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JPH048815B2 - - Google Patents
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JPH048815B2 - - Google Patents

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JPH048815B2
JPH048815B2 JP27277384A JP27277384A JPH048815B2 JP H048815 B2 JPH048815 B2 JP H048815B2 JP 27277384 A JP27277384 A JP 27277384A JP 27277384 A JP27277384 A JP 27277384A JP H048815 B2 JPH048815 B2 JP H048815B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、2ウエイ・マージソート方式を適
用するソート処理装置に好適するソート・セルに
関する。
〔発明の技術的背景〕
関係データベースなどのデータベース処理にお
ける主たる処理の1つにソート処理がある。この
ソート処理は、特定のフアイル中の複数のレコー
ドの並びを、レコード中の特定フイールドの値に
従つて所定の順序に並び替えることである。上記
したソート処理は、汎用電子計算機でも実行可能
である。しかし、汎用電子計算機が取扱うデータ
構造と、データベース処理で扱われるデータ構造
とが本質的に異なるため、データベースを構成す
る大量データについて汎用電子計算機を用いて上
記したソート処理を実行しようとすると、膨大な
処理時間を要する。そこで従来より、この種のソ
ート処理を効率よく専用に実行するソート処理装
置が提唱されている。
この種の専用ソート処理装置の1つに、例え
ば、田中、「データベース処理や文書処理を高速
化するサーチ/ソート・ハードウエアの動向」、
「日経エレクトロニクス」、1983年8月1日号、
pp141−178、に示される(特にpp164−165)の
ようなマージソート方式のソート処理装置が知ら
れている。このソート処理装置は、一般に多段に
縦続接続された複数のソート・セルからなる、n
段目のソート・セルには、2n-1個のレコードを格
納する1対のバツフアが設けられている。n段目
のソート・セルは、前段のソート・セルまででソ
ートされている2n-1個のレコードを2組入力し、
2n個のレコードをソートし、次段に出力する機能
を有している。
〔背景技術の問題点〕
しかし、上記したソート処理装置では、その主
構成要素であるソート・セルについて、ソート処
理の高速化のための具体的構成は示されていなか
つた。
〔発明の目的〕
この発明は上記事情に鑑みてなされたものでそ
の目的は、2ウエイ・マージソート方式によるソ
ート処理が高速で行なえるソート・セルを提供す
ることにある。
〔発明の概要〕
この発明では上記した目的を達成するために、
第1の順序列を格納する2n-1個のレコード分の容
量の第1バツフアと、第2の順序列を格納する
2n-1個のレコード分の容量の第2バツフアとが設
けられている。上記第1、第2バツフアに対する
アドレスは、第1、第2アドレスポインタにより
指定される。第1、第2アドレスポインタの内容
は、1レコードの処理開始時に第1、第2バツク
アツプレジスタに保存される。また、この発明で
は、第1バツフアに格納される第1の順序列の総
レコード数を示す情報を保持する第1総レコード
数レジスタと、第2バツフアに格納される第2の
順序列の総レコード数を示す情報を保持する第2
総レコード数レジスタと、第1バツフアから外部
に出力されるレコード数をカウントする第1レコ
ード数カウンタと、上記第2バツフアから外部に
出力されるレコード数をカウントする第2レコー
ド数カウンタと、上記レコードのレコード長を示
す情報を保持するレコード長レジスタと、上記レ
コード内の比較対象となるキーフイールドを指定
する情報を保持するキーフイールドレジスタとが
設けられる。
上記第1、第2バツフアからのデータ読出し
は、読出し手段によつて行なわれる。この読出し
手段は、第1、第2アドレスポインタに従つて第
1、第2の順序列を所定バイト単位で読出し、第
1、第2アドレスポインタを進める。また、この
発明では、第1、第2バツフアからの読出しデー
タがキーフイールドレジスタで示されるキーフイ
ールド内のデータであるか否かを検出するキーフ
イールド検出回路と、第1、第2バツフアからの
読出しデータがレコード長レジスタで示されるレ
コード長のレコードの最終データであるか否かを
検出するレコードエンド検出回路と、第1、第2
バツフアからの読出しデータを比較する比較器
と、選択手段とが設けられる。この選択手段は、
比較器の比較結果、キーフイールド検出回路の検
出結果、レコードエンド検出回路の検出結果、お
よび設定されたソート条件に応じ、第1または第
2バツフアからの読出しデータのいずれか一方を
選択出力する。レコードエンド検出回路によつて
レコードエンドが検出された場合、第1または第
2アドレスポインタには、第1または第2バツフ
アレジスタの内容が選択手段の選択結果に応じて
ロードされ、出力が許可されなかつた方のレコー
ドの先頭アドレスが示されるようになつている。
更、この発明では、第1、第2順序列出力完了
検出回路が設けられる。第1、第2順序出力完了
検出回路は、第1、第2レコード数カウンタのカ
ウント結果に応じ、第1、第2順序列の出力完了
を検出する。第1または第2順序列出力完了検出
回路によつて、第1、または第2順序列の出力完
了が検出された場合、第2または第1バツフアに
残されている未出力データが吐出される。
〔発明の実施例〕
第1図はこの発明の一実施例に係るソート・セ
ル10−n(n=1,……m)の構成を示し、第
2図はソート・セル10−n(n=1)〜ソー
ト・セル10−n(n=m)が縦続接続されてな
るソート処理装置の構成を示す。第1図のソー
ト・セル10−nにおいて、11Uは前段より入
力される第1のソート対象レコードの列(第1の
順序列)を格納するU(Upper)バツフアレジス
タ(以下、UBと称する)、11Lは前段より入
力される第2のソート対象レコードの列(第2の
順序列)を格納するL(Lower)バツフアレジス
タ(以下、LBと称する)である。UB11U,
11Lは、2n-1個のレコード分の容量を有する。
12UはUB11Uに対するアドレスポインタと
してのU側レジスタカウンタ(以下、ADUレジ
スタと称する)、12LはLB11Lに対するアド
レスポインタとしてのL側レジスタカウンタ(以
下、ADLレジスタと称する)である。13Uは
ADUレジスタ2Uの内容を保持するU側バツク
アツプレジスタ(BUUレジスタ)、13Lは
ADLレジスタ12Lの内容を保持するL側バツ
クアツプレジスタ(BULレジスタ)である。1
4はUB11UおよびLB11Lに対するアドレ
ス信号線、15は同じくデータ入力線、16は
UB11UおよびLB11Lからのデータ出力線
である。
17UはUB11Uからの読出しデータを保持
するU側データレジスタ(DUレジスタ)、17
LはLB11Lからの読出しデータを保持するL
側データレジスタ(DLレジスタ)である。18
はDUレジスタ17UおよびDLレジスタ17L
の各内容を比較する比較器(CMP)、19はDU
レジスタ17UまたはDLレジスタ17Lの内容
のいずれか一方を選択するマルチプレクサ
(MUX)、20はMUX19からの選択出力デー
タを次段に伝達するデータ出力線である。
21はソート対象となるレコードのレコード長
RL(具体的には1レコードの構成バイト数)RL
を示すレコード長レジスタ(RLレジスタ)、22
はソート処理において比較対象となるキーフイー
ルドのキーフイールド長KL(単位はバイト)を示
すキーフイールド長レジスタ(KLレジスタ)で
ある。23はレコード長およびキーフイールド長
をカウントするカウンタ(RL/KLカウンタ)、
24はRLレジスタ21およびRL/KLカウンタ
23の各内容を比較する比較器(CMP)、25は
KLレジスタ22およびRL/KLカウンタ23の
各内容を比較する比較器(CMP)である。26
UはUB11Uに格納される第1のソート対象レ
コード列の総レコード数TRNを示すトータルレ
コード数レジスタ(TRNUレジスタ)、26Lは
LB11Lに格納される第2のソート対象レコー
ド列の総レコード数TRNを示すトータルレコー
ド数レジスタ(TRNLレジスタ)である。27
Uは上記第1のソート対象レコード列のレコード
数をカウントするU側レコード数カウンタ
(RNUカウンタ)、27Lは上記第2のソート対
象レコード列のレコード数をカウントするL側レ
コード数カウンタ(RNLカウンタ)である。2
8UはTRNUレジスタ26UおよびRNUカウン
タ27Uの各内容を比較する比較器(CMP)、2
8LはTRNLレジスタ26LおよびRNLカウン
タ27Lの各内容を比較する比較器(CMP)、2
9はソート・セル10−n全体を制御する制御部
である。
次に上記した構成の動作を説明する。ソート・
セル10−nでのソート処理に際し、UB11U
の0番地から始まる領域には、前段からの第1の
ソート対象レコード列がその順序を保つて例えば
1バイト単で格納される。また、LB11Lの0
番地から始まる領域には、前段からの第2のソー
ト対象レコード列がその順序を保つて1バイト単
位で格納される。第1のソート対象レコード列
は、前段のソート・セルまででソートされている
2n-1個のレコードA,C,E,……Xからなり、
第2のソート対象レコード列は、前段のソート・
セルまででソートされている2n-1個のレコード
B,D,F,……Yからなる。これら、レコード
A〜Yは、第3図のフオーマツトに示すように、
比較対象部であるキーフイールドと、比較非対象
部とからなる。この例において、キーフイールド
は、レコードの先頭に位置するように、予め移動
処理が施されているものとする(第3図参照)。
なお、レコードA〜Yのレコード長RLは等しい。
また、レコードA〜Yのキーフイールド長KLも
等しい。ここで、レコードAのキーフイールド
が、第4図aに示すように1バイトデータa,
b,c,……gからなり、レコードBのキーフイ
ールドが、第4図bに示すように1バイトデータ
a′,b′,c′,……g′からなるものとする。また、
レコードAの比較非対象部がA′、レコードBの
比較非対象部がB′であるものとする。
さて、ソート処理開始時においては、ADUレ
ジスタ12U、ADLレジスタ12L、RL/KL
カウンタ23、RNUカウンタ27U、および
RNLカウンタ27Lには、“0”がロードされて
いる。また、RLレジスタ21にはソート対象レ
コードのレコード長RLを示す情報が、KLレジス
タ22には同じくキーフイールド長KLを示す情
報がそれぞれ格納されている。更に、TRNUレ
ジスタ26UおよびTRNLレジスタ26Lには、
ソート対象レコード列の総レコード数TRNを示
す情報がロードされている。
しかして、UB11UおよびLB11L内の1
レコードに対するソート処理が開始されると、そ
の開始タイミングでADUレジスタ12Uの内容
(この例では“0”)がBUUレジスタ13Uに保
存され、ADLレジスタ12Lの内容(この例で
は“0”)がBULレジスタ13Lに保存される。
この状態で、まずADUレジスタ12Uの内容が
UB11Uに対するアドレスを指定するように、
制御部29により制御される。これにより、UB
11UからレコードA(内のキーフイールド)の
先頭データaが読出される。このデータaはデー
タ出力線16を介してDUレジスタ17Uに導か
れ、同レジスタ17Uに保持される。このとき、
ADUレジスタ12Uの内容は+1され、次に読
出すべきデータ(この例ではb)の格納アドレス
を示す。次に、ADLレジスタ12Lの内容がLB
11Lに対するアドレスを指定するように、制御
部29により制御される。これにより、LB11
LからレコードB(内のキーフイールド)の先頭
データa′が読出される。このデータa′はデータ出
力線16を介してDLレジスタ17Lに導かれ、
同レジスタ17Lに保持される。このとき、
ADLレジスタ12Lの内容は+1され、次に読
出すべきデータ(この例ではb′)の格納アドレス
を示す。
DUレジスタ17UおよびDLレジスタ17L
の保持内容(この例では、a,a′)は、CMP1
8に導かれる。CMP18はa,a′を比較する。
CMP18の比較結果は制御部29に導かれる。
このとき、RL/KLカウンタ23は+1される。
制御部29には、CMP24,25,28U,2
8Lの比較結果も導かれる。
制御部29は、予め設定されているソート条
件、およびCMP18,24,25の比較結果に
応じ、DUレジスタ17UおよびDLレジスタ1
7Lに内容に対する出力制御を行なう。今、UB
11Uからの読出しデータをU,LB11Lから
の読出しデータをLとすると、制御部29は、
CMP18の比較結果がU>LまたはU<Lの場
合は、その時点でU側レコード(UB11U内の
1レコード)とL側レコード(LB11L内の1
レコード)との指定キーフイールド間での比較結
果を確定する。即ち、制御部29は、U>Lまた
はU<Lの場合、そのときのCMP18の比較結
果を、指定キーフイールドの比較結果として採用
する。この場合、制御部29は、上記比較確定結
果およびソート条件に従つて、MUX19を制御
する。例えばソート条件として昇順ソートが指定
されている場合に、U>Lが確定すれば、制御部
29は、該当レコードの最終データまで、U側デ
ータ即ちDLレジスタ17Lの内容が出力される
ようにMUX19を制御する。これに対し、U=
Lの場合には、比較結果を確定することはできな
い。この場合、その時点のU側データまたはL側
データのいずれを出力しても同じ結果となるが、
この例ではU側データ即ちDUレジスタ17Uの
内容が選択されるように、MUX19が制御され
る。但し、RL/KLカウンタ23の内容がKLレ
ジスタ22に一致したことがCMP25によつて
検出された場合、即ちキーフイールドの最終デー
タの比較であることが検出された場合には、制御
部29はU=Lを確定する。この場合、制御部2
9は、該当レコードの最終データまで、U側レコ
ードが選択されるようにMUX19を制御する。
一旦、比較結果が確定すると、以後の比較処理は
不要となる。したがつて、ソート処理の高速化が
可能となる。
上記した論理によれば、例えばa=a′であれ
ば、ソート条件に無関係にaが選択される。ま
た、a>a′であれば、昇順ソートのときには
a′が、降順ソートのときにはaが選択される。a
<a′の場合には、上記したa>a′の場合の逆にな
る。
aとa′の比較処理が終了すると、a,a′の場合
と同様にして、次のbとb′の比較処理、cとc′の
比較処理……が順に行なわれ、対応するデータが
選択出力される。但し、a>a′またはa<a′であ
れば、その時点でキーフイールドの比較が確定す
るので、以降の出力データは、U側またはL側の
いずれか一方に固定される。
上記した動作が繰返され、やがてUB11Uか
らgが、LB11Lからg′が読出されたものとす
る。UB11UからのgはDUレジスタ17Uに、
LB11Lからのg′はDLレジスタ17Lに保持さ
れる。しかして、CMP18によりgとg′との比
較が行なわれる。このとき、RL/KLカウンタ2
3は+1され、その内容はKLレジスタ22の内
容に一致するようになる。この結果、CMP25
から一致検出信号が制御部29に出力される。制
御部29は、CMP25が一致を検出すると、即
ちキーフイールドが全て比較されると、それまで
のCMP18の比較結果が全てU=Lであつた場
合には、初めて比較確定を行ない、以後該当レコ
ードの最終データまで無条件でU側データを選択
せしめる。一方、すでに比較確定が行なわれてい
る場合には、その比較確定により決定されたU側
またはL側のデータが該当レコードの最終データ
まで選択される。
このようにして、レコードA(内の比較非対象
部A′)またはレコードB(内の比較非対象部B′)
の最終データ、例えばレコードAの最終データが
MUX19からデータ出力線20に選択出力され
たものとする。このとき、ADUレジスタ12U
は、次のレコードであるレコードCの先頭アドレ
スを示す。またRL/KLカウンタ23は、レコー
ド長RLを示す。このため、レコードAの最終デ
ータの出力時において、RL/KLカウンタ23の
内容とRLレジスタ21の内容を比較している
CMP24は、一致を検出し、一致検出信号を出
力する。
CMP24からの一致検出信号は制御部29に
導かれる。これにより、制御部29は1レコード
の出力終了を判断し、次のレコード処理のために
以下の処理を行なう。即ち、制御部29は、例え
ばこの例のようにレコードA(即ちU側レコード)
が選択出力された場合、BULレジスタ13Lに
保持されていたL側の現レコードのアドレス(こ
の例ではレコードBの先頭アドレス)をADLレ
ジスタ12Lにロードせしめる。次に、制御部2
9は、ADUレジスタ12Uの内容(この例では
U側の次のレコードであるレコードCの先頭アド
レス)をBUUレジスタ13Uに、ADLレジスタ
12Lの内容をBULレジスタ13Lに保存する。
なお、この例のようにU側レジスタが選択出力さ
れた場合には、ADLレジスタ12Lの内容を
BULレジスタ13Lに保存する処理が必ずしも
必要でない。また、制御部29は、RL/KLカウ
ンタ23に“0”をロードし(RL/KLカウンタ
23を“0”クリアし)、RNUカウンタ27Uの
内容を+1する。なお、L側レコードが選択出力
された場合には、今度はRNLカウンタ27Lの
内容が+1されることは言うまでもない。以上の
動作が終了すると、次のU側およびL側レコード
(この例ではレコードCとレコードB)について、
前記したレコードAとレコードBの場合と同様の
処理が行なわれる。
このようにして、UB11Uに格納された第1
のソート対象レコード列、またはLB11Lに格
納された第2のソート対象レコード列のいずれか
一方、例えば第1のソート対象レコード列が先に
選択出力されたものとする。このとき、RNUカ
ウンタ27Uは総レコード数TRNを示す。この
ため、RNUカウンタ27Uの内容とTRNUレジ
スタ26Uの内容とを比較しているCMP28U
は、第1のソート対象レコード列の最終レコード
Xの最終データの出力時において、一致を検出
し、一致検出信号を出力する。CMP28Uから
の一致検出信号は制御部29に導かれる。これに
より、制御部29は、UB11Uに格納された第
1のソート対象レコード列の出力終了を判断し、
LB11Lに残されている未出力データ(第2の
ソート対象レコード列の残りデータ)の吐出し制
御を行なう。この吐出しに際しては、BULレジ
スタ13Lに保持されていた現レコード(レコー
ドXとの比較処理において選択出力されなかつた
L側レコード)の先頭アドレスがADLレジスタ
12Lにロードされ、以後1バイト読出し出力毎
に、ADLレジスタ12Lの内容が+1される。
このようにしてレコードYの最終データが出力さ
れると、RNLカウンタ27Lの内容がTRNLレ
ジスタ26Lの内容に一致し、CMP28Lから
一致検出信号が出力される。これにより、制御部
29は第2のソート対象レコード列の残りデータ
(LB11Lに残されていた未出力データ)の出力
終了、即ちこの例では、第1および第2のソート
対象レコード列に対する全てのソート処理の終了
を判断し、ソート動作を停止する。
なお、前記実施例では、比較対象部である指定
キーフイールドがレコードの先頭に移動されてい
るものとして説明したが、これに限るものではな
い。但し、指定キーフイールドがレコードの先頭
に位置していない場合には、レコード内における
キーフイールドの開始位置と終了位置を指定する
情報が必要となる。また、この場合、少なくとも
レコードの先頭データからキーフイールドの直前
データまではU側またはL側いずれのデータを選
択出力するか判定不可能となるため、これらU側
およびL側データを一時格納しておくバツフアが
必要となる。前記実施例は、キーフイールドの開
始位置がレコードの開始位置に一致する場合とい
える。
〔発明の効果〕
以上詳述したようにこの発明によれば、指定キ
ーフイールド間の比較が効率よく行なえ、しかも
少なくとも指定キーフイールドの最終データまで
には比較結果確定できるので、以後の比較処理が
不要となる。したがつて2ウエイ・マージソート
方式によるソート処理が高速で行なえる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例に係るソート・セ
ルのブロツク構成図、第2図は第1図のソート・
セルを適用してなるソート処理装置の全体構成
図、第3図はレコードのフオーマツトを示す図、
第4図はレコード内容の一例を示す図である。 11U……UB(Uバツフア)、11L……LB
(Lバツフア)、12U……ADUレジスタ、12
L……ADLレジスタ、13U……BUUレジス
タ、13L……BULレジスタ、18,24,2
5,28U,28L……CMP(比較器)、19…
…MUX(マルチプレクサ)、21……RLレジス
タ、22……KLレジスタ、23……RL/KLカ
ウンタ、26U……TRNUレジスタ、26L…
…TRNLレジスタ、27U……RNUカウンタ、
27L……RNLカウンタ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 順序列を構成する2n-1個のレコードを前段よ
    り2組入力し、2nのレコードをソートして次段に
    出力するソート・セルn(n=1,……m)をm
    (mは1以上の整数)段縦続接続してなる2ウエ
    イ・マージソート方式のソート処理装置におい
    て、第1の順序列を格納する2n-1個のレコード分
    の容量の第1バツフアと、第2の順序列を格納す
    る2n-1個のレコード分の容量の第2バツフアと、
    上記第1バツフアに対するアドレスを指定する第
    1アドレスポインタと、上記第2バツフアに対す
    るアドレスを指定する第2アドレスポインタと、
    1レコードの処理開始時の上記第1アドレスポイ
    ンタの内容を保存する第1バツクアツプレジスタ
    と、1レコードの処理開始時の上記第2アドレス
    ポインタの内容を保存する第2バツクアツプレジ
    スタと、上記第1バツフアに格納される上記第1
    の順序列の総レコード数を示す情報を保持する第
    1総レコード数レジスタと、上記第2バツフアに
    格納される上記第2の順序列の総レコード数を示
    す情報を保持する第2総レコード数レジスタと、
    上記第1バツフアから外部に出力されるレコード
    数をカウントする第1レコード数カウンタと、上
    記第2バツフアから外部に出力されるレコード数
    をカウントする第2レコード数カウンタと、上記
    レコードのレコード長を示す情報を保持するレコ
    ード長レジスタと、上記レコード内の比較対象と
    なるキーフイールドを指定する情報を保持するキ
    ーフイールドレジスタと、上記第1、第2バツフ
    アから上記第1、第2アドレスポインタに従つて
    上記第1、第2の順序列を所定バイト単位で読出
    し、上記第1、第2アドレスポインタを進める読
    出し手段と、上記第1、第2バツフアからの読出
    しデータが上記キーフイールドレジスタで示され
    るキーフイールド内のデータであるか否かを検出
    するキーフイールド検出回路と、上記第1、第2
    バツフアからの読出しデータが上記レコード長レ
    ジスタで示されるレコード長のレコードの最終デ
    ータであるか否かを検出するレコードエンド検出
    回路と、上記第1、第2バツフアからの読出しデ
    ータを比較する比較器と、この比較器の比較結
    果、上記キーフイールド検出回路の検出結果、上
    記レコードエンド検出回路の検出結果、および設
    定されたソート条件に応じ、上記第1または第2
    バツフアからの読出しデータのいずれか一方を選
    択出力する選択手段と、上記レコードエンド検出
    回路によるレコードエンド検出時に、上記選択手
    段の選択に応じて上記第1または第2アドレスポ
    インタのいずれか一方に、上記第1または第2バ
    ツクアツプレジスタの内容をロードする手段と、
    上記レコードエンド検出回路によるレコードエン
    ド検出時に、上記選択手段の選択に応じて上記第
    1レコード数カウンタまたは上記第2レコード数
    カウンタのいずれか一方を更新する手段と、上記
    第1レコード数カウンタのカウント結果に応じ、
    上記第1の順序列の外部出力完了を検出する第1
    順序列出力完了検出回路と、上記第2レコード数
    カウンタのカウント結果に応じ、上記第2の順序
    列の外部出力完了を検出する第2順序列出力完了
    検出回路と、上記第1または第2順序列出力完了
    検出回路による出力完了検出結果に応じ、上記第
    2はたは第1バツフアに残されている未出力デー
    タを吐出す手段とを具備することを特徴とするソ
    ート・セル。
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