CN113900658A - 嵌入式服务组合编译方法、引擎、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种嵌入式服务组合编译方法、引擎、设备及存储介质，该方法包括：嵌入式服务组合引擎接收多种不同形式的嵌入式服务的服务组合信息，并转化为统一格式；嵌入式服务组合引擎将服务组合信息进行编译，生成嵌入式服务组合文件；嵌入式服务组合引擎将嵌入式服务组合文件部署到嵌入式服务组合执行设备上，使嵌入式服务组合执行设备加载并执行嵌入式服务组合文件，形成嵌入式组合服务，以实现各嵌入式服务的组合。本发明提供了描述嵌入式服务组合方式的统一标准，从而使嵌入式服务组合执行设备能够适配不同的嵌入式平台，能够有效提高嵌入式组合服务的执行效率和便捷性。

Description

嵌入式服务组合编译方法、引擎、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及服务计算技术领域，具体涉及一种嵌入式服务组合编译方法、引擎、设备及存储介质。

背景技术

通常，在单个设备上部署的独立的可响应用户请求的程序称为服务。如果该设备是嵌入式设备，由于嵌入式设备具有资源受限的特征，因此该服务是一种嵌入式服务。

嵌入式服务组合是指将一些嵌入式服务的输出重定向为另一些嵌入式服务的输入，从而组合多个嵌入式服务为一个新的嵌入式服务，借此实现嵌入式设备的协同工作，实现了服务的功能扩展，并提高了重用性和降低了开发成本。由于嵌入式服务组合具有很高的应用价值，通过嵌入式服务组合能够实现嵌入式设备的协同工作，克服单个嵌入式设备资源受限的难题，充分发挥嵌入式设备的潜能。因此，目前许多嵌入式系统聚合了相当数量的嵌入式服务并根据需求设置嵌入式组合服务，以满足实际需要。

然而，由于目前缺乏描述嵌入式服务组合方式的统一标准，不能适配不同的嵌入式系统，因此嵌入式服务组合便捷性低，适用性差。现有技术对于资源受限的嵌入式设备来说过于庞大臃肿，因而难以部署且服务组合执行效率低。

需要注意的是，本部分旨在为权利要求书中陈述的本公开的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

发明内容

本发明实施例提供一种嵌入式服务组合编译方法、引擎、设备及存储介质，以解决现有技术中由于缺乏描述嵌入式服务组合方式的统一标准而使得嵌入式服务组合便捷性低、适用性差以及现有技术对于资源受限的嵌入式设备来说过于庞大臃肿难以部署且服务组合执行效率低的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种嵌入式服务组合编译方法，包括：

嵌入式服务组合引擎接收多种不同形式的嵌入式服务的服务组合信息，并转化为统一格式；

嵌入式服务组合引擎将所述服务组合信息进行编译，生成嵌入式服务组合文件；所述嵌入式服务组合文件包括嵌入式服务组合描述文件、嵌入式服务组合执行设备配置文件和嵌入式服务组合字节码二进制可执行文件；

嵌入式服务组合引擎将所述嵌入式服务组合文件部署到嵌入式服务组合执行设备上，使所述嵌入式服务组合执行设备加载并执行所述嵌入式服务组合文件，形成嵌入式组合服务，以实现各所述嵌入式服务的组合。

作为本发明第一方面的优选方式，所述嵌入式服务组合引擎接收多种不同形式的嵌入式服务的服务组合信息，包括：

所述嵌入式服务组合引擎通过图形界面或命令行界面接收多种不同形式的嵌入式服务的服务组合信息；

所述嵌入式服务组合引擎将所述服务组合信息转化为统一格式，统一格式的所述服务组合信息包括服务组合关系图、服务组合资源信息结构体和服务组合描述信息结构体。

作为本发明第一方面的优选方式，所述嵌入式服务组合引擎将所述服务组合信息进行编译，生成嵌入式服务组合文件，包括：

所述嵌入式服务组合引擎将所述服务组合描述信息结构体格式化为S表达式的字符串并输出到文件，生成所述嵌入式服务组合描述文件；

所述嵌入式服务组合引擎将所述服务组合资源信息结构体转化为字符串并输出到文件，生成所述嵌入式服务组合执行设备配置文件；

所述嵌入式服务组合引擎采用拓扑排序算法处理所述服务组合关系图，生成指示如何执行所述嵌入式组合服务的嵌入式服务组合字节码；并将所述嵌入式服务组合字节码以二进制格式输出到文件，生成所述嵌入式服务组合字节码二进制可执行文件；

所述嵌入式服务组合引擎将所述嵌入式服务组合描述文件、所述嵌入式服务组合执行设备配置文件和所述嵌入式服务组合字节码二进制可执行文件进行打包，生成所述嵌入式服务组合文件。

作为本发明第一方面的优选方式，所述嵌入式服务组合引擎将所述嵌入式服务组合文件部署到嵌入式服务组合执行设备上，使所述嵌入式服务组合执行设备加载并执行所述嵌入式服务组合文件，形成嵌入式组合服务，以实现各所述嵌入式服务的组合，包括：

所述嵌入式服务组合引擎使所述嵌入式服务组合执行设备加载并解析所述嵌入式服务组合描述文件，以进行所述嵌入式组合服务的注册；

所述嵌入式服务组合引擎使所述嵌入式服务组合执行设备加载所述嵌入式服务组合执行设备配置文件，以进行所述嵌入式服务组合执行设备的资源配置；

所述嵌入式服务组合引擎使所述嵌入式服务组合执行设备加载并执行所述嵌入式服务组合字节码二进制可执行文件，通过调用各所述嵌入式服务进行数据的转发，形成所述嵌入式组合服务，以实现所述嵌入式服务的组合。

作为本发明第一方面的优选方式，所述嵌入式服务组合文件的后缀名为.esvcf，其文件头包括指明文件类型的四字节魔力数、记录所述嵌入式服务组合描述文件偏移量的四字节整数和该部分大小的四字节整数、记录所述嵌入式服务组合执行设备配置文件偏移量的四字节整数和该部分大小的四字节整数以及记录嵌入式服务组合字节码二进制可执行文件偏移量的四字节整数和该部分大小的四字节整数。

第二方面，本发明实施例提供一种嵌入式服务组合引擎，包括：

接收单元，用于接收多种不同形式的嵌入式服务的服务组合信息，并转化为统一格式；

编译单元，用于将所述服务组合信息进行编译，生成嵌入式服务组合文件；所述嵌入式服务组合文件包括嵌入式服务组合描述文件、嵌入式服务组合执行设备配置文件和嵌入式服务组合字节码二进制可执行文件；

部署单元，用于将所述嵌入式服务组合文件部署到嵌入式服务组合执行设备上，使所述嵌入式服务组合执行设备加载并执行所述嵌入式服务组合文件，形成嵌入式组合服务，以实现各所述嵌入式服务的组合。

作为本发明第二方面的优选方式，所述接收单元具体用于：

通过图形界面或命令行界面接收多种不同形式的嵌入式服务的服务组合信息；

将所述服务组合信息转化为统一格式，统一格式的所述服务组合信息包括服务组合关系图、服务组合资源信息结构体和服务组合描述信息结构体。

作为本发明第二方面的优选方式，所述编译单元具体用于：

将所述服务组合描述信息结构体格式化为S表达式的字符串并输出到文件，生成所述嵌入式服务组合描述文件；

将所述服务组合资源信息结构体转化为字符串并输出到文件，生成所述嵌入式服务组合执行设备配置文件；

采用拓扑排序算法处理所述服务组合关系图，生成指示如何执行所述嵌入式组合服务的嵌入式服务组合字节码；并将所述嵌入式服务组合字节码以二进制格式输出到文件，生成所述嵌入式服务组合字节码二进制可执行文件；

将所述嵌入式服务组合描述文件、所述嵌入式服务组合执行设备配置文件和所述嵌入式服务组合字节码二进制可执行文件进行打包，生成所述嵌入式服务组合文件。

第三方面，本发明实施例提供一种嵌入式服务组合执行设备，包括处理器和存储器，其中所述存储器内存储有执行指令，所述处理器读取所述存储器内的执行指令用于执行如第一方面及其优选方式中任一项所述的嵌入式服务组合编译方法中的步骤。

第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被用于执行如第一方面及其优选方式中任一项所述的嵌入式服务组合编译方法中的步骤。

本发明实施例提供的嵌入式服务组合编译方法、引擎、设备及存储介质，通过嵌入式服务组合引擎将嵌入式服务的服务组合信息编译成嵌入式服务组合文件，提供了描述嵌入式服务组合方式的统一标准，从而使嵌入式服务组合执行设备能够适配不同的嵌入式平台，充分优化后的字节码二进制可执行文件能够有效提高嵌入式组合服务的执行效率，方便记录和存储嵌入式服务的组合信息，提高了嵌入式服务组合的便捷性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种嵌入式服务组合编译方法的实现流程图；

图2为本发明实施例提供的一种嵌入式服务组合引擎的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种嵌入式服务组合执行设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

图1示例性地示出了本发明实施例提供的一种嵌入式服务组合编译方法的流程示意图，该方法能够提供描述嵌入式服务组合方式的统一标准，从而使嵌入式服务组合执行设备能够适配不同的嵌入式平台，充分优化后的字节码二进制可执行文件能够有效提高嵌入式组合服务的执行效率，方便记录和存储嵌入式服务的组合信息，提高了嵌入式服务组合的便捷性。

参照图1所示，该方法主要包括如下步骤：

步骤101、嵌入式服务组合引擎接收多种不同形式的嵌入式服务的服务组合信息，并转化为统一格式；

步骤102、嵌入式服务组合引擎将服务组合信息进行编译，生成嵌入式服务组合文件；嵌入式服务组合文件包括嵌入式服务组合描述文件、嵌入式服务组合执行设备配置文件和嵌入式服务组合字节码二进制可执行文件；

步骤103、嵌入式服务组合引擎将嵌入式服务组合文件部署到嵌入式服务组合执行设备上，使嵌入式服务组合执行设备加载并执行嵌入式服务组合文件，形成嵌入式组合服务，以实现各嵌入式服务的组合。

在步骤101中，在单个嵌入式设备上部署独立的可响应用户请求的服务后，通常会将各个嵌入式服务组合起来，从而通过嵌入式服务组合实现各个嵌入式设备的协同工作，充分发挥嵌入式设备的潜能。

在进行服务组合前，开发人员需要向嵌入式服务组合引擎输入多种不同形式的嵌入式服务的服务组合信息，即预先设置了具体的服务组合方式。该服务组合信息包含了待组合的嵌入式服务的输入输出数据转发关系，服务组合的名称、地址等服务描述信息，服务组合的执行载体嵌入式服务组合执行设备的资源配置信息等。这些信息由开发人员给定后，将由嵌入式服务组合引擎编译成能被嵌入式服务组合执行设备解析并加载的嵌入式服务组合文件，以实现各个嵌入式服务的组合。

由于嵌入式服务组合引擎负责将开发人员预先设置的服务组合信息编译成为嵌入式服务组合文件，以供嵌入式服务组合执行设备加载并执行，因此嵌入式服务组合引擎的接收单元需要提供不同形式的用户界面以输入服务组合信息。

进一步地，嵌入式服务组合引擎的接收单元包含图形界面和命令行界面两部分，其中，图形界面提供了一个面板，待组合的嵌入式服务以控件的形式等待被拖放入服务组合面板中进行连线，连线完成后弹出一系列对话框引导开发人员设置服务组合的参数，包含服务描述信息、地址、端口和资源配置信息等。设置完毕后，嵌入式服务组合引擎会将服务组合信息编译为统一格式，留待其他单元处理。命令行界面主要用以读取以S表达式文本形式存储的服务组合信息，进行简单的词法语法分析后即可以生成统一格式，交给其他单元处理。

在本申请提供的一种可选实施例中，步骤101可按照如下步骤具体实施：

步骤1011、嵌入式服务组合引擎通过图形界面或命令行界面接收多种不同形式的嵌入式服务的服务组合信息。

该步骤中，嵌入式服务组合引擎接收开发人员输入的服务组合信息的方式有两种，即通过图形界面或命令行界面输入。服务组合信息具体包括服务组合描述信息、服务组合资源信息和转发关系。

具体地，嵌入式服务组合引擎提供了图形界面用以输入服务组合信息，开发人员可以拖动侧边栏中用以表示待组合的嵌入式服务的组件至服务组合面板中。该组件用端口控件形象化表示服务的输入输出，鼠标放在输出端口上进行拖动可以画出连线的轨迹直到接触到另一服务的输出端口为止，这样就形成了一条连线，该连线代表了输入输出的转发关系。

等到所有的输入输出转发关系确定完毕，开发人员点击“完成连线”按钮，即可弹出组合服务信息设定对话框，由开发人员填写组合服务的名称、地址和其他描述性信息，以及寄存器个数、内存占用等资源配置信息，随后点击“设定完毕”按钮就完成了服务组合信息的输入。

嵌入式服务组合引擎还提供了命令行界面用以输入服务组合信息。具体地，开发人员可以用S表达式书写待组合的嵌入式服务输入输出的转发关系。其格式如下：

(((服务x输出a)(服务y输入b))…)

服务组合描述信息也可以采用S表达式书写，基本格式如下：

(组合服务名组合服务功能描述IP地址端口号…)

服务组合资源信息也可以采用S表达式书写，基本格式如下：

((资源配置参数配置值)…)

这些S表达式可以存储在文本文件中，在命令行下输入如下内容：

嵌入式服务组合引擎转发关系文件名服务组合描述信息文件名服务组合资源信息文件名…

即可通过命令行界面启动嵌入式服务组合引擎，完成服务组合信息的输入。

步骤1012、嵌入式服务组合引擎将服务组合信息转化为统一格式，统一格式的服务组合信息包括服务组合关系图、服务组合资源信息结构体和服务组合描述信息结构体。

该步骤中，嵌入式服务组合引擎会将这些输入的服务组合信息转化成为统一格式，用以进行嵌入式服务组合文件的生成。

转化成统一格式的服务组合信息包括三部分：服务组合关系图、服务组合资源信息结构体和服务组合描述信息结构体。服务组合关系图表示嵌入式服务输入输出的转发关系，其中嵌入式服务的输入输出作为节点，连接关系作为边。服务组合资源信息结构体包含执行最终得到的嵌入式组合服务需要配置的资源信息，如寄存器个数、内存占用等。服务组合描述信息结构体表示描述最终得到的嵌入式组合服务所需要信息，包含用整数表示的最终得到的嵌入式组合服务的端口号、用字符串表示的组合服务名等。

这个统一格式对于两种界面是通用的。

在步骤102中，将输入的服务组合信息转化成统一格式后，嵌入式服务组合引擎将利用生成的统一格式进行编译，生成嵌入式服务组合文件。嵌入式服务组合文件包括嵌入式服务组合描述文件、嵌入式服务组合执行设备配置文件和嵌入式服务组合字节码二进制可执行文件。其中，嵌入式服务组合描述文件用于描述最终得到的嵌入式组合服务的定义，包含嵌入式组合服务的名称、地址和其他服务描述信息；嵌入式服务组合执行设备配置文件指明了该引擎的寄存器个数、内存占用等设备资源配置信息；嵌入式服务组合字节码二进制可执行文件包含了服务组合字节码，由嵌入式服务组合执行设备加载执行，从而完成被组合的嵌入式服务的输入输出转发、数据的分割和聚合等操作，实现服务组合。

优选地，嵌入式服务组合文件的后缀名为.esvcf，其文件头包括指明文件类型的四字节魔力数、记录嵌入式服务组合描述文件偏移量的四字节整数和该部分大小的四字节整数、记录嵌入式服务组合执行设备配置文件偏移量的四字节整数和该部分大小的四字节整数以及记录嵌入式服务组合字节码二进制可执行文件偏移量的四字节整数和该部分大小的四字节整数。

该嵌入式服务组合文件以二进制形式存储，能够被嵌入式服务组合执行设备加载，完成对最终得到的嵌入式组合服务的注册、嵌入式服务组合执行设备的资源配置和嵌入式服务组合的部署，以实现组合服务。

进一步地，嵌入式服务组合引擎其他单元的作用是将统一格式的服务组合信息编译成嵌入式服务组合文件，包含嵌入式服务组合描述文件的生成、嵌入式服务组合执行设备配置文件的生成和嵌入式服务组合字节码二进制可执行文件的生成。

其中，对于嵌入式服务组合字节码二进制可执行文件的生成是重点。生成的过程包含了寄存器的分配、数据转发指令的生成等过程，最终生成一组二进制字节码，通过执行该字节码，嵌入式服务组合执行设备就可以实现设定的组合服务。嵌入式服务组合引擎其他单元还会对生成的嵌入式服务组合字节码二进制可执行文件进行优化，如消除不必要的寄存器分配，以提高执行效率。

在本申请提供的一种可选实施例中，步骤102可按照如下步骤具体实施：

步骤1021、嵌入式服务组合引擎将服务组合描述信息结构体格式化为S表达式的字符串并输出到文件，生成嵌入式服务组合描述文件。

该步骤中，嵌入式服务组合描述文件的生成本质上是将记录组合服务信息的服务组合描述信息结构体格式化为S表达式的字符串，主要声明了服务组合的名称、地址、监听端口、输入、输出以及其他服务描述信息。

生成的嵌入式服务组合描述文件在格式上为：

(组合服务名组合服务功能描述IP地址端口号

(输入一的数据类型输入二的数据类型...)

(输出一的数据类型输出二的数据类型...)

其他信息...)

该字符串可以被输出到文件，即生成嵌入式服务组合描述文件。

嵌入式服务组合执行设备通过解析嵌入式服务组合描述文件，能够得到组合服务信息，从而可向服务管理中心注册。

嵌入式服务组合描述文件也可作为文本文件单独存在，后缀名为.esvcds，可被独立加载和解析。

步骤1022、嵌入式服务组合引擎将服务组合资源信息结构体转化为字符串并输出到文件，生成嵌入式服务组合执行设备配置文件。

该步骤中，嵌入式服务组合执行设备配置文件的生成本质上是将记录服务组合资源信息的服务组合资源信息结构体转化为字符串，与服务组合相关的资源包括嵌入式服务组合执行设备中寄存器的数目、虚拟端口的数目和可能占用的内存资源、组合服务的执行时限、接收数据的等待时限等。

嵌入式服务组合执行设备配置文件以“变量名＝值”的形式构成。

示例如下：

memory＝100MB

register＝100

virtual_port＝5

wait_time＝1000ms

…

嵌入式服务组合执行设备读取该文件后会对自身进行配置和约束：如检测到内存占用超过设定上限会自行尝试启动垃圾回收，进行服务调用时等待返回消息的时间超过了设定的等待时限时则会认定调用失败等，从而实现对配置资源的充分利用。

嵌入式服务组合执行设备配置文件也可作为文本文件单独存在，后缀名为.esvcrc，可被独立加载和解析。

步骤1023、嵌入式服务组合引擎采用拓扑排序算法处理服务组合关系图，生成指示如何执行嵌入式组合服务的嵌入式服务组合字节码；并将嵌入式服务组合字节码以二进制格式输出到文件，生成嵌入式服务组合字节码二进制可执行文件。

该步骤中，嵌入式服务组合引擎采用拓扑排序算法处理服务组合关系图，确定各嵌入式服务的调用顺序、输入输出的转发顺序、数据的聚合与分隔等，最终生成以嵌入式服务组合字节码表示的服务组合执行调用序列。

要生成嵌入式服务组合字节码二进制可执行文件，第一步是获取服务组合关系图中每一个嵌入式服务的地址、端口号和输入输出个数。其中，嵌入式服务的地址和端口号用以生成svc指令，输入输出的个数用以生成grp指令声明服务输入输出寄存器组。每个嵌入式服务还对应一个服务调用数据寄存器和一个服务返回数据寄存器，均由reg指令声明。嵌入式服务组合引擎会将服务调用数据寄存器、服务返回数据寄存器、服务输入输出寄存器组和服务关联起来，用以随后生成服务调用指令。这些工作完成后，嵌入式服务组合字节码二进制可执行文件的静态部分就已经生成。嵌入式服务组合引擎会自动插入两条nop指令用以分隔嵌入式服务组合字节码二进制可执行文件静态部分和动态部分。

第二步要根据服务组合关系图进行拓扑排序，生成嵌入式服务组合字节码二进制可执行文件的动态部分。拓扑排序后，输出转发到输入的过程被编译为一条从输出寄存器到输入寄存器的一条mov指令，具体格式如下：

mov 输出寄存器 输入寄存器

嵌入式服务的调用包含三个过程：首先是聚合嵌入式服务的各个输入为服务调用数据，其次将该服务调用数据发送给该嵌入式服务并等待接收返回数据，最后是将返回数据进行分割，放入对应的嵌入式服务输出寄存器组中。因此，一次嵌入式服务调用会被编译为一串指令，格式为：

join 服务输入寄存器组 服务调用数据寄存器

call 服务寄存器 服务调用数据寄存器 服务返回数据寄存器

spl 服务返回数据寄存器 服务输出寄存器组

此外，关于组合服务本身的输入输出的处理，这一部分指令由嵌入式服务组合引擎自动生成，在服务组合关系图中所有入度为0的输入节点都认为是组合服务本身的输入，所有出度为0的输出节点都认为是组合服务本身的输出。由于组合服务自身的输入输出相对来说具有特殊意义，因此组合服务的调用数据寄存器编号为0，返回数据寄存器编号为1，组合服务输入寄存器组编号为0，输出寄存器组编号为1。由于嵌入式服务组合执行设备会自动将接收到的服务调用数据放入0号寄存器中，嵌入式服务组合引擎会插入spl 0 0指令用以分割收到的调用数据，附带一组将0号寄存器组中的数据移动到入度为0的输入节点对应的寄存器中的mov指令。这部分指令格式固定，且被放置在拓扑排序生成的二进制字节码之前。与此相对，在拓扑排序生成的二进制字节码之后，嵌入式服务组合引擎会生成一串mov指令，用以将出度为0的输出节点对应的寄存器中的数据移动到1号寄存器组,随后插入一条join 1 1指令用以生成组合服务返回数据并放入1号寄存器中。最后，1号寄存器中的数据会被嵌入式服务组合执行设备作为组合服务的返回数据返回给调用者。

嵌入式服务组合引擎生成嵌入式服务组合字节码后，该字节码会以二进制格式输出到文件，从而生成嵌入式服务组合字节码二进制可执行文件。

嵌入式服务组合字节码二进制可执行文件由如下基本格式构成：

操作 操作数1 操作数2…

除服务声明指令外，所有指令大小为4字节，长度固定。服务声明指令svc长度为8字节或20字节，视服务的地址为IPv4或IPv6而定。总之，嵌入式服务组合字节码以4字节为基本单位进行解析，以保证解析方式的简单性，降低计算资源的消耗，适应嵌入式设备资源受限的实际。

嵌入式服务组合字节码二进制可执行文件操作码如表1所示。

表1

如表1所示，嵌入式服务组合操作码可以分为三种类型：静态操作码、动态操作码和特殊操作码。其中静态操作码包含reg、grp和svc，用以声明寄存器信息、寄存器组信息和服务信息；动态操作码包含mov、spl、join和call，主要用于实现数据处理和服务调用过程，完成服务组合；特殊操作码包含nop，主要用来做分隔符等特殊用途。

嵌入式服务组合字节码二进制可执行文件也可作为文本文件单独存在，后缀名为.esvcbin，可被独立加载和解析。

步骤1024、嵌入式服务组合引擎将嵌入式服务组合描述文件、嵌入式服务组合执行设备配置文件和嵌入式服务组合字节码二进制可执行文件进行打包，生成嵌入式服务组合文件。

该步骤中，嵌入式服务组合文件本质上是对嵌入式服务组合描述文件、嵌入式服务组合执行设备配置文件和嵌入式服务组合字节码二进制可执行文件的打包。

生成嵌入式服务组合文件需要了解三种文件的文件大小，计算它们的偏移量，然后按固定格式输出为二进制文件即可。

在步骤103中，嵌入式服务组合执行设备对嵌入式服务组合文件的加载，主要有两种加载方式：第一种是在嵌入式服务组合执行设备所依托的物理设备上通过命令行启动；第二种方式是嵌入式服务组合执行设备本身提供一种服务，可以通过网络获取传送的嵌入式服务组合文件，从而实现服务的远程部署。

被加载执行的文件也有两种方式：第一种是嵌入式服务组合执行设备加载打包好的嵌入式服务组合文件，然后分别解析嵌入式服务组合文件中的包含三个不同格式的文件；第二种是直接分别加载这三个不同格式的文件。

在本申请提供的一种可选实施例中，步骤103可按照如下步骤具体实施：

步骤1031、嵌入式服务组合引擎使嵌入式服务组合执行设备加载并解析嵌入式服务组合描述文件，以进行嵌入式组合服务的注册。

该步骤中，嵌入式服务组合执行设备加载并解析嵌入式服务组合描述文件的关键在于对S表达式的解析。

具体地，S表达式的解析过程是以括号和空格作为分隔符，对被分割的标记分别进行解析。括号对应了结构体，括号中被空格分割的标记对应了结构体的域。括号的嵌套表示了结构体的嵌套。通过解析S表达式就可以得到描述嵌入式服务组合的结构体。该结构体可以用于最终得到的嵌入式组合服务的注册。

步骤1032、嵌入式服务组合引擎使嵌入式服务组合执行设备加载嵌入式服务组合执行设备配置文件，以进行嵌入式服务组合执行设备的资源配置。

该步骤中，嵌入式服务组合执行设备加载并配置嵌入式服务组合执行设备配置文件的过程在于逐行解析，每行代表一项设置，以等号作为分隔符，等号左边代表要设置的参数，等号右边代表要设置的值。嵌入式服务组合执行设备根据这些参数和值对自身进行配置。

嵌入式服务组合执行设备一旦用来实现某个组合服务，在该组合服务停止工作前，对于嵌入式服务组合执行设备的配置只需要进行一次，但必须在加载嵌入式服务组合字节码二进制可执行文件并循环执行之前。

步骤1033、嵌入式服务组合引擎使嵌入式服务组合执行设备加载并执行嵌入式服务组合字节码二进制可执行文件，通过调用各嵌入式服务进行数据的转发，形成嵌入式组合服务，以实现嵌入式服务的组合。

该步骤中，加载嵌入式服务组合字节码二进制可执行文件的过程在于将整个文件读取到内存中作为一个字节码数组，并将一个字节码指针指向数组的起始地址。

嵌入式服务组合字节码被加载后，嵌入式服务组合执行设备的处理器会执行字节码程序的静态部分，用以获取寄存器信息、寄存器组信息和服务信息，程序的静态部分只被执行这一次，随后字节码指针指向程序动态部分的第一条指令。嵌入式服务组合执行设备会记录这一位置，对动态部分进行重复执行以响应对组合服务的服务请求。

这其中，嵌入式服务组合执行设备的寄存器组对应一组连续编号的寄存器，起始寄存器的编号和寄存器组包含的寄存器个数作为寄存器组信息，被指向寄存器组信息的指针索引，指针数组的下标对应寄存器组编号；类似地，服务信息被指向服务信息的指针索引，指针数组的下标对应服务编号；mov指令为指针赋值；spl与join依赖于特定的内置函数进行指针操作；嵌入式服务组合执行设备的虚拟端口可由进程、线程或者协程实现，表现为一个独立的可进行通信的实体。call指令通过指针获取服务调用数据和服务信息，借助虚拟端口进行通信，构建服务请求，并对从虚拟端口获取到的返回消息进行解析，把指向返回数据的指针放入返回数据寄存器中。

在指令的执行过程中，会涉及内存的动态分配，如生成调用信息，接受返回信息。垃圾回收记录每一次内存动态分配后得到的指针，在网络请求结束后、或服务处于空闲状态、或已占用的内存达到设定的内存上限时，依据引用计数释放掉空闲内存。

上述几个过程执行完后，即实现了嵌入式服务的组合。

本发明实施例提供的嵌入式服务组合编译方法，可以应用在多个具体的场景中。下面将结合具体的应用场景来进一步阐述本技术方案的具体实施过程。

该应用场景为无人机集群协同控制场景。

对无人机集群进行协同控制时，先在每一台无人机上部署一个独立的可响应用户请求的程序，即服务。由于无人机上的计算设备通常是一个嵌入式设备，具有资源受限的特征，因此该服务是一种嵌入式服务，该服务将无人机系统的能力进行了封装与抽象。通过向无人机上的嵌入式服务发送服务请求，如“上”、“下”、“左”、“右”等命令来控制无人机的飞行方向，附带“20”、“30”等距离参数以控制无人机的飞行距离，实现无人机间方便统一的互操作。

无人机集群中的单个无人机往往能力有限，需要借助其他无人机的能力或几台无人机协同工作以完成分配的任务。这一无人机集群的协同控制过程可以通过服务组合完成。例如，某台无人机负责搜索某个区域，由于该区域较大，单台无人机的感知设备搜索半径有限，因而需要调用其他无人机提供的区域搜索服务以补全自身的不足。此时，单台无人机自身的区域搜索服务和其他几台无人机的区域搜索服务就构成了一个组合服务。

在以前，实现上述过程需要操作人员依照组合方案，安排各台无人机的服务调用顺序，然后依次手动请求集群中的各台无人机。在服务组合规模较大、组合关系复杂、组合需求变化快等情况下，这一过程不易完成，需要进行自动化。

采用本发明实施例提供的嵌入式服务组合编译方法后，通过将无人机编队控制方案的服务组合信息输入到嵌入式服务组合引擎中，然后嵌入式服务组合引擎将该服务组合信息进行编译，生成统一格式的嵌入式服务组合文件，最后将生成的嵌入式服务组合文件加载部署到嵌入式服务组合执行设备上，实现了嵌入式服务的组合。

嵌入式服务组合执行设备可部署到无人机集群中任意一台无人机上，则该无人机作为组合服务的执行者和无人机集群的指挥者，会依照字节码中解析出来的命令自动请求编队中各个无人机上的嵌入式服务，完成无人机集群的协同任务。

由于这一过程中最繁难的由服务组合关系得到各个服务的执行顺序的过程由嵌入式服务组合引擎完成，组合服务的执行过程由嵌入式服务组合执行设备完成，满足了嵌入式服务组合的自动化需求，有助于大规模、复杂化场景下服务组合技术的应用。此外，嵌入式服务组合执行设备本身可以通过网络实现组合服务的热更新，满足了对动态化需求的适应。

需要说明的是，对于上述方法的实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明所必须的。

综上所述，本发明实施例提供的嵌入式服务组合编译方法，通过嵌入式服务组合引擎将嵌入式服务的服务组合信息编译成嵌入式服务组合文件，提供了描述嵌入式服务组合方式的统一标准，从而使嵌入式服务组合执行设备能够适配不同的嵌入式平台，充分优化后的字节码二进制可执行文件能够有效提高嵌入式组合服务的执行效率，方便记录和存储嵌入式服务的组合信息，提高了嵌入式服务组合的便捷性。

基于同一发明构思，图2示例性地示出了本发明实施例提供的一种嵌入式服务组合引擎，由于该引擎解决技术问题的原理与一种嵌入式服务组合编译方法相似，因此该引擎的具体实施方式可以参见方法的具体实施方式，重复之处不再赘述。

参照图2所示，该引擎主要包括如下单元：

接收单元201，用于接收多种不同形式的嵌入式服务的服务组合信息，并转化为统一格式；

编译单元202，用于将服务组合信息进行编译，生成嵌入式服务组合文件；嵌入式服务组合文件包括嵌入式服务组合描述文件、嵌入式服务组合执行设备配置文件和嵌入式服务组合字节码二进制可执行文件；

部署单元203，用于将嵌入式服务组合文件部署到嵌入式服务组合执行设备上，使嵌入式服务组合执行设备加载并执行嵌入式服务组合文件，形成嵌入式组合服务，以实现各嵌入式服务的组合。

此处需要说明的是，上述接收单元201、编译单元202和部署单元203对应于上述方法实施例中的步骤101至步骤103，三个单元与对应的步骤所实现的实例和应用场景相同，但不限于上述方法实施例所公开的内容。

优选地，接收单元201具体用于：

通过图形界面或命令行界面接收多种不同形式的嵌入式服务的服务组合信息；

将服务组合信息转化为统一格式，统一格式的服务组合信息包括服务组合关系图、服务组合资源信息结构体和服务组合描述信息结构体。

优选地，编译单元202具体用于：

将服务组合描述信息结构体格式化为S表达式的字符串并输出到文件，生成嵌入式服务组合描述文件；

将服务组合资源信息结构体转化为字符串并输出到文件，生成嵌入式服务组合执行设备配置文件；

采用拓扑排序算法处理服务组合关系图，生成指示如何执行嵌入式组合服务的嵌入式服务组合字节码；并将嵌入式服务组合字节码以二进制格式输出到文件，生成嵌入式服务组合字节码二进制可执行文件；

将嵌入式服务组合描述文件、嵌入式服务组合执行设备配置文件和嵌入式服务组合字节码二进制可执行文件进行打包，生成嵌入式服务组合文件。

优选地，部署单元203具体用于：

使嵌入式服务组合执行设备加载并解析嵌入式服务组合描述文件，以进行嵌入式组合服务的注册；

使嵌入式服务组合执行设备加载嵌入式服务组合执行设备配置文件，以进行嵌入式服务组合执行设备的资源配置；

使嵌入式服务组合执行设备加载并执行嵌入式服务组合字节码二进制可执行文件，通过调用各嵌入式服务进行数据的转发，形成嵌入式组合服务，以实现嵌入式服务的组合。

优选地，嵌入式服务组合文件的后缀名为.esvcf，其文件头包括指明文件类型的四字节魔力数、记录所述嵌入式服务组合描述文件偏移量的四字节整数和该部分大小的四字节整数、记录所述嵌入式服务组合执行设备配置文件偏移量的四字节整数和该部分大小的四字节整数以及记录嵌入式服务组合字节码二进制可执行文件偏移量的四字节整数和该部分大小的四字节整数。

需要说明的是，本发明实施例提供的嵌入式服务组合引擎与前述实施例所述的嵌入式服务组合编译方法属于相同的技术构思，其具体实施过程可参照前述实施例中对方法步骤的说明，在此不再赘述。

应当理解，以上一种嵌入式服务组合引擎包括的单元仅为根据该引擎实现的功能进行的逻辑划分，实际应用中，可以进行上述单元的叠加或拆分。并且该实施例提供的一种嵌入式服务组合引擎所实现的功能与上述实施例提供的一种嵌入式服务组合编译方法一一对应，对于该引擎所实现的更为详细的处理流程，在上述方法实施例中已做详细描述，此处不再详细描述。

综上所述，本发明实施例提供的嵌入式服务组合引擎，通过将嵌入式服务的服务组合信息编译成嵌入式服务组合文件，提供了描述嵌入式服务组合方式的统一标准，从而使嵌入式服务组合执行设备能够适配不同的嵌入式平台，充分优化后的字节码二进制可执行文件能够有效提高嵌入式组合服务的执行效率，方便记录和存储嵌入式服务的组合信息，提高了嵌入式服务组合的便捷性。

基于同一发明构思，图3示例性地示出了本发明实施例提供的一种嵌入式服务组合执行设备，由于该设备解决技术问题的原理与一种嵌入式服务组合编译方法相似，因此该设备的具体实施方式可以参见方法的具体实施方式，重复之处不再赘述。

参照图3所示，本发明实施例提供一种嵌入式服务组合执行设备，该设备主要包括处理器301和存储器302，其中存储器302内存储有执行指令。该处理器301读取存储器302内的执行指令用于执行上述嵌入式服务组合编译方法任一个实施例中所述的步骤。或者，该处理器301读取存储器302内的执行指令用于实现上述嵌入式服务组合引擎任一个实施例中各单元的功能。

图3为本发明实施例提供的嵌入式服务组合执行设备的一种结构示意图，如图3所示，该设备包括处理器301、存储器302和收发器303；其中，处理器301、存储器302和收发器303通过总线304相互实现相互间的通信。

上述提到的总线304可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Ind ustry StandardArchitecture，EISA)总线等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条箭头线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。

上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

综上所述，本发明实施例提供的嵌入式服务组合执行设备，通过嵌入式服务组合引擎将嵌入式服务的服务组合信息编译成嵌入式服务组合文件，提供了描述嵌入式服务组合方式的统一标准，从而使嵌入式服务组合执行设备能够适配不同的嵌入式平台，充分优化后的字节码二进制可执行文件能够有效提高嵌入式组合服务的执行效率，方便记录和存储嵌入式服务的组合信息，提高了嵌入式服务组合的便捷性。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，包含计算机执行指令，所述计算机执行指令被用于执行上述嵌入式服务组合编译方法实施例中所述的步骤。或者，所述计算机执行指令被用于执行上述嵌入式服务组合引擎实施例中各单元的功能。

本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是，但不限于，电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、可擦式可编程只读存储器(ErasableProgrammable Read Only Memory，EPROM)、闪存、光纤、便携式CD-ROM、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于：电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、无线电频率(Radio Frequency，RF)等等，或者上述的任意合适的组合。

另外，可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种嵌入式服务组合编译方法，其特征在于，包括：

嵌入式服务组合引擎接收多种不同形式的嵌入式服务的服务组合信息，并转化为统一格式；

嵌入式服务组合引擎将所述服务组合信息进行编译，生成嵌入式服务组合文件；所述嵌入式服务组合文件包括嵌入式服务组合描述文件、嵌入式服务组合执行设备配置文件和嵌入式服务组合字节码二进制可执行文件；

嵌入式服务组合引擎将所述嵌入式服务组合文件部署到嵌入式服务组合执行设备上，使所述嵌入式服务组合执行设备加载并执行所述嵌入式服务组合文件，形成嵌入式组合服务，以实现各所述嵌入式服务的组合。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述嵌入式服务组合引擎接收多种不同形式的嵌入式服务的服务组合信息，包括：

所述嵌入式服务组合引擎通过图形界面或命令行界面接收多种不同形式的嵌入式服务的服务组合信息；

所述嵌入式服务组合引擎将所述服务组合信息转化为统一格式，统一格式的所述服务组合信息包括服务组合关系图、服务组合资源信息结构体和服务组合描述信息结构体。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述嵌入式服务组合引擎将所述服务组合信息进行编译，生成嵌入式服务组合文件，包括：

所述嵌入式服务组合引擎将所述服务组合描述信息结构体格式化为S表达式的字符串并输出到文件，生成所述嵌入式服务组合描述文件；

所述嵌入式服务组合引擎将所述服务组合资源信息结构体转化为字符串并输出到文件，生成所述嵌入式服务组合执行设备配置文件；

所述嵌入式服务组合引擎采用拓扑排序算法处理所述服务组合关系图，生成指示如何执行所述嵌入式组合服务的嵌入式服务组合字节码；并将所述嵌入式服务组合字节码以二进制格式输出到文件，生成所述嵌入式服务组合字节码二进制可执行文件；

所述嵌入式服务组合引擎将所述嵌入式服务组合描述文件、所述嵌入式服务组合执行设备配置文件和所述嵌入式服务组合字节码二进制可执行文件进行打包，生成所述嵌入式服务组合文件。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述嵌入式服务组合引擎将所述嵌入式服务组合文件部署到嵌入式服务组合执行设备上，使所述嵌入式服务组合执行设备加载并执行所述嵌入式服务组合文件，形成嵌入式组合服务，以实现各所述嵌入式服务的组合，包括：

所述嵌入式服务组合引擎使所述嵌入式服务组合执行设备加载并解析所述嵌入式服务组合描述文件，以进行所述嵌入式组合服务的注册；

所述嵌入式服务组合引擎使所述嵌入式服务组合执行设备加载所述嵌入式服务组合执行设备配置文件，以进行所述嵌入式服务组合执行设备的资源配置；

所述嵌入式服务组合引擎使所述嵌入式服务组合执行设备加载并执行所述嵌入式服务组合字节码二进制可执行文件，通过调用各所述嵌入式服务进行数据的转发，形成所述嵌入式组合服务，以实现所述嵌入式服务的组合。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述嵌入式服务组合文件的后缀名为.esvcf，其文件头包括指明文件类型的四字节魔力数、记录所述嵌入式服务组合描述文件偏移量的四字节整数和该部分大小的四字节整数、记录所述嵌入式服务组合执行设备配置文件偏移量的四字节整数和该部分大小的四字节整数以及记录嵌入式服务组合字节码二进制可执行文件偏移量的四字节整数和该部分大小的四字节整数。

6.一种嵌入式服务组合引擎，其特征在于，包括：

接收单元，用于接收多种不同形式的嵌入式服务的服务组合信息，并转化为统一格式；

编译单元，用于将所述服务组合信息进行编译，生成嵌入式服务组合文件；所述嵌入式服务组合文件包括嵌入式服务组合描述文件、嵌入式服务组合执行设备配置文件和嵌入式服务组合字节码二进制可执行文件；

部署单元，用于将所述嵌入式服务组合文件部署到嵌入式服务组合执行设备上，使所述嵌入式服务组合执行设备加载并执行所述嵌入式服务组合文件，形成嵌入式组合服务，以实现各所述嵌入式服务的组合。

7.根据权利要求6所述的引擎，其特征在于，所述接收单元具体用于：

通过图形界面或命令行界面接收多种不同形式的嵌入式服务的服务组合信息；

将所述服务组合信息转化为统一格式，统一格式的所述服务组合信息包括服务组合关系图、服务组合资源信息结构体和服务组合描述信息结构体。

8.根据权利要求7所述的引擎，其特征在于，所述编译单元具体用于：

将所述服务组合描述信息结构体格式化为S表达式的字符串并输出到文件，生成所述嵌入式服务组合描述文件；

将所述服务组合资源信息结构体转化为字符串并输出到文件，生成所述嵌入式服务组合执行设备配置文件；

采用拓扑排序算法处理所述服务组合关系图，生成指示如何执行所述嵌入式组合服务的嵌入式服务组合字节码；并将所述嵌入式服务组合字节码以二进制格式输出到文件，生成所述嵌入式服务组合字节码二进制可执行文件；

将所述嵌入式服务组合描述文件、所述嵌入式服务组合执行设备配置文件和所述嵌入式服务组合字节码二进制可执行文件进行打包，生成所述嵌入式服务组合文件。

9.一种嵌入式服务组合执行设备，其特征在于，包括处理器和存储器，其中所述存储器内存储有执行指令，所述处理器读取所述存储器内的执行指令用于执行如权利要求1～5中任一项所述的嵌入式服务组合编译方法中的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被用于执行如权利要求1～5中任一项所述的嵌入式服务组合编译方法中的步骤。

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