基于ARM-Linux的SQLite嵌入式数据库技术

2013-03-18许立

网络安全技术与应用 2013年10期

许立

（中煤科工集团重庆研究院重庆 400013）

0 引言

伴随嵌入式系统被广泛应用，加上用户越来越高的数据处理、数据管理等需求，各式各样的智能设备、数据库技术有着紧密的结合度，这种现状越来越受到各行业的重视。纵观国内外对嵌入式数据库的应用现状，可知，当下这种嵌入式数据库开始被广泛应用，其市场也加快发展步伐，进入一个可喜的发展阶段。

1 Linux 下常见的数据库技术分析

以Linux平台为基础的数据库数量繁多，通常，运用在大型商业方面的数据库就包括： Sybase、Oracle等下面简单罗列几种常见类型：

（1）PostgreSQLPostgreSQL不仅是全球最优秀的一类开放源码数据库,且使用它无需缴纳任何购买费与版权费，是对用户完全免费的。所以，很多Linux发行版本将之作为首选。比如，TurboLinux和Redhat都预装了该数据库。加上，该数据库具有很强大的兼容性，若为SQL92兼容,将之做移植则非常快捷、简单。

（2）MySQLMySQL是一种多进程、多用户的SQLserver数据库。它包含：一个mysqld、libraries的client或者server实现工具、client programs；较适宜于简单且小的数据库,不能很好支持复杂操作。其licensing policy表现为：若你是一般的终极用户，使用该数据库无需付钱；如果作为或直接或间接对该服务程序、相关产品加以出售的用户，抑或是在某客户端对其加以维护，这样的情况下，是需要付费使用的。若在发行版中含有MySQL，则需获得相应许可。

（3）mSQL(mini SQL)mSQL是面向单个用户的数据库的管理系统。其特点是短小精悍，因此，由它开发出来的一些应用系统颇受网络用户的青睐。该系统不是一款完全免费的软件。只有进行学术研究、在大学里使用、做慈善等不以营利为目的的一系列活动时，该软件才对使用者免费开放。如果不满足上属免费许可，就要进行付费才可以注册获得使用版权。

2 嵌入式开发

对数据库的需求特点面对种类繁多的数据库，怎么来选择适合嵌入系统的哪一款呢？后者的开发环境将直接决定它所需要的数据库种类。

（1）适当的体积嵌入系统对数据存储、程序运行通常有比较严格的空间限制。因此对适用该系统的数据库要具有适当体积。

（2）较强的功能嵌入式开发应用繁多,用户的基本需求决定，开发时要有个功能齐备、体积合适的数据库，这样才能更好的失序数据管理。开发人员所采用的技术应可以提供一份完备文档，且十分易于开发。

（3）开源的代码作为产品开发,开源代码既可以降低产品生产的成本，还可以完善产品维护，为产品稳定运行备以彻底解决手段。上述Sybase、Oracle等数据库技术，功能强大、体积庞大、付费使用、用于大型商用。MySQL体积中等，却可以提供同等功能，因此成为中小企业数据库的应用首选，在商业应用中不是免费的，对嵌入式开发，空间仍太大,目前尚不适合。mSQL是SQL的简化，开发方便、短小精悍，适于嵌入式开发，但使用期限只有30天，并不是完全开源。

3 SQLite的体系结构及开发技术

D·理查德·希普开发出SQLite，这种小型C库可以实现强大的嵌入式数据库的管理。它支持大多数的SQL92：多表、索引、视图、事务、触发、驱动、用户接口。该库内聚性很强，通过ANSI C代码老实现，可应用于包括商业在内的任何应用。此外，它具有有效、高速、可升级等优点，可运行于ARM/ Linux、SPARC / Solaris等多种类型的硬件平台。

3.1 体系结构

1SQLite体系结构SQLite 有种标准化的优雅设计。它主要分为八个子系统。其中，一些子系统与关系数据库的管理十分接近。顶层为标记处理器、分析器。SQLite的分析生成器是高度优化的，这种生成器能快速产生高效率代码。其新颖设计可以实现有效抵抗内存泄漏的效果。基于Knuth，底部为优化过的B树，可运行于页面缓冲之上，该页面缓存是能调整的,利于最大化降低磁盘查找。再往下为页面的高速缓存，作用于OS抽象层上方。

3.2 SQLite开发技术

对SQLite 进行API时非常好用的。三个执行SQL、获得数据函数就可实现。C语言的API是脚本接口之基础，比如，已经发布过的Tcl接口。

应用C语言三个步骤即可实现API。第一，提供访问模式、文件名来对“sqlite _open()”连接数据库进行调用。第二，执行“callback”函数，通过SQLite来对每条记录进行“callback”函数执行，以此获取来自数据库里的结果。第三，调用“sqlite_exec()”可执行某个SQL查询，且获得一个“callback”函数的指针。

SQLite可以提供“存取二进制大对象”方法,在数据库管理、线程安全、API扩展等一些方面提供方便而强大的技术支持。

在ARM-Linux平台，4SQLite实现SQLite，嵌入数据库以源码进行发布,可根据差异化平台来交叉编译源码，完成在众多硬件平台上的移植。编译的主要步骤如下：

（1）去“http://www.sqlite.org/”的cvs里去下载一个最新源代码包,对其进行解压，生成一个sqlite目录，然后，新建转到同级目录。

（2）“echo $PATH”命令下查看PATH里是不是已经含有编译工具——armlinuxgcc。

（3）在ARMLinux下确保sqlite可以正常运行，需要修改“sqlite/src/sqliteInt.h”，来确保btree变量大小是正确的。

（4）选择configure完成某些配置。对sqlite这一目录下的configure进行修改，使其不对交叉编译的环境进行检查。

（5）对Makefile文件进行修改。把代码行“BCC=armlinuxgccgO2”改为“BCC=gccgO2”。此外，通常以静态链接形式把sqlite置于ARMLinux硬件板进行运行,因此，继续将Makefile进行修改,找到“s以qlite：”为标记的代码段,把“libsqlite.la”改成“.libs/libsqlite.a”。完成上面的修改之后，使用make来生成s libsqlite.a 和libsqlite.so、qlite。