JPS62248031A

JPS62248031A - デ−タ管理方法

Info

Publication number: JPS62248031A
Application number: JP61092571A
Authority: JP
Inventors: Kenji Kira; 賢治吉良
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1986-04-22
Filing date: 1986-04-22
Publication date: 1987-10-29

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］この発明は、データ検索を効率よく行うためのデータ管
理方法に関するものである。

［従来の技術］リスト構造を持ったデータ群に対し、リストの先頭から
の順検索を用いてデータを検索する場合がある。例えば
、ディスクキャシュ・システムにおいて、ディスクとデ
ィスクキャシュ書システムとの間のデータの転送単位で
、ディスクキャシュ・システムにおけるデータ管理のた
めの最小単位であるデータブロックのデータメモリにお
ける格納アドレスを、リスト構造を持ったデータ群とし
て管理する場合がその例である。

第１２図に、リスト構造を持つデータ群を管理する例と
してあげたディスクキャシュを説明するだめの説明図で
ある。

すなわち、データプロ、りのサイズが４０９６（＝１６３）ワード、データメモリの容量が２
０４８０（＝５Ｘ　１６３）ワードのディスクキャシュ
Ｏシステムにおける例である。

同図（Ａ）は、ディスク及びディスクキャシュ状態を示
す説明図であり、例えば、ディスクキャシュ　（＋００
）におけるデータメモリ　（１０１）の００００（ｈ）
番地から０ＯＦＦ（ｈ）番地まではディスク（＋０２）
上のａｄｄｒｅｓｓ　Ａから始まるデータブロックＡが
格納されている。なお、（ｈ）は１６進表示を示す。

同図ＣＢ）は、ディスクキャシュの状７９を表わす説明
図であり、制御情報のデータ群を表わしている。

図において、制御情報は、ディスク上のデータブロック
の格納開始番地、制御情報のデータ群にリスト構造を持
たせるためのデータメモリ上における対応するデータブ
ロックの格納開始番地からなり、制御情報メモリ（１０
３）と呼ぶ領域に格納されている。また、制御情報のデ
ータ群の作るリストの先頭のデータのアドレスは、リス
ト頭部レジスタ（１０４）と呼ばれるレジスタの中に保
持されている。

例えば、制御情報のデータ群の先頭の要、には、制御情
報メモリ（１０３）の１０００（ｈ）番地に格納されて
おり、ディスク　（１０２）上のａｄｄｒｅｓｓ　Ａ番
地から始まるデータブロックＡが、ディスクキャシュ（
１００）のデータメモリ（１０１）のｏｏｏｏ（ｈ）番
地から格納されていることを示している。

上記第１２図のディスクキャシュの例で、ディスクトの
ａｄｄｒｅｓｓ　Ｃ番地から始まるデータブロックＣに
含まれるデータが必要な場合に、ディスクキャシュ・シ
ステムは、まず、リスト頭部レジスタの指すリストの先
頭の要素の制御情報を調べるが、それはデータブロック
Ａに関する制御情報であるから、求める情報ではない。

そこで、当該制御情報のリンクをたどり１次に、１００
６　（ｈ）番地の制御情報を調べるが、それは、データ
ブロックＢに関する制御情報であるから、求める制御情
報ではない。そこで、さらにリンクをたどり、１００４
（ｈ）番地の制御情報を調べ、ａｄｄｒｅｓｓ　Ｃの値
から、その制御情報がデータブロックＣに関するもので
あることを知り、求めるデータブロックが、ディスクキ
ャシュのデータメモリの０２００（ｈ）番地から格納さ
れていることを知る。上記の第１２図の例のように、リ
スト構造を持ったデータ群に対し、リストの先頭からの
順検索を用いてデータを検索する場合には、求めるデー
タが、リストの先頭の要素を指すボ・ｆンタ、リストヘ
ッドから数えて、少数回のリンク操作により到達できる
。すなわち、リストヘッドに近いほど、速くデータを得
ることができる。従って、データ検索の効率を向上させ
るためには、検索されるへきデータが、できる限りリス
トヘッドに近いことが必要である。

上記のような要求に応じ得るものとして、従来性われて
いたデータ管理方法を第８図以下を参照して説明する。

第８図は、上記データ管理方法を実施するためのデータ
管理装置の一例を示す構成図である。

図において、データ管理装置７ｉ（８０）は、検索命令
レジスタ（８１）に、データ管理型ｆｉ（８０）の管理
するデータに対する検索命令を、また、検索データレジ
スタ（８２）に、検索すべきデータを識別するための値
を人力情報として格納し、出力レジスタ（８２）に、求
めるデータを出力する装置である。

（２０）はメモリであり、このメモリ（２０）には、管
理すべきデータ群が格納されているが、そのデータ群に
含まれるデータは、同図に示すように、データが求める
ものであるかどうかを識別するための比較に用いられる
フィールドである識別部（２１）、データ群にリスト構
造を持たせるためのフィールドであるリンク部（２２）
、出力すべきデータを格納したフィールドであるデータ
部（２３）という３つのフィールドから構成されている
。

（１０）は、リスト頭部レジスタであり、このリスト頭
部レジスタ（１０）には、データ群の作るリストの先頭
の要素であるデータの格納番地を保持している。

（１１）は、ヒストリーレジスタであり、このヒストリ
・レジスタ（１１）は、検索処理中に、リスト構造を再
構成する際に用いるデータを格納する。

また、（１２）は、アドレス・レジスタ、（１３）は、
識別部レジスタ、（１４）は、リンク部レジスタ、（１
５）は、データ部レジスタであり、これらのレジスタは
、検索処理中に、その時点で比較の対象になっているデ
ータのアドレス、識別部、リンク部、データ部を、それ
ぞれ格納するためのレジスタである。

次に、上記データ管理装置の動作について第９図のフロ
ーチャートを参照して説明する。

第８図の検索命令レジスタ（８１）にデータの検索命令
が与えられると、すなわち、検索データレジスタ（８２
）にデータの識別に用いられる値が与えられて検索が始
まると、ステップ（３０）におし１て、アドレスレジス
タ（１２）に、比較の対象となるデータの格納番地を得
る。

次に、第３図に詳細に示したように、ステップ（３１）
において、アドレスレジスタ（１２）に指定された格納
番地のデータの識別部、リンク部、データ部を、それぞ
れ、識別部レジスタ（１３）、リンク部レジスタ（１４
）、データ部レジスタ（１５）に格納する（ステップ３
１１，３１２，３１３）。

次に、検索データレジスタ（８２）の値と、識別部レジ
スタ（１３）の値を比較し、現在比較の対象になってい
るデータが求めるものかどうかを判断する。そして、ち
該データが求めるデータでなければ、分岐（３６）を経
由してステップ（３２）の処理に移る。

ステップ（３２）では、第４図に、その詳細を示したよ
うに、ステップ（３２１）で、ヒストリレジスタ（１１
）に、当該データの格納番地を格納し、ステー。

ブ（３２２）で、アドレスレジスタ（１２）の値を、リ
ンク部レジスタ（１４）の値に更新し、ステップ（３１
）の処理にαるが、データ群に含まれるデータのリンク
部には、リスト構造の次の要素であるデータの格納番地
が指定されているため、アドレスレジスタ（１２）に、
比較すべきデータの格納番地、ヒストリレジスタ（１１
）に、直前に比較したデータの格納番地を格納してステ
ップ（３１）からの処理を繰り返すことになる。

一方、当該データが先頭のデータであれば、枝（３５）
に進み、次に、アドレスレジスタ（１２）の値とリスト
頭部レジスタ（１０）の値を比較し、当該データが、リ
スト構造の先頭のデータであるかどうかを判断する。そ
して、当該データが先頭のデータであれば、分岐（３８
）に進み、ステップ（３３）の処理を行ってからステッ
プ（３４）の処理へ進み、出力レジスタ（３）にデータ
部レジスタ（１５）の値を出力して検索を終了する。た
だし、ステップ（３３）においては、第５図に、その詳
細を示したように、ステップ（３３１）において、メモ
リ（２０）内でヒストリレジスタ（１１）の値をアドレ
スとするデータのリンク部（２２）をリンク部レジスタ
（１４）の値に変更し、ステップ（３３２）ではメモリ
（２０）内で、アドレスレジスタ（１２）の値をアドレ
スとするデータのリンク部（２２）を、リスト頭部レジ
スタ（ｌＯ）の値に変更し、ステップ（３３３）では、
リスト頭部レジスタ（１０）の値をアドレスレジスタ（
１２）の値に変更する。

すなわち、メモリ（２０）内のデータ群のリスト構造を
再構成し、求めるデータであった当該データの前後にあ
るデータ間を、当該データの後に続けることになる。

［発明が解決しようとする問題点］従来のデータ管理方法を実施するためのデータ管理装置
は、上記のように構成されているので、一定のパターン
に従った検索要求に対しては、データの無駄な並べかえ
が行われて効率が悪いという問題点があった。かかる問
題点をさらに詳細に図を参照して説明する。

第１０図は、データ群を持つリスト構造を簡明に表現す
るための定義図である。

同図（Ａ）は、第８図のデータ管理装置（８０）のリス
ト頭部レジスタ（ｌＯ）及びメモリ（２０）を抜き出し
た詳細図であり、それぞれに格納するデータの値の−・
例を表わしている。

同図ＣＢ）において、ｈｅａｄ（５０）は、リスト頭部
レジスタ（１０）を表わしている。また、矢印（６０）
は、リスト頭部レジスタ（１０）の値が、識別部が八で
あるようなデータの格納番地であることを示し、同図（
Ａ）の場合には、リンク部レジスタ（１０）の値が、１
０００（ｈ）であることを示してしている。

ノード（５１）は、識別部がＡであるデータを表わして
おり、第１０図（Ａ）では、メモリ（２０）の１０００
（ｈ）　ｉ地のデータを表わしている。以下のノート（
５２）、（５３）、（５４）、（５５）も同様である。

また、矢印（６１）は、識別部がＡであるデータのリン
ク部の値が、識別部がＢであるデータの格納番地である
ことを示しており、第１Ｏ図（Ａ）では、メモリ（２０
）の１０００（ｈ）番地のデータのリンク部が１００６
（ｈ）であることを示している。矢印（６２）、（６３
）、（６４）も同様である。

ｔａｉｌ（５６）は、データ群の作るリストの終端記号
を表わしており、第１０図（Ａ）では、メモリ（２０）
の１００８（ｈ）番地のデータである。

矢印（６５）は、識別部がＥのデータのリンク部が、終
端記号のデータの格納番地を表わしていることを示して
おり、第１０図では、メモリ（２０）の１００２（ｈ）
番地のデータにおけるリンク部の値がｔｏｏｔｈ）であ
ることを示している。

以下、データ群の構成するリスト構造を表現するために
、第１０図（Ｂ）に示した表記法を用いることとする。

また、識別部がＡであるデータのことを特に断らない限
り、巾にＡと呼ぶ。

ここで、従来のデータ管理方法を用いたデータ管理装置
に、Ａ、Ｂ、Ｃ，・・・・−９Ｚからなるデータ群が、
第１１図（Ａ）のようなリスト構造を持って格納されて
いるとする。この状態のデータ管理装着に、”　Ａの検
索、次にＢの検索、次にＣの検索”というパターンを繰
り返す検索要求、すなわち、Ａ、Ｂ、Ｃ，Ａ、Ｂ、Ｃ，
Ａ、Ｂ、Ｃ・・・−という検索要求がかえられた場合の
処理の流れを以下に説明する。

まず、八に対する検索要求が与えられた場合、最初に、
リストの先頭のノードが調べるが、第１１図（イ）に示
すように、このノードのデータは、Ｃであり、Ａではな
い、そこで、第９図の分岐（３６）に従ってＣのリンク
をたどり、次に、第２のノードを調べる。ところが、こ
のノードのデータはＢであり、やはりＡではない、そこ
で、Ｂのリンクをたどり第３のノードを調べる。このノ
ードのデータはＡで、求めるデータであり、かつ、この
ノードは、リストの先頭ではない、そこで、第９図の分
岐（３８）に従ってデータの並べかえを行い、Ａをリス
トの先頭に移動させる。

このように、Ａの検索要求に対して、データ管理装置は
、第１１図（イ）に斜線で示したように、Ａをリストの
第３のノードに発見し、Ａをリストの先頭へ並べかえる
。その結果、データ群のリスト構造は、第１１図（つ）
のように再編成される。

次に、Ｂに対する検索要求が出されると、上記と同様、
第１１図（つ）にように、Ｂをリストの第３ノードに発
見し、それをリストの先頭へ並べかえ、その結果は、第
１１図（１）のようになる、さらに、Ｃに対する検索要
求に対しては、第１１図（１）のように、Ｃを第３ノー
ドに発見し、それを先頭へ並べかえ、第１１図（オ）の
ような結果を得る。

この第１１図（オ）の状態で、再びＡの検索要求が出さ
れるのであるが、第１１図（オ）の状態は、第１１図（
イ）の状態と同じであるから、２回口以降のＡ、Ｂ、Ｃ
の検索の処理は、１回目の処理の繰り返しである。

ここで問題となるのは、Ａ、Ｂ、Ｃのいずれのデータを
発見するのも、リストの第３ノードになってしまうこと
である。

第１１図（ア）において、Ｂはリストの第２ノードに、
また、Ｃは先頭のノードに存在する。従って、データの
並べかえを行っていなければ、データ管理装置は、Ｂを
第２、Ｃを先頭のノードに発見できたはずである。

従来のデータ管理方法では、データの並びかえを行った
ために、かえって検索効率の低下を招いており、ここで
生じる非効率は、”Ａ、Ｂ、Ｃ”という検索のパターン
が繰り返されるたびに再現されるという問題点があった
。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、データの並びかえを行ったために生じるデ
ータ検索の非効率化をなくしたデータ管理方法を得るこ
とを目的とする。

［問題点を解決するための手段］この発明に係るデータ管理方法は、あるデータの検索を
行う場合、その検索処理中のリンク操作の回数であるデ
ータ群の作るリスト構造のリンクのたどった回数を数え
、データを発見した時、あらかじめ定めておいた境界値
と呼ばれるある一定の値と、検索処理中に要したリンク
操作の回数を比較し、リンク操作の回数が境界値以下の
場合には、データの並べかえを行わないようにしたもの
である。

すなわち、リスト構造を持ったデータ群を、境界値によ
って、前方部と呼ぶリストの先頭部から境界値以下の回
数のリンク操作により到達できるデータの集合と、後方
部と呼ぶそれ以外のデータの集合とに分け、データ検索
に際して、前方部のデータについては、並べかえを行わ
ず、後方部のデータについては並べかえを行うようにし
たものである。

［作用コこの発明のデータ管理方法においては、データ群のリス
ト構造の後方部に属するデータに検索要求が出された場
合には、データの並べかえを行って、次回以降の検索要
求を、データがリストの前方にある状態で受けるように
して検索時間の短縮を図る。

また、前方部に屈するデータに検索要求が出された場合
に、データの並べかえは行わず、検索効率の低下を招く
不必要な並べかえを省くようにする。

［￥施例］以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図は、この発明のデータ管理方法を実施するためデ
ータ管理装置の一例を示す構成図である。

この実施例においては、データの検索処理中にリンク操
作の回数を数えるためのリンク操作カウンタ　（１７）
及びリスト構造を持つデータ群を前方部と後方部に分け
るための境界を示す値を格納する境界設定レジスタ（１
６）が、データ管理装置（１００）内に設けられている
。

なお、第１図中の他の構成要素は、第８図の構成要素と
同一である。

次に、動作について説明する。

第２図は、第１図に、その構成を示したデータ管理装置
を用いて行う処理の詳細を示すフローチャートである。

そこで、検索命令レジスタ（１）にデータの検索命令が
、検索データレジスタ（２）にデータの識別に用いる値
が、それぞれ与えられて検索が始まると、ステップ（４
０）において、まず、リンク操作カウンタ　（１７）を
値を零に初期化する。

次に、ステップ（３０）において、アドレスレジスタ（
１２）に、比較の対象となるデータの格納番地を得る。

次に、第３図に、その詳細を示したようにステラ７’（
３１）において、アドレスレジスタ（１２）に指定され
た格納番地のデータの識別部、リンク部、データ部を、
それぞれ識別部レジスタ　（１３）　、　　リンク部レ
ジスタ（１４）、データ部レジスタ　（１５）に格納す
る（ステップ３１１，３１２，３１３）。

次に、ステップ（４１）において、リンク操作カウンタ
（１７）の値を１だけ増加させる。

次に、検索データレジスタ（２）の値と、識別部レジス
タ（１３）の値を比較し、現在比較の対象になっている
データが求めるものかどうかを判断する。そして、当該
データが求めるデータでなければ、分岐（４６）に移行
し、ステップ（３２）の処理を行う、ここでは、第４図
に、その詳細を示したように、ステラ７’　（３２）に
おいては、ヒストリレジスタ（１１）に、当該データの
格納番地を格納しくステップ３２１）、アドレスレジス
タ（１２）の値をリンク部レジスタ（１４）の値に更新
しくステップ３２２）、ステップ（３１）の処理に戻る
が、データ群に含まれるデータのリンク部に、リスト構
造の次の要素であるデータの格納番地が指定されている
ため、アドレスレジスタ（１２）に比較すべきデータの
格納番地、ヒストリレジスタ（１１）に、直前に比較し
たデータの格納番地を格納してステップ（３１）からの
処理を繰り返すことになる。

一方、当該データが求めるデータであれば、ステップ（
４５）に移行し、リンク操作カウンタ（１７）の値と、
境界設定レジスタ（１６）の値を比較し、８該データが
リスト構造の前方部に属するか、後方部に属するかを判
断する。

そして、当該データが前方部のデータであれば、分岐（
４７）に進み、ステップ（３４）でデータ部レジスタ　
（１５）の値を出力レジスタ（３）に出力して検索を終
了する。ただし、ステップ（３３）においては、第５図
に、その詳細を示したように、メモリ（２０）内のデー
タ群のリスト構造を再編成し、求めるデータであった当
該データの前後にあるデータ間を、リンク部で結び、当
該データを、リストの先頭の要素とし、それまで先頭で
あったデータを当該データの後に続ける（ステップ３３
１，３３２，３３３）。

以上、要するに、この実施例が、従来のデータ管理方法
を用いるデータ管理装置と異る点は、データ検索の処理
中に、リンク操作の回数を数え、その回数と、一定の基
準の比較により、データの並べかえを行う場合と、デー
タの並べかえを行わない場合に処理を分けることである
。

次に、上記したこの発明のデータ管理方法におけるデー
タの検索効率が、この発明によって如何に向上するかを
、図を参照して説明する。

第６図は、この発明のデータ管理方法で管理するデータ
群の構造を簡明に表現するための略記法の定義図である
。

同図（Ａ）は、第１図のデータ管理装置のリスト頭部レ
ジスタ（１０）、境界設定レジスタ（１６）、及びメモ
リ　（２０）を抜き出したものであり、それぞれの格納
するデータの一例を表わしている。

同図ＣＢ）において、縦線（７０）は、データ群を前方
部と後方部に分ける境界を表わしている。

第６図（Ａ）の例では、境界設定レジスタ（１６）の値
が０００３（ｈ）なので、リストの先頭から３つのデー
タＡ、Ｂ、Ｃが前方部のデータで、それ以外のり、Ｅが
後方部のデータであるから、境界（７０）は、Ｃと０と
の間に設定しである。

なお、第６図のその他の構成要素は、第１０図に示した
構成要素と同一である。

さて、この発明のデータ管理方法を用いたデータ管理装
置に、Ａ、Ｂ、Ｃ，・・・・・、Ｚからなるデータ群が
第７図（ア）のようなリスト構造を持って格納されてい
るとする。

上記の状態のデータ管理装置に、”Ａ、Ｂ、Ｃ”の繰り
返し、すなわち、Ａ、Ｂ、Ｃ，Ａ、Ｂ、Ｃ，Ａ、Ｂ、Ｃ
，−−−・・という形の検索要求が与えられた場合を考
え、その処理を追うと以下のようになる。

まず、Ａの検索要求が出されると、第７図（イ）に斜線
で示したように、リストの第３ノードにＡを発見するが
、Ａは、前方部のデータなので、従来の管理方法とは異
なり、データの並べかえは行わない。

次のＢの検索要求に対し、データ管理装置（１００）は
、第７図（つ）に示したように、ＢをリスＩ・の第２７
−ドに発見する。この場合もデータの並べかえは行わな
い。

次のＣへの検索要求に対しては、データ管理装置１Ｉｉ
（１００）は、第７図（１）に示したように、今度はＣ
をリストの先頭のノードに発見する。

この場合も前記と同様にデータの並べかえを行わない。

２回目移行の”Ａ、Ｂ、Ｃ”の検索に際しては、上記の
処理が繰り返される。この例では、データの並べかえは
１度も行われていない、また、従来のデータの管理方法
の例では、不必要な並べかえ操作の影響で、第３ノード
に発見することになっていたＢ、Ｃを、それぞれ第２７
−ド、先頭メートで発見することができる。

［発明の効果］以上のように、この発明によれば、データ検索の際にデ
ータの無駄な並びかえ操作を省き、従来のデータ管理方
法では、データの並べかえを行っていたために生じてい
たデータ検索の非効率化を抑制することができ、また、
この発明のデータ管理方法は、上記の実施例のように一
定のパターンのデータ検索要求が繰り返される吟にきわ
めて有効であるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明のデータ管理方法を実施するための
データ管理装置の構成図、ｉ２図は、Ｌ記憶１図のデー
タ管理装置におけるデータ検索の処理手順を示すフロー
チャート、第３図は、上記第２図及び第９図のフローチ
ャートにおけるデータ取り込み処理の詳細な内容を示す
フローチャート、第４図は、同じく上記第２図及び第９
図のフローチャートにおけるポインタはりかえ処理の詳
細な内容を示すフローチャート、第５図は、上記第２図
及び第９図のフローチャートにおけるデータの並べかえ
処理の詳細な内容を示すフローチャート、第６図（Ａ）
、（Ｂ）は、この発明のデータ管理方法におけるデータ
構造の略記法を示す定義図、第７図（ア）ないしくオ）
は、この発明のデータ管理方法におけるデータ検索の手
順を示す説明図、第８図は、従来のデータ管理方法を実
施するだめのデータ管理装置の構成図、第９図は、上記
第８図のデータ管理装置におけるデータ検索の処理手順
を示すフローチャート、第１０図（Ａ）、（Ｂ）は、従
来のデータ管理方法におけげノｒｉ＋＼（（才λ るデータ構造の略記法を示す定義図、第１１−Ｔは、従
来のデータ管理方法におけるデータ検索の手順をを示す
説明図、第１２図（Ａ）、（Ｂ）は、リスト構造を持つ
データ群を管理する例としてあげたディスクキャシュの
説明図である。（１）・・・検索命令レジスタ、（２）・・・検索データレジスタ、（３）・・・出力レジスタ、（１０）・・・　リスト頭部レジスタ、（１１）・・・
　ヒストリレジスタ、（１２）・・・アドレスレジスタ、（１３）・・・識別部レジスタ。（１４）・・・　リンク部レジスタ、（１５）・・・データ部レジスタ、（１６）・・・境界設定レジスタ、（１７）・・・リンク操作部カウンタ、（２０）・・・
　メモリ、（１００）・・・データ管理装置。なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

データの集合にリスト構造を持たせるため、各データに
リンクと呼ばれる新たなフィールドを付加し、各データ
のリンクには、リスト構造において自らの次に位置すべ
きデータのアドレスを格納し、リストの最後尾となるべ
きデータのリンクには、終端記号と呼ばれるあらかじめ
定められた特定の値を格納し、リスト構造により表現さ
れた順序を持つデータの集合であるデータ群に対して、
ある一定の値を持つ境界値を設定し、リストの先頭から
前記境界値以下の回数だけ、リンクをたどることによっ
て到達できるデータの集合を前方部とし、それ以外のデ
ータの集合を後方部として、リストを前方部と後方部に
分け、データを検索する際に、リストの先頭からデータ
を順検索し、求めるデータをリストの前方部に発見した
場合には、単に、要求されたデータを出力し、リストの
後方部に発見した場合には、要求されたデータを出力す
るだけでなく、リスト構造を再編成して、発見したデー
タをリストの前方部に移すことを特徴とするデータ管理
方法。