嵌入式移动数据库的应用分析.doc

嵌入式移动数据库的应用分析 　　摘要:本文对嵌入式移动数据库的概念、结构、特点、技术、应用进行了详细介绍。 　　关键词:嵌入式移动数据库 　　 　　1 嵌入式系统简介 　　1.1 嵌入式系统的产生 嵌入式系统诞生于微型机时代,经过微型计算机的嵌入式专用化的短暂探索后,便进入到嵌入式系统独立的微控制器发展时代。直接在嵌入式处理器与外围集成电路技术基础上发展的带处理器内核的单片机,即微控制器的智能化电子系统。即便有处理器内核,也是嵌入式处理器而非通用微处理器。 　　1.2 嵌入式移动数据库的定义 从数据库技术的发展过程来看,计算环境和数据库技术基本保持着一种同步发展的态势,互相影响、互相促进。移动计算的概念是对“任何时间、任何地点的立即通讯”的扩展。在分布式计算的基础上,计算环境进一步扩展为包含各种移动设备、具有无线通信能力的服务网络,构成了一个新的计算环境,即移动计算环境。相应地,数据库系统先后出现了集中式数据库系统、分布式数据库系统、B/A/S多层结构的数据库系统、嵌入式数据库和移动数据库。当然,这些系统也可以共存在同一个计算环境中。 　　1.3 嵌入式系统的独立发展道路 嵌入式系统的微控制器(MCU)发展道路,是一条摆脱“专用计算机”羁绊,独立发展的道路。这是一条由IntelMCS51单片机、iDCX51实时多任务操作系统开辟的单片机独立发展的道路。MCS51是一个在微电子学、集成电路基础上,按照嵌入式应用要求,原创的嵌入式处理器。MCS51原创的体系结构、控制型的指令系统与布尔空间、外部总线方式、特殊功能寄存器(SFR)的管理模式,奠定了嵌入式系统的硬件结构基础;iDCX51是专门与MCS51单片机配置,满足嵌入式应用要求原创的实时多任务操作系统。 　　2 嵌入式移动数据库的体系结构及其主要特点 　　2.1 体系结构 在传统的分布式计算系统中,各个计算节点之间是通过固定网络连接并保持网络的持续连接性的,而移动计算系统改变了这种假设条件。移动计算系统是固定节点和移动节点构成的分布计算系统。 　　移动计算的网络环境具有鲜明的特点:移动性、断接性、带宽多样性、可伸缩性、弱可靠性、网络通信的非对称性、电源能力的局限性等。移动环境中的分布式数据库就是移动数据库。它是传统分布式数据库系统的扩展,可以看作客户与固定服务器节点动态连接的分布式系统。其中,移动客户机MC(Mobile Client)包括便携式电脑、PDA等;MSS(Mobile Support Station)支持移动计算的固定节点,具有无线通信接口;FH(Fixed Host)没有无线通信接口,安装有数据库和数据库管理系统。 　　2.2 主要特点 移动数据库的计算环境是传统分布式数据库的扩展,它可以看作客户端与固定服务器节点动态连接的分布式系统。因此移动计算环境中的数据库管理系统是一种动态分布式数据库管理系统。由于移动数据库在移动计算的环境下应用在嵌入型操作系统之上,所以它具有:微小内核结构、对标准SQL的支持、事务管理功能、完善的数据同步机制、支持多种连接协议、完备的数据库管理功能和支持多种嵌入型操作系统的特点和功能需求。 　　3 嵌入式系统的四个支柱学科 　　3.1 四个支柱学科的关系 嵌入式系统的四个支柱学科是微电子学科、计算机学科、电子技术学科、对象学科。微电子学科是嵌入式系统发展的基础,对象学科是嵌入式系统应用的归宿学科,计算机学科与电子技术学科是嵌入式系统技术发展的重要保证。 　　3.2 领衔的微电子学科 微电子学科与半导体集成电路的领衔作用,在于它为嵌入式系统的应用提供了集成电路基础。电子技术学科、计算机学科的许多重要成果,最终都会体现在集成电路中,从早期的数字电路集成,到如今的模混合、软/硬件结合、以IP为基础的知识与知识行为集成。 　　3.3 为平台服务的计算机学科 现代计算机出现后,在计算机学科中形成了两大学科分支,即通用计算机学科与嵌入式计算机学科。通用计算机学科与嵌入式计算机学科有不同的技术发展方向与技术内涵。由于嵌入式计算机学科与对象学科、微电子学科紧密相关,而嵌入式计算机学科与原有计算机学科内容有较大差异,不能用通用计算机的概念来诠释嵌入式系统,因此、嵌入式计算机要加强与微电子学科、电子学科、对象学科的沟通,共同承担起嵌入式系统新学科的建设任务。在嵌入式系统中,计算机学科要承担起嵌入式系统应用平台的构建任务,它包括嵌入式系统的集成开发环境、计算机工程方法、编程语言、程序设计方法等内容。 　　3.4 广泛服务的电子技术学科 　　4 嵌入式移动数据库的关键技术 　　4.1 数据复制与缓存 复制是在多个移动节点上维护数据的备份,包括服务器之间的复制和移动计算机上保存数据库的复制。一般前者称为复制后者称为缓存。复制