工學(xué)碩士學(xué)位論文 開放式數(shù)控組件軟件跨平臺問題研究 吳連祥 北京工業(yè)大學(xué) 2005年 5月 國內(nèi)圖書分類號： 單位代碼： 10005 學(xué)號： 密級： 秘密 北京工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士論文 題 目 開放式數(shù)控組件軟件跨平臺問題研究 英文并列 題 目 F 研究生姓名： 吳 連 祥 專 業(yè)： 計算機軟件與理論 研究方向： 軟件工程 導(dǎo)師姓名： 劉 燕 軍 職 稱 ： 副研究員 論文報告提交日期 2005 年 5 月 學(xué)位授予日期 授予單位名稱和地址 北京工業(yè)大學(xué) 北京市朝陽區(qū)平樂園 100 號 郵編 10022 I 中文摘要 開放式數(shù)控系統(tǒng)是當前數(shù)控技術(shù)發(fā)展的主要趨勢，它的目標是要允許用戶根據(jù)需要選配功能模塊并集成，以適應(yīng)不同應(yīng)用系統(tǒng)的需求。開放式控制系統(tǒng)有三個不同的開放程度，環(huán)境的開放，接口的開放，組件模塊的開放，三者體現(xiàn)了不同的實現(xiàn)技術(shù)。組件的可二進制重用特性及語言無關(guān) 性，使得開發(fā)的數(shù)控應(yīng)用組件實現(xiàn)二進制兼容，并提高開放式控制系統(tǒng)的可擴展性，且有助于將系統(tǒng)的接口標準化，從而在很大程度上實現(xiàn)了數(shù)控系統(tǒng)的開放性問題。 然而這種開放性還是受特定系統(tǒng)平臺制約的，開放式數(shù)控系統(tǒng)要真正實現(xiàn)完全意義上的開放性，還應(yīng)是與具體操作系統(tǒng)平臺無關(guān)的。從而可以使數(shù)控界開發(fā)人員專注于領(lǐng)域產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)，不被具體操作系統(tǒng)環(huán)境束縛。而且數(shù)控產(chǎn)品要提升自己的競爭力，減少或避免重復(fù)開發(fā)，對操作系統(tǒng)平臺依賴的問題也需要得到解決。然而，基于一個系統(tǒng)平臺上開發(fā)的應(yīng)用，最終都必然地與這個系統(tǒng)的平臺模塊有著緊密的依賴 關(guān)系，因此，跨平的實質(zhì)在一定程度上是如何解決這種依賴關(guān)系的問題。 本文以科泰公司的和欣 統(tǒng)和微軟公司的 統(tǒng)這兩款嵌入式操作系統(tǒng)來作為對象，根據(jù)跨平臺的實現(xiàn)需要，文中分別詳細分析了兩平臺組件機制實現(xiàn)原理，對兩系統(tǒng)的平臺服務(wù)模塊進行了細致的分析，并討論了兩操作系統(tǒng)及其可執(zhí)行模塊的一些特點。然后以和欣 據(jù)兩平臺的特點，制定出跨平臺實現(xiàn)方案。方案以在一個系統(tǒng)上仿真另一個系統(tǒng)的系統(tǒng)平臺模塊的方式來解決應(yīng)用對于具體平臺依賴問題，從而做到 一種嵌入式系統(tǒng)下的應(yīng)用軟件在另一個嵌入式系統(tǒng)上做到跨平臺二進制兼容運行。為很好地 滿足 開放式數(shù)控系統(tǒng)的開放性要求，組件技術(shù)日益受到重視，因此組件軟件的跨平臺必須解決。二進制跨平臺二進制級跨平臺為尋求數(shù)控軟件更大的開放目標具有重要意義。 關(guān)鍵字 ：跨平臺，平臺仿真，組件技術(shù)，和欣平臺，平臺開放性 he of is to to of an a to to of of of of a of it is to of of is by of an be of a S of be a S in to of a or be on a OS be on of S of is to S .2 in to of it in of S be it a S of it to of to .0 E It by of on so on in In to of is to so it be It a is of 錄 中文摘要 . I . 錄 . 章 緒論 . 1 題背景及實際意義 . 1 題來源及主要研究內(nèi)容 . 2 內(nèi)外文獻綜述 . 2 平臺技術(shù)發(fā)展狀況 . 3 章小結(jié) . 6 第章 和欣 其平臺分析 . 7 欣 統(tǒng)簡介 . 7 欣 . 7 欣 址空間 . 8 欣 統(tǒng)的 . 9 件簡介 . 9 件技術(shù)優(yōu)勢 . 10 件元數(shù)據(jù)組織 . 11 件的實現(xiàn) . 15 件命名服務(wù)機制 . 16 欣 統(tǒng)平臺分析 . 18 用程序與和欣 . 18 欣系統(tǒng)平臺的構(gòu)成及其關(guān)系 . 19 章小結(jié) . 22 第章 E 及其平臺分析 . 23 E 系統(tǒng)簡介 . 23 E 體系結(jié)構(gòu) . 23 E 的地址空間 . 24 E 組件機制 . 25 E 組件特點 . 25 E 組件元數(shù)據(jù)組織 . 26 E 組件實現(xiàn)原理 . 26 E 系統(tǒng)平臺分析 . 28 用程序與 . 28 E 平臺構(gòu)成 及其關(guān)系 . 29 章小結(jié) . 31 第章 跨平臺設(shè)計 . 33 作系統(tǒng)的可執(zhí)行模塊 . 33 執(zhí)行模塊入口點與文件格式 . 33 態(tài)鏈接庫工作原理 . 33 平臺相關(guān)問題 . 34 平臺理念 . 34 平臺的差異 . 35 V 解決的問題 . 36 欣 . 38 平臺實現(xiàn)方案 . 38 . 43 件命名服務(wù)機制的實現(xiàn) . 43 平臺問題中驅(qū)動的解決 . 44 E 到和欣 . 44 臺實現(xiàn)方案 . 44 和欣 . 45 章小結(jié) . 46 第 5 章 跨平臺性能分析 . 47 統(tǒng)平臺接口函數(shù)調(diào)用 . 47 件調(diào)用 . 49 章小結(jié) . 52 結(jié)論 . 53 參考文獻 . 55 致謝 . 60 第 1 章 緒論 1 第章 緒論 數(shù)控裝置的開放趨勢是 20世紀 90年代制造設(shè)備自動化領(lǐng)域的熱點之一。數(shù)控系統(tǒng)“開放”的要求來自于生產(chǎn)方式的發(fā)展，也來自于用戶和機床廠商對附加技術(shù)及成本的要求，制造信息的集成化和生產(chǎn)系統(tǒng)的分期化也促進了控制器的開放化。隨著控制器的 。平臺的開放性也必將是開放式數(shù)控系統(tǒng)的又一個最重要需求。 題背景及實際意義 我國是一個機床生產(chǎn)與應(yīng)用大國，然而在數(shù)控技 術(shù)領(lǐng)域與世界水平卻有較大的差距，傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)的絕大部分市場都被西門子， 產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)在國內(nèi)數(shù)控機床上所占份額很小，特別在高檔數(shù)控系統(tǒng)方面，國產(chǎn)系統(tǒng)在國內(nèi)的市場份額還不到 2% 。隨著高性能、低價格 于軟件的控制器技術(shù)和伺服技術(shù)得以充分發(fā)展。 而 當新計算機的體系結(jié)構(gòu) 、 指令系統(tǒng)或操作系統(tǒng)發(fā)生變化時 ， 相當一部分數(shù)控應(yīng)用軟件將無法正常運行 。 顯然 ， 放棄原有成熟的數(shù)控應(yīng)用系統(tǒng)而重新設(shè)計研制和投資購置基于不同機器環(huán)境或操作系統(tǒng)環(huán)境的，具有相似甚至相同功能的數(shù)控應(yīng)用軟件 ， 需要大量的 “ 二次投資 ” ， 這是不明智也是不現(xiàn)實的，必將造成企業(yè)較大的資金浪費和重復(fù)開支 。甚至不同數(shù)控企業(yè)，所做事情相同，只因為所基于的操作系統(tǒng)不同，而使開發(fā)的數(shù)控軟件組件不能共享，這其實也是一種意義上的“重復(fù)建設(shè)”。那么，如何解決上述問題 ， 首先人們考慮的是軟件移植 ，即通過對一個軟件在新的運行環(huán)境做一些必要的技術(shù)處理，或者只需對此軟件做少量修改 、 加工，就能由一種機器環(huán)境或操作系統(tǒng)環(huán)境搬到另一種機器環(huán)境或操作系統(tǒng)環(huán)境下運行。 軟件移植是對這種問題的一種行之有效的解決辦法，但卻是不徹底的解決辦法，而且，移植 工作繁重，對于大型應(yīng)用軟件而言移植質(zhì)量很可能難以完全得到保障。如果能使一個數(shù)控應(yīng)用系統(tǒng)，以二進制形式在另一個系統(tǒng)上運行起來，則能夠?qū)崿F(xiàn)完全意義上的軟件共享，并且不用擔心由于軟件移植而可能會出現(xiàn)的北京工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文 2 軟件質(zhì)量問題。 開放式控制體系的提出，意味著普通控制器開發(fā)商可以在價廉物美的通用計算機上開發(fā)出具有獨立功能特點，但又符合國際標準規(guī)范，可運行于各種軟、硬件平臺上的數(shù)控系統(tǒng) 。中國人才資源豐富，我們應(yīng)抓住當今發(fā)達國家推廣開放式數(shù)控系統(tǒng)的契機，從系統(tǒng)平臺層面，謀求數(shù)控軟件資源的最大共享，從而充分利用中國人才資源優(yōu)勢，使 他們專注于數(shù)控領(lǐng)域設(shè)計，謀求數(shù)控應(yīng)用的更大開放性，并提高數(shù)控應(yīng)用的質(zhì)量。 題來源及主要研究內(nèi)容 本課題是北京市科委項目“數(shù)字化制造裝備基礎(chǔ)部件”中的子課題“開放式數(shù)控軟件系統(tǒng)重構(gòu)技術(shù)的研究”。目標是以和欣 對兩操作系統(tǒng)的主要系統(tǒng)服務(wù)模塊進行分析，應(yīng)用中間件原理，在 在 現(xiàn)一個虛擬的和欣 (而在和欣 上的應(yīng)用軟件能夠以二進制形式直接在 并分析其跨平臺性能，論證這種跨平臺方式的現(xiàn)實可行性。 內(nèi)外文獻綜述 跨平臺技術(shù)主要分為軟件跨平臺和硬件跨平臺。硬件跨平臺是指操作系統(tǒng)能夠使得應(yīng)用程序運行在不同的硬件平臺上，例如 86硬件平臺。軟件跨平臺是指應(yīng)用軟件能夠在多種操作系統(tǒng) 或者不同數(shù)據(jù)庫平臺 上運行， 跨操作系統(tǒng)平臺的 代表產(chǎn)品有 在解決應(yīng)用的跨平臺問題上，常見的有重編譯、中間件技術(shù)或虛擬機等途徑 。重編譯指將應(yīng)用 在新的系統(tǒng)下進行修改編譯，使之在新的平臺下能運行，即為軟件開發(fā)了不同系統(tǒng)平臺的版本，然而這種解決辦法并不能 很好地做到軟件復(fù)用；中間件技術(shù)則是通過開發(fā)大量通用的跨平臺中間件代碼，使得基于這些中間件代碼上開發(fā)的應(yīng)用不作或少作修改就能放到不同的不兼容的平臺上運行。中間件處理在操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫之上、應(yīng)用軟件之下，是起承上啟下作用的應(yīng)用支撐平臺 。中間件是位于計算機硬件和操作系統(tǒng)之上支持應(yīng)用軟件開發(fā)和運行的系統(tǒng)軟件 ，其核心思想是分層，通過在應(yīng)用層與底層基礎(chǔ)軟件間增第 1 章 緒論 3 加一層，屏蔽底層復(fù)雜的技術(shù)細節(jié)，實現(xiàn) 對底層的透明訪問，為應(yīng)用的開發(fā)、部署與管理提供支持；虛擬機則是通過在不同操作系統(tǒng)平臺提供一致的虛擬機，使得基于這個虛擬機的應(yīng)用實現(xiàn)跨平臺運行。虛擬機技術(shù)的根本思想是在操作系統(tǒng)和程序之間提供虛擬的執(zhí)行引擎，由它全面負責程序的執(zhí)行。通過提供一套虛擬的中間指令集，確保了程序的跨平臺性。源代碼首先被編譯成中間代碼，然后程序執(zhí)行時，由執(zhí)行引擎即時編譯或者解釋執(zhí)行 8。 在實現(xiàn)應(yīng)用程序跨平臺的技術(shù)當中， 二進制兼容。 平臺技術(shù)發(fā)展狀況 基于虛擬機思想實現(xiàn)跨平臺有大家所熟知 的 。 擬機 擬機是 臺的基石，它確保了應(yīng)用程序具有操作系統(tǒng)和硬件的平臺獨立性。在某種程度 上相當于一臺抽象的計算機，它有一套指令集并具有不同操作的內(nèi)存區(qū)域 。 庫。在 臺的結(jié)構(gòu)中，見圖 1擬機 在核心的位置。它的下方是移植接口。移植接口由兩部分組成。其中依賴于平臺的部分稱為適配器。 擬機通過移植接口在具體的平臺和操作系統(tǒng)上實現(xiàn)。在 用 小程序 (以在任何 臺上運行而無需考慮底層平臺，從而實現(xiàn)了 平臺無關(guān)性 18。 圖 11 構(gòu)示意圖 1he 京工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文 4 其關(guān)鍵技術(shù)有兩點 ： 一是在服務(wù)器端進行編譯 。 而編譯過程只是將 節(jié)碼 ）；二 是在客戶端安裝 以解釋方式執(zhí)行中間代碼程序 。 擬機 公共類型系統(tǒng) (于 被編譯器，各種工具及 定義了如何在 用和管理類型的規(guī)則。圖 1出了 行的基本框圖。 圖 1執(zhí)行框圖 1he 公共類型系統(tǒng)作為基礎(chǔ)的 現(xiàn)了跨語言集成、類 型安全及代碼的高性能執(zhí)行。 數(shù)據(jù)、公共語言規(guī)范、虛擬執(zhí)行系統(tǒng)、文件格式、公共中間語言及類庫等組成。 元數(shù)據(jù)描述和引用公共類型系統(tǒng)定義的類型，它以獨立于各種編程語言的格式存儲，并提供一種公共的交換機制，在編譯器、調(diào)試器及代碼執(zhí)行環(huán)境等各部分之間共享數(shù)據(jù)。虛擬執(zhí)行系統(tǒng)實現(xiàn)和確保 載和執(zhí)行基于 章 緒論 5 序，提供執(zhí)行托管代碼和數(shù)據(jù)的服務(wù)，并利用元數(shù)據(jù)在運行期間連接不同模塊。公共中間語言是一種基于堆棧的語言，高級語言首先被編譯成中間語言，在執(zhí)行之前再被編譯成機器語言或被解釋運行。 類庫則提供可重用的組件單元。 在 級語言首先被編譯成程序集，它包括元數(shù)據(jù)和中間代碼。當程序執(zhí)行時，執(zhí)行引擎首先裝載所需的程序集。然后中間代碼被即時編譯成本地代碼，在本地 序執(zhí)行時，使用托管堆作為其內(nèi)存分配空間，在其中分配的無用內(nèi)存，將自動被內(nèi)存管理單元回收。由文獻 8,17知。 真器 建立 的 一個模擬 環(huán)境 ， 在 統(tǒng)下，應(yīng)用程序運行在 上， 此應(yīng)用 程序可以直接運行在 統(tǒng)上，不需要進行二次編譯。 如圖 1示。 系 統(tǒng)1he 實現(xiàn)在 運行 用程序的過程中， 要解決了以下幾個技術(shù)難點： 1) 操作系統(tǒng)系統(tǒng)調(diào)用的轉(zhuǎn)換 。 2) 可執(zhí)行程序從 要由兩個模塊組成： 真層和 要北京工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文 6 實現(xiàn) 用程序的系統(tǒng)調(diào)用通過 真層轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)調(diào)用請求，然后通過 送該請求給 后由 用 核的系統(tǒng)調(diào)用。系統(tǒng)調(diào)用成功后返回相應(yīng) 信的過程中，采用了服務(wù)請求的機制，類似于 C/于圖形相關(guān)的應(yīng)用程序系統(tǒng)調(diào)用，是通過X 間的系統(tǒng)調(diào)用來完成。 上模擬 用程序的運行環(huán)境，因此在 開發(fā)的應(yīng)用程序是不能夠運行在 12。 虛擬機是沒有實際計算機硬件與之相對應(yīng)的，完全由軟件實現(xiàn)功能的、基于特定操作系統(tǒng)的“純軟計算機”。虛擬機作為獨立的應(yīng)用運行于主操作系統(tǒng)之上，基于虛擬機平臺，用戶即可引導(dǎo)、運行特定的客戶操作系統(tǒng)及應(yīng)用。 虛擬機的核心機制是通過軟件方式為客戶操作系統(tǒng)提供一個虛擬的硬件平臺，對于客戶操作系統(tǒng)而言，這個虛擬平臺等價于一個“裸機”系統(tǒng)。 采用中間件思想實現(xiàn)跨平臺，則多見于不同的數(shù)據(jù)庫、異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)平臺 、及分布式應(yīng)用等領(lǐng)域。最早具有中間件技術(shù)思想及功能的軟件是 由于 此人們一般把 是由國外最有名的中間件廠商 管中間件概念很早就產(chǎn)生，但中間件的技術(shù)的廣泛運用卻是在近 10 年之中。 中間件 10。 章小結(jié) 本章對軟件工程角度及現(xiàn)實需求，引出了軟件跨平臺問題的來源，對國內(nèi)外在跨平臺問題的處理方法作了一定的介紹，并簡要地敘述了 第章 和欣 其平臺分析 7 第 章 和欣 其平臺分析 欣 統(tǒng)簡介 科泰世紀科技有限公司研發(fā)的和欣 作系統(tǒng)是一款 32 位嵌入式操作系統(tǒng)。 它具有 基于微內(nèi)核，具有多進程、多線程、搶占式、基于線程的多優(yōu)先級任務(wù)調(diào)度等特性。 并且它的 體積小，速度快，適合網(wǎng)絡(luò)時代的絕大部分嵌入式信息設(shè)備。 和欣 統(tǒng)提供的功能模塊全部基于 動態(tài)鏈庫或 件技術(shù)，因此是可拆卸的 模塊 ，應(yīng)用系 統(tǒng)可以按照需要剪裁組裝，或在運行時動態(tài)加載必要的 件。 欣 統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) 圖 2欣 系結(jié)構(gòu) 2he 圖 2欣 微內(nèi)核、組件支持模塊、系統(tǒng)服務(wù)器組成的 1。 微內(nèi)核：主要可分為 4大部分：硬件抽象層（對硬件的抽象描述，為該層之上的軟件模塊提供統(tǒng)一的接口）；內(nèi)存管理（規(guī)范化的內(nèi)存管理接口，虛擬內(nèi)存管理）；任務(wù)管理（進程管理的基本支持，支持多進程，多線程）；內(nèi)核 l a s t o s . d l l ）應(yīng)用程序文件系統(tǒng) 碩士學(xué)位論文 8 進程間通信 。 組 件支持模塊：提供了對 現(xiàn)了組件運行環(huán)境。組件支持模塊并不是獨立于微內(nèi)核單獨存在的，微內(nèi)核中的進程間通訊部分為其提供了必要的支持功能。 系統(tǒng)服務(wù)器：在微內(nèi)核體系結(jié)構(gòu)的操作系統(tǒng)中，文件系統(tǒng)、設(shè)備驅(qū)動、網(wǎng)絡(luò)支持等系統(tǒng)服務(wù)是由系統(tǒng)服務(wù)器提供的。在和欣操作系統(tǒng)中，系統(tǒng)服務(wù)器都是以動態(tài)鏈接庫的形式存在。 欣 統(tǒng)的虛擬 地址空間 和欣 2位的嵌入式系統(tǒng)， 每個進程有 4從而使得嵌入式應(yīng)用程序有很大的虛擬運行空間。但和欣的進程地址空間分為兩大部分： 內(nèi)核空間、用戶空間。 0 到 2用戶進程空間， 2到 4內(nèi)核空間。如圖 2 空閑地址全局分配任務(wù)堆進程私有段內(nèi)核空間進程私有空間進程公共空間4 K B 用于捕獲空指針6 4 K B 用于捕獲空指針圖 2欣 2he 核程序運行在內(nèi)核地址空間內(nèi)。用戶進程不能直接訪問此地址空間，所以實際上和欣 應(yīng)用程序可使用 2虛擬地址空間。兩端分別有 64不能訪問的，用于捕獲空指針或越界指針，具體分配如下： 0 0可訪問，用于捕獲空指針操作； 0 0 32為本進程的用戶堆； 第章 和欣 其平臺分析 9 0 0程棧和其它私有段空間，每個線程分配 1 0 0共進程空間，用于裝載 空間全局分配，以便 0可訪問，用于捕獲越界指針操作。 欣 統(tǒng)的 件機制 件簡介 和欣的 件技術(shù)是面向組件編程的編程模型，它規(guī)定了一組組件間相互調(diào)用的標準，使得二進制組件能夠自描述，能夠在運行時動態(tài)鏈接。 容微軟的 大程度地借鑒了 持了和 兼容性 。 但是和微軟 比， 除了 過時的約定， 對組件的類別、組件的自描述數(shù)據(jù)類型類型進行了擴展， 禁止用戶定義 非自描述接口 ， 完備了組件及其接口的自描述功能 。 對 用戶界面進行了簡化包裝，易學(xué)易用。 術(shù)就 是在總結(jié)面向?qū)ο缶幊獭⒚嫦蚪M件編程技術(shù)的發(fā)展歷史和經(jīng)驗，為更好地支持面向以 務(wù)）為代表的下一代網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件開發(fā)而發(fā)明的。 為了在資源有限的嵌入式系統(tǒng)中實現(xiàn)面向中間件編程技術(shù)，同時又能得到C/C+的運行效率， 有使用 基于中間代碼 是采用了用 C+編程，用和欣 C+編程實現(xiàn)組件技術(shù)，使得更多的程序員能夠充分運用自己熟悉的編程語言知識和開發(fā)經(jīng)驗，很容易掌握面向組件、中間件編 程的技術(shù)。 面向?qū)ο蟮?C+編程語言對 裝性、重用性、多態(tài) 性。是是在針對二進制代碼的級別實現(xiàn)的，數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)的函數(shù)封裝在類中之后，可以被子類繼承，從一個類的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)通過實例化可以得到多個具有相同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的對象， C+的源代碼一經(jīng)編譯，則在編譯時生成對象方法的虛函數(shù)表，在程序運行時，運行時系統(tǒng)根據(jù)程序的執(zhí)行情北京工業(yè)大 學(xué)碩士學(xué)位論文 10 況查找這張?zhí)摵瘮?shù)表，以找到具體的方法并執(zhí)行，從而形成對多態(tài)性的支持。 程模型中，運行時系統(tǒng)對虛函數(shù)表的操作有了重大改進， 運行系統(tǒng) 可對多個虛函數(shù)表再生成一張表，這張新表中的記錄除了指向各個虛函數(shù)表的指針之外，還有對這個新表自身的說明。在 些自身說明信息稱為元數(shù)據(jù) 。 件技術(shù)優(yōu)勢 和欣 于其全面面向組件的技術(shù)， 在操作系統(tǒng)層提供了對組件運行環(huán)境的支持。 而且 用戶 可以 通過網(wǎng)絡(luò)獲得服務(wù) 組件 ， 并且這個組件 是帶有自描述信息的組件，本地系統(tǒng)能夠為這個程序建立運行環(huán)境，自動加載運行。 這個 組件化的和欣操作系統(tǒng)可以為 我們進行嵌入式系統(tǒng)軟件的 開發(fā)帶來以下好處： 它 在嵌入式軟件開發(fā)領(lǐng)域，導(dǎo)入先進的工程化軟件開發(fā)技術(shù) ,使得嵌入式應(yīng)用的軟件開發(fā)能夠?qū)崿F(xiàn)工程化、工廠化生產(chǎn)。 從而既滿足嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域的軟件產(chǎn)品對嵌入式操作系統(tǒng)的需求，為我們從軟件工程方面探索嵌入式軟件的開發(fā)提供便利。 它 可以 實現(xiàn) 組件 動態(tài)加載 。動態(tài)加載組件是因特網(wǎng)時代嵌入式系統(tǒng)的必要功能。新一代 的軟件產(chǎn)品 不能再像以前那樣由廠家將所有的功能都做好后固定在產(chǎn)品里，而要允許用戶從網(wǎng)上獲得自己感興趣的 組件，或者從網(wǎng)上下載更新的或功能更優(yōu)的組件， 。 它可以 隨時 和 動態(tài)地實現(xiàn)軟件升級。動態(tài)加載組件的功能，同樣可以用于嵌 入式軟件 產(chǎn)品的升級。 這樣嵌入式軟件 開發(fā)商不必為了添加了部分功能而向用戶重新發(fā)布整套軟件，只需要升級個別 或部分相關(guān)軟件 組件 就行 。 它 靈活的模塊化結(jié)構(gòu)，便于移植和剪裁?？梢院苋菀锥ㄖ瞥蔀獒槍Σ煌布渲玫木o湊高效的嵌入式操作系統(tǒng)。添加或刪除某些功能模塊也非常簡單。 嵌入式軟件開發(fā)商容易建立自己的組件庫。 由于和欣系統(tǒng)的組件技術(shù)充分表現(xiàn)了組件特性，這樣 在不同開發(fā)階段開發(fā)的 嵌入式應(yīng)用軟件 組件，其成第章 和欣 其平臺分析 11 果很容易被以后的開發(fā)所共享， 從而 保護 嵌入式軟件的 開發(fā)投資。 其完美的 軟件復(fù)用 能力也 使得 嵌入式應(yīng)用軟件 系列產(chǎn)品的開發(fā)更加容 易，縮短 軟件 新產(chǎn)品開發(fā)周期。 和欣組件技術(shù)使得 共享第三方 嵌入式應(yīng)用 軟件開發(fā)商的成果 變得很容易 。 而向行業(yè)的組件庫的建設(shè)，社會軟件的豐富， 就 使得 嵌入式 設(shè)備廠家不必親自開發(fā)所有的 嵌入式應(yīng)用 軟件，可以充分利用現(xiàn)有的軟件 組件 資源，充分發(fā)揮自己的 在特定領(lǐng)域方面的 專長 ，從而 為自己的 領(lǐng)域 產(chǎn)品增色 。 以大大提升企業(yè)的軟件開發(fā)技術(shù)水平，提高軟件生產(chǎn)效率和軟件產(chǎn)品質(zhì)量；軟件工廠化生產(chǎn)需要有零件的標準， 利于建立企業(yè)內(nèi)、行業(yè)內(nèi)的軟件 標準，有利于建立企業(yè)內(nèi)、行業(yè)內(nèi)的組件庫。 件元數(shù)據(jù)組織 使用元數(shù)據(jù)的必要性 在 編程時，包含了一個不能直接使用的 外還需要一個接口文件（也就是 文件）來描述這個 面的二進制代碼。頭文件讓用戶自己的源文件可以使用別人的二進制文件 ， 元數(shù)據(jù) 作用類似頭文件。 組件以接口方式向外提供服務(wù)， 則 接口也需要元數(shù)據(jù)來描述才能讓其他使用服務(wù)的用戶使用。組件為了讓接口與實現(xiàn)無關(guān)，從而保持了接口的不變性，使得動態(tài)升級成為可能。并且使用 構(gòu)將接口的內(nèi)部實現(xiàn)隱藏起來，由接口的元數(shù)據(jù)來描述 接口的函數(shù)布局和函數(shù)參數(shù)屬性。接口的元數(shù)據(jù)描述的就是服務(wù)和調(diào)用之間的關(guān)系。有