Реферат Отчет 142 стр., 13 рис., 7 таблиц, список литературы 2 наименования
Скачать 1.46 Mb.
|
§2.3. Роль баз данных в приложениях реального времени.При разработке систем реального времени и встроенных систем обычно не рассматривают возможность использования в приложениях коммерческих СУБД. Но разве большинство баз данных не являются медленными и громоздкими, требуя для доступа к данным интерфейс, подобный SQL? К сожалению, это общее утверждение проистекает из идеи, что понятие "база данных" является синонимом больших реляционных баз данных в рамках всего предприятия (как те, что производятся компанией Oracle) или неэффективных и медленных персональных баз данных (таких как Microsoft Access). Многие разработчики полагают, что поскольку такие базы данных не годятся для встроенных систем и систем реального времени, то им придется создавать собственные структуры управления данными с нуля. Однако в данном случае нет необходимости заново "изобретать колесо". Существует другой тип баз данных, который радикально отличается от хорошо известных СУРБД. Эти БД является испытанным решением для хранения, извлечения и манипулирования данными во встроенных приложениях или приложениях реального времени на многих популярных операционных системах реального времени (RTOS). RDM – это именно такой процессор баз данных низкого уровня или встроенная база данных. Эта база данных встраивается в приложение на самом низком уровне и основана на хорошо себя зарекомендовавшем и высокоэффективном микроядре компании Birdstep. Данное микроядро включает в себя библиотеку функций языка C, которые встроены в приложение и работают с данными напрямую (в отличие от SQL C-API, который создает дополнительные слои между приложением и данными, хранящимися в базе данных). Требования, предъявляемые к базе данных.Ниже перечислены свойства, которые важны для разработчиков приложений реального времени. Размер – минимальный объем использования ОЗУ и дискового пространства. Производительность – характеристика особенно важная для операционных систем реального времени. Надежность – это означает, что система должна работать без контроля со стороны человека. Предсказуемость – необходимость в предсказуемости таких параметров, как размер и производительность. Низкоуровневый контроль – способность контролировать количество операций ввода/вывода и время их совершения. RDM превосходно подходит для RTOS-приложений, поскольку эта база данных была разработана с учетом указанных выше свойств. Кроме того, компания Birdstep более 10 лет занимается конструированием и улучшением этих свойств. Этот процессор баз данных доступен для 16- и 32-битных платформ с поддержкой множества операционных систем реального времени (UNIX и 16- и 32-битные версии Windows также доступны). Размер.Сам по себе процессор баз данных RDM является маленьким. Он включает в себя библиотеку функций языка C, которая компонуется в приложение. Обычно процессоры баз данных требуют приблизительно 400 Кб ОЗУ в зависимости от того, сколько C-функций реально используется. При использовании библиотеки классов C++ вместо C API нужно добавить еще 80 Кб. Сама база данных также может быть целиком загружена в ОЗУ. Эффективная структура базы данных также может минимизировать использование дискового пространства. Разумное использование модели сетевой базы данных, основанной на указателях (об этом немного позже), помогает избегать излишнего использования индексов, которые обычно расходуют много дискового пространства, и циклов центрального процессора. Производительность.Для производительности процессора баз данных исключительно важно избегать ненужного доступа к диску. Зачастую самой главной причиной излишнего доступа к диску является недостаток контроля над процессором баз данных. Возможности контроля в RDM подробно обсуждаются в разделе настоящей статьи, посвященном низкоуровневому контролю баз данных и архитектуре данных. RDM, как и многие процессоры баз данных, кэширует данные в ОЗУ. Он также позволяет задавать размер страниц и кэш-памяти. В некоторых случаях можно создавать приложения таким образом, чтобы все записи, к которым доступ всегда осуществляется одновременно, были расположены непрерывно в файле данных, что ведет к минимальному использованию дискового пространства. Надежность.Ядро RDM, написанное на языке C, а также его версия, основанная на библиотеке классов C++, более 10 лет пользуется успехом у разработчиков. С течением времени RDM превратился в испытанный и стабильный процессор баз данных. А то, что Birdstep предоставляет программный код RDM, обеспечивает дополнительные гарантии. Целостность данных гарантируется за счет транзакций RDM и его механизма автоматического восстановления, который обеспечивает завершенность транзакций при нарушении электроснабжения и системных сбоях. Создание отчетов об ошибках в базе данных управляются одной функцией (которая при необходимости может быть заменена разработчиком приложений), чтобы обеспечить внесение ошибок в журнал и их надлежащую обработку. Предсказуемость.Возможно, эта характеристика даже более важна для разработчиков приложений реального времени, чем производительность сама по себе. Способность в сжатые сроки предсказывать, сколько времени займет та или иная операция над БД и сколько дискового пространства понадобится для базы данных, является насущно необходимой. Эти статистические данные должны оставаться неизменными при росте БД. RDM использует записи фиксированной длины. На первый взгляд это может показаться недостатком, но следует вспомнить о том, что любые данные переменной длины могут быть разбиты на совокупность записей фиксированной длины (использование "множеств" RDM делает эту процедуру простой в использовании). Значительное преимущество такой структуры данных заключается в том, что определение местоположения любой записи становится простой задачей. Кроме того, в данном случае времена доступа становятся более предсказуемыми. При удалении записи просто помечаются как удаленные и в дальнейшем могут быть использованы заново. Поэтому здесь требуется минимальный контроль. Аналогично, использование дискового пространства становится легко предсказуемым. Теперь совершенно просто можно подсчитать точное число байтов, необходимое для хранения заданного числа записей. Низкоуровневый контроль.В случае RDM можно увеличить продуктивность за счет использования библиотеки классов C++. Но реальным преимуществом является следующее: если необходим реальный контроль того, что процессор баз данных делает на самом низком уровне, если нужно избавится от избыточности или добиться максимальной производительности, требуется использовать низкоуровневый C-API. При необходимости к использованию функций C-API можно обратиться в любое время. API, основанный на языке C, включает в себя функции для чтения и записи отдельных записей или полей, для навигации от одной записи к другой разными способами (в последовательности ключей, множеств или физическом порядке), для многопользовательской координации, а также для контроля таких параметров, как объем кэш-памяти или число дескрипторов файла, доступных процессору баз данных. C API содержит более 150 функций для полного контроля и манипулирования базой данных. Библиотека классов C++ предоставляет функции и операторы, позволяющие объединять два или три вызова C API в единую операцию. RDM также обеспечивает контроль над физической структурой базы данных. Все данные хранятся "постранично". Отдельная страница состоит из нескольких записей или ключевых значений в блоке фиксированного размера. Запись и чтение данных происходит на одной странице за раз. Поскольку можно задавать размер страницы, то можно и указывать, сколько записей или ключевых значений могут быть прочитаны одновременно. За счет использования подобных параметров тонкой настройки можно улучшить производительность приложений, использующих RDM. Все типы данных, разрешенные в языке C, могут храниться в базе данных RDM, включая структуры и массивы. Это ускоряет ввод/вывод данных за счет отказа от транзакций ненужных типов данных. |
Похожие:
 | Реферат Отчет стр., рис., таблиц, список литературы 4 наименования Директор научно-исследовательского института ядерной физики имени Д. В. Скобельцына мгу имени М. В. Ломоносова | | А. В. Брюханов летопись природы Отчет «Летопись природы национального парка «Зюраткуль» за 2002 год» содержит 187 стр., включая 6 таблиц и 5 приложений. Список использованной... |
| Реферат Отчет 120с., 13 рис., 19 таблиц в тексте, 39 источников Фундаментальные исследования, организация управления фундаментальными исследованиями, масштабы, тенденции развития фундаментальных... | | Реферат Отчет 25 стр., 1 рис Ключевые слова: космология, внегалактическая астрономия, звезды, межзвездная среда, активные ядра |
| Реферат Отчёт изложен на 36 страницах, включает 12 таблиц, 3 рисунка,... «Мониторинг и прогнозирование состояния продовольственной безопасности на территории Калужской области. Практические рекомендации... | | Реферат Требование к структуре реферату Реферат должен быть выполнен самостоятельно каждым студентом на 5 или более листах формата А4 (не включая титульный лист, содержание,... |
| Реферат Отчет: 180 стр., 11 рис., 12 табл., 72 источника ... | | Тематическое планирование стр. 7 2 Требования к уровню подготовки... В числе приоритетных целей изучения музыкального искусства в начальной школе выступают |
| Реферат Баранов К. Г., Игнатенков А. И. Дипломный проект на тему... Общий объем проекта составляет 78 страниц. Дипломный проект содержит 1 рисунок, 16 таблиц. Список литературы представлен 30 источниками... | | Реферат (18 стр., рис., 3 табл.) Объектом исследования являлись системы централизованного и локального водоотведения мо ракитинское |
| Реферат Отчет с. 22, рис., 3 табл Объектом исследования являлись системы централизованного водоснабжения мо г п. Одоев | | Реферат. Отчет…23с., рис., 4 табл Объектом исследования являлись системы централизованного и локального водоотведения мо кожинское |
| Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Отчет о нир 65 с., 2 рис., 1 табл., приложений 2, источников использованной литературы 58 | | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Отчет о нир 65 с., 2 рис., 1 табл., приложений 2, источников использованной литературы 58 |
| Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Отчет о нир 65 с., 2 рис., 1 табл., приложений 2, источников использованной литературы 58 |  | Реферат Отчет 35 с., 3 главы, 16 рис., 1 табл., 12 источников, 5 прил Объектом разработки является программа восстановления каркасных 3D объектов по 2D проекциям |
