实时数据库设计及实现和事务调度算法的研究

摘要

实时数据库系统是工业控制系统中特别重要的部分,能够管理工业控制系统中所有的实时数据,具有海量数据吞吐、高速数据处理的能力。实时数据库为整个控制系统提供一个数据中心,以确保整个控制系统的稳定运行。
　　根据工业生产的实际需求,设计并开发一个结构合理的实时数据库系统,作为监控组态软件和工业控制系统之间的数据纽带,为整个控制系统的运行提供高效的数据支撑。其中采用了组件式的模块来构造系统,最大程度的保证系统各个功能模块之间的独立性,方便系统的优化和升级。采用三层式结构的数据存储技术,使用数据缓冲机制,在保证数据存储的准确性上,减少磁盘读写次数,降低系统资源占用。采用优先级调度的实时调度策略来帮助事务调度,以确保事务的及时执行。还有采用OPC协议来完成数据交互和事件报警等功能。
　　在软件系统的基础上,采用实时调度算法来辅助实时调度。通过对实时调度算法的研究分析和具体实现,进一步提高调度的高效性和合理性,更大程度的实现实时事务的正确调度,更大程度的保证事务的有效执行。
　　系统使用Visual C＃作为编程语言,来实现系统各个功能模块。C＃继承了C/C++的优点,迎合组件式系统架构的要求,能够方便快速的进行系统开发。并能对于软件的升级具有良好的支持。
　　最后,对于整个系统和算法进行了测试。对于测试的结果和遇到的问题进行分析,给出了解决方法和思路,对以后的相关研究指明道路。

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第1章绪 论

1.1课题背景及研究的目的和意义

1.2实时数据库技术简介

1.3本课题的国内外现状综述

1.4本文主要研究内容

第2章软件系统设计及实现

2.1实时数据库系统概述

2.2实时数据库系统功能

2.3实时数据库系统整体结构设计及实现

2.4点组态管理模块

2.5数据管理模块

2.6通信接口模块

2.7报警及确认模块

2.8日志管理模块

2.9系统开发工具

2.10本章小结

第3章实时事务模块和事务调度算法

3.1实时调度的特征

3.2实时调度的功能需求分析

3.3实时调度的设计及实现

3.4实时调度算法的简介

3.5实时调度算法的基本思想

3.6实时调度算法的设计及实现

3.7实时调度算法的优化分析

3.8本章小结

第4章系统测试及优化

4.1系统模拟测试

4.2系统测试结果及分析

4.3存在的问题和解决的方法

4.4本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

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致谢