陳鳳萍

摘 要 當(dāng)前階段我國以及其他國家的所有數(shù)據(jù)庫在更新機(jī)制方面存在一個(gè)共同點(diǎn)，即缺乏信息的交互。為此，文章針對此種數(shù)據(jù)庫更新模式進(jìn)行了分析說明，同時(shí)提出了一種新型安全計(jì)算及數(shù)據(jù)庫更新機(jī)制的設(shè)計(jì)概況。

關(guān)鍵詞 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫；更新機(jī)制；設(shè)計(jì)

中圖分類號：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）04-0162-01

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，交通運(yùn)輸工具在全球范圍內(nèi)有極大的普及趨勢，各個(gè)國家的私家車數(shù)量日益增加，如何解決越來越嚴(yán)重的交通擁堵問題是許多國家探尋的重點(diǎn)?；诖?，文章提出了一種新型安全計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫更新機(jī)制的設(shè)計(jì)方案，為早日解決我國交通擁堵問題提出了新的想法。

1 新型安全計(jì)算機(jī)綜述

1）硬件條件概述。此種新型安全計(jì)算機(jī)即三取二安全計(jì)算機(jī)，其中包括ATP、ATO以及COMM三個(gè)單元。三個(gè)單元分工嚴(yán)密，ATP負(fù)責(zé)的部分是列車的自動(dòng)保護(hù)方面，ATO負(fù)責(zé)的是列車的自動(dòng)行駛方面，COMM負(fù)責(zé)的是列車與總部的通信聯(lián)系部分。

需要注意的是在此安全計(jì)算集中存在三個(gè)系，且ATP單元分布在每一個(gè)系中，并且三系中的各ATP系統(tǒng)通過以太網(wǎng)連接。ATO單元?jiǎng)t分布在其中的第一系與第二系中，第三系只能夠沒有。COMM單元數(shù)量為三，并且每一個(gè)COMM都與其他系通過一定方式連接在一起。這些硬件設(shè)施之間存在一定的冗余關(guān)系，即當(dāng)安全計(jì)算機(jī)中的一個(gè)COMM單元工作時(shí)，另一個(gè)會(huì)處于備用狀態(tài)，一旦使用中的COMM系統(tǒng)發(fā)生故障，則另一個(gè)能馬上投入使用。

2）新型安全計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫更新需求綜述。此種新型計(jì)算機(jī)中應(yīng)用的軟件分為兩種，一種是平臺軟件，另一種是業(yè)務(wù)軟件。業(yè)務(wù)軟件主要負(fù)責(zé)的就是保障列車的安全運(yùn)行，并且在ATP單元的業(yè)務(wù)軟件的各項(xiàng)功能能對列車進(jìn)行自動(dòng)化的保護(hù)，而在ATO單元上業(yè)務(wù)軟件則具體負(fù)責(zé)的是列車的自動(dòng)運(yùn)行。平臺軟件在新型安全計(jì)算機(jī)中則處于核心地位，主要的任務(wù)就是將硬件等物品進(jìn)行封裝，同時(shí)完成對新型安全計(jì)算機(jī)中三系的周期同步，決定該三系的輸入輸出是否執(zhí)行，同時(shí)還負(fù)責(zé)列車與外部的通信方面的內(nèi)容。平臺軟件與業(yè)務(wù)軟件之間存在較強(qiáng)的交互性，兩者均使用一個(gè)存儲設(shè)施，為避免兩者同時(shí)訪問內(nèi)存造成的訪問速度低下等問題，對其進(jìn)行了設(shè)置，限定在同一時(shí)間里只能有一個(gè)設(shè)備對存儲設(shè)施進(jìn)行訪問。

3）新型安全計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫更新需求研究。ME端數(shù)據(jù)庫管理模塊交互設(shè)計(jì)為：ME端的數(shù)據(jù)庫管理單元具有調(diào)動(dòng)內(nèi)存交換模式的能力，能通過一定的方式完成內(nèi)存的共享；在對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行共享時(shí)能清楚的了解數(shù)據(jù)庫此時(shí)的狀態(tài)；獲取之后還能完成信息的傳遞，將獲取的數(shù)據(jù)庫狀態(tài)信息傳達(dá)至自身管理單元；完成對數(shù)據(jù)庫狀態(tài)的判斷，判斷之后根據(jù)實(shí)際情況對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行評估，若發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫處于需要更新的狀態(tài)則發(fā)出指繼續(xù)進(jìn)行下列步驟，若發(fā)現(xiàn)不需要更新，則重復(fù)上述步驟；雙口RAM模塊對AP端數(shù)據(jù)加載情況進(jìn)行路由；上一階段路由的信息被引導(dǎo)至ME端中的OB數(shù)據(jù)管理單元；此管理單元依據(jù)路由而來的信息對AP加載狀況進(jìn)行判斷，若其正常則接下來會(huì)進(jìn)行常規(guī)的更新工作。

2 新型安全計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫更新機(jī)制

1）數(shù)據(jù)庫更新機(jī)制研究。在交通信號燈整體系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫占了其中的重要部分。所以數(shù)據(jù)庫對于列車的安全影響同樣會(huì)產(chǎn)生一定的影響，所以，保障數(shù)據(jù)庫的安全也是必須要考慮的問題。但是表決式的安全控制措施在數(shù)據(jù)庫中是不適用的，其主要原因是在進(jìn)行表決時(shí)管理單元首先會(huì)對被表決的部分進(jìn)行分析，然后開展表決。而數(shù)據(jù)庫，顧名思義就是部分或者所有書庫存儲的地方，包含的數(shù)據(jù)量少則幾十兆、多則幾百兆甚至更多，所以開展針對數(shù)據(jù)庫的表決效率將十分低下。同時(shí)若對數(shù)據(jù)庫開展在線表決的方式，將會(huì)對其它單元的正常工作產(chǎn)生嚴(yán)重影響，不具備操作性。如何高效同時(shí)高質(zhì)量地進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的安全保障是目前需要解決的重要問題。

2）改良數(shù)據(jù)包表決方式。當(dāng)利用內(nèi)容少，占用字節(jié)少的數(shù)據(jù)包將數(shù)據(jù)庫的整體情況進(jìn)行反映時(shí)就能較容易的完成針對數(shù)據(jù)包的表決。此時(shí)需要解決的問題就是如何保證數(shù)據(jù)庫狀態(tài)包對數(shù)據(jù)庫狀態(tài)的如實(shí)反映。針對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更新時(shí)可能發(fā)生的意外情況有兩類，一是發(fā)生丟包現(xiàn)象，二是數(shù)據(jù)存在問題。想要更高質(zhì)量地進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的更新，這兩方面的問題必須予以解決。針對這兩種問題，制定出了如下解決方案：①數(shù)據(jù)包采用編號，更好的對丟包問題實(shí)施檢測；②對數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，防止數(shù)據(jù)包中存在錯(cuò)誤數(shù)據(jù)；③全面更新完成后對數(shù)據(jù)庫開展全面檢查，保證更新的全面性與正確性。

3 正確利用表決算法保證安全

在三取二計(jì)算機(jī)中，想要讓三系輸出實(shí)現(xiàn)同一種數(shù)據(jù)庫狀態(tài)時(shí)能利用的組合數(shù)為種；想要讓計(jì)算機(jī)中三系輸出中兩系不同能利用的數(shù)字組合有種；想要讓計(jì)算機(jī)中三系各不相同能利用的數(shù)字組合有種。所以這些可能一共有++種，計(jì)算可知，其結(jié)果為10，所以出現(xiàn)這些狀態(tài)的可能一共有10種。根據(jù)上述數(shù)據(jù)驚醒表格的制作，如表1所示。在系統(tǒng)進(jìn)行表決時(shí)，會(huì)出項(xiàng)的狀態(tài)包括Sa、Sb、Sc三種，并且安全性順序在系統(tǒng)中的指向?yàn)镾a

表1 三系數(shù)據(jù)庫狀態(tài)組合與導(dǎo)向安全性表

通常情況下，表決以后進(jìn)行的狀態(tài)輸出都會(huì)偏向安全側(cè)，那么在表決進(jìn)行之后狀態(tài)輸出是否會(huì)產(chǎn)生偏向危險(xiǎn)側(cè)的情況呢，以下展開了討論。

通常數(shù)據(jù)庫實(shí)際更新情況與數(shù)據(jù)庫狀態(tài)之間可能存在四種關(guān)系：①正常輸出，正常更新；②正常輸出，異常更新；③異常輸出，異常更新；④異常輸出，正常更新。根據(jù)這一情況進(jìn)行了數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建，并利用一些已知條件對其最終結(jié)果進(jìn)行了計(jì)算，得出的最終結(jié)果為3.32557×10-6。這一結(jié)果表明，發(fā)生表決結(jié)果偏向危險(xiǎn)側(cè)的幾率非常小，幾乎可以忽略不計(jì)。

本文針對當(dāng)前應(yīng)用的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫更新機(jī)制展開了討論，同時(shí)指出了其中存在的不足，并設(shè)計(jì)出了一種能有效解決這些不足的安全計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫更新機(jī)制，為計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫更新方面提供了新的思路，旨在促進(jìn)我國安全計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷向前發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]劉獨(dú)玉，羅彬.基于DataWind0W的數(shù)據(jù)管理與更新機(jī)制的研究與應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究，2001（9）.