嵌入式操作系统在线定制软件解决方案的研究与实现

发布时间：2020-11-02 18:33

　　 随着电子产品智能化需求的不断发展,进入生活生产过程中的计算机产品数量不断增加,功能也日趋复杂,当下智能制造和人工智能等领域的飞速提升,带动硬件市场及软件需求的不断进步,越来越多的设备制造厂商为了赢得市场,凸显前沿技术,将自己的产品做得智能化、个性化、人性化。这就要求,设备软件的定制化程度增强,定制细节增多,其中最为基本也最为关键的一项技术就是操作系统的个性化定制,本文捕获此问题展开讨论。本课题通过对目前国内外市场上嵌入式操作系统的使用及开发做了深入研究,了解到嵌入式操作系统的多样性以及开发灵活的特点,解决了对于定制操作系统有需求的硬件设备客户面临的技术门槛问题,让此类用户在不必深度编写代码的情况下,开发自己的定制操作系统软件,同时开发出适用于多种硬件平台操作系统的定制工具,统一开发流程,方便用户在线操作及维护,可以使用户加快系统定制速度,最快速度将产品推向市场。通过搭建一套在线定制系统,当有系统定制化需求时,可以快速的通过Web浏览器登录在线定制系统,在定制系统上可以根据客户需求,对软件包进行选择,对系统进行配置,并提交云端后台处理,生成定制好的嵌入式操作系统。具体技术实现上采用Apache作为Web服务,在前端WebUI交互上,使用了JavaScript、Ajax、Vue的脚本和框架,实现友好的用户交互以及和后台的通信机制,当用户在UI上选择相关定制选项后,后台采用基于Thinkphp框架构建的后台处理程序,对前端提交的用户定制选项进行处理,并生成XML文件,同时通知Jenkins持续集成框架,建立基于Docker的系统构建环境,Jenkins集成框架可以自动触发相关脚本,在脚本中,会分析XML文件,根据XML文件中描述的用户需求,从服务器的软件创库中抓取相关的软件包,编译出对应的定制系统,并通过E-mail方式通知用户下载,从而使定制系统这个本来复杂的技术过程变得简单、快速、高效。本文主要描述嵌入式操作系统在线定制工具的需求分析整理、后台功能实现过程、软件测试以及测试效果。需求分析针对用户开发操作流程,分拆各部分功能做细节,清楚地展示用户实现定制开发时需要做哪些工作,以及这些工作之间的联系;后台功能实现过程重点描绘前端需求实现过程,例如如何根据页面需求解析、抓取、打包操作系统的功能模块,如何产生可以使用的LiveOS镜像文件,如何把定制好的OS镜像实现远程部署等功能;软件测试及测试效果是在完成软件开发之后,对整个系统进行功能模块测试、安全性测试、性能测试、易用性测试、可靠性测试等工作,全面考量软件及整个平台的运行情况,最终要保证系统能够稳定快速的生成可用的定制操作系统文件。嵌入式操作系统个性化定制开发使用,是一项趋势性的技术,目前在工业产品领域嵌入式系统的定制应用非常普遍,工业行业以及特定领域行业为体现自身技术独特性,往往会精简或者定制特别的操作系统来加载应用,并且规模越大的产品类别越要求具备在线更新系统的功能。所以定制平台不但需要能够执行定制功能,还要求具有远程批量部署系统的能力,这对于一些终端分散、设备偏远的工业应用非常有利,不仅定制上带来便利,节约开发费用,远程维护管理上也能够带来可观的效益。
【学位单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TP316;TP311.52
【部分图文】：

图 3.2 用户登录注册用例图（1） 用户注册评审机制用户注册评审过程主要涉及到内容包括，使用户和管理员之间建立联系、用户填报硬件产品信息、设定信息保密级别、管理员评定客户归属、任务反馈等功能。（2） 用户信息管理功能用户信息管理功能是指用户在正常使用情况下，录入自己的可提交信息。后台对信息进行分类处理这些信息包括硬件信息、位置信息、客户保密级别信息、设备内容信息等。（3） 用户权限管理用户权限管理是指用户在录入登录信息的时候，根据客户信息输入的情况。来判断客户的身份，开放权限。由后台工作人员给出权限级别，这样的设置出于参与定制的用户有可能是研发人员也有可能是使用人员。（4） 用户产品档案建立用户档案建立目的主要是因为硬件和软件产品的数量体系非常庞大。根据用户历

第三章 嵌入式 OS 在线定制软件系统业务需求分析3.2.2 编译过程需求建模如图 3.3 描述，该过程是整个软件系统最核心的部分，是体现该软件功能后台处理性能，处理方式的核心。本章将这些功能分为两部分，一部分是定制系统内容，一部分是结果生成系统。本章的主要工作量将会体现在定制内容的设计构思上面，具体细节在实施阶段还会不断完善。

（1） 定制系统内容过程信息通知建模定制系统内容过程信息通知，其主要作用是在生成定制操作系统过程中，各种特殊情况的通知。比如说客户提出的特殊定制内容如果不涵盖在定制信息系统里，需要与管理员沟通。其次，操作过程中出现特殊 Bug 情况，这方面需求主要是由于特殊的操作系统性质所决定的。最后，一些关键信息的通知，比如说生成镜像文件成功或者失败。（2） 生成操作系统文件信息通知建模定制系统中除了定制操作系统本身外，生成 live CD 的过程也很关键，所以该过程和定制操作系统过程中的情况比较类似，也会有特殊情况的产生，还有问题反馈以及重要事件通知，甚至到了部署环节还有项目增减撤销通知。（3） 系统自身维护信息通知系统自身维护信息通知主要是指由于管理员对系统自身的维护和升级等重要环节，通过邮件向用户发出的一些提前通告和停止服务等内容信息，除此之外如果还有如其他操作，系统都会有相应通知。
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本文编号：2867413