25、实时数据库与系统评估验证技术解析

实时数据库与系统评估验证技术解析

1. 实时数据库

数据库为存储和访问信息提供了便捷且结构化的方式，同时具备用于读写信息的 API。一系列的读写操作构成一个事务，但事务可能因多种原因（如硬件问题、死锁、并发控制问题等）而中止。通常要求事务在完全执行完毕之前，不影响数据库的状态，即事务引起的更改在提交之前通常不被视为最终结果。

事务具有四个关键特性，被称为 ACID 属性：
- 原子性（Atomicity） ：事务的最终结果（数据库的新状态）要么完全完成，要么完全不执行。
- 一致性（Consistency） ：事务执行后，数据库的状态应保持一致。例如，同一事务中的读请求值应一致，不描述数据库所建模环境中不存在的状态。
- 隔离性（Isolation） ：对于数据库的其他用户，事务部分执行产生的中间状态不可见，事务应像独立执行一样。
- 持久性（Durability） ：事务的结果应持久保存。

部分数据库存在软实时约束，如航空公司预订系统；而一些应用则有硬实时约束，如汽车应用中的行人自动识别和军事应用中的目标识别。然而，满足硬实时约束十分困难，因为事务可能多次中止后才最终提交，且依赖需求分页和硬盘的数据库，其磁盘访问时间难以预测。可能的解决方案包括使用主内存数据库和可预测的闪存，对于小型嵌入式数据库，这种方法可行；在其他情况下，也可放宽 ACID 要求。

以下是一组请求独占资源的作业信息：
| 作业 | 优先级 | 到达时间 | 运行时间 | 打印机（tP,P）