嵌入式实时数据库关键性技术研究与实现

摘要

随着嵌入式设备在通信、电子、航空航天、工业自动化控制、金融、医疗等领域的不断普及，嵌入式应用环境下的数据量也随之不断增大，为嵌入式系统提供数据管理显得尤为重要。与传统数据库不同，嵌入式数据库是主要针对嵌入式领域的数据管理技术。目前，嵌入式实时数据库已成为数据库研究领域的一个热点。对于满足嵌入式环境下海量数据的实时处理需求具有重要意义。
　　 本文首先给出了项目课题组自主研发的嵌入式实时数据库TY_ERTDB的总体设计和层次结构，然后介绍了在嵌入式实时系统VxWorks上平台层的设计实现。将数据库的事务调度策略和系统任务结合，利用VxWorks的实时性，有效增强了并发控制访问中数据处理的实时性。流媒体数据作为二进制流数据格式在海量数据中广泛存在，嵌入式数据库对BLOB非结构化数据支持成为关键性技术，本文设计实现了基于页管理器的BLOB数据管理器，能高效的处理二进制大对象数据。并基于此对Shapefile格式的电子海图存储进行研究，实现其在TY_ERTDB中的存储方法，使嵌入式实时数据库能够存储和处理海图等地理信息数据。使得空间数据导入嵌入式数据库管理更有意义。
　　 最后，通过对TY_ERFDB在VxWorks上进行各项功能测试，结果表面TY ERTDB的各项技术指标均达到高水平，很好的解决了海量数据的实时处理需求。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪 论

1.1 研究背景

1.2 嵌入式数据库国内外研究现状

1.2.1 国内外嵌入式数据库产品

1.2.2 事务管理和并发控制

1.3 本文研究内容和组织结构

第二章 TY ERTDB系统总体设计

2.1 嵌入式实时数据库概述

2.2 TY ERTDB的层次结构

2.2.1 系统内核层

2.2.2 SQL功能层

2.2.3 开发环境和工具层

2.3 TY ERTDB的体系结构

2.4 TY ERTDB的平台和可移植特性

2.5 小结

第三章 TY_ERTDB在VXWORKS的关键性技术实现

3.1 嵌入式实时系统VXWORKS概述

3.2 平台层各组件设计

3.3 基于实时数据的实时事务模型设计

3.3.1 问题研究

3.3.2 实时数据组件设计

3.3.3 测试分析

3.4 并发控制模型研究实现

3.4.1 问题研究

3.4.2 避免循环夭折的有条件高优先级夭折策略

3.4.3 封锁相容矩阵及锁表结构

3.4.4 测试分析

3.5 内存数据库模式研究

3.5.1 内存数据库概述

3.5.2 可持久化存储设计

3.5.3 测试分析

3.6 小结

第四章 非结构化数据管理设计与实现

4.1 问题研究

4.2 BLOB数据管理实现

4.2.1 页管理器

4.2.2 BLOB数据管理器

4.3 索引机制分析与实现

4.3.1 B树索引算法

4.3.2 Hash索引算法

4.3.3 BLOB数据对象的索引机制

4.4 数据库处理机制实现

4.5 小结

第五章 SHAPEFILE格式电子海图的存储研究

5.1 引言

5.2 电子海图数据信息解析

5.2.1 坐标文件的组织

5.2.2 属性文件的组织

5.3 电子海图的数据库存储

5.3.1 数据库设计

5.3.2 索引研究

5.3.3 存储算法

5.4 小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

附录 A