本發(fā)明涉及計算機軟件領(lǐng)域，特別涉及一種跨操作系統(tǒng)的平臺軟件實現(xiàn)方法與系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

嵌入式軟件就是嵌入在硬件中的操作系統(tǒng)和開發(fā)工具軟件，它在產(chǎn)業(yè)中的關(guān)聯(lián)關(guān)系體現(xiàn)為：芯片設(shè)計制造→嵌入式系統(tǒng)軟件→嵌入式電子設(shè)備開發(fā)、制造。

現(xiàn)有嵌入式軟件架構(gòu)中，不同處理器的硬件接口與編程方法會有差異，不同操作系統(tǒng)提供的接口也會有差異，而常見嵌入式軟件架構(gòu)存在如下問題：1、降低了設(shè)備驅(qū)動與應(yīng)用程序的可移植性，增加了重復(fù)性勞動；2、應(yīng)用程序開發(fā)人員需要關(guān)注操作系統(tǒng)與處理器的細節(jié)，并且當操作系統(tǒng)更換時，還需要重新熟悉新操作系統(tǒng)與開發(fā)調(diào)試工具，增加了開發(fā)成本；3、基于上述架構(gòu)的模塊或設(shè)備之間，其定制式的通信方式增加了多設(shè)備的開發(fā)與運營管理成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種跨操作系統(tǒng)的平臺軟件實現(xiàn)方法與系統(tǒng)，通過設(shè)置操作系統(tǒng)移植層、操作系統(tǒng)適配層、驅(qū)動支撐層，以解決現(xiàn)有的嵌入式軟件架構(gòu)操作繁瑣、開發(fā)周期長的缺陷。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下的技術(shù)方案：一種跨操作系統(tǒng)的平臺軟件實現(xiàn)方法與系統(tǒng)，其特征在于：所述跨操作系統(tǒng)平臺軟件框架包括操作系統(tǒng)移植層，操作系統(tǒng)移植層連接有操作系統(tǒng)適配層，操作系統(tǒng)適配層分別連接文件系統(tǒng)、驅(qū)動支撐層、底層設(shè)備驅(qū)動，驅(qū)動支撐層與底層設(shè)備驅(qū)動相互連接，驅(qū)動支撐層連接有協(xié)議棧和圖形化用戶接口，協(xié)議棧連接路由通信層，路由通信層、協(xié)議棧、底層設(shè)備驅(qū)動、操作系統(tǒng)適配層均分別與運行管理層相互連接，運行管理層和管理與調(diào)測工具相互連接，文件系統(tǒng)、圖形化用戶接口、路由通信層均與應(yīng)用程序(applicants)連接。

優(yōu)選的，所述操作系統(tǒng)適配層包括計數(shù)型信號量模塊、內(nèi)存模塊、互斥鎖模塊、定時器模塊、事件模塊、消息模塊、任務(wù)模塊、日志模塊。

優(yōu)選的，所述驅(qū)動支撐層中的每個驅(qū)動都被賦予一個在系統(tǒng)中惟一的id。

優(yōu)選的，所述路由通信層基于處理單元(pe)進行通信模塊的部署與消息交互。

優(yōu)選的，所述協(xié)議棧支持ipv4、ipv6、tcp、udp、icmp、arp、dhcp協(xié)議。

優(yōu)選的，所述運行管理層的模塊包括心跳監(jiān)測、消息跟蹤、授權(quán)模塊、模擬消息模塊、控制臺、運行告警、系統(tǒng)日志、處理器登錄、運行概況、調(diào)測接口、內(nèi)存操作、動態(tài)性能、通信管理、系統(tǒng)資源。

采用以上技術(shù)方案的有益效果是：該跨操作系統(tǒng)平臺軟件框架包括操作系統(tǒng)移植層、操作系統(tǒng)適配層、文件系統(tǒng)、驅(qū)動支撐層、底層設(shè)備驅(qū)動、協(xié)議棧、圖形化用戶接口、路由通信層、運行管理層、管理與調(diào)測工具，可實現(xiàn)不同操作系統(tǒng)接口程序之間的轉(zhuǎn)換，管理與調(diào)測工具不依賴于具體的硬件與操作系統(tǒng)。本發(fā)明使應(yīng)用程序具有充分的可移植性與重用性，用戶無需關(guān)注使用的操作系統(tǒng)與處理器，可以大幅度的提高基于嵌入式處理器的開發(fā)成本并縮短周期。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細的描述。

圖1是本發(fā)明跨操作系統(tǒng)平臺軟件框架的示意圖；

圖2是本發(fā)明操作系統(tǒng)接口轉(zhuǎn)換的示意圖；

圖3是本發(fā)明操作系統(tǒng)適配層的模塊劃分的示意圖；

圖4是本發(fā)明處理單元之間的通信的示意圖；

圖5是本發(fā)明運行管理層模塊組成的示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明一種跨操作系統(tǒng)的平臺軟件實現(xiàn)方法與系統(tǒng)的優(yōu)選實施方式。

結(jié)合圖1、圖2、圖3、圖4、圖5出示本發(fā)明一種跨操作系統(tǒng)的平臺軟件實現(xiàn)方法與系統(tǒng)的具體實施方式：該跨操作系統(tǒng)平臺軟件框架包括操作系統(tǒng)移植層，操作系統(tǒng)移植層連接有操作系統(tǒng)適配層，操作系統(tǒng)適配層分別連接文件系統(tǒng)、驅(qū)動支撐層、底層設(shè)備驅(qū)動，驅(qū)動支撐層與底層設(shè)備驅(qū)動相互連接，驅(qū)動支撐層連接有協(xié)議棧和圖形化用戶接口，協(xié)議棧連接路由通信層，路由通信層、協(xié)議棧、底層設(shè)備驅(qū)動、操作系統(tǒng)適配層均分別與運行管理層相互連接，運行管理層和管理與調(diào)測工具相互連接，文件系統(tǒng)、圖形化用戶接口、路由通信層均與應(yīng)用程序(applicants)連接。操作系統(tǒng)適配層包括計數(shù)型信號量模塊、內(nèi)存模塊、互斥鎖模塊、定時器模塊、事件模塊、消息模塊、任務(wù)模塊、日志模塊。驅(qū)動支撐層中的每個驅(qū)動都被賦予一個在系統(tǒng)中惟一的id。路由通信層基于處理單元(pe)進行通信模塊的部署與消息交互。協(xié)議棧支持ipv4、ipv6、tcp、udp、icmp、arp、dhcp協(xié)議。運行管理層的模塊包括心跳監(jiān)測、消息跟蹤、授權(quán)模塊、模擬消息模塊、控制臺、運行告警、系統(tǒng)日志、處理器登錄、運行概況、調(diào)測接口、內(nèi)存操作、動態(tài)性能、通信管理、系統(tǒng)資源。

操作系統(tǒng)移植層界于具體的操作系統(tǒng)與操作系統(tǒng)適配層之間，它的主要功能有兩個：1)實現(xiàn)不同操作系統(tǒng)之間的接口轉(zhuǎn)換，如圖2所示，在經(jīng)過操作系統(tǒng)移植層之后，雖然底層操作系統(tǒng)更換為了b操作系統(tǒng)，但應(yīng)用層無需作任何改動，仍然保持與a操作系統(tǒng)一樣的使用方法；2)為適配層提供必須的與具體操作系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的功能。

操作系統(tǒng)適配層將操作系統(tǒng)提供的功能進行如圖3所示的分類，并向它的更上一層提供標準化的接口。

驅(qū)動支撐層實現(xiàn)了驅(qū)動的標準化接口以及驅(qū)動開發(fā)與管理框架，其主要特征有：

1)每個驅(qū)動都被賦予一個在系統(tǒng)中惟一的id；

2)驅(qū)動模塊的數(shù)量與功能可以在編譯階段進行裁剪；

3)驅(qū)動在初始化時向平臺軟件管理模塊進行注冊，從而使驅(qū)動支撐層獲得驅(qū)動的調(diào)用接口；

4)用戶在使用時可以向支撐層注冊消息函數(shù)或各類回調(diào)函數(shù)；

5)用戶通過ioctl接口，指定驅(qū)動id及參數(shù)，從而調(diào)用具體的驅(qū)動；

6)用戶通過驅(qū)動支撐層提供的函數(shù)接口，指定驅(qū)動id及消息號，從而請求驅(qū)動消息。

路由通信層基于處理單元(pe)進行通信模塊的部署與消息交互。

在由平臺軟件構(gòu)建的整個通信網(wǎng)絡(luò)中，每個處理單元有惟一的標志，此標志由四部分組成：

1、機架號：描述pe位于哪一個機架上；

2、槽位號：描述pe位于機架上的哪一個槽位；

3、處理器號：描述pe所處的處理器編號；

4、pe號：此pe自身的id。

路由通信層的工作流程如下：

1、配置pe之間通信的路由方式；

2、查詢并選擇合適的路由進行傳輸；

3、根據(jù)需要執(zhí)行回調(diào)函數(shù)；

4、設(shè)置統(tǒng)計與診斷信息；

5、返回傳輸狀態(tài)。

由于路由通信層屏蔽了硬件、操作系統(tǒng)、驅(qū)動以及協(xié)議棧，因此用戶的軟件設(shè)計可以不再依賴于上述細節(jié)，只需要對處理單元進行合理的部署即可進行通信。

運行管理層由以下模塊的功能描述如下：

1、心跳監(jiān)測：用于向調(diào)試軟件上報處理器的運行狀態(tài)；

2、消息跟蹤：用于配置pe向調(diào)試軟件抄送消息；

3、授權(quán)模塊：用于控制操作人員的操作權(quán)限；

4、模擬消息模塊：用于模擬應(yīng)用層向其它pe發(fā)送消息；

5、控制臺：用于支持從調(diào)試軟件上下發(fā)調(diào)試命令；

6、運行告警：將運行異常以告警的形式發(fā)送給調(diào)試軟件；

7、系統(tǒng)日志：用于記錄在系統(tǒng)運行中產(chǎn)生的信息；

8、處理器登錄：用于與調(diào)試軟件建立連接；

9、運行概況：用于統(tǒng)計處理器的資源使用情況；

10、調(diào)測接口：用于支持動態(tài)的向調(diào)試軟件發(fā)送顯示消息；

11、內(nèi)存操作：用于支持從調(diào)試軟件進行的內(nèi)存讀寫等操作；

12、動態(tài)性能：用于向調(diào)試軟件動態(tài)的上傳處理器的資源使用情況，如任務(wù)切換、內(nèi)存占用、堆棧使用等；

13、通信管理：用于路由的管理，鏈接的建立。

14、系統(tǒng)資源：用于維護平臺軟件支持的功能，如信息量、任務(wù)、內(nèi)存與消息操作等。

以上的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。