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嵌入式移动数据库的初步研究

作　者: 孔斯林
导　师: 程良伦
学　校: 广东工业大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 嵌入式移动数据库 多盘调度算法 倾斜因子 同步技术
分类号: TP311.13
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 174次
引　用: 2次
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内容摘要


计算机技术和无线通讯技术的发展与结合使得一种全新的计算环境——移动计算成为现实。移动数据库的概念应运而生。目前移动数据库的研究已经成为一个热点。本文对嵌入式移动数据库进行了初步研究，着重解决了基于Zipf法则的多盘调度算法中倾斜因子的确定和同步技术中使用互斥量。Zipf函数中θ是倾斜因子，θ越大分布越倾斜。访问概率的θ′由实际中移动客户对数据的请求情况决定，而磁盘的θ并没有统一的取值，且θ的不同取值对分盘结果有比较大的影响，也势必影响平均访问时间，而访问时间决定了移动用户响应速度的快慢，从而影响到数据库的性能。互斥量是Window系统的线程同步对象，在同步中使用互斥量，可以简化同步过程，减少系统开销，这在对于数据处理要求不高的工业应用中是可行的。在移动计算环境中，数据广播是一种发布数据的重要途径，能有效支持对具有公共访问兴趣的热点数据的访问。数据广播的一个首要问题是如何调度待广播的数据，优化数据广播的访问时间和调谐时间。在减少访问时间方面，人们提出了许多广播调度的算法，也有大量相关的研究。通过比较数据广播的平坦调度与非平坦调度，说明多盘调度的优越性。分析了定长数据下数据平均访问时间的最小值的公式和实现条件。接着介绍了基于Zipf法则的多盘调度算法，在很多文献都提出基于Zipf分布的分盘策略，但对倾斜因子θ的取值则没有进一步的探讨，而θ的取值对分盘结果的影响还是比较大的，因此提出确定θ取值的方法还是比较有意义的。然后讨论了基于Zipf法则的多盘调度算法中的访问概率倾斜因子和磁盘倾斜因子如何确定，最后用C语言模拟实验，求出θ和最小平均访问时间。然后详细研究和分析移动数据库的同步机制各个方面关键技术问题，其中重点分析了数据分发问题，数据一致性问题，故障恢复问题等。最后提出了在同步过程中使用互斥量，互斥量是一个数据结构，它能够保证它在任何一个时刻只会被同一个使用者使用，这个使用者可以是进程、线程或者其他任何使用它的主体。最后编写了读写控制程序和读写同步演示程序，给出了这两个程序的流程图。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
目录  7-9
CONTENTS  9-11
第一章 绪论  11-17
  1.1 本论文的研究背景、意义  12-13
    1.1.1 研究背景  12-13
    1.1.2 研究意义  13
  1.2 相关研究现状  13-15
  1.3 本论组织结构  15-16
  1.4 本章小结  16-17
第二章 倾斜因子确定的理论基础  17-27
  2.1 访问时间与调谐时间  17-18
  2.2 广播调度  18-21
    2.2.1 广播技术研究中的基本假设  18-19
    2.2.2 广播调度策略  19-21
  2.3 数据平均访问时间的理论最优值  21-25
    2.3.1 术语和符号规定  21-23
    2.3.2 定长数据情况下的理论分析  23-25
  2.4 多盘调度算法  25-26
  2.5 本章小结  26-27
第三章 倾斜因子的确定  27-36
  3.1 基于Zipf规则多盘调度及其访问概率的倾斜因子确定  27-30
  3.2 磁盘倾斜因子θ的确定  30-32
  3.3 模拟实验结果及其结论  32-34
  3.4 本章小结  34-36
第四章 同步技术的研究  36-44
  4.1 同步过程中的数据分发  36-37
  4.2 同步过程中的数据一致性  37-41
    4.2.1 同步过程中的数据复制技术  37-39
    4.2.2 同步过程中冲突的检测与处理  39-41
  4.3 同步过程中的故障恢复  41-43
  4.4 本章小结  43-44
第五章 同步读写的实现  44-50
  5.1 互斥量的使用  44-45
  5.2 读写控制程序设计  45-48
  5.3 读写同步演示程序设计  48-49
  5.4 本章小结  49-50
结束语  50-52
  1 主要研究工作总结  50
  2 研究展望  50-52
参考文献  52-56
攻读硕士学位期间发表的论文  56-58
致谢  58-59
附录1 访问概率倾斜因子确定程序  59-61
附录2 磁盘访问倾斜因子确定程序  61-64
附录3 读写控制程序  64-69
附录4 读写同步演示程序  69-73

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机软件 > 程序设计、软件工程 > 程序设计 > 数据库理论与系统
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