組件技術(shù)及其在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用.pdf

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1、組件技術(shù)及其在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用12許憲成楊存祥（1.廣東外語外貿(mào)大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院廣州5104202.鄭州輕工業(yè)學(xué)院鄭州450002)摘要：首先描述了組件產(chǎn)生的技術(shù)背景，帶來的重大影響和目前的研究情況。討論了將組件技術(shù)應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的必要性，接著分析了為支持這種新的開發(fā)技術(shù)，需要引入新的嵌入式操作系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)。最后以一個實例來展示基于組件的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)。關(guān)鍵詞：組件嵌入式系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)微內(nèi)核文章編號：********文獻標(biāo)識碼：A中圖分類號：TP391ApplyingSoftwareComponentTechn

2、ologyintoEmbeddedSystemDesign12XuXianchengYangCunxiang(1.SchoolofInformatics,GuangdongUniversityofForeignStudies,Guangzhou,510420,China2.ZhengzhouUniversityoflightIndustry,Zhenzhou,450002,China)Abstract：Thispaperdescribesthebackgroundofsoftwarecomponenttechnology,i

3、tssignificanceandthecurrentresearchstatus.Thenecessityofapplyingthistechnologyintoembeddedsystemsisalsodiscussed.Thenitarguesthatnewembeddedoperatingsystemarchitecturemustbeintroducedinordertosupportthisnewtechnology.Finallyacasestudyisgiventodemonstratehowacompone

4、ntbasedembeddedsystemisdeveloped.Keywords:SoftwareComponent;EmbeddedSystem;Architecture;TinyKernel1組件技術(shù)分析1.1組件技術(shù)產(chǎn)生背景為了滿足人們對于軟件生產(chǎn)率、可靠性、易維護性、易管理等方面的更高、更快、更強的迫切需求，研究人員不僅引入了軟件工程的概念，而且也引入了面向?qū)ο筮@種不同于傳統(tǒng)軟件開發(fā)的新的開發(fā)思維，并且將它應(yīng)用于軟件生命周期的各個階段―從分析到編碼。它被認(rèn)為是解決“軟件危機”的最佳對策。但隨著互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用時代的到來，

5、應(yīng)用需求的不斷提[1]高以及應(yīng)用系統(tǒng)的日趨復(fù)雜化，人們發(fā)現(xiàn)這種傳統(tǒng)的面向?qū)ο蠹夹g(shù)已經(jīng)不能滿足需求了，主要原因有：從抽象程度來看，面向?qū)ο蠹夹g(shù)已經(jīng)達到類級重用，但重用粒度太小，不能解決異構(gòu)互操作問題和效率更高的重用。而組件是對傳統(tǒng)面向?qū)ο蠹夹g(shù)的擴展，將抽象程度提高到了更高的層次。它是對一組相關(guān)類的組合進行封裝，并代表完成一個或多個功能的特定服務(wù)。此外，組件不僅僅是對代碼的封裝，它也可以對軟件體系結(jié)構(gòu)、測試用例、設(shè)計文檔、分析文檔和領(lǐng)域知識等進行封裝。因此，從這個意義上來講，組件本身具有更廣泛的含義，也具有更靈活的重用粒度。1.

6、2組件技術(shù)產(chǎn)生的重要影響[2]網(wǎng)絡(luò)時代的基礎(chǔ)技術(shù)將有如下發(fā)展：（1）應(yīng)用重點將由基于桌面的應(yīng)用轉(zhuǎn)移到基于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用；（2）操作系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展趨勢將由面向桌面的系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到面向網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)；（3）網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)將由面向?qū)ο缶幊贪l(fā)展為面向組件編程。組件技術(shù)的運用將促進網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模型的改變。Web服務(wù)平臺將成為下一代的因特網(wǎng)計算模型，其主要特征：應(yīng)用軟件將由包含自描述信息（元數(shù)據(jù)）的組件組成；系統(tǒng)根據(jù)組件的自描述信息動態(tài)生成中間件，建立用戶與組件的聯(lián)系管道，實現(xiàn)組件的自動加載；組件可以通過網(wǎng)絡(luò)獲得，可以獨立升級。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下以組件化軟件為基礎(chǔ)

7、的“客戶－中間件－服務(wù)器”三層結(jié)構(gòu)可以很好地解決分布式處理、信息安全、軟件升級、軟件產(chǎn)業(yè)化等技術(shù)和工程方面的問題?；诮M件的軟件開發(fā)將成為社會化的軟件開發(fā)方法，它使得開發(fā)者可以將不同語言、不同開發(fā)商提供的組件組合在一起構(gòu)造新的軟件系統(tǒng)。因此，方便地解決了開發(fā)異構(gòu)系統(tǒng)、分布式系統(tǒng)等復(fù)雜系統(tǒng)時帶來的種種1難題。問題域傳統(tǒng)應(yīng)用軟件的開發(fā)一般包括需求分析、設(shè)計、編碼、調(diào)試、測試和維護等階段，但基于組件[3]的軟件開發(fā)過程卻與此不同，如圖1。用戶軟件設(shè)計者領(lǐng)域?qū)＜以谛枨蠓治鲭A段，除了需要考慮系統(tǒng)的功能性需求分析和非功能性需求外，還必須

8、從基于組件技術(shù)的角度需求模型出發(fā)，發(fā)現(xiàn)并抽取出系統(tǒng)中的共性部分和可變部體系結(jié)構(gòu)設(shè)計分，從而形成領(lǐng)域通用組件和專用組件。體系結(jié)構(gòu)設(shè)計階段將在前面工作的基礎(chǔ)上建立各個組件以基于組件的軟件框及組件之間的聯(lián)系。然后軟件設(shè)計者通過組件庫或組件獲得定制領(lǐng)域通用組件或定制領(lǐng)域?qū)Ｓ媒M件來獲得系統(tǒng)所需的組件