基于补偿回滚的操作系统故障自恢复技术

操作系统故障根据传播特性可分为process-local和kernel-global 2类,分别造成进程局部数据和内核全局状态的错误。现有技术通过重启系统或故障进程实现对进程局部数据错误的恢复,但未考虑内核全局状态的不一致问题,不能保证对kernel-global类型故障的恢复效果。针对以上问题,提出了一种基于补偿回滚的故障自恢复技术。该技术通过监测内核全局方法调用,在进程局部数据被正确恢复的前提下,利用补偿操作对不一致的内核全局状态进行恢复,控制了故障的传播效应,减小了单点故障造成的影响。此外,该技术以内核模块的形式实现,不需要对目标操作系统进行修改,可便捷地实现功能扩展和移植。故障注入实验结果表明,在保证系统功能正常的前提下,该技术能对91.6%的故障进行有效恢复,且带来的系统负载较小。

嵌入式可编程安全相关系统软件故障控制措施及算法研究

针对MCU安全相关系统的软件故障,开发了可编程控制系统软件故障控制措施及算法,适用于MCU内部结构故障控制和输入输出故障控制,包括CPU、可变和不可变存储器、中断、时钟及I/O接口等部件的故障控制。这些控制措施及算法经过第三方检验机构确认,符合IEC60730/IEC60335/UL1998/CSA.08等标准对软件故障控制的要求。这些控制措施及算法不仅适用于家用电器等低复杂度产品,也可以拓展适用于其他更高要求的产品的可编程安全相关系统的软件故障控制。