可视化构件开发工具集中连接件的研究与设计

可视化构件开发工具集中连接件的研究与设计

许荣荣[1]2001年在《可视化构件开发工具集中连接件的研究与设计》文中认为论文来源于“九五”军事电子预研项目“C3I系统应用软件开发工程化研究”。此项目面向指挥控制领域、基于特定域软件体系结构(DSSA)技术与构件化技术,对Rational Rose RealTime和UML进行嵌入式扩充,解决了在通用商品化软件开发环境中进行模型扩充、操作扩充、代码生成机制扩充、支撑机制扩充等一系列关键技术,研制开发出嵌入Rational Rose RealTime的构件模型和构件开发工具集,使得这样的开发环境对指挥控制系统提供更为直接、有效的软件开发支持和软件重用支持。 本文从应用业务的协同交互角度,研究在基于构件的应用建模中,作为构件开发工具支撑机制提供给应用的连接件的地位、作用及其设计与实现,提出了原子连接件与组合连接件的概念,并且对四种基本的原子连接件(过程调用、共享内存、管道和网络连接)在建模阶段、仿真验证阶段和运行阶段的语义、行为以及设计与实现途径进行了研究与探讨。

蔡强[2]2012年在《可信嵌入式构件的研究与应用》文中研究说明最近几年嵌入式系统领域飞速发展,并逐渐演变为云计算和物联网产业的支柱。作为系统的灵魂,尤其是大型复杂系统的嵌入式软件开发,已经成为嵌入式领域竞争的核心。然而,针对不同行业应用的嵌入式开发工作遇到的困难和瓶颈也越来越明显,嵌入式应用也日趋多样化,特别是在医疗、航空航天、汽车、电子、电力能源等行业,如何提供更高效、最佳实践的服务和行业解决方案已成为每一个嵌入式软件工程开发者和开发团队迫切需要解决的问题。目前,基于构件的软件开发(Component-Based Software Development,CBSD)技术已经成熟,该方法在传统的软件开发中业已普遍使用,其优越性在于提高了软件开发效率,降低了软件开发的费用,保证了构件的质量和灵活性。因此将CBSD方法合理的引入嵌入式软件开发中将能够很好满足嵌入式领域的多样性特点以及对开发效率和软件质量的要求,以及提高嵌入式领域知识的重用性。目前的嵌入式构件模型,要么缺乏通用性,要么缺乏可信保障,要么没有对非功能属性进行表述,存在或多或少的问题。论文在该研究背景下,通过分析CBSD技术,研究通用构件模型,根据嵌入式软件的物理性、实时性、资源受限性、领域性、多样性以及与硬件密切相关等特点,结合当前的相关研究,提出了一种嵌入式构件模型DTESD构件模型。DTESD构件模型针对当前嵌入式构件模型存在的相关缺陷做了分析和研究,提出了相关弥补方案。DTESD构件不仅具有普通构件的特点,还具有嵌入式构件的专有特性,如物理性、多样性等等。本文详细描述了DTESD构件模型的各个元素,设计了一种系统的元素描述语法;考虑到系统的多样性特点,特别引入可变性原则;针对当前嵌入式构件模型缺乏非功能性描述的弊端以及构件质量保障的问题,专门做了可信研究,将其放置在构件模型四大元素之一的属性元素中做系统研究;为了更加利于分析,结合代数思想,提出了DTESD构件的数学描述方式;最后结合基于DTESD模型做出的应用实例,给出应用分析结果,验证模型的有效性。

李长云[3]2005年在《基于体系结构的软件动态演化研究》文中研究说明变化性是软件的基本属性。特别是在Intemet成为主流软件运行环境之后,网络的开放性和动态性使得客户需求与硬件资源更加频繁地变化,导致软件的变化性和复杂性进一步增强。软件演化指的是软件进行变化并达到所希望形态的过程,可分为静态演化和动态演化两种类型。由于具有持续可用性的优点,动态演化已成为软件工程研究的热点。但动态演化比静态演化更为复杂,技术上更难以处理。 现代软件的复杂性决定了动态演化研究应从宏观层面入手。软件体系结构从系统全局的角度刻画当前配置状态,有利于对系统级特征属性的监控和关键约束是否得以遵守的检查,因此成为软件进行动态演化的重要依据和驱动因素。为支持基于体系结构的动态演化,本文较系统地从动态体系结构描述语言、体系结构求精、软件应用模型和构造框架、软件运行环境和机制等方面逐步展开研究。 基于高阶多型π演算理论,提出了动态体系结构描述语言D-ADL。在D-ADL中,构件、连接件和体系结构风格被模型化为高阶π演算中的抽象(abstraction)类型;构件计算功能、连接件路由行为、体系结构配置活动被模型化为进程(process);构件和连接件的交互点则被模型化为通道(channel)。D-ADL可显性表示软件的变更计划,计划行为被形式化为高阶进程,从而直接支持预设的动态演化。 在D-ADL形式规约的框架之下,论文从结构、行为和属性叁个方面深入分析体系结构求精,给出了求精的方法和准则,以维持求精过程中信息的一致性。特别是形式化地给出了行为求精的准则,即构件的行为求精应该满足进程观察弱模拟关系,连接件的行为求精应该满足进程分支弱模拟关系。这为通过对体系结构求精来支持非预设的动态演化提供了可能。 在此基础上,提出了基于体系结构空间、面向动态演化的软件应用模型SASM。SASM使用反射技术构造,基层和元层因果相联。基层由可运行的物理构件形成,元层RSAS是一个具备树形层次、层间存在求精关系的体系结构空间。RSAS反映了需求的层次性,提供给用户不同抽象级别的视图和管理手段。通过对RSAS的观察,可获知系统的结构和行为信息。对RSAS的在线调整可实现对基层的修改进而实现系统的非预设动态演化,而RSAS中不同层次之间的求精关系保证了应用的完整性和演化的一致性。 设计了SASM支撑平台并实现了其原型系统。SASM支撑平台由构造工具集、执行工具集和动态演化工具集组成。构造工具集旨在方便用户按照SASM

王细娥[4]2009年在《基于概率影响图的软件体系结构安全性风险分析》文中认为近年来,软件体系结构逐渐成为软件工程领域的研究热点以及大型软件系统和产品线开发中的关键技术。体系结构分析评价的目的是为了识别体系结构设计中的潜在风险,帮助开发人员进行设计决策。现阶段的软件体系结构分析技术大都是针对其可靠性、可用性和可测试性等,而对于体系结构本身的安全性风险通常都忽略了。本文针对这个问题,从软件体系结构的概念出发,研究了国内外有代表性的软件体系结构分析方法,并在此基础上对软件体系结构的安全性进行风险分析,以减少或控制风险并最终达到节省软件开发成本的目的。本文结合失效模式和效果分析FMEA方法,提出一种基于概率影响图的软件体系结构安全性风险分析方法。该方法首先根据任务的要求并参考历史上类似系统的经验教训,确定系统安全性要求,用作风险分析的目标事件;其次使用统一建模语言UML描述软件体系结构,并对软件各功能安全性设置优先级;然后再以构件和连接件故障作为基本事件,使用FMEA方法分析软件各功能故障模式,即考虑构件和连接件的内部失效及其输入失效与输出失效的关系,并对构件和连接件失效点的发生概率加以度量;最后以系统目标事件作为目标结点,根据这些失效事件和系统安全性之间的影响关系逐步形成概率影响图,并由评估人员根据概率影响图中的结点之间的概率关系对软件体系结构安全性风险做一个总体的权衡和评价。在基于概率影响图的安全性风险分析框架的基础上,本文又引入了图变换理论,用以研究概率影响图的建模及约简分析中的图形变换过程;设计并实现了一个安全性风险分析工具来对概率影响图进行半自动化约简以辅助安全性风险建模及约简;最后本文还利用该工具对条件接收系统(CAS)的体系结构进行了安全性风险建模及模型的约简分析。实例分析表明,论文提出的软件体系结构安全性风险分析方法是有效的,可更好指导软件开发后续阶段工作的进行;同时工具的开发提高了分析过程的可视化及自动化程度。

邓春梅[5]2004年在《嵌入式系统软件仿真技术的研究与实现》文中认为随着嵌入式系统的深入发展,对开发工具提出了更高的要求。在传统软硬件协同开发模式中,软件和硬件开发相互牵制,硬件干扰引起的异常行为严重影响软件的调试和测试,延误开发进度,致使软件质量难以保证。仿真开发是摆脱困境的一条有效途径。利用仿真技术模拟嵌入式硬件系统的真实运行,使软件开发和系统集成在虚拟平台上进行,在硬件原型制造前就完成系统模型验证和运行行为分析,避免软硬件开发相互等待,提高开发效率,降低风险和成本。 同时,嵌入式产品的广泛应用,导致目标硬件系统日益复杂和多样化,理想的开发环境应该提供硬件平台的全面支持。而基于构件技术的软件系统具有很高的重用性,因此在构造硬件平台的仿真系统时引入构件技术。构件模型的提取和设计是实现构件化的关键。分离的构件按照一定方式组合在一起,才构成一个完整的系统,动态集成方式将使系统具有良好的扩展性。 仿真技术也是实现仿真平台的关键。软件仿真技术的研究早己开始,系统仿真包括基于电路级和基于行为描述两种仿真方式,事件驱动是最常用的仿真方法。 在参考现有嵌入式开发平台和技术成果的基础上,本文提出仿真运行环境SSRE原型的设计思路和实现技术。SSRE原型由仿真构件和管理构件、维护环境运行的辅助工具组成,它们以对象的形式交互作用,通过消息驱动模拟硬件环境的运行行为。硬件平台的时序控制和信号传送是仿真的难点,本论文用时钟仿真和信号路由两种算法予以解决。 针对器件的物理特性,SSER原型给出简洁的构件模型SCM。 scM的逻辑结构由构件的外部特征、物理功能和交互接口组成,按照SCM实现的仿真构件接口标准、功能明确。 嵌入式系统的核心是微控制器,其逻辑复杂,软件仿真是个难题。文中综合两种仿真方式的优点提出一种通用的微控制器仿真模型SMCU,研究了模型结构和工作原理。微控制器仿真结合SCM和SMCU两种模型实现,目前已完成了<WP=5>MC68HC908JL3仿真器,它不但实现该微控制器芯片的逻辑功能,还具有仿真配置和调试支持能力,经过测试其性能远远优于Motorola工具包集成的同款仿真器。 SSRE原型提供一组辅助工具支持用户对仿真构件的操作。其中,库管理器是浏览查询构件的窗口,环境配置器是搭建虚拟硬件环境的平台,环境管理器则是帮助仿真环境正常运行的“管家”。 在上述研究基础上,本课题已实现了SSRE软件原型。该原型支持从构件库中选取需要的仿真器件,以可视化图形编辑的方式灵活构造虚拟的目标硬件环境;加载目标码的虚拟环境启动后,各仿真器件能在应用软件逻辑的控制下协调运行,从而支持软件的调试和测试验证。 为了提高仿真覆盖率,下一步将研究构件自动生成技术,扩展构件库,为更广泛的应用领域提供仿真开发支持。

李绪蓉[6]2002年在《面向业务构件的可重构信息系统的模型研究》文中研究指明可重构性是信息系统的的智能特性之一,是衡量系统响应变化能力的重要指标,也是企业赢得全球化竞争的关键要素。可重构信息系统是国内外的研究热点,但在重构理论和实现技术等方面仍然相对不成熟,尤其实现技术陈旧,因而面向业务构件的可重构信息系统(Business Component Oriented Reconfigurable Information System,BCORIS)的研究在理论和工程价值方面都具有重大意义。对于可重构信息系统这样复杂的系统,最好的表述方法是模型。模型是业务域向技术域的信息系统过渡的桥梁。本文首先建立了具有指导意义的BCORIS的开发过程模型,系统地总结了支持系统可重构的开发方法论,给出开发策略及关键技术以指导后续的开发实践。随着开发过程模型的展开,将逐步建立BCORIS的概念模型、逻辑模型和物理模型。 概念模型是领域分析阶段的成果。能否完备地描述领域概念模型,关键在于确定合适的建模方法。结合UML与业务构件技术的特点,论文提出了基于UML的业务构件建模方法。按照此方法,分别建立了业务过程模型、功能模型、领域类模型和业务构件系统模型(BCSM),它们从不同的角度描述了概念模型。 逻辑模型是概念模型的具体设计,主要包括领域框架/构件的设计。框架设计应遵守规范设计与冗余设计相结合的原则。结合OO框架与构件化框架特点,论文提出了基于CCM的“黑白盒”混合的领域框架设计方案,以提高框架的扩展性,从而支持系统的快速重构。在基于CCM的领域构件设计中,给出典型业务构件的IDL/CIDL描述。 物理模型是领域框架与领域构件的具体实现。BCORIS的集成平台是构件在框架上即插即用的基础。论文构建了B/S、C/S与CORBA WEB叁种体系结构集成的开发平台,系统地总结了支持系统重构的实现机制。在领域框架的实现中,给出领域规则库及管理调度中心的设计与实现方案。 企业信息化工程实践证明BCORIS模型对类似系统的开发具有指导意义。

尹爱军[7]2006年在《秦氏模型虚拟仪器及VMIDS开发系统的研究》文中认为测控仪器发展至今,大致可分为叁种模式:传统硬件化仪器、现在流行的以软件为主体的虚拟仪器、智能控件化虚拟仪器。智能控件化虚拟仪器也称为秦氏模型虚拟仪器,本文对这一仪器模式的概念、形成原理、科学内涵、数学建模、软件构架,以及开发该模式仪器的零编程开发系统等方面展开了深入研究。 深层次论述了秦氏模型的概念、原理、科学内涵以及这一思想的深入发展——“岩石模型”等内容。秦氏模型虚拟仪器是一种新的仪器模式,智能虚拟控件是其核心内容。秦氏模型思想的基本内容是:将非智能虚拟控件经“功能赋予”后与仪器功能进行“测试融合”,从而形成“智能仪器单元”——智能虚拟控件,对这些智能虚拟控件进行积木式的随意拼搭,即可直接在PC机内形成成百上千、类型用途各异的虚拟仪器,并显示在屏幕上直接供用户使用。在秦氏模型思想中,“功能赋予”、“测试融合”和“积木式拼搭”是叁个基本而重要的概念,是设计开发系统的理论与技术基础。文章从秦氏模型的概念、原理,智能虚拟控件的模型要素,基于“功能赋予”和“测试融合”的智能虚拟控件的形成原理,以及“功能赋予”和“测试融合”的具体实现——E-F函数等方面阐述了这一思想。智能虚拟控件的在大特点是使仪器中的功能模块与空间模型实现了融合,把仪器的功能、性能、控制关系等全部由记得融合于一个或几个部件之中,它的实现使仪器从传统的整机演变为部件,从根本上改变了仪器的设计与制造模式。智能虚拟控件的实现也使得仪器更高层次的集成成为可能。“岩石模型”是对秦氏模型的继承和发展,是对测试功能和仪器进行多次、深度的集成,在理论上对全部机械测试类仪器建立“有界无限”的统一模型,创成一个巨型仪器库。“岩石模型”大型仪器库的出现,结束了测试领域的单机时代,从此用户使用测试仪器将不仅以单机为使用单位,而且可以用一个包罗系列仪器在内的仪器库作为使用单位。 研究了系统建模五元模型和模块化建模方法,并以此建立了秦氏模型虚拟仪器开发系统模型、秦氏模型虚拟仪器统一模型,深入阐述了模型的组成结构。两个系统模型的建立,为秦氏模型虚拟仪器开发系统以及秦氏模型虚拟仪器的设计、开发提供了理论基础、统一的规范规则,提高了系统运行效率,增强了系统的可理解性,使得系统增量开发的速度得到大大提升。根据两个系统模型,通过对多种测控分析仪器的原理、功能、性能、精度指标和使用环境等的研究,论述了对虚拟仪器典型功能的模块化数学建模,建立了部分信号基本处理和扩展处理的数学模型。通过对虚拟控件界面技术的研究,提出了椭球体叁维数据场可视化模型,详细阐述了其实现方法,并依据该模型,对虚拟选择开关进行了界面建模。同时

杨娟[8]2007年在《国内新一代电信业务支撑系统软件体系结构的研究》文中指出本文针对国内新一代电信业务支撑系统的实际需求,结合软件界在软件体系结构方面的研究成果以及电信管理论坛(TMF)关于NGOSS(New Generation Operation System and Software,新一代运营系统和软件)的研究成果,提出了一种国内新一代电信业务支撑系统(NGBSS)软件体系结构,设计和部分实现了新一代电信营业系统应用框架,并对其中的关键技术进行了研究,同时使用形式化的方法对NGBSS软件体系结构进行了描述,最后提出了一种国内现有运营支撑系统向NGBSS平滑过渡的实施建议方案。通过研究,论文取得如下创新性成果:1.提出了一种国内新一代电信业务支撑系统软件体系结构在对中国移动、中国联通、中国电信等国内各大电信运营商构建新一代电信运营支撑系统需求分析的基础上,结合电信领域的特点以及国际上相关研究成果,提出了国内新一代电信业务支撑系统软件体系结构,该体系结构采用分层的体系结构风格、基于构件技术、采用分布式结构、以数据为核心,具有良好的适应性和扩展性。2.设计和部分实现了电信领域营业系统应用框架在深入分析电信领域营业系统需求的基础上,采用逐步求精的方法,设计和部分实现了营业系统的应用框架,包括完成应用框架的设计,构件的划分、设计与实现。3.提出了NGBSS中构件粒度划分的原则与方法在NGBSS软件体系结构设计中,构件粒度的划分是一个难点。结合电信业务支撑系统的特点,论文给出了构件粒度划分的独立性原则和分离分层的原则:即每个构件功能相对独立,数据与逻辑分离,构件不跨越层次。论文中以电信营业系统应用框架中的构件为例,给出了具体的方法。4.提出了一种国内现有业务支撑系统向NGBSS平滑过渡的实施建议方案。结合某电信企业的实例,论文提出了一种现有业务支撑系统如何向NGBSS平滑过渡的实施建议方案。该方案既考虑到保护现有投资,又可保证生产系统的可靠性和不间断性,具有一定的可操作性,可作为电信企业建设NGBSS的实施参考方案。

王斌[9]2007年在《基于SOA的JBI构件可视化组装工具的研究与实现》文中研究指明当前企业应用集成(Enterprise Application Integration,EAI)技术的主要任务是如何将高度异构、分布的各个应用有效地集成起来。具有粗粒度、松散耦合和标准化特征的面向服务的架构(Service-Oriented Architecture,SOA)以及Java业务集成(Java Business Integration,JBI)技术为此提供了很好的解决方案。JBI定义了一种可插拔、构件化的企业服务总线(Enterprise Service Bus,ESB)架构和基于WSDL的抽象服务模型,可以采用构件技术把软件功能分解成独立的构件加以实现,通过“搭积木”的方式组装构件生产软件。但是,目前基于SOA且遵循JBI规范的构件技术尚缺乏可视化实现和图形化工具的支持。本文研究与实现构件可视化组装工具其目的便是试图在这方面提供必要的支持。本文研究的构件可视化组装工具是基于面向服务的架构并且构件结构完全遵循JBI规范的一个工具模块集合,它由构件打包、构件组装和构件部署叁大工具模块组成。本文的主要工作包括以下叁个方面:(1)深入研究JBI规范中构件模型和构件部署模型,明确构件打包、构件组装和构件部署的原理和内容,结合可视化特点设计实现不同构件的模型展示。(2)设计了基于SOA的JBI构件可视化组装工具的体系结构框架,定义设计了构件可视化工具的使用流程,实现了工具的图形化操作界面。(3)结合可视化的思想以易用性为原则,完成设计了构件打包模块、组装模块和部署模块,主要包括工具的体系结构、交互模型和关键流程。

张烨[10]2007年在《RFID中间件安全解决方案研究与开发》文中指出无线射频识别技术(RFID)在各个领域的应用正越来越广泛的展开,而RFID的发展瓶颈――安全问题逐渐成为了被普遍关注的一个问题。RFID的安全问题主要包括:标签本身具有访问缺陷;RFID系统中读写器与标签之间的无线通信使系统易受攻击,使标签数据被复制或篡改;从读写器传到后台之间的网络漏洞给系统和后台信息造成潜在威胁;RFID产品的成本极大地限制了其处理能力和安全加密措施。随着RFID中间件在分布式和移动设备上的应用越来越广泛,新的安全需求也逐渐产生。分步式系统的同步安全问题以及移动设备上资源的限制,给RFID安全解决方案提出了更高的安全挑战。本课题从提供安全解决方案角度出发,在开发安全工具箱,提供面向领域的安全解决方案的过程中,着重研究了安全体系结构语言、安全等级评估和安全通信协议。通过对中间件安全需求的研究和提取,分析出基本的提供安全服务的安全构件,并设计安全连接件,将安全构件进行组合,组成功能更全面的安全构件,并通过安全体系结构语言来进行描述和表达,图形界面提供给用户更加直观的安全组合方案。通过对当前RFID安全方案进行分析和研究,依照其安全效果,制订针对不同领域的安全解决方案权重因子,以此来对新的安全方案进行评判。通过对当前安全协议的分析和比较,指出了其分别存在的缺陷,并在此基础上修正各方缺陷,提出了适合于RFID中间件通信的新型的安全协议。本文通过研究RFID无线射频识别技术和安全保障技术的发展现状,总结出RFID中间件独特的安全需求,并且着重考虑了如何快速高效的提供给不同领域用户安全解决方案。然后,对安全结构体系语言、安全等级评估和安全协议进行了深入研究,根据RFID中间件的安全需求,改进了现有的安全处理技术,并且在接下来的篇幅中详细描述了作为安全构件容器的安全工具箱。

参考文献:

[1]. 可视化构件开发工具集中连接件的研究与设计[D]. 许荣荣. 西安电子科技大学. 2001

[2]. 可信嵌入式构件的研究与应用[D]. 蔡强. 湖南大学. 2012

[3]. 基于体系结构的软件动态演化研究[D]. 李长云. 浙江大学. 2005

[4]. 基于概率影响图的软件体系结构安全性风险分析[D]. 王细娥. 中南大学. 2009

[5]. 嵌入式系统软件仿真技术的研究与实现[D]. 邓春梅. 电子科技大学. 2004

[6]. 面向业务构件的可重构信息系统的模型研究[D]. 李绪蓉. 南京航空航天大学. 2002

[7]. 秦氏模型虚拟仪器及VMIDS开发系统的研究[D]. 尹爱军. 重庆大学. 2006

[8]. 国内新一代电信业务支撑系统软件体系结构的研究[D]. 杨娟. 北京邮电大学. 2007

[9]. 基于SOA的JBI构件可视化组装工具的研究与实现[D]. 王斌. 国防科学技术大学. 2007

[10]. RFID中间件安全解决方案研究与开发[D]. 张烨. 上海交通大学. 2007

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可视化构件开发工具集中连接件的研究与设计
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