组件技术及其在嵌入式系统设计中的应用.pdf

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1、组件技术及其在嵌入式系统设计中的应用12许宪成杨存祥（1.广东外语外贸大学信息科学技术学院广州5104202.郑州轻工业学院郑州450002)摘要：首先描述了组件产生的技术背景，带来的重大影响和目前的研究情况。讨论了将组件技术应用于嵌入式系统开发的必要性，接着分析了为支持这种新的开发技术，需要引入新的嵌入式操作系统体系结构。最后以一个实例来展示基于组件的嵌入式系统开发。关键词：组件嵌入式系统体系结构微内核文章编号：********文献标识码：A中图分类号：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组件技术分析1.1组件技术产生背景为了满足人们对于软件生产率、可靠性、易维护性、易管理等方面的更高、更快、更强的迫切需求，研究人员不仅引入了软件工程的概念，而且也引入了面向对象这种不同于传统软件开发的新的开发思维，并且将它应用于软件生命周期的各个阶段―从分析到编码。它被认为是解决“软件危机”的最佳对策。但随着互联网应用时代的到来，

5、应用需求的不断提[1]高以及应用系统的日趋复杂化，人们发现这种传统的面向对象技术已经不能满足需求了，主要原因有：从抽象程度来看，面向对象技术已经达到类级重用，但重用粒度太小，不能解决异构互操作问题和效率更高的重用。而组件是对传统面向对象技术的扩展，将抽象程度提高到了更高的层次。它是对一组相关类的组合进行封装，并代表完成一个或多个功能的特定服务。此外，组件不仅仅是对代码的封装，它也可以对软件体系结构、测试用例、设计文档、分析文档和领域知识等进行封装。因此，从这个意义上来讲，组件本身具有更广泛的含义，也具有更灵活的重用粒度。1.

6、2组件技术产生的重要影响[2]网络时代的基础技术将有如下发展：（1）应用重点将由基于桌面的应用转移到基于网络的应用；（2）操作系统技术发展趋势将由面向桌面的系统转移到面向网络的系统；（3）网络编程技术将由面向对象编程发展为面向组件编程。组件技术的运用将促进网络应用模型的改变。Web服务平台将成为下一代的因特网计算模型，其主要特征：应用软件将由包含自描述信息（元数据）的组件组成；系统根据组件的自描述信息动态生成中间件，建立用户与组件的联系管道，实现组件的自动加载；组件可以通过网络获得，可以独立升级。网络环境下以组件化软件为基础

7、的“客户－中间件－服务器”三层结构可以很好地解决分布式处理、信息安全、软件升级、软件产业化等技术和工程方面的问题。基于组件的软件开发将成为社会化的软件开发方法，它使得开发者可以将不同语言、不同开发商提供的组件组合在一起构造新的软件系统。因此，方便地解决了开发异构系统、分布式系统等复杂系统时带来的种种1难题。问题域传统应用软件的开发一般包括需求分析、设计、编码、调试、测试和维护等阶段，但基于组件[3]的软件开发过程却与此不同，如图1。用户软件设计者领域专家在需求分析阶段，除了需要考虑系统的功能性需求分析和非功能性需求外，还必须

8、从基于组件技术的角度需求模型出发，发现并抽取出系统中的共性部分和可变部体系结构设计分，从而形成领域通用组件和专用组件。体系结构设计阶段将在前面工作的基础上建立各个组件以基于组件的软件框及组件之间的联系。然后软件设计者通过组件库或组件获得定制领域通用组件或定制领域专用组件来获得系统所需的组件