基于RTEMS的软件容错技术与实现

admin · 发表于 2023-9-20 10:58:47

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雅宝题库解析：
运行在工业控制、航空航天等特殊环境中的计算机系统容易受到电磁干扰、粒子辐射等环境因素的影响，从而产生不可预知的瞬时错误。采用软件容错技术能够帮助计算机系统在发生故障时维持正常工作。RTEMS是一个开放源码的多处理器实时嵌入式操作系统，它凭借出色的实时性和稳定性广泛应用在工业控制、航空航天等领域。但其内核并没有针对系统软件容错题目提供必要的支持，无法有效地保证运行RTEMS的计算机系统长时间、可靠运行。本文针对RTEMS操作系统缺乏有效的软件容错功能的题目，提出在系统应用服务层中引入任务容错模块的设计方法。此方法采用时间冗余的容错方式，基于RTEMS的任务调度机制，采用三种容错调度策略，通过择机调度对故障任务进行容错处理。同时，设计中加入任务健康管理的思想，并由用户通过容错模块的应用层调用接口设定任务的健康阈值。该容错模块能够在瞬时故障情况下将任务成功恢复，在永久故障情况下将系统成功降级，从而实现软件容错的功能。为验证系统的容错功能，本文以LJD-2410DVK-I开发板为验证平台，建立交叉编译环境，运行测试例程。由例程结果可知，该方法能够实现任务级容错功能。为分析系统的容错性能，本文分别对加入容错模块的RTEMS操作系统的可靠性和实时性进行分析。分析结果显示，该方法能够在不影响系统实时性的前提下提高运行RTEMS的计算机系统的可靠性，容错效果较好。

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