Міністерство освіти РФ
Рязанська державна радіотехнічна академія
В
Кафедра ЕОМ
Реферат
По предмету: В«Організація ЕОМ, комплексів і систем В»
Тема: Розробка машини баз даних
Виконав:
ст. гр. 0410
Гончаров Євген
Рязань - 2001 рік
В
1. Постановка завдання
Розробити обчислювальну структуру, що реалізує заданий набір операцій для обробки запитів у реляційній базі даних (БД).
БД складається з 128 записів, кожна з яких містить 11 полів наступного формату:
F1: Char, 16 байт
F2: Char, 14 байт
F3: Char, 20 байт
F4: Date (dd. mm. gg), 3 байти
F5: Dec unsigned, packet, 6 байт
F6: Dec unsigned, packet, 3 байти
F7: Char, 20 байт
F8: Char, 4 байти
F9: Dec unsigned, unpacked, 3 байти
F10: Logical, 1 байт
F11: Integer signed, 4 байти
Задані операції:
В· Пошук рівних (F8)
В· Віднімання константи (F5)
Доступ до пам'яті:
В· Побітовий (Паралельний)
В· 4 х - Байтний (послідовний)
2. Аналіз завдання
При виконанні поставленого завдання основною вимогою до проектованої системи буде забезпечення найбільшої швидкості обробки даних. Цього можна досягти шляхом застосування спеціалізованих апаратних засобів. Таким чином, розробляється система є машиною баз даних (МБД).
Опис використовуваних полів БД
Поле F5 - десяткове ціле, упакований формат. Розмір поля 6 байт. Десяткова цифра займає 4 байти або одну тетраду. p> Поле F8 - символьне, розмір поля 4 байта.
3. Опис загальної структури системи з машиною баз даних
Машиною баз даних (МБД) називають обчислювальну структуру для швидкісної обробки запитів до БД. МБД підключається до центрального процесора (ЦП). p>В
Блок - схема системи з МБД наведена на рис. 1
Рис. 1. Система з машиною баз даних
В
ЦП перетворює запит до БД в послідовність команд, передану на вхід керуючого процесора УПМБД, УПМБД запам'ятовує і декодує команди, формує адреси звернень до пристрою зберігання даних МБД (ЗУБД), генерує керуючі сигнали для ЗУБД і виконавчих процесорів і повідомляє ЦП про закінчення операції.
Якщо ємність ЗУБД недостатня для зберігання повної БД, передбачається обмін даними Д з глобальною базою даних ГБД через ЦП або контролер прямого доступу до пам'яті КПДП. p> Запам'ятовувальний пристрій
ЗУБД можна представити як двовимірну матрицю nxr біт. У кожному рядку записується одна або кілька записів БД, які належать однієї і тієї ж таблиці БД або різним таблицям. Сукупність бітів одного шпальти матриці називають двійкового розрядним зрізом. Аналогічно визначаються 4 х - Бітовий (зошитовий) або 8 і - бітовий (байтовий) зрізи. p> Операції ЗУБД включають читання і запис рядків, виконувані побайтно або словами по кілька байтів, а також читання і запис розрядних зрізів паралельно по всіх рядках матриці.
Керуючий процесор
Для виконання запитів команди СУБД перетворюються в послідовність мікрокоманд, безпосередньо виконуваних апаратурою. Перетворення відбувається у два етапи. Перший виконується ЦП, який видає в УПМБД послідовність команд МБД. На другому етапі УПМБД декодує команду, створює в своїх регістрах набір двійкових слів, необхідних для її виконання, і формує послідовність керуючих сигналів для ЗУБД і УПМБД (мікропрограму).
Виконавчі процесори
ІПМБД діляться на дві групи - паралельної і послідовної обробки записів. Основна функція ІП першої групи - пошук записів, які відповідають заданим умовам. Такі записи відзначаються в спеціальному регістрі - маркері, розрядність якого дорівнює числу записів. Маркерів може бути кілька, і над ними можуть виконаються логічні операції для перевірки складних умов. Маркери можуть включаться в таблиці БД в якості додаткових полів. З їх допомогою відзначають недостовірні або видаляються записи. Якщо маркерів кілька, використовуваний маркер вказується в декодувати команді.
Число ІП паралельної обробки дорівнює числу одночасно оброблюваних записів. Всі вони мають ідентичну структуру. На їх входи надходить одне і теж безліч УС і одне і теж значення команди з УПМБД.
Для деяких операцій потрібно аналіз маркерів, наприклад, на рівність нулю. Цей аналіз виконується спеціальної схемою АМ (аналіз маркерів).
Крім пошукових паралельними методами можуть виконаються і деякі обчислювальні операції.
ІП послідовної обробки призначені для операцій, для яких паралельне виконання неможливе або занадто витратно. У граничному випадку може виявитися достатньо одного ...
