上海论文网提供毕业论文和发表论文,专业服务20年。

基于对象模型操作系统的软件总线的设计与实现

  • 论文价格:150
  • 用途: 硕士毕业论文 Master Thesis
  • 作者:上海论文网
  • 点击次数:1
  • 论文字数:49552
  • 论文编号:el2021122818000127977
  • 日期:2021-12-28
  • 来源:上海论文网

计算机操作系统论文哪里有?本文得到下列研究成果和结论:(1)介绍了对象总线设计与实现的研发背景,研究的目的和意义,分析了相关的国内外研究现状以及各自设计上的优缺点。设计出了解决硬件结构的多样化、操作系统的复杂性和通信平台的差异化问题的具有可扩展、易交互、高效率、构件化等特性的对象总线。(2)深入解析了对象总线需求,对其系统功能性需求和非功能性需求都进行了重点分析,并以这些需求作为整个对象总线设计与实现的指导。


第 1 章  绪论


1.3  国内外相关领域研究现状

1.3.1  国内外研究现状

随着分布式计算技术的兴起,硬件环境、软件系统的多样化带来的问题也日益增多,为了解决分布式处理环境(DCE)中的硬件和软件系统互联的问题[11],对象管理组织(OMG)提出了一种解决方案:公共对象请求代理体系结构(CORBA,Common Object Request Broker Architecture)。使用标准协议 IIOP[12],来自任何供应商的基于 CORBA 的程序,几乎可以在任何计算机、操作系统、编程语言和网络上,与几乎任何其他计算机上的相同或其他供应商的基于 CORBA 的程序进行互操作[13]。

其中,对象请求代理 ORB(Object Request Broker),是  CORBA  模型的核心,该软件组件用于处理客户程序和远程对象间的消息传递[15]。其突出的特点是 ORB 的对象即可充当客户也可充当服务器。通过 ORB,不论服务器是在同一机器上还是通过一个网络访问,  一个客户可以很简单地使用服务器对象的方法[16]。ORB  截获调用然后负责找到一个对象实现这个请求,传递参数和方法,最后返回结果[17]。客户不需要知道对象在什么位置,是用那种语言实现的,它所处的操作系统以及其它和对象接口无关的东西。

运行时环境(RTE)位于 AUTOSAR 架构中的中间层[20],向软件组件间以及软件组件和基础软件组件间提供通信服务,使软件组件可以独立于网络拓扑独立设计和开发[21]。RTE 是 AUTOSAR  ECU 体系结构中的核心连接元素[22]。它实现了虚拟功能总线的接口,以实现任何种类的 AUTOSAR 软件组件之间的交互[23]。事实上运行时环境是为一个特定的 ECU 提供了虚拟功能总线(VFB)虚拟概念的实际表示。虚拟功能总线是一种组件互连概念,它严格地将应用程序开发和建模领域与基础结构分开。它提供了可以由任何现有的 AUTOSAR 软件组件使用的通用通信服务。尽管这些服务中的任何一个都是虚拟的,但是它们将在以后的开发阶段中映射到特定于底层硬件基础结构的实际实现的方法。

计算机操作系统论文怎么写


第 3 章  对象总线的设计


3.1  对象总线的整体功能设计

通过上节的对象总线的需求分析,可以知道本项目的主要功能是为对象操作系统提供对象间的定位和信息交流的能力。考虑到实现的三大基础功能:通信功能、缓存功能以及对象总线的记录功能,以及它们需要相互协作为上层的实现提供服务,所以对象总线采用分层的功能设计

上层的功能是对象总线向对象操作系统提供服务的功能,这些功能的实现都需要底层的多个功能一起提供支持。

从模块划分的角度,对象总线的所有功能按照主要依赖的基础功能的类别都能够被划分到记录模块、通信模块以及缓存模块三大模块。

在完成对对象总线的总体功能设计后,接下来将要针对对象总线的结构进行设计。对象总线的结构设计是对对象总线总体进行抽象,为对象总线各个部分的实现提供相应的指导和思路。它会将对象总线的功能划归到对象总线的结构的那些构件当中去,然后描述各个构件之间的联系、相互作用、约束等内容。对象结构设计体现了对象总线的软件功能和结构之间的对应关系,从而为对象总线的整体设计决策提供一些支持。


第 5 章  对象总线的功能测试


5.2  测试内容

程序创建对象总线,然后模拟构建一些对象和信息,通过外部的一些操作,用于测试的下列功能:

(1)记录模块功能:包括对象总线的初始化、对象总线进入网络以及退出网络,观察相应参数是否正确,以及能否正确地执行接入和退出流程。

(2)缓存模块功能:包括对象总线的增加缓存、删除缓存、查找缓存等功能,如对抢占等情况的处理、缓存空间耗尽等情况的处理是否正确。

(3)通信模块功能:包括对象总线通信方面的各项测试,如对象的定位、四种端口的信息传递、对象的迁移实现等功能,在对象的迁移实现过程中也会观察缓存迁移的情况。 为了更好地展示这些功能,有些功能可能会进行组合展示,在一些演示中也将体现对于对象总线非功能需求的满足。


5.3  测试过程和结果分析

5.3.1  记录模块功能测试

(1)对象总线初始化

根据 4.2.2 中的内容知道,对象总线的初始化设置主要有三个部分:将对象总线的通信模块的封装层/解析层的协议加载进去;记录对象总线自身的 IP 地址;将对象总线中已经存在的对象通过对象记录的功能记录到对象总线中。 初始化的情况,如图 5-1:

计算机操作系统论文参考

如上图所示,可知在初始化的过程中,对象总线成功地获取了自身的IP 地址并且记录了下来;同时将所有对象总线封装层/解析层的协议注册了,并对外提供了注册表的地址入口,通过这个入口,可以查看所有协议的协议号以及协议方法的地址;最后初始化也能成功将已有的对象登记在对象总线的对象记录的链表中。


结论

本文在充分了解了对象操作系统的关于对象通信方面各种需求后,对对象总线的结构和功能进行了设计和实现,为对象之间的通信提供了相应的机制,得到下列研究成果和结论:

(1)介绍了对象总线设计与实现的研发背景,研究的目的和意义,分析了相关的国内外研究现状以及各自设计上的优缺点。设计出了解决硬件结构的多样化、操作系统的复杂性和通信平台的差异化问题的具有可扩展、易交互、高效率、构件化等特性的对象总线。

(2)深入解析了对象总线需求,对其系统功能性需求和非功能性需求都进行了重点分析,并以这些需求作为整个对象总线设计与实现的指导。

(3)根据需求对对象总线的总体功能进行了设计,然后围绕总体功能对对象总线的结构进行了设计,并依据结构从记录模块、缓存模块、通信模块三个方向进行了设计,最终给出了对象总线的数据结构和接口的设计方案。

(4)结合之前的设计,从记录模块、缓存模块、通信模块三个方向完成了对象总线的具体实现。其中缓存模块中的更新策略解决了缓存空间动态分配的问题,提升了缓存空间的利用率和灵活性;通信模块的分层设计也使对象总线获得了很好的可拓展性和替换性,增强了对象总线通信实现的灵活性;迁移功能的实现则提升了对象总线缓存信息的利用率,同时减少了对象总线的通信压力。

(5)成功地模拟了对象总线的一些执行情形,测试了对象总线的各项功能,所有的功能的执行都正常,得到了正确的运行结果。

参考文献(略)

123
限时特价,全文150.00元,获取完整文章,请点击立即购买,付款后系统自动下载

也可输入商品号自助下载

微信支付

查看订单详情

输入商品号下载

1,点击按钮复制下方QQ号!!
2,打开QQ >> 添加好友/群
3,粘贴QQ,完成添加!!