第２７卷第３期 ２０１７年３月 计算机技术与发展 ＣＯＭＰＵＴＥＲ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＡＮＤ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ Ｖ０１．２７ Ｎｏ．３ Ｍａｒ．２Ｏ１７ 基于ＶＸＷＯＲＫＳ系统的热补丁技术研究 姜文，刘立康 （西安电子科技大学通信工程学院，陕西西安７１００７１） 摘要：软件产品交付用户使用后，需要解决软件产品在使用过程中的各类问题与缺陷。对于ＶＸＷＯＲＫＳ操作系统开发 的软件产品，通常采用热补丁技术，可以在不影响系统正常运行的情况下完成对软件产品错误的修复。为了解决软件在 使用过程中的各类问题与缺陷，需要深人研究热补丁技术。结合工作实践，叙述了ＶＸＷＯＲＫＳ操作系统的特点和热补丁 制作过程中的各种相关技术。以ＣｌｅａｒＣａｓｅ作为配置管理工具，ＩＣＰ—ＣＩ作为持续集成工具，进行热补丁包制作；详细叙述 了基于ＶＸＷＯＲＫＳ系统的软件热补丁包制作过程，包括热补丁代码的编写和静态检查、模块热补丁文件的制作、热补丁包 打包、热补丁版本包的测试与发布。最后介绍了一个典型工作案例。工作实践表明，热补丁技术具有实时修复，且不影响 嵌入式系统正常运行的优点，提高了系统可靠性，降低了软件开发成本。 关键词：嵌入式操作系统；热补丁；持续集成；静态检查 中图分类号：ＴＰ３１１．５３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７３—６２９Ｘ（２０１７ｌＯ３—００ｌ８—０５ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３—６２９ｘ．２０１７．０３．００４ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｈｏｔ Ｐａｔｃｈ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＶＸＷＯＲＫＳ ＪＩＡＮＧ Ｗｅｎ，ＬＩＵ Ｌｉ－ｋａｎｇ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉｄｉａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ ７１００７１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｉｓ ｄｅｌｉｖｅｒｅｄ ｔｏ ｃｕｓｔｏｍｅｒｓ．ａｎ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ａｎｄ ｄｅｆｅｃｔｓ ａｒｅ ｎｅｅｄｅｄ ｔｏ ｂｅ ｓｏｌｖｅｄ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ｓｏｆｔ— ｗａｒｅ．Ｔｈｅ ｏｆｓｔｗａｒｅ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｂｙ ｈｅ ｔＶＸＷＯＲＫＳ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｕｓｕａｌｌｙ ｕｓｅｄ ｈｅ ｈｏｔｔ－ｐａｔｃｈ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｓｏｌｖｅ ｈｅ ｓｏｆｔｔｗａｒｅ ｅｒｒｏｒｓｗｉｔｌｌｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｏｐｅｒａｔｅｄ ｎｏｒｍａｌｌｙ．Ｉｎ ｏｒｄｅｒｔｏｓｏｌｖｅ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｑｕｅｓｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｄｅｆｅｃｔｓ．ｈｅｔｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｏｆ ｈｏｔ ｐａｔｃｈｉｓ ｎｅｅｄｅｄｔｏ ｂｅ ｒｅ－ ｓｅａｒｃｈｅｄ ｄｅｅｐｌｙ．Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｗｏｒｋ，ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ＶＸＷＯＲＫＳ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｆｉｌｅｓ ｄｕｎｎｇ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｈｏｔ ｐａｔｃｈ ｍａｋｉｎｇ ａｒｅ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｗｉｈ ＣｌｔｅａｒＣａｓｅ ａｓ ｔｈｅ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｔｏｏｌ ａｎｄ ＩＣＰ—ＣＩ ａｓ ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｉｎｔｅｇｒａ－ ｔｉｏｎ ｔｏｏｌ ｔｏ ｐｒｏｄｕｃｅ ｈｏｔ ｐａｔｃｈｅｓ，ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｈｏｔ ｐａｔｃｈｅｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ＶＸＷＯＲＫＳ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ，ｉｎ— ｃｌｕｄｉｎｇｗｒｉｔｉｎｇａｎｄ ｓｔａｔｉｃ ｃｈｅｃｋｉｎｇｔｈｅ ｃｏｄｅ ｏｆｈｏｔ ｐａｔｈ，ｍａｋｉｎｇｔｈｅ ｈｏｔ ｐａｔｃｈｆｉｌｅｓｆｏｒｍｏｄｕｌｅｓ，ｐａｃｋｉｎｇｔｈｅ ｈｏｔ ｐａｔｃｈｅｓ，ａｎｄｔｅｓｔｉｎｇａｎｄ ｅｌｅａｓｒｉｎｇ ｔｈｅ ｖｅｒｓｉｏｎ ｐａｃｋａｇｅ ｏｆ ｈｏｔ ｐａｔｃｈｅｓ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ａ ｔｙｐｉｃａｌ ｗｏｒｋ ｃａｓｅ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｐｒａｃｔｉｃｅ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｏｆ ｈｏｔ ｐａｔｃｈ ｈａｓ ｈｅ ｔａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ ｒｅｐａｉｒ，ａｎｄ ｗｉｌｌ ｎｏｔ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ｎｏｒｍａｌ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆｔｈｅ ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｓｙｓｔｅｍ，ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ，ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｈｅ ｃｏｓｔｔ ｏｆ ｏｆｓｔｗａｒｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｏｐｅｒ￣ｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ；ｈｏｔ ｐｍｃｈ；ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ；ｓｔａｔｉｃ ｃｈｅｃｋ Ｏ 引 言 ＶＸＷＯＲＫＳ是实时嵌入式操作系统软件，可以为 开发人员提供高效实时的任务调度、中断管理、系统资 源管理和任务间通信。ＶＸＷＯＲＫＳ经过广泛验证，已 成功应用在航天、航空、舰船、通信、医疗等关键领域。 软件产品交付用户使用后，需要解决软件产品在 使用过程中的各类问题与缺陷…。对于ＶＸＷＯＲＫＳ 系统正常运行的情况下完成对系统错误的修复，从而 提高了软件的安全性和可靠性，高质量完成软件维护 工作，延续软件的使用寿命，降低软件开发成本。 文中采用软件配置管理工具ＣｌｅａｒＣａｓｅ和持续集 成工具ＩＣＰ—ＣＩ进行热补丁包制作。详细叙述了热补 丁代码的编写和静态检查、模块热补丁文件的制作、热 补丁包打包、热补丁版本包的测试与发布。最后介绍 平台开发的软件产品，采用热补丁技术，可以在不影响 收稿日期：２０１６—０４—１７ 修回日期：２０１６—０８—１１ 了一个典型工作案例。工作实践表明，采用持续集成 网络出版时间：２０１７—０２—１７ 基金项目：国家部委基础科研计划：国防预研基金项目（Ａ１ １２０１ １０００７） 作者简介：姜文（１９８６一），女，硕士研究生，工程师，ＣＣＦ会员，研究方向为图像处理、数据库应用和软件工程等；刘立康，副教授，研究方向为 数字通信、图像处理、嵌入式应用技术等。 网络出版地址：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｅｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／６１．１４５０．ＴＰ．２０１７０２１７．１６２８．０２２．ｈｔｍｌ 第３期 姜文等：基于ＶＸＷＯＲＫＳ系统的热补丁技术研究 ・１９・ 技术有利于提高软件热补丁制作的效率与质量。 于ＶＸＷＯＲＫＳ操作系统的软件产品热补丁具有继承 性，即后一个版本的热补丁需要将前一个版本的热补 丁所修改的缺陷收编进来，在热补丁的制作过程中需 要注意这一点。 １．３热补丁制作过程中的文件类型 ｌ热补丁相关技术 软件产品交付用户使用过程中会出现的各种问题 或缺陷，导致软件产品部分功能不可用，或者影响软件 产品的性能，有时软件可能会出现安全问题。需要在 Ｔｏｒｎａｄｏ是ＶＸＷＯＲＫＳ应用系统的集成开发环境。 Ｔｏｒｎａｄｏ ＩＤＥ采用Ｃ／Ｃ＋＋语言编程，支持ＧＮＵ的Ｃ／Ｃ＋＋ 原有的软件系统上实施补丁来修复这些问题。 １．１补丁分类 编译器。ＧＮＵ编译器生成的目标文件缺省为ＥＬＦ 软件补丁的分类有多种，根据待实施的软件可以 分为操作系统补丁、应用软件补丁；根据修复的软件缺 陷的危害程度可以分为高危补丁、普通补丁；根据实施 补丁的方式可以分为冷补丁、热补丁。 １．１．Ｉ冷补丁 冷补丁 ］，是修改软件模块的源代码之后，对该 模块对应的整个工程文件进行重新编译，将编译之后 的所有可执行文件重新加载到设备上执行，在这个过 程中需要在设备上停掉原有的软件产品，再重新安装 一遍软件产品。 １．１．２热补丁 热补丁 ，是在软件系统正常运行的过程中进 行热补丁安装，热补丁的实质就是替换原有软件系统 中的一个或多个函数。执行热补丁安装的过程中，并 不需要停止软件系统，而且执行热补丁安装的过程操 作起来也很快。通常，热补丁适用的软件系统是一个 内核非抢占式的实时操作系统，它具有可伸缩、可裁剪 和高可靠性等特点，是一个可以同时适用于主流ＣＰＵ （如ＭＩＰＳ、ＰＰＣ、Ｘ８６和ＡＲＭ等）目标平台的实时操作 系统。 １．２ ＶＸＷＯＲＫＳ系统的特点 ＶＸＷＯＲＫＳ系统 提供了以下功能： （１）任务管理。 操作系统执行的每个程序都被称之为任务，ＶＸ． ＷＯＲＫＳ系统模块的运行一般是以任务的形式进行调 度和运行；操作系统可以动态启动或停止某一指定 任务。 （２）符号表管理。 ＶＸＷＯＲＫＳ系统在软件编译时可以将所有的全局 变量和外部函数都编译到一个全局符号表中，软件系 统启动后，该符号表可以通过操作系统提供的相关函 数通过变量或函数名查找变量存储地址或函数的入口 地址。 （３）模块动态加载。 操作系统支持将模块软件编译成ＥＬＦ格式的可 执行文件，在系统运行过程中动态加载该文件。 由于ＶＸＷＯＲＫＳ系统具有上述三种功能，有利于 采用热补丁的方式修复软件模块存在的各种缺陷。基 （Ｅｘｅｃｕｔａｂｌｅ ａｎｄ Ｌｉｎｋｉｎｇ Ｆｏｒｍａｔ）格式 。 １．３．１ 目标文件％．ｏｂｊ的文件格式 目标文件 ．ｏｂｊ为ＥＬＦ格式 ，文件格式如图１ 所示。 文件头 代码段：二进制代码指令 数据段： Ｒｅａｄ－ｏｎｌｙ的数据 已经初始化的数据 还未初始化的数据 符号Ｉ信息 符号２信息 符号段 符号 信息 重定位１的信息 重定位２的信息 重定位段 重定位Ⅳ２的信息 代码段的段头 段表 数据段的段头 重定位段的段头 符号段的段头 图１ 目标文件，Ｉｃ．ｏｂｊ的文件格式 目标文件包括文件头、代码段、符号段、重定位段 和段表。其中，代码段存放二进制代码指令；数据段中 分类存储数据；符号段中存放该文件中定义的各个全 局函数和全局变量的名字以及它们加载后在内存中的 地址；在重定位段中存放引用外部符号“名字”以及 “在何处引用”等信息。文件头对段表进行索引，段表 中包括代码段的段头、数据段的段头、重定义段的段 头，这些段头包含对应段的相关信息。 １．３．２热补丁文件 ．ｐａｔ的文件格式 热补丁文件％．ｐａｔ的文件格式 如图２所示。 在补丁文件中每个补丁单元对应一个补丁函数。每个 补丁单元包括代码段、数据段和函数替换表三部分。 其中，代码段和数据段存放的是补丁函数的实际指令； 函数替换表中包括被补丁函数的地址和补丁函数地 址。每个补丁单元对应相应的补丁单元头，补丁单元 头中包含补丁函数名称、函数尺寸和函数地址。 １．３．３文件类型 热补丁制作过程中涉及以下文件类型。 （１） ．Ｃ或￥．ｃｐｐ文件，采用Ｃ／Ｃ＋＋语言编写的 热补丁源程序。 ・２０・ 计算机技术与发展 第２７卷 文件头 检验信息（ＣＲＣ１ 函数替换表 单元１（第１个补丁） 代码段 数据段 函数替换表 单元２（第２个补丁） 代码段 数据段 函数替换表 单元Ⅳ（第Ⅳ个补丁） 代码段 数据段 补丁单元１头 补丁单元２头 补丁单元Ⅳ头 图２热补丁 ．ｐａｔ的文件格式 （２）目标文件 ．ｏｂｊ，采用ｇｃｃ或ｇ＋＋将 ．Ｃ或 ￥．ｃｐｐ文件编译生成的目标文件，具有ＥＬＦ格式的二 进制文件。 （３）模块目标文件 ．ｅｌｆ，将软件模块中的所有目 标文件 ．ｏｂｊ连接在一起生成模块的目标文件（模块 名．ｅｌｆ），通常称为模块基线文件。 （４）热补丁文件 ．ｐａｔ，由热补丁函数组成的文 件，可以加载到系统中应用。 （５）符号表信息文件：．ｃ．ＳＹＭ，在目标文件中删除 符号信息以外的所有内容得到的文件。文件中以符号 为单位存放各个全局函数和全局变量的名字和它们加 载后在内存中的地址。 １．４热补丁包制作流程图 采用持续集成技术制作热补丁，可以高效率和高 质量完成热Ｓｂｑ－包的制作 。文中采用的软件配 置管理工具是ＣｌｅａｒＣａｓｅ，持续集成工具是ＩＣＰ—ＣＩ，进 行热补丁包制作。热补丁的制作流程如图３所示。 ２热补丁代码的编写和静态检查 ２．１热补丁代码编写 制作热补丁之前，开发工程师需要通过软件产品 的配置管理工程师（ＣＭＯ）确认需要制作热补丁的软 件代码基线。同时确认目前加载在软件基线上的热补 丁包版本。开发人员从版本库下载相关的软件基线代 码文件和补丁包代码文件，编写新的热补丁代码。 对于补丁开发首先需要定位存在源代码缺陷函数 （因为热补丁的原理就是函数替换），定位之后修改相 关的函数源代码，修改函数相应的功能代码。 开发工程师进行补丁开发与通常的软件开发有区 别，需要注意如下事项： （１）对 ．ｈ文件的处理。 对补丁开发过程中涉及的代码缺陷，定位到需要 修改的函数源代码后，修改相应的功能代码时，不能修 改对应的 ．ｈ文件中的内容。 确认修改代码的基线 ｌ 热补丁代码编写 ｉ 热补丁代码提交到版本库 ｉ 对热补丁代码进行静态检查 ｌ 编译各模块的ｏｂｊ文件 ｌ 生成各模块的热补丁文件 ｉ 热补丁版本包制作 ｌ 热补丁版本包测试 ｌ 热补丁版本包发布 图３ 热补丁的制作流程图 （２）对函数的处理。 修改缺陷对应的：．ｃ．Ｃ文件的源代码时，只保留需 要修改的函数。去掉所有无关的函数，可以直接删掉 或者用＃ｉｆ ０＃ｅｎｄｉｆ注释掉。 （３）对全局变量的处理。 修改缺陷对应的 ．Ｃ文件时，需要将所有的全局 变量都改用ｅｘｔｅｒｎ声明，并把在定义全局变量时的赋 值都去掉；对于用ｃｏｎｓｔ声明的全局常变量（常变量， 只允许读不允许写），如果开发工程师所修改的函数 中未用到该全局变量则在该全局变量前加ｅｘｔｅｍ声 明，还要将其后面的赋值去掉；若所修改的函数中用到 了该全局变量，就需要将该全局变量改成别的变量名， 并重新定义，其初始化与原全局变量一致，同时在要修 改的函数中用新的变量名替换老的变量名；若该全局 变量是ｓｔａｔｉｃ声明的，如果需要修改的函数中未用到该 变量，可直接加ｅｘｔｅｒｎ声明。 （４）对静态函数的处理。 若修改的函数是静态函数，可通过修改该函数的 上层函数，即修改完缺陷对应的函数之后，不能注释掉 调用该函数的上层函数，另外，所有的上层函数要调用 的静态函数都不能注释掉。 （５）加入返回补丁版本号的函数。 第３期 姜文等：基于ＶＸＷＯＲＫＳ系统的热补丁技术研究 ・２１． 修改的 ．Ｃ文件中加入一个返回补丁版本号的 函数，其返回值为补丁版本号。 开发工程师完成补丁代码编写后，对代码进行单 元测试，静态走码检查，最后将评审过的代码合入版本 库。开发工程师向版本库提交代码时，要添加注释、说 明、ＣＲ单号、修改原因等，以保证可追溯。 ２．２ ＣｌｅａｒＣａｓｅ版本库的代码更新 持续集成工具ＩＣＰ—ＣＩ需要在版本库锁库之后完 成源代码更新。ＩＣＰ—ＣＩ工具执行代码更新时，需要编 写代码更新的批处理脚本ｃｏｄｅ—ｕｐｄａｔｅ．ｂａｔ，把代码更 新的脚本配置在任务中。 ２．３代码静态检查 为了确保热补丁文件的源代码质量，需要对开发 工程师修改的源代码进行静态检查。采用持续集成工 具ＩＣＰ—ＣＩ调用静态检查工具ＰＣ－Ｌｉｎｔ和Ｃｏｖｅｒｉｔｙ Ｐｒｅ－ ｖｅｎｔ Ｌｌ 对补丁代码进行静态检查。ＰＣ－Ｌｉｎｔ通常用于 Ｃ、ｃ＋＋源代码的静态检查，是最常用的静态检查工具。 重量级静态检查工具Ｃｏｖｅｒｉｔｙ Ｐｒｅｖｅｎｔ是检测和解决 Ｃ、ｃ＋＋、Ｊａｖａ和ｃ＃源代码中严重缺陷的领先自动化方 法。另外，为了提高热补丁的安全性，还需要对补丁源 代码进行危险函数检查，避免出现诸如ｓｔｒｃｐｙ等函数。 发现代码问题反馈给开发工程师，其对代码进行修改， 直到存在的问题全部解决。 ３热补丁的制作过程 热补丁分为三个层级：函数热补丁，模块热补丁 （由多个函数热补丁组成），热补丁包（包含多个模块 热补丁）。基于持续集成＂ 的热补丁开发通常是制作 热补丁包。 ３．１模块热补丁目录结构 制作模块热补丁时，需要创建“产品名一版本号一 ＢＡＳＥ＼ＶＸＷＯＲＫＳ＼模块名”文件夹，用于存放相关文件 与热补丁文件。以ＵＰＥ模块为例，文件夹目录结构如 表１所示。 表１ ＵＰＥ模块热补丁文件夹目录结构 ３．２模块热补丁文件制作过程 以ＵＰＥ模块为例，叙述模块热补丁文件制作 过程。 ３．２．１ 集成到ＩＣＰ—ＣＩ工具进行热补丁文件编译 首先创建一个构建工程：“产品名一版本号一Ｐａｔｃｈ— Ｂｕｉｌｄ”。在ＩＣＰ—ＣＩ的任务管理页面上配置编译任务 完成热补丁源程序代码编译。配置任务以模块为单 位，在任务栏上选择“ｃｏｍｐｉｌｅ”任务。具体配置如表２ 所示。 表２ ＵＰＥ模块在ＩＣＰ—ＣＩ页面上配置“ｃｏｍｐｉｌｅ”任务 参数名称 参数值 描述 ｌａｙｅｒｐａｔｈ ／ｕｐｅ 报告分层显示的层次名称，配鼍格式 “／模块名称” ￥｛ｄｉｒ．ｗｏｒｋ 、 ｗｏｒｋｉｎｇｄｉｒ ＶＸＷＯＲＫＳ 、 设置编译脚本的存放路径 ＵＰＥ ｃｏｍｐｉｌｅｒ ｇｃｃ 编译器配置，支持ｍｓｖｃ，ｇｃｃ，ｊａｖａｃ等编 译器的配置 ￥｛ｄｉｒ．ｗｏｒｋＩ、 ＶＸＷ０ＲＫＳ 、 ｅｘｅｃｕｔａｂｌｅ ＵＰＥ、ｍａｋｅ一 设置编译时需要执行的编译脚本 ｕｐｅ＿ｏｎｅ—．ｐａｔｃｈ． ｂａｔ ＥＡｅｘｅｃｕｔａｂｔｅ 设置编译时使用的ＥＡ加速编译脚本 持续集成工程师编写相关的 ．ｉｎｉ配置文件、 Ｍａｋｅｆｉｌｅ文件、补丁编译脚本和ＡＮＴ脚本，启动相关程 序完成补丁源程序代码的编译工作。将编译生成的 ￥．ｏｂｊ文件归档到ＵＰＥ＼ｏｂｊ目录下。 ３．２．２模块热补丁文件的制作 编译工作完成之后，制作补丁中间文件和模块 ＵＰＥ热补丁文件。 （１）根据 ．ｏｂｊ文件的个数，在ＵＰＥ＼ｏｂｊ文件夹 中生成从ＨＰ０００１到ＨＰＯＯＯＸ的子目录。热补丁中间 文件制作工具ｍａｋｅｐａｔｃｈ．ｅｘｅ通过补丁目标文件 ．ｏｂｊ生成与其对应的热补丁文件、符号表信息文件 和制作热补丁文件的过程日志文件。 ．ｏｂｊ文件和生 成的热补丁中间文件存放在对应的文件夹中。以ＨＰ ０００１文件夹为例，文件夹中存放的文件如表３所示。 表３补丁中间文件的文件目录 （２）编写批处理脚本，通过热补丁中间文件生成 模块热补丁文件。由于模块热补丁文件具有继承性， 即包含上一个版本热补丁修复的产品缺陷，因此对非 首次编译的热补丁文件而言，需要将前一个热补丁版 本的热补丁中间文件与本次编译生成的热补丁中间文 件合并起来生成目前版本的模块热补丁文件。模块 ＵＰＥ的热补丁文件是ｕｐｅ—ｐａｔｃｈ．ｐａｔ。该补丁文件归档 到ＵＰＥ＼ｒｅｌｅａｓｅ文件夹中。 ３．３热补丁包打包 软件的所有模块热补丁文件制作完成后，将这些 计算机技术与发展 第２７卷 模块热补丁文件打包。由于热补丁版本包也具有继承 性，即后一个版本的热补丁版本包收编包含前一个版 本包编译生成的热补丁文件。同时要更新热补丁包版 本号。 ５热补丁版本包的安装和管理 热补丁通常有４个基本状态：加载，激活，去激活 和卸载。基于ＶＸＷＯＲＫＳ系统的热补丁包可以采用 ＬＭＴ（Ｌｏｃａｌ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ Ｔｅｒｍｉｎａ１）客户端工具安装和 管理。ＬＭＴ工具是指安装了“本地维护终端”的软件 组，通过ＬＭＴ工具的ＭＭＬ（Ｍａｎ－Ｍａｃｈｉｎｅ Ｌａｎｇｕａｇｅ）命 （１）创建热补丁包文件夹。 热补丁文件制作完成后，需要创建热补丁包的文 件夹。将各模块热补丁文件 ．ｐａｔ拷贝到热补丁包文 件夹的ｂｉｎ／ｎｅｗ目录下。若模块补丁文件已经更新， 拷贝更新后模块热补丁文件；若没有更新，拷贝原来的 模块热补丁文件。将其他相关的文件拷贝到相应的目 令，可以对网元进行相应操作和维护。 将热补丁版本包解压之后，使用ＦＴＰ工具，打开 客户端工具连接到主版本的单板，执行ＭＭＬ命令进行 补丁热的安装和管理。执行ＬＯＤ ＴＯＢＡＭ将热补丁版 录下。 （２）热补丁包打包。 修改打包配置文件ａｕｔｏｒｕｎ．ｉｎｉ：填写本次版本号、 基线版本号、源文件目录和目的文件目录。运行打包 工具ｐａｃｋｅｒ．ｅｘｅ完成热补丁版本包打包。热补丁包制 作完成后，补丁版本包的文件名为：产品名版本号 ｌｏａｄｆｉｌｅｓ．ｒａｒ。 ４热补丁版本包的测试和发布 热补丁版本包制作完成后由产品经理提交转测试 流程。测试经理安排测试工程师与测试环境对补丁版 本包进行测试 。 测试工程师根据该补丁版本需要修复的缺陷列 表，设计相应的测试用例，测试新增与待改进的特性是 否符合设计规格；还要根据基本测试用例完成补丁的 基本功能测试，测试工作完成后，测试工程师提供测试 报告。 热补丁测试分为三个层次：补丁函数测试、补丁模 块测试和补丁包测试。 （１）补丁函数测试是最基础的测试，补丁函数测 试是函数缺陷修复、新增与待改进的特性的测试。对 于ＵＰＥ模块，通过基线文件ｕｐｅ．ｅｌｆ和四类中间文件 （热补丁文件ｐａｔｃｈＨＰ０００Ｘ．ｐａｔ，符号表信息ｐａｔｃｈ－ ＨＰＯＯＯＸ．ＳＹＭ，日志文件ｐａｔｃｈＨＰＯ００Ｘ．ｔｘｔ和编译目标 文件 ．ｏｂｊ）测试补丁函数。通过这四类文件可以方 便测试补丁函数，将测试结果及时反馈给补丁源程序 代码的开发人员，修改代码存在的各种问题。这四类 文件也有利于补丁包测试和补丁模块测试中各种缺陷 问题的定位。 （２）补丁模块测试，对于ＵＰＥ模块，通过基线文件 ｕｐｅ．ｅｌｆ和ｕｐｅ—ｐａｔｃｈ．ｐａｔ，对补丁模块进行功能、性能 和兼容性的综合测试。 （３）补丁包测试，热补丁包的测试是补丁包加载 后综合技术指标的全面测试。 完成热补丁测试工作后，将相关文件和热补丁版 本包归档。产品经理发布热补丁包。 本加载到硬盘，执行ＬＯＤ ＴＯＢＰ将热补丁版本加载到 ＦＬＡＳＨ。加载完成之后激活补丁，执行ＣＨＫ ＶＥＲＳＩＯＮ 与ＤＳＰ ＰＡＴＣＨ查看补丁版本号，表示加载相应的热补 丁版本成功。 常用的补丁管理ＭＭＬ命令如下： ＤＳＰ ＰＡＴＣＨ显示补丁 ＡＣＴ ＰＡＴＣＨ激活补丁 ＤＥＡ ＰＡＴＣＨ去激活补丁 ＣＯＮ ＰＡＴＣＨ确认补丁 ＲＶＷ ＰＡＴＣＨ删除补丁 ６典型案例 某公司采用软件配置管理工具ＣｌｅａｒＣａｓｅ和持续 集成工具ＩＣＰ—ＣＩ进行基于ＶＸＷＯＲＫＳ系统的软件热 补丁的制作。 补丁包版本编号为Ｖ２．１１一一ＳＰＣ１０１，共制作了 １０个模块的热补丁文件，收编了若干个来自各局点和 内部测试发现的软件产品缺陷，并完成了热补丁包打 包以及所有的结果文件归档任务。补丁包发布后在各 局点安装使用，解决了存在的问题。 ７结束语 热补丁技术为嵌入式系统升级软件和嵌入式系统 进行错误动态修复提供了一种技术方法。工作实践表 明，热补丁技术具有实时修复，且不影响嵌入式系统正 常运行的优点，对于ＶＸＷＯＲＫＳ系统的软件采用热补 丁技术，可以提高软件的安全性和可靠性，同时降低软 件开发成本。文中采用持续集成技术开发热补丁包， 可以提高软件热补丁的质量和开发效率，可以快速向 开发工程师反馈软件源代码的缺陷，便于开发工程师 及时修复源代码的缺陷，同时也给项目的管理提供了 很好的保证。 参考文献： ［１］Ｇｒｕｂｂ Ｐ，Ｔａｋａｎｇ Ａ Ａ．软件维护：概念与实践［Ｍ］．韩柯， （下转第２８页） ・２８・ 计算机技术与发展 第２７卷 来验证。未来的主要工作是研究基于连续时间的ＣＴ－ ＺＩＡ如何转换为有限的域自动机模型，从而实现模型 检测。 参考文献： ［１］杨志斌，皮９ｌ５． 法研究［Ｊ］．计算机科学，２０１２，３９（２）：１５９—１６１． ［７］ 倪水妹．面向混成系统的ＺＩＡ形式化模型及其自动验证方 法研究［Ｄ］．南京：南京航空航天大学，２０１４． ［８］ 李广元，唐稚松．带有时钟变量的线性时序逻辑与实时系 统验证［Ｊ］．软件学报，２００２，１３（１）１３３－４１． ［９］狄杨思，曹子宁，王辉．一种基于形式规范ＺＩＡ的自动验 磊，胡凯，等．复杂嵌入式实时系统体系结 构设计与分析语言：ＡＡＤＬ［Ｊ］．软件学报，２０１０，２１（５）：８９９ —证方法［ｃ］／／火力控制技术／航空电子系统综合技术２０１ １ 年学术年会．出版地不详：出版者不详，２０１１：１１３－１２０． ［２］禚百田，付秀敏，郑永果，等．基于ＵＭＬ的嵌入式实时系统 开发方法［Ｊ］．信息技术与信息化，２０１０（１）：５６－５９． ［１０］孙全勇．时间自动机及其应用研究［Ｄ］．哈尔滨：哈尔滨工 程大学，２００７． ［３］ ＳＡＥ Ａｅｒｏｓｐａｃｅ．ＳＡＥ Ａｓ５５０６：Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｄｅ— ｓｉｇｎ Ｌａｎｇｕａｇｅ（ＡＡＤＬ）［ＥＢ／ＯＬ］．２００４．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａａｄ１． ｉｎｆｏ／ａａｄｌ／ｃｕｒｒｅｎｔｓｉｔｅ／． ［１１］倪水妹，曹子宁，李心磊．带数据约束实时系统的模型检测 ［Ｊ］．计算机科学，２０１４，４１（５）：２５４－２６２． ［１２］Ｌｉｎ Ｈｕｉｍｉｎｇ，Ｚｈａｎｇ Ｗｅｎｈｕｉ．Ｍｏｄｅｌ ｃｈｅｃｋｉｎｇ：ｔｈｅｏｒｉｅｓ，ｔｅｃｈ— ｎｉｑｕｅｓ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．Ａｃｔａ Ｅｌｅｃｔｏｒｎｉｅａ Ｓｉｎｉｃａ，２００２，３０ （Ｓ１）：１９０７－１９１２． ［４］王立杰，刘昌禄，俞烈彬．基于ＭＤＡ的ＭＡＲＴＥ模型形式 化转换［Ｊ］．指挥控制与仿真，２０１２，３４（６）：１２８－１３３． ［５］ ＳＡＥ Ａｅｒｏｓｐａｃｅ．ＳＡＥ Ａｓ５５ｏ６￣Ｊｌｎｅｘ：ｂｅｈａｖｉｏｒ—ｓｐｅｃｉｉｆｃａｔｉｏｎ ＶＩ．６．［ＥＢ／ＯＬ］．２００６．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａａｄ１．ｉｎｆｏ／ａａｄｌ／ｄｏｃｕ－ ｍｅｎｔｓ／Ｂｅｈａｖｉｏｍ．＿Ａｎｎｅｘ１．６．ｐｄｆ． ［１３］钱俊彦，赵岭忠，古天龙．一种基于时间自动机的时钟等价 性优化方法［Ｊ］．计算机工程，２００５，３１（１８）：７１－７３． ［１４］Ｈｅｎｚｉｎｇｅｒ Ｔ Ａ，Ｗｏｎｇ－Ｔｏｉ Ｈ．Ｕｓｉｎｇ ＨｙＴｅｃｈ ｔｏ ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅ ｃｏｎ－ ｔｒｏｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｆｏｒ ａ ｓｔｅａｍ ｂｏｉｌｅｒ［Ｍ］．Ｂｅｒｌｉｎ：Ｓｐｒｉｎｇｅｒ，１９９６． ［６］李振松，顾斌．基于ＵＰＰＡＡＬ的ＡＡＤＬ行为模型验证方 （上接第２２页） 孟海军，译．第２版．北京：电子工业出版社，２００４． ｕｒａｂｌｅ ｄｉｓｔｉｒｂｕｔｅｄ ｓｙｓｔｅｍｓ．［ｓ．１．］：ＩＥＥＥ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｏｃｉｅｔｙ， １９９６：７０—８０． ［２］姜［３］姜文，刘立康．现代应用软件的维护与技术支持［Ｊ］．计 文，刘立康．应用软件维护中的补丁开发与管理［Ｊ］． ［１１］姜文，刘立康．Ｏｒａｃｌｅ数据库补丁问题研究［Ｊ］．电子设 算机技术与发展，２０１５，２５（４）：ｌ１６—１２０． 计工程，２０１４，２２（２０）：１０－１３． ［１２］Ｓｈａｈ Ｒ．Ｏｒａｃｌｅ ｏｎ ｄｅｍａｎｄ ｂｅｓｔ ｐｒａｃｔｉｃｅｓ：ｃｒｉｔｉｃａｌ ｐａｔｃｈ ｕｐｄａｔｅ ［Ｒ］．［ｓ．１．］：Ｏｒａｃｌｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，２００８． ［１３］姜文，刘立康．基于ＶｘＷｏｒｋｓ平台的软件重量级静态检 计算机技术与发展，２０１５，２５（１１）：１１－１６． ［４］ 程友清．嵌入式网络设备软件热补丁技术研究［Ｊ］．微电子 学与计算机，２０１３，３０（１）：２８—３１． 查［Ｊ］．微型机与应用，２０１６，３５（６）：７９－８１． ［１４］蔡建平．嵌入式软件测试实用技术［Ｍ］．北京：清华大学出 版社，２０１０． ［５］常莉莉．分布式系统热补丁技术的研究与实现［Ｄ］．广州： 中山大学，２００６． ［６］雷震字．嵌入式网络设备在线热升级的研究及实现［Ｄ］． 武汉：武汉邮电科学研究院，２０１２． ［１５］Ｍｉｃｈａｌｉｋ Ｂ，Ｗｅｙｎｓ Ｄ，Ｂｏｕｅｋｅ Ｎ，ｅｔ ａ１．Ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ ｏｎｌｉｎｅ ｕｐ— ｄａｔｅｓ ｏｆ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｐｒｏｄｕｃｔ ｌｉｎｅｓ：ａ ｃｏｎｔｏｒｌｌｅｄ ｅｘｐｅｉｒｍｅｎｔ［Ｃ］／／ ２０１ １ ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ ｅｍｐｉｉｃａｌ ｓｏｆｒｔｗａｒｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒ・ ｉｎｇ ａｎｄ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ．Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ ＤＣ：ＩＥＥＥ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｏｃｉｅ－ ［７］Ｒｉｖｅｒ Ｗ．Ｖｘｗｏｒｋｓ程序员指南［Ｍ］．ｊＥ京：清华大学出版 社．２ｏｏ３． ［８］ 陈智育，温彦军，陈琪．Ｖｘｗｏｒｋｓ程序开发实践［Ｍ］．北 ｔｙ，２０１１：１８７－１９６． 京：人民邮电出版社，２００４． Ｉ ９］ Ｍｅｈｄｉ Ｇ．Ｃｏｎｔｉｒｂｕｔｏｒｓ ｔｏ ｑｕａｌｉｔｙ ｄｕｒｉｎｇ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ 【１６］Ｃｈｅｎ Ｘｕｈｕｉ，Ｚｈａｎｇ Ｄｅｎｇｙｉ，Ｙａｎｇ ｌｑｏｎｇｙｕｎ．Ｒｅｓｅａｃｒｈ ｏｎ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｏｆ ｏｎ—ｌｉｎｅ ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ ｉｎ ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｓｙｓｔｅｍ ［Ｊ］．Ｄｅｃｉｓｉｏｎ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ，１９９８，２３（４）：３６１—３６９． ［ｃ］／／２０ｏ９ ｈｉｔｒｄ ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｉｆｎｏｒ－ ｍａｒｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ ＤＣ：ＩＥＥＥ Ｃｏｍｐｕｔ－ ｅｒ Ｓｏｃｉｅｔｙ，２００９：４５—４７． （１０］Ｈａｕｐｔｍａｎｎ ｓ，Ｗａｓｅｌ Ｊ．Ｏｎ—ｌｉｎｅ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｗｉｔｈ ｏｎ—ｔｈｅ—ｆｌｙ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ［Ｃ］／／Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ ｃｏｎｆｉｇ－
