一种星载计算机软件的安全内核结构及安全运行方法技术

本发明专利技术提供一种星载计算机软件的安全内核结构及安全运行方法，构建了多任务软件运行环境，可实现较为复杂的任务调度，扩展了星载软件最小工作模式的功能，提高了软件最小工作模式下的系统容错能力和软件可重构能力。

A safe kernel structure and safe operation method of on-board computer software

【技术实现步骤摘要】
一种星载计算机软件的安全内核结构及安全运行方法
本专利技术涉及星载计算机软件领域，尤其涉及一种星载计算机软件的安全内核结构及安全运行方法。
技术介绍
星载计算机软件通常由启动引导软件和系统主功能软件组成，前者即为bootloader引导装载程序，通常运行于PROM(可编程只读存储器)中，为计算机上电或复位后首先运行的程序，主要用于完成星载计算机初始上电或异常复位后的软硬件环境初始化，引导运行系统主功能软件；后者运行于SRAM(静态随机存储器)中，为完成系统功能的主要软件，承载着星载计算机要实现的几乎全部功能。通常设计中，从系统可靠性设计角度考虑，启动引导软件除了上述基本功能外，还扩展一部分系统主功能软件的功能，在后者故障情况下实现系统的最小工作模式。一般的设计中，最小工作模式采用前后台运行方式，系统最小工作模式应用软件任务由定时中断触发，最小工作模式运行于定时器中断处理中，软件运行时间的长短决定了系统中断处理时间的长短。该方式只能支持简单任务调度，且易产生中断嵌套，对于复杂的任务调度往往会产生较严重的任务延迟。>
技术实现思路
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【技术保护点】
1.一种星载计算机软件的安全内核结构，其特征在于，所述的安全内核结构至少包含：SPARC处理器；/n所述的SPARC处理器提供星载计算机软件运行的硬件CPU平台，SPARC处理器上运行有系统层软件和任务层软件；/n所述的系统层软件包含：uCOS-II嵌入式实时操作系统和XGC编译器，所述的uCOS-II嵌入式实时操作系统用于提供星载计算机软件运行的软件环境，所述的XGC编译器用于编译产生SPARC处理器可执行的机器代码；/n所述的任务层软件包含：系统级软件搬场任务，系统级应用任务，系统级调试任务，统计任务和空闲任务；/n所述的系统级软件搬场任务用于完成计算机的主功能软件搬场运行，将主功能软件由...

【技术特征摘要】
1.一种星载计算机软件的安全内核结构，其特征在于，所述的安全内核结构至少包含：SPARC处理器；
所述的SPARC处理器提供星载计算机软件运行的硬件CPU平台，SPARC处理器上运行有系统层软件和任务层软件；
所述的系统层软件包含：uCOS-II嵌入式实时操作系统和XGC编译器，所述的uCOS-II嵌入式实时操作系统用于提供星载计算机软件运行的软件环境，所述的XGC编译器用于编译产生SPARC处理器可执行的机器代码；
所述的任务层软件包含：系统级软件搬场任务，系统级应用任务，系统级调试任务，统计任务和空闲任务；
所述的系统级软件搬场任务用于完成计算机的主功能软件搬场运行，将主功能软件由存储区搬运至运行区并启动运行，保障卫星主功能软件的正常运行；
所述的系统级应用任务用于在主功能软件失效情况下完成卫星平台姿态确定与控制，保障平台能源和姿态安全；
所述的系统级调试任务用于完成计算机软硬件调试与自检；
所述的统计任务用于统计计算机各任务的运行时间和计算机平均无故障运行时间；
所述的空闲任务用于完成计算机软硬件故障检测和恢复。


2.如权利要求1所述的星载计算机软件的安全内核结构，其特征在于，所述的SPARC处理器中至少包含：输入寄存器，局部寄存器，全局寄存器，Y寄存器，窗口屏蔽寄存器，中断状态寄存器，程序状态字寄存器，浮点寄存器。


3.一种星载计算机软件的安全运行方法，所述的安全运行方法基于如权利要求1或2中任意一项所述的安全内核结构来实现，其特征在于，所述的安全运行方法包含：
星载计算机软件默认运行在软件搬场工作模式，运行系统级软件搬场任务，统计任务和空闲任务，软件搬场工作模式用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国柱，陈浩，詹鹏宇，徐晨，王向，方圆，
申请(专利权)人：上海航天控制技术研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31