论文摘要
在计算机技术飞速发展的今天，嵌入式技术凭借功耗低、成本低、体积小等特点，在工业、农业、军事、医疗、航天等方面得到广泛应用。随着嵌入式技术的不断发展，和对嵌入式技术要求的不断提高，诞生了嵌入式操作系统。嵌入式操作系统作为嵌入式软件的平台，屏蔽了底层复杂繁琐的硬件管理合操作，方便了嵌入式软件的开发，为嵌入式软件提供了任务调度、资源管理的机制，和对底层硬件操作的接口。嵌入式实时操作系统在嵌入式技术中越来越扮演重要角色。因为嵌入式系统的应用领域需要很高的安全性和可靠性，并且嵌入式系统往往在人无法控制的恶劣环境运行，特别是嵌入式软件日益复杂化的情况下，如何保证系统的可靠性成了嵌入式系统的一个重要课题。针对这一课题，本文设计和实现了针对提高嵌入式系统可靠性的嵌入式实时系统容错运行库。利用容错运行库，可以提高系统对错误的容错能力，提高系统的可靠性、安全性，有很强的现实意义。本论文的主要工作总结为以下几个方面：1)对计算机容错研究现状进行调研和比较，参考了嵌入式系统任务模型的设计，各种容错调度算法和容错策略提出了一套面向嵌入式系统的容错运行库的设计思路；2)设计容错运行库的整体框架，使容错运行库的设计有良好扩展性，减少了容错运行库中各模块间的耦合性，和模块的可复用性，使容错运行库的扩展变得更加容易；3)结合SmartOSEK操作系统，在SmartOSEK操作系统上实现。并分析各种任务模型和相应的容错策略，实现基本的、通用的容错策略，针对不同任务模型通用的容错策略可以自由组合；4研究多平台分布式容错的算法，提出并实现了针对多平台容错的解决方案，用此方案可以利用单机系统和通信系统实现在多个平台上的硬件冗余投票。
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摘要Abstract目录图目录表目录第1章 绪论1.1 研究背景1.2 研究基础和现状1.3 研究目的1.4 论文主要内容和贡献1.5 论文组织结构第2章 SmartOSEK 容错运行库技术基础2.1 SmartOSEK 操作系统2.1.1 SmartOSEK 操作系统简介2.1.2 SmartOSEK 改进目标2.2 容错技术概述2.2.1 故障、错误2.2.2 硬件容错2.2.3 软件容错2.3 软件容错技术2.3.1 重复运行2.3.2 恢复块技术2.3.3 多版本技术2.3.4 N版本自检2.3.5 分布式恢复块2.3.6 其他容错策略2.4 任务调度方式和容错调度算法2.4.1 任务调度算法2.4.2 容错调度算法2.5 错误恢复策略2.5.1 前向恢复策略2.5.2 后向恢复策略2.6 本章小结第3章 SmartOSEK 容错运行库整体设计3.1 容错运行库概述3.1.1 容错运行库与用户接口3.1.2 容错运行库、操作系统和应用程序的关系3.2 容错运行库总体实现目标3.3 容错运行库总体设计3.3.1 总体功能设计3.3.2 总体模块设计3.4 本章小结第4章 容错运行库主要模块设计与实现4.1 错误检测模块的设计与实现4.1.1 SmartOSEK定时器机制4.1.2 错误检测设计4.1.3 错误检测模块分类4.2 容错策略选择模块的设计与实现4.2.1 容错策略选择器设计4.2.2 支持多种针对任务模型的容错4.2.3 任务错误状态迁移4.2.4 整体处理流程4.3 容错策略模块的设计与实现4.3.1 软件的可靠性和安全性概述4.3.2 容错策略模块概述4.3.3 容错策略模块支持的容错策略4.3.4 容错策略模块的错误处理4.4 多平台模块的设计与实现4.4.1 分布式协调器的设计与实现4.4.2 同步任务的算法4.4.3 同步任务和协调器的交互算法4.5 配置模块的设计与实现4.5.1 对任务模块的扩充4.5.2 容错扩展块4.5.3 内部数据的访问4.5.4 配置结构之间的关系4.6 本章小结第5章 SmartOSEK容错运行库应用实例5.1 应用实例5.1.1 演示内容5.1.2 应用实例设计5.1.3 应用实例演示结果5.2 应用实例5.2.1 演示内容5.2.2 应用实例设计5.2.3 应用实例演示结果5.3 应用实例三5.3.1 演示内容5.3.2 应用实例设计5.3.3 应用实例演示结果5.4 本章小结第6章 工作总结与展望参考文献攻读硕士学位期间主要的研究成果攻读硕士学位期间参加的主要项目致谢
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标签：容错论文; 容错策略论文; 容错调度论文; 可靠性论文; 安全性论文;
