內存數據庫技術在嵌入式控制系統中的應用研究

馮文飛 毛洪川 韓潔 徐聰

摘要：論文通過分析嵌入式控制系統的數據管理需求，利用內存數據庫實時性強、磁盤數據庫安全性高的特點，在對內存數據庫的數據結構、并發控制算法和查詢處理算法進行優化設計和仿真驗證的基礎上，提出了內存數據庫管理實時數據、磁盤數據庫管理記錄數據的整體數據管理解決方案。本文所建立的數據管理模型和內存數據庫模型也可推廣至類似系統應用中。

關鍵詞：內存數據庫（MMDB）；關系型磁盤數據庫（DRDB）；并發控制算法；查詢優化算法

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）05-0127-03

1 引言

磁盤數據庫（DRDB，Disk-Resident Database）系統，數據存放在外部存儲器（如磁盤、FLASH盤等裝置）上進行管理，使用時數據的存取操作需通過緩沖區調度和I/O操作實現，可能會造成頻繁地訪問外部存儲器操作，會由于應用場景不同引起同樣的事務處理時間的不確定，較難滿足系統實時性要求較高的應用需求。但數據存儲于外部存儲器上，安全性較高，數據恢復機制成熟、可靠。

內存數據庫，也稱為主存數據庫（MMDB，Main Memory Database）是數據庫技術的發展的新成果，其解決方案是“近乎于”將整個數據庫放在內存里，重新設計其數據結構、查詢處理算法、并發控制算法和數據恢復算法，以期更有效地利用CPU 和內存[1]。與傳統DRDB相比， MMDB的數據存取和事務處理均為內存讀寫，無需 I/O操作，其速度遠遠快于磁盤讀寫速度，且同一事務處理的時間確定性很高，可滿足對實時性要求較高的系統應用需求。……