基于CORBA/e的嵌入式实时中间件的设计与实现

摘要

近年来嵌入式技术高速发展,嵌入式系统在许多行业起到越来越大的做用,但是随着应用规模和应用需求都急剧增加,使嵌入式系统的复杂性急剧提高,导致嵌入式应用的开发成本增加。此外随着嵌入式应用向着分布化、网络化发展,一个嵌入式端点需要与不同架构、不同平台的其他端点通信,使网络化嵌入式应用的开发难度增大,不易移植且每次开发都需要编写网络通信方面的代码。
　　 在IA32平台上面向对象和中间件技术得到了广泛使用。在嵌入式方面同样有面向对象的中间件需求,但由于嵌入式环境资源受限、对效率要求高的特殊性,在一般中间件无法满足要求的情况下,OMG组织发布了CORBA/e规范。对于此规范,相应的实现通过改变现有CORBA实现的接口或是进行功能内容的裁减等方法来满足规范的要求,但对嵌入式应用领域的特殊性,此类实现有着占用空间较大、ORB等功能实现的核心部分未基于该规范进行优化等问题。
　　 在依据此标准的基础上,本文深入分析了CORBA相关的一系列规范,如标准CORBA、实时CORBA和最小化CORBA,定义了规范的实现所涉及的主要组件,研究了新的CORBA/e规范与其他CORBA规范相关组件的异同,总结了这些差异对组件的设计与实现带来的影响,并阐述了CORBA/e规范的核心思想,即用最精简的功能来实现对象请求代理,去掉普通环境下以效率换取灵活性的组件,而采用相对固定而高效的实现机制。
　　 基于研究结果设计并实现了CORBA/e规范所描述的主要功能组件:客户端代理、服务端实现、对象伺服器、ORB核心等等。针对这些组件的总体设计论述了每个组件的总体结构、实现所涉及相关思想和技术,之后在详细设计中说明了每个组件的具体接口方法以及方法的实现,以及相关的数据结构和算法。由此得出了符合UML规范的类图以及顺序图,类图完整的描述了各组件的静态结构,顺序图通过调用关系描述了它们之间的动态协作。最后基于此实现了可以运行在多种平台,包括嵌入式平台上的,符合CORBA/e规范的中间件。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 CORBA/e标准简介

1.3 课题来源及研究意义

1.4 主要工作

第二章 中间件需求分析

2.1 mimmum CORBA需求分析

2.2 RT CORBA需求分析

2.3 CORBA/e需求分析

第三章 中间件总体设计

3.1 基本组件设计

3.2 实时特性设计

第四章 Object及对象引用端

4.1 对象引用端总体设计

4.1.1 对象引用特性

4.1.2 方法请求的统一表示

4.1.3 传输功能接口

4.2 对象引用端详细设计

4.2.1 Object对象引用类

4.2.2 其余模块

4.3 对象引用端UML图

第五章 ORB请求代理核心

5.1 ORB核心总体设计

5.2 ORB核心详细设计

5.2.1 ORB的接口

5.2.2 ORB Core类及相关组件

5.3 ORB核心UML图

第六章 POA对象适配器

6.1 POA总体设计

6.2 POA详细设计

6.2.1 POA类

6.2.2 其他相关组件

6.3 POA的UML图

第七章 Servant及对象实现端

7.1 对象实现端总体设计

7.2 对象实现端详细设计

7.3 对象实现端UML图

第八章 RTCORBA组件接口

8.1 RTCORBA的功能分析

8.2 RTCORBA的接口实现

8.3 中间件实现的验证

第九章 总结与展望

致谢

参考文献

在学期间的研究成果

发表的论文

硕士期间参与的项目