一种内核与第三方应用之间的适配方法与装置与流程

本发明涉及计算机领域，并且更具体地，特别是涉及一种内核与第三方应用之间的适配方法与装置。

背景技术：

产品的多样化以及多版本带来的问题是内核版本和第三方应用库版本的不统一。linux内核基本以单月为单位进行不断更新，从产品最初的2.6版本内核到现在的4.x内核，内核基础设施已经发生了很大的变化，许多函数成系列地被替换，或者调用的api直接被删除。类似地，第三方应用库的版本更迭也会带来对外接口发生变动的问题，导致研发人员在不同产品间进行功能迁移时，还要花费额外工作量处理新老应用库的库函数不再兼容的问题。

针对现有技术中内核与第三方应用随版本更新而不断影响兼容性的问题，目前尚未有有效的解决方案。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种内核与第三方应用之间的适配方法与装置，能够针对不同内核或不同第三方应用之间的不兼容接口进行适配，屏蔽版本差异，避免在兼容性问题上花费额外工作量，进而提高工作效率。

基于上述目的，本发明实施例的一方面提供了一种内核与第三方应用之间的适配方法，包括以下步骤：

对内核进行封装，以提供具有封装过的基础设施接口的osa适配层；

对与内核不兼容的第三方应用进行封装，以提供具有封装过的应用接口的libosa适配层，libosa用于屏蔽接口差异；

通过消费者驱动接口连接osa和libosa，以使用osa和libosa在内核与第三方应用之间进行适配。

在一些实施方式中，使用libosa包括直接调用封装过的应用接口。

在一些实施方式中，使用osa包括以下步骤：

在设备驱动中加载osa；

校验osa的兼容性；

接调用封装过的基础设施接口；

在设备驱动中卸载osa。

在一些实施方式中，在校验osa的兼容性的同时，还加载向用户空间导出信息的会话接口。

在一些实施方式中，osa包括内存管理子模块，内存管理子模块用于定义对外提供的内存申请释放接口、转换物理地址和虚拟地址、和在用户态与内核态之间拷贝内存。

在一些实施方式中，osa包括信号量接口子模块，信号量接口子模块用于对外提供的信号量接口。

在一些实施方式中，封装过的应用接口包括以下至少之一：内存操作、任务、日志打印、任务间同步、队列、文件、时间。

在一些实施方式中，封装过的基础设施接口包括以下至少之一：动态内存分配、内存操作、日志打印、通用输入输出、中断、时钟。

在一些实施方式中，消费者驱动接口包括以下至少之一：i2c、spi、usb。

本发明实施例的另一方面，还提供了一种内核与第三方应用之间的适配装置，包括：

至少一个处理器；和

存储器，存储有处理器可运行的程序代码，其中程序代码在由处理器运行时执行上述的方法。

本发明具有以下有益技术效果：本发明实施例提供的内核与第三方应用之间的适配方法与装置，通过对内核进行封装，提供具有封装过的基础设施接口的osa适配层，对与内核不兼容的第三方应用进行封装，提供具有封装过的应用接口的libosa适配层，libosa用于屏蔽接口差异，通过消费者驱动接口连接osa和libosa，以使用osa和libosa在内核与第三方应用之间进行适配的技术方案，能够针对不同内核或不同第三方应用之间的不兼容接口进行适配，屏蔽版本差异，避免在兼容性问题上花费额外工作量，进而提高了工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

图1为本发明提供的内核与第三方应用之间的适配方法的流程示意图；

图2为本发明提供的适配方法的osa和libosa在框架中的位置图；

图3为本发明提供的适配方法的libosa的对外接口图；

图4为本发明提供的适配方法的osa对外接口图；

图5为本发明提供的机器学习方法的osa执行步骤示意图；

图6为本发明提供的机器学习方法的sem接口调用流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”、“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

基于上述目的，本发明实施例的第一个方面，提出了一种能够针对不同内核或不同第三方应用之间的不兼容接口进行适配的方法的实施例。图1示出的是本发明提供的适配方法的实施例的流程示意图。

所述内核与第三方应用之间的适配方法，包括以下步骤：

步骤s101，对内核进行封装，以提供具有封装过的基础设施接口的osa适配层；

步骤s103，对与内核不兼容的第三方应用进行封装，以提供具有封装过的应用接口的libosa适配层，libosa用于屏蔽接口差异；

步骤s105，通过消费者驱动接口连接osa和libosa，以使用所述osa和所述libosa在内核与第三方应用之间进行适配。

在本发明实施例中，libosa是在原生应用库接口之上封装一层适配层，目的是屏蔽掉不同版本应用库之间的函数接口差异；osa(operatesystemabstract，操作系统抽象层)的目的是在内核原生的api接口之上封装一层统一的适配层，不论使用哪个内核版本进行产品开发，底层以及上层开发人员均使用统一的api接口。

osa在系统框架中，如图2所示，向上面向各类消费者驱动提供经过二次封装的所有内核基础设施接口和面向各类上层应用程序提供经过二次封装的系统调用接口；向下面向不同内核版本下的基础设施进和不同版本应用库下的函数接口，处理兼容性问题，将差异屏蔽在适配层。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(rom)或随机存储记忆体(ram)等。所述计算机程序的实施例，可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。

本发明实施例在接口设计上尽量简化上层使用，便于上层尽快上手开发不用拘泥于操作系统一些接口的使用细节；在内部实现上追求用最少的数据结构和最直接的操作实现，提高性能和节约内存，避免由于osa层的封装给系统带来过大的性能负担；额外地，本发明实施例不依赖于任何硬件，可跨平台运行。例如在linux中，本发明实施例实现为用户态的libosa.so和linux内核态的osa.ko两个部分。

在一些实施方式中，使用libosa包括直接调用封装过的应用接口。不需要额外的使用逻辑，使用者把它看成一个无差异化的函数库，直接在自己的代码里调用相关的函数接口即可。

在一些实施方式中，使用osa包括以下步骤：

在设备驱动中加载osa；

校验osa的兼容性；

接调用封装过的基础设施接口；

在设备驱动中卸载osa。

osa在使用前要先行加载到内核，osa_kmain.c定义了osa模块本身的入口、出口函数：staticint32__initosa_driverinit(void)是osa模块初始化，staticvoid__exitosa_driverexit(void)是osa模块卸载。

根据本发明实施例公开的方法还可以被实现为由cpu执行的计算机程序，该计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中。在该计算机程序被cpu执行时，执行本发明实施例公开的方法中限定的上述功能。上述方法步骤也可以利用控制器以及用于存储使得控制器实现上述步骤功能的计算机程序的计算机可读存储介质实现。

本发明实施例如图5所示，osa_init()/osa_deinit()由osa.c实现。内核在使用osa其他接口前必须先调用osa_init()接口，用于初始化osa；osa作为一种软件资源，在内核模块退出时还需要调用osa_deinit()来释放之前osa_init()申请的资源。

osa_validate()接口函数用于校验osa版本的兼容性。通过将头文件定义的版本号osa_version传递到该函数内部进行比较，校验此头文件与相应库的兼容性。可以采用如下方式：在该函数内部，如果版本号相等，则使用绿色字体打印出版本号；如果不相等但可兼容，则使用黄色字体打印出警告信息；如果不兼容，则使用红色字体打印出错信息。前两种情况函数返回正确值，最后一种情况返回错误值。调用者必须检查返回值以确认版本的兼容性。

结合这里的公开所描述的各种示例性步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，已经就各种示意性步骤的功能对其进行了一般性的描述。这种功能是被实现为软件还是被实现为硬件取决于具体应用以及施加给整个系统的设计约束。本领域技术人员可以针对每种具体应用以各种方式来实现所述的功能，但是这种实现决定不应被解释为导致脱离本发明实施例公开的范围。

在一些实施方式中，在校验osa的兼容性的同时，还加载向用户空间导出信息的会话接口。osa_kprocinit()接口用于初始化proc模块，这个接口可以选择性调用，如果驱动代码通过proc向用户空间导出信息，则可以调用这个函数接口，来简化proc相关的操作。

osa的子模块的设计思路基本一致，即抽象出一个结构体，和提供一个函数集。结构体作为函数集的操作对象将原生内核下的资源包含进来，并添加了二次封装引入的相关资源变量等。函数集就是我们针对具体某一类内核操作二次封装的相关函数接口。出于简化驱动编写的目的，本发明实施例还对有些内核基础设施做了逻辑上的多步骤封装，这样驱动编写者原本需要多步完成的逻辑，现在只需要调用一个函数接口就可以了。

结合这里的公开所描述的各种示例性逻步骤可以利用被设计成用于执行这里所述功能的下列部件来实现或执行：通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。通用处理器可以是微处理器，但是可替换地，处理器可以是任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以被实现为计算设备的组合，例如，dsp和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合dsp和/或任何其它这种配置。

在一些实施方式中，osa包括内存管理子模块，内存管理子模块用于定义对外提供的内存申请释放接口、转换物理地址和虚拟地址、和在用户态与内核态之间拷贝内存。内存管理由osa_mem.c实现定义内核态osa对外提供的内存申请释放接口、物理地址和虚拟地址之间的转换、用户态与内核态之间的内存拷贝等功能。

内存块对象信息封装以伪代码形式标识如下：

typedefstruct/*为保证效率，该结构体长度必须为32字节整数倍。*/

{

uint32nmgicnum；/*魔数，用于校验内存块有效性*/

uint32type；/*内存块类型，参见osa_memtype定义*/

uint32size；/*内存块总的大小，包括head和data*/

ptrpbufbase；/*向内核申请到的基础地址，free时使用*/

uint32reserved[4]；

}osa_memblockobject；

具体函数接口举例说明如下：

ptrosa_memkallocalign(uint32size,uint32type,uint32align)负责申请内存根据不同的类型调用不同的内核申请函数。若入参类型为osa_kmem_kma_nosleep、osa_kmem_kma_nosleep_dma、osa_kmem_page_nosleep、osa_kmem_page_nosleep_dma四种之一，则该接口可以在内核态中断上下文调用，其他情况下该接口不能在内核态中断上下文调用。

int32osa_memkfree(ptrpptr)负责释放内存，根据不同的类型调用不同的内核释放函数。若申请的内存为osa_kmem_vma则该接口不能在内核态中断上下文调用；其他情况可以。

int32osa_memphytovirt(uint32lphyaddr,uint32l*pvirtaddr)负责从物理地址到虚拟地址的转换。如果物理地址非法，则返回osa_efail。该接口可以在内核态中断上下文调用。

int32osa_memvirttophy(uint32lvirtaddr,uint32l*pphyaddr)负责从虚拟地址到物理地址的转换。如果虚拟地址非法，则返回osa_efail。该接口可以在内核态中断上下文调用。

int32osa_memcopyfromuser(ptrpkbuf,ptrpubuf,uint32size)负责从用户空间拷贝数据到内核空间；int32osa_memcopytouser(ptrpubuf,ptrpkbuf,uint32size)负责从内核空间拷贝数据到用户空间。

结合这里的公开所描述的方法步骤可以直接包含在硬件中、由处理器执行的软件模块中或这两者的组合中。软件模块可以驻留在ram存储器、快闪存储器、rom存储器、eprom存储器、eeprom存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、cd-rom、或本领域已知的任何其它形式的存储介质中。示例性的存储介质被耦合到处理器，使得处理器能够从该存储介质中读取信息或向该存储介质写入信息。所述存储介质也可以与处理器集成在一起。处理器和存储介质可以驻留在asic中。asic可以驻留在用户终端中。处理器和存储介质也可以作为分立组件驻留在用户终端中。

在一些实施方式中，osa包括信号量接口子模块，信号量接口子模块用于对外提供的信号量接口。信号量接口由osa_sem.c实现定义用户态osa模块对外提供的信号量接口。如图6所示，semaphore对象结构体以伪代码形式定义如下：

typedefstruct

{

uint32nmgicnum；/*魔数，用于校验句柄有效性*/

pthread_mutex_tlock；/*互斥锁*/

pthread_cond_tcond；/*条件变量*/

uint32count；/*信号量计数*/

}osa_semobject；

具体函数接口举例说明如下：

int32osa_semcreate(uint32val,osa_semhandle*phsem)负责创建一个信号量。

int32osa_sempend(osa_semhandlehsem,uint32timeout)是信号量获取操作，该接口不能在中断上下文调用。

int32osa_sempost(osa_semhandlehsem)是信号量释放操作。

int32osa_semdelete(osa_semhandlehsem)负责销毁信号量。

在一个或多个示例性设计中，所述功能可以在硬件、软件、固件或其任意组合中实现。如果在软件中实现，则可以将所述功能作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或通过计算机可读介质来传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，该通信介质包括有助于将计算机程序从一个位置传送到另一个位置的任何介质。存储介质可以是能够被通用或专用计算机访问的任何可用介质。作为例子而非限制性的，该计算机可读介质可以包括ram、rom、eeprom、cd-rom或其它光盘存储设备、磁盘存储设备或其它磁性存储设备，或者是可以用于携带或存储形式为指令或数据结构的所需程序代码并且能够被通用或专用计算机或者通用或专用处理器访问的任何其它介质。此外，任何连接都可以适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴线缆、光纤线缆、双绞线、数字用户线路(dsl)或诸如红外线、无线电和微波的无线技术来从网站、服务器或其它远程源发送软件，则上述同轴线缆、光纤线缆、双绞线、dsl或诸如红外线、无线电和微波的无线技术均包括在介质的定义。如这里所使用的，磁盘和光盘包括压缩盘(cd)、激光盘、光盘、数字多功能盘(dvd)、软盘、蓝光盘，其中磁盘通常磁性地再现数据，而光盘利用激光光学地再现数据。上述内容的组合也应当包括在计算机可读介质的范围内。

在一些实施方式中，封装过的应用接口包括以下至少之一：内存操作、任务、日志打印、任务间同步、队列、文件、时间。如图3所示，libosa实现的函数接口全部以第三方标准函数库为基础进行二次封装，最小化的软件资源占用屏蔽库函数版本之间的差异，向上为应用程序提供适配所有版本函数库的稳定接口。另外在函数接口命名规则上，采用原库函数名加后缀的形式：比如内存操作相关的函数即为malloc_xxx()；函数参数个数可能会因函数内部兼容逻辑需要而有所调整。

在一些实施方式中，封装过的基础设施接口包括以下至少之一：动态内存分配、内存操作、日志打印、通用输入输出、中断、时钟。如图4所示，oas的函数接口封装原则类似libosa，以内核基础设施为基础进行二次封装，屏蔽内核版本迭代带来的基础设施差异，向内核提供兼容所有内核版本的稳定接口。函数接口命名规则同libosa。

接口实现具体可举例如下：osa.h为所有接口的汇总头文件；osa_trace_level.h为各种打印接口；osa_mem.h为内存申请释放等接口；osa_time.h为时间相关操作接口；osa_tsk.h为任务相关接口；osa_sem.h为信号量接口；osa_mutex.h为互斥锁接口；osa_que.h为队列接口；osa_file.h为文件接口；osa_kcdev.h为内核态字符设备接口；osa_spinlock.h为内核态及bios下自旋锁接口；osa_irq.h为中断相关接口。

在一些实施方式中，消费者驱动接口包括以下至少之一：i2c、spi、usb。

从上述实施例可以看出，本发明实施例提供的内核与第三方应用之间的适配方法，通过对内核进行封装，提供具有封装过的基础设施接口的osa适配层，对与内核不兼容的第三方应用进行封装，提供具有封装过的应用接口的libosa适配层，libosa用于屏蔽接口差异，通过消费者驱动接口连接osa和libosa，以使用所述osa和所述libosa在内核与第三方应用之间进行适配的技术方案，能够针对不同内核或不同第三方应用之间的不兼容接口进行适配，屏蔽版本差异，避免在兼容性问题上花费额外工作量，进而提高了工作效率。

需要特别指出的是，上述适配方法的各个实施例中的各个步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减，因此，这些合理的排列组合变换之于适配方法也应当属于本发明的保护范围，并且不应将本发明的保护范围局限在所述实施例之上。

基于上述目的，本发明实施例的第二个方面，提出了一种能够针对不同内核或不同第三方应用之间的不兼容接口进行适配的装置的实施例。所述装置包括：

至少一个处理器；和

存储器，存储有处理器可运行的程序代码，其中程序代码在由处理器运行时执行上述的方法。

本发明实施例公开所述的装置、设备等可为各种电子终端设备，例如手机、个人数字助理(pda)、平板电脑(pad)、智能电视等，也可以是大型终端设备，如服务器等，因此本发明实施例公开的保护范围不应限定为某种特定类型的装置、设备。本发明实施例公开所述的客户端可以是以电子硬件、计算机软件或两者的组合形式应用于上述任意一种电子终端设备中。

本文所述的计算机可读存储介质(例如存储器)可以是易失性存储器或非易失性存储器，或者可以包括易失性存储器和非易失性存储器两者。作为例子而非限制性的，非易失性存储器可以包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦写可编程rom(eeprom)或快闪存储器。易失性存储器可以包括随机存取存储器(ram)，该ram可以充当外部高速缓存存储器。作为例子而非限制性的，ram可以以多种形式获得，比如同步ram(dram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据速率sdram(ddrsdram)、增强sdram(esdram)、同步链路dram(sldram)、以及直接rambusram(drram)。所公开的方面的存储设备意在包括但不限于这些和其它合适类型的存储器。

从上述实施例可以看出，本发明实施例提供的内核与第三方应用之间的适配装置，通过对内核进行封装，提供具有封装过的基础设施接口的osa适配层，对与内核不兼容的第三方应用进行封装，提供具有封装过的应用接口的libosa适配层，libosa用于屏蔽接口差异，通过消费者驱动接口连接osa和libosa，以使用所述osa和所述libosa在内核与第三方应用之间进行适配的技术方案，能够针对不同内核或不同第三方应用之间的不兼容接口进行适配，屏蔽版本差异，避免在兼容性问题上花费额外工作量，进而提高了工作效率。

需要特别指出的是，上述适配装置的实施例采用了所述适配方法的实施例来具体说明各模块的工作过程，本领域技术人员能够很容易想到，将这些模块应用到所述适配方法的其他实施例中。当然，由于所述适配方法实施例中的各个步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减，因此，这些合理的排列组合变换之于所述适配装置也应当属于本发明的保护范围，并且不应将本发明的保护范围局限在所述实施例之上。

以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。

应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。