嵌入式数据库系统的设计与实现

嵌入式数据库系统的设计与实现

黄加喜[1]2008年在《基于Web的嵌入式数据库的研究与应用》文中提出嵌入式系统与网络技术以及数据库技术的结合可以极大地增强嵌入式设备的智能化与灵活性。将数据库系统移植到嵌入式设备中,可以方便、有效的管理嵌入式设备上的数据;将Web服务器移植到嵌入式设备中,可以实现嵌入式设备的网络化。嵌入式设备接入Internet,用户就可以通过浏览器来连接嵌入式Web服务器从而可以访问嵌入式数据库,最终可以管理嵌入式设备中的数据。本文围绕着嵌入式数据库的设计以及嵌入式Web服务器的应用进行了研究。所作的主要研究工作可以体现在以下几个方面:1)设计并实现了一个嵌入式数据库系统。本文针对嵌入式系统的特点,用C语言设计并实现了一个基于文件的小型嵌入式数据库系统:MiniSQlite。MiniSQlite具有一般数据库系统所具有的功能,如表创建、表删除及对表记录的插入、删除、修改和查询,它支持SQL92标准子集,提供了应用程序接口。根据文件数据库系统的特点,本文还对嵌入式数据库的加密作了初步的研究。2)嵌入式Web服务器的实现。研究了嵌入式Web服务器的原理、设计方法以及CGI(Common Gateway Interface)原理。选择Boa作为嵌入式Web服务器,将Boa移植到嵌入式系统中。并采用CGI来实现动态Web服务。3)构建一个小型的嵌入式系统。本文以嵌入式处理器S3C2410为硬件平台,嵌入式Linux作为操作系统,以Boa作为嵌入式Web服务器,以MiniSQlite为数据库系统构建了一个嵌入式系统。实现了用户、嵌入式Web服务器、嵌入式设备的信息交互。4)开发小型应用系统。以构建的嵌入式系统为基础,开发了一个小型的应用系统:火车票查询系统。普通用户可以通过PC机的浏览器查询车票的基本信息,管理员经过身份验证后,可以对车票的基本信息进行插入、修改、删除以及对数据库进行备份和恢复。总之,本文完成了对嵌入式数据库的设计工作,以此数据库为基础构建了一个嵌入式系统,并将Web服务器移植到此系统中,实现了通过浏览器来远程管理数据库的内容。

吴盈锋[2]2008年在《uC/OS-Ⅱ下微型数据库的设计与实现》文中研究说明数据处理是嵌入式系统的重要的组成部分,嵌入式数据库是数据处理的一个新的发展方向,它为数据处理提供了一种高效的解决方案。因此,对嵌入式系统下的数据库研究有着非常多的理论和应用意义。本文对嵌入式操作系统uC/OS-II进行研究,在该操作系统上设计并实现一个微型的数据库系统,提出一种数据库事务调度算法。将数据库和调度算法应用到全站仪的软件系统中,对数据库性能和算法的效率进行了实验分析。具体的工作有如下几点:1.分析了嵌入式操作系统uC/OS-II的内核结构,任务管理和通信机制等,为微型数据库的设计和数据库事务的调度处理打下基础。2.针对全站仪系统中数据的特点,在考虑了系统硬件资源的情况下,提出了微型数据库的目标,设计了文件结构,为文件建立索引,加快数据存取的效率,并实现了用户接口,方便了用户存取数据。3.在uC/OS-II操作系统任务调度策略的基础上,提出了一种数据库的事务调度算法。该算法基于抢占式的事务调度策略,在事务抢占前,判断事务是否满足抢占条件,能够减少事务的夭折,减少了系统的额外开销。4.将微型数据库和事务调度算法应用于T-600全站仪系统中,以系统“项目管理”模块为例,说明了微型数据库的使用。把微型数据库和相关嵌入式数据库进行了代码量和资源消耗的比较,最后比较了提出的算法和系统调度算法在最大任务数不同的情况下事务完成情况。

马健[3]2012年在《嵌入式数据库研究与实现》文中认为数据库管理系统经过近50年的发展,已具有坚实的理论基础、形成了成熟的商业产品,成为一个广泛关注的核心领域。随着人们对复杂数据处理和管理要求的不断提高,针对不同行业和领域的嵌入式数据库管理系统的需求,为数据库技术开辟了新的发展趋势。论文首先介绍了国内外数据库管理系统的发展现状,分析了数据库管理系统实现的方法,描述了嵌入式数据库管理系统的概念、研究背景和研究意义。并对SQLite和BerkeleyDB两种开放源代码的嵌入式数据库的体系结构、特点和应用模式进行了系统的分析。其次,本文研究了基于关系模型的嵌入式数据库CeSQL的设计与实现过程。分别阐述了它的体系结构、设计特点以及其中的八个模块:数据记录及数据类型模块、数据页管理模块、磁盘I/0模块、缓存管理模块、堆文件管理模块、索引模块、数据字典及DLL模块和查询执行模块。针对数据存储结构、数据访问模式、不同的缓存替代算法和索引技术进行了研究和比较,阐明了每个模块的设计思想和实现细节,提出了一种新的基于外存的索引结构:Judy树索引。与传统的B+树索引相比,Judy树索引磁盘占用率少,在64位PC Server中,Judy树索引在增删查操作的效率均高。最后,对MySQL、SQLite和CeSQL这叁种数据库进行了功能和性能上的评估与测试。分析论证了嵌入式数据库CeSQL在功能上的完整性,开发过程中的灵活性以及在运行过程中的高效性。

张广斌[4]2008年在《基于Linux的嵌入式数据库系统研究与实现》文中提出随着移动终端的普及,人们对移动数据的实时处理和管理要求不断提高,嵌入式数据库也越来越显示出其优越性。目前,嵌入式数据库技术已经从研究领域逐步走向了广泛的应用领域。嵌入式数据库管理系统是近几年才发展起来的一项比较新的数据管理技术,它以传统的数据库技术为基础,并结合嵌入式环境的具体特点,实现对嵌入式设备上数据方便、统一的管理。根据嵌入式数据库的特点并结合实际需求,本文研究并实现了一个基于嵌入式Linux的嵌入式数据库管理系统。该系统用于在嵌入式设备上进行数据管理。本文主要阐述了嵌入式系统和嵌入式数据库系统在系统功能、体系结构等方面的特点,同时详细介绍了系统的实现过程。论文首先分析了嵌入式数据库系统的特点及发展现状,提出了嵌入式数据库的系统结构,划分了相关功能模块,并描述了各个模块的主要功能。随后配置了系统软、硬件开发环境。采用ARM9微处理器S3C2410作为主处理器,在此基础上移植了具有GUI(图形用户界面)的嵌入式Linux操作系统。主要包括BootLoader、Linux内核和带Qt图形界面的文件系统的移植。随后选择Linux下的开源软件SQLite作为本系统的嵌入式数据库,并实现了SQLite在嵌入式Linux平台上的移植。紧接着,本文详细介绍了嵌入式数据库管理系统的设计与实现。最后对PC端后台数据库系统的配置作了简单介绍。研究并实现了嵌入式数据库和主数据库之间的数据同步。并对系统做了相应测试,测试表明,该系统实现了嵌入式设备上的数据管理功能,并提供了嵌入式设备和PC机之间的同步支持。

胡菲菲[5]2008年在《基于ARM与LINUX的GPS定位终端的研究》文中研究表明本文主要研究一种在嵌入式系统上的GPS终端的软件设计方法。随着GPS技术在包括道路测控、汽车导航、交通管理、石油勘探、海上作业和紧急救援等军事和民用的众多领域中的越来越广泛的应用和发展,GPS系统对生产、生活的影响也愈加深远。另一方面,硬件开发与嵌入式操作系统以及软件研发技术的不断发展促使移动计算技术在手持设备中也得到广泛的应用,掌上电脑(PDA)与智能手机等移动式计算系统日益普及,功能日渐完善,在手持式设备中实现GPS移动定位、导航等功能具有良好的市场前景。鉴于嵌入式GPS系统要求处理速度快,占用存贮空间小,根据嵌入式系统的人机交互特点,论文采用基于ARM架构的S3C2410处理器作为基础硬件平台,以OpenSource的Linux作为操作系统平台,MiniGui为图形用户界面支持系统,SQLite为数据库管理系统研究并设计了应用嵌入式地图的GPS定位系统。该系统不仅为用户提供基本的地图信息,还利用GPS仪器实现在地图上定位功能,使用户获得当前位置相关的附属信息。该系统简单可行,不依赖其他服务器工作,可用在移动设备、车载导航等领域。论文研究了Linux在嵌入式系统中的应用与MiniGUI图形界面和SQLite数据库系统向Arm-Linux系统上的移植;阐述了Linux下触摸屏驱动的设计与应用;分析了GPS系统中地理坐标系统的定义和坐标转换基本原理:根据转换公式实现地理经纬度坐标、平面直角坐标以及屏幕窗口坐标间的相互转换;分析了MapInfo电子地图文件的基本格式;设计了用于存储地图信息及附属信息的SQLite数据库:通过Linux与GPS接收器的通讯从GPS设备采集定位信息并进行解析:在MiniGui上实现电子地图与定位信息的显示,支持触摸屏上的人机交互;并在电子地图上实现放大缩小、测距、查询等基本功能。论文最后同时给出了目标系统的实现结果,并分析了系统设计中的一些不足,提出了在以后的工作中改进系统效能的设想。

李昌维[6]2008年在《嵌入式移动关系数据库管理系统的研究与应用》文中提出移动计算是当前计算技术研究中的热点领域。嵌入式移动关系数据库管理系统(EMDBMS)作为其中一个重要的方向,具有很重要的研究价值和应用价值。它是以传统的数据库管理技术为基础,并结合嵌入式环境的具体特点,实现对嵌入式设备上数据方便、统一的管理。近几年来,虽然已有很多重要研究工作围绕EMDBMS展开,但它们的关注点主要集中在:移动环境下的事务模型、数据复制,在嵌入式数据库管理系统系统体系结构的可配置上做研究的,很少或者说基本上没有。本文在分析了EMDBMS的系统结构、关键技术的基础上,充分考虑了嵌入式设备资源的匮乏性和嵌入式环境复杂多变性,提出了一种基于组件的EMDBMS的设计方案,将系统分为固定的核心模块和可裁减的组件两部分。然后,对系统固定的核心模块:SQL编译器,进行理论上的讨论和技术上的研究,并采用工具JavaCC实现了一个SQL编译器。同步管理是系统的一个重要的组件,我们利用嵌入式同步协议SyncML的框架,对同步管理进行了研究与设计。EMDBMS在就业信息管理系统中的应用,是我们的另一研究目标。随着大学生就业形势的多样化,就业市场化。就业指导部门原有的工作方式已经越来越不适应当前的市场环境。该应用主要是为了能够让毕业生随时随地了解用人单位的招聘信息和发布求职信息,对各种突发情况做出及时反映,提高工作效率;通过组件式EMDBMS提供的接口,为湖南省大中专学校学生信息咨询与就业指导中心开发专用的移动设备,建立就业信息管理平台。

张媛媛[7]2007年在《嵌入式数据库管理系统的研究与实现》文中研究指明随着计算机技术的飞速发展,嵌入式系统已成为计算机领域的一个重要方面,得到了越来越广泛的应用。如影随形,嵌入式数据库也越来越显示出其优越性,目前已经从研究领域逐步走向了广泛的应用领域。在众多的嵌入式操作系统中,Windows CE、Linux操作系统最为引人瞩目。基于WINDOWS CE应用平台的数据库应用程序开发是开发掌上电脑应用程序的重要部分。而SQLite则以小型、快速和最小化的数据管理在嵌入式数据库领域备受开发者喜爱,并且具有平稳的上升势头。嵌入式硬件设计完后,各种功能就全靠软件来实现了,嵌入式设备的增值很大程度上取决于嵌入式软件。针对同一硬件开发平台,可以根据实际应用移植相应的嵌入式操作系统和相关软件来搭建开发平台,进而移植相应的数据库,实时对数据进行存储和管理。本文对嵌入式系统和嵌入式数据库做了一定的探讨与研究,在此基础上,基于Liod开发板分别成功裁减、移植了Linux和Windows CE两个操作系统及相应的图形界面软件和数据库,并完成了相应数据库管理系统的设计(包括:基于Liod开发板、Linux操作系统、Qt开发平台、SQLite下的嵌入式数据库管理系统的设计与实现;基于Liod开发板、嵌入Windows CE操作系统,在VS2005.NET EVC环境中采用ADOCE控制及结构化查询语言(SQL)实现数据库管理测试系统的设计)。本文对于基于Liod开发板的应用开发具有实用价值;同时,对于其它嵌入式应用程序的开发,在操作系统及数据库选择方面也有很多值得借鉴的地方。

丁蓉[8]2002年在《嵌入式数据库技术研究》文中进行了进一步梳理后PC时代,移动计算被认为是对未来最有影响的四大技术方向之一(其余为网络基础设施、电子商务和软件重用),“移动商务”已成为最新、最具前瞻性的话题,电子设备正向数字化和网络化方向发展。嵌入式数据库技术作为移动计算、移动商务和信息电器的核心技术,已成为当今数据库领域的发展焦点。 嵌入式数据库系统通常是作为嵌入式系统的应用软件出现的,因此,本文首先详细分析了嵌入式系统与传统计算机系统相比在硬件设备、操作系统、应用软件等方面所具有的特点。接着,介绍了嵌入式数据库系统的概念、特点以及常用的体系结构。当前,嵌入式数据库技术迅速发展,形形色色的嵌入式数据库产品在国内外众多应用领域中得到普及。本文从组成结构、系统功能等方面对几个主流嵌入式数据库系统(人大小金灵、东软OpenBase Mini、Sybase SQL Anywhere Studio等)进行了介绍。在此基础上,分析了嵌入式数据库领域中数据同步、系统定制、系统微型化等方面的先进技术。 本文作者参加了基于PDA的嵌入式数据库管理系统模型的开发工作,并在此基础上完成了本论文。文中着重介绍了该嵌入式数据库管理系统在系统功能、性能、体系结构等方面的特点,并详细分析了系统的实现过程。最后,对系统开发中涉及的几项关键技术进行了深入探讨,包括数据同步技术、ODBC接口技术、数据词典的组织和管理等。

陈普查[9]2008年在《嵌入式数据库系统研究与实现》文中指出随着嵌入式系统的广泛应用,嵌入式环境下的数据管理已经成为系统设计和开发中的重要环节,而单纯的文件系统已经无法满足用户和应用程序对大量数据管理和复杂数据管理的各种要求。因此,嵌入式数据库系统的概念随之产生,并且受到学术界和商业界的广泛重视。嵌入式数据库系统的发展不仅提高了数据的共享性,而且降低了嵌入式应用软件的开发难度。本文针对嵌入式系统的特点,研究并分析了现有的索引机制,提出了一种适用于嵌入式数据库系统的索引结构——不平衡T树,给出了主要算法,并进行了性能分析。在此基础上,以开源数据库管理系统SQLite为原型,设计并实现了一个嵌入式数据库管理系统ESQL。本文详细描述了ESQL运行环境的构建过程,并且详细阐述了ESQL的体系结构、存取管理层和缓冲区管理层的设计与实现。最后,通过对Windows和嵌入式Linux环境下运行测试结果的分析,验证了该嵌入式数据库管理系统的正确性和有效性。

刘巍巍[10]2005年在《面向工业控制的嵌入式数据库研究》文中研究指明随着嵌入式系统的快速发展,在嵌入式系统中需要存储和管理的数据量也高速增长,对嵌入式数据库系统的研究已经成为热点问题。 本文主要研究面向工业控制应用领域的嵌入式数据库系统。在工控嵌入式系统中,一方面要求嵌入式数据库具有传统数据库的数据管理能力,另一方面又要求嵌入式数据库系统能够有一定的实时性。本文结合工业控制的应用特点,将嵌入式系统,数据库系统和实时性问题有机结合起来,理解叁者之间的内在联系,研究嵌入式数据库系统设计和实现中的相关问题。 文中就面向工业控制的嵌入式数据库应用提出两个关键问题,即工控系统中的嵌入式数据库要有较强的实时性;需要满足对热点数据的高频率、高速度的访问需求。传统的数据库中一般通过索引机制来定位数据,这种基于索引系统访问数据的方式并不适合工控制系统中的数据库应用,因为对索引系统高频率的查找会降低系统性能,并且事务执行时间也难以准确估计。本文提出采用数据库指针的思想来满足工控系统对热点数据的访问需求,并且提高事务执行的可预见性,从而提高数据库的实时性。数据库指针能够绕过索引系统直接访问数据,它简洁高效、具有良好的可预见性,尤其适用于工业控制中高频率、周期性执行的控制任务访问数据库。 本文还研究了嵌入式数据库实时性的相关理论,并从数据库体系结构、数据模型、索引机制、数据库接口、并发控制机制等方面深入探讨了嵌入式数据库的理论,同时结合工业控制的应用需求对相关的实现技术作了详细的分析与比较。 在前述分析与讨论的基础上,最后本文以汽车发动机控制系统中的嵌入式数据库应用为背景,设计并实现了一个混合嵌入式实时数据库系统-MRTEDBS。该数据库系统能支持软实时事务和硬实时事务,对于软实时事务采用关系型事务模型处理;对于硬实时事务和控制系统中对热点数据的访问则采用数据库指针来处理,较好地满足了工控系统对数据库的需求。

参考文献:

[1]. 基于Web的嵌入式数据库的研究与应用[D]. 黄加喜. 武汉理工大学. 2008

[2]. uC/OS-Ⅱ下微型数据库的设计与实现[D]. 吴盈锋. 苏州大学. 2008

[3]. 嵌入式数据库研究与实现[D]. 马健. 新疆农业大学. 2012

[4]. 基于Linux的嵌入式数据库系统研究与实现[D]. 张广斌. 西南交通大学. 2008

[5]. 基于ARM与LINUX的GPS定位终端的研究[D]. 胡菲菲. 北方工业大学. 2008

[6]. 嵌入式移动关系数据库管理系统的研究与应用[D]. 李昌维. 湖南大学. 2008

[7]. 嵌入式数据库管理系统的研究与实现[D]. 张媛媛. 华东师范大学. 2007

[8]. 嵌入式数据库技术研究[D]. 丁蓉. 西北工业大学. 2002

[9]. 嵌入式数据库系统研究与实现[D]. 陈普查. 西安电子科技大学. 2008

[10]. 面向工业控制的嵌入式数据库研究[D]. 刘巍巍. 湖南大学. 2005

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