文档介绍：电子科技大学
硕士学位论文
高可信嵌入式实时操作系统的设计与实现
姓名:叶建伟
申请学位级别:硕士
专业:计算机应用技术
指导教师:唐雪飞
20070423
摘要目前,随着无所不在的计算的发展,越来越多的嵌入式设备植入到相关的产品中去,对系统的可信要求越来越高。提高操作系统的可靠性是一个巨大的挑战,发展高可信的实时嵌入式操作系统迫在眉踺。丽大部分操作系统失效都是由于扩展程序的失效尤其是驱动程序的失效引起的,所以可以通过提高驱动程序的可靠性来提高整个系统的可靠性。本文深入研究了有关高可信系统和高可信计算的方法,设计实现一个高可信子系统踩氲紼中,从而实现嵌入式实时操作系统的高可信性,并将操作系统移植到平台。文中对以下几个方面进行了研究本有有所创新:⑼ü罅渴占尚判苑矫娴淖柿希⒋邮А⒋砦蠛腿毕葜涞墓叵等胧郑发现驱动程序失效时造成系统实效的主要原因。通过提供驱动程序的可靠性来提高操作系统及整个系统的可靠性。⑶绦蚴渴桥哟蟮模郧绦虮旧淼难橹ず苣驯Vぃ佣岢雒向恢复的方法提高驱动程序的可靠性,并且酉低呈敲嫦蛏璞盖绦蚝用户τ贸绦的,模拟驱动的运行对应用程序是透明的。⒂捎谇绦虮旧淼亩嘌裕岣咔绦虻目煽啃裕苣淹ü岣咂浔身的可靠性来达到目的,借鉴在数据库系统中主一从机备份的方式来保证数据安全的方法,提出模拟驱动的方法来备份内核与驱动程序之间的交互数据。模拟驱动只备份数据而不真正执行处理数据,并且采用面向对象的思想,一个模拟驱动对应一类设备驱动程序,从而减少设计酉低炒肓亢吞岣咦酉低车目梢浦⑼ü虢槿爰际酰梢匀糜柘低辰槿氲侥诤擞肭绦蛑洌⒓觳飧离相关的驱动程序,从而根据检测到的失效信息,来激发相应的模拟驱动控制器和模拟驱动参与到设备驱动程序的恢复。⒔饩隽薊移植到教ǖ拇砥鞒跏蓟侍狻基于以上的几个方面的研究,设计实现了一个面向驱动恢复的呖尚子系统处于内核与驱动之间,观察并记录内核与驱动之间的通信,当驱动失效时激发恢复机制进行驱动恢复来提高嵌入式操作系统以及整个系统的可靠性。并且性。
酉低潮旧斫闲。叶阅诤说男薷暮苌伲恍薷那绦颍佣梢苑便地移植到其他的嵌入式或者通用操作系统中。论文的研究对高可信的嵌入式实时操作系统的进一步研究有一定的价值和意义。关键词:高可信实时系统实时操作系统驱动失效恢复摘要玎
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签名:“签名:号陴’导师签名:独创性声明关于论文使用授权的说明日期:’弘暾鹿ぶ腥本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘厂允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑确的说明并表示谢意。●
第一章引言课题背景进入后时代,计算机及其相关技术飞速地发展,计算不再局限于传统的和服务器环境,网络计算和移动计算正成为人们日常生活不可缺少的一部分,无所不在的计算已经是目前的研究热门课题。作为无所不在的计算的支撑技术,实时计算畉逐步应用到越来越多的领域,包括过程控制、航空,交通、飞行控制、通信、多媒体、办公自动化、自动化控制、消费电子、实时模拟、虚拟现实、医疗电子、军事电子、信息家电等众多领域。作为实时系统的核心组成部分,嵌入式实时操作系统的本身的性能与功能直接决定着整个实时系统的功能和性能。有关嵌入式实时系统而出现的安全问题是惊人的装配在沙特阿拉伯的爱国者导弹由于时间漂移的原因而失效,拦截导弹的效果从%下降到了%。这次故障导致一枚飞毛腿导弹击中了美国军营,造成人死亡和人受伤。在美国军舰系腁鑣跟踪系统出现的软件缺陷致使该军舰击落了一架伊朗航线上的航班,付出了跞嗽鄙拇邸加拿大原子能有限公司的派湎咧瘟粕璞福捎诠獭⑸杓坪实现等方面的失效综合在一起所带来的软件缺陷,放射线治疗设备造成了在六名病人身上过度使用大量放射线,夺取了三个人的生命而且直接导致了第四个病入这些