实时数据流管理技术研究

数据流技术是一种正在兴起的新型数据管理技术,在传感器网络、实时监控、实时监测分析等众多关键任务领域具有广泛的用途。本文讨论了实时数据流的特点和关键技术,综述了三个典型数据流系统,介绍了RealStream数据流管理系统的设计思想。     

一种支持多目标的数据流操作语言

随着数据流在各个应用领域的涌现和广泛应用，数据流相关的研究已经成为数据库技术中一个新的研究方向，并得到了越来越多的关注．数据流的操作语言作为用户与数据流管理系统之问进行语义交换的桥梁，从很大程度上体现出了数据流处理的特点．提出了一种数据流管理系统中支持多目标的数据流操作语言．它可以同时完成对数据流和关系表的操作．此外针对数据流的特性，语言中还引入了时间戳，时间粒度，连续查询，近似查询等相关概念，并以丰富灵活的语法支持了各种相关技术．     

一种事件驱动的数据流查询模型

分析数据流上事件的语义和特点,建立了事件驱动的数据流模型EQM.提出一种具有事件监控,事件定义和事件驱动功能的语言EQL,讨论了事件监控和事件驱动查询的优化算法以及相关的效率问题和实时性.实验表明,该模型在解决数据流上事件相关问题比现有的数据流模型和处理方法有着更好的性能.     

数据流管理系统中适应性查询机制的研究

介绍了数据流技术的发展现状,然后讨论了适应性查询在数据管理中的发展演变,特别是在数据流管理中的特殊性。最后,在此基础上,提出了一个支持适应性查询的数据流管理系统RealStream,并详细介绍了其适应性查询处理机制。     

数据流管理系统研究与进展

综述了数据流管理系统的研究现状及相关的技术,包括相关的基本概念的阐述、现有实验系统的回顾、流式查询中存在的问题及相关的解决方案,并就今后如何进行数据流管理系统的研究提出了一些新的看法。     

一种基于优先级的数据流查询实时调度策略

针对一些高关键性的特殊应用，把传统实时系统中的截止期、空闲时间、关键性等概念引入数据流管理系统，根据系统中连续查询的特征，赋予其新的涵义。提出了一种基于优先级的实时调度策略，使得流截止期较早、空闲时间较短、关键性较高的查询具有更高的优先级；给出了一种优先级树结构，使得基于优先级的查询执行序列唯一化。实验表明该策略提高了连续查询的实现价值率和连续查询调度的成功率。     

数据流管理系统综述

数据流管理系统提出了一种通用结构模型,它采用窗口机制,连续查询以及相应的优化策略迅速高效地对实时数据进行在线分析处理。文章分析了数据流管理系统的框架结构和构成要素,讨论了其适用范围和优缺点,并指出当前研究中存在的问题及可能的发展趋势。     

支持截止期敏感应用的数据流任务调度方法

当前,数据流上的实时处理系统大多关心平均元组延时最小化要求,而很少考虑每个元组的截止期要求.提出一种实时的自适应批任务调度策略--ATS(adaptive batch task scheduling),以支持时变突发的数据流上关键任务的严格截止期需求.ATS调度策略可以降低调度开销和过期处理开销,从而实现截止期错失率最小化和有效任务完成率最大化.提出了最优调度单位概念--批粒度,设计了闭环反馈控制机制,以在不可预测的数据流环境中自适应地动态选择最优批大小.理论分析和实验表明了ATS批调度策略的有效性和高效性.     

数据流管理系统TelegraphCQ的研究与应用

数据流具有连续、实时、无限性，同时数据流也是不可预测的，且具有不可重现性，利用传统的数据库管理技术显然不能解决数据流的问题，因此必须进行数据流管理新技术的研究。文章先介绍了数据流管理系统的一般体系结构，然后研究了数据流管理系统TelegraphCQ的开源码，并在此基础上详细阐述了TelegraphCQ的体系结构、数据管理方法和查询处理技术，同时给出了建立TelegraphCQ的详细步骤及使用方法。     

一种数据流上截止期敏感的滑动窗口处理策略

在数据流上定义了截止期作为连续查询的实时约束,并建立了基于截止期的滑动窗口处理模型;提出了一种基于预测的截止期敏感的滑动窗口处理策略;在多滑动窗口查询处理环境中,提出了一种（k,m ）截止期约束机制,在提高查询实时性的前提下,尽可能的满足不同查询对结果丢失率的不同约束。实验结果表明该处理策略能够有效提高数据流上滑动窗口查询的截止期满足率。     

实时嵌入式系统协调设计的行为验证模型

嵌入式系统协调设计中,通常采用协同验证方法检验系统设计的正确性,目前比较常用的验证手段有行为验证和基于处理器结构的指令集模拟．指令集模拟从底层时序关系模拟CPU功能,通过建立与硬件模拟器连结关系来验证软硬件接口．指令集模拟的主要特点是模拟精度高,但模拟速度慢,对于不同的CPU结构需要构造不同的指令集模拟器．文中研究一种基于RTOS实时嵌入式系统行为验证模型,通过扩展RTOS功能,建立RTOS软件模拟器,实现RTOS模拟器和VHDL／VerilogHDL协同模拟交互．RTOS模拟器把嵌入式软件功能代码、CPU接口代码以及定制硬件驱动代码分开,实现嵌入式软件设计与硬件平台的弱相关,从更高层次验证系统功能。     

一种实时多路数据采集与处理系统

介绍了一种１６路红外光测信号的采集与处理系统，可实时处理１６路红外目标信号，实现目标信号的识别与跟踪。系统以４片ＴＭＳ３２０Ｃ２５作主处理器，实现同步并行处理，并具有较强的抗干扰能力。系统采用三级流水线操作，非常适合于实时处理     

实时多任务操作系统的开发与应用

介绍了适用于实时嵌入式系统的操作系统软件———IR-OS的开发及其在智能脱扣器系统中的应用。IR-OS采用了微内核结构设计,基于抢占式优先级调度,内核代码简洁,并提供良好的开发接口。将IR-OS作为实时嵌入式系统的开发和运行平台,不但克服了传统顺序结构设计所带来的代码结构复杂、可移植性差和功能扩展不方便的缺点,而且具有更好的实时性、稳定性和可靠性。     

基于Web的实时信息集成系统的开发与应用

本文在介绍扬子公司炼油厂实时信息集成系统结构的基础上，重点介绍了实时数据采集，实时数据库组态以及各种Web页面的设计方法。     

实时操作系统ThreadX剖析

ThreadX是一个成熟的商用强实时嵌入式操作系统,被广泛应用于消费电子、航空航天、通信与医疗等应用领域中.通过对ThreadX所提供的服务与开发组建、线程调度算法、线程同步与通信机制、中断服务以及多处理器支持等方面的分析,可知ThreadX以轻量级的规模,提供了良好的实时性、可靠性与易用性,是嵌入式应用中一个不错的RTOS选择.     

实时操作系统ThreadX剖析

ThreadX是—个成熟的商用强实时嵌入式操作系统，被广泛应用于消费电子、航空航天、通信与医疗等应用领域中。通过对ThreadX所提供的服务与开发组建、线程调度算法、线程同步与通信机制、中断服务以及多处理器支持等方面的分析，可知ThreadX以轻量级的规模，提供了良好的实时性、可靠性与易用性，是嵌入式应用中一个不错的RTOS选择。     

Linux系统实时性能增强方法的研究

标准Linux系统采用非抢占式内核,中断服务例程在执行过程中处于屏蔽状态,实时任务响应因为中断屏蔽可能被延时,实时任务响应具有不确定性,因此标准Linux系统不具有硬实时特性,其实时性能是软实时特性。增强标准Linux系统的实时性能,使其具有硬实时特性,是当前实时操作系统研究领域的一个热点。论文研究了影响Linux实时性能的因素,分析目前流行的增强标准Linux实时性能的方法,比较了相应实时Linux产品的优缺点,引出了基于资源的新型实时操作系统的模型。     

适用于嵌入式实时数据库系统的接纳控制机制IACM

接纳控制机制IACM综合考虑事务的执行需求和价值,通过减少被系统接纳执行而过后又夭折的事务数量来减少资源浪费．与传统的依赖于事务优先级的抢占策略不同,在IACM中,只有高优先级事务的价值不小于被抢占事务的价值总和该事务才被接纳,其总体目标是使系统获得的价值最大;另外,IACM建立在基于替代的实时事务模型上,适用于嵌入式实时数据库系统．最后的模拟实验比较了各典型接纳控制策略的性能。     

嵌入式实时系统调度策略

嵌入式系统在当今的生产和生活中得到了广泛的应用,鉴于嵌入式实时系统的特点,要求任务调度等实时内核功能精简和高效,综合了EDF和RM调度策略的CSD调度策略,更加适合嵌入式系统的特点,满足其内核的要求。