CN101040258A - 一种集散控制系统中设备软件兼容加载的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种集散控制系统中设备软件兼容加载的方法，其特点在于，将支持多种硬件的不同子文件合并到一个文件中，并在文件开头写入子文件信息，标识出各子文件的查询方法并根据硬件的需求选择所述子文件。本发明方法几乎完全避开了硬件差异的问题，可以兼容差异极大的硬件设备，在系统软硬件的设计上获得很大的自由度，起到了简化复杂系统的效果，节省了大量的开发人力物力，替客户节约了设备投资，延长了老设备的使用寿命，提高了系统控制的灵活性。

Description

一种集散控制系统中设备软件兼容加载的方法及装置 技术领域

本发明涉及一种适用于集散控制系统的软件版本控制方法及装置，使同一 个软件版本能够兼容于不同的硬件平台，特别是涉及通讯领域的软件版本集散 控制， 使具有相同或不同功能的各种硬件平台只使用一个相同的软件版本即可 完成功能。 背景技术

目前，集散控制系统广泛应用于社会生活的各个方面，工业自动化，监控， 通讯等都有大量的使用， 随着计算机控制和嵌入式系统的发展， 目前在集散控 制系统中使用软件进行设备控制已经成为主流。

在一个集散控制系统中， 一个中心设备往往要控制很多外围设备，而具有 同样或不同功能的外围设备可能有多种不同的硬件实现方式，因而需要不同的 软件版本进行控制。 、 在目前的技术中， 一般使用不同的软件版本对应不同的硬件设备进行控 制，如果硬件发生了改变，往往不能通过简单的软件修改实现多种硬件的兼容， 这就需要相应增加一个新的软件版本进行控制，这样， 随着系统中设备种类越 来越多， 需要控制的软件版本也越来越多， 系统的控制关系也越来越复杂。. 本方法提出了一种使用同一软件版本对不同硬件设备进行兼容控制的方 法， 降低了中心设备软件的控制复杂度， 提高了设备的通用性和兼容性， 对于 解决具有相同功能而硬件实现不同的设备兼容性问题有独特的优势。 发明公开

本发明所要解决的技术问题是提供一种集散控制系统中设备软件兼容加 载的方法及装置， 克服现有集散控制系统中，对逻辑功能相似而物理实现不同 的外围子模块要使用不同的软件版本进行控制的缺点，解决现有技术中存在的 不同硬件实现的软件版本兼容困难的问题。

为达到上述目的，本发明提供了一种集散控制系统中设备软件兼容加载的 方法， 其特点在于， 将支持多种硬件的不同子文件合并到一个文件中， 并在文 件开头写入子文件信息，标识出各子文件的查询方法并根据硬件的需求选择所 述子文件。

上述的方法， 其特点在于， 进一步包括如下步骤： 步骤一， 从文件头中读 出文件信息的个数； 步骤二， 逐个检查文件信息， 提取需要的子文件的版本类 型和版本号； 步骤三， 根据文件信息索引出子文件所在的子文件块； 步骤四， 使用该子文件做为运行文件。

上述的方法， 其特点在于， 所述文件头中包含了文件标识、 文件长度、 子 文件信息个数和文件头校验； 文件标识是一个魔数， 用来代表文件的类别， 以 快速判断文件格式； 文件长度等于整个软件版本文件的长度； 子文件信息个数 用来说明当前的文件中含有的子文件的数目；文件信息校验用于校验整个文件 头以及所有文件信息的数据是否正确。

上述的方法， 其特点在于， 所述子文件信息中包括： 版本类型、 版本号、 子文件起始地址、 子文件块长度、 子文件块校验； 版本类型是一个判别信息， 代表子文件对应支持的硬件类型，通过判别版本类型与硬件类型是否相符， 以 得到当前硬件需要的子文件块； 版本号用于版本管理及判别该子文件是否匹 配； 子文件起始地址用以给出子文件块在整个文件中的偏移地址； 子文件块长 度是一个子文件信息所表示的子文件块的长度；子文件块校验是一个子文件信 息所表示的子文件块的校验。

上述的方法， 其特点在于， 在所述步骤三进一步包括： 通过从当前的子文 件信息提取出子文件块的起始偏移地址， 读出整个子文件块。

上述的方法， 其特点在于，在所述步骤四是通过将所述子文件块另生成一 个单独版本文件来使用该子文件。

上述的方法， 其特点在于，在所述步骤四是通过直接从文件中提取该子文 件块来使用该子文件。

上述的方法， 其特点在于， 在所述步骤一中还包括版本文件头的校验提取 流程：

步骤 a，判别文件标志， 符合要求则执行步骤 b， 否则执行步骤 f ;

步骤 b，读取子文件信息个数；

步骤 c,计算文件信息长度；

步骤 d,计算文件信息校验； 步骤 e，判别校验是否正确， 是则执行步骤 g， 否则执行步骤 f;

步骤 f，进行异常处理；

步骤 g,本流程结束。

上述的方法， 其特点在于， 所述生成单独版本文件包括如下步骤： 步骤 A,获得下级设备的硬件类型；

步骤 B，取得适合下级设备的子文件块；

步骤 C，将该子文件块做为一个单独的软件版本下发。

本发明的技术效果在于： 采用本发明所述方法， 与现有技术相比， 在软件 的兼容性上取得非常大的进步， 以往在做同一软件兼容于多个硬件设备时， 由 于受硬件设备的限制， 软件兼容所能达到的设计目的非常有限， 一旦硬件差异 过大， 就有可能无法兼容， 而本方法几乎完全避开了硬件差异的问题， 可以兼 容差异极大的硬件设备， 在系统软硬件的设计上获达很大的自由度，起到了简 化复杂系统的效果， 节省了大量的开发人力物力， 替客户节约了设备投资， 延 长了老设备的使用寿命， 提高了系统控制的灵活性。 附图简要说明

图 1 是版本文件头的校验提取流程；

图 2 是子文件信息索引流程；

图 3 是子文件块提取流程；

图 4是上级控制设备对下级设备进行软件加载的流程；

图 5是硬件设备选择性使用子文件块的流程；

图 6是本发明方法的步骤流程图。 实现本发明的最佳方式

下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述：

本发明所述的软件版本兼容于不同硬件的方法如下：

方法实现的核心是，一个软件版本支持多种硬件， 实际上是将多个文件合 并到一个文件中， 并在文件开头写入文件信息，标识出支持各种不同硬件的软 件子文件的查询方法。 整个软件版本文件的格式如下所示

文件头 子文件信 * 子文件信息 子文件 子文件

图 6是本发明方法的步骤流程图， 包括如下步骤:

步骤 601从文件头中读出文件信息的个数。

文件头

在一个文件头中包含了文件标识， 文件长度， 子文件信息个数， 文件头校 验几部分。 其中：

文件标识是一个特定的魔数 (Magic numbers , 魔数指二进制文件开头处的 一串数字）， 特指文件的类别， 用于快速判断文件格式。

文件长度等于整个软件版本文件的长度。

子文件信息个数说明当前的文件中含有的子文件的数目。

文件信息校验用于校验整个文件头以及从文件信息 1到子文件信息 N范围 内的数据是否正确。

从文件头中， 可以索引到子文件的个数， 并校验文件头是否正确。

步骤 602逐个检查文件信息， 提取需要的版本类型和版本号。

子文件信息 确认文件头正确后， 便可以对所有的子文件信息进行扫描， 子文件信息中 包括了如下信息：

版本类型

版本号

子文件起始地址

子文件块长度

子文件块校验

版本类型是一个主要的判别信息， 它代表了该子文件支持的硬件类型，通 过判别版本类型与硬件类型是否相符， 就可以得到当前硬件需要的子文件块。

版本号主要用于版本管理， 可以判别这个该软件是否与其他软件齐套。 子文件起始地址给出了子文件块在整个文件中的偏移地址。

子文件块长度是指一个子文件信息所表示的子文件块的长度。

子文件块校验是指一个子文件信息所表示的子文件块的校验。

这样，通过对文件子信息的扫描， 就可以找出与当前硬件对应的子文件信 息， 通过该子文件信息， 就可以找到文件块了。

步骤 603 根据文件信息索引出子文件块。

获取了当前的子文件信息后，可以提取出子文件块在在软件版本中的起始 偏移地址， 读出整个子文件块， 并进行子文件块校验。

步骤 604使用该子文件块为本板运行软件。

在取得该子文件块后， 可以将该子文件块另生成一个单独版本文件， 或者 只是在需要使用该子文件块时再从文件中提取。

图 1 是版本文件头的校验提取流程， 包括：

步骤 101 : 判别文件标志， 符合要求则执行步骤 102， 否则执行步骤 106; 步骤 102: 读取子文件信息个数；

步骤 103 : 计算文件信息长度；

步骤 104: 计算文件信息校验； ' 步骤 105: 判别校验是否正确， 是则执行步骤 107， 否则执行步骤 106; 步骤 106 : 进行异常处理；

步骤 107 : 进入下一流程。

版本文件头必需经过校验确定数据无错后， 方能有效， 文件头中的校验是 整个文件头和所有子文件信息的校验。文件头通过校验后， 提取出子文件信息 个数， 做为索引子文件信息的范围。

图 2 是子文件信息索引流程； 包括：

步骤 201 : 当前子文件信息索引置零；

步骤 202: 判断文件版本类型是否与硬件匹配， 是则执行步骤 206， 否则 执行步骤 203 ;

步骤 203 : 当前子文件信息索引加一；

步骤 204: 判断当前子文件信息索引是否为最大， 是则执行步骤 205， 否. 则返回步骤 202;

步骤 205: 进行异常处理； 步骤 206 : 提取当前子文件信息并保存；

步骤 207 : 进入下一流程.

图 2流程是图 1流程的继续， 子文件信息索引流程中需要用到图 1流程中 读取到的子文件信息个数， 做为子文件信息索引的最大值。流程遍历所有的子 文件信息， 直到找到所需子文件信息为止。

图 3 是子文件块提取流程， 包括- 步骤 301 : 取得文件信息；

步骤 302 : 读出子文件块起始地址；

步骤 303 : 读出子文件块长度；

步骤 304: 计算子文件块并校验；

步骤 305 : 判断计算的校验与子文件信息中存放的是否相等， 是则执行步 骤 307， 否则执行步骤 306 ;

步骤 306 : 异常处理；

步骤 307 : 读出整个子文件块；

步骤 308 : 结束。

图 3流程紧接图 2流程， 图 2流程中获取的当前子文件信息是图 3流程的 入口参数。流程通过当前子文件信息取得子文件块的偏移和长度， 并计算文件 块的校验。 提取出的子文件块就是可用的目标数据了。

本说明书提供两种常用的实施方案。

实施方案一， 上级控制设备对下级设备的选择性软件加载：

如图 4所示， 是上级控制设备对下级设备进行软件加载的流程， 包括： 步骤 401 : 获得下级设备的硬件类型；

步骤 402 : 取得适合下级设备的子文件块；

步骤 403 : 将该子文件块做为一个单独的软件版本下发。

在上级控制设备对下级设备进行软件加载时， 上级控制设备可不将全部的 软件版本加载到下级设备，而只需将适应下级设备需要的子文件块重构成一个 新的软件版本后，直接加载到下级设备，这样做的好处是可以节省下级设备的 存储资源。

实施方案二， 硬件设备选择性使用子文件块：

图 5所示是硬件设备选择性使用子文件块的流程， 包括： 步骤 501 : 从版本文件中提取子文件块；

步骤 502: 使用该子文件块。

硬件设备将整个软件版本都下载到设备的存储装置中， 然后根据当前硬件 类型， 确定提取的子文件块， 并使用该子文件块。

这两种实施方案的区别， 实际上是在不同的设备上提取子文件块，第一中 实施是在上级控制设备提取子文件块， 而第二中实施是在本设备提取子文件 块。

为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种集散控制系统， 包括一设 备软件兼容加载模块， 其中， 所述设备软件兼容加载模块， 用于将支持多种硬 件的不同子文件合并到一个文件中， 并在文件开头写入子文件信息，标识出各 子文件的查询方法并根据硬件的需求选择所述子文件。

本文所述的集散控制系统软件兼容方案是一种功能很强的软件兼容方案， 对于在复杂系统中简化系统结构， 提高系统兼容性都有非常重要的作用。

以上仅为本发明的具体实施例， 不应被视为是对本发明范围的限制。本发 明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，任何等效 变化与修改都应属于发明所附的权利要求的保护范围。 工业应用性

本发明解决了硬件差异的问题， 可以兼容差异极大的硬件设备，在系统软 硬件的设计上获达很大的自由度，起到了简化复杂系统的效果，节省了大量的 开发人力物力， 替客户节约了设备投资， 延长了老设备的使用寿命， 提高了系 统控制的灵活性。 本发明可在社会生活的各个方面， 工业自动化， 监控， 通讯 等方面得到广泛应用。

Claims (1)

1. 权利要求书

   1、 一种集散控制系统中设备软件兼容加载的方法， 其特征在于， 将支持 多种硬件的不同子文件合并到一个文件中， 并在文件开头写入子文件信息，标 识出各子文件的查询方法并根据硬件的需求选择所述子文件。

   2、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 进一步包括如下步骤： 步骤一， 从文件头中读出文件信息的个数；

   步骤二， 逐个检查文件信息， 提取需要的子文件的版本类型和版本号； 步骤三， 根据文件信息索引出子文件所在的子文件块；

   步骤四， 使用该子文件做为运行文件。

   3、 根据权利要求 2所述的方法， 其特征在于， 所述文件头中包含了文件 标识、 文件长度、 子文件信息个数和文件头校验；

   文件标识是一个魔数， 用来代表文件的类别， 以快速判断文件格式； 文件长度等于整个软件版本文件的长度；

   子文件信息个数用来说明当前的文件中含有的子文件的数目；

   文件信息校验用于校验整个文件头以及所有文件信息的数据是否正确。

   4、 根据权利要求 3所述的方法， 其特征在于， 所述子文件信息中包括： 版本类型、 版本号、 子文件起始地址、 子文件块长度、 子文件块校验；

   版本类型是一个判别信息，代表子文件对应支持的硬件类型， 通过判别版 本类型与硬件类型是否相符， 以得到当前硬件需要的子文件块；

   版本号用于版本管理及判别该子文件是否匹配；

   子文件起始地址用以给出子文件块在整个文件中的偏移地址；

   子文件块长度是一个子文件信息所表示的子文件块的长度；

   子文件块校验是一个子文件信息所表示的子文件块的校验。

   5、 根据权利要求 4所述的方法， 其特征在于， 在所述步骤三进一步包括: 通过从当前的子文件信息提取出子文件块的起始偏移地址， 读出整个子文件 块。

   6、 根据权利要求 5所述的方法， 其特征在于， 在所述步骤四是通过将所 述子文件块另生成一个单独版本文件来使用该子文件。

   7、 根据权利要求 5所述的方法， 其特征在于， 在所述步骤四是通过直接 从文件中提取该子文件块来使用该子文件。 8、 根据权利要求 2、 3、 4、 5、 6或 7所述的方法， 其特征在于， 在所述 步骤一中还包括版本文件头的校验提取流程- 步骤 a，判别文件标志， 符合要求则执行步骤 b， 否则执行步骤 f ;

   步骤 b，读取子文件信息个数；

   步骤 c，计算文件信息长度；

   步骤 d，计算文件信息校验；

   步骤 e，判别校验是否正确， 是则执行步骤 g， 否则执行步骤 f ;

   步骤 f，进行异常处理；

   步骤 g,本流程结束。

   9、 根据权利要求 6所述的方法， 其特征在于， 所述生成单独版本文件包 括如下步骤：

   步骤 A,获得下级设备的硬件类型；

   步骤 B，取得适合下级设备的子文件块；

   步骤 C,将该子文件块做为一个单独的软件版本下发。

   10、 一种集散控制系统， 包括一设备软件兼容加载模块， 其特征在于， 所 述设备软件兼容加载模块用于将支持多种硬件的不同子文件合并到一个文件 中， 并在文件开头写入子文件信息，标识出各子文件的查询方法并根据硬件的 需求选择所述子文件。