本發(fā)明涉及計算機(jī)軟件技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種跨操作系統(tǒng)的平臺架構(gòu)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(xì)節(jié)，并且當(dāng)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)明的目的是提供一種跨操作系統(tǒng)的平臺架構(gòu)系統(tǒng)，以實現(xiàn)節(jié)省開發(fā)成本。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種跨操作系統(tǒng)的平臺架構(gòu)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：

操作系統(tǒng)移植層；

與操作系統(tǒng)移植層相連的操作系統(tǒng)適配層；

與操作系統(tǒng)適配層相連的文件系統(tǒng)，驅(qū)動支撐層和底層設(shè)備驅(qū)動；

與驅(qū)動支撐層相連的圖形化用戶接口和協(xié)議棧模塊；

與協(xié)議棧模塊相連的路由通信層；

與路由通信層、協(xié)議棧模塊、底層設(shè)備驅(qū)動和操作系統(tǒng)適配層相連的運行管理層；

與所述運行管理層相連的管理與調(diào)測工具。

優(yōu)選的，所述操作系統(tǒng)移植層與多個操作系統(tǒng)相連。

優(yōu)選的，所述文件系統(tǒng)、圖形化用戶接口和路由通信層與應(yīng)用程序模塊相連。

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，所述運行管理層包括心跳監(jiān)測模塊、消息跟蹤模塊、授權(quán)模塊、模擬消息模塊、控制臺、運行告警模塊、系統(tǒng)日志模塊、處理器登錄模塊和調(diào)測接口。

優(yōu)選的，所述協(xié)議棧模塊支持IPV4協(xié)議、IPV6協(xié)議、TCP協(xié)議、UDP協(xié)議、ICMP協(xié)議、ARP協(xié)議以及DHCP協(xié)議。

優(yōu)選的，所述路由通信層利用處理單元PE部署通信節(jié)點。

本發(fā)明所提供的一種跨操作系統(tǒng)的平臺架構(gòu)系統(tǒng)，包括：操作系統(tǒng)移植層；與操作系統(tǒng)移植層相連的操作系統(tǒng)適配層；與操作系統(tǒng)適配層相連的文件系統(tǒng)，驅(qū)動支撐層和底層設(shè)備驅(qū)動；與驅(qū)動支撐層相連的圖形化用戶接口和協(xié)議棧模塊；與協(xié)議棧模塊相連的路由通信層；與路由通信層、協(xié)議棧模塊、底層設(shè)備驅(qū)動和操作系統(tǒng)適配層相連的運行管理層。可見，該系統(tǒng)中，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，該系統(tǒng)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)議棧模塊、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)，該系統(tǒng)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

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明所提供的一種跨操作系統(tǒng)的平臺架構(gòu)系統(tǒng)的流程圖；

圖2為操作系統(tǒng)接口轉(zhuǎn)換示意圖；

圖3為處理單元之間的通信示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明的核心是提供一種跨操作系統(tǒng)的平臺架構(gòu)系統(tǒng)，以實現(xiàn)節(jié)省開發(fā)成本。

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請參考圖1，圖1為本發(fā)明所提供的一種跨操作系統(tǒng)的平臺架構(gòu)系統(tǒng)的流程圖，該系統(tǒng)1包括：

操作系統(tǒng)移植層11；

與操作系統(tǒng)移植層11相連的操作系統(tǒng)適配層12；

與操作系統(tǒng)適配層12相連的文件系統(tǒng)13，驅(qū)動支撐層14和底層設(shè)備驅(qū)動15；

與驅(qū)動支撐層14相連的圖形化用戶接口16和協(xié)議棧模塊17；

與協(xié)議棧模塊17相連的路由通信層18；

與路由通信層18、協(xié)議棧模塊17、底層設(shè)備驅(qū)動15和操作系統(tǒng)適配層12相連的運行管理層19；

與所述運行管理層19相連的管理與調(diào)測工具20。

可見，該系統(tǒng)中，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，該系統(tǒng)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)議棧模塊、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)，該系統(tǒng)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。

基于上述系統(tǒng)，具體的，所述操作系統(tǒng)移植層與多個操作系統(tǒng)相連。其中，驅(qū)動支撐層與底層設(shè)備驅(qū)動相連。

進(jìn)一步的，所述文件系統(tǒng)、圖形化用戶接口和路由通信層與應(yīng)用程序模塊相連。

進(jìn)一步的，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。

進(jìn)一步的，所述運行管理層包括心跳監(jiān)測模塊、消息跟蹤模塊、授權(quán)模塊、模擬消息模塊、控制臺、運行告警模塊、系統(tǒng)日志模塊、處理器登錄模塊和調(diào)測接口。

其中，所述協(xié)議棧模塊支持IPV4協(xié)議、IPV6協(xié)議、TCP協(xié)議、UDP協(xié)議、ICMP協(xié)議、ARP協(xié)議以及DHCP協(xié)議。

其中，所述路由通信層利用處理單元PE部署通信節(jié)點。

本系統(tǒng)應(yīng)用在云管理系統(tǒng)中。本系統(tǒng)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)議棧模塊和圖形化用戶接口，協(xié)議棧模塊連接路由通信層，路由通信層、協(xié)議棧模塊、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，應(yīng)用程序模塊存儲有應(yīng)用程序，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(jìn)行通信模塊的部署與消息交互。協(xié)議棧模塊存儲有多個協(xié)議，支持IPV4、IPV6、TCP、UDP、ICMP、ARP、DHCP協(xié)議。運行管理層的功能包括心跳監(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。

本系統(tǒng)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)議棧模塊、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。

詳細(xì)的，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)適配層具有多個功能模塊，并向操作系統(tǒng)適配層的更上一層提供標(biāo)準(zhǔn)化的接口。

驅(qū)動支撐層實現(xiàn)了驅(qū)動的標(biāo)準(zhǔn)化接口以及驅(qū)動開發(fā)與管理框架，具有的功能如下：

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(jìn)行裁剪；

3)驅(qū)動在初始化時向平臺軟件管理模塊進(jìn)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。

詳細(xì)的，路由通信層基于處理單元(PE)進(jìn)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(biāo)志，此標(biāo)志由四部分組成：1、機(jī)架號：描述PE位于哪一個機(jī)架上；2、槽位號：描述PE位于機(jī)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(jìn)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(xì)節(jié)，只需要對處理單元進(jìn)行合理的部署即可進(jìn)行通信。

詳細(xì)的，運行管理層包括的功能如下：

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(jìn)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(hù)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。

以上對本發(fā)明所提供的一種跨操作系統(tǒng)的平臺架構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。