有源降噪

[拼音]:shujuku jisuanji

[英文]:data base computer

專門用於完成資料庫管理系統中的部分功能或全部功能,以提高資料處理效率的計算機。在一般的計算機系統中,中央處理器執行全部資料庫的操作,因而資料處理效率低,軟體系統複雜,難以滿足日益增長的需要。於是,提出新的計算機系統結構,將資料庫操作轉移到一個與主計算機相連的專用計算機上,這就是資料庫計算機。資料庫計算機可以用專用的硬體或韌體來實現,也可以用通用計算機配置專用的軟體或硬裝置來實現。在資料庫系統中執行查詢修改時,須對大量的資料進行傳送和處理。為了改善系統性能,在資料庫計算機中常採用高速資料處理技術。

高速資料處理技術

常用的高速處理技術有旋轉處理、雜湊位陣列、聯想處理和多處理機四種。

(1)旋轉處理:在資料庫中,大量資料存放在輔助儲存器中。磁碟是主要的聯機輔助儲存器,當它旋轉時便對資料進行處理。1970年提出“每磁軌邏輯“方案,即在每個磁軌上配一微處理器,磁碟旋轉一圈就能掃描全部資料並直接進行處理。

(2)雜湊位陣列:關係資料庫中關係的連線運算所需的時間很長,與記錄數目的平方成正比。通過雜湊位陣列執行半連線運算,可以較好地解決這個問題。設關係R和S執行半連線運算。首先,將位陣列中所有數位置於“0”,然後對關係R中所有指定屬性的值進行雜湊運算,按其結果所規定的地址,把相應的位陣列單元置“1“。對所有R操作完成後,便採用同樣的雜湊函式對關係S中所有指定屬性的值進行雜湊運算。如果原來位陣列單元是“1”,則結果就可能包含S,否則就不包含。

(3)聯想處理:聯想處理技術是使用計算機仿效人的行為模式進行資訊處理的一項技術。在計算機中,用兩種方法實現聯想功能,即軟體聯想法和硬體聯想法。軟體聯想是以“雜湊技術”為主的模擬聯想。使用傳統的器件,藉助某種“雜湊函式“產生外部資料對實體地址的映像,從而得到外部資料與儲存器內部資料的聯絡。硬體聯想是使用專門的器件或裝置進行聯想處理(見聯想處理機、聯想儲存器)。聯想處理適用於字串及其間關係的處理,按內容檢索資料,處理效率高。

(4)多處理機:通過多處理機系統結構,可在同一時刻或同一時間間隔內完成兩種或兩種以上性質相同或不相同的工作,以提高資料處理的速度。在多處理機系統中,機間互連須滿足機間通訊模式的多樣性和通訊不規則性的要求,實現無衝突的連線。一般的連線方式有匯流排結構、交叉開關結構、多埠儲存器結構、開關樞紐結構等。

資料庫計算機的型別

資料庫計算機的結構有多種形式。根據構成資料庫計算機的處理機數目和是否直接在輔助儲存器上進行檢索更新,可分為五類。

(1)單處理機間接檢索型:將通用的處理機作為主計算機的後端機,利用韌體實現資料庫處理的功能,專門進行資料庫的管理和處理。例如,智慧資料庫機IDM500就屬於這種型別。

(2)單處理機直接檢索型:利用專用的處理機實現直接檢索的功能。這類資料庫機將資料從磁碟讀出,立刻送到相聯檢索部件和記錄檢索部件進行資料篩選,得到所需的結果。有的直接檢索型單處理機還採用雜湊位陣列技術提高檢索效率。

(3)多處理機直接檢索型:採用多處理機組成資料處理系統,直接在輔助儲存器上進行檢索更新。這種資料庫計算機的輔助儲存器(輔存),使用固定頭磁碟或採用電荷耦合器件和磁泡儲存器來實現。每磁軌各有一處理機,在輔存旋轉時進行資料處理。

(4)多處理機間接檢索型:將資料從輔助儲存器讀到緩衝儲存器,然後由多處理機並行處理。這種結構可實現多指令流、多資料流操作,支援關係型資料庫系統,允許內詢問和間詢問同時發生。內詢問是一個詢問可以同時完成不同的工作。間詢問是一個詢問分成幾部分在系統內同時完成。

(5)多處理機組合檢索型:這是由專用功能的多處理機組合實現的資料庫計算機。美國的資料庫計算機(DBC)屬於這種結構(見圖)。它由兩個迴路組成,即資料迴路和結構迴路。兩個迴路的結合處是資料庫命令與控制的處理器,同時也是與主計算機的介面。各種功能專用模組內處理的並行化程度很高,且各模組可以同時工作,以提高資料處理速度。