[发明专利]用于使用硬件抽象软件层的系统的通用虚拟化平台

说明书

用于使用硬件抽象软件层的系统的通用虚拟化平台。提出了用于通过在代理虚拟机中在对应仿真的代理物理硬件系统上执行硬件系统应用软件来测试物理硬件系统的技术。这些技术包括：获得与物理硬件系统的各方面匹配的代理物理硬件系统；在虚拟化系统中构造代理虚拟机；使用虚拟化系统在代理虚拟机中对代理物理硬件系统的硬件组件进行仿真；在代理虚拟机中执行硬件抽象软件层；由虚拟化系统的硬件抽象软件层在代理虚拟机中在代理物理硬件系统上使用存储器映射至少一个适配器执行硬件系统应用软件；以及使用虚拟化系统通过在代理物理硬件系统上在代理虚拟机中执行硬件系统应用软件来测试物理硬件系统。

技术领域

本公开涉及建模和虚拟化。具体地，本公开提供通过使用硬件抽象软件层对专用硬件系统进行高保真仿真。

背景技术

在复杂电子系统和装置的工程、开发和测试期间，物理硬件及其规范可为有限的资源。因此，参与这些系统的开发的开发者(例如，科学家、工程师、软件开发者和测试者)在系统和装置的开发中可能无法访问物理硬件直至很晚。例如，在硬件系统的规范和设计完成与硬件系统的第一早期版本可用于开发和测试之间常常存在大量的产品开发时间。

利用物理硬件的规范的知识，有时可使用虚拟化平台来解决物理硬件本身的有限可用性，该虚拟化平台可以是执行物理硬件的软件的嵌入式计算装置(例如，航空电子计算机)。然而，如果不是实际访问，使用这种虚拟化平台需要至少了解物理硬件的规范。这些物理硬件规范可能不容易获得以允许虚拟化平台的构造。例如，由于知识产权问题，或者仅仅因为没有合同义务提供该信息，硬件供应商有时不愿意提供必要的硬件细节。有时可协商公布必要硬件信息，但这会花费数月时间并且常常伴随着限制性成本和许可考虑因素。

发明内容

根据各种实施方式，提出了一种通过在代理虚拟机中在对应仿真代理物理硬件系统上执行硬件系统应用软件来测试物理硬件系统的方法。该方法包括：获得与物理硬件系统的各方面匹配的代理物理硬件系统；在虚拟化系统中从代理物理硬件系统构造代理虚拟机；使用虚拟化系统在代理虚拟机中对代理物理硬件系统的硬件组件进行仿真；在代理虚拟机中执行硬件抽象软件层；通过虚拟化系统的硬件抽象软件层使用再现代理物理硬件系统所使用的存储器位置的存储器映射并使用在代理虚拟机和硬件系统应用软件之间映射数据的至少一个适配器在代理物理硬件系统上在代理虚拟机中执行硬件系统应用软件；以及使用虚拟化系统通过在代理物理硬件系统上在代理虚拟机中执行硬件系统应用软件来测试物理硬件系统。

上述实施方式的各种可选特征包括以下。硬件抽象软件层可包括ARINC 653操作系统。至少一个适配器可在硬件抽象软件层中执行。至少一个适配器可在代理虚拟机中执行。至少一个适配器可包括在软件抽象层中执行的第一适配器以及在代理虚拟机中执行的第二适配器。物理硬件系统可包括航空电子系统，其包括多个线路可更换单元。该方法可包括：基于测试修改物理硬件系统以生成修改的物理硬件系统；以及部署修改的物理硬件系统。获得与物理硬件系统匹配的代理物理硬件系统可包括获得至少具有与物理硬件系统的处理器相同的处理器的代理物理硬件系统。在虚拟化系统中从代理物理硬件系统构造代理虚拟机可包括至少对代理物理硬件系统的处理器进行仿真。获得与物理硬件系统匹配的代理物理硬件系统可继续，而无需访问物理硬件系统的规范。该方法可包括使用虚拟化系统来模拟至少一个载具物理硬件系统与训练载具物理硬件系统的用户。

根据各种实施方式，提出了一种用于通过在代理虚拟机中在对应仿真代理物理硬件系统上执行硬件系统应用软件来测试物理硬件系统的系统。该系统包括：代理物理硬件系统，其与物理硬件系统的各方面匹配；以及虚拟化系统，其包括从代理物理硬件系统构造的代理虚拟机，其中代理虚拟机对代理物理硬件系统的硬件组件进行仿真并执行硬件抽象软件层，该硬件抽象软件层使用再现代理物理硬件系统所使用的存储器位置的存储器映射并使用在代理虚拟机和硬件系统应用软件之间映射数据的至少一个适配器在代理虚拟机中执行硬件系统应用软件。