基于VxWorks某武器发控设备任务调度应用组件的设计与实现
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摘要： 为了提高软件开发效率，节约设备开发成本，实现发控台硬件平台的标准化。本文在vxworks嵌入式操作系统平台下进行了任务调度应用组件的研究和设计。实现了不同工作模式的自动切换和同一模式下多个应用组件的同时工作。通过某武器发控台的应用验证了设计方法的正确性。该研究极大的提高了软件的灵活性和可扩展性，解决了因多种型号发控设备同时存在导致的不兼容性问题。
Abstract： In order to improve the efficient of the work， reduce costs and realize the standardization of the console hardware platform.Task scheduling application components in VxWorks embedded operating system is researched and designed. Different models is automatic switched and multi-application components at the same mode is working simultaneously. The design method is verified through the application of the console. Flexibility and extensibility of the software are improved largely， solving the compatibility problems caused by a variety of models exist simultaneously.
Key words： VxWorks；working mode；task scheduling；application components
中图分类号：TP311.5 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）28-0223-02
0 引言
我国的部队装置属于多种武器并存的状态，因此存在多种发控装置，甚至一种载机同时装备多种不同型号的发控装置[1]。这样，多种型号的发控装置在部队装备中也同时存在，若每种型号均有自己特制的发控装置，可能会导致重复设计、重复投资，不能体现各型号发控装置之间的共性，没有可扩展性和可重组型，造成巨大的资源浪费。针对此现象提出了一种较为通用化的设计方案[2]，通过扩展发控台上的应用程序，实现向下兼容，合并具有共性的发控装置，实现发控台硬件平台的标准化，节约设备开发成本。
1 系统介绍
1.1 名词解释 应用组件：实现某种功能的计算机软件模块；
模式：为了实现每种型号的发控装置所要求的功能，把相关应用组件按照某种规则进行配置形成一种模式。一种型号的发控装置对应一种模式，一种模式下，是多种应用组件协同工作；
部署方案：在不改变硬件资源的条件下，发控台按照某种规则的模式配置方案来实现指定功能的动态重组。一种或多种模式按照某种规则进行配置形成部署方案。
1.2 功能描述 任务调度应用组件主要功能：动态加载用户组件、管理用户组件（用户组件任务加载、卸载、挂起和恢复）和执行任务监控。用户组件任务调度主要根据用户事先预置好的部署方案，在不同模式下进行动态切换，实现用户功能动态重组。任务调度应用组件初始化完成后，用户可以在事先预置的模式之间进行动态切换，任务调度组件根据模式配置方案，调度用户组件，实现功能重组。任务监控主要是实时监控系统任务状态，用户可以根据任务状态信息，检查任务执行情况。
任务调度应用组件运行操作系统为VxWorks5.5[3]，编程语言为C/C++语言，开发平台Tornado2.2.1。
2 任务调度应用组件的设计与实现
2.1 任务调度应用组件结构设计 任务调度应用组件主要由：部署方案解析模块、用户组件加载模块、模式切换模块和任务监控模块组成。具体组成如图1所示。
部署方案动态解析模块：
动态读取硬盘指定位置的部署方案文件，解析部署方案文件，获取部署方案文件中各模式下对应的应用组件，作为用户组件加载和模式切换的信息源。
用户组件动态加载模块：
根据部署方案信息，把存储在硬盘指定位置的用户组件动态加载至计算机内存，在初始化时加载所用用户组件，使任务常驻内存，响应速度快。
模式切换模块：
根据用户输入的指令，实现不同模式间的动态切换，切换时首先卸载原模式下用户组件任务，再启动当前模式下用户组件任务，以保证工作效率。
任务监控模块：
实行监控系统当前任务状态，为用户提供接口，用户可以通过接口获得系统当前的任务状态。
2.2 任务调度应用组件数据流 任务调度应用组件各模块之间的数据信息包括：部署方案文件、模式配置文件和用户组件文件等。任务调度应用组件各模块与各文件信息间关系见图2。
部署方案文件：是指系统运行于某台计算机时，事先预置的模式信息文件，包括模式总数和每种模式对应的模式配置文件名称。
模式配置文件：是指系统运行于某台计算机时，事先预置的模式配置信息。一种模式对应一个模式配置文件。如果部署方案文件中有5种模式，则模式配置文件就有5个，模式配置文件的名称与部署方案文件里的信息对应。模式配置文件内容包括此模式下用户组件数量和此模式下用户组件名称列表。
用户组件文件：是指在系统中为实现某些特定功能，设计开发的软件模块，用户组件通过任务管理模块进行加载，所有用户组件必须为任务管理模块提供外部接口。任务管理模块通过用户组件提供的接口对用户组件进行管理，这些接口包括：用户组件任务加载接口、用户组件任务卸载接口、用户组件任务挂起接口、用户组件任务恢复接口。
任务调度应用组件模块间信息关系如图2所示。
3 程序流程分析
用户根据工作需要填写配置文件信息，为了确保文件信息格式一致，便于管理，提供了统一的界面。如图3所示：
按照发控装置的型号划分，一种模式对应一种型号的发控装置[4]，在此模式下包括此发控装置要完成的所有功能。此外，配置文件中还要求输入缺省模式，即任务调度应用组件执行后自启动的模式。
任务调度应用组件应用程序主要包含3部分：任务调度应用组件的初始化、任务调度应用组件模式切换部分、任务调度应用组件的监控部分。
初始化的主要任务是读取配置文件信息，根据配置文件信息把所有的用户组件从硬盘加载至内存，启动任务调度应用组件模式切换任务和监控任务，加载缺省模式下的应用组件。流程图如图4所示。
任务调度应用组件模式切换则实时的侦听模式切换指令，若收到指令，首先判断该模式下的应用组件是否已加载，若加载继续侦听，若否则检查是否有用户组件加载，若加载，则先卸载应用组件，再加载当前模式下的应用组件，若没有用户组件加载，则可直接加载当前模式下的用户组件。
任务监控通过辅助时钟中断程序来实现，辅助时钟中断服务程序根据当前CPU占用情况增加对应任务的Tick数，CPU收集任务状态并计算任务占有率，最终给出监控情况。
4 结束语
发控台应用软件遵循通用化的设计思想，通过分析各发控装置的特点，部署配置文件，根据配置文件执行相应模式下的应用组件。通过测试，该应用软件满足某武器发控台的基本需求，实现了硬件平台的标准化[5]，降低了开发成本，提高了工作效率。
参考文献：
[1]郑玉杭.通用测控技术及其在军事领域中的应用[J].装备与技术，2005（4）：22-24.
[2]沈震.自动测试设备软件平台通用性的研究与设计[J].计算机工程与应用，2005（9）：36-38.
[3]孔祥营，柏桂枝.嵌入式实时操作系统VxWorks及Tornado开发环境[M].中国电力出版社，2001.
[4]李毓辉.一种自动测试系统软件平台的设计[J].微计算机信息，2005，21（5）：110-117.
[5]陈凌.某型机载武器控制系统自动测试仪的硬件设计[J].军事测控技术，2006（1）：35-40.