Патент на изобретение №2346322

(54) РЕЛЯЦИОННЫЙ ПРОЦЕССОР

(57) Реферат:

Реляционный процессор предназначен для выполнения операций реляционной алгебры, может быть использован для построения систем нечисловой обработки информации. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей устройства за счет выполнения операций селекции, проекции и дополнения. Устройство содержит n компараторов, n-входовой элемент И, двухвходовой элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, n двухвходовых элементов И, n m-разрядных шинных формирователей. 1 ил.

Изобретение относится к машинам баз данных и может быть использовано для построения систем нечисловой обработки информации.

Известны реляционные процессоры, выполняющие операцию селекции (см., например, рис.5.11 на стр.208 в книге Озкарахан Э. Машины баз данных и управление базами данных. М.: Мир, 1989).

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных реляционных процессоров, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не выполняются операции проекции и дополнения.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является, принятый за прототип, реляционный процессор (рис.4.5 на стр.185 в книге Калиниченко Л.А., Рывкин В.М. Машины баз данных и знаний. М.: Наука, 1990), который содержит компаратор и выполняет операцию селекции.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не выполняются операции проекции и дополнения.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения выполнения операций селекции, проекции и дополнения.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в реляционном процессоре, содержащем компаратор, особенность заключается в том, что в него дополнительно введены n-1 аналогичных упомянутому компараторов, n-входовой элемент И, двухвходовой элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, n двухвходовых элементов И, n m-разрядных шинных формирователей, причем выход i-го компаратора соединен с i-м входом n-входового элемента И, выход которого соединен с первым входом двухвходового элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с первым входом i-го двухвходового элемента И, выход которого соединен с управляющим входом i-го m-разрядного шинного формирователя, управляющий вход i-го компаратора, второй вход i-го двухвходового элемента И и второй вход двухвходового элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с i-м, (n+i)-м настроечными и управляющим входами реляционного процессора, подключенного входом i-го m-разрядного атрибута обрабатываемого кортежа, входом i-го m-разрядного атрибута эталонного кортежа и выходом m-разрядного i-го атрибута результирующего кортежа соответственно к первому, второму m-разрядному входу i-го компаратору и m-разрядному выходу i-го шинного формирователя, подключенного m-разрядным входом к первому m-разрядному входу i-го компаратора.

На чертеже представлена схема предлагаемого реляционного процессора.

Реляционный процессор содержит n-1 компараторов l₁,…,l_n, n-входовой элемент И 2, двухвходовой элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3, n двухвходовых элементов И 4₁,…,4_n, n m-разрядных шинных формирователей 5₁,…,5_n, причем выход компаратора 1_i соединен с i-м входом элемента 2, выход которого соединен с первым входом элемента 3, выход которого соединен с первым входом элемента 4_i, выход которого соединен с управляющим входом формирователя 5_i, управляющий вход компаратора 1_i, второй вход элемента 4_i и второй вход элемента 3 соединены соответственно с i-м, (n+i)-м настроечными и управляющим входами реляционного процессора, подключенного входом i-го m-разрядного атрибута обрабатываемого кортежа, входом i-го m-разрядного атрибута эталонного кортежа и выходом i-го m-разрядного атрибута результирующего кортежа соответственно к первому, второму m-разрядным входам компаратора 1_i и m-разрядному выходу формирователя 5_i, подключенного m-разрядным входом к первому m-разрядному входу компаратора 1_i.

Работа предлагаемого реляционного процессора осуществляется следующим образом. На первый и второй m-разрядный входы компаратора 1_i подаются соответственно i-й m-разрядный атрибут х_i обрабатываемого кортежа и i-й m-разрядный атрибут у_i эталонного кортежа. На i-м, (n+i)-м настроечных и управляющем входах реляционного процессора фиксируются соответственно двоичные сигналы z_i, V_n+i, f(z_i, V_n+i, f{0,1}). Если при выполнении операции проекции результирующий кортеж должен (не должен) содержать i-й атрибут, то V_n+i=1(V_n+i=0). Если при выполнении операции селекции i-й атрибут присутствует (отсутствует) в эталонном кортеже, то z_i=1 (z_i=0). Для выполнения операции дополнения f=1 (в иных случаях f=0). Лог.0 (лог.1) на управляющем входе компаратора 1_i запрещает (разрешает) его работу, при этом на его выходе формируется лог.1 (результат сравнения: лог.1 при х_i=у_i и лог.0 при х_iу_i). Лог.0 (лог.1) на управляющем входе m-разрядного формирователя 5_i запрещает (разрешает) прохождение через него i-го m-разрядного атрибута, при этом на m-разрядном выходе этого формирователя будет присутствовать нулевой (указанный) атрибут. Таким образом, при V_n+i=…=V_n+n=1 и f=0, Z₁=…=Z_n=0 и f=0, V_n+1=…=V_n+n=1 и f=1 на m-разрядном выходе формирователя 5 соответственно имеем: (x_i,y_i,z_i) – результат операции селекции

– результат операции проекции, (x_i,y_i,z_i) – результат операции дополнения, где * – символ, обозначающий операцию умножения.

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый реляционный процессор обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, так как обеспечивает выполнение операций селекции, проекции и дополнения.

Формула изобретения

Реляционный процессор, предназначенный для реализации операций селекции, проекции и дополнения, содержащий компаратор, отличающийся тем, что в него дополнительно введены n-1 аналогичных упомянутому компараторов, n-входовой элемент И, двухвходовой элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, n двухвходовых элементов И, n m-разрядных шинных формирователей, причем выход i-го (i=1,n) компаратора соединен с i-м входом n-входового элемента И, выход которого соединен с первым входом двухвходового элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с первым входом i-го двухвходового элемента И, выход которого соединен с управляющим входом i-го m-разрядного шинного формирователя, управляющий вход i-го компаратора, второй вход i-го двухвходового элемента И и второй вход двухвходового элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с i-м, (n+i)-м настроечными и управляющим входами реляционного процессора, подключенного входом i-го m-разрядного атрибута обрабатываемого кортежа, входом i-го m-разрядного атрибута эталонного кортежа и выходом i-го m-разрядного атрибута результирующего кортежа соответственно к первому, второму m-разрядным входам i-го компаратора и m-разрядному выходу i-го шинного формирователя, подключенного m-разрядным входом к первому m-разрядному входу i-го компаратора.

РИСУНКИ