随着中国航天技术的不断发展,星载嵌入式计算机的系统功能日益复杂,执行的任务形式和种类越来越多样,在计算和存储资源受限的背景下,如何对其存储的数据进行高效的分析和管理成为了新的挑战。SQLite数据库是一种直接嵌入到应用程序中、零配置、轻量、高效的软件,能够很好地解决单一文件系统对大量数据的统计分析能力不足的问题,有效降低应用开发的复杂度,提高应用程序的性能和稳定性。本论文以实际项目需求为背景,结合星载嵌入式计算机资源受限的情况,将SQLite数据库移植到星载嵌入式实时操作系统Space OS2上,成功运行于火星车计算机上,并针对SQLite进行了性能优化设计。本文深入分析了SQLite数据库的体系结构和SQL执行流程,以及Space OS2操作系统的内核结构与YAFFS2文件系统的底层实现。根据软件移植理论,给出了SQLite数据库在Space OS2操作系统上的移植方法,具体包括替换内存分配系统,替换互斥信号量系统,重新配置并实现虚拟文件系统这三方面。成功将SQLite数据库移植到Space OS2操作系统上,并在火星车计算机上正常运行,通过实验测试验证了移植方法的正确性和有效性。本文还对SQLite进行了性能优化。提出了一种类似SQLite的数据库引擎SQLKV,它采用了基于LSM树的数据结构,同时保留了SQLite的接口。通过SQLite接口,SQL-KV可以被现有的应用程序使用,而不需要任何修改。使用SQL-to-KV编译器可以解决语义不匹配问题,将SQL语句高效地转换为K/V操作。协调读缓存可以有效管理内存碎片,减小前端SQLite语句和后端数据组织之间的数据管理差异,将查询结果缓存起来,提高热点数据查询性能。针对星载嵌入式计算机内存资源受限的问题,重新设计元数据管理方案,来降低对内存的需求。实验表明,SQL-KV的写性能最高可达到SQLite的6.9倍,读性能最高可达到SQLite的7.7倍。