JPH1031610A

JPH1031610A - データベースのデータ回復装置及びその方法

Info

Publication number: JPH1031610A
Application number: JP9030631A
Authority: JP
Inventors: Eishoku Haku; 榮植白; Seijitsu Chin; 成日陳; Yoketsu Kin; ▲よう▼ 傑金
Original assignee: Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
Current assignee: Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
Priority date: 1996-02-16
Filing date: 1997-02-14
Publication date: 1998-02-03
Also published as: KR970062904A; KR100204027B1; US5913219A

Abstract

(57)【要約】【課題】ブロック単位でバックアップ及び復旧を遂行
して小さい単位のロッキングも可能なデータベースのデ
ータ回復装置を得る。【解決手段】データベース処理プログラムを貯蔵する
メモリ部４００と、バックアップ状態で停電が発生する
と一定時間バックアップ状態を維持する電源を供給する
電源モニタ及び制御部４０１と、バックアップ／復旧制
御信号とアドレス読み出し／書き込み制御信号に応答し
て非揮発性メモリのブロックデータを揮発性メモリブロ
ックに複写する復旧過程と揮発性メモリブロックのデー
タを非揮発性メモリブロックに重ねて書くバックアップ
過程を遂行する二重面非揮発性メモリ部４０２と、二重
面非揮発性メモリ部４０２の揮発性メモリブロックのデ
ータを更新した後、アドレスとバックアップ／復旧制御
信号を出力してバックアップ過程を遂行するデータベー
ス処理部４０３を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は二重面非揮発性メモ
リを利用したデータベースのデータ回復装置及び方法に
関し、特にブロック基盤二重面非揮発性メモリ（Block-
based dual planenonvolatile memory）を利用したデー
タベースのデータ回復装置及び方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来はデータベースを貯蔵する媒体とし
てディスクを主に使用したが、半導体技術の発達に伴い
大容量のメモリを使用した主記憶装置データベースシス
テム（MMDBS：Main Memory Database System）が出現し
た。

【０００３】データベースシステムにおいては誤り発生
時にもデータベースの一貫性を維持するために回復アル
ゴリズムが必要である。データベース更新は一般更新と
は異なり更新途中誤りが生じた場合元のデータを回復し
て一貫性を維持しなければならない。

【０００４】一貫性を維持するための回復方法のうち影
ページ技術（Shadow page technology）はデータベース
更新のためトランザクション（transaction）遂行時１
個の原本と１個の複写本を有する。

【０００５】図１は従来のディスク基盤影ページ技術
（Shadow page technology based ondisc）によるデー
タベースのデータ回復方法を説明するためのブロック図
である。

【０００６】一般的にデータベースはディスクに貯蔵さ
れ、ページ単位の多数のブロックに区分されている。ト
ランザクション遂行時ディスクに貯蔵されたデータベー
スを更新するため、原本ｉブロック１００は主記憶装置
のｋブロック１０１に複写される。ｋブロック１０１は
更新された後ｉブロック１００と他のディスク領域であ
るｊブロック１０２に複写される。

【０００７】このような回復方法は、ブロックが移動す
るためデータベース処理プログラムとブロックをマッピ
ングするためのページテーブルが必要である。このペー
ジテーブルは安定したメモリであるディスクに貯蔵され
るため、データベース更新後ページテーブルを更新しな
ければならないという短所がある。

【０００８】従来におけるディスク基盤影技術のもう一
つの短所は、小さい単位のロッキング（small unit loc
king）が難しいという点である。データベースシステム
は多数のプロセスにより同時に接近することができる。
しかし、データベースの一つのブロックに多数のプロセ
スが同時にアクセスすると、データベースは一致性を保
つことができなくなる。このような不一致を防止するた
めに従来はブロックを使用する前に表示（マーク）をし
ておいた。即ち、ロッキングをした後ブロックにアクセ
スして他のプロセスを持たせておいて、使用した後はロ
ッキングを解除して他のプロセスが使用できるようにす
る。

【０００９】従来のディスク基盤データベースシステム
においては、ブロックを更新するため原本ブロックを主
記憶装置に複写しなければならなかった。このブロック
はページ単位に構成され、又ページは多数のレコードで
構成される。

【００１０】小さい単位ロッキングとは、多数のプロセ
スが互いに異なる多数のレコードを同時に使用すること
を可能にすることを意味する。この小さい単位ロッキン
グの機能を利用すると同時性が増加されるため、システ
ムの性能を向上することができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ログ基盤回復技法（lo
g-based recovery technology）においては、各々のプ
ロセスが接近するレコードの修正内容をログバッフア
（log buffer）に記録するため、問題が発生しないが、
影ページ技法の場合はレコードに修正内容を直接記録す
るため問題が発生することになる。

【００１２】一例として、図１において、１個のｉブロ
ック１００の互いに異なるレコードに２個のトランザク
ションが接近する場合を仮定する。このときｉブロック
１００を主記憶装置に複写した後、２個のトランザクシ
ョンがｋブロック１０１の互いに異なる部分のレコード
をロッキングした後更新を遂行する。このとき２個のト
ランザクションが２個とも成功した場合は、既存の方法
と同様にｋブロック１０１をディスクの他の部分のｉブ
ロック１０２に複写し、ページテーブルを更新した後完
了すればよいが、トランザクション１個が成功し、他方
の１個が失敗した場合は撤回又は完了をすることができ
なくなる。

【００１３】上記の如く従来のディスク基盤影ページ方
法によるデータベースのデータ回復方法は、ページテー
ブルを管理しなければならない負担及び単位ロッキング
が難しいという問題点がある。

【００１４】従って、上記の如き従来の技法の問題点を
解決するため案出された本発明は、二重面非揮発性メモ
リを使用することによりディスクでバックアップする過
程が必要でなくなるため、ページテーブルを管理する必
要がなく、ブロック単位でバックアップ及び復旧を遂行
して小さい単位のロッキングも可能な、データベースの
データ回復装置及び方法を提供することにその目的があ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の実施の形態１による二重面非揮発性メモリを
利用したデータベースのデータ回復装置は、データベー
ス処理プログラムを貯蔵するメモリ手段４００と、バッ
クアップ／復旧状態信号の入力を受け、バックアップ状
態において停電が発生すると一定時間バックアップ状態
を維持するための電源を供給し、バックアップ状態でな
い場合に停電が発生すると割込み信号を出力してバック
アップ状態が遂行されないようにするモニタ及び制御手
段４０１と、多数のブロック単位で区分された揮発性メ
モリと非揮発性メモリを備え、チップ選択信号によりチ
ップが選択され、バックアップ／復旧制御信号とアドレ
ス読み出し／書き込み制御信号に応答して、非揮発性メ
モリのブロックデータを揮発性メモリブロックに複写す
る過程と、揮発性メモリブロックのデータを非揮発性メ
モリブロックに重ねて書くバックアップ過程を遂行する
二重面非揮発性メモリ手段４０２と、上記メモリ手段４
００からプログラムをローディングし、上記電源モニタ
及び制御手段４０１にバックアップ／復旧制御信号を出
力し、上記二重面非揮発性メモリ手段４０２にチップ選
択信号を出力し、アドレス信号とバックアップ／復旧制
御信号を出力して復旧過程が遂行されるようにしてアド
レスと読み出し／書き込み制御を通じて上記二重面非揮
発性メモリ手段４０２の揮発性メモリブロックのデータ
を更新した後、アドレス信号とバックアップ／復旧制御
信号を出力してバックアップ過程が遂行されるように制
御するデータベース処理手段４０３を備えたことを特徴
とする。

【００１６】又、本発明の実施の形態１による二重面非
揮発性メモリを利用したデータベースのデータ回復方法
は、データベースシステムにおいて二重面非揮発性メモ
リを利用したデータベースのデータ回復装置に適用され
るデータベースのデータ回復方法において、バックアッ
プ／復旧制御信号に応答して揮発性メモリブロックに複
写されたデータを更新した後、更新が部分的に成功した
かどうかを検査する第１の段階Ｓ７０１乃至Ｓ７０３
と、上記第１の段階Ｓ７０１乃至Ｓ７０３において更新
が部分的に成功したならば電源モニタ及び制御部４０１
にバックアップ中であることを知らせ、揮発性メモリの
更新されたブロックを非揮発性メモリブロックに複写し
た後、更新完了を知らせトランザクションを終了する第
２の段階Ｓ７０４乃至Ｓ７０６と、上記第１の段階Ｓ７
０１乃至Ｓ７０３において更新が失敗すると、更新され
た揮発性メモリのブロックを廃棄し、更新失敗を知らせ
た後、トランザクションを終了する第３の段階Ｓ７０
７，Ｓ７０８を含むことを特徴とする。

【００１７】上記目的を達成するため、本発明の実施の
形態２による二重面非揮発性メモリを利用したデータベ
ースのデータ回復装置は、データベース処理プログラム
を貯蔵するメモリ手段８００と、バックアップ／復旧状
態信号の入力を受け、バックアップ状態において停電が
発生すると一定時間バックアップ状態を維持するための
電源を供給し、バックアップ状態でない場合に、停電が
発生すると割込み信号を出力してバックアップ状態が遂
行しないようにする電源モニタ及び制御手段８０１と、
多数のブロック単位に区分された揮発性メモリと非揮発
性メモリを備え、チップ選択信号によりチップが選択さ
れ、バックアップ／復旧制御信号とアドレス読み出し／
書き込み制御信号に応答して非揮発性メモリのブロック
データを非揮発性メモリブロックに重ねて書くバックア
ップ過程を遂行する第１の二重面非揮発性メモリ手段８
０２と第２の二重面非揮発性メモリ手段８０３と、上記
メモリ手段８００からプログラムをローディングして、
上記電源モニタ及び制御手段８０１にバックアップ／復
旧制御信号を出力し、上記第１及び第２の二重面非揮発
性メモリ手段８０２、８０３にチップ選択信号を出力
し、アドレス信号とバックアップ／復旧制御信号とを出
力して復旧過程が遂行されるようにし、アドレス読み出
し／書き込み制御を通じて上記第１及び第２の二重面非
揮発性メモリ手段８０２、８０３の揮発性メモリブロッ
クのデータを更新した後、上記第１の二重面非揮発性メ
モリ手段８０２にアドレス信号とバックアップ／復旧、
制御信号を出力し、バックアップ過程が失敗すると、上
記第２の二重面非揮発性メモリ手段８０３の更新前のデ
ータを読み出し、上記第１の二重面非揮発性メモリ手段
８０２のデータベースを復旧し、上記第１の二重面非揮
発性メモリ手段８０２のバックアップ過程が成功する
と、第２の二重面非揮発性メモリ手段８０３にアドレス
信号とバックアップ／復旧制御信号を出力し、バックア
ップ過程が失敗すると、上記第１の二重面非揮発性メモ
リ手段８０２の更新されたデータを読み出し、上記第２
の二重面非揮発性メモリ手段８０３のデータベースを更
新するように制御するデータベース処理手段８０４を備
えたことを特徴とする。

【００１８】又、本発明の実施の形態２によるデータベ
ースのデータ回復方法は、データベースシステムにおい
て二重化に構成される二重面非揮発性メモリを利用した
データベース回復装置に適用されるデータベースのデー
タ回復方法において、第１及び第２の二重面非揮発性メ
モリ部８０２，８０３の非揮発性メモリブロックを揮発
性メモリブロックに複写し、第１及び第２の二重面非揮
発性メモリ部８０２，８０３の揮発性メモリブロックの
データを更新した後、更新遂行が部分的に成功したかど
うかを確認する第１の段階Ｓ９０１乃至Ｓ９０３と、上
記第１の段階Ｓ９０１乃至Ｓ９０３において更新が成功
したならば、電源モニタ及び制御部８０１にバックアッ
プ中であることを知らせ、第１の二重面非揮発性メモリ
部８０２の更新された揮発性メモリブロックに複写した
後、複写が成功したかどうかを確認する第２段階Ｓ９０
４乃至Ｓ９０６と、上記第２の段階Ｓ９０４乃至Ｓ９０
６における複写が失敗したとすると、第２の二重面非揮
発性メモリ部８０３の非揮発性メモリブロックを使用し
て更新前の値で第１の二重面非揮発性メモリ部８０２の
非揮発性メモリブロックを復旧した後、更新失敗を知ら
せてトランザクションを終了する第３の段階Ｓ９０７，
Ｓ９０８と、上記第２の段階Ｓ９０４乃至Ｓ９０６にお
いて複写が成功したとした場合、電源モニタ及び制御部
８０１にバックアップ中であることを知らせ、第２の二
重面非揮発性メモリ部８０３の揮発性メモリブロックを
非揮発性メモリブロックに複写した後、複写が成功した
かどうかを確認する第４の段階Ｓ９０９乃至Ｓ９１１
と、上記第４の段階Ｓ９０９乃至Ｓ９１１における複写
が成功した場合は、更新完了を知らせ、トランザクショ
ンを終了し、複写が失敗した場合は、第１の二重面非揮
発性メモリ部８０２の非揮発性メモリブロックを使用し
て更新された最新の値で第２の二重面非揮発性メモリ部
８０３の非揮発性メモリブロックを復旧した後、更新完
了を知らせ、トランザクションを終了する第５の段階Ｓ
９１２，Ｓ９１３と、上記第１の段階Ｓ９０１乃至Ｓ９
０３において、更新遂行が部分的に失敗した場合は、第
１及び第２の二重面非揮発性メモリ部８０２，８０３の
更新された揮発性メモリブロックを廃棄した後、更新失
敗を知らせ、トランザクションを終了する第６の段階Ｓ
９１４，Ｓ９１５を含むことを特徴とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に、添付した図面を参照して
本発明を詳細に説明する。一般的に、強誘電体を使用す
る非揮発性メモリは電源が供給されない場合でもデータ
を失わない特性を有するが、書き込み回数に制限がある
短所も有する。最近、非揮発性メモリは１０¹⁰を超過す
る書き込み回数を遂行できる方法に対する研究結果も発
表されている。

【００２０】非揮発性メモリの書き回数を増加させるた
め、良好な強誘電体物質の発見及び半導体製造工程が研
究されているが、他の接近方法中のうち、一つに二重セ
ル及びチップ書き込み回数増加方法を使用して書き込み
回数を増加させる方法がある。

【００２１】図２は一般的な二重セルで構成された非揮
発性メモリの回路図を示す。二重セルで構成された非揮
発性メモリは平常時には従来の半導体セルで構成された
貯蔵セル２００に書き込み／読み出しを遂行し、停電が
発生する場合は、これを感知して外部のバックアップ／
復旧制御線２０２により貯蔵セル２００のデータを非揮
発性キャパシター（セル）２０１に貯蔵することにより
非揮発性セルの短所である書き込み回数制限問題を解決
している。

【００２２】図３は一般的な二重セルで構成された非揮
発性メモリの内部構造図を示している。二重セルで構成
された非揮発性メモリの内部は、揮発性セルで構成され
た揮発性メモリ領域３０１と、非揮発性セルで構成され
た非揮発性メモリ領域３０２を含み、停電時に揮発性メ
モリ領域３０１のデータは外部のバックアップ／復旧制
御線３００によりセル単位で同時に非揮発性メモリ領域
３０２に複写される。

【００２３】上記の如く、平常時におけるデータベース
への接近は揮発性メモリ領域３０１に対して遂行され
る。本実施の形態においては、上記構造のメモリを「二
重面非揮発性メモリ」と定義し、上記の如き二重面非揮
発性メモリにおいては殆んど書き込み回数の制限問題が
発生することがないと言える。

【００２４】非揮発性メモリの書き込み回数を増加する
別の方法としては、非揮発性メモリの多くの部分を一様
に（実質的には均等な回数）使用するものがある。即
ち、非揮発性メモリはバイト単位で接近が可能であるた
め、各々のバイト単位ごとに書き込み回数の制限があ
る。しかし、各々のバイト単位ごとに書き込み回数を計
数するにはより多くの量のメモリが必要となるため現実
性はない。したがって非揮発性メモリ全体を多くのブロ
ックに分けた後、各々のブロックを一様に（実質的には
均等な回数）使用すると、そのブロックの個数に比例し
てチップの寿命が増加される効果が生じる。

【００２５】通常データベースシステムは数万乃至数十
万個のブロックで構成されている。しかし、データベー
スシステムにおいては、従来の二重面非揮発性メモリを
利用して影ページ方法によるデータベースのデータ回復
を遂行する場合、１個のブロックを更新する場合にも非
揮発性メモリの全体をバックアップ及び復旧しなければ
ならないので、多くのプロセスが同時に多くのブロック
に接近することが難しく、ブロック内部の小さい単位の
ロッキングをすることができない。

【００２６】更に、非揮発性メモリへの接近は秒当たり
数万回乃至数十万回発生するため非揮発性メモリの全体
の寿命を急速に減少することになる。例えば、非揮発性
メモリの書き込み回数制限が１０¹⁰回の場合、秒当たり
１００，０００回のトランザクションが遂行されるとす
ると、１０⁵秒（２７時間）の期間だけ使用可能になる
ため、実質的には使用価値がないと言える。

【００２７】しかし、チップが多くのブロックに分割さ
れるように設計されている場合、ブロックの個数が増加
するにつれて使用時間が延長される。一例として、１個
のレコードが４ｋバイトでチップの容量は４Ｍバイトの
場合、１０００個のブロックが形成されることができ
る。このブロックを一様に（実質的には均等な回数）使
用する場合、２７時間に乗じることの１０００倍時間
（約３年）の期間の間使用することができる。

【００２８】実施の形態１．図４は本発明の実施の形態
１による非揮発性メモリを利用してデータベースのデー
タ回復装置を示したブロック図である。図４において、
４００はメモリ部、４０１は電源モニタ及び制御部、４
０２は二重面非揮発性メモリ部、また４０３はデータベ
ースのデータ処理部を各々示す。

【００２９】本発明の二重面非揮発性メモリを利用した
データベースのデータ回復装置の動作において、従来の
プロセッサチップにおいてチップで構成されるデータベ
ースのデータ処理部４０３は、メモリ部４００に貯蔵さ
れたデータベース処理プログラムによりデータベースの
データ回復過程を遂行することを特徴とする。

【００３０】二重面非揮発性メモリ部４０２は揮発性メ
モリ４０４と非揮発性メモリ４０５を含む。更に、デー
タベースのデータ処理部４０３は、データベースのデー
タを更新するためチップ選択信号を二重面非揮発性メモ
リ部４０２に出力してチップを選択することになる。

【００３１】またアドレスバスを通じてアドレス信号と
バックアップ／復旧制御信号を二重面非揮発性メモリ部
４０２に出力して部単位で非揮発性メモリ４０５の原本
データを揮発性メモリ４０４に複写する。この過程を
「復旧」という。

【００３２】データベースのデータ処理部４０３は、ア
ドレス読み出し／書き込み制御信号を出力して揮発性メ
モリ４０４に複写されたデータを更新する。又、データ
ベースのデータ処理部４０３は揮発性メモリ４０４に複
写されたブロックを更新した後、バックアップ／復旧制
御信号とアドレス信号を二重面非揮発性メモリ部４０２
に出力して揮発性メモリ４０４のデータを非揮発性メモ
リ４０５に重ねて書くように制御する。この過程を「バ
ックアップ」という。

【００３３】更に、データベースのデータ処理部４０３
は、バックアップ／復旧制御信号及び制御部４０１に出
力してバックアップ／復旧の現在状態を表す。電源モニ
タ及び制御部４０１は電源の停電有無を監視し、データ
ベースのデータ処理部４０３から入力されたバックアッ
プ／復旧信号に応答して非揮発性メモリ４０５に揮発性
メモリ４０４のデータを重ねて書く過程のバックアップ
途中に停電が発生する場合は、一定時間電源を供給して
重ねて書くことを保証する。

【００３４】又、電源モニタ及び制御部４０１は、バッ
クアップをしている途中でない状態において停電が発生
すると、データベースのデータ処理部４０３に割込み信
号を出力してバックアップ動作を遂行できないようにす
る。

【００３５】図５は本発明による別の影ページ方法によ
るデータベースのデータ回復方法を説明するためのブロ
ック図を示す。データベースのデータを更新するため、
まず非揮発性メモリ４０５の原本データ５０２を揮発性
メモリ４０４に複写５０１する。続いて、揮発性メモリ
４０４に複写されたブロックデータを更新した後、その
更新されたデータを非揮発性メモリ４０５の原本データ
５０２の上に重ねて書き込む重ね書き込みの動作が遂行
される前に、電源モニタ及び制御部４０１に重ねて書き
込むという事実が通報され、重ねて書き込む間停電が発
生する場合でも、その電源モニタ及び制御部４０１によ
り重ねて書き込めるように保証されなければならない本
発明においては、従来の方法とは異なり、前述したよう
にデータが同じ場所に重ねて書き込むことができるため
ページテーブルを管理する必要がなくなる。

【００３６】図６は本発明による二重面非揮発性メモリ
部４０２の細部構成図を示す。二重面非揮発性メモリ部
４０２は、チップ選択信号とアドレス信号の入力を受け
てデコーディングをして出力するデコーダ６０１と、上
記デコーダ６０１の１番目と２番目の出力に入力を受
け、データベースのデータ処理部４０３からバックアッ
プ／復旧制御信号の入力を受けバックアップ及び復旧制
御信号を出力し、１番目のバイトと２番目のバイトのイ
ネーブル信号を出力する任意のｍ個のバックアップ／復
旧制御器６０２と、任意のｍ個のブロックに区分され、
さらに上記各ブロックは任意のｎ個のバイトに区分され
上記バイト／復旧制御器６０２の復旧制御信号に応答し
てブロック単位のデータ入力を受け、上記バックアップ
／復旧制御器６０２から各ブロックの１番目のバイトと
２番目のバイトのイネーブルの信号を受け、上記デコー
ダ６０１から残りのバイトのイネーブル信号の入力を受
けブロックの活性化されたバイトのデータを上記データ
ベースのデータ処理部４０３の読み出し／書き込み制御
とデータバスを通じて更新し上記バックアップ／復旧制
御器６０２のバックアップ制御信号に応答して更新され
たブロック単位のデータを出力する揮発性メモリ６０３
と、任意のｍ個のブロックに区分され、さらに上記各ブ
ロックは任意のｎ個のバイトに区分されて上記バックア
ップ／復旧制御器６０２の復旧制御信号に応答して貯蔵
されたブロック単位のデータを上記揮発性メモリ６０３
に出力し、上記バックアップ／復旧制御器６０２の復旧
制御信号に応答して貯蔵されたブロック単位のデータを
上記揮発性メモリ６０３から出力し、上記バックアップ
／復旧制御器６０２のバックアップ制御信号に応答して
上記揮発性メモリ６０３から更新されたブロック単位の
データの入力を受けて貯蔵される非揮発性メモリ６０４
を備える。

【００３７】又、バックアップ／復旧制御器６０２は、
上記デコーダ６０１の初めの出力とバックアップ／復旧
制御信号の入力を受けこれらを論理積して復旧制御信号
を出力する第１の論理積ゲート６０６と、上記デコーダ
６０１の２番目出力とバックアップ／復旧制御信号の入
力を受け、これらを論理積してバックアップ制御信号を
出力する第２の論理積ゲート６０７と、上記デコーダ６
０１の１番目の出力と反転されたバックアップ／復旧制
御信号の入力を受け、これらを論理積して１番目のバイ
トのイネーブル信号を出力する第３の論理積ゲート６０
８と、上記デコーダ６０１の２番目の出力と反転さりた
バックアップ／復旧制御信号の入力を受けこれらを論理
積して２番目のバイトのイネーブル信号を出力する第４
の論理積ゲート６０９により構成される。

【００３８】従来の二重面非揮発性メモリ構造は、強誘
導体の劣化のため書き込み回数制限を解決するために一
つの制御線を使用してチップ全体を制御したが、本発明
は二重面非揮発性メモリの内部をブロック単位にバック
アップ／復旧することができるようにした。

【００３９】二重面非揮発性メモリ内部のブロック個数
は数千乃至数百万ブロックに分かれるため、外部のピン
により各々のブロックを制御することができない。従っ
て、本発明はデコーダ６０１を使用して上記問題点を解
決した。

【００４０】一般的に、揮発性メモリ６０３と非揮発性
メモリ６０４は任意のｍ個のブロックに分割されること
ができ、各ブロックは任意のｎ個のバックアップに分割
されることができる。

【００４１】バックアップ／復旧制御器６０２は任意の
ｍ個のブロックの個数に相応してｍ個を備え、デコーダ
６０１の１番目の出力と２番目の出力を利用してバック
アップ、復旧制御信号がブロック６０５の揮発性メモリ
６０３と非揮発性メモリ６０４に出力される。

【００４２】本発明によるデータ回復装置の動作におい
て、デコーダ６０１はデータベースのデータ処理部４０
３から入力されたアドレス信号とチップ選択信号をデコ
ーディングして出力する。

【００４３】さらに、バックアップ／復旧制御器６０２
はデータベースのデータ処理部４０３から入力されたバ
ックアップ／復旧制御信号と上記デコーダ６０１から入
力された１番目、２番目ピンのデコーディング信号を利
用してバックアップ制御信号と復旧制御信号を出力し、
１番目のバイトと２番目のバイトにイネーブル信号を出
力する。

【００４４】例えば、バックアップ／復旧制御器６０２
はデータベースのデータ処理部４０３から入力されたバ
ックアップ／復旧制御信号が‘０’の場合は第１、第２
の論理積ゲート６０６，６０７により制御信号はすべて
‘０’が出力されデコーダ６０１の出力により活性化さ
れたアドレスのバイトがインエイブルされて一般的なメ
モリアクセスを遂行することになる。

【００４５】バックアップ／復旧制御信号が‘１’の場
合には、デコーダ６０１の第１番目出力が活性化された
状態であれば、すなわち‘０’番住所を（１番目のバイ
ト）指す場合は、第１の論理積ゲート６０６の出力が活
性化されて復旧制御信号が出力され、デコーダ６０１の
２番目出力が活性化された状態であれば、即ち‘１’番
住所（２番目のバイト）を指す場合は、第２の論理積ゲ
ート６０７の出力が活性化されバックアップ制御信号が
出力される。

【００４６】各ブロック６０５の揮発性メモリ６０３と
非揮発性メモリ６０４は、上記の如く動作するバックア
ップ／復旧制御器６０２から復旧制御信号の入力を受け
ると、非揮発性メモリ６０４のデータを揮発性メモリ６
０３にブロック全体を複写する。

【００４７】その後、バックアップ／復旧制御信号が
‘０’になると非揮発性メモリ６０３の活性化されたバ
イト住所を読み出し／書き込み制御信号に応答してデー
タバスを通じてデータを更新する。

【００４８】更にデータベースのデータ処理部４０３か
ら入力されたバックアップ／復旧制御信号が‘１’にな
り、バックアップ／復旧制御器６０２からバックアップ
制御信号が出力されると非揮発性メモリ６０３の更新さ
れたデータを非揮発性メモリ６０４にブロック全体を重
ねて書き込むことができる。

【００４９】本発明は上記の如く動作することにより、
バックアップ及び復旧をブロック別に制御することがで
きる。図７は実施の形態１によるデータベースのデータ
回復方法を説明するための流れ図を示す。トランザクシ
ョンが始まると、バックアップ／復旧制御信号に応答し
て非揮発性メモリブロックのデータを揮発性メモリブロ
ックに複写する（Ｓ７０１）。つづいて、読み出し／書
き込み制御信号に応答して非揮発性メモリのブロックに
複写されたデータを更新する（Ｓ７０２）。次に、更新
が部分的に成功したどうかを検査し（Ｓ７０３）、成功
している場合は、電源モニタ及び制御部４０１にバック
アップ中であることを知らせる（Ｓ７０４）。また、揮
発性メモリの更新されたブロックを非揮発性メモリブロ
ックに複写した後（Ｓ７０５）、電源モニタ及び制御部
４０１に更新完了を知らせ、トランザクションを終了す
る（Ｓ７０６）。若し更新に失敗すると（Ｓ７０３）、
更新された非揮発性メモリのブロックを廃棄し（Ｓ７０
７）、電源モニタ及び制御ブロック４０１に更新失敗を
知らせた後、トランザクションを終了する７０８。ここ
で，ブロックを複写することにかかる時間は従来の方式
とは異なり、セル単位で同時に行われるため、ほとんど
無視することができる。

【００５０】上記で説明した本発明の実施の形態は、更
新された揮発性メモリを非揮発性メモリに複写すると
き、若し問題が発生して複写に誤りが発生すると、その
ブロックを復旧することができないという問題が発生す
ることもあり得る。複写が非常に短い時間内に遂行され
るとしても、このような問題が発生する確率が存在する
ため高信頼度が要求されるシステムにおいては、複写誤
り発生時にブロックの復旧能力を向上させることができ
る構造が必要になる。

【００５１】実施の形態２．以下に、添付された図面を
参照して本発明の実施の形態２を詳細に説明する。図８
は本発明による二重面非揮発性メモリを利用したデータ
ベースのデータ回復装置の実施の形態２のブロック構成
図を示す。

【００５２】本発明の実施の形態２において、データベ
ースのデータ回復装置は高信頼性を保証するため第１の
二重面非揮発性メモリ部８０２と第２の二重面非揮発性
メモリ部８０３を備える二重化構造で構成される。即
ち、本発明の実施の形態２による二重化構造はプログラ
ムを貯蔵するメモリ部８００と、バックアップ／復旧の
現在状態に相応する信号の入力を受けて電源の停電有無
に応答して電源供給を制御する電源モニタ及び制御部８
０１と、第１、第２の二重面非揮発性メモリ部８０２、
８０３及びデータベースのデータ処理部８０４で構成さ
れる。ここで二重面非揮発性メモリ部は図６に示したも
のと同様に構成される。動作時に、データベースのデー
タ処理部８０４はバックアップ／復旧制御信号に応答し
て第１、第２の二重面非揮発性メモリ部８０２、８０３
の非揮発性メモリブロック８０６，８０８を揮発性メモ
リブロック８０５、８０７に複写する。

【００５３】その後、データベースのデータ処理部８０
４は第１、第２の二重面非揮発性メモリ部８０２、８０
３の揮発性メモリブロック８０５、８０７のデータをア
ドレス読み出し／書き込み制御信号に応答して更新す
る。このとき、上記過程の複写及び更新は、データベー
スのデータ処理部８０４により第１の二重面非揮発性メ
モリ部８０２と第２の二重面非揮発性メモリ部８０３の
アドレスバスを通じて一緒に制御されるため、ハードウ
ェア的に同時に遂行される。

【００５４】更新が遂行された後、データベースのデー
タ処理部８０４は、第１の二重面非揮発性メモリ部８０
２のバックアップを遂行した後、そのバックアップが完
了されたか否かを判定することになる。

【００５５】バックアップが失敗した場合、データベー
スのデータ処理部８０４は、第２の二重面非揮発性メモ
リ部８０３の非揮発性メモリブロックのデータを利用し
て第１の二重面非揮発性メモリ部８０２の非揮発性メモ
リブロックを復旧し、更新を失敗として処理する（更新
失敗）。

【００５６】反面、バックアップが成功すると、データ
ベース処理部８０４は第２の二重面非揮発性メモリ部８
０３のバックアップを遂行し、それが失敗した場合第１
の二重面非揮発性メモリ部８０２の更新されたデータを
利用して第２の二重面非揮発性メモリ部８０３のデータ
を復旧して、更新を完了する（更新成功）。

【００５７】図９は実施の形態２によるデータベースの
データ回復方法を説明するための流れ図を示す。トラン
ザクションが始まると、データベースのデータ処理部８
０４は第１、第２の二重面非揮発性メモリ部８０２、８
０３の非揮発性メモリブロック８０６、８０８を揮発性
メモリブロック８０５、８０７に複写する（Ｓ９０
１）。その後、データベースのデータ処理部８０４は第
１、第２の二重面非揮発性メモリ部８０２，８０３の非
揮発性メモリブロック８０５，８０７を更新する（Ｓ９
０２）。

【００５８】更新が完了された後、データベースのデー
タ処理部８０４は、更新遂行が部分的に完了されたか否
かを判定し（Ｓ９０３）、終了したとすれば、電源モニ
タ及び制御部８０１にバックアップ中であることを知ら
せる。さらに、データベースのデータ処理部８０４は第
１の二重面非揮発性メモリ部８０２に更新された揮発性
メモリブロック８０５を非揮発性メモリブロック８０６
に複写する。続いて、データベースのデータ処理部８０
４は第１の二重面非揮発性メモリ部８０２のバックアッ
プ過程が完了されたか否かを判定する。即ち、複写が完
了されたか否かの判定をする（Ｓ９０２）。これは単純
に後続命令語の処理が可能な場合と見なすことができ
る。つまり、複写は非常に短い時間内に遂行されるため
複写命令の後続命令語が遂行されることに充分であるこ
とを意味する。

【００５９】複写が失敗したとすれば、データベースの
データ処理部８０４は第２の二重面非揮発性メモリ部８
０３の非揮発性メモリ８０８を使用して、更新前の値で
第１の二重面非揮発性メモリ部８０２の非揮発性メモリ
ブロック８０６を復旧した後（Ｓ９０７）、更新失敗を
電源モニタ及び制御部８０１に知らせトランザクション
を終了する（Ｓ９０８）。

【００６０】複写が成功したとすれば、データベースの
データ処理部８０４は電源モニタ及び制御部８０１にバ
ックアップ中であることを知らせる（Ｓ９０９）。さら
に、データベースのデータ処理部８０４は、第２の二重
面非揮発性メモリ部８０３の揮発性メモリブロック８０
７を非揮発性メモリブロック８０８に複写するバックア
ップ動作を遂行する（Ｓ９１０）。続いて、データベー
スのデータ処理部８０４は、複写が完了したか否かを判
定して（Ｓ９１１）、複写が完了しておれば、電源モニ
タ及び制御部８０１に更新完了を知らせ、トランザクシ
ョンを終了する（Ｓ９１２）。

【００６１】複写が失敗していれば（Ｓ９１１）、デー
タベースのデータ処理部８０４は第１の二重面非揮発性
メモリ部８０２の非揮発性メモリのブロック８０６を使
用して、更新された最新の値で第２の二重面非揮発性メ
モリ部８０３の非揮発性メモリブロック８０８を復旧し
た後（Ｓ９１３）、電源モニタ及び制御部８０１に更新
完了を知らせ、トランザクションを終了する（Ｓ９１
２）。

【００６２】更新処理が部分的に失敗していれば（Ｓ９
０３）、データベースのデータ処理部８０４は第１、第
２の二重面非揮発性メモリ８０２、８０３の更新された
非揮発性メモリブロック８０５、８０７を廃棄した後
（Ｓ９１４）、電源モニタ及び制御部８０１に更新失敗
を知らせトランザクションを終了する（Ｓ９１５）。

【００６３】データ回復装置の構成及び動作に関連して
前述した如く、本発明のデータベースのデータ回復装置
は、非揮発性メモリを使用するデータをディスクにバッ
クアップしなければならない負担を解消することがで
き、さらにトランザクション遂行時に最も大きい負担で
あった長い複写時間がほとんど無視できるような程度に
短縮されて、トランザクションに必要なすべての負担を
除去できると同時に高速のトランザクション処理及び回
復が遂行できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のディスク基盤影ページ方法によるデータ
ベースのデータ回復方法を説明するためのブロック図で
ある。

【図２】一般的な二重セルで構成された非揮発性メモリ
の内部構造図である。

【図３】一般的な二重面非揮発性メモリの内部構造図で
ある。

【図４】本発明の実施の形態１による二重面非揮発性メ
モリを利用したデータベースのデータ回復装置のブロッ
ク図である。

【図５】本発明による影ページ方法（ｓｈａｄｏｗｐ
ａｇｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）によるデータベースの
データ回復方法を説明するためのブロック図である。

【図６】本発明による二重面非揮発性メモリ（ｂｌｏｃ
ｋ−ｂａｓｅｄｄｕａｌｐｌａｎｅｎｏｎｖｏｌ
ａｔｉｌｅｍｅｍｏｒｙ）を図示する細部構成図であ
る。

【図７】本発明の実施の形態１による二重面非揮発性メ
モリを利用したデータベースのデータ回復方法を説明す
るための流れ図である。

【図８】本発明の実施の形態２による二重面非揮発性メ
モリを利用したデータベースのデータ回復装置のブロッ
ク図である。

【図９】本発明の実施の形態２によるデータベースのデ
ータ回復方法を説明するための流れ図である。

【符号の説明】

４００メモリ部４０１電源モニタ及び制御部４０２二重面非揮発性メモリ部４０３データベースのデータ処理部

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を貯蔵する
メモリ手段と、バックアップ／復旧状態信号の入力を受けバックアップ
状態で停電が発生すると一定時間バックアップ状態を維
持するための電源を供給し、バックアップ状態でない場
合には停電が発生すると割込み信号を出力してバックア
ップ状態が遂行しないようにする電源モニタ及び制御手
段と、多数のブロック単位で区分された揮発性メモリと非揮発
性メモリを備え、チップ選択信号によりチップが選択さ
れ、バックアップ／復旧制御信号とアドレス読み出し／
書き込み制御信号に応答して非揮発性メモリのブロック
データを揮発性メモリブロックに複写する復旧過程と、
揮発性メモリブロックのデータを非揮発性メモリブロッ
クに重ねて書くバックアップ過程とを遂行する二重面非
揮発性メモリ手段と、上記メモリ手段からプログラムをローディングして、上
記電源モニタ及び制御手段にバックアップ／復旧制御信
号を出力し、上記二重面非揮発性メモリ手段にチップ選
択信号を出力し、アドレス信号とバックアップ／復旧制
御信号を出力して復旧過程が遂行されるようにしてアド
レス読み出し／書き込み制御を通じて上記二重面非揮発
性メモリ手段の揮発性メモリブロックのデータを更新し
た後、アドレス信号とバックアップ／復旧制御信号を出
力してバックアップ過程が遂行されるように制御するデ
ータベース処理手段を備えてなるデータベースのデータ
回復装置。
【請求項２】データベースシステムの二重面非揮発性
メモリを利用したデータベースのデータ回復装置に適用
されるデータベースのデータ回復方法において、バックアップ／復旧制御信号に応答して非揮発性メモリ
ブロックのデータを揮発性メモリブロックに複写し、読
み出し／書き込み制御信号に応答して揮発性メモリブロ
ックに複写されたデータを更新した後、更新が部分的に
成功したかどうかを検査する第１の段階と、上記第１の段階で更新が部分的に成功したとすれば、電
源モニタ及び制御部にバックアップ中であることを知ら
せ、揮発性メモリの更新されたブロックを非揮発性メモ
リブロックに複写した後、更新完了を知らせ、トランザ
クションを終了する第２の段階と、上記第１の段階で更新が失敗すると、更新された揮発性
メモリのブロックを廃棄し、更新失敗を知らせた後、ト
ランザクションを終了する第３の段階とを含むことを特
徴とするデータベースのデータ回復方法。
【請求項３】データベース処理プログラムを貯蔵する
メモリ手段と、バックアップ／復旧状態信号の入力を受け、バックアッ
プ状態で停電が発生すると一定時間バックアップ状態を
維持するための電源を供給し、バックアップ状態でない
場合には停電が発生すると割込み信号を出力してバック
アップ状態が遂行されないようにする電源モニタ及び制
御手段と、多数のブロック単位で区分された揮発性メモリと非揮発
性メモリを備え、チップ選択信号によりチップが選択さ
れ、バックアップ／復旧制御信号とアドレス読み出し／
書き込み制御信号に応答して非揮発性メモリのブロック
データを揮発性メモリブロックに複写する復旧過程と、
揮発性メモリブロックのデータを非揮発性メモリブロッ
クに重ねて書くバックアップ過程とを遂行する二重面非
揮発性メモリ手段と、上記メモリ手段からプログラムをローディングして、上
記電源モニタ及び制御手段にバックアップ／復旧制御信
号を出力し、上記第１及び第２の二重面非揮発性メモリ
手段にチップ選択信号を出力し、アドレス信号とバック
アップ／復旧制御信号を出力して復旧過程が遂行される
ようにしてアドレス読み出し／書き込み制御を通じて上
記第１及び第２の二重面非揮発性メモリ手段の揮発性メ
モリブロックのデータを更新した後、上記第１及び第２
の二重面非揮発性メモリ手段にアドレス信号とバックア
ップ／復旧制御信号を出力してバックアップ過程が失敗
すると、上記第１及び第２の二重面非揮発性メモリ手段
の更新前のデータを読み出し上記第１の二重面非揮発性
メモリ手段のデータベースを復旧し、上記第１の二重面
非揮発性メモリ手段のバックアップ過程が成功すると、
第２の二重面非揮発性メモリ手段にアドレス信号とバッ
クアップ／復旧制御信号を出力し、バックアップ過程が
失敗すると、第１の二重面非揮発性メモリ手段の更新さ
れたデータを読み出し、上記第２の二重面非揮発性メモ
リ手段のデータベースを更新するよう制御するデータベ
ース処理手段を備えてなるデータベースのデータ回復装
置。
【請求項４】請求項１又は請求項３のデータベースの
データ回復装置において、上記二重面非揮発性メモリ手段は、チップ選択信号とアドレス信号の入力を受けデコーディ
ングして出力するデコーディング手段と、上記デコーディング手段の始めと二番目の出力の入力を
受け、上記データベース処理手段からバックアップ／復
旧制御信号の入力を受け、バックアップ及び復旧制御信
号を出力し、メモリの始めのバイトと２番目のバイトの
イネーブル信号を出力する少なくとも一個以上のバック
アップ／復旧制御手段と、多数のブロックに区分され、更に上記各ブロックは多数
のバイトに区分され上記バックアップ／復旧制御手段か
ら各ブロックの始めのバイトと２番目のバイトのイネー
ブル信号の入力を受けて、上記デコーディング手段から
残りのバイトのイネーブル信号の入力を受けてブロック
の活性化されたバイトのデータを、上記データベース処
理手段の読み出し／書き込み制御とデータバスを通じて
更新し、上記バックアップ／復旧制御手段のバックアッ
プ制御信号により更新されたブロック単位のデータベー
スを出力する揮発性メモリ手段と、多数のブロックに区分され、更に上記各ブロックは多数
のバイトに区分され、上記バックアップ／復旧制御手段
の復旧制御信号に応答して貯蔵されたブロック単位のデ
ータを上記揮発性メモリ手段に出力し、上記バックアッ
プ／復旧制御手段のバックアップ制御信号に応答して上
記揮発性メモリ手段から更新されたブロック単位のデー
タの入力を受けて貯蔵する非揮発性メモリ手段を備えた
ことを特徴とするデータベースのデータ回復装置。
【請求項５】請求項４のデータベースのデータ回復装
置において、上記バックアップ／復旧制御手段は、上記デコーディング手段の始めの出力と上記データベー
ス処理手段からバックアップ／復旧制御信号の入力を受
けこれを論理積してバックアップ制御信号出力を出力す
る第２の論理積ゲート手段と、上記デコーディング手段の始めの出力と反転されたバッ
クアップ／復旧制御信号の入力を受け、これを論理積し
て始めのバイトのイネーブル信号出力を出力する第３の
論理積ゲート手段と、上記デコーディング手段の２番目の出力と反転されたバ
ックアップ／復旧制御信号の入力を受け、これを論理積
して二番目のバイトのイネーブル信号出力を出力する第
４の論理積ゲート手段を備えることを特徴とするデータ
ベースのデータ回復装置。
【請求項６】請求項４のデータベースのデータ回復装
置において、上記揮発性メモリ手段と上記非揮発性メモリ手段は任意
のｍ個のブロックに区分され、又各ブロックは任意のｎ
個のバイトに区分され、上記バックアップ／復旧制御手
段は上記揮発性メモリ手段と上記非揮発性メモリ手段の
ブロック個数と同一の任意のｍ個を備えたことを特徴と
するデータベースのデータ回復装置。
【請求項７】請求項５のデータベースのデータ回復装
置において、上記バックアップ／復旧制御手段は、上記データベース処理手段で入力されたバックアップ／
復旧制御信号が‘０である場合は一般的メモリアクセス
過程を遂行し、バックアップ／復旧制御信号が‘１’で
あり、デコーディング手段が‘０’番住所（始めのバイ
ト）を指す場合は復旧制御信号を出力し、バックアップ
／復旧制御信号が‘１’であり、上記デコーディング手
段が‘１’番住所（２番目のバイト）を指す場合はバッ
クアップ制御信号を出力するように構成したことを特徴
とするデータベースのデータ回復装置。
【請求項８】データベースシステムにおいて二重化で
構成された二重面非揮発性メモリを利用したデータベー
ス回復装置に適用されるデータベースのデータ回復方法
において、第１及び第２の二重面非揮発性メモリ部の非揮発性メモ
リブロックを揮発性メモリブロックに複写し、第１及び
第２の二重面非揮発性メモリ部の揮発性メモリブロック
のデータを更新した後、更新遂行が部分的に成功したか
どうかを確認する第１の段階と、上記第１の段階にて更新が成功した場合、電源モニタ及
び制御部にバックアップ中であることを知らせ、第１の
二重面非揮発性メモリ部の更新された揮発性メモリブロ
ックを非揮発性メモリブロックに複写した後、複写が成
功したかどうかを確認する第２の段階と、上記第２の段階において複写が失敗した場合、第２の二
重面非揮発性メモリ部の非揮発性メモリブロックを使用
して更新前の値で第１の二重面非揮発性メモリ部の非揮
発性メモリブロックを復旧した後、更新失敗を知らせト
ランザクションを終了する第３の段階と、上記第２の段階において複写が成功した場合、電源モニ
タ及び制御部にバックアップ中であることを知らせ、第
２の二重面非揮発性メモリ部の揮発性メモリブロックを
非揮発性メモリブロックに複写した後、複写が成功した
かどうかを確認する第４の段階と、上記第４の段階において複写が成功した場合、更新完了
を知らせ、トランザクションを終了し、複写が失敗した
場合、第１の二重面非揮発性メモリ部の非揮発性メモリ
ブロックを使用して更新された最新の値で第２の二重面
非揮発性メモリ部の非揮発性メモリブロックを復旧した
後、更新完了を知らせ、トランザクションを終了する第
５の段階と、上記第１の段階において更新遂行が部分的に失敗した場
合、第１及び第２の二重面非揮発性メモリ部の更新され
た揮発性メモリブロックを廃棄した後、更新失敗を知ら
せ、トランザクションを終了する第６の段階を含むこと
を特徴とするデータベースのデータ回復方法。