KR101262668B1 - 임베디드 시스템의 동적 바인딩 구조를 이용한 갱신 장치및 방법 - Google Patents

임베디드 시스템의 동적 바인딩 구조를 이용한 갱신 장치및 방법 Download PDF

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Abstract

코드 데이터들을 저장하는 코드영역과, 갱신 가능성이 높은 기능블록들을 분리하여 저장하는 갱신코드영역과, 갱신코드 영역의 링크 정보를 저장하는 룩업테이블들을 구비하는 임베디드 시스템의 기능 갱신 방법이, 갱신 필요시 대응되는 기능블록을 결정하는 과정과, 기능블록을 다운로드하여 갱신 코드영역에 저장하는 과정과, 갱신코드영역에 저장되는 기능블록의 바인딩 정보를 변경하는 과정과, 런 타임시 룩업테이블을 참조하여 갱신된 기능블록을 바인딩하여 처리하는 과정으로 이루어진다.
임베디드, 소프트웨어 갱신, 기능 갱신

Description

임베디드 시스템의 동적 바인딩 구조를 이용한 갱신 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR UPGRADING SOFTWARE BY RUN-TIME DYNAMIC BINDING FOR EMBEDDED SYSTEM}
도 1은 종래의 임베디드 시스템의 메모리 구조를 도시하는 도면
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 임베디드 시스템의 구조를 도시하는 도면
도 3은 본 발명의 실시에에 따른 임베디드 시스템의 메모리 구조를 도시하는 도면
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 임베디드 시스템의 소프트웨어를 갱신하는 절차를 도시하는 흐름도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 임베디드 시스템을 채용하는 휴대단말기의 구성을 도시하는 도면
본 발명은 임베디드 시스템의 성능 개선 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 동적 바인딩 구조를 이용하여 성능을 갱신시킬 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 휴대 단말기 등과 같은 소형 임베디드 시스템(embedded system)의 소프트웨어(software)는 메모리의 제약에 의해 소프트웨어가 최적화되며, 메모리의 낭비를 줄이기 위하여 링크(link) 단계에서 스테틱(static)하게 모듈들의 어드레스를 고정(fix)시켜 변경이 불가능하게 된다. 도 1은 종래의 임베디드 시스템에서 기능 블록(function block)들의 어드레스는 고정시켜 운용하는 메모리의 구조를 도시하는 도면이다. 상기 도 1과 같은 메모리의 구조를 가지는 임베디드 시스템의 소프트웨어를 변경하는 경우, 소프트웨어를 케이블을 통해 다운로드하거나 네트워크를 통해 다운로드하거나 간에 다운로드 시간의 손해를 보고 있다. 호스트 컴퓨터에 케이블을 연결하여 갱신하고자 하는 소프트웨어를 다운로드하는 것은 큰 문제가 되지 않을 수 있으나, 무선(air interface, radio path)이나 유선 상의 네트워크를 통하는 원격 다운로드인 경우에문제가 있다. 이는 다운로드하여야 하는 정보 전송량이 많아 무선 또는 유선 네트워크를 통해 상기 소르트웨어를 다운로드하는 것은 현실적으로 불가능하다.
또한 상기 소프트웨어 갱신을 위하여, 이전 소프트웨어와의 차이(difference)를 전송하고, 임베디드 시스템은 수신되는 상기 차이 정보를 이용하여 소프트웨어를 갱신하려는 시도와 노력이 있었다. 그러나 메모리 제약이 많은 임베디드 시스템의 소프트웨어는 이런 최소한의 변경에 의해 대부분의 심볼(symbol address)가 예전의 어드레스와 달라지게 된다. 따라서 상기와 같은 소프트웨어 갱 신 방법도 임베디드 시스템에서는 차이 정보와 전체 소프트웨어 정보와의 큰 차이가 발생되지 않아 현실적인 갱신 방법이라고 볼 수 없다.
또한 상기 차이 정보량을 최소화하기 위해 소프트웨어를 블록으로 나누어 관리하게 되면, 메모리의 낭비가 발생되며, 수정으로 인한 고정 어드레스의 변경 또한 불가피하게 발생될 수 있다.
상기한 바와 같이, 문선을 통해 전체 전송은 네트워크 사용로드가 커지므로 요금 부과에 대한 부담 및 리소스(resource)의 과다 사용으로 인한 통신 품질 저하를 피할 수 없다. 또한 낮은 데이터 전송률로 인한 비 효율적인 전송이 되므로 상용화하기 어렵다. 이와 같이 방대한 데이터 전송량을 줄이기 위해 데이터의 차이 만을 전송하는 경우에도, 대부분의 임베디드 시스템이 한두 바이트의 변경만으로도 전체 어드레스가 변경되며, 이로인해 전체를 업그레이드하는 것과 크게 차이가 발생되지 않는다.
따라서 본 발명의 목적은 임베디드 시스템에서 기능을 갱신하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 프로텍트 코드와 갱신 가능성이 높은 코드들을 각각 분리하여 저장하고, 갱신필요시 상기 갱신코드를 저장하는 영역에 갱신된 코드들을 다운로드하여 갱신할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 프로텍트 코드와 갱신 가능성이 높은 코드들을 각 각 분리하여 저장하고, 갱신필요시 상기 갱신코드 및 이에 따른 코드맵 정보를 저장하고, 런타임시 상기 코드맵 정보에 따라 상기 갱신된 코드를 바인딩하여 기능을 수행할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
따라서 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따르면, 임베디드 시스템이 코드 데이터들을 저장하는 코드영역과, 갱신 가능성이 높은 기능블록들을 분리하여 저장하는 갱신코드영역과, 상기 갱신코드 영역의 링크 정보를 저장하는 룩업테이블들로 구성되는 메모리를 구비하며, 임베디드 시스템의 기능 갱신 방법이, 갱신 필요시 대응되는 기능블록을 결정하는 과정과, 상기 기능블록을 다운로드하여 상기 갱신 코드영역에 저장하는 과정과, 상기 갱신코드영역에 저장되는 기능블록의 바인딩 정보를 변경하는 과정과, 런 타임시 상기 룩업테이블을 참조하여 상기 갱신된 기능블록을 바인딩하여 처리하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 임베디드 시스템의 기능 갱신 장치가, 프로텍트된 기능 블록들을 저정하는 프로텍트코드영역과, 갱신이 필요한 기능블록들이 저장되는 갱신코드영역과, 상기 기능블록들의 링크 정보를 저장하는 룩업테이블들을 포함하는 메모리와, 상기 프로텍트 코드 영역의 데이터를 처리하는 정상기능수행부와, 상기 메모리의 갱신코드 영역 및 룩업테이블을 관리하는 코드관리부와, 상기 임베디드 시스템의 갱신 필요시 대응되는 기능블록을 결정하고, 상기 결정된 기능블록의 데이터를 다운로드하여 상기 메모리의 코드영역에 저장하는 동시에 상기 룩업테이블을 변경하는 갱신관리부와, 런 타임시 상기 룩업테이블을 참조하여 상기 갱신된 기능블록을 바인딩하여 처리하는 바인딩 관리부 를 구비하는 갱신기능수행부로 구성된 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예들의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 동일한 구성들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음을 유의하여야 한다.
이하 본 발명의 실시예에서 설명되는 "기능"이라는 용어는 임베디드 시스템의 기능으로써, 소프트웨어에 의해 수행될 수 있는 기능들을 의미한다. 이하의 설명에서 상기 "기능 갱신"은 소프트웨어 갱신과 혼용되어 사용될 것이며, 이들 두 용어는 동일한 의미로 사용될 것이다.
본 발명은 임베디드 시스템에서 기존의 기능들에 대한 문제가 발생되거나 또는 기능 향상을 위한 임베디드 시스템의 기능을 갱신하는 경우, 기능 갱신을 위한 정보량을 최소화하여 다운로드 기능을 수행하고, 또한 다운로드되는 정보를 갱신한 후 이 기능을 임베디드 시스템에서 동적으로 결합하여 신속하게 기능을 갱신할 수 있게 한다.
이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 임베디드 시스템의 구성을 도시하는 도면으로, 임베디드 시스템의 기능을 개선하는 구성 이외의 다른 구성들은 생략된 상태이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따라 임베디드 시스템의 기능을 갱신하는 절차를 도시하는 흐름도이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따라 기능 갱신을 가변적으로 수 행할 수 있는 메모리의 구조를 도시하는 도면이다.
먼저 상기 도 4를 참조하면, 본 발명의 메모리 구조는 프로텍트된 코드들을 저장하는 프로텍트 코드영역(protected code area)211, 갱신코드의 링크 정보를 구비하는 룩업테이블 등과 같이 갱신된 코드 맵 정보 등을 저장하는 영역(updated code map information area)213, 개발단계에서 미리 분리된 코드들로써, 소스코드 컴파일 후 링크 단계에서 스태틱 링크가 이루어지지 않도록 분리되는 코드들 및 이런 코드들의 갱신된 코드들을 저장하는 영역(updated code area)215, 파일 시스템(file system) 등과 같이 임베디드 시스템의 정보를 저장하는 영역217 등으로 구성된다. 그리고 갱신코드 영역215는 221-223 등과 같이 다수의 기능블럭들을 저장한다.
상기 도 2를 참조하면, 기능수행부(normal function unit)110은 상기 도 3의 프로텍트 코드 및 갱신 코드들을 이용하여 임베디드 시스템에 설정된 각 종 기능들을 수행한다. 코드관리부120, 바인딩관리부130 및 갱신관리부140은 상기 기능블록의 갱신필요시 해당 기능블록의 정보를 다운로딩하여 갱신저장하고, 해당하는 룩업테이블의 코드맵 정보를 갱신하며, 런타임시 룩업테이블 정보에 따라 갱신된 기능블록을 바인딩하여 처리하는 갱신저장부100의 구성을 도시하고 있다. 상기 구성을 살펴보면, 코드관리부(code management unit)110은 기록 가능한 코드 영역 및 동적 바인딩에 필요한 룩업테이블(look-up table)을 관리한다. 바인딩결합부(run-time binding management unit)130은 기능 갱신 여부에 따라 새로운 연결(linking) 또는 리부팅(rebooting) 등을 수행한다. 갱신관리부140은 임베디드 시스템의 새로운 기 능의 갱신 여부를 결정하며, 갱신을 위해 해당하는 기능블럭의 갱신을 결정한다.
상기 도 3을 도 2 및 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 임베디드 시스템의 기능 갱신 절차를 살펴보면, 본 발명은 임베디드 시스템의 효율적인 소프트웨어 갱신을 위한 것으로, 충분한 검증이 이루어지 않은 수정 가능성이 있는 소프트웨어 요소(software component)들은 개발단계에서 미리 분리한다. 그리고 상기 소프트웨어의 소스 코드를 컴파일(source code compiled)한 후, 링크 단계에서 스테틱 링킹(statice linking)이 이루어지지 않도록 분리(partition)하여 별도로 관리한다. 이는 다음에 소프트웨어 갱신시 동적 바인딩에 의해 링킹이 이루어질 수 있도록 하기 위함이다. 그리고 상기와 같은 코드들은 도 4의 갱신코드 영역215에 기능블록(funcion block)으로 저장된다.
임베디드 시스템은 340단계에서 도 4와 같은 메모리를 참조하여 정상 동작을 수행한다. 상기 정상 동작 상태에서 상기 임베디드 시스템은 기능 블록221-22N의 해당하는 정보들에 따라 설정된 기능들을 정상적으로 수행하게 된다.
상기와 같은 정상 동작 상태에서 상기 임베디드 시스템을 사용자(end user)가 사용할 수 있는 단계에서 특정한 기능에 문제가 발생되는 경우, 해당 기능의 소프트웨어 갱신이 불가피해진다. 이런 경우 상기 소프트웨어의 갱신을 위해 임베디드 시스템은 케이블 인터페이스를 통해 (cable interface) 근거리에서 소프트웨어 갱신을 할 수 있으며, 또한 무선인터페이스(air interface, radio path)등을 통해 원격으로 소프트웨어 갱신 기능을 수행할 수 있다.
따라서 상기 340단계의 임베디드 시스템의 정상 동작 상태에서, 갱신 필요시 상기 갱신관리부140은 임베디드 시스템의 갱신 여부를 결정하며, 필요시 상기 코드영역215의 어떤 기능 블록을 갱신할 것인지를 결정하고, 해당하는 갱신 기능 블록의 플래그를 세팅한다. 이때 상기 갱신플래그가 세트되면, 상기 임베디드 시스템은 311단계에서 이를 감지하고, 313단계에서 갱신이 필요한 기능 블록을 결정한 후, 315단계에서 갱신 소프트웨어를 구비하는 호스트(여기서는 무선인터페이스 또는 케이블 인터페이스를 통해 연결될 수 있음)로부터 필요한 갱신 기능 블록을 다운로드한다. 그러면 상기 도 4와 같은 코드영역215에 새로운 기능 블록이 다운로드되어 저장되며, 상기 갱신코드 정보 영역213의 룩업테이블을 변경한다. 이는 변경된 기능블록을 수행하는 시점(run-time)에서 동적 바인딩을 수행할 때 참조하기 위함이다.
상기와 같이 갱신된 기능블록을 처리하므로써, 파일시스템이나 OS(operating system)의 도움 없이 도 2의 바인딩관리부130은 상기 갱신된 기능블록을 링크시키며, 이로인해 갱신된 기능블록에 따라 시스템을 리부팅하거나 바로 정상 동작상태로 진행할 수 있다. 이때 상기 동적 바인딩되어 호출되는 코드 영역213의 기능블록을 갱신하는 경우, 갱신해야 하는 양이 매우 적어지게 되며, 이로인해 다운로드의 속도가 개선되어 무선 인터페이스를 통해 갱신이 가능하게 된다. 또한 이미 검증 완료된 드라이버, 라이브러리(library), 기타 소프트웨어 컴포넌트들을 고정할 수 있으므로써, 변경된 나머지 부분들을 효율적으로 전송할 수 있으며, 이로인해 코드 메모리의 낭비를 최소화할 수 있다.
이후 상기 기능블록을 다운로드하고, 이에 관련된 룩업테이블을 변경한 후, 상기 임베디드 시스템은 340단계에서 정상 동작 상태를 유지한다. 그리고 상기 정상동작 상태에서 상기 갱신된 기능 블록을 수행하는 경우, 상기 임베디드 시스템은 이를 감지하고 330단계에서 상기 룩업테이블을 참조하여 갱신된 기능블록을 구동한다.
도 5는 소형 임베디드 시스템의 예로써, 휴대단말기의 구성을 도시하고 있다.
상기 도 5를 참조하면, 통신부410은 휴대 전화기의 무선 통신 기능을 수행한다. 상기 통신부410은 송신되는 신호의 주파수를 상승변환 및 증폭하는 RF송신기와, 수신되는 신호를 저잡음 증폭하고 주파수를 하강변환하는 RF수신기등을 포함한다. 키입력부420은 숫자 및 문자 정보를 입력하기위한 키들 및 각종 기능들을 설정하기 위한 기능키 들을 구비한다.
제어부400은 휴대단말기의 전반적인 동작을 제어하는 기능을 수행한다. 또한 상기 제어부400은 상기 송신되는 신호를 부호화 및 변조하는 송신기 및 상기 수신되는 신호를 복조 및 복호화하는 수신기 등을 구비하는 데이터처리부를 포함한다. 여기서 상기 데이터처리부는 모뎀(MODEM) 및 코덱(CODEC)으로 구성될 수 있다. 또한 상기 제어부400은 상기도 2와 같은 구성을 구비하여 본 발명의 실시예에 따라 기능블록의 갱신을 동적 바인딩을 응용하여 구현한다.
메모리430은 프로그램 메모리 및 데이터 메모리들로 구성될 수 있다. 상기 프로그램 메모리는 상기 휴대 전화기의 동작 프로그램 및 본 발명의 실시예에 따른 미확인 이벤트 처리 프로그램들을 저장한다. 상기 데이터메모리는 상기 프로그램 수행 중에 발생되는 데이터를 저장한다. 또한 상기 데이터메모리는 각 항목들의 이벤트를 저장하는 메모리 및 상기 미확인 이벤트들의 목록을 통합 저장하는 메모리들을 구비한다. 또한 상기 메모리420의 구조는 도 4와 같이 수정 가능한 코드 영역으로 분리되고 또한 룩업테이블을 구비한다.
표시부440은 상기 제어부400의 제어하에 휴대단말기의 상태를 표시한다. 여기서 상기 표시부440은 LCD를 사용할 수 있으며, 이런 경우 상기 표시부440은 LCD제어부(LCD controller), 표시데이터를 저장할 수 있는 메모리 및 LCD표시소자 등을 구비할 수 있다.
통신인터페이스부450은 상기 휴대단말기를 외부 통신장치와 연결하는 기능을 수행한다. 여기서 상기 RF통신부410 및 통신인터페이스부450은 상기 제어부400의 상기 휴대단말기에서 갱신되는 기능블록의 스프트웨어를 다운로드하는 인터페이스로 사용될 수 있다.
상기 도 5를 참조하면, 상기 메모리430은 도 4에 도시된 바와 같이 각 기능블록들을 저장하는 갱신코드영역215에 각 기능블록들을 분리하여 저장하고, 이들 기능블록의 링크 정보는 룩업테이블213에서 관리할 수 있도록 한다.
상기와 같은 상태에서 소프트웨어의 갱신이 필요하면, 상기 제어부400의 갱신관리부140이 해당 기능블록의 업그레이드 여부를 결정하고, 업그레이드를 수행하기 위해 상기 갱신코드영역215에서 갱신할 기능블록을 결정한다. 이후 상기 제어부400은 상기 RF통신부410 또는 통신인터페이스부450을 제어하여 갱신하여야 할 기능블록을 상기 메모리430의 갱신코드 영역215의 해당하는 기능블록에 다운로드한 후, 상기 룩업테이블213의 정보를 이에 맞게 변경한다. 그리고 상기 제어부400의 코드관리부120은 기록 가능한 코드 영역215 및 동적 바인딩에 필요한 룩업테이블을 관리한다. 이후 런 타임시, 상기 제어부400의 바인딩관리부130은 상기 메모리430의 룩업테이블213을 참조하여 갱신된 기능블록을 바인딩하여 처리한다. 즉, 갱신된 기능블록을 처리하는 경우, 파일시스템이나 OS의 도움없이 상기 제어부40의 바인딩관리부130이 링크가 이루어져 갱신된 기능 블록에 따라서 시스템을 재부팅하거나 또는 정상 동작 상태를 유지한다.
상기한 바와 같이, 임베디드 시스템에서 동적 바인딩되어 호출되는 코드 영역의 기능블록 정보를 작게 다운로드할 수 있으며, 이로인해 다운로드 속도를 개선할 수 있다. 또한 이미 검증된 정보들을 고정시키므로써 변경된 나머지 부분들을 효율적으로 전송할 수 있고, 이로인해 코드 메모리의 효율을 높일 수 있다. 또한 상기 임베디드 시스템의 소프트웨어 갱신을 원격에서 제어할 수 있는 이점이 있다.

Claims (8)

  1. 갱신 가능한적어도 하나의 소프트웨어에 대한 코드를 분리하여 저장하는 갱신 코드 영역을 구비하는 임베디드 시스템의 기능 갱신 방법으로,
    상기 적어도 하나의 소프트웨어 중 갱신하고자 하는 소프트웨어의 갱신 코드를 상기 갱신 코드 영역에 다운로드하는 단계;
    상기 적어도 하나의 소프트웨어에 대한 바인딩 정보를 저장하는 룩업테이블 내에서, 상기 갱신하고자 하는 소프트웨어에 대응하는 상기 바인딩 정보를 갱신하는 단계;
    상기 룩업테이블을 기초로 상기 갱신 코드를 동적으로 바인딩하여 상기 갱신하고자 하는 소프트웨어를 구동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 임베디드 시스템의 기능 갱신방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 다운로드하는 단계는,
    상기 갱신하고자 하는 소프트웨어의 갱신에 필요한 최소화된 갱신 코드를 다운로드하는 단계; 및
    상기 갱신 코드를 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 임베디드 시스템의 기능 갱신방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 다운로드하는 단계는,
    무선인터페이스 및 유선 인터페이스 중 적어도 하나를를 통해 상기 갱신 코드를 다운로드하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 임베디드 시스템의 기능 갱신방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 소프트웨어에 대한 코드는,
    상기 갱신 코드 영역에 기능 블록으로 저장되는 것을 특징으로 하는 상기 임베디드 시스템의 기능 갱신방법.
  5. 임베디드 시스템의 기능 갱신 장치로서,
    외부와 데이터 통신을 수행하는 통신부;
    프로텍트된 코드를 저장하는 프로텍트 코드 영역, 갱신 가능한 적어도 하나의 소프트웨어에 대한 코드를 상기 프로텍트된 코드와 분리하여 저장하는 갱신 코드 영역 및 상기 적어도 하나의 소프트웨어에 대한 바인딩 정보를 저장하는 룩업테이블을 포함하는 메모리; 상기 적어도 하나의 소프트웨어 중 갱신하고자 하는 소프트웨어의 갱신 코드를 상기 갱신 코드 영역에 다운로드하도록 상기 통신부를 제어하고, 상기 룩업테이블 내에서, 상기 갱신하고자 하는 소프트웨어에 대응하는 상기 바인딩 정보를 갱신하고, 상기 룩업테이블을 기초로 상기 갱신 코드를 동적으로 바인딩하여 상기 갱신하고자 하는 소프트웨어를 구동하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 임베디드 시스템의 기능 갱신 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 다운로드 하는 단계는,
    상기 갱신하고자 하는 소프트웨어를 결정하는 단계; 및
    상기 갱신하고자 하는 소프트웨어의 갱신 플래그를 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 임베디드 시스템의 기능 갱신방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 갱신 코드 영역 및 상기 룩업테이블을 관리하는 코드 관리부;
    상기 동적 바인딩 및 시스템 리부팅을 수행하는 바인딩 관리부; 및
    상기 갱신하고자 하는 소프트웨어 및 갱신 여부를 결정하는 갱신 관리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 임베디드 시스템의 기능 갱신 장치.
  8. 제5항에 있어서, 상기 통신부는,
    무선인터페이스 및 유선인터페이스 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 무선인터페이스 및 상기 유선인터페이스 중 적어도 하나를 통하여 상기 갱신 코드를 다운로드하는 것을 특징으로 하는 임베디드 시스템의 기능 갱신 장치.
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KR100543442B1 (ko) 2002-09-06 2006-01-23 삼성전자주식회사 불 휘발성 반도체 메모리 장치의 메모리 블록들의 쓰기방지 영역을 설정하는 장치

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