① 模型層

模型層內(nèi)部存在兩層，如圖 4.4-2 所示，分別為平臺無關(guān)模型（Platform Independent Model, PIM） 和平臺特定模型（Platform Specific Model, PSM）。PIM 和 PSM 的理念來源于模型驅(qū)動架構(gòu)（Model Driven Architecture, MDA）理論。

在進行應用開發(fā)時，開發(fā)人員應當使用 PIM。工具應當根據(jù)應用開發(fā)人員的設(shè)置將 PIM 轉(zhuǎn)化為PSM，即，第一步由開發(fā)人員創(chuàng)建一個平臺無關(guān)模型 PIM，第二步由工具將平臺無關(guān)模型 PIM 轉(zhuǎn)變?yōu)獒槍Σ煌幊陶Z言的平臺特定模型 PSM。

圖4.4-2模型層

② 實時框架抽象層

框架是在給定域下的、可以提供一系列服務(wù)的協(xié)作類的集合。在構(gòu)建復雜系統(tǒng)的實踐中，一個常用方法是使用預定義的框架。而在自動化編譯框架中的預定義框架具有實時性。

實時框架負責為軟件系統(tǒng)提供體系指導，需要提供實時抽象用于構(gòu)造和生成 PSM 中描述的模型的代碼。如圖 4.4-3 所示，實時框架需要包含行為層、服務(wù)層和操作系統(tǒng)抽象層。其中，行為層提供了一系列的協(xié)同類組成架構(gòu)基礎(chǔ)，提供面向?qū)ο蟮?、響應的、多線程的行為；服務(wù)層包含了內(nèi)存分配和對容器的支持；操作系統(tǒng)抽象層提供了操作系統(tǒng)服務(wù)的抽象，便于行為層使用操作系統(tǒng)服務(wù)。

框架提供實時抽象的目的是針對不同的硬件資源和有無操作系統(tǒng)的情況下進行應用管理、調(diào)度等工作，需要注意的是實時框架抽象應當是操作系統(tǒng)無關(guān)的，即其需要提供操作系統(tǒng)的抽象用于解耦。

圖4.4-3 實時框架抽象層

③ 目標平臺抽象層

該部分的工作即為根據(jù)硬件平臺將實時框架代碼進行編譯和構(gòu)建。在該部分需要集成編譯工具鏈將代碼自動編譯為目標環(huán)境的庫或可執(zhí)行文件。

目標平臺抽象層的目的是為了抽象硬件運行平臺，來屏蔽運行在 x86 或 ARM 上的軟件。需要注意的是操作系統(tǒng)不一定是必須存在的，這是因為對于資源較少的硬件而言是沒有操作系統(tǒng)的，實時框架抽象層需要針對無操作系統(tǒng)的硬件平臺提供框架的支撐。

④ 第三方或遺留代碼

該部分類似于 AUTOSAR CP 中的 CDD（復雜驅(qū)動），其目的和意義是為了將已有代碼進行快速復用或集成第三方非模型形式提供的庫。

(2) 自動化編譯框架運行原理

下圖 4.4-4 描述了自動化編譯框架的運行機制，以模型為切入點，展現(xiàn)出由模型到代碼到庫或可執(zhí)行文件的轉(zhuǎn)變過程，并且對不同階段的擴展性進行了說明。

圖 4.4-4 自動編譯框架運行原理

在使用自動化編譯框架時，負責自動化編譯框架的工具以及在其運行中涉及的不同人員和角色的工作及內(nèi)容總結(jié)如下：

① 基于模型的方式，通過模型抽象屏蔽細節(jié)

·  模型層面，應用層應當為平臺無關(guān)模型（Platform Independent Model, PIM）

·  模型生成代碼應當為平臺特定模型（Platform Specific Model, PSM）在這一層應當暴露實現(xiàn)語言信息，例如 C/C++/Java 等

·  應當存在操作系統(tǒng)抽象層（Operation System Abstraction Layer, OSAL），用于屏蔽操作系統(tǒng)和PSM 模型，在最終生成代碼時，根據(jù)不同的硬件平臺的操作系統(tǒng)進行適配。

??  對于存在操作系統(tǒng)的硬件平臺，應當提供對應硬件平臺對 OSAL 的實現(xiàn)；

??  對于沒有操作系統(tǒng)的硬件平臺，應當提供中斷、內(nèi)存管理、仲裁等服務(wù)的抽象；

② 模型使用

·  開發(fā)人員只負責 PIM 的模型搭建，和 PSM 的語言選擇。PIM 到 PSM 的映射應當是有專用工具自動實現(xiàn)的；

·  專用工具應當開放 PIM 和 PSM 的適配規(guī)則接口，便于更好的擴展和更新；

·  專用工具應當自動依據(jù)硬件平臺選擇適配和實現(xiàn)OSAL，并且提供接口用于對未來的新平臺的支持；