[發明專利]一種基于軟件復用的嵌入式操作系統的定制方法

在審

• 申請號: 201410487717.3
• 申請日: 2014-09-23
• 公開（公告）號: CN104199674A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 方雪靜;胥榕
• 申請（專利權）人: 浪潮電子信息產業股份有限公司
• 主分類號: G06F9/44
• 分類號: G06F9/44
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司 37100
• 代理人: 張靖

技術領域

本發明涉及計算機嵌入式系統開發領域，具體涉及一種基于軟件復用的嵌入式操作系統的定制方法。

背景技術

嵌入式系統開發已經成為計算機工業最熱門的領域之一，其應用滲透到信息家電、工業控制、通信與電子設備、人工智能設備等諸多領域。嵌入式操作系統的引入大大提高了嵌入式系統的功能，方便了嵌入式應用軟件的設計，但同時也占用了寶貴的嵌入式資源。嵌入式應用系統配置差別較大，大部分外設驅動軟件也沒有標準化，這就要求在開發環境中對操作系統進行剪裁和擴展，使之和應用程序綁定在一起生成一個可運行在目標環境下的高效應用系統。這是降低系統硬件成本，減少系統資源消耗，提高系統靈活性的關鍵。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：本發明以抽象的操作系統模塊作為操作系統配置的基本單位，構造了嵌入式操作系統定制過程模型，實現了一個嵌入式Linux的配置剪裁器，并作為一個工具集成到基于嵌入式Linux的PDA手機開發平臺中。?

本發明所采用的技術方案為：

一種基于軟件復用的嵌入式操作系統的定制方法，以抽象的操作系統模塊作為操作系統配置的基本單位，構造了嵌入式操作系統定制過程模型，并采用所述定制過程模型，實現了一個嵌入式Linux的配置剪裁器，作為一個工具集成到基于嵌入式Linux的PDA手機開發平臺中。

所述抽象的操作系統模塊，是對不同操作系統的物理模塊進行功能抽象，使之對應于定制過程模型所用邏輯模塊，從而在邏輯上對不同的操作系統物理模塊保持透明，映射為對應于不同操作系統的實體信息。這是實現操作系統定制通用性的前提。對于具體的操作系統模塊實體，首先經過模塊抽象，封裝成對應用可見的操作系統抽象模塊。

抽象模塊以模塊屬性文件的形式存放在構件庫，供配置選用。

所述抽象的操作系統模塊，包含兩個屬性：1）抽象出來的模塊名，根據此模塊名，應用開發人員能夠知道此操作系統模塊具有的基本功能；2）模塊層次，隸屬于不同層次的模塊具有不同的模塊粒度。一般而言，越靠近底層的模塊，粒度越細。

所述定制過程模型以模塊抽象關系為基礎,包括操作系統抽象層和操作系統適配層，其中操作系統抽象層包括各抽象模塊，操作系統適配層包括模塊解析和特定操作系統映射，其中，模塊解析和模塊配置過程相反，模塊配置是從最底層開始，逐層構建出高層模塊；而模塊解析則從最上層開始，層層向下，直到尋找到最下層的映射關系，同時構造出對應的關系圖；基于對模塊的封裝，每層模塊只關心和它緊密聯系的下層模塊的映射關系，即它是和下層的模塊組合而成的，為此，在配置生成每一個模塊時，將它和下層的映射關系保存在構件庫中；

所述特定操作系統映射及配置文件生成：在關系圖中，把原子級模塊對應的結點映射到不同的操作系統實體，再根據不同編譯器鏈接器能識別的規則，生成不同的makefile文件、config文件和資源文件，這些配置文件的生成標志著操作系統定制過程的完成。

所述配置剪裁器使用構件庫管理器作為其可選抽象模塊的容器，而其輸出的配置文件則提供給開發平臺項目管理器，由后者提交給編譯器和鏈接器進行操作系統生成，三個工具與操作系統定制過程相關的功能如下：

1)?配置剪裁器：提供瀏覽模塊、配置模塊、定制OS?等功能；

2)?構件庫管理器：為配置剪裁器中對模塊的層次解析和操作系統映射提供支持；

3)?項目管理器：管理應用程序的開發，包括向配置剪裁器提供應用開發者編制的應用程序的源文件路徑信息，以便生成Makefile?文件。

所述配置剪裁器工作步驟說明如下：

(1)?按照用戶選擇的應用級模塊生成中間文件并將其路徑保存在構件庫管理器中；

(2)?當項目管理器提出獲取操作系統配置文件的請求時，查找構件庫，得到保存的中間文件路徑，根據此路徑和文件名，打開文件進行解析，獲得其所包含的應用級模塊的個數和模塊名，生成關系圖的框架；

(3)?對于關系圖中的每一個應用級模塊，查找構件庫，得到其屬性文件名和路徑，解析文件得到對應的功能級模塊，將功能級模塊和對應拓撲關系添加到關系圖中；

(4)?以此類推，直到找到對應的原子級模塊，最終生成一個完整的關系圖；