嵌入式課程報告

1、華北水利水電大學課程報告課程名稱: 嵌入式數(shù)據(jù)庫 姓 名: 學 號: 班 級: 專 業(yè): 電子信息工程 日 期: 2015.6.27 嵌入式數(shù)據(jù)庫摘要： 本文論述了移動計算與嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的概念，分析了數(shù)據(jù)庫的典型系統(tǒng)模型，以及基于agent的移動數(shù)據(jù)庫模型，指出了 agent對移動數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的支持，并以移動數(shù)據(jù)庫的應用為例，進一步加深對移動數(shù)據(jù)庫的理解，最后，談論了移動數(shù)據(jù)庫未來的應用前景做了展望。引言： 嵌入式數(shù)據(jù)庫的名稱來自其獨特的運行模式。這種數(shù)據(jù)庫嵌入到了應用程序進程中，消除了與客戶機服務器配置相關(guān)的開銷。嵌入式數(shù)據(jù)庫實際上是輕量級的，在運行時，它們需要較少的內(nèi)存。它們是

2、使用精簡代碼編寫的，對于嵌入式設備，其速度更快，效果更理想。嵌入式運行模式允許嵌入式數(shù)據(jù)庫通過 SQL 來輕松管理應用程序數(shù)據(jù)，而不依靠原始的文本文件。嵌入式數(shù)據(jù)庫還提供零配置運行模式，這樣可以啟用其中一個并運行一個快照。關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)，嵌入式數(shù)據(jù)庫，常用嵌入式數(shù)據(jù)庫，一.常用的嵌入式數(shù)據(jù)庫的比較1.1 Progress Progress軟件公司2000年4月18號18時在京宣布，全面發(fā)售在Linux操作系統(tǒng)上運行的數(shù)據(jù)庫及其部署產(chǎn)品。Progress在嵌入式數(shù)據(jù)庫市場中擁有全球第一的占有率，世界上有超過200萬人正在使用Progress軟件公司的應用軟件，目前部署Progress產(chǎn)品的站

3、點數(shù)量已經(jīng)超過100,000個。通過Progress軟件公司第一個Linux版嵌入式數(shù)據(jù)庫，獨立軟件開發(fā)商和最終用戶可以在這一流行的操作系統(tǒng)上移植5,000多種商業(yè)應用。-Progress軟件公司當時推出的產(chǎn)品為ProgressVersion8.3，現(xiàn)在已經(jīng)到了10.2c版本。這是一套完善的集成開發(fā)工具、應用服務器和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品，提供了可擴充的多層Linux支持。Progress軟件公司的Linux專用產(chǎn)品包括： Progress(r)AppServer(tm)：這是一種可以在異構(gòu)環(huán)境中部署共享應用組件的應用服務器Progress(r)EnterpriseRDBMS(tm)：為需要支持大型

4、數(shù)據(jù)庫、多處理器硬件和數(shù)千個并發(fā)用戶的最苛刻的應用提供了一種可擴充的存儲解決方案。-用于RedHat6.0Linux的ProgressVersion8.3部署產(chǎn)品現(xiàn)已全面上市。Progress已推出用于Linux的ProgressVersion9、Progress(r)WebSpeed(r)Version3、Progress(r)Apptivity(tm)和Progress(r)SonicMQ(tm)部署產(chǎn)品。1.2 SQLite輕量級別數(shù)據(jù)庫SQLite的主要特點：1. 支持事件，不需要配置，不需要安裝，也不需要管理員；2. 支持大部分SQL92；3. 一個完整的數(shù)據(jù)庫保存在磁盤上面一個文件

5、，同一個數(shù)據(jù)庫文件可以在不同機器上面使 用，最大支持數(shù)據(jù)庫到2T，字符和BLOB的支持僅限制于可用內(nèi)存；4. 整個系統(tǒng)少于3萬行代碼，少于250KB的內(nèi)存占用(gcc)，大部分應用比目前常見的客戶端/服務端的數(shù)據(jù)庫快，沒有其它依賴5. 源代碼開放，代碼95%有較好的注釋，簡單易用的API。官方帶有TCL的編譯版本。1.3 Empress（商業(yè)數(shù)據(jù)庫）開發(fā)階段特點：1. 可嵌入程序，該特性使應用程序和數(shù)據(jù)庫工作于統(tǒng)一地址空間，增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高了系統(tǒng)的效率。2. 確定的響應時間，Empress 可以使數(shù)據(jù)的響應時間相對一致，使用者可以設定一個超時限制，如果在規(guī)定時間內(nèi)沒有完成插入，修改等操

6、作，系統(tǒng)會報錯。3. 快速的操作Empress 提供了內(nèi)核級的CAPI,稱為MR, 用MR編寫的應用程序在執(zhí)行時不需要解析。另外在MR中加速的機制還包括優(yōu)秀的加鎖控制，內(nèi)存管理和基于記錄數(shù)量的選擇功能。4. 靈活的開發(fā)方式，Empress 提供多種開發(fā)接口，加快開發(fā)進程而無需開發(fā)者重新學習開發(fā)語言和熟悉開發(fā)環(huán)境。5. 友好的存儲方式，Empress 數(shù)據(jù)庫可以放在操作系統(tǒng)支持的任何存儲設備中，Empress的表單甚至可以分割放在不同的存儲設備中，比如在內(nèi)存，硬盤和CD-ROM中。6. 微型內(nèi)核結(jié)構(gòu) Empress 高度單元化, 可根據(jù)需要選擇需要的單元，從而縮小產(chǎn)品中Empress 數(shù)據(jù)庫所占

7、用的資源。7. 寬廣的平臺支持，Empress 支持多種硬件平臺和軟件平臺, 也可移植到客戶要求的硬件平臺或操作系統(tǒng)。技術(shù)優(yōu)勢：1. 微型內(nèi)核結(jié)構(gòu)，占用少量內(nèi)存空間，特別適合緊湊性的設計2一周7天，每天24小時連續(xù)工作，無需任何額外操作免維護3. 內(nèi)核級 CAPI 接口，使運行速度最大化4. 高度靈活的SQL接口5. 優(yōu)秀的掉電恢復能力6. 強壯的交易和鎖存機制7. 支持SCSI,RAID,IDE,RAM,CD-RW,DVD-ROM,CF,等存儲介質(zhì)8. 支持Unicode 碼9. 引擎可加載于磁盤和內(nèi)存1.4 eXtremeDBeXtremeDB特點：1. 內(nèi)存數(shù)據(jù)庫，eXtremeDB將數(shù)

8、據(jù)以程序直接使用的格式保存在主內(nèi)存之中，不僅剔除了文件I/O的開銷，也剔除了文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫所需的緩沖和Cache機制。其結(jié)果是每個交易一微秒甚至更少的極限速度，相比于類磁盤數(shù)據(jù)庫而言，速度成百上千倍地提高。作為內(nèi)存數(shù)據(jù)庫，eXtremeDB不僅性能高，而且數(shù)據(jù)存儲的效率也非常高。為了提高性能并方便程序使用，數(shù)據(jù)在eXtremeDB中不做任何壓縮，100M的空間可以保存高達70M以上的有效數(shù)據(jù)，這是其他數(shù)據(jù)庫所不可想象的。2. 混合數(shù)據(jù)庫，eXtremeDB不僅可以建立完全運行在主內(nèi)存的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫，更可以建立磁盤/內(nèi)存混合介質(zhì)的數(shù)據(jù)庫。在eXtremeDB，我們把這種建立在磁盤、內(nèi)存或磁盤+內(nèi)存

9、的運行模式稱為eXtremeDB Fusion融合數(shù)據(jù)庫。eXtremeDB Fusion兼顧數(shù)據(jù)管理的實時性與安全性要求，是實時數(shù)據(jù)管理的臺階性進步。3. 嵌入式數(shù)據(jù)庫，eXtremeDB內(nèi)核以鏈接庫的形式包含在應用程序之中，其開銷只有50KB130KB。無論在嵌入式系統(tǒng)還是在實時系統(tǒng)之中，eXtremeDB都天然地嵌入在應用程序之中，在最終用戶毫不知情的情況下工作。eXtremeDB的這種天然嵌入性對實時數(shù)據(jù)管理至關(guān)重要：各個進程都直接訪問eXtremeDB數(shù)據(jù)庫，避免了進程間通信，從而剔除了進程間通信的開銷和不確定性。同時， eXtremeDB獨特的數(shù)據(jù)格式方便程序直接使用的，剔除了數(shù)據(jù)

10、復制及數(shù)據(jù)翻譯的開銷，縮短了應用程序的代碼執(zhí)行路徑。4. 由應用定制的API，應用程序?qū)XtremeDB數(shù)據(jù)庫的操作接口是根據(jù)應用數(shù)據(jù)庫設計而自動產(chǎn)生，不僅提升了性能，也剔除了通用接口所必不可少的動態(tài)內(nèi)存分配，從而提高了應用系統(tǒng)的可靠性。定制過程簡單方便，由高級語言定制eXtremeDB數(shù)據(jù)庫中的表格、字段、數(shù)據(jù)類型、事件觸發(fā)、訪問方法等應用特征，通過eXtremeDB預編譯器自動產(chǎn)生訪問該數(shù)據(jù)庫的C/C+ API接口。5. 可預測的數(shù)據(jù)管理eXtremeDB獨特的體系結(jié)構(gòu)，保證了數(shù)據(jù)管理的可預測性。eXtremeDB不僅更快、更小，而且更確定。在80雙核CPU的服務器上，eXtremeDB

11、在1TB內(nèi)存里保存15B條記錄；無論記錄數(shù)多少，eXtremeDB可以在八十分之一微秒的時間內(nèi)提取一條記錄。1.5 Firebird嵌入服務器版Firebird嵌入服務器版（Embedded Server），從Interbase開源衍生出的Firebird，充滿了勃勃生機。雖然它的體積比前輩Interbase縮小了幾十倍，但功能并無閹割。為了體現(xiàn)Firebird短小精悍的特色，開發(fā)小組在增加了超級服務器版本之后，又增加了嵌入版本，最新版本為2.0。Firebird的嵌入版有如下特色：1、數(shù)據(jù)庫文件與Firebird網(wǎng)絡版本完全兼容，差別僅在于連接方式不同，可以實現(xiàn)零成本遷移。2、數(shù)據(jù)庫文件僅受

12、操作系統(tǒng)的限制，且支持將一個數(shù)據(jù)庫分割成不同文件，突破了操作系統(tǒng)最大文件的限制，提高了IO吞吐量。3、完全支持SQL92標準，支持大部分SQL-99標準功能。4、豐富的開發(fā)工具支持，絕大部分基于Interbase的組件，可以直接使用于Firebird。5、支持事務、存儲過程、觸發(fā)器等關(guān)系數(shù)據(jù)庫的所有特性。6、可自己編寫擴展函數(shù)(UDF)。1.6 mSQL介紹mSQL（mini SQL）是一個單用戶數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，個人使用免費，商業(yè)使用收費。由于它的短小精悍，使其開發(fā)的應用系統(tǒng)特別受到互聯(lián)網(wǎng)用戶青睞。mSQL（mini SQL）是一種小型的關(guān)系數(shù)據(jù)庫，性能不是太好，對SQL語言的支持也不夠完全，

13、但在一些網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫應用中是足夠了。由于mSQL較簡單，在運行簡單的SQL語句時速度比MySQL略快，而MySQL在線程和索引上下了功夫，運行復雜的SQL語句時比mSQL，PostgreSQL等都要快一些。最新版本是2005年5月8日發(fā)布的3.7.MSQL的標志是一個鹿，見下圖。 圖1mSQL LOGO標志mSQL的技術(shù)特點：安全性方面，mSQL通過ACL文件設定各主機上各用戶的訪問權(quán)限，缺省是 全部可讀/寫。mSQL缺乏 ANSI SQL 的大多數(shù)特征，它僅僅實現(xiàn)了一個最最少的API，沒有事務和參考完整性。mSQL與Lite（一種類似C的腳本語言，與分發(fā)一起發(fā)行）緊密結(jié)合，可以得到一個稱為 W

14、3-mSQL的一個網(wǎng)站集成包，它是JDBC、ODBC、Perl和PHP API.二.SQLite數(shù)據(jù)庫實驗2.1學習資源sqlite中文網(wǎng)站：編程介紹、開源論壇sqlite官方網(wǎng)站：源碼下載、Getting Started、C/C+參考、各種其他文檔、開發(fā)者論壇等。2.2在Linux主機上安裝運行SQLite下載sqlite-amalgamation-3.5.9.tar.gz文件上傳sqlite-amalgamation-3.5.9.tar.gz至mike目錄解壓縮sqlite-amalgamation-3.5.9.tar.gztar zxvf sqlite-amalgamation-3.5.

15、9.tar.gz進入sqlite目錄：cd sqlite-amalgamation-3.5.9 配置 ：./configure 編譯 make 安裝make install主要安裝了如下文件：/usr/local/include/sqlite3.h/usr/local/include/sqlite3ex.h/usr/local/lib/libsqlite3*/usr/local/bin/sqlite3其中頭文件用于提供sqlite提供的庫函數(shù)原型，在編寫數(shù)據(jù)庫應用程序時，會include這些頭文件；庫函數(shù)則是sqlite提供的動態(tài)連鏈接庫，如果應用程序使用了sqlite的庫函數(shù)，則編譯時會動態(tài)

16、鏈接這些庫；bin目錄下的sqlite應用程序是一個shell程序，提供用戶命令行接口，用戶可以體驗sqlite提供的功能。三.國產(chǎn)嵌入式數(shù)據(jù)庫OpenBASELiteOpenBASE Lite是東軟集團股份有限公司開發(fā)的嵌入式數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品。它是一個典型的輕量級數(shù)據(jù)庫，定制的數(shù)據(jù)庫引擎大小在250KB到600KB之間伸縮，可支持多種桌面操作系統(tǒng)、主流嵌入式系統(tǒng)平臺及不同的處理器。作為一款功能全面的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，OpenBASE Lite支持標準的SQL語法、ACID事務特性、備份/恢復等功能，提供了標準化開發(fā)接口JDBC、ODBC，能夠在嵌入式環(huán)境下沿用關(guān)系數(shù)據(jù)庫的經(jīng)驗繼續(xù)來進行應用的開發(fā)。

17、OpenBASE Lite提供了內(nèi)存數(shù)據(jù)庫運行模式，提供高速的數(shù)據(jù)訪問與更新能力。產(chǎn)品特色1.完善的數(shù)據(jù)管理功能OpenBASE Lite嵌入式數(shù)據(jù)庫具有完善的數(shù)據(jù)管理功能，提供了對SQL92標準子集的支持；提供對標準數(shù)據(jù)類型以及BLOB/CLOB類型的支持；支持數(shù)據(jù)庫完整性控制；具有完整的數(shù)據(jù)管理能力，可以處理GB級的數(shù)據(jù)量；并提供對空間數(shù)據(jù)的管理能力。2.廣泛的平臺通用性OpenBASE Lite嵌入式數(shù)據(jù)庫可運行于Windows 2000/2003/XP/Vista/Win 7、Windows Mobile 5&6、Windows CE、Linux、Embedded Linux、

18、VxWorks、Symbian、Android等多種操作系統(tǒng)平臺。3.微小的核心內(nèi)核OpenBASE Lite嵌入式數(shù)據(jù)庫具有微內(nèi)核特性，可根據(jù)需求定制和裁剪，內(nèi)核大小在250KB600KB之間伸縮。4.真正的零管理在OpenBASE Lite嵌入式數(shù)據(jù)庫的使用過程中無需對數(shù)據(jù)庫進行配置，在移動終端應用中實現(xiàn)了“零管理”。5.出色的處理性能OpenBASE Lite嵌入式數(shù)據(jù)庫可以作為內(nèi)存數(shù)據(jù)庫進行使用，實現(xiàn)了高速的數(shù)據(jù)訪問與更新，單條數(shù)據(jù)處理時間不超過15us；在并發(fā)處理性能上，提供庫級鎖與表級鎖并發(fā)訪問控制，提高了進程與多線程對數(shù)據(jù)庫并發(fā)訪問處理性能。6.充分的安全保障OpenBASE Lite嵌入式數(shù)據(jù)庫支持用戶身份認證以及數(shù)據(jù)庫對象的自主訪問控制，可以有效防止用戶數(shù)據(jù)的非法訪問；支持128-bit AES存儲加密，以保證數(shù)據(jù)庫文件的安全性。7.快速的故障恢復提供了日志和故