[發明專利]一種基于注冊機制的星上環境變量統一監管方法

有效

• 申請號: 201811270699.8
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109542720B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 李晶心;何世民;吳宗哲;傅秀濤;綦艷霞
• 申請（專利權）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號: G06F11/30
• 分類號: G06F11/30
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 武瑩

一種基于注冊機制的星上環境變量統一監管方法，首先構建變量管理器，初始化變量管理器中變量的歷史值，綁定觸發事件，然后根據各變量輪詢周期數遍歷變量管理器中的每個變量單元狀態，判斷各個變量的歷史值與當前值，進而調用變量對應觸發事件函數，并更新變量的歷史值，直至變量管理器的所有變量遍歷完畢。

技術領域

本發明涉及航天嵌入式軟件領域，特別是一種基于注冊機制的星上環境變量統一監管方法。

背景技術

隨著對航天嵌入式軟件的可靠性、安全性的要求越來越高，星載軟件規模越來越大，對軟件中各類變量的管理重要性日益凸顯，一些變量在控制系統關鍵節點的容錯判斷和部件動作等起著至關重要的作用，直接關乎任務成敗。越來越多樣化的任務需求和通用化研制要求，導致星載軟件規模和變量數目成倍增長，軟件架構由以前的扁平式變為分層式，為保證各層數據的安全性和一致性，加強對從底層到應用層重點環境變量的統一監管迫在眉睫。

以往的變量管理方法存在以下如下四個問題：

(1)對于重點環境變量，統一識別變量變化是關鍵，當變量為注入或自主切換時，屬于顯示切換，但當變量為隱式切換時，例如通過內存地址直接修改變量時，往往難以識別，且如果當某個變量發生了非預期的變化時，無法進行及時保護。同時，由于大量需要監測的變量根據應用場景分別定義在不同的軟件層次結構中，其觸發函數和歷史值的維護更加分散，易造成程序結構混亂，可讀性差，變量保護不全面；

(2)對于重點環境變量，還需要關注變量變化時是否進行了相應事件的觸發，以往是在變量的各處切換時均調用觸發事件，操作分散易漏，維護困難；若涉及變量切換賦值的代碼邏輯發生變化，相應觸發事件的調用位置需隨之更改，經常一個變量賦值位置的變更導致了大段程序的變動，結構性差，不僅增加代碼開銷和維護成本，且極易出錯。

(3)對于計數器變量，統一識別不變化是關鍵，例如連續計數器變量，需要重點關注假分支是否清零完全，這里的連續計數器指的是N個條件為真時自加，任一條件為假時必須清零的計數器，但通常假分支較多，清零操作分散。長久以來，星載軟件的計數器數量龐大，對于計數器的清零正確性均靠人工走查來確保正確性，維護計數器變得艱難，風險較大。

發明內容

本發明解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供了一種基于注冊機制的星上環境變量統一監管方法，對分散環境變量和計數器進行統一注冊管理和全方位活動性監測，對觸發事件進行統一維護，保證平臺各層環境變量和計數器使用安全性，有效解決了重點變量使用安全性，變量維護困難的問題，并具有良好的擴展性。

本發明的技術解決方案是：一種基于注冊機制的星上環境變量統一監管方法，包括如下步驟：

步驟1，構建變量管理器；

步驟2，初始化變量管理器中變量的歷史值，將把所有注冊的變量的歷史值初始化為變量的當前初值；

步驟3，遍歷變量管理器中的每個變量單元狀態，如果當前變量的地址pVar、觸發事件地址pFunc均為合法有效的地址，則轉入步驟4，否則進入步驟9；

步驟4，設星上控制周期數為C，如果C是變量輪詢頻率Freq整數倍，則表示變量的輪詢周期到，進入步驟5，否則等待直至C是變量輪詢頻率Freq整數倍，并進入步驟9；

步驟5，獲取當前變量的歷史值OldValue，如果OldValue等于地址pVar對應的變量值，表示該變量無變化，則進入步驟6，否則進入步驟7；

步驟6，若當前變量的變量類型vType等于2，表示該變量前后變量值無變化時觸發事件，調用當前變量對應觸發事件的函數，進入步驟8；

步驟7，若當前變量的變量類型vType等于1，表示當前變量有變化時觸發事件，，調用當前變量對應觸發事件的函數，如果當前變量前后應該無變化，轉入步驟8；