CN1308861C

CN1308861C - 嵌入式应用系统及其应用方法

Info

Publication number: CN1308861C
Application number: CNB021573093A
Authority: CN
Inventors: 张鹏; 柯克
Original assignee: Lenovo Beijing Ltd
Current assignee: Lenovo Beijing Ltd
Priority date: 2002-12-19
Filing date: 2002-12-19
Publication date: 2007-04-04
Anticipated expiration: 2022-12-19
Also published as: CN1508710A

Abstract

一种嵌入式应用系统，其应用方法为通过用户指定以及自动搜索过程，将嵌入式操作系统内核和文件系统、相应的驱动程序、相应的上层应用程序、用户提供的数据以及系统需要的其他支持文件分别打成包刻录到可以进行自启动的便携存储介质上，利用该便携存储介质启动PC，经过自动的嵌入式系统环境配置处理进入应用操作环境。本实施例中，便携存储介质为光盘。

Description

嵌入式应用系统及其应用方法

技术领域

本发明属于一种嵌入式系统及其应用方法，尤指一种嵌入式应用系统及其应用方法。

背景技术

随着当前社会信息化程度的提高，嵌入式系统对人们社会生活的影响显得越发重要、嵌入式系统也频繁的与每个人的日常生活联系起来：移动电话、数字寻呼机、PDA、数码相机、游戏机、影碟播放机、MP3等等，都已经成为大多数人不可缺少的生活工作手段和设备。

大多数的嵌入式系统中软件和硬件之间的依赖关系很强，软件为了实现某种特定目的而与特定的硬件结合起来，这种系统在强调封闭性的基础上实现事先确定的特定目的，系统的可扩展性和普遍适应性相对而言局限性较大。另一方面，个人PC的硬件则不断遵循着摩尔定律飞速发展，同时基础硬件平台性能的发展也带动了构建在其上的软件系统的迅速发展，这使个人PC的性能和计算能力越来越强大，同时由于其系统开放性的特点决定了个人PC作为计算平台良好的扩展性和普遍适应性。

综上所述，把嵌入式系统的移动便携性、使用方便的特点和个人PC的强大扩展性和计算优势结合起来，形成一种移动便携的“动态”嵌入式应用系统拥有良好的用户需求和必要性。

发明内容

本发明主要解决把嵌入式系统的移动便携性、使用方便的特点和个人PC的强大扩展性和计算优势结合起来形成一种移动便携的“动态”嵌入式应用系统。

本发明的嵌入式应用系统包括：

嵌入式操作系统内核和文件系统集，包括嵌入式操作系统的内核、含有中间件构件和底层函数库的文件系统；

驱动程序集，包括生成系统时的目标硬件系统的所有底层硬件驱动程序，及

上层应用程序集，为实现特定应用目的而编制的应用程序集合；其中，该嵌入式应用系统的各个部分组合成一个应用系统存储在可自启动的便携存储介质上。

上述嵌入式应用系统的应用方法包括以下步骤：

1)启动系统生成环境；

2)选择用户数据文件；

3)搜索系统硬件信息；

4)判断驱动程序集内是否有合适的驱动；

5)若有合适的驱动，则生成驱动程序集合包；

6)生成上层应用程序集合包；

7)生成系统核心包；

8)提交刻录程序执行；

9)生成便携的“动态”嵌入式系统；

10)若无合适的驱动，则用户提供相应驱动程序；

11)执行步骤6)-9)。

本发明嵌入式应用系统及其应用方法优点在于：

该系统在满足应用要求的前提下将嵌入式系统的硬件子系统和软件子系统剥离开，用户在使用时，针对特定的使用目的只要选择自己的用户数据并将用户数据与该“动态”嵌入式系统的其他核心部分用自己PC上的刻录机制作成能够自启动的光盘，就形成了一个移动便携的“动态”嵌入式系统，其所有内容均存在于光盘上，只要在硬件环境相同甚至相似的PC上即可使用，并且使用时只需将该光盘放入光驱启动机器，即可进入由光盘上的嵌入式系统中特定应用决定的应用环境。对于用户，该种方案在能够实现特定目的应用的前提下，制作、使用和携带均很方便，该方案既发挥了嵌入式系统的移动便携性、使用方便的特点，同时避免了嵌入式系统中的硬件子系统与软件子系统必须物理绑定的局限性，具体的上层应用则利用了个人PC的强大扩展性和计算优势。

附图说明

图1是本发明嵌入式应用系统的结构示意图。

图2是嵌入式应用系统的应用方法的流程图。

具体实施方式

本发明中的嵌入式应用系统的实现原理为通过用户指定以及自动搜索过程，将嵌入式操作系统内核和文件系统、相应的驱动程序、相应的上层应用程序、用户提供的数据以及系统需要的其他支持文件分别打成包刻录到可以进行自启动的便携存储介质上，利用该便携存储介质启动PC，经过自动的嵌入式系统环境配置处理进入应用操作环境。本实施例中，便携存储介质为光盘。

请参照图1所示，本发明嵌入式系统包括将嵌入式系统的软件子系统在逻辑上分为以下四部分：嵌入式操作系统内核和文件系统集11-1n、驱动程序集21、上层应用程序集31、用户提供的数据(未图示)。

其中嵌入式操作系统内核和文件系统集11-1n包含嵌入式操作系统的内核、含有中间件构件和底层函数库的文件系统；驱动程序集21包含生成系统时的目标硬件系统的所有底层硬件驱动程序；上层应用程序集31为实现特定应用目的而编制的应用程序集合；而用户提供的数据(未图示)包含与特定目的的应用程序配合的用户数据文件集合。

将以上四个部分中的每一个分别形成一个数据包：系统核心包1、驱动程序集合包2、上层应用程序集合包3及用户提供的数据包(未图示)。为了保证安全性和保密性，每个包均包含CRC数据校验字段41-4n、22、32等。

系统核心包1：该包中的操作系统内核为针对特定架构和通用的硬件范围而定制的操作系统内核，包中可以包含多个内核用于高级用户选择不同的硬件环境；该包中的文件系统包含操作系统所需的通用的底层函数库、特定应用所需的中间件支持函数库。

驱动程序集合包2：该包中包含针对不同硬件环境的许多具体种类硬件在该操作系统下的驱动程序，对于特殊的硬件，该包中可能不包括其驱动，此时可以由用户提供此特定的驱动程序，由系统生成环境程序将用户提供的特殊驱动包含到系统中。

上层应用程序集合包3：该包中包含一些应用程序、并允许二次开发厂商或用户向其中添加其他的上层应用程序。

用户提供的数据包(未图示)：该包中包含用户指定的数据文件，比如用户的音乐文件、照片文件等等；

前三个包事先提供给用户，并可由针对该动态生成系统所开发的系统生成环境(PC上的一个windows应用程序)读取其中的内容以生成用户选择项以及为最终嵌入式系统的刻录提供数据支持。用户提供的数据包(未图示)可由用户提供，也可以不提供该包。

从上述前三个包(系统核心+驱动集合+上层应用)中分别提取系统正常运行所需要的部分，加上用户提供的数据包(如果有的话，也就是说用户可以提供自己的包也可以不提供)。将这些内容和光盘自启动时需要的文件刻录到光盘上，一个“动态”生成嵌入式系统的过程就完成了。

其中光盘自启动时需要的文件指的是一个系统启动引导文件，也将事先提供给用户。该系统启动引导文件处于光盘上特殊位置，其作用是当在PC中的BIOS自检过程完成后，该文件将嵌入式系统的内核拷贝到内存中的特定位置并将系统的控制权交给刚拷贝过来的嵌入式操作系统内核。该嵌入式操作系统内核在启动过程中将在系统内存中建立基于内存的文件系统，并将光盘上的文件系统包和驱动程序集合包2中的需要文件和上层应用程序集合包3中的需要的文件拷贝到基于内存的文件系统中，从而建立起嵌入式系统运行所需的环境。

请参照图2所示，某一用户想将自己的照片做成一个电子相册，其流程如下：

1)执行步骤S1，在PC上，将基于本发明原理所提供的“动态”嵌入式生成环境启动(这是一个桌面windows应用程序)；

2)执行步骤S2，选择生成目标为“电子相册”；

3)执行步骤S3，指定自己想刻录到嵌入式系统的光盘上的照片所在的目录；

4)执行步骤S4，生成环境程序将收集目前硬件环境的信息；

5)执行步骤S5，判断自带驱动程序集合包中是否有合适的驱动程序；

6)若有，执行步骤S7-S10，随后，将生成驱动程序集合包2、上层应用程序集合包3及嵌入式系统核心包1，并将生成的这三部分提交给刻录程序；

7)执行步骤S11，提交给光盘刻录程序后制作成可自启动的光盘，至此，该特定用途的“动态”嵌入式系统的制作过程完成，用户可在硬件配置相同或相似的PC上利用该光盘启动机器并进入个人电子相册的应用场景，用户还可以将该张光盘送给朋友，在朋友的硬件配置相同或相似的PC上欣赏自己的相册。

8)若没有合适的驱动程序，则执行步骤S6，用户提供相应的驱动程序，用户指的是生成该″动态″系统的人，可以是OEM，希望使用该方法的公司，个人等等，无论是谁，如果想生成这样的系统，在默认环境不包含需要的驱动的时候就应该提供驱动，从任何合法的途径获得(网络下载，自己开发，请人开发，从设备制造商的网站下载等等；

9)执行步骤S7-S11。

上述流程中，步骤S5-S6需用户操作，步骤S11为刻录程序操作，其他步骤为系统生成环境操作。

Claims

1、一种嵌入式应用系统，其特征在于包括：

可自启动的便携存储介质；

嵌入式操作系统内核和文件系统单元，包括嵌入式操作系统的内核及含有中间件构件和底层函数库的文件系统；

驱动程序单元，包括生成系统时的目标硬件系统的所有底层硬件驱动程序；

上层应用程序单元，为实现特定应用目的而编制的应用程序集合；

其中所述嵌入式操作系统内核、文件系统单元、驱动程序单元、上层应用程序单元应用于可自启动的便携存储介质上。

2、如权利要求1所述的嵌入式应用系统，其特征在于：该系统还包括与特定目的的应用程序配合的用户数据文件集。

3、如权利要求2所述的嵌入式应用系统，其特征在于：该系统每一个部分分别形成一个数据包，每个包均包含CRC数据校验字段。

4、如权利要求3所述的嵌入式应用系统，其特征在于：嵌入式操作系统的内核为针对特定架构和通用的硬件范围而定制的。

5、如权利要求4所述的嵌入式应用系统，其特征在于：系统核心包中包含多个内核，用于高级用户选择不同的硬件环境或不同的具体应用类型所要求的内核应该具备的特殊特性。

6、如权利要求3所述的嵌入式应用系统，其特征在于：文件系统包括操作系统所需的通用的底层函数库、特定应用所需的中间件支持函数库。

7、如权利要求3所述的嵌入式应用系统，其特征在于：驱动程序集合包含针对不同硬件环境的许多具体种类硬件在该操作系统下的驱动程序而形成的驱动程序库。

8、如权利要求3所述的嵌入式应用系统，其特征在于：对于特殊的硬件，该驱动程序集中若没有其驱动，此时由用户提供此特定的驱动程序，并由系统生成环境程序将用户提供的特殊驱动包含到系统中。

9、如权利要求3所述的嵌入式应用系统，其特征在于：上层应用程序包还包含一些应用程序、并允许二次开发厂商或用户向其中添加其他的上层应用程序。

10、如权利要求3所述的嵌入式应用系统，其特征在于：用户数据文件集合包由应用者提供。

11、一种嵌入式应用系统的应用方法，其特征在于包括以下步骤：

1)启动系统生成环境；

2)选择用户数据文件；

3)搜索系统硬件信息；

4)判断驱动程序集合包内是否有合适的驱动；

5)若有合适的驱动，则生成驱动程序集合包，若无合适的驱动，则用户提供相应驱动程序；

6)生成上层应用程序描述包；

7)生成系统核心包；

8)提交刻录程序执行；

9)生成便携的“动态”嵌入式系统。

12、如权利要求11所述嵌入式应用系统的应用方法，其特征在于，步骤4)、7)需用户操作。