题目：支持性能属性的嵌入式构件模型

近年来，随着嵌入式设备的广泛应用以及普适计算技术的不断发展，面向实时嵌入式环境的软件开发日益重要。嵌入式软件对代码大小、运行效率、可靠性、可维护性、实时性以及与整个系统的衔接、协调、同步方面都有着自身特殊的限制和要求。嵌入式应用软件由简单到庞大，嵌入式软件开发过程也越来越复杂。
另一方面，嵌入式应用的多样性使得各类嵌入式系统之间差异很大，而嵌入式软件也呈现多样化、与硬件紧密相关等特点。嵌入式软构件技术不仅有通用构件的封装性、可重用性等特点，同时由于嵌入式系统的特殊性，它有着“嵌入特点”，嵌入式构件的接口必须能够反应嵌入式系统的特点，以增强嵌入式系统资源的可配置性和应用功能的可定制性，即需要反应嵌入式软件在非功能性方面的需求。而目前, 通用构件框架COM+/.Net、EJB和CCM(CORBA ComponentModel)等都还没有提供有效的QoS管理功能。
论文即以此为研究背景，就嵌入式构件模型支持性能属性方面的问题作了详细讨论。
第一，在分析LightWeightCCM规范的基础上，针对嵌入式应用对非功能性需求严格要求的特点，对LightWeightCCM构件模型进行扩展，引进性能需求，改进了模型对非功能性需求的支持，由此提出支持性能属性的嵌入式构件模型ECMS_NFPA，并详细阐述了其设计思路以及定义，从构件接口的定义方案讨论起，到构件实现框架的介绍，详略得当地讨论了对LightWeightCCM构件模型的扩展。在构件模型的扩展过程中，对其重要组成部分性能需求建立了性能特征模型，并着重讨论了它的设计过程和原理，给出了形式化的定义和描述模型PDM。性能特征模型的建立从抽象构件模型的角度实现了对性能需求的支持。
第二，构件容器是构件模型框架的重要组成部分，承接对嵌入式构件模型ECMS_NFPA的介绍，在分析LightWeightCCM容器、实时CORBA以及嵌入式构件运行环境特点之后，明确容器在嵌入式环境下应该具有的功能，提出支持性能需求的嵌入式构件容器ECCS_PA。在分析LightWeightCCM容器编程模型的基础上，结合实时CORBA和Embedded CORBA的设计思想，阐述了ECCS_PA容器的设计思路和需实现的功能目标，给出了嵌入式构件容器ECCS_PA的框架，并对框架、框架中的主要逻辑模块接口模块、运行管理模块等的设计和实现进行了详细的阐述。重点讲述了ECCS_PA对性能需求的支持，并附以容器的运行时序图，进一步明确了容器运行管理模块的工作过程。
第三，从嵌入式软件设计角度出发，在分析影响嵌入式应用性能属性的来源的基础上，提出了性能特征的定义结构：时间特征、空间特征和能耗特征，并就每个特征进行了详细的讨论，给出了具体的度量方法，作为嵌入式构件容器中性能计算构件的实现依据。同时，对给出的每个计算公式，作了详细的说明。在此基础上，描述了性能的计算步骤。最后给出了仿真实验，并对实验结果进行了分析，印证了量化方法的可行性。