一種綜合模塊化航空電子系統多分區應用后加載方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種綜合模塊化航空電子系統中分區應用的加載方法，特別涉及一種分區應用后加載方法。
【背景技術】
[0002]隨著航空電子技術的發展，現代飛機逐步采用先進的綜合模塊化航空電子系統(簡稱IMA系統)，相對于傳統的聯合式航空電子系統，IMA系統具有很多優勢，譬如節省成本、減少飛機自身重量、降低功耗、縮短開發周期、方便升級維護等。目前，許多軍用、民用飛機都采用了 MA架構，如:空客公司的A380，波音公司的B777、B787，美國軍方的F_22、F_35，以及已經下馬的科曼奇直升機RAH-66等。頂A系統主要由兩大構件組成，一是應用，二是頂A模塊。應用用以實現飛機功能，IMA模塊為應用提供計算和處理平臺，具備嚴格周期性和通信延時的分區調度，IMA模塊利用一種高度集成的時間/空間分區環境，在共享的運算平臺下宿主了具有不同關鍵級別的多種航電應用，各個應用在自己的分區里獨立運行、互不干擾。美國Ar inc653標準規范定義了一種IMA體系軟件架構，應用層通過APEX (Appli cat1n/Execut1n)接口與模塊的核心操作系統層進行數據通信。通常地，各個應用隨著IMA模塊上電后會一起被加載到各自的分區當中，稱之為靜態加載過程，但有時在IMA系統啟動后并不希望應用立刻被加載到其分區中，即不希望應用立刻運行。
【發明內容】
[0003]本發明的發明目的在于提供一種綜合模塊化航空電子系統多分區應用后加載方法，能在MA系統上電啟動后根據實際需要動態加載多個相應分區中的應用，即在MA系統上電啟動后的任意時刻加載任意多個分區應用，我們稱為多分區應用后加載技術，使得IMA系統的設計更加的靈活。
[0004]本發明的發明目的通過以下技術方案實現:
[0005]—種綜合模塊化航空電子系統多分區應用后加載方法，包含以下步驟:
[0006]第一步:在內存空間中設置一段動態加載區；
[0007]第二步:將動態加載區劃分成若干個區域，每個區域對應一個分區；
[0008]第三步:當頂A系統需要加載某一個或多個分區的應用時，產生外部事件中斷；
[0009]第四步:響應外部事件中斷，確認需要加載的分區、應用名稱和應用數目；
[0010]第五步:根據需要加載的分區獲取動態加載區的相應區域的物理地址以及虛擬地址；
[0011 ]第六步:將動態加載區的虛擬地址的MMU屬性設置為可寫；
[0012]第七步:將動態加載區的虛擬地址與需要加載應用的分區進行映射；
[0013]第八步:從外部存儲器加載應用鏡像文件到動態加載區；
[0014]第九步:重置動態加載區虛擬地址的MMU屬性為只讀；
[0015]第十步:重置需要加載應用的分區的工作模式為冷啟動模式。
[0016]優選地，所述第四步至第十步，由多分區應用加載器完成。所述多分區應用加載器集成在IMA系統的核心操作系統內。
[0017]優選地，所述內存空間的最下端存儲核心操作系統和內存配置記錄。
[0018]優選地，所述動態加載區的空間大于所有需要后加載的應用大小的總和。
[0019]與現有技術相比，本發明的有益效果在于:由于采用了分區應用后加載技術，MA系統運行過程中可根據實際需要有選擇地加載相應分區應用，節省了 IMA系統資源，此外，也不需要等待真實的分區應用構建完成之后再進行IMA系統綜合，提升了 IMA系統綜合效率。
【附圖說明】
[0020]圖1是實現本發明一種綜合模塊化航空電子系統多分區應用后加載方法的IMA系統的結構框圖。
[0021]圖2是本發明中頂A系統內存分配示意圖；
[0022]圖3是本發明一種綜合模塊化航空電子系統多分區應用后加載方法的流程示意圖。.
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明。
[0024]本發明的基本構思是:在IMA系統硬件平臺中配置一段動態加載區，該動態加載區位于核心操作系統層區域，獨立與各分區內存區域，其大小大于所有的需要后加載的分區應用大小的總和。將各個分區應用的內存地址依次相鄰地映射到該內存空間。將需要后加載的應用鏡像文件(如3口口2.13；[11、3口口3.13；[11、3口口4.13；[11等)存放在外部存儲介質(如可移動磁盤、本地Flash、遠程PC等)。開發一個多分區應用加載器，作為一個組件集成在核心操作系統中，IMA系統運行時，響應某一外部事件中斷，該中斷用來告知系統在此刻需要加載某一個或多個分區的應用，多分區應用加載器從外部存儲介質中依次將對應的應用鏡像文件加載到所配置的臨時內存空間，并重置相應的分區工作模式為冷啟動模式，分區即可宿主后加載的應用并運行。
[0025]如圖1所示，在本發明中一個IMA系統具有N個分區，分區1、分區2、……、分區N，每個分區宿主各自對應的應用，分區I宿主應用APPl，分區2宿主應用APP2，分區N宿主應用APPN，各分區應用通過APEX接口層與核心操作系統層進行信息交互，將分區2、分區3、……、分區N設計為可動態加載應用的分區。頂A系統上電后，APPl通過靜態加載的方式加載到分區I中，而其他應用未被加載。外部存儲器存放著多個應用的鏡像文件APP2.bin、APP3.bin、……、APPN.bin。多分區應用加載器是核心操作系統的一個組件，根據系統需要在任意時刻訪問外部存儲器，將一個或多個應用加載到對應的分區當中。
[0026]在圖3所示的IMA多分區應用后加載設計流程中，具體描述了多分區應用后加載的實現過程。
[0027]第一步在內存空間中設置一段動態加載區P。
[0028]第二步將動態加載區P與分區2、分區3、……、分區N的地址進行映射。如圖2所示的內存分配示意圖中，核心操作系統和內存配置記錄位于內存地址的最下端。動態加載區被劃分為若干個區域，每個區域用于加載一個分區應用，動態加載區的起始地址與APP2對應，其他應用依次相鄰排列。
[0029]第三步設計一個多分區應用加載器，即通知系統在何時加載一個或多個分區應用。
[0030]第四步當確認需要加載分區應用后，明確加載的分區、應用名稱和應用數目，這里以加載分區2和分區N的應用為例。
[0031 ]第五步獲取P的物理地址并得到其相應的虛擬地址，以便配置其MMU屬性。
[0032]第六步將該虛擬地址的MMU屬性設置為可寫，使得可以對該段內存區域進行覆蓋。
[0033]第七步進行P的對應分區2的虛擬地址映射。
[0034]第八步從外部存儲器加載分區2應用鏡像文件APP2.bin。
[0035]第九步進行P的對應分區N的虛擬地址映射。
[0036]第十步從外部存儲器加載分區N應用鏡像文件APPN.bin。
[0037]第^^一步重置P的對應虛擬空間的MMU屬性。
[0038]第十二步重置分區2的工作模式為冷啟動模式。
[0039]第十三步重置分區N的工作模式為冷啟動模式。
[0040]可以理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應屬于本發明所附的權利要求的保護范圍。
【主權項】
1.一種綜合模塊化航空電子系統多分區應用后加載方法，包含以下步驟: 第一步:在內存空間中設置一段動態加載區； 第二步:將動態加載區劃分成若干個區域，每個區域對應一個分區； 第三步:當IMA系統需要加載某一個或多個分區的應用時，產生外部事件中斷； 第四步:響應外部事件中斷，確認需要加載的分區、應用名稱和應用數目； 第五步:根據需要加載的分區獲取動態加載區的相應區域的物理地址以及虛擬地址； 第六步:將動態加載區的虛擬地址的MMU屬性設置為可寫； 第七步:將動態加載區的虛擬地址與需要加載應用的分區進行映射； 第八步:從外部存儲器加載應用鏡像文件到動態加載區； 第九步:重置動態加載區虛擬地址的MMU屬性為只讀； 第十步:重置需要加載應用的分區的工作模式為冷啟動模式。2.根據權利要求1所述的綜合模塊化航空電子系統多分區應用后加載方法，其特征在于所述第四步至第十步，由多分區應用加載器完成。3.根據權利要求2所述的綜合模塊化航空電子系統多分區應用后加載方法，其特征在于所述多分區應用加載器集成在IMA系統的核心操作系統內。4.根據權利要求1所述的綜合模塊化航空電子系統多分區應用后加載方法，其特征在于所述動態加載區的空間大于所有需要后加載的應用大小的總和。
【專利摘要】本發明公開了一種綜合模塊化航空電子系統多分區應用后加載方法，在內存空間中設置一段動態加載區；將動態加載區劃分成若干個區域，每個區域對應一個；響應某一外部事件中斷，從外部存儲介質中依次將對應的應用鏡像文件加載到所配置的動態加載區，并重置相應的分區工作模式為冷啟動模式，分區即可宿主后加載的應用并運行。由于采用了分區應用后加載技術，IMA系統運行過程中可根據實際需要有選擇地加載相應分區應用，節省了IMA系統資源，此外，也不需要等待真實的分區應用構建完成之后再進行IMA系統綜合，提升了IMA系統綜合效率。
【IPC分類】G06F9/445
【公開號】CN105677413
【申請號】CN201610006723
【發明人】徐文, 熊智勇
【申請人】中國航空無線電電子研究所
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年1月6日