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1.2 基本工作原理
（1） 配置基本流程
定制的基本流程如图3所示。用户浏览器查询构件库，并对用户显示出可选模块，然后接收用户对模块的选择，将选择结果送至文件解析器。从构件库获得对应模块的属性文件。通过解析，将解析结果生成模块结构映射关系图。模块结构关系图中的模块均以抽象逻辑形式存在，可以通过查找构件库得到它以文件形式存在物理实体信息。根据模块结构映射关系图和每一个模块的物理实体信息。生成对应的Makefile或其它一些相关配置文件，把它提供给对应的Make工具（编译器、链接器等），最后生成系统的可执行文件。
图3 配置基本流程
（2） 模块抽象的层次划分
一般说来，模块的粒度越大，每一个模块所包含的功能越多，其可配置性就越低；而模块粒度越小，配置复杂度越高。为了达到配置的灵活性和方便性，并将配置中涉及到操作系统特殊性的地方降到最小，我们将模块抽象出来，并将其划分为多级结构，不同层次的模块封装其下层模块，形成不同的配置粒度。现以3层结构进行描述，如图4所示。
图4 模块抽象结构
图4中最下层是原子级模块，它抽象了操作系统的基本功能，包括任务（task）、I／O驱动（driver）、定时器（timel）、信号量（sernaphore）、消息队列（quecue）、事件（event group）、邮箱（mailBox）、管道（pipe）等。除此之外，还包括一些基本的应用功能。之所以取名为原子级模块，是为了表明它是不可再分的基本模块，是配置其它层次模块的基础。
原子级模块的粒度存在于目标代码或库文件级，因为它映射的物理实体以目标代码或库文件存在。虽然在图4的层次结构中，它也是作为抽象的逻辑模块存在，但是它是和物理实体联系最紧密的一层，也是模块粒度最细的一层。因而在配置过程结束以后，通过这层映射到不同的文件，产生不同格式的配置文件，达到配置不同操作系统的目的。原子级模块完成的只是某一特定功能的一部分，或者只是某一特定功能一个子功能，必须和其它原子级模块相结台才能发挥应有的作用。因而在它的上层提出了功能级模块的概念。
功能级模块由原子级模块配置生成。通过把不同的原子级模块结合在一起，完成某一特定功能，并加大了模块粒度。例如，配置无线上网的功能模块，除了要选择无线上网本身这个原子级模块，还需要选择操作系统中支持上网功能的原子级模块，比如TCP／IP协议栈。
通过把功能级模块组装在一起，完成更强大的功能，就构成了应用级模块。每一个应用级模块都是一个功能模块集，也是粒度最大的一层模块。对于应用程序开发者，为了开发特定的应用程序，如果不想选择细粒度的模块，可以直接选择应用级模块来配置操作系统。
这种模块化的分层结构，能为开发者提供不同的模块粒度，使用户可以根据需要，选择不同层次的模块，以便增强定制过程的灵活性；而其最大的优点是，对于每一次定制需求的改变，不必由最细粒度的原子级模块配置重新做起，而是可以对需求改变进行分析，替换掉恰当粒度的模块，保持其它部分不变，简化了配置过程，减少了配置时间。
（3） 模块层次的解析
模块解析和模块配置过程正好相反。模块配置是从最底层开始，逐层构建出高层模块；而模块解析则从最上层开始，层层向下，直到寻找到最下层的映射关系，同时构造出对应的关系图。
基于对模块的封装，每层模块只关心和它紧密联系的下层模块的映射关系，即它是由下层的什么模块所构成的。为此，我们在配置生成每一个模块时，将它对下层的映射关系保存在数据库中。
逐层解析时，我们把模块名作为关系图的顶层结点，并在数据库中查找它对下层模块的映射关系。根据映射关系中涉及的下层模块，如果关系图中不存在它对应的结点，在关系图中添加新的结点，每个新结点对应一个下层模块名。根据映射关系，添加图中的拓扑关系。再将每个新结点作为一个新的顶层结点，重复刚才的过程，直至最终映射到原子级构件，则构造出一个完整的关系图。可以说，关系图生成的过程也就是整个映射的过程。算法描述如图5所示。
图5 解析算法描述
（4） 配置的最终完成
到模块层次解析过程完成为止，所有的操作均屏了操作系统的特殊性；但嵌入式系统是多样的，不仅体现在操作系统的多样性上，而且，即使相同的操作系统，对应不同的处理器，其组成也是千差万别的。为了生成用户定制的具体操作系统，根据用户输入选择的操作系统类型，在上面解析处理生成的关系图中，选择出度为O的结点（即为原子级模块对应的结点）映射到不同的操作系统实体，再根据不同编译器、链接器能识别的规则，生成不同的makefile文件、config文件和资源文件。可以说，各种配置文件的生成标志着操作系统定制过程的完成。 |
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