一種系統(tǒng)級重構管理應用軟件主從切換方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于二級管控的IMA系統(tǒng)上的系統(tǒng)級重構管理應用軟件的雙余度控制機制，特別涉及一種通過設置優(yōu)先級實現(xiàn)系統(tǒng)級重構管理應用軟件的雙余度控制機制。
技術背景
[0002]綜合模塊化航空電子(IMA)正在取代傳統(tǒng)的聯(lián)合式航電，應用在越來越多的新型軍民用飛機項目中，并成為未來航電發(fā)展的一個重要方向。這些IMA航電系統(tǒng)普遍采用了ARINC 653標準定義的空間分區(qū)、時間分區(qū)及其調度技術，支持不同關鍵等級的航電應用軟件共享底層資源，避免航電應用在空間、時間上相互影響甚至惡意破壞，為IMA航電系統(tǒng)的安全性、可靠性提供了技術保障。
[0003]不過，當前這種IMA航電系統(tǒng)的配置是固定不變的，即航電應用軟件在硬件上的映射關系是在設計時定義的。這一點與傳統(tǒng)的聯(lián)合式航電系統(tǒng)比較一致，因為聯(lián)合式航電系統(tǒng)的軟件即是面向底層硬件“定制”的，或者說軟硬件形成了緊密的耦合關系。由此，目前的IMA系統(tǒng)被認為僅處于第一代水平，雖然實現(xiàn)了航電應用軟件共享底層資源，但還沒有做到資源共享的靈活性和資源利用的高效性，甚至會因為無法有效規(guī)避風險而危及系統(tǒng)安全性。這一切的根源就是現(xiàn)有IMA系統(tǒng)不支持系統(tǒng)動態(tài)重構，即無法實現(xiàn)軟件在硬件資源上的動態(tài)配置。實現(xiàn)單機IMA系統(tǒng)的動態(tài)容錯重構，能夠增強飛機的可生存性。

【發(fā)明內容】

[0004]為實現(xiàn)IMA對系統(tǒng)的軟件本身和核心系統(tǒng)的管理，本發(fā)明提供了一種系統(tǒng)級重構管理應用軟件主從切換方法，實現(xiàn)系統(tǒng)管理的實時動態(tài)重構，提高IMA系統(tǒng)管理的安全性。
[0005]本發(fā)明的發(fā)明目的通過以下技術方案實現(xiàn):
[0006]一種系統(tǒng)級重構管理應用軟件主從切換方法，應用于基于二級管控的IMA系統(tǒng)上，包含以下步驟:
[0007]步驟1)、IMA系統(tǒng)上電后，二個系統(tǒng)級重構管理應用軟件根據(jù)預先設置分別部署在二個不同的通用處理模塊上，并設置ID號，ID號數(shù)值大的系統(tǒng)級重構管理應用軟件為系統(tǒng)級重構管理主應用軟件，另一個為系統(tǒng)級重構管理從應用軟件；
[0008]步驟2)、系統(tǒng)級重構管理從應用軟件周期性監(jiān)控系統(tǒng)級重構管理主應用軟件的心跳，若系統(tǒng)級重構管理從應用軟件連續(xù)多次監(jiān)控不到系統(tǒng)級重構管理主應用軟件的心跳，則系統(tǒng)級重構管理從應用軟件自主切換成主系統(tǒng)級重構管理主應用軟件，并指定另一個正常工作的通用處理模塊加載系統(tǒng)級重構管理從應用軟件，重構后的系統(tǒng)級重構管理主應用軟件的ID號為原系統(tǒng)級重構管理從應用軟件的ID號+原系統(tǒng)級重構管理主應用軟件的ID號，系統(tǒng)級重構管理從應用軟件的ID號為原系統(tǒng)級重構管理主應用軟件的ID號。
[0009]進一步，所述步驟1中還包含以下步驟:
[0010]所述系統(tǒng)級重構管理主應用軟件、系統(tǒng)級重構管理從應用軟件接收各模塊級重構管理應用軟件的自檢測結果，然后系統(tǒng)級重構管理主應用軟件給各個模塊的模塊級重構管理應用軟件分發(fā)要加載的應用軟件信息，待模塊級重構管理應用軟件加載了相應的應用軟件后，向系統(tǒng)級重構管理主應用軟件和系統(tǒng)級重構管理從應用軟件上報心跳報告數(shù)據(jù)以及相應的關鍵參數(shù)，系統(tǒng)級重構管理主應用軟件和系統(tǒng)級重構管理從應用軟件對關鍵參數(shù)進行時鐘對準，并周期性將匯總的關鍵數(shù)據(jù)發(fā)送給大容量存儲器中。
[0011]進一步，在某個通用處理模塊的分區(qū)出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)級重構管理主應用軟件和系統(tǒng)級重構管理從應用軟件將收到故障通用處理模塊的模塊級重構管理應用軟件上報的故障碼信息，并且接收上報的重構指令，進行重構日志管理，系統(tǒng)級重構管理主應用軟件將分區(qū)故障信息告知其他正常工作的模塊級重構管理應用軟件，并把故障信息發(fā)送到大容量存儲器中，一旦接收到故障通用處理模塊的模塊級重構管理應用軟件上報的應用軟件資源創(chuàng)建成功，系統(tǒng)級重構管理主應用軟件立即發(fā)送關鍵參數(shù)序號，待接收到應用軟件初始化成功的信息以及關鍵數(shù)據(jù)，通知其他所有正常的模塊級重構管理應用軟件系統(tǒng)恢復正常。
[0012]進一步，在某個通用處理模塊出現(xiàn)故障后，系統(tǒng)級重構管理主應用軟件進行故障檢測和故障隔離，快速通知正常工作的模塊級重構管理主應用軟件某通用處理模塊故障，并發(fā)送故障信息給大容量存儲器，查詢重構配置數(shù)據(jù)庫，選取重構決策方案，給TTFC交換機發(fā)送重構指令，命令完成配置表的動態(tài)切換，系統(tǒng)級重構管理主應用軟件收到交換機重構完成信息后給預重構通用處理模塊的模塊級重構管理主應用軟件發(fā)送重構指令數(shù)據(jù)和關鍵參數(shù)序號，接收到預重構模塊的模塊級重構管理主應用軟件反饋正在重構，待預重構通用處理模塊加載了應用軟件后，上報心跳數(shù)據(jù)，待模塊級重構管理主應用軟件接收到應用軟件初始化成功的信息以及關鍵數(shù)據(jù)，及時通知其他所有正常的模塊級重構管理主應用軟件系統(tǒng)恢復正常。
[0013]本發(fā)明的有益效果為:IMA系統(tǒng)的分級管理，在系統(tǒng)級重構管理主應用軟件發(fā)生故障的時候，系統(tǒng)級重構管理從應用軟件自動切換到主控模式，恢復系統(tǒng)正常管理模式，保證系統(tǒng)的正常運行，提高系統(tǒng)整體的安全性。
【附圖說明】
[0014]圖1為實施例中IMA系統(tǒng)的結構示意圖；
[0015]圖2為系統(tǒng)級重構管理主/從應用軟件初始化工作流程圖；
[0016]圖3系統(tǒng)級重構管理主/從應用軟件處理分區(qū)故障工作流程圖；
[0017]圖4系統(tǒng)級重構管理主/從應用軟件處理模塊故障工作流程圖；
[0018]圖5系統(tǒng)級重構管理主/從應用軟件主從設置時序圖；
[0019]圖6系統(tǒng)級重構管理主模塊故障雙余度切換時序圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細描述:
[0021]參考圖1所示，本發(fā)明示例的開發(fā)平臺，硬件主要包括3個基本的通用處理模塊(Ml、M2、M3)，I個備份通用處理模塊(M4)和I個海量存儲器模塊(MMM)，以及一個支持動態(tài)重構的交換機(TTFC)，軟件包括A、B、C、D四個應用程序，四個應用根據(jù)一定規(guī)則部署在三個通用處理模塊中，即:應用軟件A和B加載在通用處理模塊Ml，C加載在通用處理模塊M2，D加載在通用處理模塊M3，此外，各通用處理模塊都部署了模塊重構管理應用軟件(CPURC)，系統(tǒng)級重構管理主應用軟件(SYSRC_M)部署在通用處理模塊M2，系統(tǒng)級重構管理從應用軟件(SYSRC_S)部署在通用處理模塊M3。由CPURC實時管理本模塊上分區(qū)應用的執(zhí)行情況和狀態(tài)信息，由SYSRC_M/SYSRC_S實時管理各個通用處理模塊的CPURC，通過故障檢測、周期性心跳查詢、關鍵參數(shù)獲取及存儲等功能保證重構活動的順利完成。
[0022]系統(tǒng)級重構管理應用軟件實現(xiàn)的功能，包括系統(tǒng)級的構型管理，健康管理，節(jié)點管理等核心應用管理功能，在IMA系統(tǒng)中主要負責全系統(tǒng)的重構管理，包括模塊級故障的監(jiān)控、系統(tǒng)故障的重構決策、便于全系統(tǒng)及時回復到故障前一刻狀態(tài)的關鍵數(shù)據(jù)的管理，以及系統(tǒng)級重構管理主/從應用軟件的切換管理。
[0023]在圖2中，主要闡述的是系統(tǒng)級重構管理主/從應用軟件上電初始化的工作流圖，具體過程是:IMA系統(tǒng)上電后，啟動自檢測程序，如果出現(xiàn)故障則結束，若一切正常，則SYSRC_M/SYSRC_S創(chuàng)建應用軟件，并進行主從設置，這個過程在圖5中進行了詳細的描述，SYSRC_M/SYSRC_S接收各CPURC的自檢測結果，然后SYSRC_M給各個模塊的模塊級重構管理應用軟件(CPURC)分發(fā)要加載的應用軟件信息，待CPURC加載了相應的應用軟件后，向SYSRC_M/SYSRC_S上報心跳報告數(shù)據(jù)以及相應的關鍵參數(shù)，SYSRC_M/SYSRC_S對關鍵參數(shù)進行時鐘對準，并周