[發明專利]一種嵌入式系統的遠程自適應升級方法及其裝置

在審

• 申請號: 202110394116.8
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN113031991A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 陳相寧;張玉雪;郝麗芳
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: G06F8/65
• 分類號: G06F8/65;G06F9/4401
• 代理公司: 江蘇法德東恒律師事務所 32305
• 代理人: 李媛媛

1.一種嵌入式系統的遠程自適應升級方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，將FLASH存儲器劃分為A、B、C、D四個分區，其中，分區A用于存儲引導程序，分區B用于存儲當前正在運行的操作系統程序，分區C用于存儲備份操作系統程序或者待更新操作系統程序，分區D用于存儲一些其他需要保存的信息；

步驟二，對嵌入式系統進行硬件初始化工作；

步驟三，檢測FLASH存儲器的分區C中是否存有待更新操作系統程序，如果有，則用待更新操作系統程序更新分區B中的操作系統程序；如果沒有，則進入步驟四；

步驟四，啟動嵌入式系統，對系統進行自檢，得到檢測反饋結果，若反饋結果不通過，則嵌入式系統進行版本回退操作；若反饋結果通過，則進入步驟五；

步驟五，嵌入式系統處理各個用戶業務，并在系統運行過程中，對系統訪問進行持續安全認證。

2.根據權利要求1所述的一種嵌入式系統的遠程自適應升級方法，其特征在于，所述步驟四中，對系統進行自檢包括：任務管理測試、內存測試、時間管理測試、設備管理測試以及調度機制測試。

3.根據權利要求1所述的一種嵌入式系統的遠程自適應升級方法，其特征在于，所述步驟四中，對系統進行自檢完畢后，形成測試日志數據，并輸入系統故障隨機森林模型，利用機器學習算法得到具體故障分類以及相應的故障解決方案。

4.根據權利要求3所述的一種嵌入式系統的遠程自適應升級方法，其特征在于，所述系統故障隨機森林模型通過對提前收集到的故障特征-解決方案樣本集進行不斷訓練調優所得；所述故障特征-解決方案樣本集由提前收集的系統各個運行步驟及各個運行步驟所用時間長短所整合的完整故障信息集、故障相對應的解決方案集構成。

5.根據權利要求1所述的一種嵌入式系統的遠程自適應升級方法，其特征在于，所述步驟四中，嵌入式系統進行版本回退操作具體包括：將分區C中的備份操作系統程序加載到分區B中，然后系統運行分區B中的備份操作系統，所述備份操作系統是指已經通過系統自檢例程檢測過的舊版本操作系統。

6.根據權利要求1所述的一種嵌入式系統的遠程自適應升級方法，其特征在于，所述步驟五中，通過對系統運行日志記錄進行分析，實現對于系統訪問的持續安全認證。

7.根據權利要求6所述的一種嵌入式系統的遠程自適應升級方法，其特征在于，所述系統運行日志包括系統運行過程中的數據傳輸頻率、數據傳輸格式、IP地址、端口號以及GPS坐標信息。

8.一種嵌入式系統的遠程自適應升級裝置，其特征在于，該裝置包括：

FLASH存儲器，包括四個分區，分別用于存儲引導程序、用于存儲當前正在運行的操作系統程序、用于存儲備份操作系統程序或者待更新操作系統程序、用于存儲一些其他需要保存的信息；

系統自檢模塊，用于完成嵌入式系統的自我檢測，及時發現并反饋系統故障問題；

持續認證模塊，用于在嵌入式系統運行過程中進行持續安全認證。

9.根據權利要求8所述的一種嵌入式系統的遠程自適應升級裝置，其特征在于，所述系統自檢模塊包括：

任務管理測試單元，用于對嵌入式系統的任務管理功能進行測試；

內存測試單元，用于對嵌入式系統的內存分配和釋放功能進行測試；

時間管理測試單元，用于對嵌入式系統時鐘節拍計數正確與否進行測試；

設備管理測試單元，用于對嵌入式系統控制下的設備加載、卸載等功能進行測試；

調度機制測試單元，用于通過檢測指定時間范圍內嵌入式系統對于各個任務的調度標識，判斷任務能否得到系統正確調度，進而得到系統的調度功能是否正常；

故障分析及反饋單元，用于采用機器學習算法對嵌入式系統測試日志進行分析，及時反饋系統具體故障分類及相應故障解決方案。