JPH0277884A

JPH0277884A - 情報検索装置

Info

Publication number: JPH0277884A
Application number: JP1149648A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Murakami; 正治村上; Tamon Mashita; 太門真下; Hidefumi Masuzaki; 増崎　秀文
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-06-14
Filing date: 1989-06-14
Publication date: 1990-03-16
Also published as: US5179683A

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、光デイスク記憶装置や磁気ディスク記憶装置
等に記憶される大量のデータから目的とするデータを検
索する情報検索装置に関し、特に、被検索データを分割
して、複数の検索手段によって、独立・並行に検索の実
行できる情報検索装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の情報検索装置は、例えば特開昭６０−１０５０４
０号公報に開示されているように、データを検索するの
に一つの検索回路を用いて検索をおこなっている。従来
の情報検索装置では検索処理の高速化を図るための一手
法としては、この検索回路の高速化を図ることが重要で
ある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、この検索回路は、ハードウェアで構成されたデ
ータマツチングによる検索手段であるため、ハードウェ
アの処理能力を高めても、被検索データ量が多くなると
データのマツチング・回数が増え、被検索データ量に比
例して検索時間が長くなるという問題がある。

本発明の目的は、従来の技術における上述の如き問題を
解消し、被検索データの量が多くなっても、高速に検索
処理ができる情報検索装置を提供することにある。

本発明の第２の目的は、被検索データの量に応じて検索
回路の数を任意に増減することができる情報検索装置を
提供することにある。

本発明の第３の目的は、被検索データを分割して複数の
検索回路に独立・並行に検索処理のできる情報検索装置
を提供することにある。

〔課題を解決するための手段及びその作用〕一般に情報
検索装置は中央演算処理装置（ＣＰＵ）、イメージスキ
ャナなどの画像入力装置、レーザービームプリンタなど
の画像出力装置、ＣＲＴなどの画像表示装置、光デイス
ク記憶装置や磁気ディスク記憶装置などの情報記憶装置
によって構成され、ＣＰＵと上記各装置間はデータバス
によって接続されている。そしてこのデータバスにはさ
らに、情報記憶装置に記憶されているデータを検索する
ための検索回路や、被検索データを一時的に格納するた
めのメモリが設けられている。

本発明の情報検索装置は、上記データバスとは独立した
拡張バスを少なくとも１本以上設け、検索回路をこの拡
張バス上に設ける。この検索回路は、例えば有限オート
マトン回路等のハードウェアによって検索処理を実行す
る回路である。

さらに拡張バス上に、被検索データ及び検索条件に一致
した一致データを格納するためのメモリと、検索回路の
制御やメモリへのデータの入出力を制御するプロセッサ
を設ける。

上記拡張バスは、データバスとは独立したバスであり、
拡張バスに設けられたインターフェース・　７　・が、バスアダプタを介してデータバスに接続されている
。バスアダプタは、データバスと拡張バスを接続するた
めのアダプタであり、インタフェース（Ｉ／Ｆ）を介し
て複数の拡張バスが接続される。また、バスアダプタは
、複数の拡張バス上のメモリのアドレス空間を連続した
１つのアドレス空間として扱い、データ上のアドレス空
間の一部（ウィンドウ空間）を、拡張バスのアドレス空
間の一部に割り当てる。これにより、ＣＰＵがデータバ
ス上のメモリをアクセスすることで、拡張バス上のデー
タを読み出すことができる。バスアダプタはバンクレジ
スタを持っており、このバンクレジスタはＣＰＵが指定
する拡張バスの番号及び拡張バス上のメモリのアドレス
を保持する。このアクセスする拡張バス上のメモリのア
ドレスはＣＰＵによってバスアダプタに指定する。

情報検索装置は検索の起動がかけられると、ＣＰＵは被
検索データを情報記憶装置からバスアダプタを介して各
拡張バス上のメモリにロードす一、ヤ。被検索データは
、例えば光デイスク記憶装置８　・に記憶された画像データの各々に付されたインデックス
情報などである。この際、ＣＰＵはデータバス上のメモ
リのウィンドウ空間に被検索データを分割してロードす
る。

次に、ＣＰＵは各拡張バス上のプロセッサに検索起動を
かける。検索起動がかけられたプロセッサは、拡張バス
上のメモリにおける被検索データの格納アドレスを検索
回路に指示することにより、各検索回路は検索処理の実
行をおこなう。この検索処理は各拡張バスことに独立し
て並行におこなわれるので、多量の被検索データを複数
の検索回路によってきわめて高速に検索することができ
る。

また、検索処理中は上位ＣＰＵは検索処理の実行から解
放され、検索以外の処理を実行することができる。

検索回路は検索処理が終了すると検索結果を拡張バス上
のメモリに格納し、プロセッサに終了報告を出す。終了
報告を受けたプロセッサは、検索結果の格納アドレスと
ともにＣＰＵに終了報告をする。終了報告を受けたＣＰ
Ｕは、終了報告のあった拡張バスの番号及び検索結果が
格納されているメモリのアドレスをバスアダプタに指示
する。

これによって、データバス上のメモリのウィンドウ空間
が拡張バス上の検索結果が格納されている空間に割り当
てられる。ＣＰＵはデータバス上のメモリをアクセスす
ることで各拡張バス上で実行した検索処理の結果を読み
出し、次の処理に移る。

尚、本発明の情報検索装置では、各拡張バス上のプロセ
ッサに拡張バスの管理だけでなく、ハードウェアによる
検索では処理できない検索や、バイナリサーチのように
ソフトウェアで実行する方が有利である検索を実行させ
ることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。第１図は本発明の一実施例による情報検索装置を示す
ブロック構成図である。中央演算処理装置（ＣＰＵ）１
は、本発明に係る情報検索装置全体の管理を司るもので
ある。画像プロセッサ２は、スキャナ９より二値化され
て読み取られた画像データの圧縮又は伸張処理を行うプ
ロセッサである。光デイスク記憶装置３は、画像データ
や文字データを光デイスク記録媒体に記録／再生をする
ための記憶装置である。磁気ディスク記録装置５は文字
データを磁気ディスク記録媒体に記録／再生するための
記憶装置である。一般に、光デイスク記憶装置３は記録
媒体が交換可能で記憶容量が非常に大きい為、画像デー
タの記録に使用され、磁気ディスク記憶装置５には、Ｃ
ＰＵＩが実行するマイクロプログラムや各種管理データ
の格納に使用される。光デイスクアダプタ（ＯＤＡ）４
は、光デイスク記憶装置３と磁気ディスク記憶装置４を
データバス１００に接続するためのアダプタである。Ｃ
ＲＴ６は、画像データや文書データを可視的に表示する
表示装置である。バスアダプタ（ＢＵＳＡ）７は、デー
タバス１００と、拡張バス１０１を接続するためのアダ
プタであり、インターフェース（Ｉ／Ｆ）１２を介して
複数の拡張バス１０１を接続する。ＢＵＳＡ７で画像メ
モリ（ＶＭ）８のあるアドレス空間をアクセスすること
で拡張画像メモリ（ＥＶＭ）１３のアドレス空間がアク
セス・１１　・できる。これを第２図を使って説明する。拡張バス１３
のアドレス空間はｎ個の連続したアドレス空間として扱
われる。ＶＭ８のアドレス空間の一部にウィンドウ空間
２０が設定され、このウィンドウ空間２０はバンク切替
方式によっていずれか１つのＥＶＭ１３のアドレス空間
２１に対応する。このアドレス空間２１の指定は、ＣＰ
ＵＩがＥＶＭＬ３の開始アドレスをＢＵＳＡ７に指定す
ることによっておこなう。ＢＵＳＡ７は、内部にバンク
レジスタ２２を有し、バンクレジスタ２２には拡張バス
の番号を指定するエリア番号２３と、ＥＶＭ１３の開始
アドレスが格納されたアドレス番号２２が格納される。

第２図の例ではエリアＮｏ、１、即ち第１の拡張バス上
（７）　Ｅ　Ｖ　Ｍ　１３　（７）　（Ａ　Ａ　Ａ　Ａ
　）　Ｈ番地が、画像メモリ８のウィンドウ空間２０に
割り当てられることを示している。このようにＥＶＭ１
３のアドレスをＢＵＳＡ７が認識することで、ハードウ
ェアの構成を拡張バス１０１単位で増設することができ
る。

この拡張バス１０１がいくつ増設されているかは、チエ
ツクをおこなうことで認識できる。ＣＰＵＩは、ＶＭ８
ウィンドウ空間２０をアクセスすることで、ＥＶＭ１３
の内容をアクセスすることができる。

ＶＭ８は、スキャナ９より読みとられた画像信号を一時
的に格納したり、ＣＰＵＩや画像プロセッサ２のワーク
エリアとして使用されるメモリである。スキャナ９は、
帳票上に記載された画像情報を光学的に読みとり、二値
信号を出力する入力装置である。プリンタ１１は、光デ
イスク記憶装置３に蓄積された画像データを紙に出力す
るための出力装置であり、例えば、レーザービームプリ
ンタである。入出力コントローラ（ＩＯＣ）１０は、ス
キャナ９とプリンタ１１との画像データの入出力を管理
するものである。データバス１００は、ＣＰＵＩが処理
するデータ及びＣＰＵＩが実行する命令コード等を転送
するために用いられるデータ専用のバスであり、ＣＰＵ
Ｉと各記憶装置や各入出力装置を接続している。

第１図の点線で囲まれた部分は、光ディスク記いる情報
の検索処理を実行する検索手段である。

この検索手段はＩ／Ｆ１２を介して少なくとも１本以上
の拡張バス１０１が接続されている。拡張バス１０１は
各々独立したデータバスであり、各拡張バス１０１ニは
ＥＶＭ１３．サーチエンジン（ＳＥ）１４及び１５．サ
ーチプロセッサ（ＳＰＵ）１６が接続されている。

ＥＶＭ１３は、被検索データや検索したデータを一時的
に格納するメモリであり、５ＰＵ１６のワークエリアと
しても用いられる。このようにＥＶＭ１３を各拡張バス
１０１に設けることによって各拡張バス１０１ごとに独
立して検索を行うことができる。

５Ｅ１４，１５はＥＶＭ１３に格納された被検索データ
を、ハード的に検索を行うための回路である。

５Ｅ１４．１５を各拡張バス１０１に２つずつ設けたの
は検索の高速化を図るためである。５Ｅ１４．１５を３
つ以上にしないのは、ただ単に５Ｅ１４．１５の数を増
やしても拡張バス１０１の転送能力上の制限から高速化
が図れないためである。

５ＰＵ１６は、拡張バス１０１内のデータのやりとりを
管理するともに、検索処理をソフトウェアによって実行
する。この５ＰＵ１６は各拡張バス１０１ごとに設けら
れているので各拡張バス１０１ごとの検索処理は、独支
、並行しておこなわれる。

次に、第３図を用いて５Ｅ１４，１５の内部の構成を説
明する。

コントローラ３７は、５Ｅ１４，１５の内部動作を制御
するためのものである。

ＤＭＡ　（Ｄｉｒｅｃｔ　　Ｍｅｍｏｒｙ　　Ａｃｃｅ
ｓｓ）　３１は、ＥＶＭ１３に格納された被検索データ
を読み出して５Ｅ１４．１５に供給するためのハードウ
ェアである。

比較演算回路３２は、文字コードの比較をハードウェア
によっておこなう回路であり、例えば公知の有限オート
マトン回路である。この演算はデータの検索単位である
フィールドごとにおこなわれる。

論理演算回路３３は、比較演算回路３２の出力結果に対
して、論理和（ＯＲ）、論理積（ＡＮＤ）による演算を
実行する回路である。この演算は各フィールドの検索結
果に対しておこなわれ、各フィ・１５　・ −ルドのまとまった単位であるエントリごとに出力され
る。

データバッファ３４は、ＤＡＭ３１より出力された被検
索データを一時的に格納するメモリである。

ＤＭＡ３５は、論理演算回路３３で一致と判定された出
力に基づいてデータバッファ３４から一致した被検索デ
ータを取り出して、ＥＶＭ１３へ書き込むためのハード
ウェアである。

ＲＡＭ３８は、制御情報、フィールド数、エントリー数
等の各種データを格納するメモリで、これらのデータは
上位のＣＰＵＩが管理しているデータであり、ＢＵＳＡ
を通してあらかじめ転送されている。この内容により被
検索データの内部構成を知ることができる。

フィールド長カウンタ（ＦＣＮＴ）３６は、データの比
較単位であるフィールドの長さを認識し、フィールドの
長さをＤＭＡ３１．比較演算回路３２に支持するための
ものである。

エントリ長カウンタ（ＥＣＮＴ）３９は各フィールドの
まとまった単位であるエントリの長さを認１６　・識し、論理演算回路３３とＤＭＡ３５に支持するための
ものである。

次にサーチエンジン（ＳＥ）　１４．１５の動作を説明
する。まずＤＭＡ３１より被検索データがとり込まれる
。この被検索データの比較演算は検索の単位であるフィ
ールドごとにおこなわれ、おのおののフィールドのデー
タが検索条件に一致するか否か判定される。比較演算回
路３２の出力は各フィールドごとに一致したか（ＯＫ）
、否か（ＮＧ）で出力される。次に論理演算回路３３は
各フィールドでＯＫとなったデータの論理演算をおこな
い、エントリ単位で一致したか（ＯＫ）、否か（ＮＧ）
を出力する。ＤＭＡ３５は一致（ＯＫ）となった被検索
データをデータバッファ３４から読み出し、−致データ
としてＥＶＭ１３へ出力する。

次に、本実施例に係る情報検索装置の全体の動作を説明
する。

ＣＰＵＩは、光デイスク記憶装置３や磁気ディスク記憶
装置５に蓄積されている被検索データを読み出して、各
拡張メモリ１３に転送するために０ＤＡ４へ起動をかけ
る。この際ＣＰＵＩは被検索データを分割して各ＥＶＭ
１３に転送するように指示する。被検索データの分割方
法は、ＥＶＭ１３の個数に応じて単純に分割しても良い
し、被検索データの種類、例えば、文字型、数字型２画
像データ型等に応じて分割しても良い。またＣＰＵＩが
マルチタスクによって複数のユーザーの検索処理をおこ
なう場合は、ユーザーごとに分割しても良い。ユーザー
ごとに分割すると、ＣＰＵ１のマルチタスクの管理がし
やすくなるという利点がある。被検索データはＢＵＳＡ
７を通して各拡張バス１０１のＥＶＭ１３に書き込まれ
る。

各ＥＶＭ１３に、被検索データを分割して転送すると、
ＣＰＵＩは第４図に示すように各５ＰＵ１６に検索に必
要なパラメータを渡すと同時に、検索起動信号４１を送
る。この検索に必要なパラメータは例えばフィールド数
、エントリ数、被検索データのデータ構造に関する情報
等である。

検索起動信号を受取った５ＰＵ１６は、受は取ったパラ
メータを５Ｅ１４．１５にセットし被検索データが格納
されているＥＶＭ１３のアドレスを５Ｅ１４゜１５に送
り検索の起動命令信号４３を発する。５Ｅ１４゜１５は
ＥＶＭ１３の被検索データエリア４７から割り当てられ
た被検索データ４５を読み出して検索処理を実行する。

５Ｅ１４．１５は一致したデータ４６をＥＶＭ１３の一
致データエリア４８に書き込む。検索が終了すると５Ｅ
１４，１５は５ＰＵ１６に終了報告信号４４を送る。５
ＰＵ１６は２つの５Ｅ１４．１５の検索処理が終了する
とＣＰＵＩに対し、終了報告信号４２を送る。終了報告
信号４２を受取ったＣＰＵＩは、各ＥＶＭ１３の一致デ
ータエリア３５の一致したデータを読み出すことによっ
て検索処理が終了する。

上記検索処理は各拡張バス１０１ごとに独立して並列に
おこなわれる。

次に第５図を用いて、検索式のデータ形式について説明
する。一般に光デイスク記憶装置３に格納されるデータ
は、各データのインデックス情報であるタイトル情報が
付される。このタイトル情報は項目５２の欄に示すよう
に項目＃１から項目＃ｎまでｎ個ある。例えば、項目＃
１はタイトル。

・１９　・項目＃２は管理コード等である。これらのインデックス
情報をもとに検索式を実行する訳であるが、検索条件５
３は各項目ごとに設定される。例えば第５図の例では項
目＃１の検索条件５４がＡＢＣ又はＤＥＦＧであり、か
つ項目＃２の検索条件５５が１２又は１３５７であるこ
とを示している。これらの項目５２の各検索条件５４〜
５７の長さの単位はフィールドといい、これら各検索条
件のまとまりをエントリと呼ぶ。即ち第５図右下に示す
ように各項目の検索条件５４〜５７がフィールドＦ１〜
Ｆｎとなり、各々の長さはＱ１〜Ｑｎとなる。そしてフ
ィールドＦ１〜Ｆｎの全体をエントリと呼びその長さは
Ｑ１＋Ｑ２＋・・・＋Ωｎとなる。

以上説明したように本実施例では、拡張バス１０１はデ
ータバス１００と独立しているため各５Ｅ１４゜１５が
検索処理を実行している間にＣＰＵＩは画像データ転送
等の異なった処理を実行できる。そして検索処理は上位
ＣＰＵＩから見ると１つのコマンドとして処理をするこ
とが可能となる。

また、被検索データの量に応じて拡張バス１０１・　２
０を多く設ければ、検索時間の増大を防止できる。

第６図は、本発明の別の実施例の情報検索装置のブロッ
ク図である。本例では、多量のデータを扱う場合は、Ｃ
ＰＵＩから各ＥＶＭ１３に被検索データをロードするの
に時間がかかるため、各拡張バス１０１上に分散して光
デイスク記憶装置３又は磁気ディスク記憶装置５を持っ
た、蓄積手段６１を設けている。そして各拡張バス１０
１単位でデータを分割して管理するようにし、検索処理
の高速化を図っている。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、各拡張バスごとに検索
回路を持ち、検索処理は分割して各拡張バスごとに独立
して並行におこなわれるので、多量の被検索データを複
数の検索回路によってきわめて高速に検索することがで
きる。また、検索処理中は上位ＣＰＵは検索処理の実行
から解散され、検索以外の処理を実行することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による情報検索装置を示すブ
ロック構成図、第２図はバスアダプタの動作を説明する
ための図、第３図は第１図のサーチェンジ＞（Ｓ　Ｅ）
　１４．１５のブロック構成図、第４図は検索処理を実
行する際の信号及びデータの流れを示す図、第５図は検
索条件のデータ形式を示す図、第６図は本発明の他の実
施例による情報検索装置を示すブロック構成図である。１・・・ＣＰＵ、　　　　　３・・・光ディスク、７・
・・バスアダプタ、　　８・・・画像メモリ、１２・・
・インターフェース、１３・・・拡張メモリ、１４、１
５・・・サーチエンジン、１６・・・プロセッサ。・２３・

Claims

【特許請求の範囲】

（１）情報を蓄積するための蓄積手段と、上記蓄積手段に蓄積された情報を所定の単位に分割して
被検索データと検索結果を管理するためのＣＰＵと、上記ＣＰＵと上記蓄積手段とを接続し、情報の授受を行
うための第１のデータバスと、第１のデータバス上に設けられ、検索結果を格納するた
め第１のメモリと、第１のデータバスに接続して設けられた第２のデータバ
スと、第１のデータバスと第２のデータバス間でデータの伝授
を行うためのアダプタと、第２のデータバスに接続され、上記ＣＰＵから分割して
送られる情報を一時的に記憶するための第２のメモリと
、第２のデータバスに接続され、第２のメモリに記憶され
ている情報を検索する為の検索手段と、上記検索手段の検索の起動と終了を管理するプロセッサ
と、を有することを特徴とする情報検索装置。
（２）上記アダプタは、第１のメモリの特定のアドレス
空間に、第２のメモリの任意のアドレス空間を割り当て
ることを特徴とする請求項第１項記載の情報検索装置。
（３）上記アダプタには、第２のデータバスを特定する
番号と、割り当てられた第２のメモリのアドレスを保持
するためのレジスタを有することを特徴とする請求項第
２項記載の情報検索装置。
（４）上記第２のメモリには、被検索データと、検索に
よって一致したデータが格納されることを特徴とする請
求項第１項記載の情報検索装置。
（５）上記検索手段はハードウェアで構成されることを
特徴とする請求項第１項記載の情報検索装置。
（６）上記プロセッサは、更に第２のメモリに記憶され
た被検索データの検索をマイクロプログラムによって実
行することを特徴とする請求項第２項記載の情報検索装
置。
（７）被検索データを蓄積するための蓄積手段と、被検
索データの転送と、検索処理の起動と終了を管理するた
めのＣＰＵと、上記ＣＰＵと上記蓄積手段とを接続し、情報の授受を行
うためのデータバスと検索処理によって検索条件に一致した被検索データを格
納するためのメモリと、上記ＣＰＵによって指定された被検索データのうち、予
め設定された検索条件に一致するか否かを判定する複数
の検索手段と、上記データバスと上記検索手段との間でデータのやりと
りを行い、上記検索手段を上記データバスに接続するた
めのアダプタと、を有することを特徴とする情報検索装
置。
（８）上記ＣＰＵは、被検索データを分割して上記検索
手段に転送させることを特徴とする請求項第７項の情報
検索装置。
（９）上記ＣＰＵは、被検索データを検索手段の数で等
分して、上記各検索手段に転送させることを特徴とする
請求項第８項記載の情報検索装置。
（１０）上記ＣＰＵは、複数の異なった検索処理をマル
チタスクで管理し、被検索データを各タスクごとに分け
て上記各検索手段に転送させることを特徴とする請求項
第８項記載の情報検索装置。
（１１）上記検索手段は、情報を一時的に記憶するため
の第２のメモリと、第２のメモリに格納された被検索デ
ータが予め与えられた検索条件と一致するか否かを判定
する選別回路と、これらの検索手段の管理をおこなうプ
ロセッサを持つことを特徴とする請求項第７項記載の情
報検索装置。
（１２）上記検索手段は、更に上記第２のメモリ、上記
選別回路とプロセッサとの情報の授受を行うための第２
のデータバスと、上記アダプタとデータバスを接続する
ためのインターフェースを有することを特徴とする請求
項第１１項記載の情報検索装置。
（１３）上記プロセッサは、更に上記メモリに格納され
た情報をマイクロプログラムを使って選別する機能を有
することを特徴とする請求項第１１項記載の情報検索装
置。
（１４）上記アダプタには、複数の検索手段が接続可能
であることを請求項第７項記載の情報検索装置。
（１５）被検索データを蓄積する蓄積手段と、検索処理
の起動と終了及び被検索データの転送を管理するＣＰＵ
と、被検索データを格納するメモリと、上記ＣＰＵと上
記蓄積手段とを接続して情報の授受を行うデータバスと
、被検索データのうち、予め設定された検索条件に一致
するか否かを判定する複数の検索手段と、上記検索手段
を上記データバスに接続するためのアダプタを有する情
報検索装置において以下のステップを有することを特徴
とする情報検索方法；ａ）上記蓄積手段から読みだされた被検索データを、上
記検索手段の数に応じて所定の単位に分割するステップ
、ｂ）上記分割した被検索データを上記検索手段に別々に
セットするステップ、ｃ）上記セットされた被検索データを各検索手段で独立
並行に検索するステップ、ｄ）各検索手段で検索された結果を、上記ＣＰＵに報告
するステップ。