参照する場合において、 上位の階層の索引から下位の階層の索引を順に検索しな
   がら、各索引をそのつどロックし、最下位の階層の索引
   を検索して当該索引をロックしたとき、 当該最下位の索引を除く上位の索引のロックを解除する
   ことを特徴とするファイルのアクセス制御方式。 ２、階層構造を有する索引を使用してデータを検索する
   、索引順編成ファイルを更新する場合において、 上位の階層の索引から下位の階層の索引を順に検索しな
   がら、各索引をそのつどロックし、最下位の階層の索引
   を検索して当該索引をロックした後、 当該最下位の階層の索引から上位の階層の索引に向つて
   その内容を順に更新し、 所定の階層よりも上位の階層の索引が更新不要のときは
   、前記所定の階層より上位の階層の索引のロックを解除
   することを特徴とするファイルのアクセス制御方式。