[發(fā)明專利]基于MIPS架構(gòu)和vxworks系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)熱補(bǔ)丁長(zhǎng)跳轉(zhuǎn)的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510617430.2
• 申請(qǐng)日: 2015-09-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105138341A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李智榮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海斐訊數(shù)據(jù)通信技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G06F9/44
• 分類號(hào): G06F9/44
• 代理公司: 上海碩力知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31251
• 代理人: 郭桂峰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種通信技術(shù)領(lǐng)域的熱補(bǔ)丁實(shí)現(xiàn)方法，具體涉及一種基于MIPS架構(gòu)和vxworks系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)熱補(bǔ)丁長(zhǎng)跳轉(zhuǎn)的方法。

背景技術(shù)

熱補(bǔ)丁是在不重啟設(shè)備的情況下，對(duì)設(shè)備當(dāng)前軟件版本的錯(cuò)誤進(jìn)行修復(fù)的一種解決方案。熱補(bǔ)丁的主要原理是將被補(bǔ)丁函數(shù)的入口指令修改為跳轉(zhuǎn)指令，跳轉(zhuǎn)指令跳轉(zhuǎn)到補(bǔ)丁函數(shù)執(zhí)行。如圖1所示，修改ip_rcv(被補(bǔ)丁函數(shù))的入口指令為j指令(MIPS匯編跳轉(zhuǎn)指令，跳轉(zhuǎn)到補(bǔ)丁函數(shù)fos_patch_ip_rcv執(zhí)行)。這樣CPU執(zhí)行到ip_rcv函數(shù)時(shí)會(huì)立即跳轉(zhuǎn)到fos_patch_ip_rcv函數(shù)執(zhí)行，這樣便可以在補(bǔ)丁函數(shù)(fos_patch_ip_rcv)修復(fù)ip_rcv函數(shù)中存在的錯(cuò)誤。

32位CPU單條跳轉(zhuǎn)指令的跳轉(zhuǎn)距離限制是熱補(bǔ)丁必須解決的一個(gè)問(wèn)題。如圖1所示，被補(bǔ)丁函數(shù)(ip_rcv)跳轉(zhuǎn)到補(bǔ)丁函數(shù)(fos_patch_ip_rcv)的距離如果大于跳轉(zhuǎn)指令的跳轉(zhuǎn)距離(如MIPSCPU的j指令，跳轉(zhuǎn)范圍最大是256M)，CPU就無(wú)法完成跳轉(zhuǎn)功能。

目前針對(duì)熱補(bǔ)丁長(zhǎng)跳轉(zhuǎn)問(wèn)題，目前常見(jiàn)解決方法有如下幾種：1)通過(guò)修改鏈接器的鏈接腳本，確保被補(bǔ)丁函數(shù)到補(bǔ)丁函數(shù)的跳轉(zhuǎn)距離在跳轉(zhuǎn)指令的跳轉(zhuǎn)范圍內(nèi)。這種方法僅適用代碼段比較小的程序，且具體實(shí)現(xiàn)復(fù)雜；2)使用編譯器的-mlongcall選項(xiàng)，生成64位長(zhǎng)指令。這種方案需要編譯器的支持，而且生成的程序文件比較大，在flash資源緊缺嵌入式系統(tǒng)中使用可能性較小；3)通過(guò)增加中間小函數(shù)。被補(bǔ)丁函數(shù)先跳轉(zhuǎn)到中間小函數(shù)，然后跳轉(zhuǎn)到補(bǔ)丁函數(shù)。這種方法需要對(duì)中間小函數(shù)在程序空間中的位置進(jìn)行規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容：

為了克服上述背景技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種基于MIPS架構(gòu)和vxworks系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)熱補(bǔ)丁長(zhǎng)跳轉(zhuǎn)的方法。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的所采用的技術(shù)方案為：

一種基于MIPS架構(gòu)和vxworks系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)熱補(bǔ)丁長(zhǎng)跳轉(zhuǎn)的方法，將補(bǔ)丁函數(shù)絕對(duì)地址的高位值加載到寄存器的高位，將絕對(duì)地址的低位值加載到寄存器的低位，將被補(bǔ)丁函數(shù)的入口指令修改為跳轉(zhuǎn)至寄存器。

較佳地，將被補(bǔ)丁函數(shù)的入口指令修改為跳轉(zhuǎn)至寄存器之前，檢查確保被補(bǔ)丁函數(shù)的入口指令安全可修改。

較佳地，確保被補(bǔ)丁函數(shù)的入口指令安全可修改的具體方法為：遍歷系統(tǒng)全部任務(wù)，檢查每個(gè)任務(wù)的下一條待執(zhí)行指令地址是否為被補(bǔ)丁函數(shù)的入口指令的地址，若否，則表示安全可修改，若是，則表示不可修改。

較佳地，確保將被補(bǔ)丁函數(shù)的入口指令修改為跳轉(zhuǎn)至寄存器的動(dòng)作以原子方式完成，該修改過(guò)程不被搶占。

較佳地，確保將被補(bǔ)丁函數(shù)的入口指令修改為跳轉(zhuǎn)至寄存器的動(dòng)作以原子方式完成的具體方法為：修改前設(shè)置關(guān)中斷函數(shù)，修改后設(shè)置開(kāi)中斷函數(shù)。

較佳地，補(bǔ)丁函數(shù)絕對(duì)地址為32位，將補(bǔ)丁函數(shù)絕對(duì)地址的高16位值加載到寄存器的高16位，將補(bǔ)丁函數(shù)絕對(duì)地址的低16位值加載到寄存器的低16位。

較佳地，用lui指令將補(bǔ)丁函數(shù)絕對(duì)地址的高16位值加載到寄存器的高16位，用ori指令將補(bǔ)丁函數(shù)絕對(duì)地址的低16位值加載到寄存器的低16位。

較佳地，將被補(bǔ)丁函數(shù)的入口指令修改為jrt0，即跳轉(zhuǎn)至t0寄存器。

本發(fā)明的有益效果在于：通過(guò)三條指令實(shí)現(xiàn)在4G程序空間范圍內(nèi)任意地址跳轉(zhuǎn)，通過(guò)修改指令前的遍歷檢查操作確保系統(tǒng)中其他任務(wù)不因熱補(bǔ)丁激活而被終端掛起，通過(guò)修改函數(shù)前后設(shè)置的關(guān)中斷和開(kāi)中斷操作確保修改過(guò)程不被搶占。本發(fā)明方法不依賴編譯器支持特殊選項(xiàng)(如-mlongcall選項(xiàng))，不需要增加中間跳轉(zhuǎn)函數(shù)，跳轉(zhuǎn)距離可以達(dá)到4G程序?qū)ぶ房臻g范圍，且實(shí)現(xiàn)原理簡(jiǎn)單。

附圖說(shuō)明

圖1為熱補(bǔ)丁實(shí)現(xiàn)方法示意圖；

圖2為未設(shè)置本發(fā)明實(shí)施例2中所述確保系統(tǒng)中沒(méi)有任務(wù)在執(zhí)行被補(bǔ)丁函數(shù)的步驟時(shí)，被補(bǔ)丁函數(shù)在存儲(chǔ)器中的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)圖；

圖3為未設(shè)置本發(fā)明實(shí)施例2中所述確保系統(tǒng)中沒(méi)有任務(wù)在執(zhí)行被補(bǔ)丁函數(shù)的步驟，且補(bǔ)丁函數(shù)被激活后被補(bǔ)丁函數(shù)在存儲(chǔ)器中的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例2的流程圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例3的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。

實(shí)施例1，一種基于MIPS架構(gòu)和vxworks系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)熱補(bǔ)丁長(zhǎng)跳轉(zhuǎn)的方法，包括以下步驟：

步驟S11，將補(bǔ)丁函數(shù)絕對(duì)地址的高位值加載到寄存器的高位，將絕對(duì)地址的低位值加載到寄存器的低位；