探索基于裸设备的prolog事实库的持久化研究与实现

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1、安徽理工大学硕士学位论文基于裸高备的Prolog事实库的持久化研究与实现姓名：张正东申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：王余旺20100602摘要摘要Prolog是当前最有影响力的人工智能语言之一，由于其在智能化方面的明显优势，在信息处理领域得到了高度重视和实际应用。但用Prolog开发应用程序面临海量数据持久化的问题。Prolog中的数据主要以事实的形式存在，构成Prolog的事实库，持久化即是对事实库的持久化，将其保存到外存储器。目前Prolog中的持久化主要是基于第三方数据库产品，这种方式增加了系统的成本和复杂性。本文研究与实现了基于裸设备的Prolog事实库的持

2、久化，作为Prolog内嵌的持久化模块。随着硬件技术的发展，裸设备的容量越来越大，成本也越来越低，且裸设备由于没有经过文件系统的格式化，减少了维护文件系统的开销，RAWI／O不用经过文件系统的缓存，效率更高。因此，本系统较之其它持久化方案提高了访问效率，降低了复杂性，减少了维护成本。本文首先阐述了裸设备相关知识、数据持久化现状、SWI-Prolog中的外部语言接E1和外部谓词、系统的整体功能以及如何在SWI-Prolog中使用本系统。接着设计了一系列数据结构，对存储在裸设备中的数据进行有效的组织和管理，这些数据结构通过根结构关联，组成了本系统的结构树。再者讨论了裸设备的两种使用方法

3、(RAW和O_DIRECT)和RAWI／0，分析并实现了持久层的基本功能，如新建事实、查询事实等，增加了整理事实和移动数据块以提高裸设备的块使用率，增加了备份与还原功能，提高本系统的健壮性。持久层的实现体现了Prolog的回溯机制。最后设计了一套完整的同步控制机制，通过同步对象完成对结构树中结构变量访问的同步控制，采用Prolog的消息队列和互斥量机制，实现同步对象自身同步和纵向的相关性同步。本系统在Linux系统中SWI—Prolog环境下实现，提供一组标准化的持久化接口谓词供程序调用，经适当移植可以应用于其它版本的Prolog。图lO表0参42关键词：Prolog；事实库；持久

4、化；裸设备；RAWI／O；相关性同步摘要AbstractProlog，whichiscurrentlyoneofthemostinfluentialAIlanguages，attractsgreatattentionandisbeingappliedintheinformation—processingfieldforitsprominenceinintellectualization．However,oneisconfronted、^，ithmassdatawhendevelopingapplications诵ththislanguage，aproblemtowhichtheba

5、sicsolutionisthroughdatapersistence．InProlog，thedataexistmainlyintheformoffactsconstitutingthefactdatabase．Theso-calledpersistenceisaprocesstoperpetuatethefactdatabaseandextendittotheexternalmemory．Atpresent，thepersistenceinPrologreliesonthedatabaseproductofthethirdparty,afactthatcomplicatesth

6、esystemandincreasesCOsts．Thispaperpresentsawhollynewidea．ItresearchesandmakespossiblethePrologfact-databasepersistencethatisbasedonrawdevicesandthateventuallyactsasabuilt—inpersistencesub—systemofProlog．Thedevelopinghardwaretechnologyenablesthecapacityofrawdevicestocontinuetogrow、析thdecreasing

7、costs．Therawdevice，asitdoesnotexperienceformattingofthefilesystem，resultsinlessmaintenancefees．Besides，becauseofthefacttllatthefilesystemhasnoneedforcaching，theRAWI／0worksmoreefficiently．Forthesereasons，thissolutionCanincreasetheaccessf