模块化计算机系统以及相关方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于开发将由计算机系统所实现的计算机项目的处理方法，该处理方法包括：用于列出将要实现的函数的函数分析阶段；创建项目组件以实现所述函数的阶段，其中每个组件包括两个主要部分：实现部分，描述性的接口程序部分；编译阶段。其中在编译阶段过程中，独立地编译每个组件；每个组件的单独编译包括将该组件的接口程序的源文件编译成目标接口程序，以便构成包含在该组件的可执行文件中的二进制格式的接口程序；和所述系统整体由组件构成。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请号为01814112.9的，申请日为2001年6月14日的，专利技术名称为“”的中国专利申请的分案申请。介绍本专利技术涉及通常方式上的软件系统，该系统允许用户与计算机硬件相交互。更具体的说，本专利技术涉及一种包括有操作系统的软件系统，该操作系统可提供灵活的性能和执行速度，即使在特强大的当今操作系统的情况下也难以想象该操作系统。本专利技术还涉及与该系统有关的处理方法。同样，如上所述，本专利技术可有利的适用于(但不局域限于此)开发与板上计算机系统相关的应用程序。注意到操作系统是任何软件系统的主要构件，该操作系统是由与组成计算机系统的硬件直接交互的部件构成。人们已经了解了许多操作系统，这些操作系统允许开发队伍创建一应用程序并允许最终用户实现这些应用程序。现有的操作系统被大略分解成两个主要的类。 单片体系结构第一类由单片体系结构操作系统组成。这样的系统由包括三个主要层的单一软件组组成●通常所说的与系统内核相对应的底层。内核被定义为被永久加载到系统存储器并可被所有应用程序包所使用的无源特权代码集。其根本任务是调节系统共享资源的使用。为了完成该任务，内核可满足某一重要功能(functionalities)的需求，包括√存储器的管理(在应用程序间分配存储资源以作为它们要求的功能等等)，√处理过程的管理(调度、访问处理器的管理、多任务管理等等)，√外围设备驱动器的管理，√文件管理(名字、地址等等)，√用户管理(访问、概况等等)。●通常所说的专用于应用程序的顶层，用户与该顶层相交互以便将指令输入到系统并输入被传送到内核的请求。●通常被称为“信息库”的中间级，该中间级有时被认为是一层并且在该中间级中周期性的函数(functionality)聚集在一起以允许将其快速实现。附加在正文之后的图1示意性的表示了这种单片体系结构，该图1给出了层K(内核)、L(信息库)以及A(应用程序)的集中式且分层的结构。“层”的定义可对操作系统的构件间的通信进行按级别的排列，最底层被定义为“特权”层，该层可被称为高级层。因此这些层是共享同一特权的软件构件类。同时，特权被定义为使用计算机系统某一资源的能力(硬件资源或软件资源)。如所述的，根据该单片体系结构的系统结构由单个软件组构成，该单个软件组是以“模块方式”(blockwise)进行编译的。该结构的优点在于该系统通常是稳定且高速的。然而，根据系统的灵活性和升级性该操作系统显示出重要的局限性。实际上，对内核有系统的修改涉及对内核进行完全的重新编译。对于每一个修改而言，因此必须负责处理再次全部接受系统。同时，因为系统的升级是麻烦且复杂的，因此不利于系统的不变性，且其维护是昂贵的。此外，由于连续“增加一方”而导致了系统成为不稳定的。另外，在单板计算机系统的情况下(也就是说至少一个部分被集成到诸如车辆、携带式电话之类的移动硬件上)，该不变性显示出其自身是及其不利的，因为它还使它必须先验的固定一个表示操作系统特征的特定号码(例如速度的执行或存储器的大小等等是特权的事实)。实际上，单板应用程序的多样性经常面临相关计算机系统所需的不同程序员，并且它有利于可对系统的主要特征进行自由定义和升级。因此，由于在上文中所提到的缺点以及主要由于单片操作系统不变性的阻碍，因此该单片体系结构主要是用于不需要对硬件和软件进行重大升级的应用程序，并且它不适合于单板系统(on-board systems)。 微内核体系结构为了减小该局限性，已经设计出第二类操作系统的体系结构。存在诸如图2所示的微内核型系统。该图按照单片系统的方式给出了该微内核系统是由围绕一中心内核的同心层组成，该中心内核由操作系统的“核”构成。内核构件MK在这里被简化为“微内核”，其仅仅可完成系统操作所需的基本功能，即●存储器的管理，●过程的管理，至少关于通常所说的低级过程—与任务的转换有关。它指出某一微内核系统借助于服务器来管理高级过程，同时其他的微内核根据该微内核本身来管理它们，●端口(邮箱)和传送消息的管理，●各个驱动器间的硬件资源的分配属性(驱动器被定义为用于控制卡或任意外围设备操作的程序)。传统上由单片系统的内核所完成的其他功能是由服务器S来完成的。这些服务器形成了应用程序A的顶层和信息库的L层之间的中间层，该L层直接环绕着微内核MK。它们比应用程序A优选。该微内核体系结构可对操作系统进行升级而无需对整个系统进行重新编译；因此与单片系统相比，第二类操作系统具有一定的灵活性。然而，该类体系结构仍然被构造成在中心内核周围的连续层，并且对于操作系统内部的所有信息交换必须通过微内核。事实上，通过系统连续层的信息流通引起了额外的处理并使系统的所有操作慢下来，该信息流通比单片系统的情况还要多很多。同时，因此对系统进行任意新的开发都必须使这些信息交换最佳化，因此使程序员的工作变得复杂。因此与单片系统相比，虽然微内核系统提供了额外的灵活性，但是很显然微内核与过长的处理操作有关并仅仅表示不够好的解决方案。 对于现有体系结构的附加说明此外，当今的系统(单片的和微内核的)都是以内核构件为中心，围绕在该内核周围的连续层被按级别排列以作为预先规定的访问特权的函数。实际上在所有这些系统中，根据系统本身所固有的不变类型，每个程序有系统地与给定层相关，因此该程序有系统地附带一个超出程序员控制的特权层，因此形成了为现有系统所共有的第一个缺点。因此，程序例如可以是●“内核”或“管理程序”或“系统”(管理与硬件相交互的特权代码)，●无源函数的“信息库”构件(数学的、视频解压缩，等等)，●应用程序包代码。这些各种类型的代码经常与不同文件格式相对应，并且由操作系统的不同构件来进行不同的管理。同时，因此不可能利用单个工具来显示所有安装在系统中的程序；同样的，它通常不可能在系统的操作期间替换“内核”部分，该部分形成了不透明且不可分的块。它允许不同的工具被用于创建并调试这些不同类型的代码，因此在所有的情况下开发操作都是很复杂；这形成了为现有系统所共有的第二个缺点。同时，应该知道的是现有系统形成了系统的绝对中心。该内核具有一个由其特权级别所作用的特定状态；这形成了为现有系统所共有的第三个缺点。此外，为现有软件系统所共有的另一个特征是利用下述来执行它们的设计●函数分析阶段，该阶段根据所要实现的函数来描述系统，因此形成了一个非常直观且可立即理解的描述级，●随后的写程序和编译程序，在该阶段期间可理解级别和可读性级别被相反的改变，程序形成了不透明设置，不透明设置的操作方式是预先规定的。这些系统的程序对作为“自动操作”的请求进行操作，内核仅仅引入反作用以作为应用程序所明示的需要函数。很显然内核经常根据应用程序所明示的需要来引入之后的反作用，尽管它对资源进行了处理并且可利用最优化的函数以改善系统的所有操作。这形成了现有系统的另外一个基本局限性。如所述的，在本专利技术在另一方面的情况下，对系统所有组讲的操作方式进行集成并且将函数分析阶段过程中所建立的函数链接保留在系统的体系结构中。这样，诸如由Java语言(注册商标)来表示有关的公知系统，可在下面一文中得到对该系统的说明。该文章的题目为“利用Java3.0版本来编写程序的入门，2000年夏”，作者为D.J.ECK——数学和计算机科学系，霍巴特和威廉史密斯大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于开发将由计算机系统所实现的计算机项目（Ｐ１、Ｐ２）的处理方法，该处理方法包括：●用于列出将要实现的函数的函数分析阶段（６０１）；●创建项目组件（Ｃ１、Ｃ２）以实现所述函数的阶段，每个组件包括两个主要部分：－实现部分（ＩＭＰ），－描述性的接口程序部分（ＩＮＴ）；●编译阶段；其特征在于：●在编译阶段过程中，独立地编译每个组件，●每个组件的单独编译包括将该组件的接口程序的源文件编译成目标接口程序，以便构成包含在该组件的可执行文件（Ｍ）中的二进制格式的接口程序；和●所述系统整体由组件构成。

【技术特征摘要】
FR 2000-6-16 00/077541.一种用于开发将由计算机系统所实现的计算机项目(P1、P2)的处理方法，该处理方法包括●用于列出将要实现的函数的函数分析阶段(601)；●创建项目组件(C1、C2)以实现所述函数的阶段，每个组件包括两个主要部分—实现部分(IMP)，—描述性的接口程序部分(INT)；●编译阶段；其特征在于●在编译阶段过程中，独立地编译每个组件，●每个组件的单独编译包括将该组件的接口程序的源文件编译成目标接口程序，以便构成包含在该组件的可执行文件(M)中的二进制格式的接口程序；和●所述系统整体由组件构成。2.根据前述权利要求所述的处理方法，其特征在于组件的接口程序部分描述了由组件提供的函数以及在其执行期间该组件应当提供的函数。3.根据前述权利要求所述的处理方法，其特征在于组件的接口程序部分借助于语言定义了在输入组件时的数据格式和在输出组件时的数据格式。4.根据前述权利要求所述的处理方法，其特征在于所述格式专门取决于所执行的函数而不取决于如何通过该组件的实现部分来执行该函数。5.根据前述三个权利要求之一所述的处理方法，其特征在于属性与该组件要求的函数相关，和/或与该组件提供的函数相关。6.根据前述四个权利要求之一所述的处理方法，其特征在于根据与该组件的接口程序相关的属性来定义标准。7.根据前述权利要求所述的处理方法，其特征在于通过与接口程序中的说明相关的操作者来指定所述与接口...

【专利技术属性】
技术研发人员：E马蒂，
申请(专利权)人：奈克斯维伍技术公司，
类型：发明
国别省市：FR[]