[發明專利]一種基于同平臺組合編譯的航天器在軌維護注入碼生成方法

有效

• 申請號: 201810148099.8
• 申請日: 2018-02-13
• 公開（公告）號: CN108491197B
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 李振松;董曉剛;黨紀紅;索旭華;杜建偉;劉新彥
• 申請（專利權）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號: G06F8/30
• 分類號: G06F8/30
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 龐靜

一種基于同平臺組合編譯的航天器在軌維護注入碼生成方法，(1)采用ERC32編譯系統還原航天器在軌運行軟件的狀態，通過一次鏈接生成a.out格式在軌狀態目標文件；(2)使用ERC32編譯系統對在軌維護源代碼進行預處理和編譯，生成相應的匯編碼目標文件；(3)使用RCC編譯系統對匯編碼目標文件進行匯編處理，生成待上傳中間目標文件；(4)將在軌狀態目標文件轉換為ELF格式的在軌狀態中間目標文件；(5)精簡在軌狀態中間目標文件；(6)新建鏈接腳本文件；(7)生成新的可執行目標文件；(8)通過RCC編譯系統將新的可執行目標文件轉換成鏈接指令文件或BIN文件，直接提取指定起始地址的注入碼指令，從而完成航天器在軌維護注入碼的生成。

技術領域

本發明是屬于航天器在軌維護領域，針對但不限于sparc體系架構的航天器軟件在軌維護注入碼的生成方法。

背景技術

航天器軟件的在軌維護能力是保證航天器長壽命不可或缺的手段，與硬件的冗余備份相比，這種方法更經濟更靈活。通過軟件在軌維護來提高航天器在軌運行的長壽命和高可靠性的方法越來越受到重視。

當前我國航天器在軌運行的處理器平臺主體是sparc系列體系架構，具體來說，主要是sparc V7體系架構和sparc V8體系架構。航天器在軌運行維護的主要手段是實施軟件的在軌維護。航天器在軌軟件的維護，主要是基于鉤子函數的方法，即在可寫存儲注入區上注一段在軌維護注入碼，當在軌維護使能時，鉤子函數通過指定的地址跳轉到注入區執行，執行完畢后再返回到原在軌軟件繼續執行。這種應用場景下，在軌維護注入碼的生成是軟件在軌維護的關鍵環節，同時也是一件比較困難的工作。由于sparc V8架構處理器平臺采用的是RCC(RTEMS Cross Compilation System)交叉編譯器，RCC編譯器生成的目標文件為ELF格式，且支持基于“section”屬性的編譯鏈接，便于通過“section”屬性設定注入區起始地址，利用二次鏈接的方式(已申請專利：一種基于二次鏈接的航天器在軌維護注入碼生成方法，201710476446.5)實現在軌維護注入碼的生成。而sparc V7架構處理器平臺一般采用的是ERC32交叉編譯器，該編譯器系統生成的目標文件為a.out格式，且不支持基于“section”屬性的編譯鏈接，無法直接采用二次鏈接的方式實現在軌維護注入碼的生成。之前面向采用ERC32交叉編譯器的航天器軟件，其在軌維護注入碼的生成主要是通過對原在軌軟件和在軌維護軟件編譯結果文件進行解析，梳理出在軌維護指令碼中所有需要重定位的信息，并完成重定位。該過程相對復雜，一方面要求熟練掌握編譯結果文件格式，能夠梳理出所有的重定位信息；另一方面要求對指令規則集有較深入的了解，能夠對在軌維護指令碼實現重定位。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提供一種基于同平臺組合編譯的航天器在軌維護注入碼生成方法。

本發明的技術解決方案是：一種基于同平臺組合編譯的航天器在軌維護注入碼生成方法，通過下述方式實現：

(1)采用ERC32編譯系統還原航天器在軌運行軟件的狀態，通過一次鏈接生成a.out格式在軌狀態目標文件；

(2)編寫在軌維護源代碼，使用ERC32編譯系統對在軌維護源代碼進行預處理和編譯，生成相應的匯編碼目標文件；

(3)使用RCC編譯系統對步驟(2)中生成的匯編碼目標文件進行匯編處理，生成待上傳中間目標文件；

(4)將步驟(1)中生成的a.out格式在軌狀態目標文件，經過目標文件格式轉換，轉換為ELF格式的在軌狀態中間目標文件；

(5)將步驟(4)中生成的ELF格式的在軌狀態中間目標文件進行精簡，除去與鏈接重定位過程無關的信息；

(6)新建鏈接腳本文件；