开题报告--冯杨威.doc

电 子 科 技 大 学 工程硕士学位论文开题报告学位论文题目：基于Eclipse的嵌入式开发平台 的研究与实现 工程领域名称： 软件工程 学 号： 200992232434 姓 名： 冯 杨 威 校内导师姓名: 李凡 博士 企业方导师姓名： 硕士生所在单位名称： 填表日期： 2010年9月6日填 表 说 明1、 研究生须认真填写本表相关内容。2、 开题报告内容见电子科技大学在职攻读工程硕士专业学位研究生管理暂行规定3、 所列栏目填写不下的，可以另加附页。4、 本表采取双面印制，且保持原格式不变，纸张限用 A4（页边距为上、下：2.5cm, 左为2.6cm,右为2.1cm；字体为宋体小四，行间距为18磅），整齐装订。5、 开题报告完成，此表经相关人员签字后，须交学院研究生教务秘书保存。选题来源： 本选题来源是“四川长虹技术中心核高基项目”。选题依据： 随着电子产品的软件和硬件飞速发展，需求也越来越广，越来越多。嵌入式技术也在日益更新和完善，普及中。在军事，航空航天，医疗技术，通信，网络等技术领域中都广泛应用与关注。嵌入式系统开发的应用领域与大家关注度的扩大，同时也急剧的增加了嵌入式开发的需求。而且，由于嵌入式开发的独特性，也增加了开发难度。同时对集成开发环境的要求也比较高。因此，一个良好的嵌入式集成开发环境能够简化开发过程，提高程序员的开发效率。 Eclipse 是一个具有先进软件设计和实现技术的开发框架。应用软件在Eclipse中被称“插件”。它们在架构中互动工作，完美的集成。随着Eclipse3.0 加强了对RCP(Rich Client Program)开发的支持，Eclipse 已成为广为业界所支持的开放性标准软件开发环境，业界已成事实的工业标准。 嵌入式领域一直都在致力于为软件和系统工程师提供一个通用的开放式开发界面。工具则一向与实时系统（RTOS）或处理器紧密相关，而这二者的具体特性都需要专有环境来予以支持，这一点造成了开发人员在为了满足不断变化的设计需要而更换环境时，不可避免地会遭遇陡峭的学习曲线和额外的工具开销。然而通过使用Eclipse开放式开发平台，嵌入式软件开发人员就有机会实现环境的标准化，使之在新的层次上提供不同工具之间的一致性。国内外研究动态： 随着Eclipse动力的增加，许多公司和开发人员已经发现Eclipse不仅是集成工具的伟大平台，还可以用于其他类型的功能丰富的客户端应用程序，比如商业和协作。因此，从版本3.0开始，Eclipse已经跨越了工具，现在正式被支持作为Rich Client Platform(RCP)。 嵌入式软件的集成开发环境迎来了变革期,设备制造商希望有可以增加多种功能选择的开发环境。开发商提供的ICE调试程序和UML(unified modeling language)等开发工具正日益丰富。 当前的嵌入式开发平台大部分是基于Eclipse RCP实现的，如Symbian开发环境 Carbide C+、Nios IDE、国内的嵌入式开发平台LambdaPRO、Wind River公司的Workbench开发平台等。 Wind River Workbench：是 风河系统公司（Wind River）推出的一款基于Eclipse平台技术的开发平台环境。Wind River Workbench提供了强大的工具来解决设备开发人员的各种困难。Workbench中包含了VxWorks和Wind River Linux下的目标仿真器、目标管理工具、多上下文（multicontext）、多处理器调试和实时分析工具等。针对需要控制整个运行时（run-time）周期配置的开发人员，Wind River Workbench提供了基于风河平台的强大的内核、补丁和文件系统配置工具。同时，Workbench还利用Eclipse框架中的相关标准和功能，为设备开发人员提供了强大、灵活的现代化开发环境。同时，Wind River Workbench能够为使用VxWorks和Wind River Linux的设备开发人员加快产品上市速度（time-to-market）。通过紧密整合业界领先的实时操作系统（RTOS）和Linux系统，Workbench提供了灵活、端到端（end-to-end）、基于开放标准的嵌入式设备软件开发环境。 最近，主要的嵌入式操作系统开发商都投入了Eclipse的开发。各个公司都把Eclipse作为主打产品。可以预见，再过几年，Eclipse开发环境将广泛应用于嵌入式系统领域。美国风河系统公司开发工具营销总监Rob Mac Cammon表示：“23年后，使用现有开发环境Tornado的所有消费者，都将转而使用Eclipse开发环境Wind RiverWorkbench”。研究意义： 选择该课题的意义在于，实现嵌入式开发平台的个性化定制。简化工程人员的开发过程。使开发人员能够将注意力集中于软件功能的实现，从而提高开发效率。 用户的定制包括两个方面：首先是对整个开发平台工具的定制，平台提供给开发人员可选择的工具插件，包括代码分析工具和调试器等，用户根据实际开发需求进行平台的配置。从而使得开发平台性能最优，提高软件开发质量和速度。 另一方面，平台会提供给用户所选目标配置的可选项目解决方案，开发人员不必从零开始进行开发，进而提高软件开发效率。同时开发人员还可以将已有的解决方案进行组合，以达到自己所要的开发需求。从总体上降低嵌入式软件开发的代价，加快产品的上线速度。自身工作部分： 自己的工作部分： 1功能模块是应用仓库配置。 2对项目进行汉化和维护。 应用仓库：应用仓库配置模块提供给用户良好的用户体验，用于指导用户根据自己的需求快速、准确地开发产品。该模块包含两个字模块：远程仓库配置，本地仓库配置。本地仓库配置：初始情况下本地仓库仅欲置若干应用程序供用户使用，用户从远程服务器获取相应的应用保存在本地，避免了以后进行相同产品开发带来的通信时延。本地仓库的另一功能是当服务器不可达时，用户的需求能够从本地库中得到满足。应用仓库存储的库类型包含以下四种：原子库、模块、解决方案和应用程序。其中，原子库不可再分，模块可包含原子库，解决方案可由若干模块组成，应用程序在解决方案的基础之上实现。主要理论和技术路线：主要理论： Eclipse插件通信机制： 在Eclipse中，为了能够实现绝大部分功能，通过相应的插件集成到PDE中，PDE带有一个特别的多页编辑器来使得插件开发更加简单。插件Manifest编辑器用到3个文件(manifest,plugin.xml和perties)。它允许使用者编辑所有必要的属性来描述一个插件他的基本运行时要求，依赖，扩展，扩展点等等。 在Eclipse的体系结构中有一个非常重要的概念，既扩展点。所谓扩展点就是为插件提供的API接口，通过扩展提供这个接口的实现类来实现这个扩展点。任何一个插件可以自由定义新的扩展点和提供新的API为其它的插件使用。别且可能还留有自己的扩展点，以便在这个插件上继续发展。每一个插件都有一个manifest.mf文件(插件基本配置信息文件)，声明同其他插件的互联关系。 Eclipse IDE：IDE(Integrated Development,集成开发环境)。其缩写形式IDE同时也代指“电子集成驱动器”。IDE集成开发环境（简称IDE）软件是用于程序开发环境的应用程序，一般包括代码编辑器、编译器、调试器和图形用户界面工具。该程序可以独立运行，也可以和其它程序并用。技术路线： 本地应用仓库：解析本地配置文件manifest.xml。根据解析内容生成工程向导。用户依据向导流程完成工程配置及新建。(请看下面的流程图)（本地应用仓库） 远程应用仓库：在服务器可达的情况下，解析从服务器下载的manifest.xml，以工程向导方式指导用户完成工程配置建立。在用户选定工程类型和可选配置后向服务器请求所有文件，并下载到本地仓库中保存。之后对于用户的同样需求可直接读取本地仓库中的数据。(请看下面的流程图)(远程应用仓库)工程最终目标和研究成果： 代码模块与论文的形式。1功能模块是应用仓库配置这一块。 2对项目进行汉化和维护。3论文。 应用仓库：应用仓库配置模块提供给用户良好的用户体验，用于指导用户根据自己的需求快速、准确地开发产品。该模块包含两个字模块：远程仓库配置，本地仓库配置。学位论文工作计划表论文题目： 基于Eclipse嵌入式开发平台的研究与实现论文工作起止日期： 2010-09 至 2010-10工作项目工作内容计划完成日期文献阅读 和科学调研调研课题主要内容、阅读主要文献资料2010/09/06方案论证课题的应用价值与可行性设计或研究阶段研究方法、技术路线、实验方案论文撰写撰写论文课题研制条件落实情况：课题来源（下达部门）：课题名称：基于Eclipse嵌入式开发平台的研究与实现课题负责人：论文类型：1）工程设计 2）产品研制报告 3）研究论文 （请打 ）导师对开题报告和论文计划的可行性提出意见：校内导师 ： 企业方导师：学院审批意见： 学院主管领导（签字、盖章）： 日期： 年 月 日电子科技大学工程硕士学位论文文献综述姓名：冯杨威学号：200992232434工程领域：Eclipse嵌入式开发综述题目：对Eclipse的综述 前言: 随着电子产品的软件和硬件飞速发展，需求也越来越广，越来越多。嵌入式技术也在日益更新和完善，普及中。在军事，航空航天，医疗技术，通信，网络等技术领域中都广泛应用与关注。嵌入式系统开发的应用领域与大家关注度的扩大，同时也急剧的增加了嵌入式开发的需求。而且，由于嵌入式开发的独特性，也增加了开发难度。同时对集成开发环境的要求也比较高。因此，一个良好的嵌入式集成开发环境能够简化开发过程，提高程序员的开发效率。 Eclipse 是一个具有先进软件设计和实现技术的开发框架。应用软件在Eclipse中被称“插件”。它们在架构中互动工作，完美的集成。随着Eclipse3.0 加强了对RCP(Rich Client Program)开发的支持，Eclipse 已成为广为业界所支持的开放性标准软件开发环境，业界已成事实的工业标准。 嵌入式领域一直都在致力于为软件和系统工程师提供一个通用的开放式开发界面。工具则一向与实时系统（RTOS）或处理器紧密相关，而这二者的具体特性都需要专有环境来予以支持，这一点造成了开发人员在为了满足不断变化的设计需要而更换环境时，不可避免地会遭遇陡峭的学习曲线和额外的工具开销。然而通过使用Eclipse开放式开发平台，嵌入式软件开发人员就有机会实现环境的标准化，使之在新的层次上提供不同工具之间的一致性。主题: 2001年11月Eclipse诞生，但面世之初，它还很不起眼，未能受到太多关注。所谓万事开头难，软件的第一个版本大都比较稚嫩。2003年3月，Eclipse 2.1发布，由于它界面友好、功能强大，引起了轰动，世界各地的下载者蜂拥而至，导致它的下载服务器一度因超载而无法访问。 Eclipse最初是IBM的产品，后来IBM把它无偿捐献给了开源组织E。最初，Eclipse的开发人员大部分来自于早年间与JBuilder苦苦竞争的Visual Age的项目组。而如今JBuilder已日薄西山，Visual Age却因蜕变成开放的Eclipse而愈发光芒四射，真是“江山代有软件出，各领风骚七八年”。 Eclipse 是替代IBM Visual Age for Java（简称IVJ）的下一代IDE开发环境，但它未来的目标不仅仅是成为专门开发Java程序的IDE环境，根据Eclipse的体系结构，通过开发插件，它能扩展到任何语言的开发，甚至能成为图片绘制的工具。目前，Eclipse已经开始提供C语言开发的功能插件。更难能可贵的是，Eclipse是一个开放源代码的项目，任何人都可以下载Eclipse的源代码，并且在此基础上开发自己的功能插件。也就是说未来只要有人需要，就会有建立在Eclipse之上的COBOL，Perl，Python等语言的开发插件出现。同时可以通过开发新的插件扩展现有插件的功能，比如在现有的Java开发环境中加入Tomcat服务器插件。可以无限扩展，而且有着统一的外观，操作和系统资源管理，这也正是Eclipse的潜力所在。 Eclipse出色而具独创性的平台特性及开放源代码的特点，吸引了众多大公司加入到Eclipse平台的发展上来，这些大公司有IBM、Borland、Oracle、Sybase和RedHat等。开源软件的蓬勃发展，更是强化了Eclipse作为开发工具方面的优势，如Spring、Struts等开源框架都会附带提供各自的Eclipse插件工具。 随着Eclipse动力的增加，许多公司和开发人员已经发现Eclipse不仅是集成工具的伟大平台，还可以用于其他类型的功能丰富的客户端应用程序，比如商业和协作。因此，从版本3.0开始，Eclipse已经跨越了工具，现在正式被支持作为Rich Client Platform(RCP)。 嵌入式软件的集成开发环境迎来了变革期,设备制造商希望有可以增加多种功能选择的开发环境。开发商提供的ICE调试程序和UML(unified modeling language)等开发工具正日益丰富。 当前的嵌入式开发平台大部分是基于Eclipse RCP实现的，如Symbian开发环境 Carbide C+、Nios IDE、国内的嵌入式开发平台LambdaPRO、Wind River公司的Workbench开发平台等。 Wind River Workbench：是 风河系统公司（Wind River）推出的一款基于Eclipse平台技术的开发平台环境。Wind River Workbench提供了强大的工具来解决设备开发人员的各种困难。Workbench中包含了VxWorks和Wind River Linux下的目标仿真器、目标管理工具、多上下文（multicontext）、多处理器调试和实时分析工具等。针对需要控制整个运行时（run-time）周期配置的开发人员，Wind River Workbench提供了基于风河平台的强大的内核、补丁和文件系统配置工具。同时，Workbench还利用Eclipse框架中的相关标准和功能，为设备开发人员提供了强大、灵活的现代化开发环境。同时，Wind River Workbench能够为使用VxWorks和Wind River Linux的设备开发人员加快产品上市速度（time-to-market）。通过紧密整合业界领先的实时操作系统（RTOS）和Linux系统，Workbench提供了灵活、端到端（end-to-end）、基于开放标准的嵌入式设备软件开发环境。 最近，主要的嵌入式操作系统开发商都投入了Eclipse的开发。各个公司都把Eclipse作为主打产品。可以预见，再过几年，Eclipse开发环境将广泛应用于嵌入式系统领域。美国风河系统公司开发工具营销总监Rob Mac Cammon表示：“23年后，使用现有开发环境Tornado的所有消费者，都将转而使用Eclipse开发环境Wind RiverWorkbench”。总结： 通过对Eclipse的研究，发现可以使用其结构中包含的扩展点机制扩充平台功能。因此通过将Eclipse平台进行扩展，使它成为一个具有构件开发主要功能的开发平台能力体系架构和它的构件开发平台的设计方案。通过该平台可以将包括被封装的对象模型、功能模块、软件组件、文档、分析件、设计件等以构件要素的方式封装成可复用的构件。而目标构件的具体编程语言没有限制，可以通过安装不同的Eclipse语言插用Net(EclipseDotNetTool插件、IKVM)、C+(CDT插件)、Python(pydev插件)等目标语言。导师意见：校内导师：企业方导师：参考文献1 OSGi Alliance, /osgi_technology , OSGi Technology J2 Erich Gamma,Kent Beck.Contributing to Eclipse, 中国电力出版社,2005-013 Budinsky,Frank et al.2003.Eclipse Modeling Framework.Boston,M.A:Addison-Wesley.4Erick Gamma, Lee Nackman, John Wiegand, Eclipse Plug-ins , Third Edition, December 21, 20085 Jim D Anjou, Sxott Fairbrother, Dan Kehn, John Kellerman, PatMcCarthy, The Java Developers Guide to Eclipse 2nd Edition, 2006 6James Sugrue, Eclipse Plug-in Development, /7 ROBERT DAY, The Eclipse open-development platform, Electronic Products (Garden City, New York), v 50, n 1, January 20088 O. Gruber, B. J. Hargrave, J. McAffer, P. Rapicault, T. Watson, The Eclipse 3.0 platform: Adopting OSGi technology, IBM Systems Journal, v 44, n 2, p 289-299, 20059 Hull, Tony, Eclipse architecture, Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, v 4860, p 62-71, 200210 Arthorne John,and Chris Laffra. 2004. Official Eclipse 3.0 FAQs.Boston,M.A: