一种综合模块化航空电子系统多分区应用后加载方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种综合模块化航空电子系统中分区应用的加载方法，特别涉及一种分区应用后加载方法。
【背景技术】
[0002]随着航空电子技术的发展，现代飞机逐步采用先进的综合模块化航空电子系统(简称IMA系统)，相对于传统的联合式航空电子系统，IMA系统具有很多优势，譬如节省成本、减少飞机自身重量、降低功耗、缩短开发周期、方便升级维护等。目前，许多军用、民用飞机都采用了 MA架构，如:空客公司的A380，波音公司的B777、B787，美国军方的F_22、F_35，以及已经下马的科曼奇直升机RAH-66等。頂A系统主要由两大构件组成，一是应用，二是頂A模块。应用用以实现飞机功能，IMA模块为应用提供计算和处理平台，具备严格周期性和通信延时的分区调度，IMA模块利用一种高度集成的时间/空间分区环境，在共享的运算平台下宿主了具有不同关键级别的多种航电应用，各个应用在自己的分区里独立运行、互不干扰。美国Ar inc653标准规范定义了一种IMA体系软件架构，应用层通过APEX (Appli cat1n/Execut1n)接口与模块的核心操作系统层进行数据通信。通常地，各个应用随着IMA模块上电后会一起被加载到各自的分区当中，称之为静态加载过程，但有时在IMA系统启动后并不希望应用立刻被加载到其分区中，即不希望应用立刻运行。
【发明内容】
[0003]本发明的发明目的在于提供一种综合模块化航空电子系统多分区应用后加载方法，能在MA系统上电启动后根据实际需要动态加载多个相应分区中的应用，即在MA系统上电启动后的任意时刻加载任意多个分区应用，我们称为多分区应用后加载技术，使得IMA系统的设计更加的灵活。
[0004]本发明的发明目的通过以下技术方案实现:
[0005]—种综合模块化航空电子系统多分区应用后加载方法，包含以下步骤:
[0006]第一步:在内存空间中设置一段动态加载区；
[0007]第二步:将动态加载区划分成若干个区域，每个区域对应一个分区；
[0008]第三步:当頂A系统需要加载某一个或多个分区的应用时，产生外部事件中断；
[0009]第四步:响应外部事件中断，确认需要加载的分区、应用名称和应用数目；
[0010]第五步:根据需要加载的分区获取动态加载区的相应区域的物理地址以及虚拟地址；
[0011 ]第六步:将动态加载区的虚拟地址的MMU属性设置为可写；
[0012]第七步:将动态加载区的虚拟地址与需要加载应用的分区进行映射；
[0013]第八步:从外部存储器加载应用镜像文件到动态加载区；
[0014]第九步:重置动态加载区虚拟地址的MMU属性为只读；
[0015]第十步:重置需要加载应用的分区的工作模式为冷启动模式。
[0016]优选地，所述第四步至第十步，由多分区应用加载器完成。所述多分区应用加载器集成在IMA系统的核心操作系统内。
[0017]优选地，所述内存空间的最下端存储核心操作系统和内存配置记录。
[0018]优选地，所述动态加载区的空间大于所有需要后加载的应用大小的总和。
[0019]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:由于采用了分区应用后加载技术，MA系统运行过程中可根据实际需要有选择地加载相应分区应用，节省了 IMA系统资源，此外，也不需要等待真实的分区应用构建完成之后再进行IMA系统综合，提升了 IMA系统综合效率。
【附图说明】
[0020]图1是实现本发明一种综合模块化航空电子系统多分区应用后加载方法的IMA系统的结构框图。
[0021]图2是本发明中頂A系统内存分配示意图；
[0022]图3是本发明一种综合模块化航空电子系统多分区应用后加载方法的流程示意图。.
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0024]本发明的基本构思是:在IMA系统硬件平台中配置一段动态加载区，该动态加载区位于核心操作系统层区域，独立与各分区内存区域，其大小大于所有的需要后加载的分区应用大小的总和。将各个分区应用的内存地址依次相邻地映射到该内存空间。将需要后加载的应用镜像文件(如3口口2.13；[11、3口口3.13；[11、3口口4.13；[11等)存放在外部存储介质(如可移动磁盘、本地Flash、远程PC等)。开发一个多分区应用加载器，作为一个组件集成在核心操作系统中，IMA系统运行时，响应某一外部事件中断，该中断用来告知系统在此刻需要加载某一个或多个分区的应用，多分区应用加载器从外部存储介质中依次将对应的应用镜像文件加载到所配置的临时内存空间，并重置相应的分区工作模式为冷启动模式，分区即可宿主后加载的应用并运行。
[0025]如图1所示，在本发明中一个IMA系统具有N个分区，分区1、分区2、……、分区N，每个分区宿主各自对应的应用，分区I宿主应用APPl，分区2宿主应用APP2，分区N宿主应用APPN，各分区应用通过APEX接口层与核心操作系统层进行信息交互，将分区2、分区3、……、分区N设计为可动态加载应用的分区。頂A系统上电后，APPl通过静态加载的方式加载到分区I中，而其他应用未被加载。外部存储器存放着多个应用的镜像文件APP2.bin、APP3.bin、……、APPN.bin。多分区应用加载器是核心操作系统的一个组件，根据系统需要在任意时刻访问外部存储器，将一个或多个应用加载到对应的分区当中。
[0026]在图3所示的IMA多分区应用后加载设计流程中，具体描述了多分区应用后加载的实现过程。
[0027]第一步在内存空间中设置一段动态加载区P。
[0028]第二步将动态加载区P与分区2、分区3、……、分区N的地址进行映射。如图2所示的内存分配示意图中，核心操作系统和内存配置记录位于内存地址的最下端。动态加载区被划分为若干个区域，每个区域用于加载一个分区应用，动态加载区的起始地址与APP2对应，其他应用依次相邻排列。
[0029]第三步设计一个多分区应用加载器，即通知系统在何时加载一个或多个分区应用。
[0030]第四步当确认需要加载分区应用后，明确加载的分区、应用名称和应用数目，这里以加载分区2和分区N的应用为例。
[0031 ]第五步获取P的物理地址并得到其相应的虚拟地址，以便配置其MMU属性。
[0032]第六步将该虚拟地址的MMU属性设置为可写，使得可以对该段内存区域进行覆盖。
[0033]第七步进行P的对应分区2的虚拟地址映射。
[0034]第八步从外部存储器加载分区2应用镜像文件APP2.bin。
[0035]第九步进行P的对应分区N的虚拟地址映射。
[0036]第十步从外部存储器加载分区N应用镜像文件APPN.bin。
[0037]第^^一步重置P的对应虚拟空间的MMU属性。
[0038]第十二步重置分区2的工作模式为冷启动模式。
[0039]第十三步重置分区N的工作模式为冷启动模式。
[0040]可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种综合模块化航空电子系统多分区应用后加载方法，包含以下步骤: 第一步:在内存空间中设置一段动态加载区； 第二步:将动态加载区划分成若干个区域，每个区域对应一个分区； 第三步:当IMA系统需要加载某一个或多个分区的应用时，产生外部事件中断； 第四步:响应外部事件中断，确认需要加载的分区、应用名称和应用数目； 第五步:根据需要加载的分区获取动态加载区的相应区域的物理地址以及虚拟地址； 第六步:将动态加载区的虚拟地址的MMU属性设置为可写； 第七步:将动态加载区的虚拟地址与需要加载应用的分区进行映射； 第八步:从外部存储器加载应用镜像文件到动态加载区； 第九步:重置动态加载区虚拟地址的MMU属性为只读； 第十步:重置需要加载应用的分区的工作模式为冷启动模式。2.根据权利要求1所述的综合模块化航空电子系统多分区应用后加载方法，其特征在于所述第四步至第十步，由多分区应用加载器完成。3.根据权利要求2所述的综合模块化航空电子系统多分区应用后加载方法，其特征在于所述多分区应用加载器集成在IMA系统的核心操作系统内。4.根据权利要求1所述的综合模块化航空电子系统多分区应用后加载方法，其特征在于所述动态加载区的空间大于所有需要后加载的应用大小的总和。
【专利摘要】本发明公开了一种综合模块化航空电子系统多分区应用后加载方法，在内存空间中设置一段动态加载区；将动态加载区划分成若干个区域，每个区域对应一个；响应某一外部事件中断，从外部存储介质中依次将对应的应用镜像文件加载到所配置的动态加载区，并重置相应的分区工作模式为冷启动模式，分区即可宿主后加载的应用并运行。由于采用了分区应用后加载技术，IMA系统运行过程中可根据实际需要有选择地加载相应分区应用，节省了IMA系统资源，此外，也不需要等待真实的分区应用构建完成之后再进行IMA系统综合，提升了IMA系统综合效率。
【IPC分类】G06F9/445
【公开号】CN105677413
【申请号】CN201610006723
【发明人】徐文, 熊智勇
【申请人】中国航空无线电电子研究所
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年1月6日