支持多操作系统平台的嵌入式航空通信中间件及其应用技术方案

本发明专利技术公开了支持多操作系统平台的嵌入式航空通信中间件及其应用，所述航空通信中间件以C语言库文件以及C语言头文件方式提供，头文件中定义了中间件提供的所有跨平台服务接口，所述接口用于实现互斥锁、信号量、读写锁和环境量操作；通过链接中间件库，调用头文件中提供的接口，在中间件支持的平台上开发跨平台的数据收发程序，实现航电设备间的通信。本发明专利技术的航空通信中间件配置有能够兼容多平台的一套统一的接口服务，业务软件可以通过这些接口在不同平台上实现数据的收发，从而实现业务软件一次开发，跨平台运行的目的。

【技术实现步骤摘要】
支持多操作系统平台的嵌入式航空通信中间件及其应用
本专利技术涉及航电系统
，具体涉及支持多操作系统平台的嵌入式航空通信中间件及其应用。
技术介绍
随着电子技术的发展，在民用航空电子(Avionics)领域，机上系统也越来越复杂。民用航空电子不光涉及满足基本功能的通信、导航、识别、飞行管理、大气数据、雷达、电子显示控制等通用设备，还存在进行音频控制、乘客服务、客舱控制、无线上网、多媒体服务等优化体验的系统。由于设备众多，设备使用的操作系统也各不相同。在设计到设备间通讯的场景时，业务软件需要耗费大量人力来针对底层系统进行适配开发，并且不同设备间的通信代码存在很多相似冗余的业务流程，造成了一定程度的浪费。因此，提供一款航空通讯中间件，屏蔽不同操作系统造成的差异，标准化设备之间的通讯接口是非常必要的。航空通信中间件需要能够联通各种航电设备，航电设备业务软件可能运行与各种操作系统上，因此航空通讯中间件必须具备跨平台运行能力，能够在各种平台上为业务层提供相同的服务。中间件的程序的构建系统需要能够生成能够在多种操作系统上运行的目标程序。由于航空系统都是嵌入式系统、资源有限，因此无法使用传统的托管系统实现跨平台运行的方式。
技术实现思路
为了克服传统的托管系统无法实现跨平台运行的局限，本专利技术提供了一种支持多操作系统平台的嵌入式航空通信中间件。本专利技术的航空通信中间件能够在linux+arm、window+x86、window+x64、linux+x64、vxworks+PPC平台上实现跨平台通信所需的标准服务接口，从而实现业务软件一次开放，跨平台运行。本专利技术通过下述技术方案实现：支持多操作系统平台的嵌入式航空通信中间件，所述航空通信中间件以C语言库文件以及C语言头文件方式提供，头文件中定义了中间件提供的所有跨平台服务接口，所述接口用于实现互斥锁、信号量、读写锁和环境量操作；通过链接中间件库，调用头文件中提供的接口，在中间件支持的平台上开发跨平台的数据收发程序，实现航电设备间的通信。优选的，本专利技术的航空通信中间件能够在linux+arm、window+x86、window+x64、linux+x64、vxworks+PPC平台上实现跨平台通信。优选的，本专利技术的航空通信中间件还设置有实现对线程操作的接口。优选的，本专利技术的航空通信中间件还设置有实现系统时间操作的接口。优选的，本专利技术的航空通信中间件还设置有实现文件操作的接口。优选的，本专利技术的航空通信中间件还设置有实现动态内存申请释放操作的接口。优选的，本专利技术的航空通信中间件还设置有实现Socket操作的接口。本专利技术还提出了一种非托管方式的跨平台运行服务方法，在航电子系统的各个设备均部署上述航空通信中间件，各个设备之间的所有业务流程均通过调用中间件提供的接口来实现。本专利技术还提出了一种跨平台构建编译方法，采用上述航空通信中间件来实现，航空通信中间件提供了build.sh和build_mv.bat两个脚本文件用于执行编译操作，能够生成linux+arm、window+x86、window+x64、linux+x64、vxworks+PPC平台的目标程序。本专利技术还提出了一种基于航空通信中间件的共享锁资源的管理方法，该方法包括：步骤S1，所有资源存放在静态容器中，该静态容器拥有一把容器锁，且该静态容器的每一个空间有标志位确认该空间是否空闲；步骤S2，每个资源有自己的索引，这个索引是唯一的，且这个索引不和已释放资源的索引值重复；步骤S3，新建共享资源，首先获取容器锁，从容器中获取空闲空间，将其标记为已使用，从系统获取资源，生成资源索引，将资源放入容器空间，释放容器锁；步骤S4，访问共享资源，首先获取容器锁，从容器中获取访问资源的指针，然后释放容器锁；对资源执行加锁、解锁、释放信号量或获取信号量操作；再次获取容器锁，检查资源的索引值，查看是否发生变化；如果索引值没发生变化，则释放容器锁并退出流程操作；如果索引值发生变化，则释放容器锁，然后对资源执行一次反向操作之后退出流程操作；步骤S5，释放共享资源，首先获取容器锁，从容器中获取需要释放资源的指针，释放容器锁；获取资源，如果是信号量就尝试获取信号量的接口，反复调用直到获取失败；如果是锁则直接获取锁；再次获取容器锁，将资源暂存在局部变量中，清空容器空间，将空间标记为可用，打开容器锁；销毁资源，如果是锁则先解锁再释放，如果是信号量则直接释放。本专利技术具有如下的优点和有益效果：1、本专利技术的航空通信中间件配置有能够兼容多平台的一套统一的接口服务，业务软件可以通过这些接口在不同平台上实现数据的收发，从而实现业务软件一次开发，跨平台运行的目的。2、将本专利技术的航空通信中间件部署在航电子系统的各个设备中，能够实现一种非托管方式的跨平台运行服务。3、本专利技术的航空通信中间件实现了一种跨平台构建编译方法，且本专利技术的航空通信中间件还提供了一种共享锁资源的管理方法，用于解决在多核系统中，某些资源可能被运行于不同核上的不同线程同时访问，导致同步异常的问题。本专利技术的航空通信中间件适用范围广泛，可扩展性强。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1为本专利技术的航空通信中间件跨平台使用场景示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。实施例1本实施例提出了一种支持多操作系统平台的嵌入式航空通信中间件，跨平台航空通信中间件以C语言库文件与C语言头文件方式提供，头文件中定义了中间件提供的所有跨平台服务接口。使用者需要链接中间件库，可调用头文件中提供的接口，在中间件支持的平台上开发跨平台的数据收发程序，实现航电设备间的通信。本实施例根据航空设备间通信中涉及的业务逻辑场景，在linux+arm、window+x86、window+x64、linux+x64、vxworks+PPC平台上实现了一套统一的接口服务，业务软件可以通过这些接口在上述平台上实现数据的收发，从而实现业务软件一次开发，跨平台运行的目的。航空通信中间件跨平台使用场景如图1所示。航电子系统中的各个设备可能运行linux、windows、vxworks等操作系统，核心处理器可能是ARM、PPC、X86-32(X86)、X86-64(X64)等架构。各种设备之间的业务层软件可以通过航空通信中间件实现数据的收发，而不用关心自身具体运行在何种平台上。航空通信中间件实现互斥锁、信号量、读写锁、环境量操作的接口原型如下：如上所示，其中sema_init和sema_close用于创建删除信号量；sema_wait和sema_post用于等待和释放信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.支持多操作系统平台的嵌入式航空通信中间件，其特征在于，所述航空通信中间件以C语言库文件以及C语言头文件方式提供，头文件中定义了中间件提供的所有跨平台服务接口，所述接口用于实现互斥锁、信号量、读写锁和环境量操作；通过链接中间件库，调用头文件中提供的接口，在中间件支持的平台上开发跨平台的数据收发程序，实现航电设备间的通信。/n

【技术特征摘要】
1.支持多操作系统平台的嵌入式航空通信中间件，其特征在于，所述航空通信中间件以C语言库文件以及C语言头文件方式提供，头文件中定义了中间件提供的所有跨平台服务接口，所述接口用于实现互斥锁、信号量、读写锁和环境量操作；通过链接中间件库，调用头文件中提供的接口，在中间件支持的平台上开发跨平台的数据收发程序，实现航电设备间的通信。


2.根据权利要求1所述的支持多操作系统平台的嵌入式航空通信中间件，其特征在于，所述航空通信中间件能够在linux+arm、window+x86、window+x64、linux+x64、vxworks+PPC平台上实现跨平台通信。


3.根据权利要求1或2所述的支持多操作系统平台的嵌入式航空通信中间件，其特征在于，所述航空通信中间件还设置有实现对线程操作的接口。


4.根据权利要求1或2所述的支持多操作系统平台的嵌入式航空通信中间件，其特征在于，所述航空通信中间件还设置有实现系统时间操作的接口。


5.根据权利要求1或2所述的支持多操作系统平台的嵌入式航空通信中间件，其特征在于，所述航空通信中间件还设置有实现文件操作的接口。


6.根据权利要求1或2所述的支持多操作系统平台的嵌入式航空通信中间件，其特征在于，所述航空通信中间件还设置有实现动态内存申请释放操作的接口。


7.根据权利要求1或2所述的支持多操作系统平台的嵌入式航空通信中间件，其特征在于，所述航空通信中间件还设置有实现Socket操作的接口。


8.一种非托管方式的跨平台运行服务方法，其特征在于，在航电子系统的各个设备均部署上述权利要求1-7任一项所述的航空通信中间件，各个设备之...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴夏风，朱亮，
申请(专利权)人：中电科航空电子有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51