[發(fā)明專利]一種嵌入式系統(tǒng)的軟件分離設(shè)計的方法

在審

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• 申請日: 2011-12-19
• 公開（公告）號: CN102520957A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葉德焰;陳從華;黃運峰;陳挺;賴榮東;李基勇
• 申請（專利權(quán)）人: 廈門雅迅網(wǎng)絡(luò)股份有限公司
• 主分類號: G06F9/44
• 分類號: G06F9/44
• 代理公司: 廈門市誠得知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 35209
• 代理人: 方惠春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及嵌入式系統(tǒng)，尤其涉及一種嵌入式系統(tǒng)的軟件分離設(shè)計方法，尤其可以適用于低性能嵌入式系統(tǒng)中。

背景技術(shù)

隨著嵌入式技術(shù)發(fā)展和嵌入式設(shè)備的多樣化，嵌入式軟件功能越來越多，越來越強大，越來越智能化，因此，如何在有限的存儲器容量上運行眾多應(yīng)用軟件和管理維護眾多應(yīng)用軟件成為嵌入式系統(tǒng)經(jīng)常需要解決關(guān)鍵問題。在實際應(yīng)用中，嵌入式系統(tǒng)中基本上都具備Flash存儲器和RAM存儲器兩種存儲介質(zhì)，正是由于這兩種存儲器使得軟件固件的存儲、引導(dǎo)和啟動運行成為可能。軟件固件通常情況下下載存儲在Flash存儲器中，需要運行時才引導(dǎo)到RAM中運行，因此Flash和RAM被廣泛用于移動存儲、數(shù)碼相機、MP3?播放器、掌上電腦、車載終端等新興數(shù)字設(shè)備中。

以往嵌入式軟件設(shè)計和運行的方法是，在低性能嵌入式系統(tǒng)中，選擇普通操作系統(tǒng)（如UC/OS等）或者無操作系統(tǒng)，這些操作系統(tǒng)本身不支持平臺層和應(yīng)用層分離設(shè)計，不支持應(yīng)用與應(yīng)用間分離設(shè)計，所有的程序一次性開發(fā)完畢，最終編譯鏈接生成一個可執(zhí)行固件，下載到設(shè)備中，當(dāng)設(shè)備上電啟動時將整個固件引導(dǎo)到RAM中運行，這類的操作系統(tǒng)對硬件資源要求比較低，可以選擇普通的微處理器（如ARM7內(nèi)核處理器）和普通容量的Flash存儲器和RAM存儲器。這種方法沒有進行分離設(shè)計，有如下缺點：1.?無法分時共享RAM存儲器，當(dāng)設(shè)備上電啟動時將整個固件引導(dǎo)到RAM中運行，然而不是所有功能在同一時刻都要啟動運行的，造成RAM容量浪費，容量大的RAM存儲器價格比較昂貴，從而增加產(chǎn)品的成本；2.?不能進行分離維護，不能專人專職，軟件維護工作量和難度比較大，同時不利于公司層次化技術(shù)保密管理；3.?通過數(shù)據(jù)線下載更新固件時要下載整個固件，需要下載的時間比較長；4.?通過移動通信網(wǎng)絡(luò)無線下載更新固件時要下載整個固件，需要下載的時間比較長，而且浪費數(shù)據(jù)流量，產(chǎn)生較多流量費用；5.?程序都融合在一起，代碼量比較大，調(diào)試查找問題比較困難，可靠性比較低；6.?不易跨平臺移植，平臺變更時，往往需要修改很多程序，甚至涉及到應(yīng)用軟件的更改。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的是：針對低性能嵌入式系統(tǒng)的普通操作系統(tǒng)或者無操作系統(tǒng)不支持平臺層和應(yīng)用層分離設(shè)計產(chǎn)生的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種低性能嵌入式系統(tǒng)的軟件分離設(shè)計方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案包括：

將軟件的設(shè)計劃分為平臺層和應(yīng)用層的軟件分離設(shè)計步驟，

實現(xiàn)應(yīng)用層動態(tài)調(diào)用平臺層的函數(shù)接口API的設(shè)計步驟，

將應(yīng)用軟件可執(zhí)行固件與操作菜單的綁定步驟，

應(yīng)用軟件可執(zhí)行固件的引導(dǎo)、跳轉(zhuǎn)和運行的步驟。

進一步的，還包括應(yīng)用軟件可執(zhí)行固件有效性、合法性的判斷步驟，在引導(dǎo)應(yīng)用軟件到RAM執(zhí)行之前，對每個軟件工程編譯鏈接生成的各自獨立的可執(zhí)行固件進行有效性和合法性判斷，以正確引導(dǎo)操作菜單所對應(yīng)的應(yīng)用軟件可執(zhí)行固件，并避免將文件系統(tǒng)的其他文件當(dāng)作應(yīng)用軟件可執(zhí)行固件。

進一步的，將軟件的設(shè)計劃分為平臺層和應(yīng)用層的軟件分離設(shè)計步驟，具體是將軟件的設(shè)計劃分為平臺層和應(yīng)用層，為平臺層創(chuàng)建一個獨立的軟件工程，為應(yīng)用層的各個應(yīng)用分別創(chuàng)建獨立的軟件工程，每個軟件工程編譯鏈接生成各自獨立的應(yīng)用軟件可執(zhí)行固件，實現(xiàn)軟件分離設(shè)計。

進一步的，實現(xiàn)應(yīng)用層動態(tài)調(diào)用平臺層的函數(shù)接口API的設(shè)計步驟，是采用分類注冊方式，根據(jù)驅(qū)動的類型將API接口劃分為不同類別，每一類都有一個結(jié)構(gòu)體和注冊表，將應(yīng)用層需要調(diào)用的函數(shù)接口注冊到該注冊表中，當(dāng)平臺層引導(dǎo)啟動應(yīng)用軟件時，將注冊表地址傳遞給應(yīng)用層，應(yīng)用層的應(yīng)用軟件根據(jù)注冊表地址和結(jié)構(gòu)體成員實現(xiàn)動態(tài)調(diào)用平臺層函數(shù)接口。

進一步的，將應(yīng)用軟件可執(zhí)行固件與操作菜單的綁定步驟，是將應(yīng)用軟件與操作菜單進行綁定，當(dāng)點擊相應(yīng)的操作菜單時，啟動引導(dǎo)該操作菜單綁定的應(yīng)用軟件。

進一步的，將應(yīng)用軟件可執(zhí)行固件與操作菜單的綁定步驟，是通過自動方式實現(xiàn)的，具體是首先按照預(yù)定的格式編輯映射文件，并將該映射文件放置于設(shè)備的可執(zhí)行固件所在文件夾中，在設(shè)備上電啟動時平臺自動加載解析該映射文件，按照映射文件的描述自動創(chuàng)建生成菜單以及菜單與應(yīng)用軟件的綁定。

進一步的，將應(yīng)用軟件可執(zhí)行固件與操作菜單的綁定步驟，還可以是手動方式，具體是通過界面上的操作菜單手動配置綁定關(guān)系，配置后的綁定關(guān)系將會存儲到映射文件中，當(dāng)設(shè)備上電啟動時，平臺按照映射文件的描述保持上述手動設(shè)置的綁定關(guān)系。