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實(shí)時(shí)軟件開(kāi)發(fā)方法思考
論述了工程圖學(xué)CAI軟件的開(kāi)發(fā)在工程圖學(xué)教學(xué)內容及體系改革和教學(xué)手段現代化中 的必要性和重要性，下面是小編搜集整理的相關(guān)內容的論文，歡迎大家閱讀參考。
摘要：當今是個(gè)信息自動(dòng)化的時(shí)代，軟件已應用于人們生活的環(huán)境的各個(gè)方面。把面向對象的實(shí)現方法引入到實(shí)時(shí)軟件系統的開(kāi)發(fā)過(guò)程中具有重大的作用，可以達到反復使用，開(kāi)發(fā)周期時(shí)間短、軟件質(zhì)量增強、開(kāi)發(fā)有保障以及開(kāi)發(fā)成本低等效能目的。這樣就確保了實(shí)時(shí)軟件的良性開(kāi)發(fā)并使這種開(kāi)發(fā)系統化和工程化，更使人們無(wú)論在生產(chǎn)方面還是學(xué)習方面都會(huì )有很大的便利并提升了生產(chǎn)生活的質(zhì)量
關(guān)鍵詞：面向對象；實(shí)時(shí)軟件；開(kāi)發(fā)方法；軟件工程
實(shí)時(shí)系統是計算機系統中特殊的系統，輸出值和系統的消耗的時(shí)間決定了這個(gè)系統的結果是否精確，即用戶(hù)希望以極短的時(shí)間獲取最佳最有效的運算結果。在以前實(shí)時(shí)系統主要服務(wù)于國家軍事安全方面，今天隨著(zhù)這一系統的研發(fā)，它廣泛應用我們社會(huì )生活的各個(gè)方面和各個(gè)環(huán)節，其應用范圍從洗衣機、烤箱到自動(dòng)化的生產(chǎn)線(xiàn)、醫學(xué)輔助機械、交通運輸控制、天氣預報預測、航天動(dòng)力工程等等。在軟件開(kāi)發(fā)中實(shí)時(shí)系統中的軟件部分逐漸成為一個(gè)不可缺少的獨立部分，貫穿于軟件開(kāi)發(fā)的始終。
1.闡釋實(shí)時(shí)軟件的內涵
實(shí)時(shí)軟件是實(shí)時(shí)系統中的軟件。當外部世界發(fā)生變化時(shí)，相應地實(shí)時(shí)系統就會(huì )對這種變化做出動(dòng)作進(jìn)行回應，并在規定的時(shí)間內、依靠嚴格的控制、最大化地獲取數據來(lái)實(shí)現這一功能。特別要指出的是，這些控制是有嚴格規范的,這便對實(shí)時(shí)系統的應用進(jìn)行了限制，只應用于它相對應的方面。另外，實(shí)時(shí)系統具有高標準的要求,主要可以體現在以下方面：其一、時(shí)間方面，必須在規定的時(shí)間內處理完突發(fā)事物，如果超過(guò)時(shí)間就會(huì )造成不可彌補的損失；其二、正確性方面，在規定的時(shí)間內對突發(fā)事物做出合理的邏輯判斷和處理，這就確保了結果的正確性。同時(shí)，存在著(zhù)對實(shí)時(shí)系統的實(shí)時(shí)性有一個(gè)普遍的誤區，他們狹隘地臆斷實(shí)時(shí)就是速度要快。以第一時(shí)間對外部情況做出反應是實(shí)時(shí)系統的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，快速反應是實(shí)時(shí)性的一個(gè)要求，但是兩者有著(zhù)本質(zhì)的區別，不可混淆概念。有時(shí)快速反應并不意味著(zhù)實(shí)現了實(shí)時(shí)性。所謂的實(shí)時(shí)性是指要求圓滿(mǎn)處理完外部相應的事物和要求必須在規定的時(shí)間內。除了具有一般軟件系統的特點(diǎn)外，實(shí)時(shí)系統軟件還具有:首先，時(shí)間限制,即實(shí)時(shí)性。要求在規定的時(shí)間內對于外部的發(fā)生的事物系統要做出反應并處理好；其次，穩定性。如果系統重啟和故障恢復系統會(huì )很快復原且數據不受損；再次，多任務(wù)、并行性、分布性。實(shí)時(shí)系統可以同時(shí)同步對于外部世界或者分布較廣的多個(gè)問(wèn)題和任務(wù)，進(jìn)行有效的處理并有效地保證處理的結果具有可靠性。而這種處理的有效性和可靠性是由系統的實(shí)時(shí)性決定的；最后，對于操作系統的底層具有開(kāi)發(fā)性，實(shí)時(shí)操作系統就是實(shí)時(shí)軟件應用中所使用的操作系統,要求在優(yōu)先調配機制和內存鎖定機制控制下，實(shí)現多任務(wù)同時(shí)同步處理。特別要注意的是，對于系統中的語(yǔ)言開(kāi)發(fā)原則也要堅持實(shí)時(shí)性原則，選擇實(shí)時(shí)性語(yǔ)言，以求對多個(gè)任務(wù)進(jìn)行并行處理。
2.探討實(shí)時(shí)軟件開(kāi)發(fā)方法
與普通的實(shí)時(shí)軟件相比，復雜性是兩者的共性，實(shí)時(shí)系統的軟件還具有自己的特殊性要求，那就是時(shí)間控制的因素，這就是實(shí)時(shí)軟件的結構和開(kāi)發(fā)方法的優(yōu)勢。
2.1實(shí)時(shí)分析技術(shù)
以面臨解決的事實(shí)問(wèn)題或既定的目標為依托，全面解析實(shí)時(shí)系統的軟件和硬件部分，而后對硬件和軟件進(jìn)行拆解，以求對設計實(shí)時(shí)軟件奠定根基，這就是實(shí)時(shí)系統在分析階段中所要完成的任務(wù)。建模和仿真技術(shù)是實(shí)時(shí)系統進(jìn)行分析才應用的技術(shù)。對實(shí)時(shí)系統元素進(jìn)行建模時(shí)要求分析人員必須利用好數學(xué)輔助工具，另外，把握時(shí)間長(cháng)短和對資源大小進(jìn)行估量是分析人員在這一過(guò)程中特別要注意的問(wèn)題。根據在對數據流進(jìn)行分析的基礎上，分析人員要建模實(shí)時(shí)系統的硬件和軟件元素，控制以概率的形式進(jìn)行，這就是數學(xué)分析方法應該注意的。同時(shí)，對系統時(shí)間和資源大小如何進(jìn)行評估，就要求分析人員以網(wǎng)絡(luò )分析、序列論、圖形論和數據模型等方式來(lái)推導出來(lái)。RMS理論為基礎，能夠分析并行的多任務(wù)的分析技術(shù)，是為了輔助RMAM的分析方法而設立的理論。判斷在實(shí)時(shí)系統中在調度方面利用RMS處理并行任務(wù)是否能夠滿(mǎn)足他們的實(shí)時(shí)性的依據，那就是看有沒(méi)有采用采用RMA分析技術(shù)。分析系統的性能需要使用仿真和建模工具,利用這兩種工具軟件工程師還能夠構建一個(gè)模型，通過(guò)這樣的形式，可以有效地理解系統的運作。為建立一個(gè)實(shí)時(shí)系統的概念模型需要通過(guò)系統的狀態(tài)圖、活動(dòng)圖和模塊圖，這就是系統的建模方法。然后在在建立的模型的基礎上，分析和仿真系統的行為和執行情況,并測試系統是否具有一致性和完整性，最后，匯總在真實(shí)系統中的各種數據和特性。
2.2實(shí)時(shí)設計和實(shí)現技術(shù)
在給定的時(shí)間控制情況下如何完成系統的目標是實(shí)時(shí)設計階段中主要面對的任務(wù)。處理實(shí)時(shí)軟件中的優(yōu)先權的選擇、多任務(wù)和并行、同步和異步、時(shí)間約束等問(wèn)題是設計實(shí)時(shí)軟件所必須考慮的因素。通常都是通過(guò)擴展一些非實(shí)時(shí)設計方法是實(shí)時(shí)軟件的設計方法所采用的手段，而基于過(guò)程的模塊化的設計方法是傳統的實(shí)時(shí)軟件的設計方法才采用的手段。不僅可以采用自頂向下和結構化的程序設計,而且可以采用圖形化的語(yǔ)言描述設計,還有一些運用有限狀態(tài)機、Petir網(wǎng)、消息傳遞系統或一某種專(zhuān)門(mén)語(yǔ)言等是使用面向數據的設計方面向對象的實(shí)時(shí)軟件開(kāi)發(fā)方法所研究的基礎性方法。
2.3傳統實(shí)時(shí)軟件開(kāi)發(fā)方法應該注意的問(wèn)題
由于實(shí)時(shí)軟件的應用于各個(gè)領(lǐng)域，這樣就使實(shí)時(shí)軟件面臨的問(wèn)題越來(lái)越多，最終使實(shí)時(shí)軟件很復雜了。在過(guò)程的設計方法上而建立的傳統實(shí)時(shí)軟件已不能夠適應變化的新情況了。它主要存在以下問(wèn)題:首先，分別對過(guò)程和數據進(jìn)行處理，這樣就使真實(shí)世界的實(shí)際情況失去了本來(lái)面目，更加劇了分析和設計實(shí)際世界的難度；其次，沒(méi)有統一性的劃分原則對采用層次化的功能模塊劃分系統，最為嚴重的是，某個(gè)別的開(kāi)發(fā)人員的主觀(guān)看法完全左右了對組織軟件單元,系統的劃分，這樣就失去了客觀(guān)性加劇了實(shí)時(shí)軟件開(kāi)發(fā)的困難；最后，由于人為的局限性使得對調度的分析和描述過(guò)程也相當的復雜。
3.結語(yǔ)
隨著(zhù)電子信息技術(shù)的發(fā)展，我們研究實(shí)時(shí)軟件開(kāi)發(fā)時(shí)，要具有勇于突破和敢于創(chuàng )新的斗志，在對現實(shí)情況進(jìn)行分析和研究的基礎上，要不斷對實(shí)時(shí)軟件進(jìn)行改進(jìn)，以達到它更好地服務(wù)于社會(huì )的目的。
參考文獻:
[1]肖亞利.面向對象的實(shí)時(shí)軟件開(kāi)發(fā)方法研究[D].四川大學(xué),2003.
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