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1、年月宇航学报第三期支持快速数据检索的数据库机系统的研究孟力明徐晓飞常会友陈光熙胡铭曾李生啥尔滨工业大学计算机科学与工程系。文摘本文介绍了一个支持快速数据检索的数据库机系统系统是。、一个树结构的关系数据库机系统它具有紧密祸合式树型多机结构数据的合理划、、、,分与分布并行操作方式多任务的合理调度与分配多查询优化等特点。,,这使得数据库操作效率大为增加该系统并行性高功能齐备十分适合于需要快。、、速数据检索的应用场合文中侧重介绍了系统的功能体系结构系统构成。及处理方式,,,。主题词数据库计算机数据库管理系统数据处理数据检索一、引言,、、、、、
2、信息时代的到来使得信息处理技术在经济管理国防宇航情报教育等许多部。,门中占据越来越重要的地位计算机技术的发展又使得人们产生了对高效信息处理工具的。、、、迫切需求面对包括符号处理文字处理语音处理图象和图表处理以及各种数据检索等·,非数值数据处理在内的这一新而又巨大的信息处理领域的迫切要求传统的冯诺依曼机器。。已显得力不从心了而数据库机就是在这种需求与问题等原因的促使下而产生的,。,数据库机是面向数据处理的专用型计算机其目的在于高效地进行数据处理为此人·。,们已庄从结构上突破冯诺依曼结构的限制方面做了大量工作从结构上看数据库机大致。,、、
3、、、可分为面向硬件的和面向软件的两大类方案近年来数据库并行处理通讯。磁盘等技术的发展又进一步促进了数据库机的研究与发展本文提出的支持快速数据检索的一树结构数据库机系统就是这方面的研究与实。。践是一个面向软件的前后端型关系数据库机为了解决影响效率的瓶颈与处理,、、瓶颈问题我们在系统中采用了树结构的紧密祸合式多机结构数据划分及分布算法、、、数据字典与索引技术并行处理算法任务管理与动态调度算法多查询优化与批任,。务处理技术等旨在实现一台具有较好性能价格比的数据库机下面几节将分别介绍本文一年月口收到一一,、。系统的系统功能体系结构系统构成及处
4、理方式等部分二、系统功能,,不仅作为一台数据库机而且作为一个由硬件支持的通用关系数据库管理系统它。具有如下几方面的功能、、、数据定义数据定义功能包括关系模式定义窗口定义数据划分定义数据完整、。,、、性约束定义用户权限定义等其中关系模式定义涉及关系构成属性键征类型及长、。,,度用户存取权限等为了提高数据独立性我们还设置了窗口机制允许定义导出关系即。,。窗口为了支持大型数据库系统系统的关系数及属性数在逻辑上是不限的数据完。,整性定义是指定义数值型数据的有效取值范围系统允许多个用户同时使用系统为,。保证数据库安全性我们提供了用户的系统使用权
5、限和存取权限定义功能为了便于实现数,。据分布存放用户还可以给出数据划分定义。查询处理我们采用语言为系统处理语言用户通过语句、。、,可以进行各种数据库查询更新等处理其中包括对单关系的多条件筛选投影操作对多,,、、,关系的联接及复杂查询关系的元组排序关系间的交并差运算关于关系的各种统计,,。操作对一批元组的插入与删除对满足一定条件的元组进行修改等等这一系列灵活的操。作功能使系统具有较强的适应性系统还将根据数据库状态及查询请求特点对多个查,,。询进行优化将其分解成为可由多机并行处理的操作任务从而高效地进行数据处理。数据库的建立与维护数据库建
6、立是按系统的数据存储结构完成的为了支,,。持快速数据检索我们采用了数据划分及分布存放策略还设置了索引机制索引机制包括、,。主索引次索引和联接索引后者将有效地支持复杂的二元联接操作建立数据库大致经历、、、、。。数据录入校对划分转换装入以及建索引等步骤其间还进行完整性检查在运行过,,。程中系统将监视数据库状态并对数据库存储结构进行必要的维护、、系统管理与控制这方面的功能主要包括系统运行控制并发控制完整性及安、。,。全性控制字典管理等系统以菜单方式与用户进行交互十分简便并发控制机制采用封,。,锁策略以保证数据的一致性系统以核对口令方法防止不
7、合法用户使用系统并能检查用,。,户的使用权限和存取权限防止用户越权操作为了方便用户系统还提供了一些实用的字。典操作功能三、体系结构一,是一台由若干个子树处理基元构成的树型数据库机。其体系结构如图所示我们之所以选择树型结构作为的基本体系结构是因为考虑到查询操作可用树的形式表示和执行树型结构具有较高的并行性价格比树型结构利于开发各种并行算法,树型结构便于整个系统的控制和管理。树型结构具有较强的灵活性和可扩展性一工一‘厅。。丫丫丫丫丫丫丫丫作作作作作作作图系统结构图结构前端宿主机后端控制器后端控制处理机开关子树处理基元磁盘存储器从处理机开关
8、共享工作存贮器局部存贮器磁盘控制器磁盘,,以利于解决数据库系统中的在体系结构设计中我们力图挖掘各层次的并行性。,,瓶颈和处理瓶颈问题例如我们在每个中设置了多个磁盘中的多个处理机可以并行地存取数据一个数据库操作可以由多个处
