空间计算机作为嵌入式计算机在航天领域的重要应用,负责了空间飞行器上的数据采集与传输、姿态和轨道控制等。随着航天事业的迅猛发展,空间任务的规模及复杂度上升,空间计算机上的软件种类与数量也随之增加,引入空间操作系统可以高效地管理计算机上的硬件与软件资源,并为用户提供了更加便捷的使用方式。空间操作系统中的应用软件以任务的形式在内核调度下运行,用户对于正在运行的任务的在线调整和外部环境的快速变化均向空间操作系统提出了更高的灵活性与可扩展要求,使得空间计算机能够在运行期间动态地加载、卸载和维护任务。虽然目前已采用多种手段来提升空间操作系统的可扩展能力,但并未实现任务的动态化加载,且未考虑到系统存储、计算资源受限的问题。因此,亟需面向空间操作系统设计并验证更加有效的动态加载机制。本文在调研国内外研究现状的基础上展开动态加载机制的相关研究:首先提出了一种面向空间操作系统的动态加载框架,描述了待加载文件从地面到空间计算机的加载过程,明确了各功能模块的作用及其相互关系,统一了应用软件与功能库的加载方式;其次提出了一种适用于该动态加载框架的目标文件协议SpaceELF与无损压缩算法LZRC。该协议重构了目标文件的符号表、重定位表等,解决了 ELF格式占用内存高和符号决议复杂的问题,而基于双索引的无损数据压缩算法进一步降低了目标文件的冗余,减轻了空间计算机的存储负担。两者为待加载文件提供了更为高效的数据组织方式;最后提出了一种适用于该框架的动态链接方法。该方法采用装载时重定位策略和依赖关系分析工具解决了手动加载方式中模块地址固定和任务错误加载的问题,并为空间操作系统提供了 15种SPARC重定位类型的计算方法与模块维护功能,保证了目标文件的正确装载与链接。本文实现了目标文件构建器、链接器等相关原型工具并在实验中进行测试和关键指标的对比。实验结果表明了工具的功能正确和在内存占用、链接效率上的性能优势。提高了空间操作系统的灵活性与可扩展能力,并为应用软件的测试与部署提供了一种更加便捷的途径。