【摘要】： 隨著嵌入式技術(shù)的飛速發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用范圍變的更加廣泛,同時(shí)也帶動(dòng)了嵌入式軟件需求的日益增加。由于嵌入式系統(tǒng)具有嚴(yán)格的實(shí)時(shí)性和資源受限等要求,致使傳統(tǒng)的以手工編寫代碼的軟件開發(fā)技術(shù)明顯不能滿足這種要求。為了提高嵌入式軟件的開發(fā)效率,降低開發(fā)的復(fù)雜度、成本和周期,將基于構(gòu)件的軟件開發(fā)技術(shù)(CBSD)應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)中是非常合適的。構(gòu)件技術(shù)是當(dāng)前軟件開發(fā)的主流形式,具有可復(fù)用、可封裝和可組裝等特點(diǎn),能顯著提高軟件質(zhì)量和開發(fā)的專業(yè)化程度。具體研究了基于QoS的嵌入式構(gòu)件的組裝和演化兩個(gè)方面,并且擴(kuò)展了Lw CCM構(gòu)件模型和構(gòu)件容器,提出一個(gè)ELw CCM構(gòu)件模型。 結(jié)合軟構(gòu)件開發(fā)技術(shù)的特點(diǎn),從用戶對嵌入式軟件的實(shí)際需求出發(fā)進(jìn)行研究,研究的主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面： (1)分析了當(dāng)前Lw CCM構(gòu)件模型及其應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)中存在的問題,并對其進(jìn)行了擴(kuò)展。首先,根據(jù)用戶需求,給出一個(gè)QoS元模型,并用XML。對部分QoS屬性進(jìn)行描述。其次對Lw CCM構(gòu)件模型和構(gòu)件容器進(jìn)行了擴(kuò)展,提出一個(gè)ELw CCM嵌入式構(gòu)件模型。增加了QoS反射機(jī)制模塊,實(shí)時(shí)QoS策略模塊,QoS元模型,QoS評估機(jī)制,QoS替換機(jī)制,QoS Observer和QoS適應(yīng)機(jī)制模塊。最后分析了ELw CCM構(gòu)件模型的特點(diǎn)。ELw CCM構(gòu)件模型有效地支持了實(shí)時(shí)性和資源受限的嵌入式系統(tǒng),并為基于QoS的構(gòu)件組裝和演化操作奠定了理論基礎(chǔ)。 (2)對基于QoS嵌入式構(gòu)件組裝進(jìn)行了研究。分析了目前構(gòu)件提供者給出的QoS屬性值不真實(shí)情況,用信任度對QoS值進(jìn)行修正,并給出用戶需求的QoS屬性的定義和量化方法。接著分析了蟻群優(yōu)化算法在組合優(yōu)化問題中的研究現(xiàn)狀和不足,采用多種群并行蟻群優(yōu)化算法實(shí)現(xiàn)構(gòu)件組裝。結(jié)合多種群并行搜索的特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)種群之間信息的自適應(yīng)交換,計(jì)算出當(dāng)前搜索到的最短路徑的權(quán)重,對局部信息素和全局信息素進(jìn)行更新,同時(shí)給出了算法的實(shí)現(xiàn)。通過該方法能有效的查找一條組裝構(gòu)件值最優(yōu)的路徑。 (3)討論了QoS驅(qū)動(dòng)的嵌入式構(gòu)件演化。首先,結(jié)合模糊邏輯推理出組裝構(gòu)件的綜合服務(wù)能力,判斷出需要演化的構(gòu)件。其次,分析了構(gòu)件演化的原因和運(yùn)行時(shí)構(gòu)件狀態(tài)遷移的變化。最后,采用構(gòu)件替換操作實(shí)現(xiàn)了具體的軟件演化過程,并給出了一個(gè)詳細(xì)的構(gòu)件替換策略,分析了替換后狀態(tài)的一致性保證。 (4)以嵌入式音樂點(diǎn)播系統(tǒng)為例,通過通信、編碼、分割、合成和解碼5類功能不同的構(gòu)件集驗(yàn)證了基于多種群并行蟻群算法的構(gòu)件組裝,并且對比了單種群算法。以通信功能的新構(gòu)件選擇為例,替換的成功實(shí)現(xiàn),驗(yàn)證了給出的構(gòu)件替換策略的可行性。
【學(xué)位授予單位】：陜西師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TP368.1

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6 本報(bào)記者 胡Z

本文編號(hào)：2796604