嵌入式数据库系统研究与实现

分布式,数据库,云计算,数据仓库,查询优化,概率关系,正则表达式

西安电子科技大学

硕士学位论文

嵌入式数据库系统研究与实现

姓名：陈普查

申请学位级别：硕士

专业：计算机应用技术

指导教师：裘雪红

20080101

分布式,数据库,云计算,数据仓库,查询优化,概率关系,正则表达式

摘要

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一一不平衡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。关键词：嵌入式数据库管理系统不平衡Ｔ树ＥＳＱＬ字典页

分布式,数据库,云计算,数据仓库,查询优化,概率关系,正则表达式

Ａｂｓｔｒａｃｔ

Ｗｉｔｈｔｈｅｗｉｄｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｅｍｂｅｄｄｅｄｓｙｓｔｅｍｓ，ｄａｔａｍａｎａｇｅｍｅｎｔｈａｓｂｅｃｏｍｅａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ

ｆｉｌｅｓｙｓｔｅｍｓｔｅｐｉｎｔｈｅｄｅｓｉｇｎａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｅｍｂｅｄｄｅｄｓｙｓｔｅｍ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｓｉｎｇｌｅｃａｎｎｏｔｍｅｅｔｔｈｅｎｅｅｄｓｏｆｕｓｅｒｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｔｏｔｈｅｍａｓｓｉｖｅｄａｔａ

ｃｏｎｃｅｐｔｏｆｅｌｌｌｂｅｄｄｅｄｍａｎａｇｅｍｅｎｔａｎｄｔｈｅｃｏｍｐｌｅｘｄａｔａｍａｎａｇｅｍｅｎｔ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅ

ａｄａｔａｂａｓｅｓｙｓｔｅｍｉｓｂｒｏｕｇｈｔｏｕｔ，ｗｈｉｃｈｇｅｔｓ

ａｎｄｗｉｄｅａｔｔｅｎｔｉｏｎｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｓｏｆａｃａｄｅｍｉａｂｕｓｉｎｅｓｓ．Ｗｉｔｈｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆ

ｉｍｐｒｏｖｅｄ，ａｎｄｔｈｅｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙｏｆ

ｒｅｄｕｃｅｄ．ｅｍｂｅｄｄｅｄｄａｔａｂａｓｅｓｙｓｔｅｍｓ，ｔｈｅｄａｔａｓｈａｒｉｎｇｉｓｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｅｍｂｅｄｄｅｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｔｗａｒｅｉｓ

ｏｎＩｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ａｎｏｖｅｌｉｎｄｅｘｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ＵｎｂａｌａｎｃｅｄＴ－ｔｒｅｅ，ｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｂａｓｅｄｔｈｅ

ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｅｘｉｓｔｉｎｇｉｎｄｅｘｍｅｃｈａｎｉｓｍ．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄａｎｄｗｅａｌｓｏｍａｋｅｔｈｅ

ｄａｔａｂａｓｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓ．ＷｅｄｅｓｉｇｎａｎｄｏｎｉｍｐｌｅｍｅｎｔｔｈｅｅｍｂｅｄｄｅｄｄａｔａｂａｓｅｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍＥＳＱＬｂａｓｅｄ

ｓｙｓｔｅｍ．ＷｅｇｉｖｅａＳＱＬｉｔｅ，ａｌｌｏｐｅｎｓｏｕｒｃｅｍａｎａｇｅｍｅｎｔｄｅｔａｉｌｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎｏｆｔｈｅｂｕｉｌｄｉｎｇｐｒｏｃｅｄｕｒｅｏｆｒｕｎｎｉｎｇ

ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ａｄｅｔａｉｌｅｄｄｅｐｉｃｔｉｏｎｉｓｇｉｖｅｎｃｏｎｃｅｒｎｉｎｇｔｈｅｄｅｓｉｇｎａｎｄ

ｌａｙｅｒｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，ａｃｃｅｓｓｍａｎａｇｅｍｅｎｔｌａｙｅｒａｎｄｂｕｆｆｅｒｍａｎａｇｅｍｅｎｔ

ｏｆＥＳＱＬ．

Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｔｅｓｔｓｉｎｂｏｔｈ

ｔｈａｔＷｉｎｄｏｗｓａｎｄＥｍｂｅｄｄｅｄＬｉｎｕｘ，ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｐｒｏｖｅＥＳＱＬｉＳｃｏｒｒｅｃｔａｎｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅ．

Ｋｅｙｗｏｒｄ：ＥｍｂｅｄｄｅｄＤａｔａｂａｓｅＭａｎａｇｅｍｅｎｔＳｙｓｔｅｍＵｎｂａｌａｎｃｅｄＴ－ｔｒｅｅ

ＥＳＱＬＤｉｃｔｉｏｎａｒｙＰａｇｅ

分布式,数据库,云计算,数据仓库,查询优化,概率关系,正则表达式

创新性声明

秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。

申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。

本人签名：ｊ医幺垒．日期壁星：２圣：墨

关于论文使用授权的说明

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本学位论文属于保密，在一年解密后适用本授权书。

本人签名：

导师签名：同期鱼叁：ｉ：三

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第一章绪论

第一章绪论

１．１课题背景及选题意义

嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积ｊ功耗等有严格要求的专用计算机系统【ｌ】。它主要由嵌入式处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及嵌入式应用软件组成，通常嵌入在宿主设备中运行，以实现对宿主设备的控制、监视、管理等功能。嵌入式系统是先进的计算机技术、半导体技术、电子技术和各个行业的具体应用相结合的产物，这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。

随着科技的发展和社会的进步，嵌入式系统获得了越来越广泛和深入的应用。现在，已经被广泛地应用到工业控制系统、仿真系统、医疗仪器、信息家电、通信设备、航空航天等众多领域。在嵌入式系统的许多应用中都存在着数据的管理问题，当系统需要处理的数据量不大时，数据管理还比较简单。但是，当系统中的数据量增大到一定规模时，一般系统都采用文件系统来对数据进行组织和管理。在文件系统中，数据按其内容、结构和用途组成一系列命名文件，用户可以通过操作系统提供的系统调用对文件进行打开、读、写、定位或者关闭等操作。但文件系统也存在着一些明显的缺点，这些缺点可概括为：应用编程人员必须清楚地了解应用程序所使用文件 …… 此处隐藏：13290字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……