并发处理机制范文

并发处理机制范文（精选3篇）

并发处理机制 第1篇

关键词：急性脑梗死,睡眠障碍,发生机制

睡眠障碍是急性脑梗死后常见的并发症之一, 其不仅影响病人的神经功能康复、身心健康和生活质量, 还会加重卒中的危险因素如高血压、糖尿病等疾病的病情, 甚至还容易诱发卒中的复发。本研究通过分析急性脑梗死后并发睡眠障碍与各因素的相关性来探讨急性脑梗死后并发睡眠障碍的可能发生机制, 从而更好地指导临床积极干预以促进病人尽早康复。

1 资料与方法

1.1 纳入标准

确诊为急性脑梗死 (发病1周之内) ;首次发生脑梗死者;发生急性脑梗死前无抑郁或 (和) 睡眠障碍;病人无严重的意识障碍, 无明显智能、理解和表达障碍, 能基本独立完成相关量表的测评。

1.2 排除标准

发生急性脑梗死前有抑郁或 (和) 睡眠障碍;发生急性脑梗死前后有严重意识障碍、认知障碍及精神症状不合作者;既往有脑卒中者。

1.3 一般资料

选择2007年1月—2008年3月于我院神经科住院治疗的急性脑梗死病人62例, 符合1995年中华医学会第四次全国脑血管病学术会议修订的《各类脑血管疾病诊断要点》中的诊断标准[1], 且经头颅CT或磁共振成像 (MRI) 证实, 其中男43例, 女19例, 年龄36岁~91岁 (67.26岁±11.85岁) 。1.4研究方法睡眠障碍状况评定:采用匹兹堡睡眠质量指数问卷 (PSQI) 诊断标准[2], 分值0分~21分, PSQI≥7分作为睡眠障碍的标准, 得分越高, 表示睡眠质量越差。神经功能缺损评定:采用1995年我国第四次脑血管病学术会议通过的“脑卒中病人临床神经功能缺损评分标准 (改良的斯堪的那维亚卒中量表) ”进行神经功能缺损评分[3]。脑卒中部位及性质:观察急性脑卒中病人头颅CT或头颅MRI结果。中医证候量化评分:采用1993年全国脑病协作组第六次会议上通过的中风病辨证诊断标准 (试行) [4]。

1.5 统计学处理

采用SPSS17.0统计软件进行分析。计量资料以均数±标准差表示, 采用成组t检验或Wilcoxon秩和检验。计数资料采用卡方检验。

2 结果

2.1 急性脑梗死病人睡眠障碍发生情况

62例急性脑梗死病人中睡眠障碍病人 (PSQI≥7分) 41例 (66.13%) , 年龄 (68.54±1 0.14) 岁, 其中女12例, 占女性病人的63.16%。无睡眠障碍病人年龄为 (64.76±14.59) 岁, 其中女7例, 占女性病人的36.84%。睡眠障碍病人的年龄、女性百分比与无睡眠障碍病人相比差异无统计学意义 (P>0.05) 。

2.2 急性脑梗死病人睡眠障碍与脑梗死半球及责任供血动脉的关系

左半球卒中31例, 发生睡眠障碍20例 (64.52%) ;右半球卒中44例, 发生睡眠障碍29例 (65.91%) , 两者比较差异无统计学意义 (P>0.05) 。责任动脉为颈内动脉系病人43例, 发生睡眠障碍29例 (67.44%) ;椎基底动脉系病人23例, 发生睡眠障碍14例 (60.87%) , 两者比较差异无统计学意义 (P>0.05) 。

2.3 两组病人临床神经功能缺损评分 (见表1)

2.4 两组病人的中风病中医证候分数均值比较

火热证、气虚证及阴虚阳亢证的证候均值睡眠障碍病人分数明显高于无睡眠障碍病人 (P<0.05) , 提示睡眠障碍的发生与阴虚阳亢证、火热证及气虚证的证候均值有关, 且相关证候的均值越高, 则睡眠障碍的发生率越高。详见表2。

分

3 讨论

睡眠障碍是个相当普遍的问题, 在一般人群中的发生率为15%~20%。匹兹堡睡眠质量指数问卷能客观综合地反映睡眠的质和量, 已成为目前评价失眠严重程度最常用的指标之一。本研究结果显示, 62例急性脑梗死病人, 睡眠障碍的发生率为66.13%, 显示睡眠障碍在急性脑梗死病人中的发生率显著高于一般人群, 与国内外报道一致[5,6], 说明急性脑梗死后睡眠障碍是一个相当普遍的现象, 是脑梗死后常见的并发症之一。然而目前临床工作中对其识别及危害性的认识不足, 相关研究较少, 结果也不尽相同。本研究结果提示睡眠障碍病人的平均年龄、女性百分比与无睡眠障碍病人相比, 差异无统计学意义, 表明急性脑梗死后睡眠障碍的发生与病人的年龄和性别无明显相关性。已有研究报道卒中后睡眠障碍的发生与卒中的部位和病变范围有关[7]。神经生理学研究证实与睡眠有关的解剖部位相当广泛, 包括额叶底部、视上核、中脑被盖部巨细胞区蓝斑、缝际核、延髓网状结构抑制区以及脑干上行网状激动系统等。下丘脑前部的视交叉上核是调节人昼夜节律的生物钟[8]。急性脑梗死后上述任一结构的梗死、水肿、血流量改变、缺血缺氧及兴奋性氨基酸等毒性物质的作用都可能不同程度地干扰了睡眠-觉醒机制, 从而导致睡眠障碍的发生。另外, 去甲肾上腺素和5-羟色胺 (5-HT) 等与觉醒有关的神经递质失调亦是导致急性脑梗死后睡眠障碍的重要因素。Vogel等[9]认为去甲肾上腺素能神经元和5-HT能神经元胞体位于脑干, 其轴突通过丘脑及基底节达到额叶皮质, 当病灶累及以上部位时, 可影响区域内的去甲肾上腺素能和5-HT能的神经通路, 导致去甲肾上腺素和5-HT的含量下降, 而5-HT同时也是引起快速眼动睡眠的重要递质, 从而推测其在导致卒中后抑郁的同时亦导致了睡眠障碍的发生, 或睡眠障碍可能是脑卒中后抑郁症的一个早期症状。本研究结果显示睡眠障碍的发生与受累供血动脉系统及是否为优势半球受累无明显的相关性。说明急性脑梗死后并发睡眠障碍有较为复杂的发生机制, 不仅仅只与中枢有关解剖结构受损相关, 还与神经递质等的改变密切相关。此外, 急性脑梗死后病人出现的角色转换、焦虑、抑郁等消极情绪的出现等社会-心理因素, 也对睡眠障碍的发生起到了不容忽视的作用本研究结果还发现, 睡眠障碍病人在临床神经功能缺损评分方面与无睡眠障碍病人相比有更严重的神经功能缺损, 神经功能缺损程度越重, 睡眠障碍的发生率越高, 表明睡眠障碍的发生与神经功能缺损程度密切相关。病情较重的病人肢体运动障碍突出, 肌强直和肌紧张加重、肩手综合征发病率高、夜间肢体疼痛性抽搐、翻身行动不便、咳痰费力、夜尿增多、起床困难等诸多因素均影响到了睡眠。

另外, 本研究尝试从中医证候学的角度来探讨缺血性卒中后睡眠障碍的发生规律, 对缺血性卒中后睡眠障碍与中风病证候的相关性进行了探讨。结果表明缺血性卒中后睡眠障碍的发生与中风病的证候密切相关, 其中气虚证、阴虚阳亢证及火热证病人易伴发卒中后睡眠障碍, 且相关证候的均值越高, 则睡眠障碍的发生率越高。睡眠障碍当属中医不寐的范畴。《素问·阴阳应象大论》曰:“阴在内, 阳之守也;阳在外, 阴之使也”。正常的睡眠, 依赖于人体的“阴平阳秘”, 脏腑调和, 卫阳能入于阴故卒中后引起的阴阳失调是睡眠障碍发生的重要病机。卒中后不寐继发于中风病之后, 必然与中风病的病机密切相关。阴阳失调, 气血逆乱, 上犯于脑是中风病的基本病机。中风后病人五志过极, 心火暴盛, 肝气郁滞, 气郁久化火, 加上中风后痰郁、血郁、痰瘀郁久也可化火, 火热为患, 扰动心神, 使心血不静, 阳不入阴, 而发为不寐。素体肝肾阴虚的中风病人, 肾精耗伤, 水不济火, 则心阳独亢, 心阴渐耗, 虚火扰神, 心神不安, 阳不入阴, 因而不寐。正如《景岳全书·杂证谟·不寐》曰:“真阴精血之不足, 阴阳不交, 而神有不安其室耳”。另外缺血性中风病人大多数年老体弱或久病气血亏损, 元气耗伤, 多存在气虚这一病理基础。中风病后, 病人气血亏虚, 心神失养, 神魂失守亦是睡眠障碍的另一个病机。本研究未发现风证、瘀血证及痰证与不寐的发生有相关性。考虑风在不寐的致病发生过程中起的作用不大, 而痰、瘀二邪始终贯穿于中风病病人的整个病程, 因此在两组之间比较差异性不大。由此, 从中医证候角度来看, 可以认为缺血性卒中后睡眠障碍的发生是以火热、阴虚阳亢及气虚为病理基础的, 提示在治疗缺血性中风病病人时, 对于有上述证候的病人, 一定要警惕卒中后睡眠障碍的发生, 早期进行干预治疗, 提高中医疗效, 改善病人的预后。

急性脑梗死后睡眠障碍的发生与诸多因素相关, 机制较为复杂, 急性脑梗死后如何改善病人睡眠, 将是今后临床工作中的一项新课题, 了解病人的睡眠状况也有助于评估脑卒中病人的预后, 医护人员要像重视脑卒中后抑郁一样重视急性脑梗死后睡眠障碍, 并给予积极治疗以促进病人尽早康复。

参考文献

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[8]史玉泉.实用神经病学[M].第2版.上海:上海科学技术出版社, 1994:1125.

麻醉后恢复室病人并发症的处理 第2篇

(钦州市第二人民医院麻醉科广西钦州535000)【摘要】目的 探讨麻醉恢复室病人常见并发症及处理措施，确保病人术后安全。方法 选择我院麻醉恢复室2010年1月至12月收治的PACU病人1130例，观察各种并发症的发生率，提出具体处理措施。结果 1130例PACU病人中，发生并发症247例，总发生率21.86%，并发症发生率高低依序为：高血压、恶心呕吐、舌后坠、心律增快、喉痉挛、低血压、支气管痉挛、甲亢危象，多数病人经对症处理后恢复正常。结论 术后1h易发生各种并发症,其原因多样,应综合分析，并积极采取有效对症处理,待病人意识清醒、呼吸循环稳定、各种反射恢复正常才可离开PACU。【关键词】麻醉恢复室；并发症；麻醉；处理【中图分类号】R614【文献标识码】A【文章编号】1004-5511（2012）04-0008-01 麻醉恢复室即麻醉后监测治疗室(PACU))，是为所有麻醉及镇静病人的苏醒提供密切监测及处理的中转站。病人麻醉后，因麻醉药物的影响、病人原有病理生理的变化以及手术的直接创伤等，均可能发生各种并发症［1］，轻者会造成生理紊乱并延长康复时间，重者可能危及生命。为降低麻醉后恢复期并发症，保证病人术后安全，本文回顾分析我院2010年1～12月1130例PACU病人术后常见并发症及相关处理措施，现报告如下：1资料与方法1.1临床资料:本组病人1130例，男652例（占57.70），女478例（占42.30%）；年龄～82岁，全麻术后928例(占82.12%)，其他202例(占17.88%)。手術种类包括：耳鼻喉科589例，普通外科238例，烧伤整形科188例，肝胆外科35例，口腔外科27例，骨科18例，胸外科15例，泌尿外科l1例，眼科9例。所有病人入室后均吸氧或呼吸机支持，观察心率(HR)、血压、脉搏血氧饱和度(SPO2)及体温变化，并根据病情给予必要的镇静、镇痛、呼吸及循环功能支持等处理。待病人意识清醒、呼吸循环稳定、咽喉反射恢复正常后方可离开PACU，平均停留时间3h左右，最长者9h。1.2观察指标:呼吸系统并发症：观察呼吸类型、频率、有无支气管痉挛，带导管入室者记录清醒及拔管时间，连续监测SPO2，SPO2≤90%为低氧血症。循环系统并发症：血压低于术前基础血压的25%为低血压，高于基础血压的25%≥140/90mmHg则为高血压。心率≥100次/min为心动过速，≤60次/min为心动过缓，记录入院体温及有无恶心、呕吐等并发症。2结果本组1130例病人中，发生并发症247例次，发生率21.86%，结果见表1。表1 1130例PACU病人各种并发症例数及发生率(n，%)3处理方法3.1高血压　147例，其中重度13例，中度35例，轻度101例。据报道，术前有高血压者占麻醉恢复室发生高血压患者总数的1/2［2］，本组13例重度高血压病人均原来高血压病史，35例中度高血压病人50%以上术前合并有高血压，其他引起术后高血压的诱因有疼痛、CO2蓄积、躁动、呼吸道梗阻等。术后血压异常升高可能引起高血压脑病、脑血栓意外或心肌梗死等，因此，须及时镇痛、镇静、降压，必要时用硝酸甘油 静滴。3.2低血压 5例，诱因为容量不足及药物过敏。经补充血容量、滴注麻黄碱、去氧肾上腺素、去甲肾上腺素及间羟胺等血管收缩药后，病人血压恢复正常。3.3心律增快 因血压升高及气管导管刺激，11例病人清醒前心率加快，拔管后血压、心率逐渐恢复正常，给以艾司洛尔静推直至心率降至理想水平。艾司洛尔的 受体作用可抵消捅管时儿茶酚胺的缩血管作用，使血压平稳， 受体阻断作用可有效控制插管刺激引起的心动过速，因此在麻醉恢复室应用较多，为必备药品。3.4舌后坠 13例，其临床特征表现为气道不完全阻塞时随呼吸鼾声强弱不等，当气道完全阻塞时鼾声消失，只见呼吸动作而无呼吸效果，SPO2急骤下降。此时用面罩行人工呼吸挤压呼吸囊时阻力大，放口咽通气道或正确托起下颌可减缓此症。舌后坠为拔除气管后最常见的上呼吸道阻塞，因小儿颈短、舌大、呼吸道管径小，因此此症在小儿中最为常见。3.5喉痉挛 6例，诱因为拔除气管导管及咽部吸引，4例症状较轻病人立即吸氧后缓解，1例小儿声带息肉重新插管，1例重者面罩加压给氧及环甲膜穿刺注入利多卡因30～50 后症状消除。3.6支气管痉挛 2例，为拔管前后出现支气管痉挛，造成下呼吸道梗阻。处理措施为氟美松10mg静脉推注或氨茶碱0.25g+5%葡萄糖注射液10ml气管内滴入2～3滴，症状缓解后方可拔管。3.7恶心呕吐 61例，诱因为吸入安氟醚、异氟醚及应用静脉全麻药。处理措施为静注止吐药5-羟色胺拮抗药托烷司琼2mg,其中46例效果明显，其余15例无效者静注氟哌利多0.625～1.25mg后症状缓解。3.8甲亢危象 2例，临床特征为躁动，面色潮红，体温持续升高，脉搏持续增快，最高达143次/min。诱因可能为术中甲状腺素大量释放所致，及时给以氢化可的松200mg静脉滴注，然后氢化可的松200mg入液静脉滴注。拔管后口服心得安及、丙基硫氧嘧啶及卢戈碘3～4滴，30min后病人体温心率逐渐下降。4讨论麻醉恢复期为停用麻醉药至病人生命体征平稳或清醒时期，也是高危时期，有文献报道，麻醉恢复期并发症的发生率为14.9 ［3］及33.2%［4］，本组发生率21.86%，与报道存在差异，可能与所采用的并发症标准及有PACU病人的组成不同有关。本组中，循环系统并发症163例，发生率14.42%，居，较文献报道的7.2%［5］比例有所上升，主要以高血压、心律增快为主。呼吸系统并发症21例，发生率占1.86％，以舌后坠为主。本组恶心呕吐病人达61例，发生率占5.4%，低于文献报告的20%～30%［6］，可能与麻醉药物、病人因素、手术类型、PACU管理有关。在PACU内，各种并发症的发生原因多数不是单一的，甚至互为因果，因此建议做如下处理以预防及治疗各种并发症：(1)严守拔管标准，加强SPO2监测，必要时给予控制呼吸或辅助呼吸或。(2)若术中液体丧失未及时补充，须在PACU内输血及补充液体；如术后高血压如排除高碳酸血症、缺氧，在复温及用镇痛药后可用降压药，低血压是硬膜外阻滞致容量相对不足，给予适量补液。(3)为避免心动过速、交感神经兴奋、血压增高等，应充分镇痛并注意保温。（4）加强对心律失常者的观察，若血液动力学出现改变，须谨慎给予抗心律失常药物。(5) 有效预防及治疗恶心呕吐，对易发生术后恶心呕吐者可在诱导前静注氟哌利多1～2mg或枢丹4～8mg，如已出现恶症状须谨防误吸，也可用枢丹或氟哌利多治疗。总之，PACU病人常见并发症发生原因密切相关，应综合分析，关键之一是祛除病因，若短期内无法找到或去除病因则应采取积极有效的对症处理。所有患者必须血流动力学稳定、意识清醒、体温正常、恶心呕吐及疼痛得到控制，能维持充分的通气量及气道通畅，静脉通路通畅后方可离开PACU。参考文献［1］庄心良，曾因明．现代麻醉学【M】．北京：人民卫生出版杜，2003.［2］汪凡，等．麻醉恢复室病人的常见并发症．临床麻醉学杂志．2001，17(4)：216［3］魏兴，范英．麻醉恢复室术后并发症的临床评估［J］．苏州大学学报：医学版，2005，25(5)：910-913．［4］吴多志，梁敏．麻醉恢复室患者并发症的临床评估与原因分析［J］．海南医学，2006，17(9)：2930．［5］BarashPG，CullenBF，StoeltingRK(王伟鹏，李立环主译)．临床麻醉学【M】．北京：人民卫生出版社，2004.［7］曾因明，邓小明．麻醉学新进展【M】．北京：人民卫生出版社，2006.

并发处理机制 第3篇

数据库管理系统(DBMS)的一个主要功能是进行数据控制,其中并发控制又是数据控制当中的一个重要内容。并发控制要解决的问题就是串行化调度与死锁检测,进而破坏死锁,使系统得以继续运行。通常使用各种协议来对并发事务对数据库的访问进行控制。目前最常用的封锁协议是2PL协议。但是满足2PL协议的调度却有可能会带来死锁和活锁问题。

Petri网是一种能很好地描述和分析验证系统动态性能的工具。研究人员们很自然地用Petri网去描述和学习并发控制系统。如在FMS中,Petri网得到很好的应用。文献[1]通过建立并发事务共享数据资源的普通Petri网模型,探讨了可串行化调度与死锁检测问题,但是当系统涉及的事务与数据资源较多时,所构造的Petri网模型过于复杂,出现状态“爆炸”现象。

1 并发事务带封锁机制的增广有色Petri网模型

本文讨论的数据库系统有n个并发事务iT(1in)和m个共享资源Dj(1jm)。各事务对共享资源的加锁情况用矩阵Lnm表示元素lij定义如下:

定义1:抑制弧/容许弧

(1)FΙ⊆(PT)为抑制弧集,FΠ⊆(PT)为容许弧集,且FΙ∩FΠ=φ,(FΙ∪FΠ)∩F=φ;

(2)W:(FΙ∪FΠ){0}。

定义2:设PΙ(PΠ)表示与抑制弧(容许弧)关联的库所之集合,t在M下可使能发生,当且仅当:

若M[t>,则t在M下可以使能发生M[t>M′,则M′的定义是:

2 建立ECPN＿LM模型

定义3:一个描述并发事务竞争共享资源的带封锁机制的扩展有色Petri网是一个九元组:

ECPN_LM=(P,T;F,FΙ,FΠ,C,I-,I+,M)

其中:P是库所的有限集合;T是变迁的有限集合;F=PT∪TP是普通有向弧的有限集合;FΙ是抑制弧集合;FΠ是容许弧集合;C是颜色集合;I-是PT上的负函数;I+是PT上的正函数,它们的规则与含义如下:

P={p d,p er,p ew,p dr,p pr,p pw,p s,p x,p r,p sl,p w,pl},pd是可利用共享资源;per是各事务申请对各共享资源加共享锁情况;pew是各事务申请对各共享资源加排它锁情况;pdr是事务等待读共享资源状态;ppr是事务准备读共享资源状态;ppw是事务准备写共享资源状态;pr是事务读共享资源状态;pw是事务写共享资源状态;psl是第一个事务对同一共享资源加共享锁状态;ps是共享锁;px是排它锁;lp是事务完成读或写操作后离开状态。

T={tdr,t pr,tpw,tdpr,t us,t s,t x,tsu,t rl,twl},tdr是事务进入等待状态;tpr是事务准备读;tpw是事务准备写;tdpr是等待的事务准备读;tus是事务不申请共享锁;ts是事务申请共享锁(第一个对此共享资源加的共享锁);tx是事务申请排它锁;tsu是事务解开共享锁;trl是事务完成读后准备离开;twl是事务完成写后准备离开。

F={(per,tpr),(pew,tpw),(pd,tpr),(pd,tpw),(tpr,pd),(tpw,pd),(tpr,ppr),(tpw,ppw),(ppr,tus),(ppr,ts),(ppw,tx),(ps,ts),(px,tx),(tus,pr),(ts,pr),(ts,psl),(psl,tsu),(tsu,ps),(tx,pw),(twl,px),(pw,twl),(pr,trl),(trl,lp),(twl,lp),(per,tdr),(tdr,pdr),(pdr,tdpr),(tdpr,ppr)}。

FΙ={(ppw,tpr),(pdr,tpr),(ppw,tdpr),(ps,tus),(ppr,tsu),(ppw,tsu),(pew,tsu),(pdr,twl),(per,twl),(pew,trl),(ppw,trl)}。

FΠ={(ppw,tdr),(px,tus),(px,ts),(ps,tx)}。

C={(1T),(2T),,(nT),(1D),(2D),,(mD),(R),(W),(1S),(S2),,(Sm),(X1),(X2),,(Xm),(Tl1),(Tl2),,(Tln)},颜色(iT)(1in)与各事务相对应;颜色(Dj)(1jm)与各共享资源相对应;颜色(R)与(W)分别对应读操作和写操作;颜色(Sj)与(Xj)(1jm)分别对应各共享资源的共享锁和排它锁;颜色(Tli)(1in)对应各事务完成读或写离开;颜色(iT,R,Dj)(1in且1jm)表示事务iT读共享资源Dj;颜色(iT,W,Dj)(1in且1jm)表示事务iT写共享资源Dj。

F1=I-(per,tpr/(T i,R,Dj))=(T i,R,Dj),(lij=1,1in,1jm)

F2=I-(pew,tpw/(T i,W,Dj))=(T i,W,Dj),(lij=-1,1in,1jm)

F3=I-(p d,tpr/(T i,R,Dj))=(Dj),(lij=1,1in,1jm)

F4=I-(p d,tpw/(T i,W,Dj))=(Dj),(lij=-1,1in,1jm)

F9=I-(ppr,tus/(T i,R,Dj))=(T i,R,Dj),(lij=1,1in,1jm)

F10=I-(ppr,t s/(T i,R,Dj))=(T i,R,Dj),(lij=1,1in,1jm)

F11=I-(ppw,t x/(T i,W,Dj))=(T i,W,Dj),(lij=-1,1in,1jm)

F12=I-(p s,t s/(T i,R,Dj))=(S j),(lij=1,1in,1jm)

F13=I-(p x,t x/(T i,W,Dj))=(Xj),(lij=-1,1in,1jm)

F17=I-(psl,tsu/(S j))=(S j),(lij=1,1in,1jm)

F21=I-(pw,twl/(T i,W,Dj))=(T i,W,Dj),(lij=-1,1in,1jm)

F22=I-(p r,trl/(T i,R,Dj))=(T i,R,Dj),(lij=1,1in,1jm)

F25=I-(per,tdr/(T i,R,Dj))=(T i,R,Dj),(lij=1,1in,1jm)

F27=I-(pdr,tdpr/(T i,R,Dj))=(T i,R,Dj),(lij=1,1in,1jm)

F5=I+(pd,tpr/(T i,R,Dj))=(Dj),(lij=1,1in,1jm)

F6=I+(p d,tpw/(T i,W,Dj))=(Dj),(lij=-1,1in,1jm)

F7=I+(ppr,tpr/(T i,R,Dj))=(T i,R,Dj),(lij=1,1in,1jm)

F8=I+(ppw,tpw/(T i,W,Dj))=(T i,W,Dj),(lij=-1,1in,1jm)

F14=I+(p r,tus/(T i,R,Dj))=(T i,R,Dj),(lij=1,1in,1jm)

F15=I+(p r,t s/(T i,R,Dj))=(T i,R,Dj),(lij=1,1in,1jm)

F16=I+(psl,t s/(T i,R,Dj))=(S j),(lij=1,1in,1jm)

F18=I+(p s,tsu/(S j))=(S j),(lij=1,1in,1jm)

F19=I+(pw,t x/(T i,W,Dj))=(T i,W,Dj),(lij=-1,1in,1jm)

F20=I+(p x,twl/(T i,W,Dj))=(Xj),(lij=-1,1in,1jm)

F23=I+(p l,trl/(T i,R,Dj))=(T li),(lij=1,1in,1jm)

F24=I+(p l,twl/(T i,W,Dj))=(T li),(lij=-1,1in,1jm)

F26=I+(pdr,tdr/(T i,R,Dj))=(T i,R,Dj),(lij=1,1in,1jm)

F28=I+(ppr,tdpr/(T i,R,Dj))=(T i,R,Dj),(lij=1,1in,1jm)

FΙ1=I-(ppw,tpr/(T i,R,Dj))={(T k,W,Dj)}∩M(ppw),(lij=1,lkj=-1,1i,kn,1jm)

FΙ2=I-(pdr,tpr/(T i,R,Dj))={(T k,R,Dj)}∩M(pdr),(lij=lkj=1,1i,kn,1jm)

FΙ3=I-(ppw,tdpr/(T i,R,Dj))={(T k,W,Dj)}∩M(ppw),(l ij=1,lkj=-1,1i,kn,1jm)

FΙ4=I-(p s,tus/(T i,R,Dj))=M(p s),(lij=1,1in,1jm)

FΙ5=I-(ppr,tsu/(S j))={(T k,R,Dj)}∩M(ppr),(lkj=1,1kn,1jm)

FΙ6=I-(ppw,tsu/(S j))=({(T i,W,Dk)}∩M(ppw))∧

({(T i,R,Dj)}∩M(p r)),(lij=1,lik=-1,1in,1j,km)

FΙ7=I-(pew,tsu/(S j))=({(T i,W,Dk)}∩M(pew))∧

({(T i,R,Dj)}∩M(p r)),(l ij=1,lik=-1,1in,1j,km)

FΙ8=I-(pdr,twl/(T i,W,Dj))={(T i,R,Dk)}∩M(pdr),(lij=-1,lik=1,1in,1j,km)

FΙ9=I-(per,twl/(T i,W,Dj))={(T i,R,Dk)}∩M(per),(lij=-1,lik=1,1in,1j,km)

FΙ10=I-(pew,trl/(T i,R,Dj))={(T i,W,Dk)}∩M(pew),(lij=1,lik=-1,1in,1j,km)

FΙ11=I-(ppw,trl/(T i,R,Dj))={(T i,W,Dk)}∩M(ppw),(l ij=1,lik=-1,1in,1j,km)

FΠ1=I-(ppw,tdr/(T i,R,Dj))={(T k,W,Dj)}∩M(ppw),(l ij=1,lik=-1,1i,kn,1jm)

FΠ2=I-(p x,tus/(T i,R,Dj))={(Xj)}∩M(p x),(lij=1,1in,1jm)

FΠ3=I-(p x,t s/(T i,R,Dj))={(Xj)}∩M(p x),(lij=1,1in,1jm)

FΠ4=I-(p s,t x/(T i,R,Dj))={(S j)}∩M(p s),(lij=-1,1in,1jm)

3 模型分析与验证

3.1 封锁机制的正确性分析

由ECPN_LM模型可知,对于一个共享资源Dj(1jm)可有三个状态:无任何操作,被加了共享锁,被加了排它锁。当事务在读预备状态ppr时,如果事务操作满足ts(此时对于共享资源Dj来说,它没有被加排它锁((Xj)∈M(p x)),且没有被加共享锁((S j)∈M(p s))),那么事务申请共享锁(ts使能发生),同时做M(p s)-(S j):代表已对Dj加共享锁。当此事务在读共享资源Dj时,另一事务也进入读预备状态ppr。此时,ts不满足使能条件,而tus使能发生(因为对已加共享锁的资源Dj来说,其它进程可对它进行读操作,而不必再申请锁)。当库所ppr,ppw,pew为空时,代表最后一个读资源Dj的事务离开了且同时符合2PL协议(接下来会谈到)。此时,tsu使能发生,释放共享锁。根据写操作原则,对共享资源Dj的写操作每时每刻都只能有一个,所以当事务iT在写预备状态ppw时,若对想写的共享资源Dj(Dj已加共享锁((S j)∉M(p s)),又或者先前已有事务对Dj加了排它锁((Xj)∉M(p x))),那么tx不能发生。否则tx将使能发生并对资源Dj加排它锁。当iT进入写操作状态pw后,只有符合2PL协议后,twl才使能发生,解开排它锁。

3.2 写者优先分析

在ECPN_LM模型中,当某时刻有事务iT(1in)要对Dj(1jm)进行写操作,此时来到写预备状态,并通过抑制弧抑制后来的想对共享资源Dj进行读操作的事务。若系统内已存在对资源Dj进行读操作的事务((S j)∉M(p s)),那么tx不能发生,只有这些读Dj的事务全部读完并离开((S j)∈M(p s))时,tx才能发生。然后事务iT对资源Dj加排它锁,并且进入写操作pw,而此时其它想对共享资源Dj进行读操作的事务可进入读预备状态ppr并等待共享锁。

3.3 满足2PL协议分析

在ECPN_LM模型中,由FΙ6,FΙ7,FΙ8,FΙ9四条抑制弧来保证调度满足2PL。变迁tsu要想在(S j)(即最后一个事务解除对共享资源Dj所加的共享锁)情况下发生,那么库所pew,ppw中的标识{(T i,W,D j)1jm且lij=-1}和库所ppr中的标识{(T i,R,D j)1jm且lij=1}必须被全部移走,即事务iT只有在获得所需的全部锁之后才能解除其对共享资源Dj所加的共享锁。而当tl发生后,事务iT不再有读写操作。同理,变迁twl要想在(Xj)(即事务解除对共享资源Dj所加的排它锁)情况下发生,那么库所per,pdr中的标识{(T i,R,D j)1jm且lij=1}必须被全部移走,即事务iT只有在获得所需的全部锁之后才能解除其对共享资源Dj所加的排它锁。因此其变迁发生的序列所对应的调度满足2PL。

3.4 系统无活锁分析

在ECPN_LM模型中,若有事务欲对共享资源Dj(1jm)进行写操作,且此事务已进入写预备状态ppw,那么往后所有欲对共享资源Dj进行读操作的事务将进入等待状态pdr(由抑制弧FΙ1和容许弧FΠ1实现)。当写Dj的事务进入写操作(tx使能发生)时,所有因等待读Dj的等待事务进入读预备状态ppr,且通过抑制弧FΙ2实现先来先服务。注:库所pdr的标识的颜色集按队列排队。

3.5 死锁检测分析

设调度s由RMG(ECPN_LM)中从M到端点M的路径上的变迁列组成的,则s是死锁状态,当且仅当M(p r)≠0或M(pw)≠0。注:可达标识图RMG(ECPN_LM)可由文献[2]中所提到的算法构造。

假设s是死锁状态,说明s中必存在两个以上的事务,它们由于相互拥有对方所需资源的锁而无法运行。

假设数据库系统有两个并发事务(1T,2T),竞争两个共享资源(1D,2D),其中1T要求对资源1D加共享锁,对资源2D加排它锁;2T要求对资源1D加排它锁,对资源2D加共享锁,加锁矩阵为那么按ECPN_LM模型运行至以下任一种情况:

M′((D1)+(D2),0,(T1,W,D2)+(T2,W,D1),0,0,0,0,(X1)+(X2)0,(T1,R,D1)+(T2,R,D2),0,0)

M′((D1)+(D2),(T1,R,D1)+(T2,R,D2),0,0,0,0,(S1)+(S2),0,0,0,(T1,W,D2)+(T2,W,D1),0)

系统出现死锁状态,所以若调度从M到端点M′或者M′的路径上的变迁列组成,则系统会出现死锁状态。

若按ECPN_LM模型运行至以下情况:

M′′((D1)+(D2),0,0,0,0,0,(S1)+(S2),(X1)+(X2),0,0,0,

(Tl1)+(Tl2)),系统不出现死锁状态,所以若调度由从M到端点M′′的路径上的变迁序列组成,则系统不会出现死锁状态,且该调度为可串行化调度。

4 结论

本模型在一定程度上有适用性,但还有很多问题没有解决,如:用户优先级问题,中断处理问题,安全性检测问题,数据恢复问题。所以很多问题还需进一步探讨。

参考文献

[1]HAN Yao-jun.WU Zhe-hui.Petri net-based serializability and deadlock detection in concurrency control of database[A].第十七届全国数据库学术会议论文集[c].保定:河北大学出版社.2000.

[2]韩耀军,蒋昌俊,罗雪梅.数据库系统并发控制的扩展有色Petri网方法[J].同济大学学报(自然科学版).2004.

[3]韩耀军,罗雪梅,蒋昌俊.扩展Petri网在实时数据库并发控制中的应用[J].系统仿真学报.2003.