Fault-tolerant software based on consensus recovery block and analysis of its reliability

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基于扩展块的星载软件控制流容错评价方法

空间环境因素引发的星载软件瞬态的控制流错误可能对系统执行效能造成严重影响,为避免容错算法存储开销和执行开销给系统带入过多的计算压力,提出在容错算法开销和所取得的系统的可靠性提升上取得一定折衷,这是星载软件可靠性设计的合理方向。设计了一种适合于弹性添加容错代码的容错方法:扩展块数字签名的控制流检测方法ESCFC(Extend block Signatures for Control Flow Checking)。由空间高能粒子的实验结果和在轨实测结果为系统可靠度建模,提出了算法开销和可靠性效能提升的平衡关系的工程参考和理论依据。定性分析和模拟,充分说明了将该方法运用于航天工程的可行性。

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。

多进程系统状态恢复的一种优化方法

在由多进程组成的分布式系统中，为了保证系统在失效之后进程状态恢复的一致性，某一进程的状态回卷将引起所有与之有依赖关系的进程的后退．已有的依赖关系定义过于严格，该文重新定义了进程状态之间的依赖关系。

软件容错技术在低温监控系统中的应用

介绍了软件容错技术的基本原理及特点,软件容错的基本方法是恢复块RB和多版本编程NVP技术,以及实现软件容错所需的相关技术支持。在应用低温控制系统的企业,保证温控系统的正常运转非常重要,讨论了如何应用软件的容错技术有效地保证低温控制系统的可靠性。

N版本程序设计的几个问题

本文简要描述了两种主要的容错软件技术─—Ｎ版本程序和恢复块。并对Ｎ版本程序设计中的几个有关问题及其解决办法进行了讨论。

软件容错系统评估策略研究

提出了一种针对容错系统的新的评估策略。考虑到系统的性能、时间及成本等三组质量因子,并通过这三组因子计算出系统的综合质量指标。运用该评估策略,可比较由不同容错组件组成的容错系统的质量特性,并根据所获得的评估结果帮助优化当前系统。另外,为达到符合质量要求的较优结果,还给出了对不同需求情况下的优化方案。