嵌入式數(shù)�(jù)�(kù)是嵌入到�(yīng)用程序中的輕量級(jí)�(shù)�(jù)�(kù),其操作具有定時(shí)限制的特性。它�嵌入式系�(tǒng)的重要組成部�,也成為�(duì)越來(lái)越多的�(gè)性化�(yīng)用開�(fā)和管理而采用的一種必不可少的有效手段。嵌入式�(shù)�(jù)�(kù)用途廣�,如用于消費(fèi)電子�(chǎn)�、移�(dòng)�(jì)算設(shè)備、企�(yè)�(shí)�(shí)管理�(yīng)�、網(wǎng)�(luò)存儲(chǔ)與管理以及各種專用設(shè)備,這一市場(chǎng)目前正處于高速增�(zhǎng)之中�
嵌入式系�(tǒng)在現(xiàn)代人的生活中隨處可見,其中軟件的比例越來(lái)越大,軟件開�(fā)的投入也越來(lái)越大�
隨著微電子技�(shù)和存�(chǔ)技�(shù)的不斷發(fā)�,嵌入式系統(tǒng)的內(nèi)存和各種存儲(chǔ)介質(zhì)容量都在不斷增加。這也就意味著嵌入式系�(tǒng)�(nèi)�(shù)�(jù)處理量會(huì)不斷增加,那么大量的�(shù)�(jù)如何處理問題變得�?,F(xiàn)�(shí)。人們不得不將原本在企業(yè)�(jí)�(yùn)用的�(fù)雜的�(shù)�(jù)�(kù)處理技�(shù)引入到嵌入式系統(tǒng)�(dāng)中去,應(yīng)用于嵌入式系�(tǒng)的數(shù)�(jù)�(kù)技�(shù)也就�(yīng)�(yùn)而生�
但是,事情總是比想象�(fù)�。在嵌入式的世界,無(wú)論是通訊�(lǐng)域的嵌入式設(shè)備還是其它領(lǐng)域中,各種中間環(huán)節(jié)逐漸�(shè)備化,成為獨(dú)立的相對(duì)封閉的系�(tǒng),對(duì)外留有接口。設(shè)備中�(shù)�(jù)種類和處理方法有一定的共同�(guī)律也有自己的特殊�(guī)�。這使得嵌入式�(shù)�(jù)�(kù)不能像企�(yè)�(jí)�(shù)�(jù)�(kù)那樣幾乎是一�(gè)解決方案走遍天下,而是有著很大的差異性。同�(shí),也為嵌入式�(shù)�(jù)�(kù)的合理運(yùn)用帶�(lái)了挑�(zhàn),這是嵌入式數(shù)�(jù)�(kù)差異化的一�(gè)基本原因�
隨著嵌入式系�(tǒng)的擴(kuò)�,嵌入式�(chǎn)品的開發(fā)不再像過(guò)去那樣幾�(gè)人就可以完成整�(gè)系統(tǒng)的開�(fā),需要更多的人組成團(tuán)�(duì)�(jìn)行合作。嵌入式軟件的需求分析和品質(zhì)管理也變得越�(lái)越復(fù)�,開�(fā)周期也逐漸拉長(zhǎng)。為了解決這些問題,引�(jìn)第三方成熟的中間件或解決方案也變得非常現(xiàn)�(shí)。的嵌入式數(shù)�(jù)�(kù)廠商也逐漸�(jìn)入了人們的視野。因?yàn)?,運(yùn)用成熟的嵌入式數(shù)�(jù)處理中間件可以降低開�(fā)成本、縮短開�(fā)周期,使開發(fā)者能�?qū)⒏嗟木Ψ旁跇I(yè)�(wù)邏輯的處理上,而不用花大把的金錢和精力�(lái)處理�(shù)�(jù),對(duì)整�(gè)社會(huì)的資源也是一種節(jié)��
嵌入式數(shù)�(jù)�(kù)的分類方法很多,可以按照嵌入的對(duì)象不同分為:軟件嵌入�(shù)�(jù)�(kù)、設(shè)備嵌入數(shù)�(jù)�(kù)、內(nèi)存數(shù)�(jù)�(kù)。也有人將它們粗略的分為:嵌入數(shù)�(jù)�(kù)、移�(dòng)�(shù)�(jù)�(kù)、小型的C/S�(jié)�(gòu)�(shù)�(jù)�(kù)等。筆者更偏向于按照下面的方式�(jìn)行劃分:
小型C/S�(shù)�(jù)�(kù)。這種�(shù)�(jù)�(kù)其實(shí)是企�(yè)�(jí)�(shù)�(jù)�(kù)的一�(gè)縮小版,縮小以后可以在一些實(shí)�(shí)性要求不高的�(shè)備內(nèi)�(yùn)�。它只和操作系統(tǒng)有關(guān),一般只能支持一些常見的移動(dòng)操作系統(tǒng),如,Linux和Windows CE系列�
面向軟件嵌入�(shù)�(jù)�(kù)。它將數(shù)�(jù)�(kù)作為組件嵌入到其他的軟件系統(tǒng)中。一般用在對(duì)�(shù)�(jù)�(kù)的安全�、穩(wěn)定性和速度要求比較高的系統(tǒng)�。這種�(jié)�(gòu)資源消耗低,最終用戶不用維�(hù)�(shù)�(jù)�(kù),甚至感受不到數(shù)�(jù)的存��
面向�(shè)備嵌入數(shù)�(jù)�(kù)。它將關(guān)系型�(shù)�(jù)�(kù)嵌入到設(shè)備當(dāng)中去,作為設(shè)備數(shù)�(jù)處理的核心組件。這種�(chǎng)合要求數(shù)�(jù)�(kù)有很高的�(shí)�(shí)性和�(wěn)定�,一般運(yùn)行在�(shí)�(shí)性非常高的操作系�(tǒng)�(dāng)�。為了達(dá)到這些要求有的廠商采用�(guān)系型的數(shù)�(jù)�(jié)�(gòu),有的采用非�(guān)系型的數(shù)�(jù)�(jié)�(gòu)。有�(shí)候甚至直接和硬件打交道。當(dāng)�,這種�(jié)�(gòu)在實(shí)�(shí)性要求不高的移動(dòng)�(chǎng)合更能夠勝任�
�(nèi)存數(shù)�(jù)�(kù)。數(shù)�(jù)�(kù)直接在內(nèi)存內(nèi)�(yùn)�,數(shù)�(jù)處理更加高�,不�(guò)安全性等方面需要額外的手段�(lái)保障�
�(dāng)�,相同類型的嵌入式數(shù)�(jù)�(kù)肯定�(huì)有很多不同的版本。如,Empress具有上述所有種類的嵌入式數(shù)�(jù)�(kù),且每種都有很多版本,就在一年前剛剛針對(duì)日本市場(chǎng)比較特殊的操作系�(tǒng)iTRON開發(fā)了一�(gè)專用的嵌入式�(shù)�(jù)�(kù)版本�
按照馬克思的哲學(xué)理論,事物發(fā)展的�(jìn)程可以用螺旋式上升來(lái)描述。嵌入式�(shù)�(jù)�(kù)和我們現(xiàn)在常見的企業(yè)�(jí)�(shù)�(jù)�(kù)的基本關(guān)系也是一�(gè)螺旋上升式的�(guān)�。雖然,從名字上�,二者有著太多的相似性,但卻有著本質(zhì)的根本性的區(qū)�。外在的形式的相似�,并不能代表二者的�(shí)�(xiàn)方式和運(yùn)用方式的相似。恰恰相反,嵌入式數(shù)�(jù)�(kù)的實(shí)�(xiàn)和運(yùn)用方式和企業(yè)�(jí)的數(shù)�(jù)�(kù)有著很大的區(qū)��
在國(guó)外,嵌入式數(shù)�(jù)�(kù)已經(jīng)�(fā)展了30多年,典型的代表是Empress嵌入式數(shù)�(jù)�(kù)。它的特�(diǎn)也基本代表了�(xiàn)階段嵌入式實(shí)�(shí)�(shù)�(jù)�(kù)的基本特�(diǎn)。下面就介紹一下Empress嵌入式數(shù)�(jù)�(kù)所具有的區(qū)別于企業(yè)�(jí)�(shù)�(jù)�(kù)的幾�(gè)主要特點(diǎn)�
嵌入�是嵌入式�(shù)�(jù)�(kù)的基本特�。嵌入式�(shù)�(jù)�(kù)不僅可以嵌入到其他的軟件�(dāng)�,也可以嵌入到硬件設(shè)備當(dāng)�。Empress的方法之一就是使數(shù)�(jù)�(kù)以組件的形式存在,并�(fā)布給客戶,客戶只需要像�(diào)用自己定義的函數(shù)那樣�(diào)用相�(yīng)的函�(shù)就可以創(chuàng)建表、插入刪除數(shù)�(jù)等常�(guī)的數(shù)�(jù)�(kù)操作??蛻粼谧约旱漠a(chǎn)品發(fā)布時(shí),可以將Empress�(shù)�(jù)�(kù)編譯到自己的�(chǎn)品內(nèi),變成自己產(chǎn)品的一部分,最終用戶是感受不到�(shù)�(jù)�(kù)的存在的,也不用特意去維�(hù)�(shù)�(jù)�(kù)�
�(shí)�(shí)�和嵌入性是分不開的。只有具有了嵌入性的�(shù)�(jù)�(kù)才能夠時(shí)間得到系�(tǒng)的資�,對(duì)系統(tǒng)的請(qǐng)求在�(shí)間內(nèi)做出響應(yīng)。但�,并不是具有嵌入性就一定具有實(shí)�(shí)性。要想嵌入式�(shù)�(jù)�(kù)具有很好的實(shí)�(shí)�,必須做很多額外的工作。比如:Empress�(shí)�(shí)�(shù)�(jù)�(kù)將嵌入性和高速的�(shù)�(jù)引擎、定�(shí)功能以及防斷片處理等措施整合在一起來(lái)保證最基本的實(shí)�(shí)�。當(dāng)�,不同的�(chǎng)合實(shí)�(shí)性要求比較高�(shí),除了軟件的�(shí)�(shí)性外,硬件的�(shí)�(shí)性也是必須的,具體情況需要有具體和切�(shí)的解決方�,不能一概而論�
移動(dòng)�是目前在�(guó)�(nèi)提的比較多的一�(gè)�(shuō)�,這和目前�(guó)�(nèi)移動(dòng)�(shè)備的大規(guī)模應(yīng)用有�(guān)??梢赃@么說(shuō),具有嵌入性的�(shù)�(jù)�(kù)一定具有比較好的移�(dòng)性,但是具有比較好的移動(dòng)性的�(shù)�(jù)�(kù),不一定具有嵌入�。比�,一�(gè)小型的C/S�(jié)�(gòu)的數(shù)�(jù)�(kù)也可以運(yùn)用在移動(dòng)�(shè)備上,而具有移�(dòng)�。但這�(gè)�(shù)�(jù)�(kù)本身是一�(gè)�(dú)立存在的�(shí)�,需要額外的�(yùn)行資�,本�(zhì)上講和企�(yè)�(jí)�(shù)�(jù)�(kù)區(qū)別不�。所以不具有嵌入�,也基本上不具備�(shí)�(shí)性。Empress是的嵌入式實(shí)�(shí)�(shù)�(jù)�(kù),毫�(wú)疑問也是非常的移�(dòng)�(shù)�(jù)�(kù)�
伸縮�在嵌入式�(chǎng)合顯得尤為重要。首先嵌入式�(chǎng)合硬件和軟件的平�(tái)都是千差�(wàn)�,基本都是客戶根�(jù)需要自己選擇的�(jié)��
所以嵌入式�(chǎng)合的�(shù)�(jù)�(kù)必須能夠支持非常多的平臺(tái),如Empress目前支持6000多種平臺(tái)。同�(shí),數(shù)�(jù)存儲(chǔ)要支持常見的存儲(chǔ)�(shè)�,如CF/Flash/HD等。多�(jìn)程和多線程是必備�,現(xiàn)在的嵌入式系�(tǒng)已經(jīng)�(yuǎn)�(yuǎn)不是�(dāng)初的�(jiǎn)單的編程,代碼量增大,功能日益復(fù)雜,所以必然要支持多線程和多�(jìn)�。C/C++和SQL接口的支持也是必備的,作為數(shù)�(jù)�(kù)�(dāng)然要有大家熟悉的SQL,但同時(shí)不要忘記嵌入式場(chǎng)合用的最多的�(biāo)�(zhǔn)的C/C++接口。某種程度上�(shuō),嵌入式�(chǎng)合的�(shù)�(jù)比企�(yè)�(jí)�(yīng)用的�(shù)�(jù)還要�(fù)�,所以要支持各種類型的數(shù)�(jù),如多媒體數(shù)�(jù)和空間數(shù)�(jù)�,要支持各種�(shù)�(jù)�(jié)�(gòu),除了傳�(tǒng)的關(guān)系型,還要能處理樹狀�(jié)�(gòu)和網(wǎng)狀�(jié)�(gòu)�
�(dāng)�,肯定要具備企業(yè)�(jí)�(shù)�(jù)�(kù)所具有的一些共性。比�,一致性是�(shù)�(jù)�(kù)所必需的特性。通過(guò)事務(wù)、鎖功能和數(shù)�(jù)同步等多種技�(shù)保證�(shù)�(jù)�(kù)�(nèi)的各�(gè)表內(nèi)的數(shù)�(jù)的一致�,同�(shí)也保證數(shù)�(jù)�(kù)和其他同步或鏡像�(shù)�(jù)�(kù)�(nèi)�(shù)�(jù)的一致�。安全性也是必不可少的。在保證物理信息本身的安全的同時(shí),也要保證用戶私有信息的安全�
嵌入式數(shù)�(jù)�(kù)包含的構(gòu)件很多,不過(guò)大部分嵌入式�(shù)�(jù)�(kù)包含的構(gòu)件差別是不大�,以Empress嵌入式數(shù)�(jù)�(kù)為例包括以下一些構(gòu)��
用戶接口�(jí)�(gòu)�。這些�(gòu)件主要是方便用戶�(duì)�(shù)�(jù)�(kù)�(jìn)行操作和訪問。如,標(biāo)�(zhǔn)的C�(yǔ)言�(yīng)用程序接�(C KERNEL API);�(biāo)�(zhǔn)的SQL�(yǔ)�(EMBEDDED SQL);JDBC/ODBC接口;�(shù)�(jù)流處�(Data Streaming)、網(wǎng)�(luò)處理(Embedded Network API)以及�(shù)�(jù)恢復(fù)處理(Data Recovery API)��
�(yīng)用級(jí)�(gòu)件。該部分的構(gòu)件包括一些主要應(yīng)用所必需的構(gòu)�,當(dāng)然隨著應(yīng)用的不同,構(gòu)件也是可以裁剪和添加��
引擎�(jí)�(gòu)件。主要包含事�(wù)處理(Transaction)、索�(Index)、多�(jìn)�/多任�(wù)(Multi Proc/Task Access)、可配置�(shù)�(jù)�(kù)�(nèi)�(Configurable Database Kernel)、斷電恢�(fù)管理(Power Down Recovery)和存�(chǔ)介質(zhì)引擎(Storage Engine)。但具體的Empress�(chǎn)品中�(yuǎn)不止這么��
嵌入式數(shù)�(jù)�(kù)在國(guó)外發(fā)展已�30多年的歷�,在�(guó)�(nèi)最近幾年才有了重視。在�(guó)�(nèi)外市�(chǎng)上近幾年比較活躍并且越來(lái)越受到廣泛重視和�(yīng)用的是商用級(jí)嵌入式實(shí)�(shí)�(shù)�(jù)�(kù)系統(tǒng)�
�(dāng)前主流的嵌入式數(shù)�(jù)�(kù),具有支持多�(gè)平臺(tái)、面向多種開�(fā)�(yǔ)言、具有多�(gè)靈活的接口等特點(diǎn),主流的嵌入式數(shù)�(jù)�(kù)有:Oracle 公司� Berkeley DB、Sysbase Adaptive Server Anywhere、Linter 以及SQLite �,國(guó)�(nèi)的科研機(jī)�(gòu)也積極開展這方面的研究并推出了自己的產(chǎn)�,主要有方舟公司的Noahbase,人大金�(cāng)Kingbase ,以及華中科技大學(xué)ARTs-EDB�
嵌入式數(shù)�(jù)�(kù)在國(guó)外已�(jīng)�30年的歷史,應(yīng)用領(lǐng)域也非常廣泛,下面僅�(jié)合Empress嵌入式數(shù)�(jù)�(kù)的部分應(yīng)�,介紹一些大家感興趣的領(lǐng)��
�(wǎng)�(luò)通訊 :隨著互�(lián)�(wǎng)的發(fā)�,網(wǎng)�(luò)越來(lái)越普�,網(wǎng)�(luò)�(shè)備的處理能力越來(lái)越強(qiáng)、各種要求也越來(lái)越高,運(yùn)用嵌入式�(shù)�(jù)�(kù)也成了必然趨�(shì)。我們現(xiàn)在日常見到的很多�(wǎng)�(luò)�(shè)備和系統(tǒng)都已�(jīng)使用了嵌入式�(shù)�(jù)�(kù)。Empress在一些企�(yè)�(nèi)部互�(lián)�(wǎng)裝置、網(wǎng)�(luò)傳輸?shù)姆植际焦芾硌b�、語(yǔ)音郵件追蹤系�(tǒng)、VoIP交換�(jī)、路由器、基站控制器等系�(tǒng)中都有應(yīng)用�
消費(fèi)類電� :目前在中國(guó)消費(fèi)類電子比較火�,它包含的范圍也非常�。如:�(gè)人消�(fèi)相關(guān)的PND、移�(dòng)電話、PDA、SmartPhone、數(shù)碼產(chǎn)品等;信息家電和智能辦公相關(guān)的機(jī)頂盒、家用多媒體�、互�(lián)�(wǎng)電視接收裝置、打印機(jī)、一體機(jī)�;還有汽車電子�。在歐美和日本Empress不僅在這些方面已經(jīng)有不少的成功�(yīng)用和技�(shù)積累,還正在和亞太的一些著名廠商積極展開新的合作和研發(fā),目前已�(jīng)取得�(shí)�(zhì)性的成果�
�(yī)療領(lǐng)� :北美和歐洲的一些著名的廠商利用Empress的數(shù)�(jù)�(kù)開發(fā)�(guò)完整的電子病歷系�(tǒng),同�(shí)將數(shù)�(jù)�(kù)嵌入到醫(yī)療器械當(dāng)�。如,血液分析裝�、乳癌的檢測(cè)裝置、醫(yī)�(xué)圖像裝置�。這樣�(yī)療系�(tǒng)的各�(gè)�(huán)節(jié)可以�(wú)縫地和各種醫(yī)療設(shè)備�(jìn)行數(shù)�(jù)交流,并輕松地處理這些�(shè)備送過(guò)�(lái)的數(shù)�(jù)信息,在必要的時(shí)候共享給有權(quán)限查看的用戶�
軍事�(shè)備和系統(tǒng) :一些著名的軍事�(jī)�(gòu)和全球著名的武器生產(chǎn)商將Empress�(shù)�(jù)�(kù)�(yùn)用到他們的系統(tǒng)控制裝置、戰(zhàn)士武�、軍艦裝�、火箭和�(dǎo)彈裝置中。這些�(chǎng)合用的數(shù)�(jù)�(kù)有很多的安全�(shè)定和特化�(shè)�,基本上�(yán)格按照每�(gè)客戶的技�(shù)�(biāo)�(zhǔn)的要求來(lái)特化引擎�(jí)�(gòu)件。具體的�(yīng)用級(jí)的構(gòu)件由客戶自己完成�
地理信息系統(tǒng) :地理信息包括的范圍很廣,在�(guó)外地理信息系�(tǒng)已經(jīng)�(fā)展了很多年,�(guó)�(nèi)這幾年也逐漸加大�(duì)地理信息系統(tǒng)方面的投�。Empress在地理信息系�(tǒng)方面的應(yīng)用非常廣�。如,空間數(shù)�(jù)分析系統(tǒng)、衛(wèi)星天氣數(shù)�(jù)、龍卷風(fēng)和颶�(fēng)�(jiān)控及�(yù)�(cè)、大氣研究監(jiān)�(cè)裝置、天氣數(shù)�(jù)�(jiān)�(cè)、相�(guān)�(wèi)星氣象和海洋�(shù)�(jù)的采集裝�、導(dǎo)航系�(tǒng)等等。幾乎涉及到地理信息的方方面��
工業(yè)控制 :工�(yè)控制的一�(gè)基本方式是一�(gè)反饋的閉�(huán)或半閉環(huán)的控制方�。隨著工�(yè)控制技�(shù)的發(fā)�,簡(jiǎn)單的�(shù)�(jù)采集方式和反饋方式基本上很難滿足要求。采用Empress嵌入式數(shù)�(jù)�(kù)即能夠�(jìn)行高速的�(shù)�(jù)采集,也能夠快速的反饋。正�?yàn)槿绱耍谝恍┖穗娬颈O(jiān)控裝�、化�(xué)工廠系統(tǒng)�(jiān)控裝�、電話制造系�(tǒng)�(jiān)控裝�、汽車引擎監(jiān)控裝置及工業(yè)�(jí)�(jī)器人中有廣泛�(yīng)��
空間探索 :一些全球著名的�(jī)�(gòu)將Empress用在一些著名的空間探索裝置中,如大家熟知的一些太�(yáng)系內(nèi)行星的探�(cè)器等�
�(dāng)�,嵌入式�(shù)�(jù)�(kù)的應(yīng)用應(yīng)該遠(yuǎn)不止這么�,不�(guò)筆者只能結(jié)合自己的�(jīng)�(yàn)向大家介紹一些我了解的,同時(shí)也是�(guān)注比較多的領(lǐng)��
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