[發明專利]基于RS編譯碼的操作系統的容錯啟動方法

有效

• 申請號: 201110299587.7
• 申請日: 2011-09-29
• 公開（公告）號: CN102508731A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 辛明瑞;高蘭志
• 申請（專利權）人: 中國航天科技集團公司第五研究院第五一三研究所
• 主分類號: G06F11/10
• 分類號: G06F11/10
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 楊志兵;高燕燕

技術領域

本發明涉及航天計算機程序存儲器的可靠性設計技術領域，具體涉及一種基于RS編譯碼的操作系統容錯啟動方法。

背景技術

當前，航天計算機所采用抗輻射的程序存儲器PROM嚴重依賴進口，而且抗輻射的程序存儲器容量通常比較小。但是，目前航天計算機通常采用操作系統開發模式，操作系統和應用程序占用的程序存儲器過大，單純依靠進口的抗輻射程序存儲器PROM，其容量無法滿足應用要求。

如果采用商用大容量的FLASH或E²PROM存儲操作系統和應用程序代碼，在抗輻射程序存儲器中存儲引導程序引導操作系統和應用程序的啟動，則可能由于FLASH或E²PROM不具備抗輻射性能，從而導致航天計算機啟動失敗。

因此，在航天軟件普遍采用實時操作系統的今天，亟需解決大容量操作系統和應用程序的容錯可靠的存儲和引導問題，從而實現容錯啟動。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種基于RS編譯碼的操作系統容錯啟動方法，能夠解決大容量操作系統和應用程序的容錯可靠的存儲和引導問題，實現容錯啟動。

該方案是這樣實現的：

一種基于RS編譯碼的操作系統容錯啟動方法，該方法包括：預先在航天計算機中設置兩種類型的程序存儲器和一種數據存儲器作為系統內存，包括抗輻射的小容量PROM，商用大容量存儲器——FLASH或E²PROM，以及作為系統內存的SRAM或SDRAM；

預先在PROM中存儲PROM系統參數、PROM搬移軟件和PROM譯碼軟件，其中，PROM搬移軟件存儲在PROM中的CPU上電啟動地址上，PROM譯碼軟件內設RS編譯碼算法和搬移糾錯功能，PROM系統參數記載PROM譯碼軟件在PROM中的存儲地址即搬移地址以及PROM譯碼軟件被搬移到航天計算機內存中的目標地址1；

預先在商用大容量存儲器中存儲操作系統和應用軟件相關的系統參數、操作系統軟件和應用程序；操作系統和應用程序均采用RS編碼存儲，而且均分別獨立存儲至少3份；操作系統軟件開發了RS編譯碼算法和應用程序加載模塊；系統參數記載操作系統軟件和應用程序在商用大容量存儲器中的存儲地址即搬移地址，還記載操作系統搬移到內存中的目標地址2；相對于目標地址1來說，目標地址2為低端地址，目標地址1為高端地址；

操作系統容錯啟動過程包括如下步驟：

步驟1：由于PROM搬移軟件入口地址為CPU的上電啟動地址，航天計算機上電后，CPU首先執行CPU啟動地址上的PROM搬移軟件；

步驟2：PROM搬移軟件讀取記錄在PROM的PROM系統參數，根據PROM系統參數，從PROM讀取PROM譯碼軟件并搬移到內存的目標地址1，然后啟動PROM譯碼軟件的執行；

步驟3：PROM譯碼軟件讀取記錄在商用大容量存儲器的系統參數，根據該系統參數將經過RS編碼存儲在商用大容量存儲器中的操作系統軟件進行RS譯碼并搬移到內存的目標地址2；

步驟4：譯碼搬移完成后，跳轉到操作系統的入口地址，啟動操作系統的引導過程；操作系統啟動后，高端地址同時被回收，作為操作系統內存池的一部分；

步驟5：操作系統讀取記錄在商用大容量存儲器的系統參數，根據該系統參數將經過RS編碼存儲在商用大容量存儲器中的應用程序進行RS譯碼并以文件的形式存儲到在內存區創建的虛擬磁盤″/ram0″中；虛擬磁盤″/ram0″為由操作系統在內存池內動態開辟的一段地址空間，其位置為高端地址和低端地址之間；

操作系統軟件和應用程序的譯碼并搬移均為：先讀取3個備份中的備份1，同時進行RS譯碼并搬移到目標地址，譯碼搬移過程中同時糾正編碼組的錯誤，如果備份1出現RS編碼無法譯碼糾正的錯誤，對備份2進行譯碼和搬移，并將搬移地址切換為指向備份2，以此類推；如果3個備份均不能正確譯碼，則確定啟動故障，跳出本流程；

步驟6：通過運行操作系統中的應用程序加載模塊，將存儲在虛擬磁盤″/ram0″中的應用程序加載到操作系統中，并啟動應用程序任務的執行。

較佳地，所述操作系統為VxWorks操作系統；所述操作系統軟件使用VxWorks操作系統中的兩個組件——內建符號表組件和目標模塊加載組件——將存儲在虛擬磁盤″/ram0″內的應用程序加載到操作系統中。

較佳地，RS編譯碼算法采用RS(239，255)編譯碼算法，在該編碼算法中，編碼塊長度為255字節，碼元長度為239字節，編碼算法的碼距為16。