嵌入式軟件狀態(tài)監(jiān)測與自恢復(fù)技術(shù)研究.pdf

1、隨著計算機技術(shù)與微電子技術(shù)的高速發(fā)展,人們對嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)普及到社會的各個角落。伴隨著嵌入式軟件復(fù)雜性的不斷提高,嵌入式系統(tǒng)自身的隱患也越來越多,嵌入式軟件在運行的過程中一旦出現(xiàn)系統(tǒng)故障或軟件失效,將很難完成使命,甚至有可能對用戶造成巨大的財產(chǎn)損失。因此,對嵌入式軟件可靠性的研究,已經(jīng)成為當下的熱門研究方向。本文以VxWorks下的嵌入式軟件為研究對象,對嵌入式軟件狀態(tài)監(jiān)測與自恢復(fù)技術(shù)進行研究。論文的主要工作如下:
　　首先

2、,闡述了嵌入式軟件狀態(tài)監(jiān)測與自恢復(fù)技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,簡要的介紹了本課題的研究背景及意義,給出了論文的主要研究內(nèi)容;主要介紹了嵌入式軟件自恢復(fù)相關(guān)技術(shù),包括介紹了嵌入式軟件自恢復(fù)的必要性和研究過程中存在的主要問題;分別講述了兩種常用的嵌入式軟件自恢復(fù)策略以及各自的優(yōu)缺點;詳細介紹了軟件自恢復(fù)策略中最常用的修復(fù)技術(shù)——微重啟技術(shù)。
　　其次,分別從嵌入式系統(tǒng)性能和嵌入式軟件行為兩個方面對嵌入式的軟件狀態(tài)監(jiān)測方法進行了研究。在系統(tǒng)性

3、能監(jiān)測方法研究方面,分別對系統(tǒng)內(nèi)存可用量、任務(wù)自身的運行狀態(tài)、CPU和任務(wù)堆棧的占用情況四個指標的監(jiān)測方法進行了深入研究;同時提出了一種嵌入式軟件衰老趨勢分析的方法;并利用最小二乘法進行曲線擬合,采用了一種基于閾值的嵌入式軟件失效時間估計方法。在軟件行為監(jiān)測方法研究方面,運用了一種構(gòu)建軟件行為樹的方法來進行軟件行為監(jiān)測,并介紹了軟件行為樹中節(jié)點的分類、構(gòu)建軟件行為樹的方法和軟件行為樹中行為的匹配規(guī)則。
　　再次,結(jié)合VxWorks

4、操作系統(tǒng)自身的特點,提出了一種適合嵌入式軟件的嵌套式自恢復(fù)策略;分別介紹了基于系統(tǒng)性能監(jiān)測的嵌入式軟件自恢復(fù)策略和基于軟件行為監(jiān)測的嵌入式軟件自恢復(fù)策略的詳細流程。在第三章嵌入式軟件狀態(tài)監(jiān)測結(jié)果的基礎(chǔ)上,用所選擇的監(jiān)測指標構(gòu)建狀態(tài)空間;根據(jù)所選擇指標的異常狀態(tài)所對應(yīng)的修復(fù)行為,構(gòu)建動作空間,給出了修復(fù)動作評價模型;采用SARSA(λ)算法進行自恢復(fù)決策規(guī)則強化學習,在此基礎(chǔ)上采用了一種基于規(guī)則的嵌入式軟件自恢復(fù)決策方法。
　　最后