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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:黃佩菁
研究生(外文):Pei-Chin Huang
論文名稱:以統一模型語言於嵌入式系統行程管理之分析
論文名稱(外文):Embedded System Process Scheduling Analysis Based on UML Modeling
指導教授:郭斯彥郭斯彥引用關係
指導教授(外文):Sy-Yen Kuo
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:電機工程學研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2005
畢業學年度:93
語文別:英文
論文頁數:59
中文關鍵詞:統一模型語言
外文關鍵詞:UML
相關次數:
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由於VLSI技術不斷的快速發展,當Microprocessor的體積越便越小,價格越來越便宜的同時,市面上開始出現有Microprocessor〝嵌入〞的產品。舉凡PDA、手機、數位相機…等產品,皆可稱為嵌入式裝置。然而,這類的產品在軟體的需求上,大多必須具備高可靠度,效能要好,發展的時程短等特性。因此當我們發展一套嵌入式系統時,我們就必須考慮其架構是否具有彈性、合理以增加系統的穩定度及可靠度。而行程管理則與效能有著密不可分的關係,適當的行程管理方式將有助於提昇嵌入式系統的效能。
統一模型語言是一種標準語言,其用途在於塑模(Modeling),也就是畫軟體藍圖。一套軟體系統的建構必須有適當的分析設計藍圖,因為軟體開發的過程絕對不是任意的、隨性的、且戰且走的、天馬行空的。因此在軟體開發的過程中必須將需求、分析、設計、實作、佈署等各項工作流程之構想與結果予以呈現,這就是軟體系統之塑模。
由於嵌入式系統的資源有限,行程管理可說是整個嵌入式系統效能的關鍵。在此篇論文我們將針對嵌入式系統的行程管理方法及軟體系統之塑模概念,做一系列詳細的分析與探討,利用統一模型語言來驗證行程管理方法的效能,以驗證其有效性。
Today, as microprocessors have become smaller and cheaper, more and more products have microprocessors “embedded” in them to make it “smart”. Such products are cell phone, PDA, digital camera…etc. Those embedded systems must respond to external events and cope with all unusual conditions without human intervention. However embedded computer applications are requiring more performance, higher reliability, stability, and lower development and maintenance costs.
The Unified Modeling Language (UML) is a standard language for writing software blueprints. It is a graphical language for visualizing, specifying, constructing, and documenting the artifacts of a software-intensive system. A model provides the blueprints of a system. And we need to build models of complex system because we cannot comprehend such a system in its entirety and we can better understand the system we are developing.
In this paper, we will discuss about the embedded real time system process scheduling, which is using UML-based to analyze it. The goal is proving RT UML Profile (RTP) can be used in analyze real time process scheduling. Base on our analysis, we demonstrate that UML is workable on embedded system process scheduling. And using UML to analyze real time system process scheduling can increase process-scheduling algorithm’s readability and reusability.
Chapter 1 Introduction 9
1.1 Embedded System 9
1.1.1 Characteristics of Embedded System 9
1.2 Real-Time system 10
1.2.1 Hard Real-Time System 10
1.2.2 Soft Real-Time System 10
1.3 Unified Modeling Language 11
1.3.1 UML History 11
1.3.2 Modeling 12
1.3.3 Purpose of Modeling 13
1.3.4 Value of the UML 13
1.3.5 UML Tools 14
Chapter 2 UML Notation 18
2.1 Class Diagram 18
2.1.1 Names 20
2.1.2 Attributes 21
2.1.3 Operations 21
2.2 Object Diagram 22
2.3 Use Case Diagram 22
2.4 Sequence Diagram 24
2.5 Collaboration Diagram 25
2.6 Statechart Diagram 26
2.7 Activity Diagram 27
2.8 Component Diagram 28
2.9 Deployment Diagram 29
2.10 Package Diagram 30
Chapter 3 Scheduling Algorithm 31
3.1 Scheduling Criteria 32
3.2 Priority Scheduling 33
3.2.1 Rate Monotonic Algorithm (RMA) 34
3.3 Time Division Round-Robin Scheduling 36
3.3.1 Round-Robin Analysis 38
3.4 Schedule Algorithms Comparison 39
Chapter 4 Scheduling Analysis with UML 43
4.1 UML Profile 45
4.2 Using UML Profile to Apply RMA 50
Chapter 5 Conclusions 57
References 58
[1] Rajkumar and Ragunathan. “Synchronization in Real-Time Systems: A Priority Inheritance Approach,” Boston, MA: Kluwer Academic Publishers, 1991.
[2] M.H. Klein, J.P. Lehoczky, and R. Rajkumar, “Rate-Monotonic Analysis for Real-Time Industrial Computing,” Computer, 1994.
[3] B. Selic, “Turning Clockwise: Using UML in the Real-Time Domain,” Comm. ACM, vol. 42, 1999.
[4] Liu, C. L. & Layland, J. W. "Scheduling Algorithms for Multi-Programming in a Hard Real-Time Environment." Journal of the Association for Computing Machinery 20, 1973.
[5] Lehoczky, J.P. "Real-Time Resource Management Techniques," 1011-1020. Encyclopedia of Software Engineering. 1994
[6] Martin Fowler, Kendall Scott ”UML Distilled Second Edition – A Brief Guide to the Standard Object Modeling Language.” ISBN 0-201-65783
[7] Grady Booch, James Rumbaugh and Ivar Jacobsen “The Unified Modeling Language User Guide” ISBN 0-201-57168-4
[8] Martin Fowler and Kendall Scott, “UML Distilled Applying the Standard Object Modeling Language“
[9] Scott W. Ambler, “The Elements of UML Style”ISBN 0-521-52547-0
[10] James Rumbaugh, Ivar Jacobson, and Grady Booch, “The Unified Modeling Language Reference Manual,”
[11] Bruce Powel Douglass, “Real-Time UML Advance in the UML for Real-Time System”, Addison-Wesley, 2004
[12] UML Profile for Schedulability, Performance, and Time Specification. ptc/2003-03-02 Needham, OMG, 2002 http://ww.omg.org
[13] Unified Modeling Language Specification formal. 01-09-67. Needham, OMG, 2001 http://www.omg.org
[14] Unified Modeling Language: Superstructure Version 2.0. ptc/03-08-02. Needham, OMG 2003. http://www.omg.org
[15] Abraham Silberschatz, Peter Baer Galvin, Greg Gagne “Operating System Concepts” ISBN: 0471694665.
[16] Li, Y., Potkonjak, M. and Wolf, W., “Real-Time Operating Systems for Embedded Computing”, Proc. IEEE International Conference on Computer Design: VLSI in Computer and Processors, Oct. 1997, Austin, p388-392
[17] Baruah, K. Sanjoy and Jayant R. Haritsa. “Scheduling for Overload in Real Time System” IEEE Trans. on on Computers vol 9 1997
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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