导读:本文包含了软件容错设计论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:SPARC,V8,AT697,叁模冗余
软件容错设计论文文献综述
王钊,李勇,崔维鑫,雒莎[1]（2019）在《一种星载嵌入式软件容错启动系统设计》一文中研究指出为提高空间复杂电离环境下星载嵌入式系统的可靠性,提出一种容错启动系统设计方法。该启动方法利用SPARC V8架构处理器(AT697)的异常处理陷阱机制,将EDAC和叁模冗余两种方法结合起来,确保星载嵌入式系统在空间复杂环境下实现容错启动和运行。该系统将BOOT(引导)区域和主程序区域备份叁份存储于EEPROM中。在启动阶段,利用AT697的EDAC功能对BOOT区域进行检查和纠错,当遇一位翻转时直接纠正;当遇到多位翻转时记录出错地址并进入特定陷阱,在陷阱通过叁取二仅对翻转位进行纠正,不必对整个代码进行叁取二对比,从而提高系统的启动速度和可靠性。该设计适用于信息存储系统,可为星载嵌入式容错启动设计提供参考。(本文来源于《电子设计工程》期刊2019年08期）
刘利加[2]（2017）在《基于FlexRay的主从式容错飞控计算机软件设计》一文中研究指出飞控计算机是无人机飞行控制系统的核心,其可靠性是保障无人机安全的关键。通过硬件冗余配置和合理的容错管理策略设计来实现容错,可有效提高飞控计算机的可靠性。本文在样例双余度飞控计算机硬件平台上,研究主从式容错管理策略并设计控制软件。论文首先分析了样例双余度飞控计算机硬件冗余特点,提出系统控制软件设计需求,在此基础上制定主从式容错飞行控制软件研发策略,完成了系统软件总体设计。其次,针对系统总线结构特征,完成了FlexRay总线的通信层和应用层设计,实现了系统各功能单元的可靠通信。然后,从系统容错需求出发,采用心跳互检测方法,实现所有功能单元失效以及总线的故障诊断;设计任务状态自检测方法,实现了控制单元软件的故障诊断;采用数据更新率统计法和基于连续移动窗口平滑滤波的阈值分析法,实现了接口单元的故障诊断。在实现有效故障诊断的基础上,设计了故障处置以及故障恢复策略,实现了系统的容错功能。此外,采用模块化的设计思想,完成系统软件各功能模块的开发,综合实现了系统飞行控制与管理、FlexRay总线通信以及容错管理功能。最后,开发了故障注入软件,验证系统容错功能,并在半物理仿真环境下进行无人机飞行仿真试验,试验结果表明了主从式容错飞行控制软件的功能和性能指标都满足设计需求。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2017-03-01）
鲁磊[3]（2016）在《软件容错设计方法》一文中研究指出在高可靠、高安全的交通运输领域,需要利用容错设计来减少错误发生,以及错误发生后系统仍能正常工作。为此,结合软件开发中的实际情况介绍容错基本原理和常用方法。(本文来源于《铁道通信信号》期刊2016年05期）
于乐洋[4]（2016）在《基于MPC8280处理平台的软件容错与快速恢复设计》一文中研究指出随着近几年物联网技术的发展,嵌入式系统越来越多的进入人们的视野。嵌入式系统作为与各种系统协同工作的专用计算机,很多时候运转在长时间无人值守的环境中,这要求嵌入式系统有长时间无故障运转的能力,因此容错技术在嵌入式平台设计中得到广泛运用。容错技术中软件容错以其不需要额外硬件成本的优势,在嵌入式平台的可靠性技术中扮演着越来越重要的角色。论文讨论了软件容错中的设计多样性理论,并分析了软件容错在嵌入式平台的实现方法,基于嵌入式平台MPC8280和VxWorks实时操作系统,设计了一种采用软件容错中的恢复块技术和多版本编程技术的容错系统。论文着重讨论了目标硬件平台特点,并结合VxWorks移植流程和操作系统运转的最小函数实现集,设计了 VxWorks移植到MPC8280平台的完整移植方法。随后讨论了各种软件容错技术在MPC8280平台实现的可行性,并给出了包括VxWorks移植和容错系统架构的实现方法,提出了一种通过代码块和监视器将静态代码数据和动态运行数据分离的方法。随后根据恢复块技术和多版本编程技术的原理,设计了基于容错系统的恢复块和多版本编程的应用库,给出了用户构建这两种容错应用的方法。本文完成了 VxWorks在MPC8280平台上移植所需板级支持包的开发,并基于VxWorks操作系统设计了基于多版本设计软件容错方法的容错系统。最后介绍了相应设计在目标平台的实现方法,给出了包括主程序逻辑和辅助计时器和消息队列等的具体实现。(本文来源于《北京邮电大学》期刊2016-03-10）
鲁守荣[5]（2015）在《基于组件技术的软件容错模型架构设计》一文中研究指出容错技术是提高系统可靠性的重要途径,软件又是容错技术的灵魂,对于提高系统安全性和可靠性等具有重要的作用。面对安全关键系统功能安全的需求,传统的软件开发方法和模型架构已无法满足。为此,设计了一个新颖的具有容错功能的基于组件技术的软件模型架构,该模型将理想的容错结构(Idealised Fault-tolerant Component)和C2(Command and Control)架构有机地结合起来,并将容错机制嵌入到这个新的结构中,定义了正常和异常处理组件以及组件内、外部的接口。此软件容错模型架构利用了组件技术并嵌入了容错机制,能有效地提高系统的功能安全性,设计者能在系统开发的初级阶段就对容错性能进行考虑和设计,用户还能根据具体的需要和应用特点定制自己的容错机制并嵌入到软件容错模型架构中,使其具有支持范围广泛的容错功能。(本文来源于《工业控制计算机》期刊2015年12期）
孟冲[6]（2015）在《小型无人机负荷分担式容错飞行控制软件设计》一文中研究指出随着小型无人机应用日益广泛、功能日趋复杂,飞行控制系统的规模和复杂度不断提高,飞行控制软件的可靠性面临着严峻挑战,针对系统小型化结构特点,设计一种具有高可靠性的飞行控制软件,对无人机飞行任务的顺利完成至关重要。本文在具有高集成度嵌入式双处理器飞行控制计算机平台上,设计开发负荷分担式双机容错飞行控制软件,以提高飞行控制系统的可靠性。首先,根据系统硬件资源配置和软件开发环境,结合飞行控制软件功能需求,提出了总体设计方案,并采用分层模块化设计思想,完成了软件总体结构设计、功能模块划分和双机任务分配。其次,在综合考虑软件功能需求和性能要求基础上,设计开发了遥控遥测、数据融合、导航制导、控制律解算、控制输出和双机通信等功能模块,并采用软总线架构对各功能模块进行统一调度和管理,实现了软件飞行控制和飞行管理功能;在此基础上通过双机故障检测,设计故障诊断、故障处理和系统重构策略,实现了软件容错功能。再次,在软件功能设计实现基础上,结合Vx Works多任务调度机制,进行了飞行控制软件任务划分和优先级分配,确定了任务调度策略、任务间通讯和同步机制,并针对多任务环境下存在的资源访问冲突问题提出了相应的解决方案。最后,在半物理仿真环境下对软件功能进行仿真验证,结果表明负荷分担式飞行控制软件满足飞行控制、飞行管理和容错功能要求,具有较高的可靠性。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2015-03-01）
石传青[7]（2012）在《容错检查点算法研究和软件设计》一文中研究指出近年来,越来越多的分布式系统被各行各业使用,如军事、航空、金融系统等行业。随着为分布式系统设计的分布式软件的复杂度的增加,分布式系统中节点数量的增多,导致分布式系统有越来越高的概率发生故障,从而造成系统可靠性越来越差。若是在使用过程中出现故障,并且没有相应的保护措施,这些故障有可能会造成生命、财产的重大损失。因此研究容错检查点技术就有十分重要的现实意义。本课题是基于山东省自然科学基金项目“基于后向恢复的异构分布式系统容错技术的研究与实现”提出的。在本文中首先叙述了现如今检查点技术的研究意义及发展现状,介绍了分布式系统的基本故障模型以及基本容错构件。提出了一个基于不可靠的非FIFO通信信道的检查点算法,在不可靠的非FIF0的通信信道中,系统会发生报文丢失、重复接收报文和报文乱序。进程可能由于报文丢失会导致一些报文不被计算,可能由于重复接收报文导致一些消息被多次计算,也可能由于消息乱序导致一些报文不能按照其发送顺序进行计算,以上提到的问题会导致系统产生不正确的计算结果,从而无法使各进程设置一致性的检查点。我们的算法通过给每个报文分配一个序列号来解决上面提到的问题。在检查点设置过程中,一致性检查点通过发送消息序号与接收消息序号来决定。通过检测发送消息序号和接收消息序号来标识丢失消息、重复接收的报文和乱序报文。我们要重发丢失的消息,保存乱序消息和丢弃重复接收的报文来解决以上的问题。我们的算法能够使系统设置一致性的全局检查点。本文还叙述了Windows进程检查点的设置和恢复,分为用户地址空间和内核对象的保存和恢复,使用Visual Studio2005环境模拟了进程的检查点设置和恢复。(本文来源于《山东大学》期刊2012-04-20）
孙晓星[8]（2012）在《面向方面的软件容错模型设计与分析技术》一文中研究指出随着计算机系统应用日益广泛,以软件为灵魂的信息基础设施已渗透关系国计民生的各个领域,在信息社会中发挥着至关重要的作用。软件技术飞速发展和功能需求不断提高使软件系统变得日趋复杂。这些系统的失败小则造成不便,大则会带来灾难性的损害乃至付出生命的代价。因此,软件的正确性、可靠性需求显得迫切而关键。而确保系统可靠性的核心就是接受系统内外环境中错误会时常发生的事实,保证系统继续提供预期的应有服务。这样的技术便是容错。研究者已开发出大量的容错机制,然而,现阶段大多的容错解决方法中只关注在执行阶段的实现而忽视了软件开发的早期阶段,特别是设计阶段。这可能造成容错需求和执行阶段处理容错之间的严重脱节。软件系统的需求通常可以分为功能性需求和非功能性需求。功能性需求描述系统预期应提供的功能或服务。非功能性需求指那些除功能以外的系统性能和系统特性的需求。现实中众多非功能性需求所涉及到的关注点往往彼此交织重迭,而且与功能性需求也存在交织现象。传统方法在实现中常常导致非功能性代码缠绕或分散于功能性代码中,给软件设计和开发带来困难,降低了效率和可维护性。面向方面技术,可以将这些非功能性需求从功能性需求中清晰地分离出来,运用“方面”来模块化横切关注点,然后以一种松耦合的方式将一个个独立的关注点编织成一个完整的系统。软件的容错性质绝大多数为非功能性需求,实现横切多个功能模块。因此用方面对容错性质进行建模和实现可大大提高软件的可扩展性、可维护性及可重用性。现阶段存在很多面向方面的建模方法,可以大致分为以对UML扩展为代表的非形式化方法和以有限自动机为代表的形式化方法两类。然而非形式化方法缺乏严格的验证,增大系统的不可靠性。而现存的形式化建模方法又复杂,且需要寻求额外的验证工具。因此一种介乎其间的方法显得尤为重要。Petri网有着严格的数学基础和丰富的验证方法及工具,能够直观、简洁地表现系统的行为,并且对系统的并发性、异步性、不确定性具有很强的分析能力,不仅有助于定性的理解系统的动态行为,还可以定量的计算各种性能指标,特别适合于系统建模。层次着色Petri网包括一系列子网,并且它们之间以形式化的方式互相关联。这些特性自然符合了容错方面的分离和独立模块化,以及后期与基本模块的合成。而模型的构造、仿真和分析均可以采用着色Petri网自身丰富的验证工具来完成。本文首先运用Petri网来分析面向方面系统的结构特性。接着运用层次着色Petri网来分析复杂的容错系统的数据特性。本文主要的创新工作如下：●提出了基于用例的面向方面的Petri网建模方法。该方法首先给出面向方面的用例建模方法,在传统的UML用例模型上扩展以支持面向方面的概念表示。用形式化的方式将用例视图转换成Petri网的形式化模型,从而支持形式化的分析来克服UML用例非形式化及半形式化的不足,及时检测出用例视图中的可能存在的需求和建模错误。●将时态逻辑引入面向方面的Petri网检验与分析中。利用时态逻辑公式检验转换后的面向方面的Petri网模型的正确性,通过分析Petri网的执行序列来检验方面织入时机的合理性。●提出了基于着色Petri网的面向方面的建模技术。充分利用了着色Petri网中的层次概念与子模块管理机制来实现方面从基本模块的分离,以及与基本模块的合并。提出AOHCPNM和形式化的编织机制。通过CPN Tools中的ASK-CTL对状态空间进行分析,将对状态的查询转化为时态公式,然后运行公式,根据得到的真假值结果达到模型验证和系统性能分析的目的。●提出面向方面的容错模型建模与分析技术。该技术基于着色Petri网的面向方面的建模技术,将基本模块与容错方面建模为独立的子模块,通过一般替代变迁与特殊替代变迁(切入点变迁)相关联。在此基础上提出异常集和异常闭包,分别对错误检测,异常处理和复执等容错策略建立相应的模型。利用CPN Tools中的状态空间和模拟器对容错模型的执行进行正确性,合理性,有效性的验证。(本文来源于《华东理工大学》期刊2012-02-18）
丁万夫,郭锐锋,刘娴,秦承刚,郭凤钊[9]（2012）在《基于软件容错的抢占阈值调度算法设计与仿真》一文中研究指出为了提高硬实时系统的容错能力,同时减少任务间的抢占次数,基于软件容错模型提出了抢占阈值容错调度算法(FT-FPPT).为了获得系统中任务抢占阈值分配的最佳策略,基于任务最坏响应时间的可调度性分析,提出了一种最优的抢占阈值配置搜索算法(PTCSA).PTCSA算法能够将搜索空间由O(n!)减少到O(n 2),其中n为任务的个数.最后给出了该算法的最优性证明.仿真实验表明,抢占阈值容错调度算法能够在抢占式容错调度算法的基础上,进一步提高系统的容错能力。(本文来源于《系统仿真学报》期刊2012年02期）
周璇,范圣海,李杰,杨雪辉[10]（2011）在《新型容错串行总线验证系统软件设计》一文中研究指出随着我国探月等深空探测任务的开展,计算机系统对数据总线的实时性、可靠性和可扩展性提出了更高的要求。本文介绍了一种新型容错串行总线的主要特点及其协议验证板的软硬件结构,重点阐述了容错串行总线协议验证系统的驱动软件设计。充分验证了容错串行总线通信协议的正确性和完整性。(本文来源于《中国宇航学会深空探测技术专业委员会第八届学术年会论文集（下篇）》期刊2011-10-25）
软件容错设计论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
飞控计算机是无人机飞行控制系统的核心,其可靠性是保障无人机安全的关键。通过硬件冗余配置和合理的容错管理策略设计来实现容错,可有效提高飞控计算机的可靠性。本文在样例双余度飞控计算机硬件平台上,研究主从式容错管理策略并设计控制软件。论文首先分析了样例双余度飞控计算机硬件冗余特点,提出系统控制软件设计需求,在此基础上制定主从式容错飞行控制软件研发策略,完成了系统软件总体设计。其次,针对系统总线结构特征,完成了FlexRay总线的通信层和应用层设计,实现了系统各功能单元的可靠通信。然后,从系统容错需求出发,采用心跳互检测方法,实现所有功能单元失效以及总线的故障诊断;设计任务状态自检测方法,实现了控制单元软件的故障诊断;采用数据更新率统计法和基于连续移动窗口平滑滤波的阈值分析法,实现了接口单元的故障诊断。在实现有效故障诊断的基础上,设计了故障处置以及故障恢复策略,实现了系统的容错功能。此外,采用模块化的设计思想,完成系统软件各功能模块的开发,综合实现了系统飞行控制与管理、FlexRay总线通信以及容错管理功能。最后,开发了故障注入软件,验证系统容错功能,并在半物理仿真环境下进行无人机飞行仿真试验,试验结果表明了主从式容错飞行控制软件的功能和性能指标都满足设计需求。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
软件容错设计论文参考文献
[1].王钊,李勇,崔维鑫,雒莎.一种星载嵌入式软件容错启动系统设计[J].电子设计工程.2019
[2].刘利加.基于FlexRay的主从式容错飞控计算机软件设计[D].南京航空航天大学.2017
[3].鲁磊.软件容错设计方法[J].铁道通信信号.2016
[4].于乐洋.基于MPC8280处理平台的软件容错与快速恢复设计[D].北京邮电大学.2016
[5].鲁守荣.基于组件技术的软件容错模型架构设计[J].工业控制计算机.2015
[6].孟冲.小型无人机负荷分担式容错飞行控制软件设计[D].南京航空航天大学.2015
[7].石传青.容错检查点算法研究和软件设计[D].山东大学.2012
[8].孙晓星.面向方面的软件容错模型设计与分析技术[D].华东理工大学.2012
[9].丁万夫,郭锐锋,刘娴,秦承刚,郭凤钊.基于软件容错的抢占阈值调度算法设计与仿真[J].系统仿真学报.2012
[10].周璇,范圣海,李杰,杨雪辉.新型容错串行总线验证系统软件设计[C].中国宇航学会深空探测技术专业委员会第八届学术年会论文集（下篇）.2011