22、嵌入式系统组件模型能力扩展：原理、方法与案例

嵌入式系统组件模型能力扩展：原理、方法与案例

1. CAmkES 架构概述

CAmkES 架构与标准组件架构类似，提供组件、接口和连接器。不过，它主要针对可能存在资源限制的嵌入式系统，具有以下三个关键特性：
- 灵活的连接器 ：连接器是一等概念，用户可根据特定通信功能需求进行定义。这使得开发者能将组件置于同一地址空间、不同地址空间，甚至不同机器上，还能根据应用特定需求定制组件间的通信。
- 低开销的组件模型 ：核心 CAmkES 组件模型通过限制内置功能，降低基于组件计算带来的开销。它仅支持静态架构，即组件在运行时不能创建或销毁，连接也不能新建或断开，因为并非所有应用都需要这种动态能力。
- 可扩展的架构 ：核心 CAmkES 组件模型和架构可通过添加扩展组件来扩展功能。例如，若要在运行时创建和销毁组件，需添加相应的扩展组件。

CAmkES 的开发过程如下：
1. 设计阶段 ：系统架构师使用架构描述语言（ADL）定义组件及其接口，同时指定整个系统应用，包括所有组件、连接器以及组件间的连接。组件功能则用常规编程语言（如 C）单独实现。
2. 编译阶段 ：编译 ADL 文件，生成加载和初始化代码、通信存根及其他运行时支持代码，将这些代码与组件代码一起编译，并与 L4 内核结合，生成可加载的系统镜像。
3. 启动阶段 ：系统启动时，将系统镜像加载到内存，内核启动并调用 CAmkES 加载器加载所有组件。加载器创建并初始化所