[发明专利]一种星载软件数据存储及异常恢复方法

说明书

本发明公开了一种星载软件数据存储及异常恢复方法，在EEPROM中软件存储采用交叉三模冗余方式，设置交叉的主备份软件存储空间，均为三模冗余方式，实现了主备两种版本软件的同时在轨存储管理；软件运行过程中的第一数据通过热冗余双机互备、三模冗余存储两种备份方式，计算机异常复位初始化时按照先获取有权机关键数据，获取失败时再通过本机冗余存储数据恢复，提高了恢复数据的时效性，且本发明通过错误地址数据重搬场、三取二、空闲内存区取任意值等方式，实现了多数SRAM空间的多比特单粒子翻转纠错，提高了抗单粒子翻转的能力，可广泛应用于各类卫星的星载计算机软件。

技术领域

本发明涉及星载计算机软件领域，具体涉及一种星载软件数据存储及异常恢复方法。

背景技术

星载计算机及软件运行于空间恶劣环境中，半导体器件收到辐照、高能粒子打击，会出现单粒子闩锁、单粒子翻转等情况，导致软件运行中出现指令、数据错误等。为提高软件对空间环境的适应性，往往采用软件、数据多模冗余存储，通常星载软件大多采用一个版本三模存储方式，该方式对于提高抗翻转能力具有较好效果，但是对于软件自身缺陷只能通过在轨编程除错。对于多模冗余存储软件，其意义在于提高一些重要数据的抗翻转能力，同时提供计算机异常复位时的状态初始化，但是对于后者往往数据的时效性不够，在冗余数据刷新过程中若出现计算机异常复位，则可能导致新旧数据拼接的情况；星载计算机所采用的CPU大多具有基于汉明校验的数据检错、纠错机制，其特点为对于单比特错误可检错并纠错，对于多比特错误只能检错，不能纠错。

发明内容

本发明的目的是提供主备版本软件的同时在轨存储管理机制，实现了采用热冗余单机间的数据备份和本机冗余存储两种数据保存恢复方式，并提高了内存中抗多比特单粒子翻转的能力。

为了达到上述目的，本发明提供了一种星载软件数据存储及异常恢复方法，该方法包含以下过程：

S1，将计算机中软件数据的存储空间划分为交叉的三模冗余空间，对三份主版本软件、三份备版本软件进行主备两种版本的相互交叉存储；

S2，对软件运行过程中的第一数据进行备份储存；

其中，备份存储有两种方式，第一备份存储方式通过热冗余备份运行的双机间数据通信互备存储第一数据，第二备份存储方式通过本计算机内存中的三模冗余空间备份存储；

S3，软件运行过程中，若SRAM内存出现多比特单粒子翻转时，根据错误地址进行处理，所述错误地址包含：软件搬场数据区、三模冗余数据区、空闲内存区、不可修复区；

若错误地址为搬场数据区，通过重新搬场实现对错误地址的修复；

若错误地址为三模冗余数据区时，通过3取2方式对错误地址进行修复；

若错误地址为内存中的空闲内存区时，通过对该错误地址写入任意值进行修复；

若错误地址为不可修复区，则不进行修复，进行复位处理。

较佳地，所述S1中采用交叉的三模冗余方式对主备两种版本软件进行在轨存储管理，具体为：

计算机初始上电或预设时间内异常复位次数少于3次，进行主版本软件搬场，主版本软件搬场顺序为主版本软件3取2校验搬场，如失败则第一份主版本软件校验搬场，如失败则第二份主版本软件校验搬场，如失败则第三份主版本软件校验搬场，如失败则判断为主版本软件校验搬场失败；

主版本软件校验搬场失败或预设时间内计算机异常复位达到3次，进行备版本软件搬场，备版本软件搬场顺序为备版本软件3取2校验搬场，如失败则第一份备版本软件校验搬场，如失败则第二份备版本软件校验搬场，如失败则第三份备版本软件校验搬场，如失败则判断为备版本软件校验搬场失败；

主版本软件和备版本软件校验搬场均失败时，进行第一份主版本软件搬场，并且不进行校验；