一种主动实时数据库的系统内存管理方法

通过对一个主动实时数据库(ARTs—DB)的研究，借鉴操作系统的内存管理机制，提出了一种具有现代应用特征的数据库系统内存管理模式。文中从ARTs—DB的系统内存管理定义出发，探讨了主动实时数据库系统内存管理的目标及实现策略，并详细介绍了一种实现方法。     

主动实时数据库事务及其处理

主动实时数据库事务较之传统数据库事务要复杂得多，文中首先对主动实时数据库事务的语义模型，信赖关系进行了初步的探讨；然后简要地分析了主动实时事务的构造及执行特征，并提出了截止时间计算模型，最后介绍了我们研制一和个主动实时的ＤＢＭＳ原型系统ＡＲＴＳ－Ｉ中主动实时事务的管理机制。     

基于多线程的流水线查询处理方式

通过对一个主动实时数据库(ARTs—DB)的研究，分析了该系统的查询处理执行方式，引入线程概念，提出了基于多线程技术的流水线查询处理方式，并给出其具体实现，从而提高系统的查询性能。最后给出其代价分析及性能比较。     

实时主动数据库中的事件

主动数据库系统一般采用触发器机制实现系统的主动能力，而事件则是触发器机制中的重要部分。本文讨论实时主动数据库系统ＡＲＴｓ－Ｉ中事件的概念、结构与说明以及事件探测与复合事件的处理；提出了一种支持实时应用的Ｓ－Ａ触发器模型；将定量限制与时间事件统一起来，使定时机制与主动数据库更紧密地结合为一体。     

分布式主动实时事务语义模型与静态预分析

为支持分布式主动实时数据库事务处理的可预测性,提出了一种新的基于树的事务语义模型,该模型利用事务“关节点”的概念能较好地描述分布式主动实时事务的语义与结构特征,并能有效地支持分布式主动实时事务预分析处理与动态预测的结合。另外,分析了分布式主动实时事务的静态语义信息,构造了静态事务信息集合。     

一种面向主动对象的实时数据模型

针对支持复杂实时应用的实时数据库管理系统,提出了一种面向主动对象的实时数据模型AOORT,将面向对象实时性和主动性更好地集成在一起。模型由对象、关系和规则3部分组成。对象用来对带有时间特性的实体进行建模,扩展了传统对象来提供实时和主动特征;关系描述了对象之间的联系情况;规则体现了数据库的主动性,并集成了时间约束。最后以一个简单网络化控制系统中的实时数据采集和监控子系统为例,展示了AOORT模型的具体应用。     

实时数据库主动计算的设计与实现

针对工业生产过程的优化控制和历史数据查询中的计算需求,结合实时数据库数据采集和数据存储,设计并实现了实时数据库的主动计算。在实时数据库中使用主动计算,既可以实时获取计算结果值进行实时的优化控制,也可以在后续条件查询中直接获取计算结果,从而大大提高查询效率。     

主动实时数据库系统触发器模型的设计与实现

提出了一种支持现代应用的主动实时数据库系统的触发器机制。介绍了触发器的概念、执行模型以及触发器条件及其评价,并且对于复杂条件的评价提出了一种基于状态自动机的路径选优法。     

一种主动实时数据库语言──ARTDBL

ＡＲＴＤＢＬ是一种自行研制的主动实时数据库语言。本文介绍了ＡＲＴＤＢＬ的一些设计策略和主动实时特性及实现技术。     

主动实时数据库事务的优先级分派

主动实时数据库（ARTDB）的事务处理尚未得到太多的研究．本文论述ARTDB事务处理的一个重要方面，即事务的优先级分派问题．我们给出为主动（触发）事务及立即和推迟子事务（被触发事务）分派优先级的各种策略，并按不同情况对这些策略的性能进行评价．     

Priority assignment in real-time active databases

Active databases and real-time databases have been important areas of research in the recent past. It has been recognized that many benefits can be gained by integrating real-time and active database technologies. However, not much work has been done in the area of transaction processing in real-time active databases. This paper deals with an important aspect of transaction processing in real-time active databases, namely the problem of assigning priorities to transactions. In these systems, time-constrained transactions trigger other transactions during their execution. We present three policies for assigning priorities to parent, immediate and deferred transactions executing on a multiprocessor system and then evaluate the policies through simulation. The policies use different amounts of semantic information about transactions to assign the priorities. The simulator has been validated against the results of earlier published studies. We conducted experiments in three settings: a task setting, a main memory database setting and a disk-resident database setting. Our results demonstrate that dynamically changing the priorities of transactions, depending on their behavior (triggering rules), yields a substantial improvement in the number of triggering transactions that meet their deadline in all three settings. Edited by Henry F. Korth and Amith Sheth. Received November 1994 / Accepted March 20, 1995     

基于级联深度的主动实时乐观并发控制协议

主动实时数据库因结合了时间限制与主动机制而使系统事务的并发控制变得更为复杂。主动规则的引入使事务触发新的事务且在执行上具有多种耦合方式,传统的实时并发控制策略无法对具有复杂执行模式的事务进行有效调度,而基于主动数据库的并发控制机制也没有考虑事务的实时性问题。通过对事务不同耦合方式的实时要求及事务间冲突关系进行分析,提出了新的主动实时数据库乐观并发控制方法,对不同事务级联深度进行评估,结合事务执行的时间信息对冲突事务进行动态调整串行化顺序。理论分析与实验证明,能在保证事务可串行性的同时降低了不必要事务重启个数,更好地满足系统的实时性。     

内存受限的实时内存数据库数据装入策略

实时数据库要求以内存数据库为其底层的支持。传统的内存数据库要求内存数据库能容纳全部外存数据库，因此没有数据装入的问题。而要实现内存受限的内存数据库，就是在内存数据库不能容纳全部外存数据库的前提下，保证一个事务执行前，其数据被装入内存。而内存数据库的脆弱性使得数据的装入比较频繁(包括初装和运行时装入)，因此传统的装入策略对实时内存数据库就显得不合适。为此给出了新的数据装入策略，并在此基础上实现了ERTMMDB(Embedded Real-time Main Memory Database)。     

实时主动数据库有效性检查并发控制协议

在实时主动数据库中,事务不仅有时间约束,而且事务执行可能触发其它事务执行。传统并发控制协议不适应于实时主动数据库系统。该文研究了实时主动数据库事务执行模式,提出了有效性检查并发控制协议。协议使用动态调整串行次序策略,避免不必要的事务重启动。通过仿真模拟与HP2PL协议和OCC-TI-WAIT-50协议进行了比较。结果表明,该协议能有效地降低事务延误截止时间率和事务重启动率,性能优于HP2PL和OCC-TI-WAIT-50协议。     

实时事务调度及静态可调度性分析

在类似闭环控制的硬实时数据库应用环境,实时事务具有一定的静态可预报性,其中实时事务的可调度性分析是维护实时数据库时间正确性的基础.通过利用抢占阈值,提出了一种新的实时事务处理模型,它集成了CPU调度和数据调度,实现离线并发控制,具有单阻塞的特征与好的静态可预测性,并有利于降低事务系统的负载和改善可调度性.进一步由此建立了实时事务的静态可调度性分析模型以及求最优可行调度的整数规划模型,该模型有利于达到实时事务调度的整体优化.     

嵌入式实时数据库ARTs-EDB事务调度实现技术

着重讨论了嵌入式实时数据库系统ARTs-EDB中事务调度实现技术。给出了ARTs-EDB中事务的执行模型、状态及状态变迁；设计了一个考虑事务类型和截止期的多层动态可调整优先级分派方法；给出了一个优先级驱动可抢占的实时事务调度策略，以保证更多事务满足截止期要求。     

基于耦合模式的主动实时并发控制算法

主动实时数据库中触发事务与被触发事务在执行上具有多种耦合模式,传统的并发控制无法对具有复杂耦合模式的事务进行有效调度。通过对不同耦合模式实时要求及事务间冲突关系的分析,提出了新的主动实时并发控制算法(ARTCC-CM),采用时戳区间策略,在验证阶段检测冲突事务触发度及执行时间,动态调整串行化顺序。理论分析与实验证明,在保证可串行性同时减少了不必要的事务重启,提高了系统性能。     

大型实时数据库系统设计及并发控制调度

系统地分析了大型实时数据库系统的应用环境和功能需求，提出了企业大型实时数据库的体系结构、设计思路和实现方法，研究了实时主动数据库事务执行模式，提出了有效性检查并发控制协议。协议使用动态调整串行次序策略，避免不必要的事务重启动，并能有效降低事务延误截止时间。该实现方法在工程应用中取得了良好的效果。