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基于嵌入式实时系统设计模式的设计.doc
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2022-06-26
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基于嵌入式实时系统设计模式的设计.doc
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基于嵌入式实时系统设计模式的设计
1 引言
从系统的观点来看,嵌入式实时系统也是系统,特别是硬件技术
的快速发展,嵌入式实时软件也有快速适应硬件型号升级问题,也
有业务快速变更要求以及可伸缩、可修改、可复用等方面的问题。
但面向对象技术对于实时性、可靠性的描述并不适合,在嵌入式实
时应用中依然不是主流设计方法,从而引入了模式的概念。
最早也是最基础的设计模式是 Liskov 提出的七种基本模式,
并提出对象构成模式的五条基本准则[1-4],为面向对象设计模式
奠定了理论基础。Gamma 等四人提出了常用的 25 种设计模式
[5],为用模式设计软件体系结构提供了工程实践的基础。不过
Gamma 的模式作用域是局部的,只在单个的协作内。Bruce
Douglas 将两个重要的软件工程进展--模式和 UML 相结合,成功
地应用在主流实时软件传统使用的概念和技术中[6]。
本文讨论的模式 ERTSDP 是基于 Bruce Douglass 的实时
设计模式基础之上,对典型嵌入式实时系统的设计解决方案加以总
结抽象,提出的一套完整的设计思路。这一模式的提出可以促使本
领域软件开发速度成倍的提高,更为重要的是软件质量也可以得到
保证。
2 嵌入式实时系统设计模式(ERTSDP)研究
2.1 设计模式的定义
设计模式[7-9]是对经常出现问题的泛解。模式由三个重要的
方面组成:第一是问题(problem),这是要以模式来处理的设计的
某个方面的陈述,也就是要用模式解决的某些优化和 QoS 的侧面。
第二是解决方案(solution),也就是模式本身,模式用指明了角色
的结构图表示。最后是结果(consequences)。
2.2 ERTSDP (Embedded Real-Time Systems
Design Pattern)
1.目的
针对嵌入式实时系统分析和设计过程中的问题进行抽象并建立
模型,使得新系统可以通过模式匹配、实例化等手段快速建立,从
而达到缩短嵌入式实时产品开发周期的目的。
2.解
解即模式本身,2.3 小节将详细讨论。
3.结果
结果是使用模式后的一组利弊,将在本文最后讨论。
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