JPH03296835A - データベース入出力バッファ管理方式 - 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、データベースの物理アドレスとバッファメモ
リ内のアドレスの対応付けを直接行うことにより、アク
セスの高速化を図ることが可能なデータベース入出力バ
ッファ管理方式に関する。

〔従来の技術〕

従来のデータベースシステムにおいては、少ないメモリ
を効率よく使用するための方法が種々提案されていた。

しかし、データベースシステムの大規模化に伴って、−
大量のメモリを使用するようになると、検索性能の劣化
および処理の複雑化が問題となっている。

例えば、特開昭６３−２５３４３１号公報に記載された
データベースシステムにおいては、インバーテツド構造
のデータベース（データレコードを識別する索引と、抽
出されたデータのレコード番号とからなる索引部を持ち
、この索引部を検索することによりデータベースに対す
るアクセス回数を減少させる構造のデータベース）を用
いて１いる。すなわち、この方法では、索引１ノコード
を１人力すると、その常用レコードで示される１ノコー
ドが主メモリ（バッファメモリ）に格納されているか否
かを、その索引レコード内に記録することにより、デー
タレコード検索時の入出力回数を減少させることができ
る。

また、特開平１−４８２９号公報に記載されフ、とテー
ブル管理方式においては、ファイルのデータの一部を記
憶する第１のテーブル（データ管理テーブル）と、第１
テーブル上のデータキーおよび論理アト１ノスを記憶す
るｓ２のテーブル（キー管理テーブル）とを設け、第２
のテーブル上のキーと索引キーを検索条件として第１テ
ーブル上から検索対象データを検索している。この方法
においても、少ないメモリにより入出力回数を減少させ
ることかできる。

［発明が解決しようとする課題］ 前述のように、従来の技術は、（イ）ファイル内のデー
タを検索するための索引部を効率よく使用するだめの方
法である。しかしながら、この方１法では、−旦入力し
たデータ内に含まれている物□理アドレス情＠等のデー
タ関連を示す情報を用いて、ファイル内のデータを繰り
返し検索する場合については、全く考慮されていなかっ
た。すなわち、データベースレコードの検索処理におい
て、既にメモリ内にデータが読み込まれている場合でも
、ファイル内を検索するための情報により、メモリ内の
データを検索するか、あるいは°ファイル内のデータな
再び検索しなければならなかった。

また、従来の技術は、（ロ）使用可能なバッファメモリ
が少ないデータ処理装置を用いる方法である。しかしな
がら、この方法では、バッファメモリを大量に使用する
ことができ、検索するデータの多くが既にバッファメモ
リ内に読み込まれている場合のデータ検索効率について
は、全く考慮されていなかった。すなわち、大容量バッ
ファメモリを使用する場合のバッファメモリ検索時に、
物理アドレスを用いて検索すると、処理時間が増大する
という問題があった。

本発明の目的は１．−れら従来の課題を解決し１、大量
のバッファメモリを使用したデータ処理装置において、
データ検索を高速に行うことができ、かつバッファメモ
リを効率よく使用することができるデータベース入出力
バッファ管理方式を提供することにある、 ［１１題を解決するための手段］ 」ユ記目的を達成するため、本発明のデータベース入出
力バッファ管理方式は、バッファメモリに入力済みのデ
ータのファイル内物理アト１ノスなバッファメモリ内ア
ト１ノスに変換するアドレス変換テーブルを設け、アド
レス変換テーブルにデー＝りを最初に入力する際に、デ
ータのファイル内物理アドレスとバッファメモリ内アト
１ノスとを格納しておき、そのデータに対する次回から
の検索時には、アト１ノス変換テーブルによりバッファ
メモリアドレスを求める。−とに特徴がある。

〔作　　用〕

本発明においては、データの物理アト１７・スを、デー
タをバラノアメモリ内に読み込んだ場合のバッファメモ
リアドレスに変換するための変換テ［−プルを設置する
ことにより、データ内にある物理アドレスを用いてバッ
ファメモリ内のデータを検索することができる。また、
玉記アドレス変換テブルに、バッファメモリ内に読み込
まれているデータど、未だ読み込まれていないデータの
識別情報を設定することにより、データの入出力回数を
減少させることができる。すなわち、アドレス変換テー
ブルにより、検索する物理アドレスをバッファメモリア
ドレスに変換するが、その際に、識別情報を参照するこ
とにより、バッファメモリ中に目的のデータレ−コード
が入力されていないときには、入出力管理プロセスに対
して入力要求を行い、入力されたデータレコードのアド
レスをアト１ノス変換テーブルに登録して、このアドレ
スを返還する。従って、誤動作の心配がない。

また、データを入力するためのバッファメモリが不足し
た場合には、不要となったデータを削除するとともに、
アドレス変換テーブルからも削除データを除いて、入出
力管理プロセスに対して入力要求を行う。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を、図面により詳細に説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示すデータベース入出力
バッファ管理システムのブロック構成図である。

第１図において、ｌはデータ処理装置内のバッファ管理
システム、１−１はバッファ管理プログラムモジュール
であって、これを実行することによりバッファ管理機能
を逐行するバッファ管理部、１−２はデータの物理アド
レスからバッファメモリアドレスに変換するためのアド
レス変換テーブル、１−３はデータベースに格納されて
いたデータを予め読み込んでおく複数個のバッファメモ
リ、１−４は入出力管理プログラムモジュールであって
、これを実行することにより入出力管理機能を逐行し、
二次記憶装置のデータベースにアクセスして入出力を実
行する入出力管理部、１−５は二次記憶装置（データベ
ース）である。

データレコード検索時に、ユーザから入出力ｊ管理部１
−４に対してデータベースへの検索要求があると、その
検索要求データについて、バッファ管理部１−１がアド
レス変換テーブル１−２を用いてバッファアメモリドレ
スを求めるとともに、入力済みか否かをチエツクする。

入力済みであれば、該当するアドレスを返却することに
より、バッファ管理部１−１は求められたメモリアドレ
スを用いてバッファメモリ１−３をアクセスし、その内
容を参照する。また、入力済みでない場合には、検索目
的のデータレコードがバッファメモリ１−３の中に存在
しないので、バッファ管理部１−１は空バッファ１−３
を確保し、入出力管理部１−４に対して二次記憶装置１
−５からの入力を要求する。これにより、入出力管理部
１−４は、二次記憶装置１−５にアクセスして目的のデ
ータレコードを読み込み、バッファメモリ１−３に転送
し、格納する。バッファメモリ１−３へ指定されたデー
タレコードの入力が完了したとき、そのアドレスを返却
することにより、そのデータレコードアドレスをアドレ
ス変換テーブル１−２に・登録する。

この方法により、二次記憶装置とアドレス変換テーブル
とを組合わせたハードウェアを構成することができる。

第２図は、本発明の一実施例を示すデータベース検索処
理の動作フローチャートである。

先ず、二次記憶装置１−５内のアドレスを指定したデー
タレコード参照要求が入力するとくステップ２−１）、
アドレス変換テーブル１−２を用いてバッファメモリ内
のアドレスに変換する（ステップ２−２）。その際に、
アドレス変換テーブル１−２のアドレス毎に設定された
識別情報を参照することにより、そのデータがバッファ
メモリ１−３内に存在するか否かを判断する（ステップ
２−３）。バッファメモリ１−３内に入力済みでなけれ
ば、空バツフアメモリをサーチして確保しくステップ２
−４）、二次記憶装置１−５からそのデータレコードを
読み込み、確保したバッファメモリ１−３に格納する（
ステップ２−５）。そして、アドレス変換テーブル１−
２に入力したバッファメモリ１−３のアドレスを登録す
る（ステツタ２−６）。

そして、ステップ２−３の識別情報を参照した結果、そ
のデータがバッファメモリ１−３に既に入力済みである
場合にも、またバッファメモリ１−３に未だ入力してい
ないことが判明したので、二次記憶装置１−５から入力
した場合にも、そのアドレスを用いてバッファメモリ１
−３をアクセスし、該当するデータレコードを参照する
。

第３図は、第１図におけるアドレス変換テーブル例を示
す図であっ−で、ここではハツシュ関数を用いたテーブ
ルを示している。

第３図において、３−１は二次記憶内アドレスを格納し
たレジスタ、３−２はハツシュ関数を格納したレジスタ
、３−３はハツシュテーブル、３−４はシノニムチェー
ンを関連付けるハッシュインデクス部、３−５はバッフ
ァメモリである。

ハツシュテーブル３−３は、最も効率のよい表であって
、ハツシュテーブル３−３の各エントリには、最初空の
状態にしておき、新たにサーチアドレスが入力したとき
には、ハツシュ関数がそ１のアドレスを％ｆｉすべぎバ
ッジコテ−プル３−３のエントリを指す。すなわち、登
録すべきアドレスとハツシュテーブル３〜３のエントリ
とをハツシュ関数により直接結びつ（つる。このように
して、ハツシュテーブル３−３が空状態であればそこに
アドレスを登録し、既にそのアト１ノスが登録されてい
れば何も行わない。しかし、空でもなく、そのアドレス
でもないときには、衝突が発生する。

このときには、シノニムチェーンを設定する。

第３図においては、先ず二次記憶内アト１ノス３−１を
入力することにより、ハツシュ関数３−２によりハツシ
ングする。ハツシングの結果は、ハツシュテーブル３−
３の各エントリ対応にハッシュインデクス３−４に格納
する。ハツシュテーブル３−３には、シノニムチェーン
、対応するバッファメモリアドレス、およびバッファメ
モリ内のデータレコードの二次記憶内アドレスを設定し
ておく。これにより、目的のデータレコードを格納した
バッファメモリを検索することができる。

第４図は、第１図におりるアドレス変換テＪプルの他の
例を示す図であって、ここではインデクスを用いたテー
ブルを示している。

第４図において、４−１は二次記憶内アドレスを格納し
たレジスタ、４−２はインデクス検索処理装置、４−３
はインデクステーブル、４−４は複数個に分割されたバ
ッファメモリである。

レジスタ４−１に格納された二次記憶内アドレスをキー
として、インデクス検索処理装置４−２を動作させ、イ
ンデクステーブル４−３をサーチする。検索の結果、−
該当するエントリが存在すれば、インデクステーブル４
−３内のバッファアドレスを用いて、バッファメモリ４
−４内のデータレコードを参照することができる。

本実施例では、使用可能なメモリ容量が二次記憶の容量
に近い場合には、インデクステーブル４−３を大きくす
ることにより、同一インデクステーブルが指すバッファ
メモリを少なくでき、バッファメモリ内を検索しなくて
良くなるため非常に有効な方法である。

なお、第１図において、アドレス変換テーブル１−２を
入出力管理部１−４と組合わせて、１つにすることも可
能である。

このように、本実施例では、データベースファイル内物
理アドレスをバッファメモリ内アドレスに変換するテー
ブルを設けたので、高速アクセスが可能であり、また既
にバッファメモリに読み込まれているデータと、読み込
まれていないデータの識別情報を、アトｌメス変換テー
ブル内に設定しているので、データの入出力回数を減少
することが可能である。また、データを入力するメモリ
の容ｌ不足が生じたときには、不要のデータを削除し、
入出力管理モジコールに対して入力要求を行う。バッフ
ァ内のデータを削除した場合には、アドレス変換テーブ
ルのデータも削除する。

［発明の効果］ 以」二説明したように、本発明によれば、大量のバッフ
ァメモリを使用した場合でも、高速に目的のバッファを
検索することができるので、データベースの高速処理が
可能である。また、バッファメモリとアドレス変換テー
ブルとを分割していするので、アドレス変換装置と二次
記憶装置とを組合わせてハードウェア化することができ
、その結果、データベース管理システムの設計が簡単に
なるとともに、処理の高速化も可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すデータベース人出力バ
ッファ管理システムのブロック図、第２図は第１図にお
ける動作フローチャート、＠３図および第４図はそれぞ
れ第１図におけるアドレス変換テーブルの構成図である
。 １−１：バッファ管理部、ｌ−２ニアドレス変換テーブ
ル、１−３＝バツフアメモリ、１−４＝入出力管理部、
１−５＝二次記憶装置、３−に二次記憶内アドレス格納
レジスタ、３−２：ハツシュ間数格納レジスタ、３−３
：ハツシュテーブル、３−４：ハ・ソシュインデクス、
３−５ニバ・ソファメモリ、４−１：二次記憶内アドレ
ス格納レジスタ（検索対象アドレス１ノジスタ）、４−
２＋インデクス検索処理装置、４−３＝インデクス、テ
−プル、 ４−４：バッファメモリ。 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、データベースファイルと、該データベースファイル
   から読み出されたデータを一時入力しておくバッファメ
   モリと、該バッファメモリの使用状態を管理するバッフ
   ァ管理モジュールとを備えたデータ処理システムにおい
   て、該バッファメモリに入力済みのデータのファイル内
   物理アドレスをバッファメモリ内アドレスに変換するア
   ドレス変換テーブルを設け、該アドレス変換テーブルに
   データを最初に入力する際に、該データのファイル内物
   理アドレスとバッファメモリ内アドレスとを格納してお
   き、該データに対する次回からの検索時には、該アドレ
   ス変換テーブルによりバッファメモリ内アドレスを求め
   ることを特徴とするデータベース入出力バッファ管理方
   式。