基于BerkeleyDB的嵌入式无线微型服务器

　　0 前言

　　随着Internet的日益普及，信息共享程度的不断提高，各种以单片机应用系统为中心的小型嵌入式设备纷纷接入互联网，成为信息化发展的趋势。这种嵌入式系统与Internet技术相结合形成的嵌入式Internet技术具有广阔的应用前景。目前已经应用到了很多领域，如控制系统，工业自动化和信息家电等[1]。本文探讨的基于嵌入式数据库Berkeley DB的无线嵌入式Web服务器旨在实现通过无线方式实现对接入Internet只能设备的有效管理和控制。

　　1 系统结构设计

　　本系统的核心设计思想就是通过无线收发芯片将嵌入式Web服务器与外界连接起来，并通过嵌入式数据库Berkeley DB进行管理，实现数据的采集和控制信息的发送接收。

　　当远程用户通过Internet登陆嵌入Web服务器时，S3C2410X接收页面中的指令启动无线收发模块，接收周围无线设备发送的数据，并进入嵌入式 数据库进行缓存，通过动态网页技术把这些数据形成Web页面展示给远程用户。当远程用户通过Web页面发布相关指令时，S3C2410X通过 Internet获取指令信息，然后交给无线收发芯片nRF903进行发送。智能设备接收指令后做出响应，这样智能设备就接入了Internet.

　　2 关于ARM 和Berkeley DB

　　ARM，是一个公司，也是一种处理器的通称，还可以认为是一种技术名字。ARM处理器的三大特点是：耗电少功能强，16位/32位双指令集和众多合 作伙伴。本文中使用的是以arm为核心的ARM9。本文使用的系统硬件平台采用Samsung公司的处理器S3C2410X。该处理器内部集成了ARM公 司的ARM920T处理器核的32位微控制器，资源丰富，带独立的16KB的指令Cache和16KB数据Cache，LCD控制器，RAM控制器，NAND闪存控制器，3路UART，4路DMA，4路带PWM的Timer，并行I/O口，8路10位ADC，Touch Screen接口，I2C接口，I2S接口，2个USB接口控制器，2路SPI，主频最高 可达203MHz。在处理器丰富资源的基础上，还进行了相关的配置和扩展，平台配置了8MB 16位的Flash和16MB 32位的SDRAM。通过以太网控制器芯片DM9000E扩展了一个网口，另外引出了一个HOST USB接口。

　　Berkeley DB是Sleepycat软件公司开发的一款健壮的，高速的工业级开源式嵌入式数据库系统其对于需快速，可扩展，可靠的嵌入式数据库管理的应用是一个理想的选择。它本身仅300KB，却能管理多达256TB的数据。Berkeley DB可根据不同的应用，配置不同的环境，以支持相应的功能需求。作为嵌入式数据库系统，Berkeley DB有许多独特的优势。首先，由于应用程序和数据库管理系统运行在相同的进程空间中，进行数据操作时可以避免烦琐的进程间通信，因此耗费在通信上的开销自然就降到了极低的程度。其次，Berkeley DB使用简单的函数调用接口来完成所有的数据库操作，这样就避免了对SQL语言进行解析和处理所需的开销。与常用的数据库管理系统有所不同，在 Berkeley DB中并没有数据库服务器的概念，应用程序不需要事先同数据库服务建立起网络连接，而是通过内嵌在程序中的Berkeley DB函数库来完成对数据的保存，查询，修改和删除等操作。Berkeley DB 对任何存入的数据都是按原样直接存储到数据文件中去，无论其是二进制数据流还是ASCII或Unicode等编码的文本。Berkeley DB提供了四种存储数据的模式：Btree,Hash,Queue和Recno。在打开数据库的时候，要指定一种存储模式[2]。