專利名稱：一種開發安防類嵌入式設備應用軟件系統的方法
技術領域：
本發明涉及嵌入式Iinux應用軟件開發方法，具體來說，涉及采用ー種嵌入式Iinux設備應用軟件框架快速開發安防類嵌入式設備應用軟件系統的方法。
背景技術：
目前，安防領域中大量采用嵌入式Iinux和arm的軟硬件技術方案。這些產品有大量通用的功能，例如帶用戶認證的web方式的設置與控制，配置上傳下載，系統遠程控制與升級，日志系統等。但各系列各型號設備又具有差異性，且差異性才是其最重要的特性。這些差異性一般體現在軟硬件環境不同、主業務邏輯不同、存儲的業務參數和記錄不同、用戶操作的業務內容不同。由于這些差異性，導致大量通用功能軟件的代碼無法直接重用，開發周期中50%的時間用于這種非核心業務的開發上，開發周期長，且無法形成ー個成熟可靠的軟件結構。本發明就是基于這樣ー個背景，研究在安防領域嵌入式Iinux設備應用開發中，如何通過復用代碼，盡量避免重復開發，縮短開發周期，提高軟件質量。

發明內容
本發明提供了ー個快速開發安防類嵌入式設備應用軟件系統的方法。本方法基于ー種嵌入式Iinux軟件框架。框架提供了可復用代碼，實現了大量典型的安防領域嵌入式設備的功能，同時，定義了基于配置文件的擴充接ロ，可實現功能擴展與無縫融合。本發明為安防類嵌入式設備提高了代碼的重用性和系統的可靠性，縮短了開發周期。本發明采用的軟件框架通過以下三個層次，實現了以下安防領域的嵌入式Iinux設備共有的功能。I)通用功能程序組包括網絡設置、時間設置、NTP同步、用戶權限管理、日志記錄與限容、程序監控與故障恢復；
2)統ー的數據存儲包括配置數據和記錄的存儲，并規定了統一的存儲框架；
3)用戶遠程操作服務采用web頁面方式提供遠程的系統配置、設備遠程控制、用戶權限管理、日志查看與下載等功能；
框架的存儲空間分為源碼區和輸出模板區。其中源碼區存放功能程序及cgi源碼，輸出模板區存放各種基礎的輸出路徑模板。框架用一個統ー的編譯文件MakeFile對所有程序進行編譯，其中定義了編譯器(宏GCC)、引用庫(宏LIB_DIR)、引用頭文件路徑(H_DIR)、輸出路徑(0UT_DIR)，并指定參與編譯的源碼路徑。該輸出路徑應遵循輸出模板區中的存放規則。假定實際輸出路徑為％R00T，規則如下
%R00T/:功能程序和啟動腳本等存放區，一般直接存放，具有專用配置的以文件夾存放。%R00T/start. sh :啟動腳本，系統啟動后應運行該腳本。%R00T/ffeb/ :web服務相關資源,包括html, cgi,腳本等。logo, jpg是網頁上的標示圖片，menu, js是框架中顯示菜單的腳本，修改該腳本可實現菜單項的增減，該菜單以ニ級目錄樹的方式呈現。%R00T/mon/:監控程序mon及監控配置文件mon_cfg. ini。監控程序通過監控配置的各項參數，監視指定的進程狀態，并實現故障重啟。修改該配置可指定監控目標。%R00T/data/:所有的數據庫文件、公用的配置文件。框架中包含基礎的設備配置文件sys. db、用戶權限數據庫user, db、用戶日志數據庫log. db。%R00T/data/data_cfg. ini :配置索引文件,指定某些數據文件是否可被下載與更新，框架中的配置統ー管理模塊將根據該文件對數據進行統一管理。 %R00T/log/:運行日志存放區。存放所有程序運行日志。本發明提供一種開發安防類嵌入式設備應用軟件系統的方法包括以下步驟
1)生成設備專用的編譯文件與輸出目錄結構。該步驟輸入為框架中標準的編譯文件和輸出目錄結構，輸出了設備專用的編譯文件和輸出目錄結構；
2)分析系統功能，裁剪不需要的功能模塊，分析出需要新增的功能項。該步驟的輸入為步驟I)中輸出的編譯文件和輸出目錄結構，將其修改后輸出；
3)創建業務專用的數據文件，修改配置索引文件，完成設備的配置與日志數據的管理。該步驟輸出新創建的數據文件；
4)設計角色權限，完善基礎權限設定，完成用戶權限管理功能。該步驟的輸入為步驟
2)中輸出的用戶權限數據庫，將其修改后輸出；
5)開發新程序，完成設備的主業務功能。該步驟輸出新功能程序的源碼，并輸入步驟
2)中生成的編譯文件，修改后輸出；
6)開發遠程操作頁面，完成用戶操作接ロ的開發。該步驟輸出新創建的html文件、cgi源碼、js腳本，并輸入步驟5)中生成的編譯文件，修改后輸出，同時，輸入步驟I中生成的網頁菜單腳本，修改后輸出；
7)修改監控配置文件，完成故障監控與恢復功能的開發。該步驟輸入步驟I生成的監控配置文件，修改后輸出；
8)修改啟動腳本，實現特定的啟動操作。該步驟輸入步驟I生成的啟動腳本，修改后輸
出；
9)統ー編譯，輸出完整的應用軟件系統。該步驟輸入步驟5)、6)生成的源碼、框架標準的源碼，步驟6生成的編譯文件，輸出編譯后的程序和cgi，與步驟2)、3)、4)、6)、7)、8)中輸出的非源碼文件構成完整的應用軟件系統；
10)將新開發的部分加入框架中，實現框架的成長，便于加快下次開發。該步驟輸入標準的框架和步驟3)、4)、5)、6)、7)、8)輸出的文件，輸出ー個擴展了該新功能的框架。本發明提供的一種開發安防類嵌入式設備應用軟件系統的方法，其優點在干
I)提高代碼可重用性常用功能代碼集成入框架中，開發新設備的軟件時，修改統ー編譯參數即可實現代碼的重用。還可新增功能代碼，實現框架的成長。2)增強軟件系統的可重用性將軟件系統的存儲目錄結構作為框架模板，開發新設備時，導出該模板，即可構成有清晰的數據存儲結構和軟件結構的系統。3)提高系統可靠性復用的軟件系統結構與功能代碼因為已經過驗證，新生成代碼量少且獨立，使整個系統的可靠性更能得到保證。
4)縮短開發周期因為大量功能復用，主要開發精力可以集中在核心主業務上，同時，成熟的代碼和軟件系統結構縮短調試和測試的時間，從而縮短了開發周期。


圖I為ー種開發安防類嵌入式設備應用軟件系統的方法流程圖。
具體實施例方式本發明明一種開發安防類嵌入式設備應用軟件系統的方法包括以下步驟
1)生成設備專用的編譯文件與輸出目錄結構。修改編譯文件中的編譯參數，以適應設備特定的軟硬件環境，主要修改內容為編譯器(宏GCC)、引用庫(宏LIB_DIR)、引用頭文件路徑(H_DIR)、輸出路徑(0UT_DIR)。拷貝框架的輸出目錄模板到本設備的應用系統輸出路徑，形成設備的應用系統程序運行的路徑結構基礎；
2)分析系統功能，裁剪不需要的功能模塊，分析出需要新增的功能項。裁剪原有功能需要從三方面裁剪功能、數據、遠程操作接ロ。裁剪功能程序編譯文件中取消該功能程序的編譯輸出，取消％R00T/mOn/mOn_cfg. ini中對該程序的監控。裁剪數據刪除輸出目錄％R00T中的多余數據文件或其中存放的某些數據。裁剪遠程操作接ロ 刪除輸出目i%R00T/web中相關的頁面、js腳本等。從編譯文件中刪除該cgi的編譯指令。從％R00T/web/menu. js中刪除該頁面的鏈接。増加新的功能也需要從這三個方面分析。一般新設備需要有新的業務功能程序，而該功能通常依賴一定的配置參數，且需要提供遠程操作接ロ來修改和查看配置。3)創建業務專用的數據文件，修改配置索引文件，完成設備的配置與日志數據的管理；
根據需要，創建業務專用的數據文件，該文件可以是sqlite3數據庫文件，也可以是文本文件。為名稱規范便于管理，數據庫文件采用.db為后綴，文本文件采用.ini為后綴。修改框架中的配置索引文件％R00T/data/data_cfg. ini，將新加的數據文件加入文件列表中，并根據需要設置其是否可被框架中的配置管理模塊進行下載(從設備輸出到用戶)和上傳(從用戶輸入到設備)，下載和上傳功能分別對應data_cfg. ini的read和write字段。4)設計角色權限，完善基礎權限設定，完成用戶權限管理功能。如果該功能的運行參數配置，或該功能本身提供的服務是基于用戶權限體系的，則在框架原有的用戶權限體系中修改完善角色與權限列表。％R00T/data/user. db中TRight為權限列表，以FID權限號為唯一標示，TRoleRight為角色權限關系表，以FRole角色名為過濾條件，可以獲得該角色能具有的權限號。5)開發新程序，完成設備的主業務功能。該程序從％R00T/data/中讀取運行參數，記錄日志數據。一般需要記錄兩種類型的日志用于用戶查看的運行日志，用于調試的故障日志。前者記錄在％R00T/data/log. db 的TLog表中，以兩級類型名、用戶名、時間、內容的格式進行記錄。后者記錄在％R00T/log/中，該日志不限制寫入方式，但建議采用文本方式，方便調試查看。該程序的源碼應放在框架的源碼區，便于統ー編譯，以及框架的擴充。在框架的編譯文件中増加對該程序的編譯指令，其輸出目錄為％Rooiy。6)開發遠程操作頁面，完成用戶操作接ロ的開發。以框架中頁面風格，增加新的操作頁面，將html、js等存放到％R00T/web/目錄中，修改％R00T/web/menu. js,刪除不需要的菜單項,增加新開發的頁面鏈接。替換網頁框架中的標示圖片％R00T/web/logo. jpg為特定logo圖片。其中，cgi的源碼應放在框架的源碼區，便于統ー編譯，以及框架的擴充。在框架的編譯文件中増加對該cgi的編譯指令，其輸出應指向％R00T/weV。7)修改監控配置文件，完成故障監控與恢復功能的開發。為新增程序編寫啟動腳本，存放到監控程序目錄％R00T/mon下，在監控配置文件％R00T/mon/mon_cfg. ini中增加對其的監控。啟動程序的bash腳本內容為從％R00T/mon/路徑下啟動該程序的命令，名稱為“進程名.sh”。監控配置文件中増加監視對象，Name為該進程名。根據需要，修改系統啟動腳本start, sh。9)統ー編譯，輸出完整的應用軟件系統。執行MakeFile編譯，生成完整的應用軟件系統％R00T。10)將新開發的部分加入框架中，實現框架的成長，便于加快下次開發。
如果新開發的功能，需要加入到框架中，則在框架標準的MakeFile和輸出模板中，做上述步驟3-步驟9的操作。這些操作將生成新增文件(數據文件、html頁面、程序源碼、cgi源碼、js腳本)和修改后的文件(用戶數據庫user, db、啟動腳本start, sh、監控配置mon_cfg. ini、數據文件索引data_cfg. ini、編譯文件MakeFile、網頁菜單腳本menu,js)，這些文件即是對框架的擴充，從而完成了將新功能加入到框架的工作。
權利要求
1.一種開發安防類嵌入式設備應用軟件系統的方法，其特征在于其步驟如下 1)生成設備專用的編譯文件與輸出目錄結構。該步驟輸入為框架中標準的編譯文件和輸出目錄結構，輸出了設備專用的編譯文件和輸出目錄結構； 2)分析系統功能，裁剪不需要的功能模塊，分析出需要新增的功能項。該步驟的輸入為步驟I)中輸出的編譯文件和輸出目錄結構，將其修改后輸出； 3)創建業務專用的數據文件，修改配置索引文件，完成設備的配置與日志數據的管理。該步驟輸出新創建的數據文件； 4)設計角色權限，完善基礎權限設定，完成用戶權限管理功能。該步驟的輸入為步驟2)中輸出的用戶權限數據庫，將其修改后輸出； 5)開發新程序，完成設備的主業務功能，該步驟輸出新功能程序的源碼，并輸入步驟2)中生成的編譯文件，修改后輸出； 6)開發遠程操作頁面，完成用戶操作接口的開發。該步驟輸出新創建的html文件、cgi源碼、js腳本，并輸入步驟5)中生成的編譯文件，修改后輸出，同時，輸入步驟I中生成的網頁菜單腳本，修改后輸出； 7)修改監控配置文件，完成故障監控與恢復功能的開發。該步驟輸入步驟I生成的監控配置文件，修改后輸出； 8)修改啟動腳本，實現特定的啟動操作。該步驟輸入步驟I生成的啟動腳本，修改后輸出； 9)統一編譯，輸出完整的應用軟件系統。該步驟輸入步驟5)、6)生成的源碼、框架標準的源碼，步驟6生成的編譯文件，輸出編譯后的程序和cgi，與步驟2)、3)、4)、6)、7)、8)中輸出的非源碼文件構成完整的應用軟件系統； 10)將新開發的部分加入框架中，實現框架的成長，便于加快下次開發，該步驟輸入標準的框架和步驟3)、4)、5)、6)、7)、8)輸出的文件，輸出一個擴展了該新功能的框架。
全文摘要
本發明公開了一種采用嵌入式linux應用軟件框架開發安防類嵌入式設備應用軟件系統的方法。該框架提供了復用代碼，實現了大量典型的安防領域嵌入式設備的功能，同時，定義了基于配置文件的擴充接口，可以遵循此規則裁剪和擴充功能。本發明提供一個采用上述框架快速開發安防領域類嵌入式linux設備應用的方法，為安防類嵌入式設備提供了代碼的重用性，增強了系統的可重用性，提高了系統的可靠性，縮短了開發周期。
文檔編號G06F9/45GK102662669SQ20121009488
公開日2012年9月12日 申請日期2012年3月31日 優先權日2012年3月31日
發明者丁又華, 劉媛, 梅雪芬, 胡甜, 陸德波 申請人:中船重工(武漢)凌久高科有限公司