隨著當(dāng)今軍事電子行業(yè)的不斷發(fā)展和復(fù)雜性的增加，舊技術(shù)往往會過時(shí)，從而需要標(biāo)準(zhǔn)化的開發(fā)工具。這些復(fù)雜的軍事應(yīng)用程序也可能帶來許多挑戰(zhàn)，包括使特定于操作系統(tǒng)的代碼在不同的操作系統(tǒng)上運(yùn)行。因此，可行的具有成本效益和資源效率的補(bǔ)救措施包括通過移植和抽象跨多個(gè)平臺回收和共享軟件。

隨著當(dāng)今軍事電子行業(yè)的不斷發(fā)展和復(fù)雜性的增加，舊技術(shù)往往會過時(shí)，從而需要標(biāo)準(zhǔn)化的開發(fā)工具。這些復(fù)雜的軍事應(yīng)用程序也可能帶來許多挑戰(zhàn)，包括使特定于操作系統(tǒng)的代碼在不同的操作系統(tǒng)上運(yùn)行。因此，可行的具有成本效益和資源效率的補(bǔ)救措施包括通過移植和抽象跨多個(gè)平臺回收和共享軟件。

嵌入式行業(yè)不斷變化和發(fā)展，通常會使舊技術(shù)過時(shí)，并產(chǎn)生對更標(biāo)準(zhǔn)化開發(fā)工具的需求。由于軍事系統(tǒng)應(yīng)用經(jīng)常龐大而復(fù)雜，適應(yīng)快速的創(chuàng)新可能會帶來巨大的挑戰(zhàn)。因此，開發(fā)人員在使特定于操作系統(tǒng)的代碼在不同的操作系統(tǒng)上運(yùn)行以及在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到不斷變化的技術(shù)時(shí)面臨障礙。在整個(gè)軍事和國防系統(tǒng)行業(yè)中，跨多個(gè)平臺回收和共享軟件的想法

正迅速成為一種流行的思維方式，因?yàn)樗^對具有成本和資源效率。

在新操作系統(tǒng)平臺上回收應(yīng)用程序

軍事系統(tǒng)中的嵌入式軟件不斷發(fā)展，以跟上不斷變化的市場需求，以及

硬件和軟件平臺技術(shù)。這些進(jìn)步通常會產(chǎn)生新的系統(tǒng)需求，并可能導(dǎo)致某些技術(shù)過時(shí)，因此有必要進(jìn)行平臺升級或操作系統(tǒng)更改。開發(fā)人員需要利用他們現(xiàn)有的軟件和知識庫，而不是從頭開始重寫軟件并放棄在開發(fā)中的投資。

因此，軍事工業(yè)對將現(xiàn)有嵌入式軟件移植到升級平臺或新操作系統(tǒng)的興趣日益濃厚。這實(shí)質(zhì)上允許開發(fā)人員“回收”他們的軟件，從而消除了

昂貴的重寫和浪費(fèi)的投資。

但是，使為一個(gè)操作系統(tǒng)編寫的軟件在另一個(gè)操作系統(tǒng)上運(yùn)行是一項(xiàng)艱巨且耗時(shí)的任務(wù)，并且有許多容易出錯(cuò)的陷阱，因?yàn)槊總€(gè)操作系統(tǒng)在許多方面都不同。一個(gè)簡單的例子是每個(gè)操作系統(tǒng)提供的任務(wù)優(yōu)先級級別。例如，在標(biāo)準(zhǔn)Linux 下，優(yōu)先級范圍從 0 到 99;對于 VxWorks，范圍為 0 到 255;對于 LynxOS，范圍為 0 到 512;對于 Solaris，范圍是 0 到169 個(gè)優(yōu)先級。要讓軟件在具有此類不一致的新操作系統(tǒng)平臺上運(yùn)行，需要重寫和重組軟件。為了加快這種復(fù)雜的任務(wù)，開發(fā)人員需要一個(gè)提供熟悉的API的工具，以消除新操作系統(tǒng)的學(xué)習(xí)曲線并減少項(xiàng)目的研究和開發(fā)時(shí)間。此工具應(yīng)處理有問題的任務(wù)優(yōu)先級變化和其他操作系統(tǒng)不一致，以幫助舊版軟件輕松適應(yīng)新的操作系統(tǒng)平臺（參見圖 1）。

圖1

跨操作系統(tǒng)平臺共享應(yīng)用程序：規(guī)劃未來

軍事系統(tǒng)應(yīng)用程序通常龐大而復(fù)雜，需要能夠相互通信并在具有各種操作系統(tǒng)的分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上運(yùn)行。陸軍未來作戰(zhàn)系統(tǒng)（FCS）是迄今為止最大的國防部項(xiàng)目，被政府問責(zé)局（GAO）描述為“一項(xiàng)前所未有的事業(yè)”，“隨著FCS設(shè)計(jì)的需求得到更好的理解，它將繼續(xù)增長”。

盡管需要對設(shè)計(jì)進(jìn)行修改，但每次應(yīng)用程序的技術(shù)要求發(fā)生變化或需要使用新技術(shù)時(shí)，重新配置系統(tǒng)是不合邏輯的。

鑒于這些問題，整個(gè)行業(yè)正在迅速意識到規(guī)劃未來的必要性。開發(fā)人員正在尋求利用操作系統(tǒng)抽象工具來編寫高度可移植的軟件，該軟件允許跨各種系統(tǒng)的多個(gè)應(yīng)用程序之間進(jìn)行通信，并且無需將來重寫和昂貴的維護(hù)。然而，設(shè)計(jì)內(nèi)部操作系統(tǒng)抽象是一項(xiàng)復(fù)雜的任務(wù)，類似于設(shè)計(jì)一個(gè)全新的操作系統(tǒng)，需要適應(yīng)現(xiàn)在和未來的應(yīng)用程序。這需要大量的開發(fā)工作和維護(hù)，從而將注意力從開發(fā)人員的核心項(xiàng)目上移開。

很難設(shè)計(jì)一個(gè)操作系統(tǒng)抽象，其中包含滿足應(yīng)用程序所有需求的所有特性和功能，因此它不依賴于底層操作系統(tǒng)的任何功能（例如：printf（））。它還需要花費(fèi)大量精力來設(shè)計(jì)一個(gè)抽象，允許將來擴(kuò)展功能，而不會失去現(xiàn)有應(yīng)用軟件的向后兼容性。此外，設(shè)計(jì)需要考慮缺少某些 API 特性和功能，這些特性和功能僅在某些操作系統(tǒng)上可用，而在其他操作系統(tǒng)上不可用。

真正的操作系統(tǒng)抽象不僅應(yīng)該抽象 API，還應(yīng)該抽象數(shù)據(jù)類型、頭文件和符號定義。操作系統(tǒng)抽象需要允許快速添加新的操作系統(tǒng)支持，而無需更改現(xiàn)有的應(yīng)用程序軟件。但是，這需要通過在多個(gè)操作系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)抽象解決方案來進(jìn)行昂貴的測試，以確保它允許應(yīng)用程序在不同的操作系統(tǒng)上運(yùn)行而無需更改軟件。當(dāng)需要更改軟件以將應(yīng)用程序移動到新平臺時(shí)，它完全違背了操作系統(tǒng)抽象設(shè)計(jì)的目的。很難知道應(yīng)用程序?qū)⑹褂玫拿總€(gè)操作系統(tǒng)（或操作系統(tǒng)版本），因?yàn)檫@需要預(yù)測未來

，以便規(guī)劃對應(yīng)用程序要求的所有更改。也很難正確預(yù)測計(jì)劃的操作系統(tǒng)是否始終可用且最新，也很難規(guī)劃尚未發(fā)布的新操作系統(tǒng)。

為了適應(yīng)未來的需求并避免如此復(fù)雜的項(xiàng)目，開發(fā)人員需要一個(gè) COTS 操作系統(tǒng)抽象，以便輕松開發(fā)便攜式軟件。抽象需要允許設(shè)計(jì)更改，而無需軟件重寫，從而保護(hù)軟件投資。這種抽象工具的設(shè)計(jì)應(yīng)具有對國防和任務(wù)系統(tǒng)至關(guān)重要的安全關(guān)鍵功能，同時(shí)又不犧牲實(shí)時(shí)性能（見圖2）。

圖2

保護(hù)操作系統(tǒng)投資

軍事系統(tǒng)開發(fā)人員需要利用現(xiàn)有的知識庫來消除學(xué)習(xí)曲線，并通過開發(fā)便攜式應(yīng)用程序來保護(hù)軟件投資。例如，MapuSoft Technologiesí OSChanger和OS Abstractor使開發(fā)人員能夠重用軟件并適應(yīng)未來的變化。這些產(chǎn)品旨在克服操作系統(tǒng)的不一致，使開發(fā)可移植代碼變得毫不費(fèi)力，同時(shí)包括高級安全關(guān)鍵和應(yīng)用程序性能功能。

審核編輯：郭婷