專利名稱：嵌入式應用系統(tǒng)及其應用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種嵌入式系統(tǒng)及其應用方法，尤指一種嵌入式應用系統(tǒng)及其應用方法。
背景技術(shù)：
隨著當前社會信息化程度的提高，嵌入式系統(tǒng)對人們社會生活的影響顯得越發(fā)重要、嵌入式系統(tǒng)也頻繁的與每個人的日常生活聯(lián)系起來移動電話、數(shù)字尋呼機、PDA、數(shù)碼相機、游戲機、影碟播放機、MP3等等，都已經(jīng)成為大多數(shù)人不可缺少的生活工作手段和設備。
大多數(shù)的嵌入式系統(tǒng)中軟件和硬件之間的依賴關(guān)系很強，軟件為了實現(xiàn)某種特定目的而與特定的硬件結(jié)合起來，這種系統(tǒng)在強調(diào)封閉性的基礎(chǔ)上實現(xiàn)事先確定的特定目的，系統(tǒng)的可擴展性和普遍適應性相對而言局限性較大。另一方面，個人PC的硬件則不斷遵循著摩爾定律飛速發(fā)展，同時基礎(chǔ)硬件平臺性能的發(fā)展也帶動了構(gòu)建在其上的軟件系統(tǒng)的迅速發(fā)展，這使個人PC的性能和計算能力越來越強大，同時由于其系統(tǒng)開放性的特點決定了個人PC作為計算平臺良好的擴展性和普遍適應性。
綜上所述，把嵌入式系統(tǒng)的移動便攜性、使用方便的特點和個人PC的強大擴展性和計算優(yōu)勢結(jié)合起來，形成一種移動便攜的“動態(tài)”嵌入式應用系統(tǒng)擁有良好的用戶需求和必要性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要解決把嵌入式系統(tǒng)的移動便攜性、使用方便的特點和個人PC的強大擴展性和計算優(yōu)勢結(jié)合起來形成一種移動便攜的“動態(tài)”嵌入式應用系統(tǒng)。
本發(fā)明的嵌入式應用系統(tǒng)包括嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)核和文件系統(tǒng)集，包括嵌入式操作系統(tǒng)的內(nèi)核、含有中間件構(gòu)件和底層函數(shù)庫的文件系統(tǒng)；驅(qū)動程序集，包括生成系統(tǒng)時的目標硬件系統(tǒng)的所有底層硬件驅(qū)動程序，及上層應用程序集，為實現(xiàn)特定應用目的而編制的應用程序集合；其中，該嵌入式應用系統(tǒng)的各個部分組合成一個應用系統(tǒng)存儲在可自啟動的便攜存儲介質(zhì)上。
上述嵌入式應用系統(tǒng)的應用方法包括以下步驟1)啟動系統(tǒng)生成環(huán)境；2)選擇用戶數(shù)據(jù)文件；3)搜索系統(tǒng)硬件信息；4)判斷驅(qū)動程序集內(nèi)是否有合適的驅(qū)動；5)若有合適的驅(qū)動，則生成驅(qū)動程序集合包；6)生成上層應用程序集合包；7)生成系統(tǒng)核心包；8)提交刻錄程序執(zhí)行；
9)生成便攜的“動態(tài)”嵌入式系統(tǒng)；10)若無合適的驅(qū)動，則用戶提供相應驅(qū)動程序；11)執(zhí)行步驟6)-9)。
本發(fā)明嵌入式應用系統(tǒng)及其應用方法優(yōu)點在于該系統(tǒng)在滿足應用要求的前提下將嵌入式系統(tǒng)的硬件子系統(tǒng)和軟件子系統(tǒng)剝離開，用戶在使用時，針對特定的使用目的只要選擇自己的用戶數(shù)據(jù)并將用戶數(shù)據(jù)與該“動態(tài)”嵌入式系統(tǒng)的其他核心部分用自己PC上的刻錄機制作成能夠自啟動的光盤，就形成了一個移動便攜的“動態(tài)”嵌入式系統(tǒng)，其所有內(nèi)容均存在于光盤上，只要在硬件環(huán)境相同甚至相似的PC上即可使用，并且使用時只需將該光盤放入光驅(qū)啟動機器，即可進入由光盤上的嵌入式系統(tǒng)中特定應用決定的應用環(huán)境。對于用戶，該種方案在能夠?qū)崿F(xiàn)特定目的應用的前提下，制作、使用和攜帶均很方便，該方案既發(fā)揮了嵌入式系統(tǒng)的移動便攜性、使用方便的特點，同時避免了嵌入式系統(tǒng)中的硬件子系統(tǒng)與軟件子系統(tǒng)必須物理綁定的局限性，具體的上層應用則利用了個人PC的強大擴展性和計算優(yōu)勢。


圖1是本發(fā)明嵌入式應用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是嵌入式應用系統(tǒng)的應用方法的流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明中的嵌入式應用系統(tǒng)的實現(xiàn)原理為通過用戶指定以及自動搜索過程，將嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)核和文件系統(tǒng)、相應的驅(qū)動程序、相應的上層應用程序、用戶提供的數(shù)據(jù)以及系統(tǒng)需要的其他支持文件分別打成包刻錄到可以進行自啟動的便攜存儲介質(zhì)上，利用該便攜存儲介質(zhì)啟動PC，經(jīng)過自動的嵌入式系統(tǒng)環(huán)境配置處理進入應用操作環(huán)境。本實施例中，便攜存儲介質(zhì)為光盤。
請參照圖1所示，本發(fā)明嵌入式系統(tǒng)包括將嵌入式系統(tǒng)的軟件子系統(tǒng)在邏輯上分為以下四部分嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)核和文件系統(tǒng)集11-1n、驅(qū)動程序集21、上層應用程序集31、用戶提供的數(shù)據(jù)(未圖示)。
其中嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)核和文件系統(tǒng)集11-1n包含嵌入式操作系統(tǒng)的內(nèi)核、含有中間件構(gòu)件和底層函數(shù)庫的文件系統(tǒng)；驅(qū)動程序集21包含生成系統(tǒng)時的目標硬件系統(tǒng)的所有底層硬件驅(qū)動程序；上層應用程序集31為實現(xiàn)特定應用目的而編制的應用程序集合；而用戶提供的數(shù)據(jù)(未圖示)包含與特定目的的應用程序配合的用戶數(shù)據(jù)文件集合。
將以上四個部分中的每一個分別形成一個數(shù)據(jù)包系統(tǒng)核心包1、驅(qū)動程序集合包2、上層應用程序集合包3及用戶提供的數(shù)據(jù)包(未圖示)。為了保證安全性和保密性，每個包均包含CRC數(shù)據(jù)校驗字段41-4n、22、32等。
系統(tǒng)核心包1該包中的操作系統(tǒng)內(nèi)核為針對特定架構(gòu)和通用的硬件范圍而定制的操作系統(tǒng)內(nèi)核，包中可以包含多個內(nèi)核用于高級用戶選擇不同的硬件環(huán)境；該包中的文件系統(tǒng)包含操作系統(tǒng)所需的通用的底層函數(shù)庫、特定應用所需的中間件支持函數(shù)庫。
驅(qū)動程序集合包2該包中包含針對不同硬件環(huán)境的許多具體種類硬件在該操作系統(tǒng)下的驅(qū)動程序，對于特殊的硬件，該包中可能不包括其驅(qū)動，此時可以由用戶提供此特定的驅(qū)動程序，由系統(tǒng)生成環(huán)境程序?qū)⒂脩籼峁┑奶厥怛?qū)動包含到系統(tǒng)中。
上層應用程序集合包3該包中包含一些應用程序、并允許二次開發(fā)廠商或用戶向其中添加其他的上層應用程序。
用戶提供的數(shù)據(jù)包(未圖示)該包中包含用戶指定的數(shù)據(jù)文件，比如用戶的音樂文件、照片文件等等；前三個包事先提供給用戶，并可由針對該動態(tài)生成系統(tǒng)所開發(fā)的系統(tǒng)生成環(huán)境(PC上的一個windows應用程序)讀取其中的內(nèi)容以生成用戶選擇項以及為最終嵌入式系統(tǒng)的刻錄提供數(shù)據(jù)支持。用戶提供的數(shù)據(jù)包(未圖示)可由用戶提供，也可以不提供該包。
從上述前三個包中分別提取系統(tǒng)正常運行所需要的部分，加上用戶提供的數(shù)據(jù)包(如果有的話)，將這些內(nèi)容和光盤自啟動時需要的文件刻錄到光盤上，一個“動態(tài)”生成嵌入式系統(tǒng)的過程就完成了。
其中光盤自啟動時需要的文件指的是一個系統(tǒng)啟動引導文件，也將事先提供給用戶。該系統(tǒng)啟動引導文件處于光盤上特殊位置，其作用是當在PC中的BIOS自檢過程完成后，該文件將嵌入式系統(tǒng)的內(nèi)核拷貝到內(nèi)存中的特定位置并將系統(tǒng)的控制權(quán)交給剛拷貝過來的嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)核。該嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)核在啟動過程中將在系統(tǒng)內(nèi)存中建立基于內(nèi)存的文件系統(tǒng)，并將光盤上的文件系統(tǒng)包和驅(qū)動程序集合包2中的需要文件和上層應用程序集合包3中的需要的文件拷貝到基于內(nèi)存的文件系統(tǒng)中，從而建立起嵌入式系統(tǒng)運行所需的環(huán)境。
請參照圖2所示，某一用戶想將自己的照片做成一個電子相冊，其流程如下1)執(zhí)行步驟S1，在PC上，將基于本發(fā)明原理所提供的“動態(tài)”嵌入式生成環(huán)境啟動(這是一個桌面windows應用程序)；2)執(zhí)行步驟S2，選擇生成目標為“電子相冊”；3)執(zhí)行步驟S3，指定自己想刻錄到嵌入式系統(tǒng)的光盤上的照片所在的目錄；4)執(zhí)行步驟S4，生成環(huán)境程序?qū)⑹占壳坝布h(huán)境的信息；5)執(zhí)行步驟S5，判斷自帶驅(qū)動程序集合包中是否有合適的驅(qū)動程序；6)若有，執(zhí)行步驟S7-S9，隨后，生成環(huán)境程序?qū)Ⅱ?qū)動程序集合包2、上層應用程序集合包3及嵌入式系統(tǒng)核心包1；7)執(zhí)行步驟S10-S11，提交給光盤刻錄程序制作成可自啟動的光盤，至此，該特定用途的“動態(tài)”嵌入式系統(tǒng)的制作過程完成，用戶可在硬件配置相同或相似的PC上利用該光盤啟動機器并進入個人電子相冊的應用場景，用戶還可以將該張光盤送給朋友，在朋友的硬件配置相同或相似的PC上欣賞自己的相冊。
8)若沒有合適的驅(qū)動程序，則執(zhí)行步驟S6，用戶提供相應的驅(qū)動程序；
9)執(zhí)行步驟S7-S11。
上述流程中，步驟S1-S3需用戶操作，步驟S11為刻錄程序操作，其他步驟為系統(tǒng)生成環(huán)境操作。
權(quán)利要求
1.一種嵌入式應用系統(tǒng)，其特征在于包括嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)核和文件系統(tǒng)集，包括嵌入式操作系統(tǒng)的內(nèi)核及含有中間件構(gòu)件和底層函數(shù)庫的文件系統(tǒng)；驅(qū)動程序集，包括生成系統(tǒng)時的目標硬件系統(tǒng)的所有底層硬件驅(qū)動程序；及上層應用程序集，為實現(xiàn)特定應用目的而編制的應用程序集合；其中，該嵌入式應用系統(tǒng)的各個部分組合成一個應用系統(tǒng)存儲在可自啟動的便攜存儲介質(zhì)上。
2.如權(quán)利要求1所述的嵌入式應用系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)還包括與特定目的的應用程序配合的用戶數(shù)據(jù)文件集。
3.如權(quán)利要求2所述的嵌入式應用系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)每一個部分分別形成一個數(shù)據(jù)包，每個包均包含CRC數(shù)據(jù)校驗字段。
4.如權(quán)利要求3所述的嵌入式應用系統(tǒng)，其特征在于嵌入式操作系統(tǒng)的內(nèi)核為針對特定架構(gòu)和通用的硬件范圍而定制的。
5.如權(quán)利要求4所述的嵌入式應用系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)核心包中包含多個內(nèi)核，用于高級用戶選擇不同的硬件環(huán)境或不同的具體應用類型所要求的內(nèi)核應該具備的特殊特性。
6.如權(quán)利要求3所述的嵌入式應用系統(tǒng)，其特征在于文件系統(tǒng)包括操作系統(tǒng)所需的通用的底層函數(shù)庫、特定應用所需的中間件支持函數(shù)庫。
7.如權(quán)利要求3所述的嵌入式應用系統(tǒng)，其特征在于驅(qū)動程序集合包含針對不同硬件環(huán)境的許多具體種類硬件在該操作系統(tǒng)下的驅(qū)動程序而形成的驅(qū)動程序庫。
8.如權(quán)利要求3所述的嵌入式應用系統(tǒng)，其特征在于對于特殊的硬件，該驅(qū)動程序集中若沒有其驅(qū)動，此時由用戶提供此特定的驅(qū)動程序，并由系統(tǒng)生成環(huán)境程序?qū)⒂脩籼峁┑奶厥怛?qū)動包含到系統(tǒng)中。
9.如權(quán)利要求3所述的嵌入式應用系統(tǒng)，其特征在于上層應用程序包還包含一些應用程序、并允許二次開發(fā)廠商或用戶向其中添加其他的上層應用程序。
10.如權(quán)利要求3所述的嵌入式應用系統(tǒng)，其特征在于用戶數(shù)據(jù)文件集合包由應用者提供。
11.一種嵌入式應用系統(tǒng)的應用方法，其特征在于包括以下步驟1)啟動系統(tǒng)生成環(huán)境；2)選擇用戶數(shù)據(jù)文件；3)搜索系統(tǒng)硬件信息；4)判斷驅(qū)動程序集合包內(nèi)是否有合適的驅(qū)動；5)若有合適的驅(qū)動，則生成驅(qū)動程序集合包；6)生成上層應用程序描述包；7)生成系統(tǒng)核心包；8)提交刻錄程序執(zhí)行；9)生成便攜的“動態(tài)”嵌入式系統(tǒng)；10)若無合適的驅(qū)動，則用戶提供相應驅(qū)動程序；11)執(zhí)行步驟6)-9)。
12.如權(quán)利要求11所述嵌入式應用系統(tǒng)的應用方法，其特征在于，步驟1)、2)需用戶操作，步驟9)為刻錄程序操作，其他步驟為系統(tǒng)生成環(huán)境操作。
全文摘要
一種嵌入式應用系統(tǒng)，其應用方法為通過用戶指定以及自動搜索過程，將嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)核和文件系統(tǒng)、相應的驅(qū)動程序、相應的上層應用程序、用戶提供的數(shù)據(jù)以及系統(tǒng)需要的其他支持文件分別打成包刻錄到可以進行自啟動的便攜存儲介質(zhì)上，利用該便攜存儲介質(zhì)啟動PC，經(jīng)過自動的嵌入式系統(tǒng)環(huán)境配置處理進入應用操作環(huán)境。本實施例中，便攜存儲介質(zhì)為光盤。
文檔編號G06F9/445GK1508710SQ02157309
公開日2004年6月30日 申請日期2002年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月19日
發(fā)明者張鵬, 柯克, 張 鵬 申請人:聯(lián)想(北京)有限公司