OSS中嵌入式內(nèi)存數(shù)據(jù)庫研究.pdf

1、數(shù)據(jù)庫作為一種高效的組織和管理數(shù)據(jù)的軟件，過去一直是以磁盤作為存儲介質(zhì)，隨著嵌入式軟件技術(shù)的發(fā)展和內(nèi)存容量的大幅度提高，嵌入式內(nèi)存數(shù)據(jù)庫應(yīng)運(yùn)而生。嵌入式內(nèi)存數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)永久駐留在內(nèi)存中，而常規(guī)的磁盤數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)主要駐留在磁盤等機(jī)械讀取設(shè)備中，所以內(nèi)存數(shù)據(jù)庫訪問數(shù)據(jù)比磁盤數(shù)據(jù)庫有更高的效率。在通信領(lǐng)域，隨著人們需求的發(fā)展，出現(xiàn)了很多業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)短小但業(yè)務(wù)量急速增大同時又對交換速度要求很高的通信業(yè)務(wù)，如手機(jī)短信等。面對這些新設(shè)備和新業(yè)務(wù)

2、，基于電信領(lǐng)域OSS(Operation Support System)的嵌入式內(nèi)存數(shù)據(jù)庫技術(shù)有了一個很好的展示自己的舞臺。嵌入式內(nèi)存數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通過其快速的數(shù)據(jù)訪問能力，比磁盤數(shù)據(jù)庫更適合于需要快速響應(yīng)和高事務(wù)吞吐量的電信領(lǐng)域，對于需要在嚴(yán)格要求的時間內(nèi)完成數(shù)據(jù)訪問的實(shí)時電信系統(tǒng)，嵌入式內(nèi)存數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是一個理想的選擇。如今嵌入式內(nèi)存數(shù)據(jù)庫技術(shù)越來越受到人們的關(guān)注和研究。
　　近年來，隨著計算機(jī)芯片技術(shù)的不斷改進(jìn)，中央處理器的速度和

3、主存速度之間的差距逐漸擴(kuò)大，系統(tǒng)對主存的存取訪問成為新的瓶頸。Cache是一種容量非常小、但速度非?？斓撵o態(tài)存儲器，設(shè)置在CPU和主存之間。由于cache中保存著主存中最常使用的數(shù)據(jù)和指令，因此可以有效地減少CPU的等待時間。命中率越高，CPU的運(yùn)算效率就越高。命中率對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)索引結(jié)構(gòu)的性能影響非常大，尤其是對嵌入式內(nèi)存數(shù)據(jù)庫索引結(jié)構(gòu)的性能，更是至關(guān)重要。
　　本文在大量閱讀內(nèi)存數(shù)據(jù)庫和磁盤數(shù)據(jù)庫相關(guān)技術(shù)資料的基礎(chǔ)上，首先研究了

4、緩存的時間局部性和數(shù)據(jù)空間局部性結(jié)合的原理，采用局部沖突鏈的方法，提出了緩存敏感的散列結(jié)構(gòu)，建立局部沖突鏈處理散列表，并研究分析了其性能；其次根據(jù)嵌入式系統(tǒng)事務(wù)特性，分析事務(wù)處理方法，設(shè)計了函數(shù)調(diào)用級事務(wù)處理方案，減少了事務(wù)處理中進(jìn)程交互，加快了事務(wù)處理速度；接下來設(shè)計了自主調(diào)度鎖系統(tǒng)，解決在OSS系統(tǒng)中信號量會阻塞一組進(jìn)程的問題，實(shí)現(xiàn)了快速的鎖系統(tǒng)，并兼顧了優(yōu)先級和時間公平性；最后改進(jìn)了優(yōu)先級位圖方法，增加了cache利用率，對于嵌入