基于功能替代的实时事务调度

实时数据库事务除满足一般的一致性 (完整性 )限制外必须满足时限 ,故高成功率的调度策略是系统的关键 .该文提出了一种基于功能替代性的事务模型 ,它定义事务为若干任务 (事务步 )的集合 ,每个任务又由若干功能等价的子事务组成 ,在每个任务 (事务步 )中取一个子事务就组成该事务的一个替代 ,该模型具有较强的描述能力 .文章研究了事务预分析的策略与方法 ,分析了事务的可调度性 ,在此基础上 ,给出了相应的调度策略与方法 ,替代成为事务调度和并发控制的基本单位 ,一个替代成功执行则该事务可提交 ,但某替代夭折时还可选另外的替代 ,只有当全部替代都失败或超过 (或必定会超过 )截止期时 ,该事务才夭折 .事务的替代特性使事务的执行有多条路径 ,提高了事务的适应能力和应变能力 ,从而提高了事务的成功率 .文章还针对一个实验系统进行了模拟实验与性能分析 .

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。

一种高效的合作实时事务并行检验点算法

许多数据和活动上都有很强时间性的应用在地理上同时具有分布性,这种应用需求使得分布式实时数据库的研究成为数据库研究领域的热点。在实时事务执行时,事务故障或数据竞争会导致事务重启,为了减少因重启而损失的工作量,可以采用检验点技术以利于事务时间正确性的满足。在一些分布式实时数据库应用中,不同结点的事务通过消息交换形成合作关系,当某一事务记检验点时,为保证合作事务间的全局一致性,相关事务也要相应地记检验点。传统的协同检验点方法没有考虑应用的定时约束,不能很好地支持分布式实时事务处理。本文提出了一种高效的并行协同检验点方法,该算法既具有最小协同检验点特性又使全局检验点过程延时最小。实验表明该算法减少了全局检验点阻塞时间,有利于分布式实时事务截止期的满足。

一种自适应多版本实时事务并发控制新方法:AMVCC

鉴于传统的基于锁的并发控制机制重点考虑数据的一致性和事务的并发度,不能很好地满足实时数据库系统对时态一致性的要求,结合封锁、多版本和有效性确认等并发控制机制,提出了一种并发控制的新方法——自适应多版本实时事务并发控制方法:AMVCC.该方法根据具体情况自适应地采用不同的并发控制机制,以提高事务的并发度和截止时间内完成事务的数量.可行性分析结果表明此方法在性能上优于传统并发控制方法.

移动环境下支持实时事务处理的数据预取

随着移动通信技术的迅速发展,人们提出了新的应用要求:在移动环境下处理实时事务.而移动通信带宽有限性引起较大的数据访问延迟,有时甚至由于网络传输的断接使得事务得不到所需要的数据,数据预取能够很好地解决这个问题.已有的移动环境下数据预取没有考虑到数据的流行性和事务的时间特性.该文分析影响实时事务数据预取的因素,首先考虑数据易变性、活跃性等因素,获得高价值预取数据集合;然后考虑访问预取数据的事务优先级、数据流行性等因素,构造预取数据的选择函数,通过该函数在前面选取的集合中筛选出对满足实时事务截止期更有价值的数据对象进行预取.实验表明,该数据预取策略能降低移动实时事务满足截止期的比率,更好地支持移动实时事务处理.

移动环境中实时事务数据的广播调度

提出一种基于需求广播模型的实时事务数据的广播调度策略 .在本策略中 ,综合考虑了事务存取多个数据项和满足定时限制的要求 .本策略的目标是使错过截止期的事务数量最少 .对我们提出的算法 ,通过建立模拟实验进行评价 。

混合实时事务的接纳控制机制ACMHRTT

提出了一种含有实时和非实时两部分的混合实时事务接纳控制机制ACMHRTT(Admission Control Mech-anism for Hybrid Real-Time Transactions)。ACMHRTT将混合事务分为真实时和非实时两部分,综合考虑混合事务的执行需求和价值,目的是为保留系统资源,有效控制负载,减少了被系统接纳执行后而又不能满足截止期的事务,提高实时数据库系统事务处理的成功率和可靠性,使系统收益最大化。着重分析了ACMHRTT的模型,对ACMHRTT与传统的ACM作了分析比较,说明了比传统的ACM协议更优,并提出了须进一步研究的问题。

分布式实时事务一阶段实时提交

给出了分布式实时事务一致性实时提交协议的形式化定义和一致性实时提交协议的正确性准则;在此基础上,提出了适合于分布式实时事务的一致性实时提交协议———一阶段实时提交协议(1PRCP),1PRCP通过参与者与协调者的一次消息交换,在一个阶段完成分布式实时事务的提交活动.结合超时恢复协议,1PRCP能避免由于站点故障或网络通信链路故障而导致的阻塞.研究结果证明了1PRCP的正确性和优越性.

实时事务功能替代集的特性

本文针对实时事务的功能替代特性 ,给出相应的执行模型 ,讨论了实时事务的三维结构以及功能替代集的性质 。

支持分布式合作实时事务处理的协同检验点方法

在实时事务执行时 ,事务故障或数据竞争会导致事务重启 ,为减少事务重启损失的工作量 ,可以采用检验点技术保证事务的时间正确性 .在一类分布式实时数据库应用中 ,不同结点的事务通过消息交换形成合作关系 ,为保证合作事务间的全局一致性 ,当某一事务记检验点时 ,相关事务也要记检验点 .传统协同检验点方法没有考虑应用的定时约束 ,不能很好地支持分布式合作实时事务处理 .该文提出了一种基于图论的协同检验点方法 ,利用在每个计算结点上为每个合作事务集维护的局部有向图 ,使用一个基于图论的计算过程标识出应记检验点的事务 ,该方法既具有最小协同检验点特性 ,又使全局检验点的时延最小 .实验表明该算法减少了全局检验点时延 ,有利于实时事务截止期的满足 .

基于移动实时事务相关图的数据收集

在移动环境下,为了满足实时事务在移动主机断接后数据的可用性,在事务启动前,数据必须收集到移动主机的缓存中。根据实时事务的相关性,给出了实时事务的相关图。介绍了基于时间阈值、空间阈值、数据的有效期阈值的收集算法,有效保证数据的可用性和实时事务的定时限制。

一种实时事务预分析处理的三段法

给出了一种“三段式”预分析预处理系统框架，提出了一种基于实时事务语义、行为、结构及相关性知识的预分析预处理的“相关图”策略与方法，引入了“影子事务”的概念和机制来支持与实现实时事务的正确执行、系统的内外存数据交换等，从而保证实时事务的定时性要求．

混合实时事务的延期单调速率调度算法及其可调度性分析

对于含有实时和非实时两部分的混合实时应用 ,传统的单调速率调度算法 (RM)已不再适用 .为此 ,该文引入“混合实时事务”的概念 ,并针对这类事务提出一种延期单调速率调度算法 (DRM) ;着重分析了DRM算法对混合实时事务的可调度性 ;进行了实验测试与性能分析比较 .结果表明 ,事务集中混合实时事务占的比例越高 ,混合事务中非实时子事务占的比例越大 ,该算法的CPU使用率阈值就越高 ,且在各种情况下 ,DRM算法与RM算法相比性能都更优 ,最低情况也与之一样 .

一种分布式实时事务调度算法

传统的乐观并发控制策略利用了一些不必要的事务重启来保证数据的一致性 ,事务重启能够极大的增加系统载荷以及加强资源和数据的竞争 ,在分布式环境下 ,由于系统的复杂性和较高的通讯开销加剧了该问题 .针对该问题本文提出了一种新的乐观并发控制策略 ,通过动态调整事务串行化执行顺序来避免不必要的事务重启 .当把这种新的并发控制策略在分布式实时环境中实现时 ,考虑到分布式事务的实时性要求 ,本文提出把写阶段从临界区中分离出来的方法 ,并用顺序加锁的策略来保证分布式事务执行的正确性 。

功能替代实时事务模型的二重调度算法

二重调度算法分析了功能替代实时事务模型的基本特征,提出一种动态记录系统实时环境的数据结构,进而提出快速执行事务内部调度的若干策略,包括最佳替代的选择策略、替代夭折策略及替代重启策略.实验结果证明,当系统能够存在资源冲突时,该算法能够显著提高事务的成功执行率和事务系统的可靠性.

移动分布式实时事务实时原子提交

形式地给出了移动分布式实时事务实时原子提交协议的定义,在此基础上提出了适合于移动分布式实时事务的实时原子提交协议:一阶段实时原子提交协议(1PRACP)。1PRACP通过参与者与协调者的一次消息交换,在一个阶段完成移动分布式实时事务提交活动;结合超时恢复处理协议,1PRACP能避免由于站点故障或网络通信链路故障而导致的阻塞。对1PRACP进行了性能比较和评测,显示了它在各方面的优越性。

移动分布式数据库中的实时事务处理

提出了移动事务实时提交协议(MTRTC)和多版本乐观并发控制协议(MVOCC)处理移动分布式实时事务。MVOCC有效性检查分为局部有效性检查和全局有效性检查,采用动态调整串行次序,避免了不必要的事务重启动,改善了只读事务的响应时间。MTRTC是一个实时提交协议,减少了通信信息。实验结果表明结合MVOCC和MTRTC事务处理协议优于其它事务处理协议。

移动实时事务的相对时间正确性及其实现

随着移动通信技术的迅速发展 ,人们提出了新的应用要求 :在移动环境下处理实时事务 .而移动通信的带宽有限性引起较大的数据访问延迟 ,有时甚至由于网络传输的断接而使得事务得不到所需访问的数据 ,这些严重影响了移动环境下实时事务截止期的满足 .实时事务的时间要求 (典型地为截止性 )的满足通常比事务执行的逻辑结果的完全正确更为重要 .该文提出了移动环境下实时事务的“相对”时间正确性标准 ,只要事务访问的数据的陈旧度 (staleness)在控制的范围内 ,就不一定要求实时事务访问的数据在事务提交时是有效的 .文中提出了移动实时事务的相对时间正确性标准、保证事务相对时间正确性标准的算法及移动实时事务执行模型 .所有这些策略一方面降低了移动实时事务的并发控制代价 ,另一方面以牺牲事务的“绝对”时间正确换取事务截止期的满足 ,这与实时数据库“宁愿要部分正确但及时的结果而不愿要绝对正确但过时的结果”的系统目标是相一致的 .实验表明 :相对时间正确性标准的提出及相应的事务执行模型能提高系统中满足截止期事务的比率 ,从而提高了系统性能 .

嵌入式数据库嵌套实时事务模型研究

利用优先级分配原则构建了嵌套实时事务模型,提出了一种充分利用动态乐观并发控制协议与基于优先级继承的嵌套锁协议优点的混合并发控制策略.该模型减少了事务等待的时间,提高了满足截止期要求的事务的数目,从而提高了系统的性能.

一种基于移动环境的混合乐观实时事务处理策略

随着移动计算技术的快速发展,移动环境下涉及到实时事务处理的应用需求正逐渐增长.由于移动环境下固有特性:高的网络延迟、频繁的断接性和移动性等,采用传统的事务处理技术,在移动环境下很难满足事务的截止期要求.提出了一种基于高优先级两段锁的混合乐观实时事务并发控制协议(HORTCC-SHP2PL).该协议在移动实时事务处理中将乐观并发控制和高优先级两段锁结合起来,利用两阶段提交协议实现移动实时事务的全局提交.为了进一步减少移动实时事务重启的数目,在并发控制协议中引入了相似性的概念.仿真实验显示,与分布式高优先级两段锁(HP2PL)比较,HORTCC-SHP2PL明显地减少了实时事务错过截止期的比率,提高了事务的并发度,能更好的满足移动实时事务截止期的要求.