CN102135908B - 一种操作系统的切换方法、装置和计算机系统 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于计算机应用领域，提供了一种操作系统的切换方法、装置和计算机系统，该方法包括下述步骤：在主板上电后，引导VxWorks操作系统Shell进程；接收并存储用户输入的Linux配置参数和环境变量；接收用户输入的Linux启动命令以及启动参数，根据启动参数将Linux映像文件加载至指定的内存；从指定的内存中读取Linux映像文件，启动Linux操作系统。本发明不需要额外的设备或仪器，也不需要安装特定的软件，即可从VxWorks操作系统切换到Linux系统，成本低、通用性强、风险低。
Description
技术领域
本发明属于计算机应用领域，尤其涉及一种操作系统的切换方法、装置和计算机系统。
背景技术
嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成，用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。
VxWorks操作系统是美国WindRiver公司于1983年设计开发的一种嵌入式实时操作系统(RTOS)，是嵌入式开发环境的关键组成部分。其良好的持续发展能力、高性能的内核以及友好的用户开发环境，在嵌入式实时操作系统领域占据一席之地。它以其良好的可靠性和卓越的实时性被广泛地应用在通信、军事、航空、航天等高精尖技术及实时性要求极高的领域中，如卫星通讯、军事演习、弹道制导、飞机导航等。
Linux操作系统，是一种计算机操作系统。Linux操作系统的内核的名字也是“Linux”。Linux操作系统也是自由软件和开放源代码发展中最著名的例子。
组成计算机系统的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)的架构有很多种，如PowerPC、X86、ARM、MIPS等。
其中PowerPC是一种精简指令集(reduced instruction set computer，RISC)架构的CPU，其基本的设计源自IBM(国际商用机器公司)的IBM PowerPC 601增强RISC性能优化(Performance Optimized With Enhanced RISC，POWER)架构。
X86是一个intel通用计算机系列的标准编号缩写，也标识一套通用的计算机指令集合，X与处理器没有任何关系，它是一个对所有*86系统的简单的通配符定义，例如：i386，586，奔腾(pentium)等等。
PowerPC、X86、ARM、MIPS架构的计算机一般都支持VxWorks和Linux两种操作系统。对于嵌入式领域而言，为了满足用户的不同需求，会经常需要更换计算机的操作系统，因此，在VxWorks系统上实现与Linux操作系统之间的切换是一件非常重要并且有必要的事情。
一般情况下，如果想在安装了VxWorks操作系统的计算机上运行Linux操作系统，就得先使用烧录器将Boot Flash芯片中引导VxWorks系统的Bootrom启动代码烧录成能够引导Linux操作系统的U-Boot启动代码。这种方法由于需要对Boot Flash芯片进行烧写，因此，需要提供对Boot Flash芯片进行烧写的烧录器以及此烧录器对应的软件，从而造成成本高、风险高；其次需要将BootFlash芯片从计算机主板上取下并放在烧录器上进行烧录，在有些计算机中，Boot Flash芯片被固定在计算机主板上，需要借助专业设备或工具，如电烙铁、热风枪等，才能将Boot Flash芯片从计算机主板上取下，从而降低了该方法的通用性，并增加了其成本。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种操作系统的切换方法，旨在解决现有的操作系统的切换方法成本高、通用性低的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种操作系统的切换方法，所述方法包括下述步骤：
在主板上电后，通过VxWorks操作系统的启动代码引导VxWorks操作系统，进入VxWorks操作系统的Shell进程；
在VxWorks操作系统的Shell进程中接收并存储用户输入的Linux配置参数和环境变量；
接收用户输入的Linux启动命令以及启动参数，根据启动参数将Linux映像文件加载至指定的内存；
从指定的内存中读取Linux映像文件，启动Linux操作系统。
本发明实施例的另一目的在于提供一种操作系统的切换装置，所述装置包括：
Shell进程引导单元，用于在主板上电后，通过VxWorks操作系统的启动代码引导VxWorks操作系统，进入VxWorks操作系统的Shell进程；
启动参数配置单元，用于在VxWorks操作系统的Shell进程中接收并存储用户输入的Linux配置参数和环境变量；
映像文件加载单元，用于接收用户输入的Linux启动命令以及启动参数，根据启动参数将Linux映像文件加载至指定的内存；
操作系统启动单元，用于从指定的内存中读取Linux映像文件，启动Linux操作系统。
本发明实施例的另一目的在于提供一种计算机系统，所述计算机系统包括所述操作系统的切换装置。
在本发明实施例中，在计算机上电后，通过VxWorks操作系统的启动代码引导VxWorks操作系统，进入VxWorks操作系统的Shell进程，在VxWorks操作系统的Shell进程中接收并存储用户输入的Linux配置参数和环境变量，在接收到用户输入的Linux启动命令和启动参数后，根据启动参数将Linux映像文件加载至指定的内存，再从指定的内存启动Linux操作系统，从而不需要额外的设备或仪器，也不需要安装特定的软件，即可实现从VxWorks操作系统引导到Linux系统，从而节省了从VxWorks操作系统切换到Linux系统的成本。降低了从VxWorks操作系统切换到Linux系统的风险。
附图说明
图1是本发明实施例提供的操作系统的切换方法的实现流程图；
图2是本发明实施例提供的操作系统的切换装置的结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明实施例中，在计算机上电后，通过Boot Flash芯片中的Bootrom启动代码引导VxWorks操作系统，进入VxWorks操作系统的Shell进程，在VxWorks操作系统的Shell进程中接收并存储用户输入的Linux配置参数和环境变量，在接收到用户输入的Linux启动命令和启动参数后，根据启动参数将Linux映像文件加载至内存，从内存启动Linux操作系统，从而不需要额外的设备或仪器，也不需要安装特定的软件，即可从VxWorks操作系统切换到Linux系统。
图1示出了本发明实施例提供的操作系统的切换方法的实现流程，详述如下：
在步骤S101中，在主板上电后，通过VxWorks操作系统的启动代码引导VxWorks操作系统，进入VxWorks操作系统的Shell进程。
其中VxWorks操作系统的Shell进程是一种允许用户直接跟VxWorks系统交互的命令行接口。其中通过VxWorks操作系统的启动代码引导VxWorks操作系统，进入VxWorks操作系统的Shell进程的具体步骤属于现有技术，在此不再赘述。
在本发明实施例中，VxWorks操作系统的启动代码Bootrom一般存储在Boot Flash芯片中，因此，在计算机主板上电后，通过Boot Flash芯片中的启动代码Bootrom引导VxWorks操作系统，进入VxWorks操作系统的Shell进程。
在步骤S102中，在VxWorks操作系统的Shell进程中接收并存储用户输入的Linux配置参数和环境变量。
在本发明实施例中，在进入VxWorks操作系统的Shell进程后，该Shell进程输出人机交互界面，以使用户通过该人机交互界面配置Linux配置参数和环境变量。
在本发明实施例中，当计算机主板为PowerPC或者X86架构时，Linux配置参数包括但不限于内存大小、控制台设备名、控制台属性参数、挂载文件系统的设备和文件系统的访问方式。其中内存大小是指计算机主板的内存大小。控制台设备名是指用于用户和系统交互的接口设备名称，该控制台设备名可以配置为串口终端、显示接口等。控制台属性参数是指对应的交互接口设备的属性，用于设置接口设备，如显示接口的分辨率、串口的波特率等。在本发明实施例中，当控制台设备名为串口终端时，控制台属性参数为波特率；当控制台设备名为显示接口时，控制台属性参数为分辨率。挂载文件系统的设备名是指用于存放Linux文件系统的设备名称，其包括但不限于内部存储设备、外部存储设备等。其中内部存储设备包括但不限于ramdisk(虚拟磁盘)，其中外部存储设备包括但不限于闪存(Flash)、CF卡(Compact Flash)、通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)设备、硬盘等。文件系统访问方式是指Linux访问文件的方式，其包括但不限于只读、可读写等。
当计算机主板为PowerPC或者X86架构时，环境变量包括但不限于服务器IP地址、主板IP地址以及主板介质访问控制(Media Access Control，MAC)地址。
在本发明实施例中，当计算机主板为ARM架构或者MIPS架构时，需要输入的Linux配置参数以及环境变量与计算机主板为PowerPC或者X86架构时的区别仅在于，可以不配置文件系统的访问方式。
在步骤S103中，接收用户输入的Linux启动命令以及启动参数，根据启动参数将Linux映像文件加载至指定的内存。
在本发明实施例中，在配置好Linux配置参数和环境变量后，用户输入Linux启动命令(如bootLinux)以及启动参数。其中Linux启动命令用于指示Shell进程启动Linux操作系统。启动参数包括但不限于用于存放Linux映像文件的设备标识、Linux映像文件标识、用于存放加载的Linux映像文件的内存地址等。
其中用于存放Linux映像文件的设备标识是指存放Linux映像文件的设备的标识，该设备标识可以直接采用存放Linux映像文件的设备的名称。其中用于存放Linux映像文件的设备标识包括但不限于文件传输协议(File TransferProtocol，FTP)、简单文件传输协议(Trivial File Transfer Protocol，TFTP)、“/ata0/ide0”、“/tffs0”、“/tyCo/0”等。其中FTP是指从FPT服务器上下载Linux映像文件。TFTP是指从TFTP服务器上下载Linux映像文件。“/ata0/ide0”是指从硬盘或者CF卡中加载Linux映像文件。/tffs0”是指从Flash中加载Linux映像文件。“/tyCo/0”是指从串口加载Linux映像文件。
Linux映像文件标识是指要加载的Linux操作系统的映像文件的标识，该标识可以直接采用Linux映像文件的名称，如EEB-3512CD3N主板对应的Linux映像文件名为“EEB-3512_uImage”。
用于存放加载的Linux映像文件的内存地址是指将Linux映像文件加载至内存中时，该内存的内存地址，在本发明实施例中，Linux映像文件所存放的内存地址属于VxWorks操作系统下的空闲内存范围。
这样，根据Linux映像文件存放的设备名和Linux映像文件名即可将需要加载的Linux映像文件加载到指定的内存中。
这样，在VxWorks操作系统的Shell进程下输入Linux启动命令(如“bootLinux”)和启动参数后，即可从Linux映像文件存放的设备名标识的设备中下载Linux映像文件名标识的Linux映像文件，并将Linux映像文件存储至指定的内存中。
在步骤S104中，从指定的内存中读取Linux映像文件，启动Linux操作系统。
在本发明实施例中，当将需要加载的Linux映像文件加载到指定的内存后，即可跳转到该指定的内存地址，读取Linux映像文件，启动Linux内核，Linux内核根据输入的Linux配置参数自动挂载Linux文件系统，Linux文件系统加载后，即可进入Linux终端，实现Linux操作系统的启动。
在本发明实施例中，在计算机上电后，通过Boot Flash芯片中的Bootrom启动代码引导VxWorks操作系统，进入VxWorks操作系统的Shell进程，在VxWorks操作系统的Shell进程中接收并存储用户输入的Linux配置参数和环境变量，在接收到用户输入的Linux启动命令和启动参数后，根据启动参数将Linux映像文件加载至指定的内存，再从指定的内存启动Linux操作系统，从而不需要额外的设备或仪器，也不需要安装特定的软件，即可实现从VxWorks操作系统引导到Linux系统，从而节省了从VxWorks操作系统切换到Linux系统的成本。降低了从VxWorks操作系统切换到Linux系统的风险。
图2示出了本发明实施例提供的操作系统的切换装置，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。该操作系统的切换装置可以是内置于计算机系统中的软件单元、硬件单元或者软硬件相结合的单元，或者作为独立的挂件集成到计算机系统中。其中：
Shell进程引导单元1在计算机上电后，通过VxWorks操作系统的启动代码引导VxWorks操作系统，进入VxWorks操作系统的Shell进程。
其中VxWorks操作系统的Shell是一种允许用户直接跟VxWorks系统交互的命令行接口。其中通过VxWorks操作系统的启动代码引导VxWorks操作系统，进入VxWorks操作系统的Shell进程的具体步骤属于现有技术，在此不再赘述。
在本发明实施例中，VxWorks操作系统的启动代码Bootrom一般存储在Boot Flash芯片中，因此，在计算机主板上电后，通过Boot Flash芯片中的启动代码Bootrom引导VxWorks操作系统，进入VxWorks操作系统的Shell进程。
启动参数配置单元2在VxWorks操作系统的Shell进程中接收并存储用户输入的Linux配置参数和环境变量。
在本发明实施例中，在进入VxWorks操作系统的Shell进程后，该Shell进程输出人机交互界面，以使用户通过该人机交互界面配置Linux配置参数和环境变量。
在本发明实施例中，当计算机主板为PowerPC或者X86架构时，Linux配置参数包括但不限于内存大小、控制台设备名、控制台属性参数、挂载文件系统的设备和文件系统的访问方式。其中内存大小是指计算机主板的内存大小。控制台设备名是指用于用户和系统交互的接口设备名称，该控制台设备名可以配置为串口终端、显示接口等。控制台属性参数是指对应的交互接口设备的属性，用于设置接口设备，如显示接口的分辨率、串口的波特率等。在本发明实施例中，当控制台设备名为串口终端时，控制台属性参数为波特率；当控制台设备名为显示接口时，控制台属性参数为分辨率。挂载文件系统的设备名是指用于存放Linux文件系统的设备名称，其包括但不限于内部存储设备、外部存储设备等。其中内部存储设备包括但不限于ramdisk(虚拟磁盘)，其中外部存储设备包括但不限于闪存(Flash)、CF卡(Compact Flash)、通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)设备、硬盘等。文件系统访问方式是指Linux访问文件的方式，其包括但不限于只读、可读写等。
当计算机主板为PowerPC或者X86架构时，环境变量包括但不限于服务器IP地址、主板IP地址以及主板介质访问控制(Media Access Control，MAC)地址。
在本发明实施例中，当计算机主板为ARM架构或者MIPS架构时，需要输入的Linux配置参数以及环境变量与计算机主板为PowerPC或者X86架构时的区别仅在于，可以不配置文件系统的访问方式。
映像文件加载单元3接收用户输入的Linux启动命令以及启动参数，并根据启动参数将Linux映像文件加载至指定的内存。
在本发明实施例中，在配置好Linux配置参数和环境变量后，用户输入Linux启动命令(如bootLinux)以及启动参数。其中启动参数包括但不限于Linux映像文件所存放的设备名、Linux映像文件名、Linux映像文件所存放的内存地址等。其中Linux映像文件所存放的设备名包括但不限于FTP、TFTP、“/ata0/ide0”、“/tffs0”、“/tyCo/0”等。Linux映像文件所存放的内存地址属于VxWorks操作系统下的空闲内存范围。
操作系统启动单元4从指定的内存中读取Linux映像文件，启动Linux操作系统。
在本发明实施例中，当将需要加载的Linux映像文件加载到指定的内存后，即可跳转到存储有Linux映像文件的指定的内存地址，读取Linux映像文件，启动Linux内核，Linux内核根据输入的Linux配置参数自动挂载Linux文件系统，Linux文件系统加载后，即可进入Linux终端，实现Linux操作系统的启动。
在本发明实施例中，在计算机上电后，通过Boot Flash芯片中的Bootrom启动代码引导VxWorks操作系统，进入VxWorks操作系统的Shell进程，在VxWorks操作系统的Shell进程中接收并存储用户输入的Linux配置参数和环境变量，在接收到用户输入的Linux启动命令和启动参数后，根据启动参数将Linux映像文件加载至指定的内存，再从指定的内存启动Linux操作系统，从而不需要额外的设备或仪器，也不需要安装特定的软件，即可实现从VxWorks操作系统引导到Linux系统，从而节省了从VxWorks操作系统切换到Linux系统的成本。降低了从VxWorks操作系统切换到Linux系统的风险。同时在加载Linux操作系统时，可以从本地存储设备、网络或者通过串口等方式加载Linux映像文件，从而为从VxWorks操作系统切换到Linux操作系统提供了方便，同时本发明实施例提供的方法适用于任何可以支持VxWorks操作系统和Linux操作系统的计算机主板架构。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种操作系统的切换方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
在主板上电后，通过VxWorks操作系统的启动代码引导VxWorks操作系统，进入VxWorks操作系统的Shell进程；
在VxWorks操作系统的Shell进程中接收并存储用户输入的Linux配置参数和环境变量；
接收用户输入的Linux启动命令以及启动参数，根据启动参数将Linux映像文件加载至指定的内存；
从指定的内存中读取Linux映像文件，启动Linux操作系统。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述Linux配置参数包括内存大小、控制台设备名、控制台属性参数、挂载文件系统的设备名和文件系统的访问方式，所述控制台设备名配置为串口终端或显示接口，当控制台设备名为串口终端时，控制台属性参数为波特率；当控制台设备名为显示接口时，控制台属性参数为分辨率，所述挂载文件系统的设备名包括内部存储设备、外部存储设备，所述内部存储设备包括虚拟磁盘ramdisk，所述外部存储设备包括闪存、CF卡、通用串行总线设备、硬盘，所述文件系统的访问方式包括只读、可读写。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述环境变量包括服务器IP地址、主板IP地址以及主板MAC地址。
4.如权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述Linux配置参数包括用于存放Linux映像文件的设备标识、Linux映像文件标识、用于存放加载的Linux映像文件的内存地址。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，用于存放Linux映像文件的设备标识包括文件传输协议FTP、简单文件传输协议TFTP、″/ata0/ide0″、″/tffs0″、″/tyCo/0″，所述FTP是指从FTP服务器上下载Linux映像文件，所述TFTP是指从TFTP服务器上下载Linux映像文件，所述″/ata0/ide0″是指从硬盘或者CF卡中加载Linux映像文件，所述″/tffs0″是指从Flash中加载Linux映像文件，所述″/tyCo/0″是指从串口加载Linux映像文件。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述用于存放加载的Linux 映像文件的内存地址属于VxWorks操作系统下的空闲内存范围。
7.一种操作系统的切换装置，其特征在于，所述装置包括：
Shell进程引导单元，用于在主板上电后，通过VxWorks操作系统的启动代码引导VxWorks操作系统，进入VxWorks操作系统的Shell进程；
启动参数配置单元，用于在VxWorks操作系统的Shell进程中接收并存储用户输入的Linux配置参数和环境变量；
映像文件加载单元，用于接收用户输入的Linux启动命令以及启动参数，根据启动参数将Linux映像文件加载至指定的内存；
操作系统启动单元，用于从指定的内存中读取Linux映像文件，启动Linux操作系统。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述Linux配置参数包括内存大小、控制台设备名、控制台属性参数、挂载文件系统的设备和文件系统的访问方式，所述控制台设备名配置为串口终端或显示接口，当控制台设备名为串口终端时，控制台属性参数为波特率；当控制台设备名为显示接口时，控制台属性参数为分辨率，所述挂载文件系统的设备名包括内部存储设备、外部存储设备，所述内部存储设备包括虚拟磁盘ramdisk，所述外部存储设备包括闪存、CF卡、通用串行总线设备、硬盘，所述文件系统的访问方式包括只读、可读写，所述环境变量包括服务器IP地址、主板IP地址以及主板MAC地址。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述启动参数包括用于存放Linux映像文件的设备标识、Linux映像文件标识、用于存放加载的Linux映像文件的内存地址。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，用于存放Linux映像文件的设备标识包括文件传输协议FTP、简单文件传输协议TFTP、″/ata0/ide0″、″/tffs0″、″/tyCo/0″，所述FTP是指从FPT服务器上下载Linux映像文件，所述TFTP是指从TFTP服务器上下载Linux映像文件，所述″/ata0/ide0″是指从硬盘或者CF卡中加载Linux映像文件，所述″/tffs0″是指从Flash中加载Linux映像文件，所述″/tyCo/0″是指从串口加载Linux映像文件，所述用于存放加载的Linux映像文件的内存地址属于VxWorks操作系统下的空闲内存范围。
11.一种计算机系统，其特征在于，所述计算机系统包括权利要求7至10任一项所述的操作系统的切换装置。
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