【技術實現步驟摘要】
本專利技術總體上涉及綜合模塊化航空電子(ima)系統，并且更具體地，涉及一種實現確定性大容量高速存儲的ima系統以及在ima系統中實現確定性大容量高速存儲的方法。
技術介紹
1、航空電子系統自誕生以來經歷了從分立式、聯合式、綜合化到高度綜合化的發展過程，從各分系統相互獨立到采用模塊化高度綜合的層次型架構。綜合化、模塊化航空電子(integrated?modular?avionics，ima)系統架構是當今航空電子系統的主流架構模型，采用可重配的通用模塊構建復雜的航空電子系統，有助于提升系統的可用性，增加系統的健壯性，大幅度減少系統的體積、功耗及全壽命周期成本。標準化模塊的設計理念對航電系統提出了新的要求，即在軟件設計方面，需要符合arinc?653標準。
2、隨著航空電子技術的快速發展，分辨率和采樣率大幅提升，由此帶來了大容量數據的高速存儲和讀寫需求。基于目前的市場存儲技術，在考慮大文件的存儲和讀寫需求時，一般會考慮選擇nand?flash作為存儲介質。但是基于nand?flash的存儲系統在基于arinc653標準的系統中運行時，可能存在以下問題：
3、1.對nand?flash進行寫、擦除等操作，因為其總線及flash特性，會影響基于arinc653標準的分區運行的確定性及完整性；
4、2.nand?flash存在壞塊問題，對壞塊管理以及正常編程時需做的塊搬運，也會影響每次操作的時間，造成arinc?653分區運行的不確定性；
5、3.在arinc?653分區中直接操作和維護n
6、在期刊《電光與控制》上發表的文章《一種機載高安全高可靠數據存儲模塊的設計》介紹了一種基于nand?flash的數據存儲在ima系統中的設計。具體而言，圖1示出了《一種機載高安全高可靠數據存儲模塊的設計》的系統架構的示意圖。ima計算模塊102例如可以符合arinc?653標準。ima計算模塊103可包括多個分區，諸如，分區1?104a、分區2104b、…、分區n?104n)。各個分區可以包括應用。這些應用可構成ima計算模塊102的應用層。各個分區處于ima核心計算模塊102的用戶模式104。ima計算模塊102還可包括操作系統層108、模塊支持層112和oem硬件平臺層116，這些層處于ima計算模塊102的內核模式106。nand?flash?118駐留在oem硬件平臺層116中。模塊支持層112中包括flash驅動程序114，其是是直接操作oem硬件芯片的最底層驅動程序。操作系統層108包括flashfx層110，可例如用于實現nand?flash的壞塊管理和損耗均衡等。
7、然而，該設計未解決基于nand?flash的存儲系統在基于arinc?653標準的ima系統中運行時的確定性與高完整性問題。此外，該設計在系統分區中直接操作和維護nandflash，因此如上所述，這種情況下可能會因為等待flash的完成應答而造成阻塞，從而可嚴重影響系統的運行效率。
技術實現思路
1、本專利技術的一些實施例涉及一種綜合模塊化航電ima系統，包括：主計算模塊，所述主計算模塊包括：多個ima分區，其中每個ima分區包括應用；硬件資源，所述硬件資源包括處理器和內存；所述ima系統還包括：存儲模塊，所述存儲模塊被配置在所述主計算模塊外部，并與所述主計算模塊通信地耦合，其中，所述主計算模塊的內存與所述存儲模塊形成內存映射，使得所述主計算模塊對其內存進行的操作能夠導致所述存儲模塊執行對應的操作。
2、本專利技術的一些實施例涉及一種用于綜合模塊化航電ima系統的存儲器操作的方法，包括：由主計算模塊的分區中的應用向所述主計算模塊的內存發送操作請求，所述操作請求導致所述主計算模塊的內存發生變化；與所述主計算模塊通信且位于所述主計算模塊外部的存儲模塊檢測所述存儲模塊的內存的相應變化，其中所述主計算模塊的內存與所述存儲模塊形成內存映射；以及由所述存儲模塊響應于其內存的變化，對安裝在所述存儲模塊上的閃存執行對應的操作。
3、本專利技術的一些實施例涉及一種用于綜合模塊化航電ima系統的存儲器操作的方法，包括：由位于所述ima系統的主計算模塊外部的存儲模塊掃描所述存儲模塊的內存，以獲取所述存儲模塊的內存中的從所述主計算模塊的內存映射的操作請求，以及由所述存儲模塊響應于檢測到所述存儲模塊的內存的操作請求，執行對安裝在所述存儲模塊上的閃存的對應操作。
4、本專利技術的一些實施例涉及一種機器可讀存儲介質，其上存儲有指令，所述指令在被執行時，使得綜合模塊化航電ima系統執行如上述方法中的任一項所述的方法。
5、本專利技術的一些實施例涉及一種綜合模塊化航電ima系統，包括用于執行如上述方法中的任一項所述的方法的裝置。
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1.一種綜合模塊化航電IMA系統，包括：
2.如權利要求1所述的IMA系統，其特征在于，所述主計算模塊和所述存儲模塊被配置為能夠并行地運行。
3.如權利要求1或2所述的IMA系統，其特征在于，所述存儲模塊被實現為微控制單元MCU，所述MCU包括MCU內存和閃存，所述MCU內存與所述閃存通信地耦合，并且
4.如權利要求3所述的IMA系統，其特征在于，所述存儲模塊被配置成在被初始化時，將所述閃存的數據全部讀取到所述MCU內存中，使得所述MCU內存被配置為閃存影子，并且所述主計算模塊的內存被配置成對所述MCU內存進行全映射。
5.如權利要求3所述的IMA系統，其特征在于，所述MCU包括控制邏輯，所述控制邏輯被配置用于循環地掃描所述MCU內存，以獲取所述MCU內存中的從所述主計算模塊的內存映射的操作請求，并根據所述操作請求來執行對所述閃存的對應操作。
6.如權利要求3所述的IMA系統，其特征在于，所述主計算模塊被配置用于使得所述IMA分區內的應用在結束對所述主計算模塊的內存的操作之后能夠繼續執行下一指令，而無需等待所述存儲模塊的
7.如權利要求3所述的IMA系統，其特征在于，所述閃存包括NAND閃存。
8.如權利要求1或2所述的IMA系統，其特征在于，所述主計算模塊通過PCIE總線以及QDMA配置與所述存儲模塊通信。
9.如權利要求1或2所述的IMA系統，其特征在于，所述操作包括讀取、寫入、擦除。
10.如權利要求9所述的IMA系統，其特征在于，所述存儲模塊進一步被配置用于執行包括以下一項或多項的底層操作：閃存塊管理、閃存維護、數據完整性處理。
11.一種用于綜合模塊化航電IMA系統的存儲器操作的方法，包括：
12.一種用于綜合模塊化航電IMA系統的存儲器操作的方法，包括：
13.如權利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述主計算模塊和所述存儲模塊被配置為能夠并行地運行。
14.如權利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述存儲模塊被實現為微控制單元MCU，所述MCU包括MCU內存和閃存，所述MCU內存與所述閃存通信地耦合，并且
15.如權利要求14所述的方法，其特征在于，所述存儲模塊在被初始化時，所述閃存的數據被全部讀取到所述MCU內存中，使得所述MCU內存被配置為閃存影子，并且所述主計算模塊的內存被配置成對所述MCU內存進行全映射。
16.如權利要求14所述的方法，進一步包括：由所述MCU的控制邏輯循環地掃描所述MCU內存，以獲取所述MCU內存中的從所述主計算模塊的內存映射的操作請求，并根據所述操作請求來執行對所述閃存的對應操作。
17.如權利要求14所述的方法，其特征在于，所述IMA系統的分區內的應用在結束對所述主計算模塊的內存的操作之后繼續執行下一指令，而無需等待所述存儲模塊的所述閃存的回復。
18.如權利要求14所述的方法，其特征在于，所述閃存包括NAND閃存。
19.如權利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述主計算模塊通過PCIE總線以及QDMA配置與所述存儲模塊通信。
20.如權利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述操作包括讀取、寫入、擦除。
21.如權利要求20所述的方法，進一步包括：由所述存儲模塊執行包括以下一項或多項的底層操作：閃存塊管理、閃存維護、數據完整性處理。
22.一種機器可讀存儲介質，其上存儲有指令，所述指令在被執行時，使得綜合模塊化航電IMA系統執行如權利要求11-21中的任一項所述的方法。
23.一種綜合模塊化航電IMA系統，包括用于執行如權利要求11-21中的任一項所述的方法的裝置。
...【技術特征摘要】
1.一種綜合模塊化航電ima系統，包括：
2.如權利要求1所述的ima系統，其特征在于，所述主計算模塊和所述存儲模塊被配置為能夠并行地運行。
3.如權利要求1或2所述的ima系統，其特征在于，所述存儲模塊被實現為微控制單元mcu，所述mcu包括mcu內存和閃存，所述mcu內存與所述閃存通信地耦合，并且
4.如權利要求3所述的ima系統，其特征在于，所述存儲模塊被配置成在被初始化時，將所述閃存的數據全部讀取到所述mcu內存中，使得所述mcu內存被配置為閃存影子，并且所述主計算模塊的內存被配置成對所述mcu內存進行全映射。
5.如權利要求3所述的ima系統，其特征在于，所述mcu包括控制邏輯，所述控制邏輯被配置用于循環地掃描所述mcu內存，以獲取所述mcu內存中的從所述主計算模塊的內存映射的操作請求，并根據所述操作請求來執行對所述閃存的對應操作。
6.如權利要求3所述的ima系統，其特征在于，所述主計算模塊被配置用于使得所述ima分區內的應用在結束對所述主計算模塊的內存的操作之后能夠繼續執行下一指令，而無需等待所述存儲模塊的所述閃存的回復。
7.如權利要求3所述的ima系統，其特征在于，所述閃存包括nand閃存。
8.如權利要求1或2所述的ima系統，其特征在于，所述主計算模塊通過pcie總線以及qdma配置與所述存儲模塊通信。
9.如權利要求1或2所述的ima系統，其特征在于，所述操作包括讀取、寫入、擦除。
10.如權利要求9所述的ima系統，其特征在于，所述存儲模塊進一步被配置用于執行包括以下一項或多項的底層操作：閃存塊管理、閃存維護、數據完整性處理。
11.一種用于綜合模塊化航電ima系統的存儲器操作的方法，包括：
12.一種用于綜合模塊化航電ima系統的存儲器操作的方法，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉源，李軍，劉崢嶸，吳智敏，
申請(專利權)人：中航通用電氣民用航電系統有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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