第三章_软件体系结构的层次性.ppt

? 3.6 软件体系结构的体系 事实上，在该层对软件结构的描述又可以分为两个层面，一个以数据对象和操作算法为代表的高级层面，另一个实现代码结构的低级层面。 4.资源和管理层 在基础控制描述层建立的一切数据对象和操作，都需要在操作系统的协调和控制下才能实际地实现其设计的作用和功能。这就是资源和管理层的作用。 该层提供了基于操作系统结构的任务进程管理、消息处理、系统输入/输出控制、其它系统级别的资源和功能服务。 分时系统或多路系统，是关于分时的第三种含义。 分时系统的基本特征： 同时性，若干个用户感觉同时或基本同时地使用计算机系统； 独立性，用户可以彼此独立的操作，而不会发生相互混淆或破坏现象； 及时性，用户能在很短的时间内获得对系统所提操作请求的回答； 交互作用性，用户可以与系统进行即时人-机对话。 3.实现分时的方法 时间片方式； 前台(Foreground)和后台作业方式。 实现分时需要采用可重入码。主存和外存之间交换信息的数量，直接影响着处理器的利用率和响应时间。因此，如何减少交换信息量是提高分时系统性能的一个重要途径。其中效果显著的方法是，系统中的标准程序采用可重用码，以便为各用户分时使用。 实现分时需要采用可重定位码(Re-Locatable Coding)。 3.3.8 资源共享/并行同步 在多道程序系统中，存在着多个任务并行执行的情形，会出现资源共享和竞争的问题；并行执行的任务之间可能存在某种受限制的逻辑或时序关系，就产生了并行进程的同步问题。软件的资源共享和并行同步设计已经成为复杂系统构成的基本和重要的思想。 资源共享和并行同步导致了两种任务或进程的制约方式：直接制约、间接制约。 直接相互制约方式：该方式是由于各任务间需要维持一定同步或合作关系而引起的。此时，一进程执行到特定状态后，它直接改变表征任务状态的共享信息量，或通过某种消息机制向其他任务发送消息，据此制约其它任务的执行。 间接相互制约方式：该方式是由于各任务因共享资源而引起的，这是参与共享资源的进程间对共享资源使用的协调方式。例如，多个任务在同一台打印机上请求打印的情况。 严格地讲，这里的“共享资源”不是泛指的共享资源，而是特指那些“临界资源”。 利用互斥信号量解决共享资源问题，利用同步信号量解决任务同步问题。 3.3.9 实时系统 1. 实时系统的需求 2. 实时系统的概念 所谓实时是指对于特定事件处理相应的高速度特性，或指所提供计算或服务反映必威体育精装版信息状态的现实特性。对于前者，要求无论是定时或突发的，一旦被监测的事件发生，系统就应该在容许的时间内快速进行响应；对于后者，要求计算或服务建立在可以获得的动态变化的必威体育精装版信息，以确保信息的可用性。 实时系统与分时系统的区别：分时系统的目标是提供多个用户可同时使用同一台机器，或多个程序可在同一台机器上运行的软件环境；实时系统强调的是系统对特殊事件或请求的即时响应性。 3. 实时系统的实现 在分时控制下的循环查询模式和事件/中断模式，是实现实时系统的两种基本方法。 具体方法见 3.3.3内容 4. 实时系统的特性和功能 具有如下功能和特性： 实时时钟管理； 负载控制能力，所谓负载指系统同时的处理能力，要求能在确保正确的前提下，能及时处理所有的任务； 高可靠性。 3.3.10 软件结构的四视图观 1. 四种视图的来源 概念 模块 执行 代码视图 四种视图 2. 四种视图 （1）代码视图： （2）模块视图：系统的分解和模块的层次划分是建立模块视图的主要目的。 （3）执行视图：执行视图是软件运行时的动态特性。包括数据和资源的分配和连结，任务/进程/线程等运行实体的产生和调度、过程/函数的调用、事件的发生和相应等，是该视图的主要方面。 （4）概念视图：概念视图是根据系统的主要设计单元及其之间的关系来描述系统结构的。 3. 四种视图之间的关系 任何软件系统中都存在着这四种视图，视图之间会发生相互联系。 执行视图的实体和代码视图的文件之间存在着对应关系，因为创建可执行的系统需要根据源代码、资源和部件之间的依赖关系描述，经过编译和连结的复杂处理后产生。 模块视图与代码视图之间的关系是分块和划分的关系，还存在共性和特性、基础和扩展、设计和运行关系。这两个视图都是概念视图的实现表达。 4. 工程对四种视图的关注和处理 在实际中，按以下次序建立视图：概念、模块、代码和执行。 概