基于可用性架构的嵌入式关键任务操作系统设计

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。