於建偉 尹志清

武漢船舶職業(yè)技術(shù)學院

油田通信控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)流模型設計與優(yōu)化*

於建偉 尹志清

武漢船舶職業(yè)技術(shù)學院

油田通信數(shù)據(jù)流模型（GUI）初始化包括M compositor、Duihome等相關(guān)應用程序，以及系統(tǒng)狀態(tài)欄（Sysuid）等前端用戶程序。在實施優(yōu)化技術(shù)過程中把啟動模塊劃分為底層系統(tǒng)啟動模塊和用戶層啟動模塊兩大部分。為了保證已有的利用油田通信數(shù)據(jù)流模型底層服務實現(xiàn)的代碼模塊能夠復用，依然保留了數(shù)據(jù)流模型底層并采用了最新的UEFI油田通信數(shù)據(jù)流模型底層技術(shù)。這樣可以既保證兼容性，又相對提高數(shù)據(jù)流模型底層的性能。從嵌入式平臺建設、數(shù)據(jù)流通信控制、操作系統(tǒng)設計等方面建立數(shù)據(jù)流模型，可為油田系統(tǒng)通信控制提供平臺支持。

油田通信系統(tǒng)；數(shù)據(jù)流；模型；優(yōu)化

油田通信公共服務平臺和3個專項應用系統(tǒng)均需要在具備地理信息基本功能的平臺上進行擴展應用，因此可以首先設計和實現(xiàn)1個具有通用功能、以組件模式開發(fā)的可擴展的油田數(shù)據(jù)流通信地理信息基礎(chǔ)平臺作為原型，并在此基礎(chǔ)上進行一系列的后續(xù)擴展應用。

1 數(shù)據(jù)流模型啟動流程

為了準確評估油田能信控制系統(tǒng)優(yōu)化方案適用性并分階段進行優(yōu)化實施，需要對油田通信數(shù)據(jù)流模型（GUI）系統(tǒng)的啟動做一個總體流程分析。首先從用戶角度觀察，系統(tǒng)啟動過程幾乎沒有人機交互的過程，其流程如圖1所示。

系統(tǒng)啟動時僅顯示啟動歡迎屏幕，所有后臺的運行情況用戶都不可見，前臺顯示與后臺運行完全獨立。系統(tǒng)在這一過程中亦不應對用戶輸入做出任何反應，否則將影響正常啟動流程。由此可知，后臺所做的啟動優(yōu)化工作不會影響人機交互過程，僅需做到縮短啟動時間即可提升用戶體驗。

圖1 用戶角度啟動流程

2 數(shù)據(jù)流通信底層設計

從開發(fā)者角度看，為了有針對性地應用數(shù)據(jù)流模型，應將系統(tǒng)啟動流程按順序細分為多個模塊依次初始化的過程。

油田通信數(shù)據(jù)流模型（GUI）初始化包括Mcompositor（窗口合成器）、Duihome（主界面程序）等相關(guān)應用程序，以及系統(tǒng)狀態(tài)欄（Sysuid）等前端用戶程序。

根據(jù)以上的初步啟動分析，可以看到不同階段的初始化流程之間沒有緊密的耦合性，因此各個模塊可以獨立地應用，最后再進行系統(tǒng)層的整體優(yōu)化。

3 數(shù)據(jù)流通信模型嵌入式平臺設計

考慮到Moorestown嵌入式平臺的特性，在油田通信數(shù)據(jù)流模型系統(tǒng)啟動流程中，內(nèi)核啟動完成前的各階段與底層平臺數(shù)據(jù)流通信的聯(lián)系會較密切，而內(nèi)核啟動完成后的用戶層程序啟動則與平臺的直接聯(lián)系相對較少。因此在實施優(yōu)化技術(shù)過程中要結(jié)合考慮這一特性，早期啟動階段需要結(jié)合平臺數(shù)據(jù)流通信的底層調(diào)研和分析，而用戶層應用優(yōu)化則可以考慮采用較通用的解決方案。根據(jù)這一特性，可把各啟動模塊劃分為底層系統(tǒng)啟動模塊和用戶層啟動模塊兩大部分。

4 數(shù)據(jù)流模型底層系統(tǒng)啟動模塊

4.1 通信操作系統(tǒng)設計

UEFI規(guī)范可全方位適用于從移動系統(tǒng)到高端服務器的各種數(shù)據(jù)流通信平臺。該規(guī)范提供了一套核心服務并附有可選擇的協(xié)議接口（Protocol Interface）。協(xié)議接口的選擇可以隨著時間的推移，針對各種平臺的細分市場進行優(yōu)化；同時，規(guī)范允許最大的可擴展性鼓勵了產(chǎn)品的差異化。從這個意義上說，UEFI規(guī)范的目的是定義一套啟動流程的演化路線，設備啟動將從傳統(tǒng)“PC—AT”式的引導演化成一個根除傳統(tǒng)API的新啟動環(huán)境。

4.2 通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)流接口設計

隨著符合UEFI標準的數(shù)據(jù)流通信平臺進一步推廣，未來操作系統(tǒng)將完善對UEFI的支持，UEFI技術(shù)將徹底取代傳統(tǒng)油田通信數(shù)據(jù)流模型底層，徹底根除限制數(shù)據(jù)流通信功能發(fā)揮的傳統(tǒng)接口。無論對于普通用戶還是開發(fā)人員，UEFI模型底層都是更好的選擇。

最簡單的權(quán)重度量方法是布爾權(quán)重法，數(shù)據(jù)流i出現(xiàn)在數(shù)據(jù)流通信庫k中，則對應的權(quán)重Wik為1，否則為0，可以用公式（1）來表示。

很明顯，這種簡單的權(quán)重度量體系并沒有很好地遵循上面給出的經(jīng)驗性準則，所以實際效果并不是很好，它的優(yōu)點是非常簡單。

數(shù)據(jù)流通信庫權(quán)重直接用數(shù)據(jù)流通信庫作為權(quán)重，如公式（2）所示。

與布爾權(quán)重相比，數(shù)據(jù)流通信庫權(quán)重考慮了第一條準則，也就是局部數(shù)據(jù)流通信庫增加權(quán)重。與布爾權(quán)重相比，數(shù)據(jù)流通信庫權(quán)重增加了數(shù)據(jù)流通信庫統(tǒng)計的工作。

通信系統(tǒng)控制中，tf×idf權(quán)重設計需要符合油田通信控制的要求。前兩個權(quán)重機制沒有考慮全局數(shù)據(jù)流通信庫的因素，而tf×idf權(quán)重同時考慮了局部數(shù)據(jù)流通信庫和全局數(shù)據(jù)流通信庫的影響，可以用公式（3）來表示。

但顯然，tf×idf權(quán)重依然沒有考慮數(shù)據(jù)流通信庫長度的影響，造成的后果是數(shù)據(jù)流通信庫越長，數(shù)據(jù)流通信庫就越高，而權(quán)重也會越大，所以還需要對其數(shù)據(jù)流通信庫長度進行規(guī)范化。

5 結(jié)語

雖然Moorestown是全新設計的X86嵌入式平臺，但為了保證已有的利用油田通信數(shù)據(jù)流模型底層服務實現(xiàn)的代碼模塊能夠復用，依然保留了數(shù)據(jù)流模型底層并采用了最新的UEFI油田通信數(shù)據(jù)流模型底層技術(shù)。這樣可以既保證兼容性，又相對提高數(shù)據(jù)流模型底層的性能。從嵌入式平臺建設、數(shù)據(jù)流通信控制、操作系統(tǒng)設計等方面建立數(shù)據(jù)流模型，可為對油田系統(tǒng)通信控制提供平臺支持。

（欄目主持楊軍）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.6.008

基金論文：武漢船舶職業(yè)技術(shù)學院一般教科研課題（2012Y39）；湖北省教育廳人文社會科學研究重點項目(2011jyte087)；湖北省教育科學十二五規(guī)劃2013年度課題（2013B341）。