[发明专利]一种基于嵌入式系统的数据管理平台构建方法

说明书

本发明公开了一种基于嵌入式系统的数据管理平台构建方法,所述方法包括以下步骤：第一步，对目前嵌入式数据库与嵌入式操作系统的发展现状进行研究；第二步，对嵌入式系统操作系统及嵌入式数据库进行裁剪；第三步，文件融合中对数据组织方式进行设计；第四步，对嵌入式数据库与嵌入式操作系统融合的同时进行安全性设计；第五步，提出基于事务截止期的多粒度封锁机制，并进行仿真测试。本发明的基于嵌入式系统的数据管理平台构建方法，根据电力控制系统的需求，对嵌入式数据库与嵌入式操作系统融合进行相关的研究和设计，完成了文件管理的融合与缓存管理的融合。

技术领域

本发明涉及一种基于嵌入式系统的数据管理平台构建方法，属于计算机软硬件设计技术领域。

背景技术

嵌入式系统在电力系统中的应用有着悠久的历史，广泛的应用于仪表检测、集散控制（DCS）、数据采集、自动装置等领域；其中较为典型的是应用在数据采集和监控、微机保护、设备控制及能量计费等方面；在电力系统中存在着大量的数据，而随着电力控制设备的增加，所需处理的数据必然会急剧增长；如果仅仅依靠调度中心的数据库管理系统进行处理，必然加重调度中心的任务，并且各个终端如果都将数据传给主站，然后等待主站命令，必然大大降低系统实时性；不断发展的电力系统对于自身的经济运行、安全控制等方面提出了更为严格的要求；然而电力系统中的数据信息量不仅庞大，而且瞬息万变，为了更好的控制系统的运行，监控人员需要实时的获取相关信息，并根据这些信息做出正确的判断，采取相应的措施；这些应用与传统的应用有着不同的特征，一方面，需要处理大量的数据，另一方面，其应用活动（事务）有很强的时间性，即要求在规定的时间或一定的时间内处理完该事务；而且其处理的事务往往有一定的时效性；所以这种应用对数据库和实时处理两者的功能及特性均有需求，既要数据库处理大量数据，维护数据的一致性，又要实时处理这些数据；因此，急需嵌入式数据库管理系统的支持。随着数字信息技术和网络技术的高速发展，计算机的发展进入了后PC时代，嵌入式数据库和嵌入式操作系统作为嵌入式系统最重要的两部分；然而由于嵌入式数据库与嵌入式操作系统的分层次设计，势必存在一些功能上的冗余，两者可能会进行彼此功能的复制，这对资源紧缺的嵌入式系统来说无疑造成了资源的浪费；针对上述问题，本发明结合嵌入式系统在电力控制领域的应用，分析了嵌入式数据库与嵌入式操作系统冗余功能，对两者的融合进行了研究与设计。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种基于嵌入式系统的数据管理平台构建方法，根据电力控制系统的需求，对嵌入式数据库与嵌入式操作系统融合进行相关的研究和设计，完成了文件管理的融合与缓存管理的融合。

本发明的基于嵌入式系统的数据管理平台构建方法，所述方法包括以下步骤：

第一步，对目前嵌入式数据库与嵌入式操作系统的发展现状进行研究，并对嵌入式数据库与嵌入式操作系统融合的研究现状进行深入分析；

第二步，由于融合不可避免的带来软件复杂度的提高，针对电力控制系统的需求，对嵌入式系统操作系统及嵌入式数据库进行裁剪，使得融合后的系统不会因此而带来软件复杂度的提高；

第三步，文件融合中对数据组织方式进行设计，改进B+树索引机制并采用基于B+树索引字段的加密以此保证数据的安全；

第四步，电力系统对嵌入式系统要求有较高的实时性，特别是一些关键性的控制数据；同时，随着EI(Embedded Internet)技术的发展，安全性也越来越紧迫，对嵌入式数据库与嵌入式操作系统融合的同时进行安全性设计；安全性的引入不可避免的对实时性产生影响，在缓存融合中提出一个结合EOS缓冲区管理的基于优先级/截止期的缓冲区管理策略，并设计缓存的客体重用，既保证系统的实时性，又提高系统的安全性；

第五步，由于缓冲、文件等操作事务的多样性，在分析传统多粒度加锁机制运用于嵌入式环境中的不足以及电力系统中的事务性质的基础上，提出基于事务截止期的多粒度封锁机制，仿真测试表明本机制可减少事务冲突，降低事务错失率及事务重启率，提高事务并发性和实时性。