题名 文件系统可靠管理方法研究
1
作者
杨琼 任晓瑞 王冬
机构
航空工业西安航空计算技术研究所
出处
《航空计算技术》
2024年第1期95-98,共4页
基金
国家重点研发计划项目资助(2017YFB1301100)。
文摘
针对系统突发掉电情况下文件系统的可靠性问题,研究一种文件系统可靠管理方法,采用元数据事务管理技术,在数据更新时采用写时拷贝技术实现异地更新,采用PING PONG日志管理技术,对文件系统的空间和节点分配情况采用两级日志进行维护,系统维护两份事务点日志记录;通过逻辑卷管理关键数据的冗余存储,防止掉电时超级块数据被破坏引起系统无法正常启动。测试表明方法能够解决突发掉电情况下文件系统状态的一致性问题,实现文件系统的可靠管理。
关键词
PINGPONG日志 事务 文件系统 可靠性 一致性
Keywords
PING PONG log transactions file system reliability consistency
分类号
TP334.7
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
TP333
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
TP316
[自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
题名 一种面向嵌入式NVMe存储设备的对齐优化设计
被引量：1
2
作者
王冬 任晓瑞 杨琼 张鹏 朱双四 赵艾琦
机构
航空工业西安航空计算技术研究所
出处
《航空计算技术》
2024年第1期103-106,共4页
基金
国家重点研发计划项目资助(2017YFB1301100)。
文摘
嵌入式领域的软件存储栈较为精简,嵌入式文件系统等上层软件在使用NVMe驱动时没有专门的块设备管理层处理缓冲区不对齐,导致发生操作失败、数据内容不一致等问题。文章提出了一种对齐优化设计,当用户读、写缓冲区不满足对齐要求时,动态维护对齐链式缓冲池,以完成针对NVMe控制器的数据中转,同时按照通道数目建立了多链表对齐缓冲池,并使用计数信号量保证NVMe驱动的并发性能。通过这种优化设计能够以较小的性能损耗,解决嵌入式NVMe驱动因对齐导致的不可用问题。
关键词
对齐优化 链式缓冲池 并发性能 嵌入式NVMe驱动
Keywords
alignment optimization chain buffer pool concurrent performance embedded NVMe Driver
分类号
TP316
[自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
题名 符合DO-330的机载软件工具鉴定
3
作者
陈晓磊 李晓龙 任晓瑞
机构
航空工业西安航空计算技术研究所
出处
《航空计算技术》
2024年第3期102-105,111,共5页
基金
工信部民机专项项目资助(MJ-2016-S-42)。
文摘
在安全关键领域的软件开发过程中,对软件开发和验证过程中所使用的工具,按照其实际用途开展工具鉴定是支撑软件实现其开发和验证活动相关目标的重要方法之一。对当前国际上有效的各行业标准中与工具鉴定相关的内容进行了概要的描述,并且重点阐述航空电子领域的DO-330标准中的工具鉴定过程,对实施工具鉴定时的所需要开展的活动内容进行了综合分析,这些内容是工具鉴定申请人在实际项目中应重点考虑的,同时,还为工具开发人员给出了工具鉴定包开发的建议。
关键词
机载软件 工具鉴定 鉴定等级 操作需求 开发工具 验证工具
Keywords
tool qualification tool qualification level tool operational requirement development tool verification tool
分类号
V247.1
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
题名 安全关键系统中操作系统的安全分析
被引量：1
4
作者
任晓瑞 陈晓磊
机构
航空工业西安航空计算技术研究所
出处
《航空计算技术》
2020年第3期117-121,共5页
基金
国家自然科学基金项目资助(61732001)。
文摘
随着计算机软件的广泛使用,软件安全成为普遍关注的问题。在分析安全相关标准的基础上,建议采用基于产品和基于过程相结合的方法开发操作系统。选取面向安全领域的综合化系统,建立分区操作系统功能到通用计算平台安全功能需求的映射关系,开展失效和危害分析,导出安全需求及缓解措施,借鉴模块化开发的思想,建立操作系统的安全合约,随使用的具体系统,从需求、架构、行为、性能等四个层次,分析其安全合约中的失效是否可接受,从而完成系统安全评估。采用方法的OS安全合约可支持多个项目不同应用的重用。
关键词
操作系统 安全 风险 安全合约 危害
Keywords
operating system safety risk safety contract hazard
分类号
TP316
[自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
题名 支持对称多处理器结构的操作系统设计
被引量：1
5
作者
任晓瑞 时磊
机构
中国航空计算技术研究所
出处
《航空计算技术》
2008年第2期53-57,共5页
基金
航空基金资助项目(04F31007)
文摘
在提高系统性能方面,SMP结构计算机已经成为现代计算机技术发展的潮流和趋势,因此急需构建能协调多处理器并发活动并维护系统一致性的SMP操作系统来替代原有的单处理器操作系统。从SMP操作系统所需要达到的目标出发,对设计满足SMP结构操作系统中的各方面问题进行了讨论,主要对操作系统结构,多处理器的引导和操作系统初始化,多进程的并行调度、多处理器中断的管理,以及程序和数据的可重入性等方面进行了详细的讨论。
关键词
对称多处理机(SMP) 操作系统 中断管理 进程调度 机间中断(IPI)
Keywords
symmetric muhiprocessor operating system interrupt handler process scheduler interprocessor interrupt
分类号
TP316
[自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
题名 嵌入式多核操作系统确定性研究
被引量：8
6
作者
何翔 任晓瑞 刘帅
机构
中航工业西安航空计算技术研究所
出处
《航空计算技术》
2014年第3期96-100,共5页
基金
民用飞机专项科研技术研究项目资助(MJ-S-2012-05)
文摘
为解决嵌入式多核操作系统确定性问题,详细阐述了计算确定性,重点分析了多核结构引入的不确定性问题。通过研究嵌入式多核操作系统的结构,从共享存储的确定性访问、确定性任务调度、确定性通信等方面提出了解决多核结构带来的不确定性问题的方法。
关键词
多核 嵌入式操作系统 确定性 内存访问 任务调度
Keywords
multi-core embedded operating system determinism memory access task scheduling
分类号
TP316
[自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
题名 DO-333标准形式化方法研究
被引量：5
7
作者
郝继锋 叶宏 任晓瑞
机构
航空工业西安航空计算技术研究所
出处
《航空计算技术》
2020年第1期124-129,共6页
基金
国家自然科学基金项目资助(61732001)。
文摘
安全关键系统的基础软件由于其安全认证、提高软件可信性的需求,必须使用形式化方法。调研了嵌入式操作系统、编译器、网络、文件系统的形式化验证案例,在此基础之上引出机载软件形式化方法DO-333标准;阐述了形式化模型、形式化分析概念,提炼出DO-333在DO-178C的基础上,针对典型的过程活动、过程目标、其他考虑方面的变化;总结了在工程中使用形式化方法的优点和缺点。
关键词
安全关键系统 机载软件 形式化方法 形式化模型 形式化分析 DO-333 DO-178C
Keywords
safety critical systems avionics software formal methods formal model formal analysis DO-333 DO-178C
分类号
TP311.5
[自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
题名 综合化航电网络文件系统的设计
被引量：6
8
作者
张鹏 邸海涛 任晓瑞 李运喜
机构
中航工业西安航空计算技术研究所
出处
《航空计算技术》
2015年第6期108-112,共5页
基金
十二五核高基课题项目资助(2012ZX01041-002-003)
文摘
针对综合化带来的文件访问安全性、易用性和文件共享问题及机载嵌入式实时环境资源有限、强实时等限制提出综合化航电网络文件系统总体设计方案,论述了命名和透明性、跨异构平台支持、可配置型以及文件访问等关键设计,通过综合化航电系统仿真环境验证了方案的可行性。
关键词
综合化航电 网络文件系统 分布式文件系统
Keywords
integratd modular architecture network file system distributed file system
分类号
TP316.4
[自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
题名 数据分发服务自发现机制的研究
被引量：4
9
作者
吕广喆 邸海涛 任晓瑞 郭秋丽
机构
航空工业西安航空计算技术研究所
出处
《航空计算技术》
2017年第4期111-114,共4页
基金
装备预研联合基金项目资助(6141B05060403)
文摘
机载综合化电子系统中网络类型不断多样化,传统数据总线已不再满足要求,对象管理组织(OMG)提出了的一种基于发布订阅模型的数据分发服务,对实现统一通信平台,提供灵活、实时的数据分发能力具有指导意义。在使用数据分发服务时,不同节点间的相互识别,建立发布订阅关系的过程极为重要,影响分布式系统的通信性能,因此,研究数据分发服务的自发现机制具有极其重要的意义。
关键词
分布式网络 数据分发服务 发布订阅 自发现机制
Keywords
distributed network data distribution service publish- subscribe discovery
分类号
TP311
[自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
题名 支持多核的嵌入式操作系统关键技术研究
被引量：9
10
作者
何翔 任晓瑞
机构
中航工业西安航空计算技术研究所
出处
《航空计算技术》
2013年第4期86-90,共5页
基金
航空科学基金项目资助(2012ZC31006) 十二五总装预研课题(51315030101)
文摘
以分析当前支持多核的操作系统需实现的关键技术为基础,从多核操作系统的引导和初始化、多核操作系统任务管理、多核中断、核间通信以及核间同步与互斥等方面具体分析、研究支持多核的嵌入式操作系统的实现机制,提出了一种多核领域操作系统关键技术的解决思路。
关键词
多核 嵌入式操作系统 中断机制 核间通信 任务管理
Keywords
multi - core embedded operating system task management interrupt mechanism inter -process communication
分类号
TP316
[自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
题名 分区内进程管理的设计与实现
被引量：3
11
作者
李运喜 时磊 任晓瑞
机构
中国航空计算技术研究所
出处
《航空计算技术》
2005年第4期12-14,18,共4页
基金
航空基金资助项目(02F31002)
文摘
为了满足新一代航空电子系统高度综合化、模块化的要求,在高安全实时操作系统中引入了分区(Partition)的概念。分区是运行于一个处理机模块上的一个或多个应用程序(或子系统),这些应用程序在时间和空间上彼此隔离,互不影响。分区由一个或多个进程组成,每个进程隶属于特定的分区,各进程之间按照一定的调度策略并发执行。依据微内核的体系结构,本文着重讨论了分区内进程管理方法,涉及进程优先级调度实现、虚中断响应、进程截止期处理和周期进程管理。
关键词
进程管理 优先级调度 虚中断 进程截止期 周期进程
Keywords
process management priority based scheduling pseudo interrupt deadline periodic process
分类号
TP303
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
题名 一种机载系统动态重配置管理方法的研究
被引量：2
12
作者
郭秋丽 刘建军 任晓瑞
机构
航空工业西安航空计算技术研究所
出处
《航空计算技术》
2019年第3期87-91,共5页
基金
装备预研联合基金项目资助(6141B05060403)
文摘
随着技术的发展,航空电子系统逐渐引入了动态可重构技术,研究出多种应用解决方案。为了解决机载嵌入式系统中管理动态重配置过程的问题,提出了一种机载系统动态重配置的管理方法。介绍了一种性能均衡的可动态配置的机载嵌入式系统平台,描述了动态重配置管理方法的架构模型,介绍了方法的软件实现,最后测试并验证了方法的可行性和有效性,并对方法进行了总结。
关键词
动态 重配置 配置描述文件 硬件任务
Keywords
dynamic reconfiguration configuration description file hardware task
分类号
V247
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
题名 嵌入式多核操作系统的形式化建模与验证
被引量：1
13
作者
郝继锋 胡宁 任晓瑞 周霆
机构
航空工业西安航空计算技术研究所
出处
《航空计算技术》
2022年第6期124-128,共5页
基金
国家自然科学基金项目资助(61732001)。
文摘
在安全关键系统中,核心基础软件的正确性尤其重要。任何的错误都可能导致整体系统失效,带来严重的后果,同时,安全关键软件要通过高等级国际安全认证标准,则必须使用形式化方法进行设计、建模和验证。调研嵌入式操作系统、编译器、文件系统、机载网络/总线的形式化验证案例,在此基础之上引出嵌入式多核操作系统形式化的问题;对嵌入式多核操作系统的时间确定性和功能正确性属性进行形式化建模和验证;并对全文进行总结。
关键词
安全关键软件 安全认证 形式化方法 嵌入式多核操作系统 时间确定性 功能正确性 形式化建模和验证
Keywords
safety-critical software safety certification formal methods embedded multicore operating system time determinism functional correctness formal model and verification
分类号
TP316.2
[自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
题名 一种多核分区操作系统的绑定组调度方法
被引量：2
14
作者
周霆 朱晓宁 任晓瑞
机构
航空工业西安航空计算技术研究所
出处
《航空计算技术》
2022年第3期85-88,共4页
基金
国家自然科学基金项目资助(61732001)。
文摘
伴随机载计算平台对算力提升的显著需求,综合化模块化航空电子系统(IMA)采用多核处理器和相应的多核分区操作系统成为必然趋势,从而对目前仅适用于单核处理模式的多分区调度算法产生了进一步的能力扩展需求。面向多核处理的多分区调度算法需要在发挥多核处理效能的同时,继续维持机载安全关键系统的实时性和确定性特征。为此,提出一种基于“绑定组”概念的多分区混合调度方法,支持分区与核资源之间的灵活绑定和确定性调度,取得了“发挥多核处理效能”与“满足关键系统实时、确定性需求”之间的平衡。
关键词
多核处理平台 分区操作系统 绑定组 混合调度
Keywords
multi core processing platform partition operating system binding group hybrid scheduling method
分类号
TP316
[自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
题名 机载多核技术应用研究
被引量：1
15
作者
虞保忠 任晓瑞 黄保垒 周霆
机构
航空工业西安航空计算技术研究所
出处
《航空计算技术》
2022年第2期121-124,共4页
基金
国家自然科学基金项目资助(61732001)。
文摘
为了在机载计算机中构建安全的多核系统,研究最新的多核技术特性,调研国外相关应用于机载计算机的多核操作系统产品和技术报告,结合机载计算机的高实时性高安全性需求及多核系统安全认证指南,分析多核技术带来的确定性问题,分析确定性影响因素、干扰源、影响程度及缓解措施,分析多核系统架构的特性与局限性,研究工业物联网的多核应用技术,提出适用于机载计算机的虚拟化解决方案,在操作系统与硬件之间增加虚拟化层,通过虚拟机管理器缓解多核确定性,构建满足实时性和安全性的多核系统。
关键词
操作系统 机载计算机 多核干扰 确定性缓解 虚拟机管理器
Keywords
operating system airborne computer multi-core interference deterministic mitigation hypervisor
分类号
TP316.2
[自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
题名 多核系统核间通信框架设计与实现
被引量：1
16
作者
虞保忠 任晓瑞 黄保垒 周霆
机构
航空工业西安航空计算技术研究所
出处
《航空计算技术》
2023年第4期110-112,116,共4页
基金
国家自然科学基金项目资助(61732001)。
文摘
为了提升多核系统核间交互实时性和并行性,设计和实现了一种多核系统核间交互通信框架,在该框架下,设计专用的核间交互通道,核间交互时每个核使用独立的交互通道,避免核间互斥操作,从而提高并行性;设计核间交互数据结构,保证数据消息可扩展、适应性强、交互消息的原子性;提供核间交互同步模式,保证消息传递的可靠性和实时性,在嵌入式操作系统和硬件平台上实现并验证该方法。
关键词
多核 互斥 核间交互、实时性
Keywords
multi core mutual inter core interaction real time
分类号
TN911.7
[电子电信—通信与信息系统]
题名 一种轻量级操作系统测试框架设计与实现
17
作者
郝继锋 李运喜 任晓瑞 徐晓光
机构
航空工业西安航空计算技术研究所
出处
《航空计算技术》
2018年第5期80-84,共5页
基金
国家自然科学基金项目资助(61732001)
文摘
如何提高嵌入式软件产品的测试效率,提高软件质量,已经成为当下重要的研究课题,而目前出现的典型开源测试框架主要针对通用嵌入式软件产品或者通用web领域软件产品,并不能满足轻量级操作系统资源受限的特定需求(例如内存占用少、节能效率高);针对这种状况设计并实现一种称为ACore Lite Test轻量级测试框架,并以轻量级操作系统内核中的计数信号量模块为例,说明了测试框架的使用方法,并对其设计和实现的正确性进行了验证。
关键词
测试效率 开源测试框架 轻量级操作系统 资源受限 计数信号量 轻量级测试框架
Keywords
test efficiency open source test framework light weight operating system resource constraint count semaphore light weight test framework
分类号
TP316.2
[自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
题名 分布式嵌入式文件系统的设计
18
作者
张鹏 任晓瑞 杨琼 王冬 胡宁
机构
航空工业西安航空计算技术研究所
出处
《航空计算技术》
2023年第6期100-104,共5页
基金
国家重点研发计划项目资助(2017YFB1301100)。
文摘
针对当前航空电子分布式嵌入式计算机目前采用NFSV3协议网络文件系统,存在单点故障、服务器性能瓶颈,以及嵌入式环境各种资源受限等约束等问题,提出了基于集群架构的分布式嵌入式文件系统方案。总体架构定义了客户端-元数据服务器-数据服务器分布式文件管理集群架构,透明访问设计采用了精简三级统一路径名和文件服务接口子集;分布式通信设计采用了基于DDS的RPC服务框架,分块及布局管理设计采用表驱动的动态分配方式实现了文件的分块和多副本管理,元数据服务器容错设计采用HA高可用主从数据库方式实现主从元数据服务器状态的实时同步。最后通过搭建分布式嵌入式计算机测试环境,验证了原型系统的功能和性能。
关键词
嵌入式 分布式文件系统 RPC 布局管理 容错管理
Keywords
embeded distributed file system RPC layout management fault tolerant management
分类号
TP316
[自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
题名 一种组件化的硬件任务管理方法
19
作者
刘建军 任晓瑞 邸海涛 郭秋丽
机构
航空工业西安航空计算技术研究所
出处
《航空计算技术》
2022年第4期117-120,共4页
基金
国家科技创新特区重点项目资助(18-163-11-XD-002-003-02)。
文摘
为了满足航电系统重构的快速、灵活等需求,分析了硬件任务所面临的问题,并针对问题需求给出了一种组件化的硬件任务配置及管理的解决方法。方法基于片内设置硬件任务适配器,通过组件运行管理软件将配置过程动态划分为加卸载、启停等多个阶段过程,利于灵活配置硬件任务,便于预加载硬件任务从而提高配置速度,满足了新一代航电系统对FPGA的按需定制、动态重构的需求。
关键词
硬件任务 组件化 按需定制 动态重构
Keywords
hardware task componentization on-demand customization dynamic reconfiguration
分类号
V249
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
题名 一种策略可配置的IMA系统故障管理方法
20
作者
刘建军 任晓瑞 邸海涛 黄英兰
机构
航空工业西安航空计算技术研究所
出处
《航空计算技术》
2022年第3期78-81,共4页
基金
国防科技创新特区重点项目资助(18-163-11-ZD-002-003-02)。
文摘
随着综合化模块化航空电子(IMA)系统的综合化程度增加,其故障发生概率及类型增多,且IMA系统在功能升级、集成过程中,其故障管理方式不断迭代、管理难度增加。提出一种可灵活策略、可配置的故障管理方法。方法基于IMA平台构建于分区OS上,参考ASAAC标准管理层级,提出预先配置故障管理策略及多级权限的管理机制,解决了传统故障的过滤、诊断及处理方式与应用程序强耦合问题,以及由于故障处理而导致系统运行不确定性问题。所提方法满足IMA系统在不同机型不同阶段的故障管理需求,最终满足新一代IMA系统在移植性和确定性方面的要求,提高系统的安全性与可靠性。
关键词
IMA 故障管理 可配置策略 多层级
Keywords
IMA fault management configurable policy multi level
分类号
V243
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
