CN106980557B - 一种基于存储分区的星载软件异构备份方法 - Google Patents

一种基于存储分区的星载软件异构备份方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于存储分区的星载软件异构备份方法，将全功能软件及其功能降级软件存储于星载计算机的不同存储分区，全功能软件存储于可擦除只读存储分区，功能降级软件存储于只读存储分区。当第一星载计算机存储全功能软件的多个存储器异常导致全功能软件无法运行时，功能降级软件启动运行并实现所属系统的最小功能子集，临时替代全功能软件，同时功能降级软件通过外部接口与第二星载计算机的全功能软件进行数据交互，恢复本机全功能软件运行，实现对星载软件的存储安全保障。

Description

一种基于存储分区的星载软件异构备份方法
技术领域
本发明涉及星载计算机软件存储安全保障技术，特别涉及一种基于存储分区的星载软件异构备份方法。
背景技术
卫星等空间飞行器因在轨运行的不可维护性，要求自身具有较高的可靠性。星载计算机一般通过冗余备份技术提高系统可靠性，实现方式包括硬件冗余、软件冗余、信息冗余等。
卫星用户对卫星的功能需求越来越多、性能需求越来越高。软件规模随之扩张，软件对存储容量欲求随之膨胀。由于宇宙射线等外部因素、元器件失效等内部因素，存储器长期使用存在故障风险。存储器发生故障，存储器中的软件执行程序原码出错将无法正常使用。为保证软件存储安全，星载计算机一般设计有软硬件冗余备份措施。
目前星载计算机设计中使用多个可擦除只读存储器，星载软件存储多份，通过冗余校验方式保证软件执行程序正确可用，但发生冗余软件执行程序无法检查通过时，星载计算机将无法再使用。利用星载计算机本身冗余备份基础，可以进一步提高计算机安全存储能力。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种应对冗余存储器故障的通用星载软件存储安全保障技术。
为了实现以上目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种基于存储分区的星载软件异构备份方法，其特点是，包含如下步骤：
S1，将全功能软件及功能降级软件存储于星载计算机的不同存储分区；
S2，当第一星载计算机存储全功能软件的多个存储器异常导致对应全功能软件无法运行时，第一星载计算机的功能降级软件启动运行并实现所属系统的最小功能子集；
S3，第一星载计算机的功能降级软件与第二星载计算机的全功能软件进行数据交互，并恢复第一星载计算机的全功能软件运行。
所述的步骤S1具体为：利用星载计算机存储区分区特性，将星载计算机的全功能软件存储于可擦除只读存储分区，功能降级软件存储于只读存储分区。
所述的步骤S2具体为：
第一星载计算机的功能降级软件检查存储于其可擦除只读存储分区的一组完全相同的全功能软件可执行程序，若全功能软件可执行程序原码出现两两不一致，第一星载计算机的功能降级软件启动运行并实现所属系统的最小功能子集。
所述的步骤S3包含：
S3.1，第一星载计算机的功能降级软件通过外部接口向第二星载计算机发送存储器异常地址信息，请求第二星载计算机发送存储器异常地址对应的全功能软件可执行程序原码；
S3.2，第二星载计算机收到第一星载计算机数据请求后，从存储于本机可擦除只读存储分区的全功能软件中获取第一星载计算机中存储器异常地址对应的执行程序原码，并发送给第一星载计算机；
S3.3，第一星载计算机降级软件接收第二星载计算机给出的执行程序原码，然后使用所述的执行程序原码修复第一星载计算机的全功能软件存储区异常区域，启动运行第一星载计算机的全功能星载软件。
所述的外部接口为串口、总线或双端口RAM。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
该方法能应对多存储器故障，可大大提高星载计算机软件存储安全保障能力；软件异构这种冗余方式能提高星载计算机软件可靠性；该技术不需要额外星载计算机外设，软件实现简单，成本低廉。
附图说明
图1为本发明一种基于存储分区的星载软件异构备份方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。
本发明针对星载计算机冗余存储器故障，提出了一种应对该问题提高星载计算机软件安全存储能力的通用技术，流程如图1所示，主要步骤如下：
S1，将全功能软件及功能降级软件存储于星载计算机的不同存储分区；
S2，当第一星载计算机存储全功能软件的多个存储器异常导致对应全功能软件无法运行时，第一星载计算机的功能降级软件启动运行并实现所属系统的最小功能子集；
S3，第一星载计算机的功能降级软件与第二星载计算机的全功能软件进行数据交互，并恢复第一星载计算机的全功能软件运行。
上述的步骤S1具体为：利用星载计算机存储区分区特性，将星载计算机的全功能软件存储于可擦除只读存储分区，功能降级软件存储于只读存储分区。
上述的步骤S2具体为：第一星载计算机的功能降级软件按字“三取二”方式检查存储于其可擦除只读存储分区的三份完全相同的全功能软件可执行程序，若全功能软件可执行程序原码出现两两不一致表示当前三个存储器中的两个发生异常，此时功能降级软件无法判定哪份软件为正确软件，因而只能放弃启动全功能软件，第一星载计算机的功能降级软件启动运行并实现所属系统的最小功能子集，功能降级软件记录两两不一致的存储器异常地址信息。
在具体实施例中，上述的步骤S3包含：
S3.1，第一星载计算机的功能降级软件通过外部接口向第二星载计算机发送存储器异常地址信息，请求第二星载计算机发送存储器异常地址对应的全功能软件可执行程序原码；
S3.2，第二星载计算机收到第一星载计算机数据请求后，从存储于本机可擦除只读存储分区的全功能软件中获取第一星载计算机中存储器异常地址对应的执行程序原码，并通过外部接口发送给第一星载计算机；
S3.3，第一星载计算机降级软件接收第二星载计算机给出的执行程序原码，然后使用所述的执行程序原码修复第一星载计算机的全功能软件存储区异常区域，后跳转至全功能软件首地址运行，启动运行第一星载计算机的全功能星载软件。
上述步骤中，第一星载计算机可以为主星载计算机或备份星载计算机，当第一星载计算机为主星载计算机时，该第二星载计算机为备份星载计算机；当第二星载计算机为备份星载计算机时，该第一星载计算机为主星载计算机。
上述的外部接口为串口、总线或双端口RAM。
综上所述，本发明一种基于存储分区的星载软件异构备份方法，该方法能应对多存储器故障，可大大提高星载计算机软件存储安全保障能力；软件异构这种冗余方式能提高星载计算机软件可靠性；该方法不需要额外星载计算机外设，软件实现简单，成本低廉。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (2)

1.一种基于存储分区的星载软件异构备份方法，其特征在于，包含如下步骤：
S1，将全功能软件及功能降级软件存储于星载计算机的不同存储分区；
S2，当第一星载计算机存储全功能软件的多个存储器异常导致对应全功能软件无法运行时，第一星载计算机的功能降级软件启动运行并实现所属系统的最小功能子集；
S3，第一星载计算机的功能降级软件与第二星载计算机的全功能软件进行数据交互，并恢复第一星载计算机的全功能软件运行；
所述的步骤S1具体为：利用星载计算机存储区分区特性，将星载计算机的全功能软件存储于可擦除只读存储分区，功能降级软件存储于只读存储分区；
所述的步骤S2具体为：
第一星载计算机的功能降级软件检查存储于其可擦除只读存储分区的一组完全相同的全功能软件可执行程序，若全功能软件可执行程序原码出现两两不一致，第一星载计算机的功能降级软件启动运行并实现所属系统的最小功能子集；
所述的步骤S3包含：
S3.1，第一星载计算机的功能降级软件通过外部接口向第二星载计算机发送存储器异常地址信息，请求第二星载计算机发送存储器异常地址对应的全功能软件可执行程序原码；
S3.2，第二星载计算机收到第一星载计算机数据请求后，从存储于本机可擦除只读存储分区的全功能软件中获取第一星载计算机中存储器异常地址对应的执行程序原码，并发送给第一星载计算机；
S3.3，第一星载计算机降级软件接收第二星载计算机给出的执行程序原码，然后使用所述的执行程序原码修复第一星载计算机的全功能软件存储区异常区域，启动运行第一星载计算机的全功能星载软件。
2.如权利要求1所述的基于存储分区的星载软件异构备份方法，其特征在于，所述的外部接口为串口、总线或双端口RAM。
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