Необхідне програмне забезпечення

На практикумі використовується наступне програмне забезпечення:

         операційна система Microsoft Windows (версія 98 або вище);

         система програмування Microsoft Visual C + + (версія 6.0 або вище);

         вільно доступна бібліотека MPI CH (розробка Argonne National Laboratory ), що реалізує стандарт Message Passing Interface .

Підтримуючі матеріали

Крім текстів лекцій та слайдів презентацій лекційної частини курсу, практикум використовує наступні підтримуючі матеріали:

         вихідний текст реалізації головного модуля прототипу паралельної СУБД;

         вихідні тексти тестових програм для автономного тестування підсистем прототипу паралельної СУБД;

         контрольні тести, тобто модельна база даних та запити для перевірки прототипу.

         Бібліотека функцій прототипу паралельної СУБД, тобто об'єктний код для компонування з розробляються прототипом (далі бібліотека);

         довідник по функціям бібліотеки прототипу паралельної СУБД у форматі HTML (далі довідник).

Методичні рекомендації

В тексті використовуються наступні елементи структурування матеріалу: довідкова інформація, завдання, вказівки і точки контролю.

Довідкова інформація не виділяється спеціальним заголовком, слухачеві курсу належить прочитати цю інформацію і розібратися в ній. При наявності труднощів необхідно спробувати знайти відповідь, використовуючи підтримуючі матеріали курсу, а якщо це не вдалося - звернутися до викладача, який веде заняття курсу.

Завдання виділяється відповідним заголовком і містить формулювання завдання, яке належить виконати слухачеві курсу. Завдання мають наскрізну нумерацію і припускають послідовне виконання. Завдання може мати вказівки щодо його виконання.

Вказівки щодо виконання завдання виділяються відповідним заголовком і являють собою покрокові інструкції для виконання завдання.

Точка контролю виділяється відповідним заголовком і припускає, що слухач курсу може продовжувати роботу тільки після самостійної перевірки проміжних результатів роботи. Точки контролю мають наскрізну нумерацію.

1. Технічне завдання на розробку прототипу паралельної субд

Даний розділ складається з чотирьох частин. У першій частині описана модельна база даних прототипу. У другій частині наведені обмеження, накладені на додаток (виконуваний файл) прототипу. У третій частині наводиться опис мови запитів прототипу паралельної СУБД. У четвертій частині описана модульна структура прототипу.

1.1. Модельна база даних

Нижче наводяться обмеження, накладені на модельну базу даних прототипу паралельної СУБД. Дані обмеження реалізовані якпараметри компіляції відповідної підсистеми прототипу.

1.       База даних складається з фіксованої кількості відносин. Кожне ставлення ідентифікується порядковим номером, починаючи з 0. Наприклад, в базі даних, що складається з чотирьох відносин, відносини мають порядкові номери 0, 1, 2, 3 і позначаються R 0, R1, R2, R3. Результат виконання запиту не зберігається в модельній базі даних, а видається на пристрій stdout.

2.       Кортеж кожного відносини бази даних складається з одного і того ж фіксованої кількості атрибутів. Кожен атрибут ідентифікується порядковим номером, починаючи з 0. Наприклад, кожне відношення бази даних складається з чотирьох атрибутів, що мають порядкові номери 0, 1, 2, 3 і позначаються A0, A1, A2, A3.

3.       Кожен атрибут визначається на домені, який відповідає типу даних int в мові програмування Сі. Допускаються тільки невід'ємні значення атрибутів. Значення будь-якого атрибута не перевищує деякої фіксованої константи (наприклад, 100). Атрибут A0 є ключовим, тобто у кортежів одного відносини його значення унікальні. Значення інших атрибутів можуть бути введені "вручну" або отримані за допомогою датчика випадкових чисел.

4.       Кожне ставлення розбивається на одне і те ж фіксована кількість горизонтальних фрагментів. Кожен фрагмент зазначеного відносини ідентифікується порядковим номером, починаючи з 0. Фрагменти позначаються R0F0, R0F1, ..., R1F0, R1F1, ... і т.д. Для кожного відносини фіксується константа - кількість кортежів в кожному фрагменті цього відношення. Наприклад, фрагменти R0F0, R0F1, ... містять 5 кортежів, фрагменти R1F0, R1F1, ... містять 6 кортежів і т.д.

5.       Фізично кожен фрагмент відносини зберігається в текстовому файлі. Кортеж фрагмента є рядком такого текстового файлу, в якій цілі невід'ємні числа розділені символами табуляції. Файл, в якому зберігається фрагмент відносини, має ім'я

R <номер_отношенія> F <номер_фрагмента>. Txt.

Наприклад, у випадку, якщо відносини в базі даних складаються з трьох фрагментів, то ставлення R 0 зберігається в файлах R 0 F 0. Txt, R0 F 1. Txt і R 0 F 2. Txt, ставлення R 1 зберігається в файлах R 1 F 0. txt, R 1 F 1. txt і R 1 F 2. txt і т.д.

6.       Для всіх відносин бази даних визначається одна і та ж функція фрагментації. Для кожного відносини визначається свій атрибут фрагментації.Функція фрагментації за значенням атрибута фрагментації заданого кортежу із заданого відносини повертає номер фрагмента, в якому повинен зберігатися даний кортеж. Наприклад, нехай відношення складається з трьох фрагментів і значення його атрибуту фрагментації змінюється в діапазоні від 0 до 99. Тоді функція фрагментації може бути організована таким чином, що кортежі із значенням атрибута фрагментації від 0 до 32 включно потрапляють в 0-й фрагмент, із значенням від 33 до 65 включно - в 1-й фрагмент, а решта кортежі - ВО2-й фрагмент.

7.       Словник даних модельної бази даних не зберігається у фізичному файлі. Реалізація словника даних вбудована в програмний код прототипу (в інтерфейсі прототипу є відповідні типи даних і функції доступу до словника).

Завдання 1 . Вивчення структури модельної бази даних

Вивчіть в довіднику за функціями бібліотеки прототипу розділи Генератор бази даних і Параметри компіляції бази даних.