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任务执行器软件构架及优化方法研究

作　者: 冯化强
导　师: 万麟瑞
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 任务执行器接口函数调用查询优化算法遗传算法设计模式 BPEL描述 ACME语义模板
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

本文以嵌入式数据库软件的研发为背景,探讨了任务执行器的软件构架,旨在建立一个既满足实时性要求又能节省内存空间的任务执行模型。以面向对象/构件的方法为指导,借助统一建模语言,对任务执行器进行领域分析、设计和实现,并运用设计模式等软件体系结构方法和技术,对系统模型进行了优化设计。首先,课题对任务执行技术进行了分析和研究,并借助协同方法论的观点,对任务执行器中的协同方法和协作方式进行阐述,辅以建模表示方法的分析,同时对VxWorks进程间通信技术和Tornado交叉开发技术进行了探讨。然后,在分析了嵌入式数据库的功能需求框架的基础上,对任务执行器的需求进行了抽象和描述,给出了任务执行器的功能划分并阐述了各个组成模块的功能,并用BPEL对任务执行过程进行了形式化描述。进而针对任务分配,对查询优化的优化算法进行了研究并给出了算法模型的规范描述。综合以上分析结果,建立了任务执行器的用例模型和活动模型。接着,在领域设计阶段,建立了基于对象体系结构的任务执行器软件构架模型,使用初始类模型、细化类模型来描述对象的结构关系,并使用交互模型和状态模型来描述对象的行为,同时设计了任务执行器的数据结构。最后,给出了软件开发环境及其配置,并结合ACME表示法给出了任务执行器软件构架的典型描述,以及系统中典型应用的程序实现。文中分析得到的任务执行器的模型框架、建模原则、实现方法等都被运用于嵌入式数据库系统的研究和实现中,优化了任务执行的过程,提高了嵌入式数据库的可实现性,具有一般的理论意义和工程实用价值。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
图表清单  8-9
注释表  9-10
第一章绪论  10-15
  1.1 嵌入式数据库的应用与发展概况  10-12
  1.2 课题研究意义和研究内容  12-14
    1.2.1 研究意义  12-13
    1.2.2 研究内容与方法  13-14
  1.3 课题研究的主要工作  14-15
第二章任务执行器开发与建模的关键技术  15-33
  2.1 接口处理与任务执行技术  15-16
    2.1.1 接口处理技术  15
    2.1.2 任务执行技术  15-16
  2.2 协同表示方法  16-20
    2.2.1 协同工作概述  16-18
    2.2.2 协同应用建模的关键方法  18-20
    2.2.3 任务执行器中的协同方法  20
  2.3 建模表示方法  20-26
    2.3.1 工作流描述语言 BPEL  20-23
    2.3.2 软件体系结构描述语言  23-26
  2.4 VxWorks 进程间通信技术与 Tornado 交叉开发技术  26-32
    2.4.1 VxWorks 体系结构  26-28
    2.4.2 VxWorks 进程间通信技术  28-29
    2.4.3 Tornado 交叉开发技术  29-30
    2.4.4 交叉调试方法  30-32
  2.5 本章小结  32-33
第三章任务执行器领域分析及关键算法  33-47
  3.1 嵌入式数据库功能需求框架  33-34
  3.2 任务执行器领域需求  34-36
  3.3 查询优化关键算法  36-40
  3.4 任务执行器领域模型  40-43
    3.4.1 任务执行器用例模型  40-42
    3.4.2 任务执行器活动模型  42-43
  3.5 任务执行器的工作流语言描述  43-46
  3.6 本章小结  46-47
第四章任务执行器领域设计  47-61
  4.1 对象结构模型设计  47-50
    4.1.1 初始类模型设计  47-49
    4.1.2 细化类模型设计  49-50
  4.2 对象行为模型设计  50-57
    4.2.1 任务执行器交互模型  51-53
    4.2.2 任务执行器状态模型  53-57
  4.3 主要数据结构设计  57-60
  4.4 本章小结  60-61
第五章任务执行器的典型应用实现  61-71
  5.1 开发环境选择与配置  61-62
  5.2 任务执行器的 ACME 描述  62-65
  5.3 查询优化算法实现  65-70
  5.4 本章小结  70-71
第六章总结与展望  71-73
参考文献  73-77
致谢  77-78
在学期间的研究成果及发表的学术论文  78

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