基于多核架構(gòu)的實時系統(tǒng)設(shè)計與優(yōu)化.pdf

1、實時數(shù)據(jù)庫是工業(yè)企業(yè)自動化體系中的一個關(guān)鍵技術(shù)，在電力企業(yè)等流程工業(yè)中有著廣泛應(yīng)用。本文是在與中國電力科學(xué)研究院下屬某公司合作開發(fā)的GDREAL實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，進行了理論和實踐創(chuàng)新之后完成的。第一章中，簡單介紹了實時歷史數(shù)據(jù)庫研究背景和意義。在此基礎(chǔ)上，對當前國內(nèi)外主流的實時數(shù)據(jù)庫進行了詳細分析。GDREAL是一大型實時歷史數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，本文所涉及的是包括模塊設(shè)計、事務(wù)處理機制以及基于多核多線程CPU的任務(wù)調(diào)度研究。 首先

2、，論文概述了事實數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的現(xiàn)狀與背景，介紹了當前在工業(yè)控制系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的幾種事實數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)如PI、Infoplus21、eDNA等。另外，分析了在多核多架構(gòu)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用的今天，其對軟件架構(gòu)的設(shè)計所產(chǎn)生的深遠影響。然后，結(jié)合GDREAL事實數(shù)據(jù)庫的需求背景和性能目標，給出了上層次的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計。抽象出了系統(tǒng)中的各個模塊及其功能。同時，闡述了在二期工程階段重點重構(gòu)優(yōu)化的各個模塊之間的交互及其接口之間的描述。這些模塊包括：目錄服務(wù)器模塊、

3、多線程調(diào)度模塊、網(wǎng)絡(luò)分派模塊及分片內(nèi)存池模塊。 在項目實踐的背景基礎(chǔ)上，重于事實數(shù)據(jù)庫事務(wù)的研究與分析，在遵循事實事務(wù)的時間敏感的特性基礎(chǔ)上，對事實事務(wù)的分類、優(yōu)先級分派以及同步理論進行了深入的研究。在吸取和分析以往事實事務(wù)的優(yōu)點和不足的基礎(chǔ)上，并同時結(jié)合GDREAL事務(wù)的特點，給出了GDREAL—T2.0的設(shè)計和接口實現(xiàn)，并對事務(wù)調(diào)度的算法進行了簡單介紹。 最后論文詳細的闡述了多核多線程CPU對未來軟件架構(gòu)設(shè)計帶來的巨