Design of Mission Critical Embedded Operating System Based on Availability Architecture

可用性技术是提高计算机系统在发生故障情况下持续运转能力的有效手段。操作系统作为计算机的管理者，其可用性是整个系统的核心。运行在复杂环境中的嵌入式系统对可靠性、实时性以及系统持续运行能力有很高的要求。在操作系统中提供可用性服务是提高系统生存能力的一个重要研究领域。 针对目标硬件构架，本文提出了所需具备的支撑技术，并说明了各部分之间的联系。这些技术包括：内核可靠性技术、心跳技术、热插拔技术、系统组件动态更新技术以及负载均衡技术。内核可靠性技术为操作系统内核增加可靠性功能，同时保证系统的实时性，可靠的内核是高可用系统的基础；心跳技术监测整个系统的运行情况，避免系统发生单点失效的问题；热插拔技术和系统组件动态更新技术允许在运行时动态更新系统软件和硬件，降低平均恢复时间；负载均衡动态调配系统中任务，提高系统整体性能。在这些技术中，内核可靠性和心跳技术是其他部分的基础，也本文的研究重点。 最后，针对不同问题设计了多种测试用例。测试结果说明本文的设计与实现的有效性

design and implementation of real-time process on rtems

以嵌入式实时操作系统RTEMS为原型设计实现了实时进程.将RTEMS操作系统内核与应用程序隔离,使二者运行在不同的特权级别下,应用程序的错误不会导致操作系统崩溃,从而提高了整个系统的可靠;同时对内核内存管理和地址映射机制进优化,保证原有系统的性能.从系统的可靠性、实时性以及设计实现的复杂性等方面进行试验和分析,试验结果表明,实时进程的设计与实现提高了系统可靠性,并且能够保证原有系统实时性和简单性