JPH05324432A - データ処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ローカルな記憶装置を利用することによって、
ホスト装置からの演算処理要求にしたがった処理効率の
向上を図る。 【構成】ホストコンピュータ１０からの演算処理要求に
対応したプロセス毎にローカルな記憶装置１６２ｂ上に
記憶領域が割当てられ、処理に必要なデータ領域はその
なかから確保されるので、エンジン制御プロセッサ（Ｅ
ＣＰ）１６２の制御プログラムはプロセスに対してただ
一つだけの領域を管理すればよく、そのための制御プロ
グラムの容量と負荷を減らすことができ、ホストからの
演算処理要求にしたがった処理を効率よく行うことが可
能になる。また、処理の中断や処理の何らかの不都合時
もその処理に割り当てられていたただ一つの領域を解放
するだけで済むので、その場合の処理も簡便になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ホスト装置からの要
求に応じて演算対象のファイルデータに対してソートま
たは関係代数演算等の演算処理を実行する演算処理装置
を備えたデータ処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、コンピュータシステムにおいて
は、ソート処理や関係データベースの検索系処理等を高
速に実行するために専用のデータベース演算処理装置が
設けられている。このデータベース演算処理装置はハー
ドウェアソータと称される演算回路を備えており、この
演算回路を用いることによってホスト装置からの演算処
理要求に応じたソートや関係代数演算等を高速に実行す
る。

【０００３】そのようなデータ処理装置に対してホスト
装置は演算処理要求をコマンドという形で処理を指定す
る。一般にこのコマンドはある特定の処理の内容を記述
したものであり、処理の中断コマンドも含まれる。ま
た、ホスト装置は複数のコマンドをデータ処理装置に対
して送ることもある。したがって、そのようなデータ処
理装置ではマルチプロセス機能を有する制御プログラム
の制御の元で動作する処理プログラムが、必要なデータ
領域を確保しながら処理を行う。従来の制御プログラム
はローカルな記憶装置を一元的に管理しており、処理プ
ログラムの要求がある毎に適当な領域を割当て、同様に
処理プログラムが不必要となる都度、その領域を解放す
る方式となっていた。このような方式では処理プログラ
ムに不都合が生じたときや処理の中断コマンドに対処す
るためには処理プログラム毎に割当ててある領域の管理
を厳重にする必要があった。

【０００４】しかし、特定用途のデータ処理を高速に実
行するデータ処理装置の制御プログラムとしては負荷が
重く、また、限られたローカルな記憶領域を制御プログ
ラム自体が圧迫するという不具合があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来では、ローカルな
記憶領域を管理する制御プログラムの負荷が重いとか、
制御プログラム自体のサイズが大きくなりローカルな記
憶領域を圧迫するという不具合があった。

【０００６】この発明は、このような点に鑑みてなされ
たもので、ホスト装置からの演算処理要求に対応したプ
ロセス毎にローカルな記憶領域を割当て、処理に必要な
データ領域はそのなかから確保していくことにより、ホ
スト装置からの演算処理要求にしたがった処理を効率よ
く行うことができるデータ処理装置を提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、ホスト装置
と、演算対象のファイルデータが格納される２次記憶装
置と、前記２次記憶装置を直接アクセスするためのパス
を有し、前記ホスト装置からの要求に応じて前記演算対
象のファイルデータに対して所定の演算処理を実行する
演算処理装置とを備えたデータ処理装置において、前記
演算処理装置は、演算対象のファイルデータを前記パス
を介して前記２次記憶装置から入力する入力手段と、入
力された演算対象のファイルデータに対してソートまた
は関係代数演算を実行する演算手段と、前記演算対象の
ファイルデータおよび前記演算手段による演算結果デー
タが格納される内部メモリと、前記演算結果データを前
記２次記憶装置に出力する出力手段と、前記ホスト装置
からの演算処理要求に従って前記演算処理装置による演
算処理を制御する制御手段と、この制御手段によっての
み使用されるローカルな記憶装置とを具備し、前記制御
手段は、前記ホスト装置からの演算処理要求に対応する
プロセス毎に記憶領域を前記ローカルな記憶装置に割り
当て、そのプロセスによる制御処理に必要なデータ領域
は前記記憶装置内から確保するように構成されているこ
とを第１の特徴とする。

【０００８】このデータ処理装置においては、ホスト装
置からの演算処理要求に対応したプロセス毎にローカル
な記憶領域が割当てられ、処理に必要なデータ領域はそ
のなかから確保されるので、制御手段の制御プログラム
はプロセスに対してただ一つだけの領域を管理すればよ
く、そのための制御プログラムの容量と負荷を減らすこ
とができ、ホスト装置からの演算処理要求にしたがった
処理を効率よく行うことが可能になる。また、処理の中
断や処理の何らかの不都合時もその処理に割り当てられ
ていたただ一つの領域を解放するだけで済むので、その
場合の処理も簡便になる。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の実施例を説
明する。

【００１０】図１にはこの発明の一実施例に係わるデー
タ処理装置の全体のシステム構成が示されている。この
データ処理装置は、ホストコンピュータ１０と、データ
ベース演算処理装置（データベースエンジン；ＤＢＥ）
１６と、磁気ディスク装置１７とによって構成されてい
る。ホストコンピュータ１０は、ＣＰＵ１１、主記憶装
置１２、第１および第２のチャネル装置１４，１５によ
って構成されており、これらＣＰＵ１１、主記憶装置１
２、およびチャネル装置１４，１５はシステムバス１３
を介して相互接続されている。

【００１１】ホストコンピュータ１０とデータベース演
算処理装置１６はチャネル装置１４によって接続され、
またホストコンピュータ１０と磁気ディスク装置１７は
チャネル装置１５によって接続されている。さらに、デ
ータベース演算処理装置１６と磁気ディスク１７は専用
のアクセスパス１８を介して接続されている。

【００１２】ＣＰＵ１１は、ホストコンピュータ１０全
体の制御を司るものであり、データベース演算処理装置
１６に対してソート処理や関係代数演算等の各種演算処
理の実行を依頼する。主記憶装置１２には、データベー
ス演算処理装置１６に演算対象ファイルや演算内容を指
示するためのコマンドが格納される。

【００１３】データベース演算処理装置（ＤＢＥ）１６
は、ＣＰＵ１１からのコマンドに基づいて演算対象ファ
イルのデータに対して演算処理を実行するものであり、
演算対象ファイルの入力および演算結果の出力のため
に、パス１８を介して磁気ディスク装置１７を直接的に
アクセスする。

【００１４】このデータベース演算処理装置（ＤＢＥ）
１６は、エンジンインタフェースプロセッサ（ＥＩＰ）
１６１、エンジン制御プロセッサ（ＥＣＰ）１６２、大
容量メモリ（ＥＢＤＭ）１６３、ハードウェアソータ制
御プロセッサ（ＥＣＡＭ）１６４、並列ソーティングモ
ジュール（ＰＳＯＭ）１６５、および並列関係代数演算
モジュール（ＰＲＡＭ）１６６によって構成されてい
る。

【００１５】エンジンインタフェースプロセッサ（ＥＩ
Ｐ）１６１、エンジン制御プロセッサ（ＥＣＰ）１６
２、およびハードウェアソータ制御プロセッサ（ＥＣＡ
Ｍ）１６４の３台のプロセッサは内部バス１６７によっ
て相互接続されており、大容量メモリ（ＥＢＤＭ）１６
３共有メモリとする密結合のマルチプロセッサを構成し
ている。大容量メモリ（ＥＢＤＭ）１６３は、３台の各
プロセッサの共通のアドレス空間上に配置されている。
また、これら３台のプロセッサ、つまりエンジンインタ
フェースプロセッサ（ＥＩＰ）１６１、エンジン制御プ
ロセッサ（ＥＣＰ）１６２、およびハードウェアソータ
制御プロセッサ（ＥＣＡＭ）１６４には機能分散がなさ
れている。この場合、それぞれの固有の役割を効率よく
実行するために、これら各プロセッサは、密結合ながら
それぞれに適した独立のモニタによって動作制御される
ように構成されている。また、エンジン制御プロセッサ
（ＥＣＰ）１６２は演算装置１６２１およびローカルな
記憶装置１６２２より構成される。

【００１６】エンジンインタフェースプロセッサ（ＥＩ
Ｐ）１６１、エンジン制御プロセッサ（ＥＣＰ）１６
２、およびハードウェアソータ制御プロセッサ（ＥＣＡ
Ｍ）１６４の機能分散は、次のようになされている。

【００１７】すなわち、エンジンインタフェースプロセ
ッサ（ＥＩＰ）１６１は、ホストコンピュータ１０とデ
ータベース演算処理装置１６間の通信を行うと共に、磁
気ディスク装置１７のディスクコントローラにもパス１
８を介して接続されており、磁気ディスク装置１７との
間でのデータ入出力を制御する。また、エンジンインタ
フェースプロセッサ（ＥＩＰ）１６１は、磁気ディスク
装置１７にデータを出力する際、出力ファイルの再構成
処理も行う。

【００１８】ホストコンピュータ１０との通信において
は、エンジンインタフェースプロセッサ（ＥＩＰ）１６
１は、第１のチャネル装置１４を介してＣＰＵ１１から
送られてくるコマンドを受信し、それをエンジン制御プ
ロセッサ（ＥＣＰ）１６２に送信する。また、エンジン
インタフェースプロセッサ（ＥＩＰ）１６１は、エンジ
ン制御プロセッサ（ＥＣＰ）１６２から送られてくるコ
マンド結果としてステータスを受信し、それを第１のチ
ャネル装置１４を介してＣＰＵ１１に返信する。

【００１９】磁気ディスク装置１７との間のデータ入出
力においては、エンジンインタフェースプロセッサ（Ｅ
ＩＰ）１６１は、エンジン制御プロセッサ（ＥＣＰ）１
６２からの入出力要求を受け付け、大容量メモリ（ＥＢ
ＤＭ）１６３と磁気ディスク装置１７との間でデータ転
送を行う。その際、エンジン制御プロセッサ（ＥＣＰ）
１６２からの要求に従い出力ファイルデータの再構成処
理も行う。

【００２０】エンジン制御プロセッサ（ＥＣＰ）１６２
は、エンジンインタフェースプロセッサ（ＥＩＰ）１６
１、大容量メモリ（ＥＢＤＭ）１６３、およびハードウ
ェアソータ制御プロセッサのコマンドが、ソートや関係
代数演算などの演算処理コマンドであった場合には、そ
れに対応するプロセスを生成し、各種コマンド処理スレ
ッドを生成・実行する。これらの処理はローカルな記憶
装置１６２ｂ上にあるプログラムを演算装置１６２ａが
実行することにより行われる。記憶装置１６２ｂは、ス
タテックＲＡＭによって構成される高速メモリである

【００２１】大容量メモリ（ＥＢＤＭ）１６３は、磁気
ディスク装置１７から読み出された演算対象のファイル
データ、ＣＰＵ１１から送られてくる各種演算処理コマ
ンド、ハードウェアソータ制御プロセッサ（ＥＣＡ
Ｍ）、並列ソーティングモジュール（ＰＳＯＭ）１６
５、および並列関係代数演算モジュール（ＰＲＡＭ）１
６６による演算処理結果、さらには、エンジン制御プロ
セッサ（ＥＣＰ）１６２による演算結果の統合結果等を
格納する共有メモリである。演算対象のファイルデータ
は大容量メモリ（ＥＢＤＭ）１６３内の入力バッファ部
に格納され、演算処理結果は大容量メモリ（ＥＢＤＭ）
１６３内の出力バッファ部に格納される。

【００２２】ハードウェアソータ制御プロセッサ（ＥＣ
ＡＭ）１６４は、エンジン制御プロセッサ（ＥＣＰ）１
６２からの指令に基づいて、並列ソーティングモジュー
ル（ＰＳＯＭ）１６５および並列関係代数演算モジュー
ル（ＰＲＡＭ）１６６による演算を制御する。

【００２３】この場合、ハードウェアソータ制御プロセ
ッサ（ＥＣＡＭ）１６４は、大容量メモリ（ＥＢＤＭ）
１６３上のデータを並列ソーティングモジュール（ＰＳ
ＯＭ）１６５に入力し、並列関係代数演算モジュール
（ＰＲＡＭ）１６６から出力された演算結果を大容量メ
モリ（ＥＢＤＭ）１６３上に格納するが、並列ソーティ
ングモジュール（ＰＳＯＭ）１６５へのデータ入力に際
しては、まず、キー切り出し処理を実行する。このキー
切り出し処理においては、ハードウェアソータ制御プロ
セッサ（ＥＣＡＭ）１６４は、演算対象の各レコードか
ら演算に必要な演算対象キーフィールドのみを切り出
し、それにレコードを識別番号（大容量メモリ（ＥＢＤ
Ｍ）１６３上におけるレコードの先頭アドレス）を付加
して並列ソーティングモジュール（ＰＳＯＭ）１６５へ
送出する。

【００２４】並列ソーティングモジュール（ＰＳＯＭ）
１６５は、大容量メモリ（ＥＢＤＭ）１６３によって駆
動され、ソートを並列に実行する専用のハードウェア回
路であり、並列関係代数演算モジュール（ＰＲＡＭ）１
６６に接続されている。この並列ソーティングモジュー
ル（ＰＳＯＭ）１６５は、パイプラインマージソータと
称されるものであり、２−ウェイマージを行う複数のソ
ートセルをカスケード接続してなる。

【００２５】並列関係代数演算モジュール（ＰＲＡＭ）
１６６は、関係データベースにおけるＪＯＩＮ（結合）
やＲＥＳＴＲＩＣＴ（制約）といった関係代数演算を並
列に実行する専用のハードウェア回路であり、並列ソー
ティングモジュール（ＰＳＯＭ）１６５からソートされ
たデータを入力し、演算結果をハードウェアソータ制御
プロセッサ（ＥＣＡＭ）１６４に出力する。ソート処理
だけを実行する場合には、並列関係代数演算モジュール
（ＰＲＡＭ）１６６は、最終段のソートセルとして機能
する。

【００２６】このように、エンジンインタフェースプロ
セッサ（ＥＩＰ）１６１、エンジン制御プロセッサ（Ｅ
ＣＰ）１６２、およびハードウェアソート制御プロセッ
サ（ＥＣＡＭ）１６４にはそれぞれ各種演算処理、例え
ばソート処理やセレクト処理を実行するための機能が分
散されている。この場合、これらプロセッサは、大容量
メモリ（ＥＢＤＭ）１６３上のバッファのやりとりを除
けば非同期に動作し、並行して各機能を実行する。すな
わち、ソースやセレクト等の処理は、通常、入力処理、
および出力処理から構成されるが、ハードウェアソータ
制御プロセッサ（ＥＣＡＭ）１６４の制御による演算処
理は、エンジンインタフェースプロセッサ（ＥＩＰ）１
６１による演算対象データの入力処理と並行して実行さ
れる。また、ハードウェアソータ制御プロセッサ（ＥＣ
ＡＭ）１６４からの演算結果をエンジン制御プロセッサ
（ＥＣＰ）１６２によって統合処理する必要がある場合
には、その統合処理とエンジンインタフェースプロセッ
サ（ＥＩＰ）１６１による出力処理も並行して実行され
る。次に、図２乃至図５を参照して一連の関連する処理
について説明する。

【００２７】図２は前記ホストコンピュータ１０からの
処理要求がある前のデータベース演算処理装置１６にお
けるエンジン制御プロセッサ（ＥＣＰ）１６２内を詳細
に示した図である。この時のエンジン制御プロセッサ
（ＥＣＰ）２０は演算装置１６２ａおよびローカルな記
憶装置１６２ｂからなる。ローカルな記憶装置１６２ｂ
の中は制御プログラム２２１と残りの空き記憶領域２２
２とに分けられる。

【００２８】図３は前記ホストコンピュータ１０からの
処理要求があった後の前記データベース演算処理装置１
６におけるエンジン制御プロセッサ（ＥＣＰ）１６２内
を詳細に示した図である。この時のエンジン制御プロセ
ッサ（ＥＣＰ）１６２は演算装置１６２ａおよびローカ
ルな記憶装置１６２ｂからなる。ローカルな記憶装置１
６２ｂは、制御プログラム３２１、演算要求を処理する
ための処理プロセス３２２、データ領域３２４および残
りの空き記憶領域３２３とに分けられる。このデータ領
域３２４は処理プロセス３２２の為に制御プログラム３
２１が割り当てたもので、その割り当ての手順を図４に
示す。

【００２９】図４は制御プログラム３２１におけるプロ
セス生成時の処理手順を示した図である。ステップ４１
はプロセス生成の為の準備をするステップである。ステ
ップ４２はデータ領域３２４を処理プロセス３２２のた
めに割り付けるステップであり、このデータ領域３２４
は空き記憶領域２２２から必要な容量だけ確保する。ス
テップ４３はプロセス生成に必要な残りの処理を行うス
テップである。ステップ４４はプロセス生成の最後のス
テップであり、プロセス生成を要求してきたプログラム
へ制御を戻す処理などを行う。

【００３０】図５は処理プロセス３２２に異常があった
場合や、ホストコンピュータ１０より処理の中断要求が
あった場合など、制御プログラム３２１が処理プロセス
３２２を終了するときの手順を示した図である。ステッ
プ５１はプロセスの終了処理の最初のステップであり、
終了させるべきプロセスをテーブルから探し出すなどの
処理を行う。ステップ５２は実際にプロセスを終了させ
るためのステップであり、プロセスの中断処理を含む各
種処理を行う。ステップ５３はデータ領域３２４を解放
するステップであり、データ領域３２４は解放すること
で空き記憶領域３２３と一つにする。ステップ５４はプ
ロセスの終了処理における最後のステップであり、終了
させるプロセスに関する情報をクリアすることによりエ
ンジン制御プロセッサ（ＥＣＰ）１６２の状態を図３か
ら図２の状態に戻す。

【００３１】以上のように、この実施例においては、ホ
ストコンピュータ１０からの演算処理要求に対応したプ
ロセス毎にローカルな記憶装置１６２ｂ上に記憶領域が
割当てられ、処理に必要なデータ領域はそのなかから確
保されるので、エンジン制御プロセッサ（ＥＣＰ）１６
２の制御プログラムはプロセスに対してただ一つだけの
領域を管理すればよく、そのための制御プログラムの容
量と負荷を減らすことができ、ホストからの演算処理要
求にしたがった処理を効率よく行うことが可能になる。
また、処理の中断や処理の何らかの不都合時もその処理
に割り当てられていたただ一つの領域を解放するだけで
済むので、その場合の処理も簡便になる。

【００３２】

【発明の効果】以上のように、この発明によればデータ
ベース演算処理装置内での制御プログラム容量および処
理の負荷が軽減できるため、ハードウェアコストをあげ
ずに効率の良いデータ処理を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に関わる全体のシステム構
成を示すブロック図。

【図２】図２のシステムにおけるホストコンピュータか
らの処理要求が送られてくる前のエンジン制御プロセッ
サの状態を示す図。

【図３】図１のシステムにおけるホストコンピュータか
らの処理要求が送られてきた後のエンジン制御プロセッ
サの状態を示す図。

【図４】図１のシステムにおけるエンジン制御プロセッ
サの状態変化の手順を示す図。

【図５】図１のシステムにおけるエンジン制御プロセッ
サの状態変化の手順を示す図。

【符号の説明】

１０…ホストコンピュータ、１３…システムバス、１
４，１５…チャネル、１６…データベース演算処理装
置、１７…磁気ディスク装置、１６１，１６２，１６４
…プロセッサモジュール、１６３…大容量メモリ、１６
５…並列ソーティングモジュール、１６６…並列関係代
数演算モジュール、１６２１…演算装置、１６２２…ロ
ーカルな記憶装置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ホスト装置と、演算対象のファイルデー
   タが格納される２次記憶装置と、前記２次記憶装置を直
   接アクセスするためのパスを有し、前記ホスト装置から
   の要求に応じて前記演算対象のファイルデータに対して
   所定の演算処理を実行する演算処理装置とを備えたデー
   タ処理装置において、 前記演算処理装置は、演算対象のファイルデータを前記
   パスを介して前記２次記憶装置から入力する入力手段
   と、入力された演算対象のファイルデータに対してソー
   トまたは関係代数演算を実行する演算手段と、前記演算
   対象のファイルデータおよび前記演算手段による演算結
   果データが格納される内部メモリと、前記演算結果デー
   タを前記２次記憶装置に出力する出力手段と、前記ホス
   ト装置からの演算処理要求に従って前記演算処理装置に
   よる演算処理を制御する制御手段と、この制御手段によ
   ってのみ使用されるローカルな記憶装置とを具備し、 前記制御手段は、前記ホスト装置からの演算処理要求に
   対応するプロセス毎に記憶領域を前記ローカルな記憶装
   置に割り当て、そのプロセスによる制御処理に必要なデ
   ータ領域を前記記憶装置内から確保するように構成され
   ていることを特徴とするデータ処理装置。
2. 【請求項２】 ホスト装置と、演算対象のファイルデー
   タが格納される２次記憶装置と、前記２次記憶装置を直
   接アクセスするためのパスを有し、前記ホスト装置から
   の要求に応じて前記演算対象のファイルデータに対して
   所定の演算処理を実行する演算処理装置とを備えたデー
   タ処理装置において、 前記演算処理装置は、前記ホスト装置との間の通信、お
   よび前記２次記憶装置との間のデータ入出力を実行する
   第１のプロセッサと、ソートまたは関係代数演算を行う
   演算回路と、この演算回路による演算を実行制御する第
   ２のプロセッサと、前記第１のプロセッサによって入力
   される演算対象のファイルデータおよび前記演算回路に
   よる演算結果が格納される内部メモリと、前記第１のプ
   ロセッサを介して供給される前記ホスト装置からの指示
   に基づき、前記第１および第２のプロセッサを動作制御
   する第３のプロセッサと、この第３のプロセッサによっ
   てのみ使用されるローカルな記憶装置とを具備し、 前記第３のプロセッサは、前記ホスト装置からの演算処
   理要求に対応するプロセス毎に記憶領域を前記ローカル
   な記憶装置に割り当て、そのプロセスによる制御処理に
   必要なデータ領域は前記記憶装置内から確保するように
   構成されていることを特徴とするデータ処理装置。