JPH04284548A

JPH04284548A - データベース排他制御方式

Info

Publication number: JPH04284548A
Application number: JP3074551A
Authority: JP
Inventors: Eizo Okada; 岡田　英三
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1991-03-14
Filing date: 1991-03-14
Publication date: 1992-10-09
Also published as: US5469567A

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子計算機システムにお
けるデータベース排他制御方式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のデータベースシステムの構成例を
図７に示す。なお、各装置間の矢印を付した線はデータ
の流れを示しており、処理の要求の経路については図示
していない。

【０００３】図７において、データベース処理プログラ
ム３０がデータベース２１のあるブロック２２に対する
参照もしくは更新のために入力もしくは出力の要求を出
すと、データベースブロック排他制御装置２４はそのブ
ロックが既に使用されているか否か、使用されていれば
モードが何かを判断した上で要求を受け入れるか待ち状
態とする。

【０００４】今、ブロック２２が未使用であるとすると
、データベース処理プログラム３０の要求は受け入れら
れ、データベース入出力装置２３はデータベース２１か
ら該当するブロック２２を読み込み、データベース処理
プログラム３０に割り当てられたバッファ２５上にブロ
ック２７として格納する。なお、既にブロック２２がバ
ッファ２５に存在する場合には、データベース２１から
の読み込みは行わない。

【０００５】データベース処理プログラム３０はバッフ
ァ２５上のブロック２７に対してデータベース処理装置
２９を介してデータの参照もしくは更新を行う。

【０００６】また、データベース処理プログラム３０が
バッファ２５の容量を越えてデータベース２１のブロッ
ク２２の参照もしくは更新を行った場合には、バッファ
２５のブロック２７から使用頻度の少ない等の基準で選
択されたブロックのデータが廃棄され、そのブロックが
再利用される。この際、更新が既に行われているブロッ
クについてはデータベース入出力装置２３がデータベー
ス２１のブロック２２に書き戻す等の処理を行う。

【０００７】一方、データベース処理プログラム３０が
静止点確立を要求する前に、他のデータベース処理プロ
グラム３１がデータベース２１の同じブロック２２に対
する参照もしくは更新のための入力もしくは出力の要求
を出すと、データベース処理プログラム３０，３１がと
もに参照排他モードである場合には要求が受け入れられ
るが、どちらか一方でも更新排他モードである場合には
後から要求したデータベース処理プログラム３１は待ち
状態とされる。これは、本来、更新中の参照または参照
中の更新を許すモードであっても同じである。

【０００８】すなわち、データベース処理プログラム３
０によるデータベース２１のブロック２２の参照もしく
は更新はバッファ２５上で行われるため、それと並行し
てデータベース２１から同じブロック２２を読み込んで
更新もしくは参照しても、読み込んだ内容はその時点の
ものであるため、一方が参照であれば本来は差し支えな
いが、バッファ２５，２６のオーバーフローに起因して
データベース２１のブロック２２に対する再読み込みも
しくは書き戻しがあると、以前に読み込んだブロック２
２と内容が異なって矛盾が生じる場合があり、これを防
止するために後続のデータベース処理プログラム３１の
要求を拒否する必要がある。

【０００９】従って、データベース処理プログラム３１
は要求が受け付けられない場合は待ち状態に入り、デー
タベース処理プログラム３０が静止点確立を行って当該
ブロック２２の使用が終了した時点で要求が受け入れら
れる。その後の処理は前述したのと同様である。

【００１０】一方、データベース処理プログラム３０，
３１は処理に区切りが付いた時点で静止点確立を要求し
、更新を行ったバッファ２５，２６上のブロック２７，
２８についてはデータベース入出力装置２３がデータベ
ース２１のブロック２２に書き戻しを行い、データベー
スブロック排他制御装置２４は当該ブロック２２を解放
する。また、デッドロック等が生じた場合にはバッファ
２５，２６のブロック２７，２８の内容を廃棄し、デー
タベース２１を直前の静止点の状態に戻す。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のデータベースシステムにあっては、他のデータベース
処理プログラムが既に更新を行っているのと同じブロッ
クに参照しようとした時、あるいは、他のデータベース
処理プログラムが既に参照を行っているのと同じブロッ
クに更新しようとした時、先行するデータベース処理プ
ログラムが静止点を確立するまで後続のデータベース処
理プログラムは待たなければならず、処理性能が上がら
ないという欠点があった。

【００１２】本発明は上記の点に鑑み提案されたもので
あり、その目的とするところは、待ちの発生を減らして
処理性能を向上させることのできるデータベース排他制
御方式を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、データベース処理プログラム毎に割り当て
られたバッファの容量を越えてブロックの入出力が行わ
れるデータベースシステムにおいて、充分な容量を持ち
同一のブロックを複数世代にわたって保持できる拡張記
憶装置上の退避領域と、参照モードのデータベース処理
プログラムに対しては無条件に処理要求を受け付け、更
新モードのデータベース処理プログラムに対しては排他
制御を行うデータベースブロック排他制御装置と、退避
領域のブロックを世代管理し、バッファと退避領域との
間でブロックの転送および逆転送を行うと共に、静止点
制御を行う退避領域排他制御装置とを備えるようにして
いる。

【００１４】

【作用】本発明のデータベース排他制御方式にあっては
、充分な容量を持つ拡張記憶装置上の退避領域が同一の
ブロックを複数世代にわたって保持し、データベースブ
ロック排他制御装置が参照モードのデータベース処理プ
ログラムに対しては無条件に処理要求を受け付け、更新
モードのデータベース処理プログラムに対しては排他制
御を行い、退避領域排他制御装置が退避領域のブロック
を世代管理し、バッファと退避領域との間でブロックの
転送および逆転送を行うと共に、静止点制御を行う。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例につき図面を参照して
説明する。

【００１６】図１は本発明のデータベース排他制御方式
を適用したデータベースシステムの一実施例を示す構成
図である。

【００１７】図１において、本実施例は、ブロック２を
含むデータベース１と、データベース入出力装置３と、
退避領域５を提供する不揮発性の拡張記憶装置４と、ブ
ロック転送手段８，ブロック逆転送手段９，退避領域管
理手段１０，静止点制御手段１１，プログラム排他モー
ド制御手段１２を含む退避領域排他制御装置７と、デー
タベースブロック排他制御装置１３と、バッファ１４，
１５と、データベース処理装置１８と、データベース処
理プログラム１９，２０とから構成されている。なお、
各部の機能等については、重複を避けるため、以下の動
作を通して説明することとする。

【００１８】以下、上記の実施例の動作を場合を分けて
説明する。

【００１９】（１）ブロック入出力処理データベース処
理プログラム１９（２０）から参照もしくは更新のため
にデータベース１のブロック２に対する入力もしくは出
力が要求されると、データベースブロック排他制御装置
１３は、参照モードのデータベース処理プログラムに対
しては無条件に処理要求を受け付ける。また、更新モードのデータベース処理プログラムに対し
ては排他制御を行い、そのブロック２が使用されていな
ければ処理要求を受け付け、既に使用されていれば、使
用しているデータベース処理プログラムが参照モードで
あれば処理要求を受け付け、更新モードであれば要求し
てきたデータベース処理プログラムを待ち状態とする。

【００２０】処理要求が受け付けられた後の動作は図２
〜図４に示すように行われる。

【００２１】入出力モードが「入力」であって（ステッ
プＳ１の入力）、プログラム処理モードが「参照」であ
る場合（ステップＳ２の参照）には、データベース処理
装置１８は要求されたデータベース１のブロック２がそ
のデータベース処理プログラム１９（２０）に割り当て
られたバッファ１４（１５）に存在するか否かを判断す
る（ステップＳ３）。

【００２２】ブロック２がバッファ１４（１５）に存在
する場合（ステップＳ３のＹＥＳ）には特に処理を行わ
ず終了し、データベース処理プログラム１９（２０）に
はデータベース処理装置１８を介してバッファ１４（１
５）に対して参照を行わせる。

【００２３】ブロック２がバッファ１４（１５）に存在
しない場合（ステップＳ３のＮＯ）には、退避領域管理
手段１０はそのブロック２が拡張記憶装置４の退避領域
５に存在するか否かを判断する（ステップＳ４）。なお
、オーバーフロー後の再度の入力のような場合、同じブ
ロックであるかどうかは、世代まで含めて判断する。

【００２４】ブロック２が退避領域５に存在しない場合
（ステップＳ４のＮＯ）には、データベース入出力装置
３に対してデータベース１からブロック２の入力要求を
出し、退避領域管理手段１０は退避領域５に入力された
ブロック６（内容はブロック２と同じ）を第１世代とし
て管理する（ステップＳ５）。

【００２５】ブロック２が退避領域５に存在した場合（
ステップＳ４のＹＥＳ）およびデータベース１から退避
領域５に読み込まれた場合（ステップＳ５）には、プロ
グラム排他モード制御手段１２はプログラム排他モード
を「参照」で動作することを登録する（ステップＳ６）
。このプログラム排他モードはデータベースブロック排
他制御装置１３における排他制御に用いられる。

【００２６】次いで、静止点制御手段１１はブロック６
とその世代を静止点まで保持するために必要な情報の登
録を行う（ステップＳ７）。

【００２７】次いで、ブロック転送手段８は退避領域５
からバッファ１４（１５）にブロック６を転送し（ステ
ップＳ８）、処理は終了し、データベース処理プログラ
ム１９（２０）にはデータベース処理装置１８を介して
バッファ１４（１５）に対して参照を行わせる。なお、
退避領域５に同じブロックにつき複数世代のものが存在
する場合、オーバーフロー後の再度の入力のときは同じ
世代のブロックを転送し、静止点確立後の新たな入力の
ときは最新の世代のブロックを転送する。

【００２８】一方、データベース処理プログラム１９（
２０）の入出力モードが「入力」であって（ステップＳ
１の入力）、プログラム処理モードが「更新」であった
場合（ステップＳ２の更新）には、図３に示すように、
データベース処理装置１８は要求されたデータベース１
のブロック２がそのデータベース処理プログラム１９（
２０）に割り当てられたバッファ１４（１５）に存在す
るか否かを判断する（ステップＳ９）。

【００２９】ブロック２がバッファ１４（１５）に存在
する場合（ステップＳ９のＹＥＳ）には特に処理を行わ
ず終了し、データベース処理プログラム１９（２０）に
はデータベース処理装置１８を介してバッファ１４（１
５）に対して参照を行わせる。

【００３０】ブロック２がバッファ１４（１５）に存在
しない場合（ステップＳ９のＮＯ）には、そのブロック
２が拡張記憶装置４の退避領域５に存在するか否かを判
断する（ステップＳ１０）。

【００３１】ブロック２が退避領域５に存在しない場合
（ステップＳ１０のＮＯ）には、データベース入出力装
置３に対してデータベース１からブロック２の入力要求
を出し、退避領域管理手段１０は退避領域５に入力され
たブロック６を第１世代として管理する（ステップＳ１
１）。

【００３２】ブロック２が退避領域５に存在した場合（
ステップＳ１０のＹＥＳ）およびデータベース１から退
避領域５に読み込まれた場合（ステップＳ１１）には、
プログラム排他モード制御手段１２はプログラム排他モ
ードを「更新」で動作することを登録する（ステップＳ
１２）。

【００３３】次いで、静止点制御手段１１はブロック６
とその世代を静止点まで保持するために必要な情報の登
録を行う（ステップＳ１３）。

【００３４】次いで、ブロック転送手段８は退避領域５
からバッファ１４（１５）にブロック６を転送し（ステ
ップＳ１４）、処理は終了し、データベース処理プログ
ラム１９（２０）にはバッファ１４（１５）に対して参
照を行わせる。

【００３５】一方、図２において、データベース処理プ
ログラム１９（２０）の入出力モードが「出力」である
場合（ステップＳ１の出力）には、図４に示すように、
退避領域管理手段１０は要求されたブロック２が退避領
域５に存在するか否かを判断する（ステップＳ１５）。なお、他のデータベース処理プログラムにより参照され
ているブロックは除外する。

【００３６】ブロック２が退避領域５に存在しなかった
場合（ステップＳ１５のＮＯ）には、退避領域管理手段
１０はブロックを出力するための領域を退避領域５に確
保すると共に、その領域を次世代のブロック６として管
理する（ステップＳ１６）。

【００３７】次いで、静止点制御手段１１は確保された
退避領域５上のブロック６を静止点確立時の操作のため
に登録する（ステップＳ１７）。

【００３８】ブロック２が退避領域５に存在した場合（
ステップＳ１５のＹＥＳ）および新たにブロック６が確
保されて所定情報が登録された場合（ステップＳ１７）
には、ブロック逆転送手段９はバッファ１４（１５）か
ら退避領域５に対しブロックを転送し（ステップＳ１８
）、処理は終了する。

【００３９】（２）静止点確立処理静止点確立処理は図５および図６に示すように行われる
。

【００４０】データベース処理プログラム１９（２０）
から静止点確立の要求がされると、プログラム処理モー
ドが「参照」である場合（ステップＳ１９の参照）には
、その同一世代の同一ブロックについて他に使用してい
るデータベース処理プログラムがあるか否かを判断し（
ステップＳ２０）、他に使用しているデータベース処理
プログラムがある場合（ステップＳ２０のＹＥＳ）には
、そのまま処理を終了する。

【００４１】他に使用しているデータベース処理プログ
ラムがない場合（ステップＳ２０のＮＯ）には、静止点
制御手段１１は静止点の確立と同時に当該ブロックに解
放要求を出す（ステップＳ２１）。

【００４２】次いで、静止点制御手段１１からのブロッ
クの解放要求に従い、退避領域管理手段１０はそのブロ
ックを解放する（ステップＳ２２）。

【００４３】一方、プログラム処理モードが「更新」で
ある場合（ステップＳ１９の更新）には、図６に示すよ
うに、先ず、退避領域管理手段１０は退避領域５に出力
されていないブロックがあるか否かを判断し（ステップ
Ｓ２３）、退避領域５に出力されていないブロックがあ
る場合（ステップＳ２３のＹＥＳ）には、対応するブロ
ックが退避領域５に存在するか否かを判断する（ステッ
プＳ２４）。

【００４４】対応するブロックが退避領域５に存在しな
い場合（ステップＳ２４のＮＯ）には、退避領域管理手
段１０はブロックを出力するための領域を退避領域５に
確保すると共に、その領域を次世代のブロックとして管
理する（ステップＳ２５）。

【００４５】次いで、静止点制御手段１１は確保された
退避領域５上のブロックを静止点確立時の操作のために
登録する（ステップＳ２６）。

【００４６】退避領域５に出力されていないブロックに
対応するブロックが退避領域５に存在する場合（ステッ
プＳ２４のＹＥＳ）および新たにブロックが確保されて
所定情報が登録された場合（ステップＳ２６）には、ブ
ロック逆転送手段９はバッファ１４（１５）から退避領
域５に対しブロックを転送する（ステップＳ２７）。

【００４７】退避領域５に出力されていないブロックが
ない場合（ステップＳ２３のＮＯ）およびバッファ１４
（１５）から退避領域５に対してブロックが転送された
場合（ステップＳ２７）には、静止点制御手段１１は退
避領域管理手段１０に対して逆転送したブロックを最新
世代とすることを通知する（ステップＳ２８）。

【００４８】次いで、退避領域管理手段１０はデータベ
ース入出力装置３に対してブロックの出力要求を出すと
共に、その後の入力要求時には最新世代のブロックを転
送するように制御を行い（ステップＳ２９）、処理は終
了する。

【００４９】（３）具体的動作以下、従来に比して本発明が有利となる場合の例、すな
わち、データベース処理プログラム１９を参照モードと
し、データベース処理プログラム２０を更新モードとし
て、データベース処理プログラム１９がデータベース１
のブロック２に対して参照のために入力を行い、静止点
を確立する前にデータベース処理プログラム２０が同じ
ブロック２に対して更新のための入力および出力を行う
場合を想定して、具体的に動作を説明する。

【００５０】先ず、参照モードのデータベース処理プロ
グラム１９が参照のためにデータベース１のブロック２
の入力を要求すると、参照モードであるためデータベー
スブロック排他制御装置１３は処理要求を受け付ける。

【００５１】そして、入出力モードが「入力」であり、
プログラム処理モードが「参照」であるため、図２のス
テップＳ１の「入力」側，ステップＳ２の「参照」側を
通過してステップＳ３に至る。

【００５２】ここで、対象となるブロック２が自己に割
り当てられたバッファ１４に存在する場合（ステップＳ
３のＹＥＳ）には、特別な処理を行わずに処理を終了し
、データベース処理装置１８を介してバッファ１４上の
ブロック１６（内容はブロック２と同じ）からデータを
入力する。

【００５３】また、対象となるブロック２がバッファ１
４に存在しない場合（ステップＳ３のＮＯ）には、退避
領域管理手段１０はそのブロック２が拡張記憶装置４の
退避領域５に存在するか否かを判断し（ステップＳ４）
、ブロック２が退避領域５に存在しない場合（ステップ
Ｓ４のＮＯ）には、退避領域管理手段１０はデータベー
ス入出力装置３に対してデータベース１からブロック２
の入力要求を出し、退避領域管理手段１０はデータベー
ス入出力装置３により退避領域５に入力されたブロック
６を退避領域管理手段１０により第１世代として管理す
る（ステップＳ５）。

【００５４】ブロック２が退避領域５に存在した場合（
ステップＳ４のＹＥＳ）およびデータベース１から退避
領域５に読み込まれた場合（ステップＳ５）には、プロ
グラム排他モード制御手段１２はプログラム排他モード
が「参照」で動作することを登録し（ステップＳ６）、
静止点制御手段１１はブロックとその世代を静止点まで
保持するために必要な情報の登録を行う（ステップＳ７
）。

【００５５】そして、ブロック転送手段８は退避領域５
からバッファ１４にブロックを転送し（ステップＳ８）
、処理は終了し、データベース処理プログラム１９はデ
ータベース処理装置１８を介してバッファ１４上のブロ
ック１６からデータを入力する。

【００５６】一方、この状態で更新モードのデータベー
ス処理プログラム２０が後の更新のためにデータベース
１の同じブロック２の入力を要求すると、更新モードで
はあるが、ブロック２を既に使用しているデータベース
処理プログラム１９は参照モードであるため、データベ
ースブロック排他制御装置１３は処理要求を受け付ける
。

【００５７】そして、入出力モードが「入力」であり、
プログラム処理モードが「更新」であるため、図２のス
テップＳ１の「入力」側，ステップＳ２の「更新」側を
通過して図３のステップＳ９に至る。

【００５８】ここで、対象となるブロック２が自己に割
り当てられたバッファ１５に存在する場合（ステップＳ
９のＹＥＳ）には、特別な処理を行わずに処理を終了し
、データベース処理装置１８を介してバッファ１５上の
ブロック１７（内容はブロック２と同じ）からデータを
入力する。

【００５９】また、対象となるブロック２がバッファ１
５に存在しない場合（ステップＳ９のＮＯ）には、退避
領域管理手段１０はそのブロック２が拡張記憶装置４の
退避領域５に存在するか否かを判断する（ステップＳ１
０）。

【００６０】今の場合、既にデータベース処理プログラ
ム１９によるブロック２の参照によりその内容は退避領
域５に存在するため、ステップＳ１２に至り、プログラ
ム排他モード制御手段１２はプログラム排他モードを「
更新」で動作することを登録する（ステップＳ１２）。

【００６１】次いで、静止点制御手段１１はブロックと
その世代を静止点まで保持するために必要な情報の登録
を行う（ステップＳ１３）。

【００６２】そして、ブロック転送手段８は退避領域５
からバッファ１５にブロックを転送し（ステップＳ１４
）、処理は終了し、データベース処理プログラム２０は
データベース処理装置１８を介してバッファ１５上のブ
ロック１７を参照する。

【００６３】次いで、データベース処理プログラム２０
が参照したブロック２を更新すべく、バッファ１５上で
更新を行って出力を要求すると、入出力モードは「出力
」であるため、図２のステップＳ１の「出力」側を通っ
て図４のステップＳ１５に至る。

【００６４】そして、退避領域管理手段１０は要求され
たブロック２が退避領域５に存在するか否かを判断する
が（ステップＳ１５）、今の場合は存在しないことにな
るので、退避領域管理手段１０はブロックを出力するた
めの領域を退避領域５に確保すると共に、その領域を次
世代のブロック６として管理し（ステップＳ１６）、静
止点制御手段１１は確保された退避領域５上のブロック
６を静止点確立時の操作のために登録し（ステップＳ１
７）、ブロック逆転送手段９はバッファ１５から退避領
域５に対しブロックを転送し（ステップＳ１８）、処理
は終了する。

【００６５】一方、上記の処理の後、静止点確立前に、
データベース処理プログラム１９が更に他のブロックを
参照のために入力した結果、バッファ１４からブロック
２の内容がオーバーフローし、その後にデータベース処
理プログラム１９が同じブロック２を入力するときは、
図２のステップＳ１の「入力」側、ステップＳ２の「参
照」側、ステップＳ３の「ＮＯ」側を通ってステップＳ
４に至るが、ブロック２は退避領域５のブロック６に第
１世代として保持されているため、ステップＳ６，Ｓ７
を介した後、退避領域５からバッファ１４に該当する世
代のブロックを転送することにより（ステップＳ８）、
矛盾なく参照することができる。

【００６６】このように、データベース処理プログラム
１９がデータベース１のブロック２を参照中に、同じブ
ロック２を他のデータベース処理プログラム２０が更新
しようとしても待ち合わせが行われることなく、更新が
行えるため、処理性能が大幅に向上される。

【００６７】上記の例とは反対に、更新中に参照要求が
行われる場合、例えば、更新モードのデータベース処理
プログラム２０がデータベース１のブロック２に対して
更新のための入力および出力を行い、静止点を確立する
前に参照モードのデータベース処理プログラム１９が同
じブロック２に対して参照のために入力を行う場合も動
作は同様に行われ、待ち合わせが行われることなく、後
発の参照処理が行われる。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のデータベ
ース排他制御方式にあっては、データベース処理プログ
ラム毎に割り当てられたバッファの容量を越えてブロッ
クの入出力が行われるデータベースシステムにおいて、
他のデータベース処理プログラムが既に更新を行ってい
るのと同じブロックに参照しようとした時、あるいは、
他のデータベース処理プログラムが既に参照を行ってい
るのと同じブロックに更新しようとした時であっても後
続のデータベース処理プログラムは待ち合わせされるこ
となく参照，更新が可能となり、処理に矛盾も発生する
ことがないため、データベースシステムの処理性能を大
幅に向上できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のデータベース排他制御方式を適用した
データベースシステムの一実施例を示す構成図である。

【図２】図１の実施例におけるブロック入出力処理を示
すフローチャートである。

【図３】図２に続くフローチャートである。

【図４】図２に続くフローチャートである。

【図５】図１の実施例における静止点確立処理を示すフ
ローチャートである。

【図６】図５に続くフローチャートである。

【図７】従来のデータベースシステムの例を示す構成図
である。

【符号の説明】

１……………データベース２……………ブロック３……………データベース入出力装置４……………拡張記憶装置５……………退避領域６……………ブロック７……………退避領域排他制御装置８……………ブロック転送手段９……………ブロック逆転送手段１０…………退避領域管理手段１１…………静止点制御手段１２…………プログラム排他モード制御手段１３………
…データベースブロック排他制御装置１４，１５…バッ
ファ１６，１７…ブロック１８…………データベース処理装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　データベース処理プログラム毎に割り
当てられたバッファの容量を越えてブロックの入出力が
行われるデータベースシステムにおいて、充分な容量を
持ち同一のブロックを複数世代にわたって保持できる拡
張記憶装置上の退避領域と、参照モードのデータベース
処理プログラムに対しては無条件に処理要求を受け付け
、更新モードのデータベース処理プログラムに対しては
排他制御を行うデータベースブロック排他制御装置と、
退避領域のブロックを世代管理し、バッファと退避領域
との間でブロックの転送および逆転送を行うと共に、静
止点制御を行う退避領域排他制御装置とを備えたことを
特徴とするデータベース排他制御方式。