硕士论文开题报告模板范文怎么写？本文将以计算机论文为例，为大家分享一篇开题报告的范文样本，标题是“基于对象模型操作系统的软件总线的设计与实现”，具体详情如下。
一、论文开题报告基本框架
论文开题报告一般由以下八个部分组成（每个院校都有固定的开题报告模板，可能有所差异，大家可以参照各自学院的要求进行写作）。具体内容如下：
1.选题的背景及意义
2.研究目标及内容
3.研究方法
4.论文大纲
5.技术难点和可能的解决方案
6.预期成果及可能的创新点
7.论文工作计划
8.参考文献
二、选题的背景及意义
1.1.1 研究背景
随着计算机技术和软件工程的发展，网络互联的智能化装备已经全面应用于我们生活的方方面面，但随着应用软件和硬件设备数量的疯狂增长，很多以前不曾或是很少出现软件开发和应用上的设计问题逐渐暴露了出来。为了让网络互联的智能化装备具备协商、协作与自组织能力，启动了研发适用于网络互联的智能化装备的基于对象模型的操作系统的项目，该系统的创新点是将软件功能与通信端口封装在一起，定义为对象。将传统的 IPC 作为对象的通信端口（ports），一个对象除包含优先级、调度方式（是否可抢先等）等属性外，还包括输入端口（input ports）和输出端口(output ports)等端口。对象是调度运行的基本单位，可以在网络上被独立寻址并通过自身带有的端口与其它对象进行网络透明的通信。
本课题则是针对其中对象总线部分的设计与实现。在传统的开发模式中一个软件应用或者系统和它的硬件组成往往构成一个相对封闭的整体。通过需求分析和设计从而实现的软件系统，这种类型的软件系统会将固定的功能模块组合在一起，并对外提供已经设计好的具体的使用接口，并在特定的硬件设备上运行[1]。许多功能模块是无法单独删除、升级或替换的[2]。而对于其它的软件系统，即使用同一种语言、运行在同一台硬件设备上，也很难使用该软件系统的功能模块。不同的软件系统就像是陌生人一样，完全隔离、相互独立、扩展性能差[3]。
但是随着应用软件和硬件设备的多样化、广泛化，有一个不得不面对的问题就是交互，不同应用软件之间的交互、硬件设备之间的交互，以逐渐火热的智能家居为例，人们往往希望手机就能够操作一切，各种智能家居之间能够有效互联[4]。这对于传统的软件设计是一个巨大的挑战，一方面是前文提到的传统的开发模式下，软件系统相互独立；另一方面，即使软件系统本身具有强大的开放性，也会因为操作系统和网络环境的原因而与其它的软件系统难以融洽地交互[5]。总之，复杂的软件系统之间的交互依然容易出错，许多的努力以及成本都集中在相同的设计概念和代码组件的重复开发上。然而，硬件结构的多样化，操作系统的复杂性和通信平台的差异化，都使得从头开始设计可扩展、易交互、高效率、构件化的软件系统变得非常困难[6]。除此之外，在一些情景下，整个系统中的成员，由于某种原因，比如信号波动或者某种需求，会频繁地接入、退出系统以及变更访问地址，传统的开发模式下开发出的软件系统难以应对这种高度动态化的情形。
1.1.2 研究意义
本课题则是针对其中对象总线部分的设计与实现。在传统的开发模式中一个软件应用或者系统和它的硬件组成往往构成一个相对封闭的整体。通过需求分析和设计从而实现的软件系统，这种类型的软件系统会将固定的功能模块组合在一起，并对外提供已经设计好的具体的使用接口，并在特定的硬件设备上运行[1]。许多功能模块是无法单独删除、升级或替换的[2]。而对于其它的软件系统，即使用同一种语言、运行在同一台硬件设备上，也很难使用该软件系统的功能模块。不同的软件系统就像是陌生人一样，完全隔离、相互独立、扩展性能差[3]。
但是随着应用软件和硬件设备的多样化、广泛化，有一个不得不面对的问题就是交互，不同应用软件之间的交互、硬件设备之间的交互，以逐渐火热的智能家居为例，人们往往希望手机就能够操作一切，各种智能家居之间能够有效互联[4]。这对于传统的软件设计是一个巨大的挑战，一方面是前文提到的传统的开发模式下，软件系统相互独立；另一方面，即使软件系统本身具有强大的开放性，也会因为操作系统和网络环境的原因而与其它的软件系统难以融洽地交互[5]。总之，复杂的软件系统之间的交互依然容易出错，许多的努力以及成本都集中在相同的设计概念和代码组件的重复开发上。然而，硬件结构的多样化，操作系统的复杂性和通信平台的差异化，都使得从头开始设计可扩展、易交互、高效率、构件化的软件系统变得非常困难[6]。除此之外，在一些情景下，整个系统中的成员，由于某种原因，比如信号波动或者某种需求，会频繁地接入、退出系统以及变更访问地址，传统的开发模式下开发出的软件系统难以应对这种高度动态化的情形。
软件总线则是解决这一问题的合理选择之一，软件总线为组件之间的通信提供了透明的机制。总线为外界提供了一致的接口规范，每个新添加的组件必须在总线上注册其功能服务信息，并在退出时注销其功能服务信息。如果一个组件想要请求另一个组件的服务，那么总线负责查询功能服务信息库，找到提供此服务的组件，并发送此服务请求[8]。软件总线遵循开放式设计原则，为软件系统提供“即插即用”服务[9]。通过总线中的通信模块，只要遵循“总线”接口标准，任何应用程序，无论其功能如何，都可以直接集成到系统环境中[10]。
三、研究内容
本课题的主要研究内容是为实验室开发的基于对象模型研究的实时操作系统设计、开发和实现一款软件总线，该软件总线的服务目标是操作系统中的对象。 软件总线要实现如下四个的基本目标：
（1）实现接入功能和退出功能，即总线能够在总线网络中的接入和退出。这需要软件总线保证，在总线接入和退出总线网络时，能够进行相应的通知处理，保证网络中总线信息记录的准确性和完整性。
（2）实现软件总线的通信功能。当软件总线上的一个对象对另一个对象进行访问的时候，能够判断其访问的对象是否挂载到了软件总线上。如果其已经挂载到了软件总线上，则根据该对象的信息，搜寻它的访问地址信息，并返回给要访问它的对象，同时能依据通信的内容进行相应的反应以及操作处理。
（3）实现软件总线的缓存功能。在实现软件总线的通信功能的操作中，有搜寻访问地址信息的过程，要求对这个过程进行进一步的优化，同时对搜寻到的地址进行缓存，以提升软件总线的性能。要综合考量缓存这一动作对第一次访问的时效性造成的影响以及后续访问的命中率、对访问效率的提升
四、研究方法
因为每个对象总线都是独立的存在，不存在主次关系的设定，所以每个对象总线都需要记录所有总线的地址信息。每个总线都有一个记录和管理所有总线地址的 iptable 记录所有总线的 ip 地址，考虑到网络延迟等因素的影响，无法保证所有总线的 iptable 同时更新，所以存在同一时期加入的总线彼此之间没有通知到的情况，这会影响到群发功能的实现，所以需要设计一些规范和检验方法对 iptalbe 进行修正。
现在使用最终一致性的设计（系统保证在没有后续更新的前提下，系统最终返回上一次更新操作的值。在没有故障发生的前提下，不一致窗口的时间主要受通信延迟，系统负载和复制副本的个数影响）[40]。具体实现是，将总线分为已经加入完成和正在加入的两种状态，新加入的总线标记为正在加入，加入过程全部完成的标记为加入完成。
五、研究结论
本文在充分了解了对象操作系统的关于对象通信方面各种需求后，对对象总线的结构和功能进行了设计和实现，为对象之间的通信提供了相应的机制，得到下列研究成果和结论：
（1）介绍了对象总线设计与实现的研发背景，研究的目的和意义，分析了相关的国内外研究现状以及各自设计上的优缺点。设计出了解决硬件结构的多样化、操作系统的复杂性和通信平台的差异化问题的具有可扩展、易交互、高效率、构件化等特性的对象总线。
（2）深入解析了对象总线需求，对其系统功能性需求和非功能性需求都进行了重点分析，并以这些需求作为整个对象总线设计与实现的指导。
（3）根据需求对对象总线的总体功能进行了设计，然后围绕总体功能对对象总线的结构进行了设计，并依据结构从记录模块、缓存模块、通信模块三个方向进行了设计，最终给出了对象总线的数据结构和接口的设计方案。
（4）结合之前的设计，从记录模块、缓存模块、通信模块三个方向完成了对象总线的具体实现。其中缓存模块中的更新策略解决了缓存空间动态分配的问题，提升了缓存空间的利用率和灵活性；通信模块的分层设计也使对象总线获得了很好的可拓展性和替换性，增强了对象总线通信实现的灵活性；迁移功能的实现则提升了对象总线缓存信息的利用率，同时减少了对象总线的通信压力。
（5）成功地模拟了对象总线的一些执行情形，测试了对象总线的各项功能，所有的功能的执行都正常，得到了正确的运行结果。 对象总线已经完成了的预期目标，但是依然有些许不足，在之后的工作中将围绕以下方面进行进一步开发和完善。
六、论文进度安排
20XX年11月01日-11月07日 论文选题
20XX年11月08日-11月20日 初步收集毕业论文相关材料，填写《任务书》
20XX年11月26日-11月30日 进一步熟悉毕业论文资料，撰写开题报告
20XX年12月10日-12月19日 确定并上交开题报告
20XX年01月04日-02月15日 完成毕业论文初稿，上交指导老师
20XX年02月16日-02月20日 完成论文修改工作
20XX年02月21日-03月20日 定稿、打印、装订
20XX年03月21日-04月10日 论文答辩
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