基于Linux的嵌入式雙機(jī)熱備系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、在太空條件下，各種設(shè)備由于長期處于太空輻射、極端溫度等惡劣環(huán)境中，致使電子設(shè)備性能受到極大的影響，尤其是處理器，經(jīng)常會(huì)因?yàn)槭艿礁蓴_而出現(xiàn)嚴(yán)重的工作故障，導(dǎo)致正常工作中斷。因此，研究如何能實(shí)現(xiàn)電子設(shè)備的處理器免于受外界干擾具有重要的意義。 本文利用Linux操作系統(tǒng)的特點(diǎn)，結(jié)合嵌入式系統(tǒng)的知識(shí)，分別從軟件、硬件兩方面入手，設(shè)計(jì)出一種嵌入式雙機(jī)熱備系統(tǒng)。嵌入式雙機(jī)熱備系統(tǒng)擁有工作機(jī)和備份機(jī)，其主要功能是工作機(jī)在進(jìn)行工作時(shí)，用備份機(jī)對(duì)

2、工作機(jī)進(jìn)行備份，工作處理器執(zhí)行當(dāng)前進(jìn)程的情況下實(shí)時(shí)對(duì)進(jìn)程信息進(jìn)行備份，并傳輸給備份機(jī)。備份機(jī)在工作機(jī)出現(xiàn)故障后，則通過備份的進(jìn)程信息及時(shí)恢復(fù)到工作機(jī)出現(xiàn)故障的斷點(diǎn)處繼續(xù)運(yùn)行，完成切換，其與外圍硬件的切換由一個(gè)仲裁模塊完成。 本文先對(duì)所選用操作系統(tǒng)Linux的進(jìn)程的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)進(jìn)行分析，尋找到恢復(fù)進(jìn)程所需的各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及其在進(jìn)程虛擬空間的位置，并找到可以在嵌入式系統(tǒng)中進(jìn)行進(jìn)程遷移的合適方法。然后選用適合的處理器和外圍設(shè)備對(duì)嵌入式雙

3、機(jī)熱備系統(tǒng)進(jìn)行硬件架構(gòu)，利用Linux自身的特點(diǎn)，運(yùn)用系統(tǒng)調(diào)用在用戶空間對(duì)進(jìn)程信息進(jìn)行提取，并通過適合的通信方式傳遞給備份機(jī)，進(jìn)行實(shí)時(shí)備份，并在工作機(jī)出現(xiàn)故障后實(shí)現(xiàn)及時(shí)對(duì)進(jìn)程進(jìn)行恢復(fù)。最后通過設(shè)計(jì)一個(gè)溫度控制系統(tǒng)應(yīng)用于嵌入式雙機(jī)熱備系統(tǒng)中，在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)本設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證。 從驗(yàn)證的結(jié)果可以看出，本文所設(shè)計(jì)的嵌入式雙機(jī)熱備系統(tǒng)能夠在工作機(jī)發(fā)生故障后及時(shí)啟動(dòng)備份機(jī)進(jìn)行進(jìn)程恢復(fù)，并能夠從原工作斷點(diǎn)處繼續(xù)運(yùn)行，保證了任務(wù)的完整性，從溫度控