CN1581080A - 嵌入式操作系统的固化方法 - Google Patents

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Abstract

嵌入式操作系统的固化方法，其特征是主要步骤包括：针对硬件平台提供的ROM和FLASH两种存储介质，将嵌入式操作系统中的引导程序固化在ROM中；将FLASH分成两部分，一部分存储嵌入式操作系统内核，另一部分存储嵌入式应用；为存储在FLASH中的嵌入式操作系统内核加密，其完整的嵌入式操作系统，完成ROM中没有完成的硬件初始化工作；存放在FLASH的嵌入式应用由嵌入式操作系统进行删除或增加。本发明方法可以增强嵌入式操作系统的扩展性、在线升级能力并提高系统的安全性。

Description

嵌入式操作系统的固化方法
技术领域：
本发明涉及计算机领域，具体地说，涉及计算机领域中嵌入式操作系统的固化方法。
背景技术：
目前，国内外嵌入式操作系统主要有VxWorks、WinCE、嵌入式Linux、HOPEN等。其中的VxWorks是应用最广泛的嵌入式操作系统，模块化好、硬件支持丰富、具有良好的开发环境。WinCE主要是针对互联网的应用，并与Windows系列操作系统紧密结合在一起，应用程序丰富并且功能强大，但需要消耗较多的系统资源。嵌入式Linux具有源代码公开、支持硬件平台丰富、网络功能强大等优点，但图形性能较差，系统体积较大。HOPEN是我国拥有自主知识版权的嵌入式操作系统，但它对硬件平台支持较弱，应用程序也不够丰富。
目前嵌入式操作系统的固化仍旧比较简单，为了降低硬件成本，绝大多数数字电视直接将嵌入式操作系统固化到ROM中，系统从ROM中启动和引导，这类方法缺乏灵活性，嵌入式操作系统的在线升级和扩展能力较弱，特别是随着硬件器件的快速发展和新型的网络应用不断增多，此类方法的弊端越来越明显。
发明内容：
本发明是为避免上述现有技术中所存在的不足之处，提供一种嵌入式操作系统的固化方法，通过合理的嵌入式操作系统布局，实现嵌入式操作系统的在线升级和嵌入式应用的不断扩展，并可以根据用户需要定制特殊的安全功能。
本发明嵌入式操作系统的固化方法的主要步骤包括：
1、针对硬件平台提供的ROM和FLASH两种存储介质，将嵌入式操作系统中的引导程序固化在ROM中，包括硬件设备的初始化程序、与网络接口相关的协议处理、FLASH设备的驱动程序和安全模块；
2、将FLASH分成两部分，一部分存储嵌入式操作系统内核，另一部分存储嵌入式应用；
3、为存储在FLASH中的嵌入式操作系统内核加密，其完整的嵌入式操作系统，完成ROM中没有完成的硬件初始化工作；
4、存放在FLASH的嵌入式应用由嵌入式操作系统进行删除或增加。
与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：
本发明所述的嵌入式操作系统固化方法可以有效解决目前嵌入式操作系统扩展性差、在线升级能力弱、安全性不好等缺点，既可以支持传统的嵌入式操作系统，也可以满足未来构件化操作系统的需要，使其可以广泛应用于通信、航空、航天、工业控制、军事、消费类电子设备等领域。
附图说明：
图1为本发明ROM中嵌入式操作系统部分工作流程图。
图2为本发明FLASH中嵌入式操作系统工作流程图。
图3为本发明ROM中嵌入式操作系统核心布局。
图4为本发明FLASH中嵌入式操作系统布局。
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步描述。
本实施例固化方法的主要步骤包括：
采用该方法的硬件平台必须提供ROM和FLASH两种存储介质；
针对ROM和FLASH两种存储介质，将嵌入式操作系统中的引导程序固化在ROM中，包括硬件设备的初始化程序、与网络接口相关的协议处理、FLASH设备的驱动程序和安全模块；
2、将FLASH分成两部分，一部分存储嵌入式操作系统内核，另一部分存储嵌入式应用；
3、为存储在FLASH中的嵌入式操作系统内核加密，其完整的嵌入式操作系统，完成ROM中没有完成的硬件初始化工作；
4、存放在FLASH的嵌入式应用由嵌入式操作系统进行删除或增加。
参见图1，本实施例ROM中嵌入式操作系统具有如下工作流程：
1、系统加电后，固化在room中引导程序的启动，初始化RAM，PCI设备，加载网络和FLASH的驱动；
2、通过网络连接预定的服务器，根据软件版本号，检查服务器上的嵌入式操作系统的内核和应用软件是否已经更新；
3、如果有软件更新，则下载已更新的软件；
4、下载完毕，引导程序检查下载的软件是否合法，以保证系统的安全；
5、通过安全认证后，引导程序将新的软件替换就的软件，同时记录新软件的版本号；
6、引导程序将FLASH中的嵌入式操作系统加载到内存中，进行解压缩和解密处理；
7、引导程序将系统控制权转移给嵌入式操作系统内核，开始启动操作系统。
参见图2，本实施例中，FLASH中嵌入式操作系统具有如F工作流程：：
1、FLASH中的嵌入式操作系统内核取得系统控制权后，继续初始化其他的硬件，包括IDE，USB和并串口。
2、嵌入式操作系统内核检查FLASH上是否存在某种文件系统，如果FLASH不存在文件系统，系统转入维护状态；
3、FLASH检查通过后，嵌入式操作系统将FLASH文件系统中的嵌入式应用加载到内存中；
4、嵌入式操作系统将控制权移交给嵌入式应用，完成整个系统的启动。
图3示出本实施例ROM中嵌入式操作系统核心布局，如图3所示，ROM中嵌入式操作系统核心包括硬件驱动和基本功能模块两个层次；
硬件驱动层负责驱动各种在ROOM启动阶段所使用的硬件，包括网络，FLASH和RAM；
基本功能模块包括CPU初始化模块、安全认证模块、在线升级模块、嵌入式操作系统加载模块、自定的解压缩模块和解密模块。
图4示出本实施例FLASH中嵌入式操作系统布局，如图4所示，FLASH中存储的内容包括压缩的嵌入式操作系统内核和FLASH文件系统两部分。两部分占用FLASH空间的尺寸可以根据需要进行调整。嵌入式操作系统采取压缩的方式存储，以节省FLASH空间。FLASH文件系统存储一个或多个嵌入式应用，以及嵌入式应用所需要的临时或永久数据。

Claims (3)

1、嵌入式操作系统的固化方法，其特征是主要步骤包括：
a、针对硬件平台提供的ROM和FLASH两种存储介质，将嵌入式操作系统中的引导程序固化在ROM中，包括硬件设备的初始化程序、与网络接口相关的协议处理、FLASH设备的驱动程序和安全模块；
b、将FLASH分成两部分，一部分存储嵌入式操作系统内核，另一部分存储嵌入式应用；
c、为存储在FLASH中的嵌入式操作系统内核加密，其完整的嵌入式操作系统，完成ROM中没有完成的硬件初始化工作；
d、存放在FLASH的嵌入式应用由嵌入式操作系统进行删除或增加。
2、根据权利要求1所述的嵌入式操作系统的固化方法，其特征是所ROM中嵌入式操作系统核心包括硬件驱动和基本功能模块两个层次；其中，硬件驱动层负责驱动各种在ROOM启动阶段所使用的硬件，包括网络，FLASH和RAM；基本功能模块包括CPU初始化模块、安全认证模块、在线升级模块、嵌入式操作系统加载模块、自定的解压缩模块和解密模块。
3、根据权利要求1所述的嵌入式操作系统的固化方法，其特征是所述存储在FLASH中的嵌入式操作系统内核采用压缩的方式存储。
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