华东油气分公司勘探开发研究院物探所210001
摘要：随着科学技术的发展和进步，社会逐渐开始普及移动终端，人们越来越注重移动数据的实时管理和处理技术，实际应用中也逐渐凸显出嵌入式数据库的优越性。现阶段，各领域研究中都在广泛应用嵌入式数据库技术。近年来嵌入式数据库管理体系是全新的数据管理技术，发展的主要基础就是传统数据库技术，融合嵌入式环境以后实现统一管理、方便运输嵌入式设备的目的。依据此本文注重阐述了Linux的嵌入式数据库系统研究与实现。
关键词：Linux 嵌入式 数据库系统 研究
随着计算机技术的进步和数据库技术的发展，由于移动计算时代的来临，数据库技术发展中移动数据库系统为其提供依据和参考。在智能移动终端大量普及的过程中，人们不断提高对于实时管理和处理移动数据的需求，逐渐凸显嵌入式移动数据的优势，不但具备传统数据的功能，同时也具备移动技术和嵌入式技术的性质，所以在移动电话、车载设备、掌上电脑中得到广泛应用。随着迅速发展嵌入式数据库系统，不再受到单一系统的影响，能够随时传递信息、处理业务，全面带动了信息技术的发展和普及。
一、嵌入式数据库系统概述
嵌入式数据库系统实际上就是在嵌入式设备中安装单独运行的微型数据库系统，应用嵌入式系统的时候需要具备一定要求，依据数据库技术来管理、组织、存取嵌入式设备和移动设备。实际操作中存在有限的嵌入式资源，很大程度上限制存储空间。嵌入式数据库系统配置的时候，需要首先解决嵌入式数据管理系统微型化的相关问题，一般情况下，依据应用嵌入式系统的实际情况合理的选择系统规模和模块，以便于能够为系统提供安全可靠的数据备份机制和数据库操作能力。多种流行嵌入式系统为其提供SQL语言支持、Java平台影响下提高系统可移植性和操作性是其中最重要的。计算机环境和数据库技术发展是相互影响和适应的。计算机从分布式、集中式等到目前的普遍化计算环境和移动计算环境。在分布式基础上建立多种无线语言服务网络、移动设备，形成移动计算环境，随着环境的迅速发展，目前已经应用于嵌入式数据库系统。现阶段标准数据同步技术和数据库技术，促使数据库发展中嵌入式数据库系统成为焦点。嵌入式Linux最基本的优势就是公开源代码并且满足GPL协议，因为公开源代码，可以随意修改数据，以便于满足实际需求，但是也会出现一定措施。满足GPL协议就需要缴纳一定的许可费用。网络技术发展中嵌入式Linux就显得尤为重要，具备系统稳定，资源少，内核精悍的特点[1]。
二、嵌入式数据库系统关键技术
嵌入式数据库系统研究分析的过程中最重要的问题就是移动事务管理、数据同步复制、微型化数据库等嵌入式系统一般具备比较有效的资源，所以，微型化嵌入式数据库十分重要。微型化嵌入式数据库系统包括微型化数据库管理系统和微型化数据库两方面。微型化数据库中数据压缩技术是一种有效方式，主要就是能够分解数据库内容，最大限度降低数据冗余。微型化数据库管理系统一般主要应用功能换空间的方式，基本运行原理实际上就是模块化系统功能，促使用户依据实际情况选择适当的功能模块，解决不需要的模块，留下系统需要的模块，最大限度降低系统规模[2]。
数据复制实际上就是为了预防冲突，也就是说主数据库和嵌入式数据库系统并不相同。如果出现上述冲突，实际操作中需要合理取舍系统的冲突数据，避免出现丢失数据的现象。一般来说数据复制的基础就是存储和捕获变化，也就是数据变化的情况，依据实际变化情况来分布到嵌入式系统中[3]。
事务实际上是开发控制程序的单位。一个程序中能够包括多种事务，一个事务包括所有基本操作，上述操作属于不可分割的整体，要么系统中不可执行，要么执行系统中所有操作，不可以执行部分操作，此时需要中止事务。如果系统出现上述问题，会严重影响整个系统的安全。现阶段，嵌入式数据库系统包括数据复制技术事务管理和事务代理两种管理事务的方式。事务代理方式管理事务的过程中，一般都是在启动嵌入式设备程序事务的时候通知代理，事务代理对执行进行统筹安排，并且最后程序上会限制事务结果。例如，Oracle嵌入式系统数据库管理。数据复制技术管理方式实际上就是局部化执行事务，依据此能够在移动设备上执行事务，此时只需要在主数据库复制事务就可以。嵌入式数据库系统运行中选择嵌入式Linux，Linux实际上是多任务多进程、完全全内存保护的核心操作系统。主要包括以下支持硬件，NEC、Alpha、X86、AMR等。实际操作中全部公开程序源代码，所有人员可以随时修改源代码，并且GUN上能够应用公共许可证。Linux具备完善开发以及用户熟悉的UNIX，Linux基本上植入所有应用软件，同时也十分容易获得g++、gcc语言编辑器[4]。
三、嵌入式Linux系统配置和移植
嵌入式数据库系统中依据系统功能和硬件的需求，需要裁减内核，最小化操作系统。内核裁减配置的时候需要分析一对源代码，确定系统依赖关系，以此除去无关模块，以便于实现系统的基本脑功能。Linux内核源代码实际上位于Linux/usr目录下,如下图所示的基本内结构，每一个目录都能够被当做模块,目录连线表示子模块、子目录关系。
图一 源代码分布结构
Linux嵌入式完整系统方案主要有嵌入式运行环境、操作系统内核、应用软件、图形化界面等。嵌入式设备实际运行的特殊需求,嵌入式方案中具备很大差距的GUI、内核、环境以及Linux标准,Linux内核具备一定结构体系,其中最基本的三个子系统为，内存管理、进程管理以及文件系统。一般来说嵌入式Linux内核依据裁剪相关标准Linux内核获得。用户依据配置实际需求,剔除系统中不需要文件系统、服务功能以及设备驱动。即使具备相同的标准，嵌入式Linux也应该从ROM或者FLASH开始[5]。一般情况下在ROM或者FLASH中保存嵌入式Linux,标准LILO不能进行引导,此时应该安装专门引导程序,实际上就是用来解压操作系统、出席花硬件系统等，因此，实际操作中包括以下四个嵌入式Linux系统。第一，Boot Loader引导卸载程度，系统首先执行内存空间映射图、初始化硬件设备，为操作系统调用提供良好环境。第二，Linux内核主要就是应用2.4.18版本的嵌入式系统内核，并且适当加入carmfs文件和硬件驱动系统。第三，图形用户界面。第四，添加和编写图形用户界面[6]。
结束语：
综上，随着科学技术和信息技术的不断进步，大量应用嵌入式数据库系统，本文初步分析了嵌入式数据库系统，着重分析Linux的嵌入式数据库系统。
参考文献：
[1]包理群,吕登峰,侯志伟等.嵌入式数据库在工业控制系统中的应用[J].计算机应用与软件,2014(2):253-255,292.
[2]王姣,王诚.基于嵌入式Linux的数控机床远程监控[J].计算机工程与设计,2010,31(10):2175-2177,2261.
[3]沈文伟,杨建华,陈叶富等.嵌入式数据库SQLite在可视嗅觉系统中的应用[J].仪器仪表学报,2010,31(6):1289-1293.
[4]李小芳.基于Linux的嵌入式数据库茶叶生产系统研究[J].福建茶叶,2016,38(1):27-28.
[5]许立.基于ARM-Linux的SQLite嵌入式数据库技术[J].网络安全技术与应用,2013(10):28,41.
[6]谢荣生,许高攀,卢俊文等.基于Linux—QT和QR码仓库管理系统的设计与实现[J].厦门理工学院学报,2011,19(4):36-39.
论文作者:孙文文
论文发表刊物:《科技中国》2016年5期
论文发表时间:2016/7/25
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