CN110134458B - Qnx操作系统通用无源码软件参数调整方法及其系统、及系统的实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明目涉及一种QNX操作系统通用无源码软件参数调整方法及其系统、及系统的实现方法，本发明参数调整方法通过增加一个驻留第三方服务程序注入内核，直接获取ring3权限下的所有程序内部各种数据，通过FLEET或QNET网络输出，同时对QNX操作系统下LMF和ELF文件格式进行解析，进行二进制级的参数调整。

Description

QNX操作系统通用无源码软件参数调整方法及其系统、及系统 的实现方法
技术领域
本发明涉及无源码工控软件参数调整，具体地指一种QNX操作系统通用无源码软件参数调整方法及其系统、及系统的实现方法。
背景技术
随着技术的不断演进，各类装设备软件内含算法也越来越复杂，软件与外部环境的适配需要大量的参数。这些参数通常存储在软件内部，若软件自身或外部环境状态发生变化，必须对其适配参数进行调整。因不提供参数调整服务或者需要高昂的费用，且软件无源代码、无设计文档，仅有可执行文件，软件内算法状态的获取、各参数的修改、与外部环境的适配等利用现有手段很难实现，因此很难进行参数调整，给操作使用和维修保障带来了很多不便。此外，以QNX操作系统为运行平台的装备软件为数最多，具有普遍的代表性。
因此，探究如何既能感知QNX操作系统软件内算法运行状态、参数内容，并对其需调整参数进行修改，兼顾装备软件运行环境的复杂性，又能保证以上过程中由于探测感知、修改等对装备正常功能不受影响，是亟需解决的问题。
发明内容
本发明目的在于克服上述现有技术的不足而提供一种QNX操作系统通用无源码软件参数调整方法及其系统、及系统的实现方法。本发明参数调整方法通过增加一个驻留第三方服务程序注入内核，直接获取ring3权限下的所有程序内部各种数据，通过FLEET或QNET网络输出，同时对QNX操作系统下LMF和ELF文件格式进行解析，进行二进制级的参数调整。
实现本发明目的采用的技术方案是一种QNX操作系统通用无源码软件参数调整方法，该方法包括：
步骤1：装备软件运行时其内部算法输入输出、参数的地址在QNX内核处被获取；
步骤2：内核驻留模块突破ring3进程间访问权限，通过内核处获取的各地址，并读取其中内容；
步骤3：所述读取的内容经过显示终端模块将数据加工处理后呈现给用户；
步骤4：用户根据终端显示模块呈现相关数据，对装备所需功能进行触发操作和反馈，再次由装备软件进行相关功能的解算，并由内核驻留模块再次获取装备软件数据后呈现在终端显示模块上；
步骤5：参数调整辅助模块由终端显示模块各状态及各数据自动计算出所需调整的参数项和参数值，并传入内核驻留模块中；
步骤6：内核驻留模块直接读写永久存储器中的所有装备软件，直接以二进制方式将所需调整参数修改为调整后值，在二进制修改装备软件时解析LMF或ELF格式。
本发明还提供一种实现上述方法的QNX操作系统通用无源码软件参数调整系统，该系统包括：
内核驻留模块，用于突破ring3进程间访问权限，通过内核处获取的各地址，并读取其中内容；
终端显示模块，用于将所述读取的内容进行数据加工处理后呈现给用户；
参数调整辅助模块，用于将终端显示模块各状态及各数据自动计算出所需调整的参数项和参数值，并传入内核驻留模块中。
此外，本发明还提供上述系统的实现方法，该实现方法包括：
通过反汇编、反编译、二进制比对分析获得装备软件各算法、参数所代表的意义及物理地址；
通过算法仿真，得出在环境变化时装备软件算法、参数的适应性，给出需要调整的参数项；
结合QNX操作系统特性，设计其系统下普通进行注入内核的方式，研制内核驻留模块；
研制用于对装备软件内部数据进行解码和呈现的终端显示模块；
根据装备软件算法和意义，结合装备特性，设计参数调整算法，研制参数调整辅助模块；
配置内核驻留模块需获取的算法和参数项，使其功能在装备软件运行时获取并输出。
本发明QNX操作系统通用无源码软件参数调整方法通过增加一个驻留第三方服务程序注入内核，直接获取ring3权限下的所有程序内部各种数据，通过FLEET或QNET网络输出，同时对QNX操作系统下LMF和ELF文件格式进行解析，进行二进制级的参数调整。数据获取过程仅通过QNX内核本身执行，不对软件进行任何修改，也不对其执行过程进行任何干扰。参数调整过程符合LMF或ELF文件格式，修改后软件可确保运行正常。能够满足在无源码、无技术资料前提下，QNX操作系统装备软件的参数调整工作。
本QNX操作系统通用无源码软件参数调整方法适用范围广，能够解决无源码、无技术资料情况下对运行在QNX操作系统的装备软件参数调整问题。同时，能够避免因数据获取过程中对软件自身影响而获取到瑕疵数据或影响装备运行的情况，修改过程符合QNX操作系统对可执行程序文件的相关规范，避免修改后程序运行错误。
附图说明
图1为本发明QNX操作系统通用无源码软件参数调整系统的结构框图。
图2为本发明QNX操作系统通用无源码软件参数调整系统
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，本发明QNX操作系统通用无源码软件参数调整系统包括内核驻留程序、终端显示软件和参数调整辅助软件。
上述QNX操作系统通用无源码软件参数调整系统的实现过程如下：
S1、采用逆向工程方法，通过反汇编、反编译、二进制比对分析获得装备软件各算法、参数所代表的意义及物理地址。
S2、通过算法仿真，得出在环境变化时装备软件算法、参数的适应性，即仿真计算得出不同环境下的算法和参数最优值，从而得到需要调整的参数项。
S3、结合QNX操作系统特性，设计其系统下普通进行注入内核的方式，研制内核驻留程序；所研制的内核驻留程序用于突破ring3权限下进程间任意数据访问限制，预留数据获取接口配置项，用以加入装备软件各算法、参数物理地址，将数据通过FLEET或QNX网络输出，以及接收修改参数项及修改值。
S4、研制终端显示软件，终端显示软件用于对装备软件内部数据进行解码和呈现；
S5、根据装备软件算法和意义，结合装备特性，设计参数调整算法，研制参数调整辅助软件；参数调整辅助软件用于将终端显示模块各状态及各数据自动计算出所需调整的参数项和参数值，并通过FLEET或QNX网络传入内核驻留程序中。
S6、配置内核驻留程序需获取的算法和参数项，使其功能在装备软件运行时获取并输出。
S7、通过以太网接入装备，执行内核驻留程序、终端显示软件和参数调整辅助软件，由操作人员触发装备相关功能，自动记录相关数据，解算相关参数所需调整值，并对其进行调整，从而得到本发明QNX操作系统通用无源码软件参数调整系统所需的内核驻留程序、终端显示软件和参数调整辅助软件。
如图2所示，以大型船的操舵系统为例，说明通过上述系统实现QNX操作系统通用无源码软件参数调整方法，主要步骤包括：
步骤1：操舵系统软件运行时其内部算法输入输出、参数的地址在QNX内核处被获取。
步骤2：内核驻留程序突破ring3进程间访问权限，通过内核处获取的各地址，并读取其中涉及舵装置与操舵控制设备性能参数等内容。
步骤3：所述读取的表征舵装置与操舵控制设备性能特性参数等内容，经过显示终端软件将数据加工处理后呈现给用户。
步骤4：用户根据终端显示软件呈现舵装置与操舵控制设备特性相关参数，对装备所需功能进行触发操作和反馈，再次由装备软件进行相关功能的解算，并由内核驻留模块再次获取舵装置与操舵控制设备特性参数后呈现在终端显示软件上；
步骤5：参数调整辅助软件自动计算出所需调整的舵装置与操舵控制设备特性参数项和参数值，并传入内核驻留程序中；
步骤6：内核驻留程序直接读写永久存储器中的舵装置与操舵控制设备特性参数文件，以二进制方式将所需调整参数修改为调整后值，在二进制修改装备软件时解析LMF或ELF格式。

Claims (6)

1.一种QNX操作系统通用无源码软件参数调整方法，其特征在于，包括：
步骤1：装备软件运行时其内部算法输入输出、参数的地址在QNX内核处被获取；
步骤2：内核驻留模块突破ring3进程间访问权限，通过内核处获取的各地址读取其中内容；
步骤3：所述读取的内容经过显示终端模块将数据加工处理后呈现给用户；
步骤4：用户根据终端显示模块呈现相关数据，对装备所需功能进行触发操作和反馈，再次由装备软件进行相关功能的解算，并由内核驻留模块再次获取装备软件数据后呈现在终端显示模块上；
步骤5：参数调整辅助模块由终端显示模块所显示的各状态及各数据自动计算出所需调整的参数项和参数值，并传入内核驻留模块中；
步骤6：内核驻留模块直接读写永久存储器中的所有装备软件，直接以二进制方式将所需调整参数修改为调整后值，在二进制修改装备软件时解析LMF或ELF格式。
2.根据权利要求1所述QNX操作系统通用无源码软件参数调整方法，其特征在于：所述内核驻留模块读取的内容通过FLEET或QNET网络传送给终端显示模块。
3.根据权利要求2所述QNX操作系统通用无源码软件参数调整方法，其特征在于：所述参数调整辅助模块计算出所需调整的参数项和参数值由FLEET网络或QNET网络传入内核驻留模块中。
4.一种QNX操作系统通用无源码软件参数调整系统的实现方法，所述系统包括：
内核驻留模块，用于突破ring3进程间访问权限，通过内核处获取的各地址，并读取其中内容；
终端显示模块，用于将所述读取的内容进行数据加工处理后呈现给用户；
参数调整辅助模块，用于将终端显示模块各状态及各数据自动计算出所需调整的参数项和参数值，并传入内核驻留模块中；
其特征在于，所述实现方法包括：
通过反汇编、反编译、二进制比对分析获得装备软件各算法、参数所代表的意义及物理地址；
通过算法仿真，得出在环境变化时装备软件算法、参数的适应性，给出需要调整的参数项；
结合QNX操作系统特性，设计其系统下普通进行注入内核的方式，研制内核驻留模块；
研制用于对装备软件内部数据进行解码和呈现的终端显示模块；
根据装备软件算法和意义，结合装备特性，设计参数调整算法，研制参数调整辅助模块；
配置内核驻留模块需获取的算法和参数项，使其功能在装备软件运行时获取并输出。
5.根据权利要求4所述QNX操作系统通用无源码软件参数调整系统的实现方法，其特征在于：通过以太网接入装备，执行内核驻留模块、终端显示模块和参数调整辅助模块，由操作人员触发装备相关功能，自动记录相关数据，解算相关参数所需调整值，并对其进行调整。
6.根据权利要求4或5所述QNX操作系统通用无源码软件参数调整系统的实现方法，其特征在于：所述内核驻留模块用于突破ring3权限下进程间任意数据访问限制，预留数据获取接口配置项，用以加入装备软件各算法、参数物理地址，将数据通过FLEET或QNX网络输出，以及接收修改参数项及修改值；所述参数调整辅助模块包括对所关注的参数进行解析，结合装备特性给出需调整参数项和调整值，同时具备通过FLEET网络传入内核驻留模块功能。
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