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1、附件1：外文资料翻译译文彗星：基于组件的嵌入式实时数据库亚历山大Teanovic约尔根汉森林雪平大学计算机科学林雪平，瑞典（alete，处jorha） ida.liu.se达格哈马尼斯特伦克里斯特伦麦拉达愣大学计算机工程系摘要本文介绍的裁剪概念嵌入式实时数据库调用彗星。设计数据库是裁剪，并同时满足实时（时间）的要求和最小的资源（空间）要求的嵌入式和实时系统，需要利用各方面的组件和概念嵌入式实时数据库开发。关键词: 实时数据库；嵌入式 ；资源管理1导言在过去几年中部署的嵌入式和实时系统已急剧增加13。数据的管理对由实时数据系统需要在增加，因此需要一个有效率和结构化数据管理。因此，数据库的功能需要
2、提供存储和对数据的实时操作的支持和嵌入式系统，但它也必须满足他们的要求无论从嵌入式系统还是实时系统。 实时系统建造出程序通常被称作任务。一个实时的正确性系统依赖于计算出合乎逻辑的结果与该结果产生时的时间，被精确描述为12时间限制。最常用的时间约束，一个实时系统必须满足完成任务的最后期限。而且，在该系统中的数据通常与时间的限制相联系。例如，绝对的动态有效时段10。因此，实时数据库必须确保数据数据库在逻辑上和时间上保持一致。相反，隐藏在一个应用程序的嵌入式数据库内部的应用程序，设备嵌入式数据库是一个数据库在一个嵌入式系统所存在。我们专注于设备嵌入式数据库，是指嵌入式数据库。一个嵌入式数据库的主要目
3、标低内存使用，也就是说，小的内存占用，可移植性在不同的操作系统平台来实现有效的资源管理。例如，在CPU使用率最小化，有能力运行长时间没有管理9。为实时和嵌入式系统设计数据库时的两个方面优点：时间和空间。这可以进一步完善，包括：（一）功能队大小权衡，（二）功能方面的时间要求（三）生产成本。因此，为了应付这些挑战，我们提出了一种实时基于数据库平台的组件的概念和方面：康明（基于构件的嵌入式实时实时数据库系统）从组件库的重用形式的势头来讲，为了降低生产成本，再利用和组件的重用是关键，例如COM，CORBA和JavaBeans的。有问题除了意味着纳入基本组件在思想方面的面向编程（AOP）和数据库的发展。
4、因此，我们区分彗星功能分解和貌分解数据库系统。功能分解是一种方式分解成组件的数据库系统。组件职能单位是包含的主要结构数据库系统和执行核心功能的系统。貌分解是一种分离方法贯穿在制度的考虑，例如，代码，不能被封装在一个职能部门，而是纠缠整个系统。因此，各方面的非功能单位包含数据库的二级结构并参照组件和其他方面。本文组织如下。对嵌入式实时数据库系统的组件化动机是由于在第2，第3节的主要挑战组件的开发和基于嵌入式实时数据库系统。有关的工作是讨论第4条。本文结束含主要结论摘要和我们今后的研究方向。2. 目的2.1嵌入式和RealTime数据库现有的商业嵌入式数据库系统，例如，多面体，RDM的，Veloc
5、is，Pervasive.SQL，Berkeley DB的，和TimesTen，有不同的特点和设计在考虑具体的应用。他们支持不同的数据模型。例如，关系队对象关系模式，不同的操作系统平台。而且，他们有不同的内存需求，并提供对不同类型的接口在用户的访问数据数据库。应用程序开发人员必须认真选择嵌入式数据库的应用程序要求，并找到之间的平衡，并提供所需的数据库功能。因此，寻找合适的嵌入式数据库是一个时间耗时，昂贵和困难的过程，往往很多的妥协。另外，设计人员正面临着进化的数据库，即问题，数据库必须能够在生命进化的嵌入式系统的时间，关于新的功能。但是，传统的数据库系统是很难修改或扩展新的所需的功能，主要是因
6、为他们单片结构和功能的事实，即增加额外的结果系统复杂性。虽然大量研究实时数据库已经完成，在过去几年，它主要集中关于并发控制，事务各项计划调度，并记录和恢复，并减少对可配置的软件体系结构。研究项目正在建设，例如ARTRTDB实时数据库平台，7，蜂窝14，契约1和RODAIN 8，具有整体结构，并为建立一个特定的实时应用程序。因此，howto问题，使发展一种嵌入式数据库系统，用户可定制不同的嵌入式和实时应用程序时。2.2定制的成分拥有嵌入式实时数据库系统，将允许添加或更换其结构功能，基于组件的方式将是有益的数原因：（一）复杂的数据库系统及维修费用将减少;（二）申请不必支付不必要的功能，使用性能和成
7、本的刑罚，因为不必要的组件没有被添加到系统;及（iii）建立一个系统的演变会简化，因为随着新规定功能的新元件可以插入到系统中。虽然一些主要的数据库供应商（例如，甲骨文，Informix的，Sybase和微软）已经认识到基于组件的开发带来巨大的利益，他们基于组件的解决方案是有限的裁剪条件同，在大多情况下，不支持的分析组成的系统。就我们所知，只有最好的现有的研究旨在建立全面配置数据库管理系统（DBMS）是童装4。童装组成部分介绍了一个可配置的数据库管理系统（数据库管理系统的子系统），例如，对象管理和事务管理。这个系统是定制改进后可重复使用的架构，以及零部件存储在一个图书馆。童装有一个明确的发展过程
8、中，可配置支持和可选分析工具（这是在其他componentbased失踪数据库解决方案，如大蒜3，纳瓦霍2）。从现实的角度当时所有的方法讨论不执行的实时行为。嵌入式相关问题如低，资源消耗系统不在讨论范围内。工具支持的组成设计和对组成系统的分析是必要的，以及最基于组件的讨论并没有提供足够的系统尤其是配置和分析支持（重要实时系统）。3彗星3.1方法论彗星平台由两部分组成。第一部分是一个组件库，它拥有一套组件和方面。第二部分是工具，根据对申请的要求，设计时支持建立嵌入式数据库使用组件和问题从库中。我们的做法包括提取通过研究了一些相关的数据库应用的特点个案研究的第一阶段，由一个执行;在下一阶段，以及设
9、计评估工具和数据库架构上的一些个案研究最后阶段。3.2 问题对平台的出发点是设计一个基于组件的数据库。在这方面，我们面临着下面的问题。1我们如何封装不同的数据库功能/成组件的嵌入式和实时系统提供合适的服务？这还包括：（一）界定数据库组件模型适合实时和嵌入式系统;（二）指定组件的由于各方面的实时属性，这样的组成体系是可以预见和（三）确定规则连接组件，使得组成的系统可靠，满足了系统的要求。2我们如何确保可预测的组成数据库系统，对于响应时间，内存使用和CPU的使用情况？此外，面临的挑战是确保易于集成的组成数据库系统到运行时环境实时系统的时间，确保行为系统。如何解决这些问题是一项艰巨的任务，数理由。首
10、先，彗星数据库应适当低资源系统，主要系统的限制内存和功耗。因此，适当的该数据库的功能分解应作出这样的功能，最有可能（不）被大多数嵌入式系统需要的是确定和封装成组件。第二，彗星数据库应确保可预测的交易执行。此外，大多数嵌入式系统正在实施mainmemory，这就要求彗星数据库是一个mainmemory数据库。我们举一个例子，这些数据的挑战在汽车控制应用一流的管理问题。示例中的讨论，主要是基于案例研究在沃尔沃建筑内执行的项目设备元件公司，瑞典，我们分析在现有数据的实时系统管理使用控制轮式装载机和详尽的运输商。例如车辆控制系统图1彗星的功能分解通常，在汽车行业控制系统硬实时安全关键系统组成的几个分布
11、式节点。每个节点实现特定功能并可以被看作是一个独立的实时系统，例如，节点可以实现传输，引擎或工具职能。节点的大小差别很大，从非常小的节点，例如，32 KB的内存，以较大的节点，例如，64 KB的RAM和512 KB闪存。根据在节点的和现有的功能记忆，不同的数据库的实现是必要的。例如，在安全任务的关键节点往往是不可中断并定于离线，避免并发只允许一个任务是在任何特定时间活跃。这反过来又影响了数据库的功能得到的有关并发控制节点。在这一点上，我们需要澄清的任务之间的关系和交易。在控制应用中，像这样的，任务正在对所有数据的更新。因此，从数据库的角度来看，一个任务执行更新可以被视为一个数据库事务，因为它封
12、装（一个或多个）交易。不太关键的节点，而抢占任务，将需要并发控制机制。此外，一些节点所需的关键数据被记录，例如，警告和错误，就需要备份启动和关闭，而其他节点只有内存（主内存），并且不需要非易失性后备设施从数据库中。对来自不同的功能需要讨论不同节点的数据库可继续进一步，但我们与这个简短的讨论的目的是要表明引入基于组件的数据库有前提的，因为它会允许数据库进行调整，以适应一个实时的需要在每个节点应用方面的内存消耗，并发控制，恢复，不同的调度技术交易和存储模型。这有助于优化每个节点的内存消耗，并允许数据库结合起来更容易与运行时环境。3.3功能和貌分解为了满足定制及协调的要求有具体的实时和彗星数据库嵌入
13、式应用，数据库的分解系统必须做到了一级的功能（功能分解），以及一个方面的水平（貌分解）。利用各方面的关注点分离，允许设计功能组件，交叉实时截止具体和数据库的具体方面，例如，实时方面和交易方面，分别为。例如，组件，控制访问在内存中的数据不仅会管理检索和数据存储在一个特定的内存类型（内存类型可以被认为作为一个方面），而且还管理实时的时间属性数据对象存储在内存（实时数据的时间限制也可以看作是一个方面）。图2在一个应用层彗星貌的分解彗星功能和貌的分解分别见图1和2。貌分解也意味着组件使用系统的组成不再传统的黑盒子components2，而他们是灰色的，我们可以修改他们的内部行为是应用不同的方面。由于问
14、题被认为是一个系统属性影响其性能或语义，以及跨削减该系统的功能6，这方面可确定在一个嵌入式实时数据库系统可以有许多。因此，我们必须认真贯彻落实这两个组件定义某些功能和不同的方面横切这些组件。3.4 彗星功能分解在我们确定彗星的初步设计6个组成部分（见图1）：（一）用户界面，一个组件使用户可以在数据库中访问数据，并做查询处理;（2）序列化的经理，一个组件这是在确保交易序列负责，并执行调度与并发控制（消委会），（三）锁定的经理，一个组件处理锁定数据;（四）经理指数，交易的一个组件随着数据索引;（五）恢复管理器，一个组件在回收费用和数据记录在数据库;和（六）内存管理器，一个组件允许访问可能在不同的内
15、存中存储的数据媒体的原则，使我们这个具有分解彗星功能的数据库主要是需要有是松散耦合的交换单位功能。但强大的凝聚力，即内在的力量有些是自然的选择，有一个用户界面一个组件，因为不同的应用程序可能需要不同的访问数据的方式在系统内。图3 在一个嵌入式分类的各个方面实时数据库系统在控制应用中讨论过，有不需要复杂的场景调度交易与并发控制，例如，硬实时系统只允许一个事务访问的数据库时间。因此，这将是有帮助的此功能作为一个灵活的数据库体系结构的一部分。鉴于调度与并发控制的数据库功能这是紧耦合，我们选择封装二成一个部门，一个序列化的经理。在另一方面，我们必须分离到这两个功能两个不同的子组件内的序列化管理允许调度
16、灵活的汇率机制和/或并发控制机制时适用。由于彗星存储在主内存中的数据，有需要不同的恢复和测井技术，这取决于对存储类型，例如，非易失性EEPROM或闪光。因此，使在不同的恢复交流战略管理，通过恢复部分将有利于针对不同的应用。同样，内存管理需要一个灵活的体系结构的一部分因为有一个一个组件，将需要照顾到不同类型的内存访问。同样的道理可能是适用于管理和决策指数锁定经理，自锁的索引和执行由数据库相对独立的，例如，序列化和恢复。3.5彗星貌分解为了分类的要求复杂数据库设计，并解决他们的设计有系统的彗星，我们归类为以下几方面：（见图3）：应用方面，这是数据库方面对应用程序，运行时间方面，这是对各方面的数据库运行时系统，组成方面，
