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实时数据库(Real-Time Database,RTDB)是传统数据库技术与实时系统相结合的产物,是事务和数据都具有定时特性或显式的定时限制的数据库系统,系统的正确性不仅依赖于逻辑结果,而且还依赖于逻辑结果产生的时间。事务调度是影响实时数据库系统性能的重要模块,其事务调度策略是保证系统实时性的关键,研究事务调度对系统性能的改善具有重要作用。实时数据库应用系统为工业企业提供重要的过程数据,在工业领域有着广泛应用,具有重要的研究和使用价值。本课题的研究得到了国家级示范工程项目“重庆钢铁股份有限公司产销一体化系统工程项目”子课题“实时数据库系统项目”的资助。
本课题所研究内容可以概括为以下几个方面:
1、事务调度是实时数据库系统最重要的模块,本文对实时事务调度进行了深入地研究,设计了实时事务数据结构;研究了实时事务调度策略,其中包括优先级分配、并发控制的协议;设计了实时调度原语。
2、由于事务调度策略和并发控制协议为保证系统的实时性、维护数据的完整性和一致性发挥了关键作用。实时事务调度策略在分布式环境中遇到了很多困难,现提出了一种分布式最少剩余时间优先策略来解决这些困难。实验证明,与传统调度策略相比,该策略在分布式实时数据库中较为有效。
3、根据炼钢厂需求,设计符合企业需要的应用系统。针对现有实时数据库产品普遍对上层先进控制软件提供数据支撑不足的现状,采用能为上层软件提供集成数据服务的分布式实时数据库体系结构,系统采用了COM/DCOM组件技术,具有良好的分布式特性。结合炼钢厂数据特点,定义了符合需要的过程数据属性特征,建立了过程数据模型和数据源服务器模型。针对控制系统数据接口多样性的难点,结合软件开发中的接口技术,提出了通用接口数据采集框架,大大降低了工程实施的难度。
论文的最后部分对全部工作进行了总结,并对进一步进行实时数据库的理论研究与应用系统设计提出了设想与建议。