总线控制中的集中控制的3种优先权仲裁方式的具体情况
总线的急用与仲裁
总线主设备:对总线有控制权.
总线从设备:对总线无控制权.
总线通信原则:
●通信前由主模块发请求;
●同一时刻只允许一对模块间通信;
●模块同时使用总线时,应由总线控制器中的判优和仲裁逻辑按判优原则决定哪个模块使用总线.
总线判优方式:
集中式—总线控制逻辑集中的一处;
分布式—总线控制逻辑分布在连接总线的各部件或设备中.
集中控制的三种常见优先权仲裁方式
(1)链式查询方式:用3条控制线进行控制:
BS(总线忙); BR(总线讲求); BG(总线允许).
特征:将BG串行地从一部件(I/O接口)送到下一个部件,直到到达有请求的部件为止.
优先权位置:离总线控制器最近的部件具有最高使用权,离它越远,优先权越低.
电路:链式查询靠接口的优先权排队电路实现.
(2)计数器定时查询方式:
总线上的任一设备要求使用总线时,通过BR线发出总线请求.中央仲裁器接到请求信号以后,在BS线为"0"的情况下让计数器开始计数,计数值通过一组地址线发向各设备.每个设备接口都有一个设备地址判别电路,当地址线上的计数值与请求总线的设备地址相一致时,该设备 置"1"BS线,获得了总线使用权,此时中止计数查询.?
(3)独立请求方式
●工作原理:
每一个共享总线的设备均有一对总线请求线BRi和总线授权线BGi. 当设备要求使用总线时,便发出该设备的请求信号.总线控制器中的排队电路决定首先响应哪个设备的请求,给设备以授权信号BGi.
●优点:响应时间快,确定优先响应的设备所花费的时间少,用不着一个设备接一个设备地查询.
其次,对优先次序的控制相当灵活,可以预先固定也可以通过程序来改变优先次序;还可以用屏蔽(禁止)某个请求的办法,不响应来自无效设备的请求.
●三种方法控制线数目的比较:
链式查询方式——只用二根线.
计数器定时查询方式——大致用㏒2n根线,n是允许接纳的最大部件数.
独立请求方式——要用2n根线.客户端/服务器模式下的数据库访问集中控制方法
专利名称客户端/服务器模式下的数据库访问集中控制方法
客户端/服务器模式下的数据库访问集中控制方法
技术领域本发明涉及一种计算机应用系统技术领域，尤其涉及一种客户端/服务器模式下 的数据库访问集中控制方法。
背景技术一般来说，由于有多个用户在数据库中存储有数据，所以通过数据库的访问控制 机构，对哪个用户能够登录、查询、更新、或者删除哪些数据进行控制。以下，把对数据库进 行数据登录、查询、更新、或者删除统称为对数据库的访问。传统的对数据库的访问控制方 法，一般使用下述方式，即通过将用户对数据库提供的用户ID和密码等组合起来的认证信 息与预先登录在数据库访问控制机构中的认证信息相比较，确定想要访问数据库的用户， 其次，对于已确定的用户，根据设定了可以访问哪些数据的访问控制表(AccessContrOl List)，决定其对各数据的访问是否被许可。这就是被现有的许多数据库所采用的方法， SQL92作为用于对数据库进行访问的语言标准，规定通过使用grant语句和revoke语句，向 访问控制表中增加或删除访问权限信息，以授予或取消用户对数据的访问权限。中国发明专利公开号为第1701315，
公开日为中公开了一种数据库访 问控制方法、控制装置及代理处理服务器装置，数据库访问控制装置根据用户装置的用户 ID，生成访问密钥并将其存储起来。并且，数据库访问控制装置将该访问密钥与代理处理服 务器装置的地址一起发送到用户装置。用户装置在提出数据库访问请求时，向代理处理服 务器装置发送访问密钥，代理处理服务器装置在提出数据库处理请求时，向数据库访问控 制装置发送访问密钥。数据库访问控制装置在接收到数据库处理请求时，判断数据库访问 控制装置中是否存储有与从该代理处理服务器装置接收的访问密钥相同的访问密钥，只有 在该访问密钥存在的情况下，才对数据库进行访问。目前的KTV场所里的收银系统多采用“客户端/服务器”的两层架构模式，客户端 收银系统通过定时访问服务器数据库来同步业务数据。在营业过程中，有很大可能出现多 个客户端收银系统同时访问数据库，在这种情况下，将消耗服务器大量资源，如果服务器性 能不是很好的话，服务器的处理速度不够快，会导致客户端反应变慢，用户无法接受。而以 上的方法都不适用KTV的数据库服务器。
发明内容本发明要解决的技术问题，在于提供一种客户端/服务器模式下的数据库访问集 中控制方法，在不增加服务器硬件开销的情况下，可以解决服务器在多个客户端同时访问 数据库时处理速度慢的问题，同时不影响原来的业务流程。本发明是这样实现的一种客户端/服务器模式下的数据库访问集中控制方法， 包括数据库服务，其特征在于包括以下步骤步骤10、所述的数据库服务器安装有数据库访问控制服务和数据库，所述的数据 库访问控制服务设置有一包含有客户端标识、访问优先级、所处状态、等待时间的客户端信息队列以及一异步控制量；步骤20、当一客户端访问数据库时，客户端通过通讯协议向所述的数据库访问控 制服务发送访问数据库请求信息；步骤30、所述的数据库访问控制服务将所述的数据库访问控制服务收到的请求信 息添加到所述的客户端信息队列中，并将客户端的所处状态信息设置为等待状态；步骤40、数据库访问控制服务遍历所述的客户端信息队列，并统计处于访问状态 的客户端数量，判断处于访问状态的客户端数量是否小于所述的异步控制量？是，则数据 库访问控制服务将按访问优先级从高到低的顺序以及客户端申请顺序来通知处于等待状 态的客户端进行数据库访问，并将客户端的所处状态信息设置为访问状态，此时，数据库访 问控制服务对其客户端访问数据库到访问数据库完毕的时间进行统计，并等待其客户端反 馈访问数据库完毕的信号，否则处于等待状态的客户端继续保持等待状态；步骤50、判断所述的统计出来的时间是否大于所述的客户端信息队列中的等待时 间，否，则数据库访问控制服务将对应的客户端信息从客户端信息队列中删除；是则数据库 访问控制服务将其客户端信息的访问状态设置为超时状态，并等待客户端将所述的访问数 据库完毕的信号传回时，将其对应的客户端信息删除；步骤60、数据库访问控制服务接受到客户端发送的访问数据库请求信息或访问数 据库完毕的信号时，继续步骤40。本发明具有如下优点本发明通过判断客户端信息队列中的对应的客户端所处的 状态和标识，来定时访问数据库，从而实现数据库访问集中控制，防止了多个客户端同时访 问数据库。本发明在不增加服务器硬件开销的情况下，可以解决服务器在多个客户端同时 访问数据库时处理速度慢的问题，同时不影响原来的业务流程。
图1为本发明方法流程示意图。图2为本发明网络布局结构示意图。
具体实施方式下面参照图1、图2结合实施例对本发明作进一步的说明。如图1所示，一种客户端/服务器模式下的数据库访问集中控制方法，包括数据库 服务，其步骤如下步骤10、所述的数据库服务器安装有数据库访问控制服务和数据库，所述的数据 库访问控制服务设置有一包含有客户端标识、访问优先级、所处状态、等待时间的客户端信 息队列(简称I0C)以及一异步控制量(简称SCNT)；步骤20、当一客户端访问数据库时，客户端通过通讯协议(如UDP协议等)向所述 的数据库访问控制服务发送访问数据库请求信息(简称DBQ)，所述的访问数据库请求信息 包括客户端标识、访问优先级、所处状态、等待时间；步骤30、将所述的数据库访问控制服务收到的请信息(DBQ)添加到所述的客户端 信息队列中，并将客户端的所处状态信息设置为等待状态；步骤40、数据库访问控制服务遍历所述的客户端信息队列，并统计处于访问状态
4的客户端数量，判断处于访问状态的客户端数量是否小于所述的异步控制量？是，则数据 库访问控制服务将按访问优先级从高到低的顺序以及客户端申请顺序(即队列顺序)来通 知处于等待状态的客户端进行数据库访问，并将客户端的所处状态信息设置为访问状态， 此时，数据库访问控制服务对其客户端访问数据库到访问数据库完毕的时间进行统计，并 等待其客户端反馈访问数据库完毕的信号(简称FIN)，否则处于等待状态的客户端继续保 持等待状态；步骤50、判断所述的统计出来的等待时间是否大于所述的客户端信息队列中的等 待时间，否，则数据库访问控制服务将对应的客户端信息从客户端信息队列中删除；是则数 据库访问控制服务将其客户端信息的访问状态设置为超时状态，超时的状态的客户端数量 不计入处于访问状态的客户端数量，这样就可以有效的判断处于访问状态的客户端的数量 是否小于异步空置量，并等待客户端将所述的访问数据库完毕的信号传回时，将其对应的 客户端信息删除；步骤60、判断数据库访问控制服务是否接受到客户端发送的访问数据库请求信息 或访问数据库完毕的信号，是，则继续步骤40。其中客户端对数据库进行访问是在收到开始访问数据库的信号(ACK)后，开始访 问数据库，访问完毕后，发送访问数据库完毕的信号给数据库访问控制服务。如图2所示，为本发明网络布局结构示意图，包括客户端，数据库服务器。其中数 据库服务器中安装有数据库访问控制服务和数据库，所述的数据库访问控制服务设置有一 客户端信息队列(IOC)。这里要说明的是，客户端信息队列的各信息含义，客户端标识各个客户端区别于 其他客户端的唯一标识，比如IP地址。访问优先级记录客户端访问数据库的优先等级，共 分5级最高级、高级、普通、低级、最低级，等级高的优先访问数据库。访问状态分为“等 待”、“访问”、“超时”三种状态。等待时间从某个客户端访问数据库开始，数据库访问控制 服务等待其客户端访问数据库完毕的时间。异步控制量(SCNT)是允许客户端同时访问数 据库的数量。总之，本发明通过判断客户端信息队列中的对应客户端所处的状态和标识，来定 时控制访问数据库，从而实现数据库访问集中控制，防止了多个客户端同时访问数据库。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与 修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
1.一种客户端/服务器模式下的数据库访问集中控制方法，包括数据库服务，其特征 在于包括以下步骤步骤10、所述的数据库服务器安装有数据库访问控制服务和数据库，所述的数据库访 问控制服务设置有一包含有客户端标识、访问优先级、所处状态、等待时间的客户端信息队 列以及一异步控制量；步骤20、当一客户端访问数据库时，客户端通过通讯协议向所述的数据库访问控制服 务发送访问数据库请求信息；步骤30、所述的数据库访问控制服务将所述的数据库访问控制服务收到的请求信息添 加到所述的客户端信息队列中，并将客户端的所处状态信息设置为等待状态；步骤40、数据库访问控制服务遍历所述的客户端信息队列，并统计处于访问状态的客 户端数量，判断处于访问状态的客户端数量是否小于所述的异步控制量？是，则数据库访 问控制服务将按访问优先级从高到低的顺序以及客户端申请顺序来通知处于等待状态的 客户端进行数据库访问，并将客户端的所处状态信息设置为访问状态，此时，数据库访问控 制服务对其客户端访问数据库到访问数据库完毕的时间进行统计，并等待其客户端反馈访 问数据库完毕的信号，否则处于等待状态的客户端继续保持等待状态；步骤50、判断所述的统计出来的时间是否大于所述的客户端信息队列中的等待时间， 否，则数据库访问控制服务将对应的客户端信息从客户端信息队列中删除；是则数据库访 问控制服务将其客户端信息的访问状态设置为超时状态，并等待客户端将所述的访问数据 库完毕的信号传回时，将其对应的客户端信息删除；步骤60、数据库访问控制服务接受到客户端发送的访问数据库请求信息或访问数据库 完毕的信号时，继续步骤40。
2.根据权利要求1所述的客户端/服务器模式下的数据库访问集中控制方法，其特征 在于所述的访问数据库请求信息包括客户端标识、访问优先级、所处状态、等待时间。
3.根据权利要求1所述的客户端/服务器模式下的数据库访问集中控制方法，其特征 在于所述的步骤40中客户端对数据库进行访问是在收到开始访问数据库的信号后，开始 访问数据库，访问完毕后，发送访问数据库完毕的信号给数据库访问控制服务。
本发明提供一种客户端/服务器模式下的数据库访问集中控制方法，包括数据库服务，所述的数据库服务器安装有数据库访问控制服务和数据库，所述的数据库访问控制服务设置有一包含有客户端标识、访问优先级、所处状态、等待时间的客户端信息队列，通过判断客户端信息队列中的对应的客户端所处的状态和标识，来定时访问数据库，从而实现数据库访问集中控制，防止了多个客户端同时访问数据库。本发明在不增加服务器硬件开销的情况下，可以解决服务器在多个客户端同时访问数据库时处理速度慢的问题，同时不影响原来的业务流程。
文档编号G06F17/30GKSQ
公开日日 申请日期日 优先权日日
发明者蔡锦明, 黄晨东 申请人:福州星网视易信息系统有限公司您所在位置： &
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第04讲——第3章系统总线(3.4-3.5).doc 5页
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计算机组成原理课程教案（第4次课）章节名称 第3章系统总线（3.4~3.5） 课时安排 第2周2学时
授课方式 理论课 教学环境及教具准备 有投影仪的教室PPT多媒体教学课件
教学目的 让学生对系统总线在计算机硬件结构中的地位和作用有所了解，掌握总线判优、仲裁、总线定时、总线数据传送模式
教学重点 判优控制和通信控制
教学难点 总线的判优控制
教学基本内容 是否重、难点 方法及手段
3.4总线结构3.4.1单总线结构3.4.2多总线结构3.4.3总线结构举例3.5总线控制3.5.1总线判优控制3.5.2总线通信控制 了解了解了解重点&难点重点 多媒体讲解多媒体讲解多媒体讲解多媒体讲解举例讲解
教学过程与设计
复习旧课：计算机五大组成部件靠总线连接起来后，看不见、摸不着的各类信息是怎么样“各行其道”的呢？引入新课：计算机中数据、地址、控制等信息流在总线上传输时如何保证不“碰撞”、“不拥塞”（可举高速公路多车道、各走各道、单向车道、双向车道等例子）呢？3.4总线结构总线结构通常分为单总线结构和多总线结构。3.4.1单总线结构单总线结构的示意图见P42图3.2，它是将CPU、主存、I/O设备（通过I/O接口）都挂在一组总线上，允许I/O设备之间、I/O设备与CPU之间或I/O设备与主存之间直接交换信息。特点：结构简单、便于扩充，所有传送都通过这组共享总线，容易形成计算机系统的瓶颈，多被小型机或微型机所采用。3.4.2多总线结构双总线结构的示意图见动画演示P53图3.7，双总线结构的特点是将速度较低的I/O设备从单总线上分离出来，形成主存总线与I/O总线分开的结构。结构中的通道是一个具有特殊功能的处理器，CPU将一部分功能下放给通道，以统一管理I/O设备完成外部设备与主存之间的数据传送，这种结构大多用于大、中型计算机系统。将速率不同的I/O设备进行分类，然后将它们连接在不同的通道上，那么计算机系统的工作效率将会更高，由此发展成多总线结构。三总线结构的示意图见P53图3.8，主存总线用于CPU与主存之间的传输；I/O总线供CPU与各类I/O设备之间传递信息；DMA总线用于高速I/O设备与主存之间交换信息。其特点是三总线结构中，任一时刻只能使用一种总线。改进型的三总线结构的示意图见P54图3.9，工作效率明显提高。为了进一步提高I/O设备的性能，使其更快地响应命令，又出现了四总线结构，见P54图3.10。四总线结构增加了一条与计算机系统紧密相连的高速总线。其特点是对于高性能设备与CPU来说，各自的效率将获得更大的提高。3.4.3总线结构举例传统微型计算机的总线结构示意图见P55图3.11。VL-BUS局部总线结构示意图见P56图3.12。PCI总线结构示意图见P56图3.13。（FLASH动画演示PCI总线结构）多层PCI总线结构示意图见P57图3.14。3.5总线控制总线控制主要包括判优控制和通信控制。3.5.1总线判优控制主设备和从设备有关概念的区别，前者有总线控制权，后者没有。总线判优控制可分为集中式和分布式两种，前者将控制逻辑集中在一处，后者将控制逻辑分散在与总线连接的各个部件或设备上。常见的集中控制优先权仲裁方式有以下三种（FLASH动画演示）：（1）链式查询链式查询方式见动画演示P58图3.15(a)所示，这种方式的特点是：只需很少几根线就能按一定优先次序实现总线控制，并且很容易扩充设备，但对电路故障很敏感，且优先级别低的设备可能很难获得请求。（2）计数器定时查询计数器定时查询方式见动画演示P58图3.15(b)所示，这种方式的特点是：计数可以从“0”开始，此时一旦设备的优先次序被固定，设备的优先级就按0，1，2…，n顺序降序排列，而且固定不变；计数也可以从上一次计数的终止点开始，即是一种循环方法，此时设备使用总线的优先级相等；计数器的初始值还可由程序设置，故优先次序可以改变。这种方式对电路故障不如链式查询方式敏感，但增加了控制线数，控制也较复杂。（3）独立请求方式独立请求方式见动画演示P58图3.15(c)所示，这种方式的特点是：响应速度快，优先次序控制灵活（通过程序改变），但控制线数量多，总线控制更复杂。3.5.2总线通信控制（1）目的解决通信双方协调配合问题（2）总线传输周期申请分配阶段：主模块申请，总线仲裁决定寻址阶段：主模块向从模块给出地址和命令传数阶段：主模块和从模块交换数据结束阶段：主模块撤消有关信息（3）总线通信控制通常有四种方式：同步通信、异步通信、半同步通信和分离式通信。1）同步通信通信双方由同一时标控制数据传送称为同步通信。优点：规定明确、统一，模块间的配合简单一致。缺点：主、从模块间时间配合属于强制性“同步”，必须在限定时间内完成规定的要求。同步通信一般用于总线长度较短、各部件存
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