[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于微小衛(wèi)星系統(tǒng)的局部代碼更新方法及其系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210362798.5
• 申請(qǐng)日: 2012-09-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102880494A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李紅;楊國(guó)青;陳浩杰;程士慶;李坤;吳朝暉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06F9/445
• 分類(lèi)號(hào): G06F9/445;G06F12/02
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于微小衛(wèi)星系統(tǒng)的局部代碼更新方法及其系統(tǒng)。

背景技術(shù)

由于外太空的惡劣環(huán)境，微小衛(wèi)星系統(tǒng)中的存儲(chǔ)器件有可能會(huì)受損壞，從而會(huì)導(dǎo)致部分程序無(wú)法正常運(yùn)行，這種情況下，如果不更新這些程序就有可能導(dǎo)致整個(gè)衛(wèi)星無(wú)法正常運(yùn)行，嚴(yán)重的可能導(dǎo)致整顆衛(wèi)星報(bào)廢。

軟件在軌更新是衛(wèi)星在軌運(yùn)行過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)任務(wù)軟件錯(cuò)誤或漏洞后，以對(duì)其規(guī)避的軟件新版本替換原始版本的補(bǔ)救措施。故軟件在軌更新不僅是衛(wèi)星系統(tǒng)的客觀要求之一，也是微小衛(wèi)星綜合電子技術(shù)的必然演進(jìn)方向。

目前，國(guó)內(nèi)外很多衛(wèi)星型號(hào)的星載計(jì)算機(jī)軟件在軌更新的對(duì)象顆粒度較粗，如軟件整體或分系統(tǒng)軟件配置項(xiàng)。在目前的衛(wèi)星系統(tǒng)代碼的更新，需要借助于系統(tǒng)的bootloader程序重新燒寫(xiě)全部的系統(tǒng)映象，上電重新啟動(dòng)程序，從而完成一次代碼的更新。該做法的優(yōu)點(diǎn)是：首先，更新操作簡(jiǎn)單易行。這種做法不需要在原有任務(wù)軟件的基礎(chǔ)上引入復(fù)雜的動(dòng)態(tài)更新程序支持在軌更新；其次，更新的過(guò)程對(duì)系統(tǒng)的額外開(kāi)銷(xiāo)小。

雖然，這種方法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，易于操作，但是這種方法有如下缺點(diǎn)：

首先，更新速度慢，成功率低；每次進(jìn)行軟件在軌更新均須向星上注入軟件整體或整個(gè)配置項(xiàng)。尤其是在有效更新的代碼只占更新軟件或配置項(xiàng)的一小部分時(shí)，但是仍需要更新全部的應(yīng)用程序或者配置項(xiàng)，在星地鏈路通信速度低的，誤碼率較高的情況下，更新的速度慢，成功率低。

其次，浪費(fèi)星地間鏈路的資源；由于星地間通信的有效速度較低，星地間的通信資源有限，在有效更新代碼占更新軟件或配置項(xiàng)的比例極小時(shí)，嚴(yán)重的浪費(fèi)和占用星地資源，影響到其他模塊對(duì)星地通信的使用。

再次，更新導(dǎo)致程序運(yùn)行的中斷；由于代碼更新借助于bootloader程序，需要通過(guò)重新燒寫(xiě)并再次上電重啟系統(tǒng)，系統(tǒng)運(yùn)行不可避免的需要中斷。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供了一種用于微小衛(wèi)星系統(tǒng)的局部代碼更新方法，在更新過(guò)程中能夠保證其余程序正常運(yùn)行，且更新速度快。

一種用于微小衛(wèi)星系統(tǒng)的局部代碼更新方法，包括如下過(guò)程：

(1)在微小衛(wèi)星系統(tǒng)中構(gòu)建模塊調(diào)用表，所述的模塊調(diào)用表存儲(chǔ)有每個(gè)模塊在系統(tǒng)內(nèi)存中的區(qū)域地址；

(2)獲取微小衛(wèi)星系統(tǒng)中故障模塊的ID，從本地找出與該ID對(duì)應(yīng)的模塊，并將該模塊的代碼編譯成可執(zhí)行文件；

(3)將所述的可執(zhí)行文件上傳至微小衛(wèi)星系統(tǒng)中；根據(jù)可執(zhí)行文件中的加載地址信息將可執(zhí)行文件加載至系統(tǒng)內(nèi)存中相應(yīng)的空閑區(qū)域；

(4)根據(jù)可執(zhí)行文件在內(nèi)存中的區(qū)域地址，更新模塊調(diào)用表中故障模塊的區(qū)域地址。

所述的步驟(2)中，將模塊的代碼編譯成可執(zhí)行文件的過(guò)程為：首先，在本地的系統(tǒng)源代碼工程目錄中的CMD文件內(nèi)新定義一塊內(nèi)存區(qū)域；然后，根據(jù)新定義內(nèi)存區(qū)域的地址，更新模塊的加載地址信息；最后，將更新后的模塊編譯成可執(zhí)行文件。

優(yōu)選地，所述的步驟(4)中，當(dāng)模塊調(diào)用表更新完成后，將所述的模塊調(diào)用表和可執(zhí)行文件保存至系統(tǒng)的Flash存儲(chǔ)器中；能夠保證微小衛(wèi)星系統(tǒng)意外重啟情況下，仍能執(zhí)行更新后的模塊。

一種用于微小衛(wèi)星系統(tǒng)的局部代碼更新系統(tǒng)，包括：

調(diào)用表構(gòu)建單元，用于根據(jù)每個(gè)模塊在微小衛(wèi)星系統(tǒng)內(nèi)存中的區(qū)域地址，構(gòu)建模塊調(diào)用表；

接收單元，用于接收獲取微小衛(wèi)星系統(tǒng)中故障模塊的ID；

查找編譯單元，用于從本地找出與所述的ID對(duì)應(yīng)的模塊，并將該模塊的代碼編譯成可執(zhí)行文件；

上傳單元，用于將所述的可執(zhí)行文件上傳至微小衛(wèi)星系統(tǒng)中；

加載單元，用于根據(jù)可執(zhí)行文件中的加載地址信息將可執(zhí)行文件加載至微小衛(wèi)星系統(tǒng)內(nèi)存中相應(yīng)的空閑區(qū)域；

更新單元，用于根據(jù)可執(zhí)行文件在內(nèi)存中的區(qū)域地址，更新所述的模塊調(diào)用表中故障模塊的區(qū)域地址。

本發(fā)明通過(guò)構(gòu)建模塊調(diào)用表采用局部更新的方式，有效的解決了現(xiàn)有技術(shù)更新速度慢的問(wèn)題，由于大大減少了上傳文件的大小，故極大的提高了星地間鏈路資源的利用率，同時(shí)能夠保證其余程序正常運(yùn)行。

附圖說(shuō)明

圖1為微小衛(wèi)星系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為模塊調(diào)用表與系統(tǒng)內(nèi)存區(qū)的映射示意圖。

圖3為模塊存儲(chǔ)表與內(nèi)存區(qū)以及存儲(chǔ)區(qū)的映射示意圖。

圖4為本發(fā)明更新方法的步驟流程圖。

具體實(shí)施方式

為了更為具體地描述本發(fā)明，下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。