航天高可靠嵌入式實時操作系統原理與技術

嵌入式軟件是航天型號軟件系統的關鍵組成部分。隨着航天型號的快速發展，嵌入式軟件規模及復雜度呈快速遞增態勢。為了降低軟件開發復雜度，提高系統可靠性，采用高可靠嵌入式實時操作系統已經成為了航天型號研制的必然選擇和迫切需求，嵌入式實時操作系統已經成為航天型號發展的關鍵支撐技術之一。

國內對高可靠嵌入式實時操作系統的研究和應用還比較少，《航天高可靠嵌入式實時操作系統原理與技術》(編著：程勝、蔡銘)全面分析了國內外高可靠嵌入式實時操作系統理論、技術、產品研發和應用進展，並對研發航天高可靠嵌入式實時操作系統的理論、方法和相關技術進行了深入闡述，其中很多成果尚屬國內首創。

《航天高可靠嵌入式實時操作系統原理與技術》主要面向的讀者是型號軟件的開發人員、調試人員、測試人員以及管理人員，也可作為相關專業高等院校師生的參考書。

第1章 高可靠實時操作系統
1.1 高可靠實時操作系統概述
1.2 高可靠RTOS發展現狀及趨勢
1.3 航天對高可靠RTOS的需求
1.4 本書的結構
第2章 安全關鍵軟件設計標准及規范概述
2.1 軟件可靠性
2.1.1 軟件可靠性概念
2.1.2 軟件可靠性評價
2.2 高可靠軟件設計
2.2.1 軟件可靠性工程
2.2.2 軟件可靠性設計技術
2.3 軟件可靠性與防危性區別
2.4 國外安全關鍵軟件研制標准
2.4.1 DO-178B標准
2.4.2 ARINC653標准
2.4.3 NASA標准
2.4.4 ECSS標准
2.4.5 DOD標准
2.5 國內安全關鍵軟件研制標准
2.5.1 GJB 2786-96標准
2.5.2 GJB/Z 102-97標准
2.5.3 GJB 438A-97標准
第3章 RTOS基本概念和原理
3.1 RTOS總體結構
3.2 RTOS內核
3.2.1 RTOS內核概述
3.2.2 任務調度管理
3.2.3 內存管理
3.2.4 同步與通信
3.2.5 中斷/異常管理
3.2.6 時鍾定時器
3.3 設備管理與驅動
3.3.1 設備管理
3.3.2 設備驅動
3.4 嵌入式文件系統
3.4.1 概述
3.4.2 Flash文件系統
第4章 國外航天應用的RTOS產品
4.1 VxWorks產品介紹
4.1.1 VxWorks基本結構
4.1.2 VxWorks主流版本
4.2 Integrity產品介紹
4.2.1 Integrity-178B RTOS
4.2.2 Integrity RTOS
4.2.3 Integrity PC
4.3 RTEMS產品介紹
4.3.1 RTEMS內核結構及功能特點
4.3.2 RTEMS版本發展
4.4 QNX產品介紹
4.4.1 QNX Neutrino RTOS
4.4.2 QNX Neutrino RTOS Secure Kernel
4.4.3 QNX Neutrino RTOS Safe Kernel
4.4.4 QNX RTOS v4
4.5 LynxOS產品介紹
4.5.1 LynxOS
4.5.2 LynxOS-178B
4.5.3 LynxOS-SE
第5章 高可靠RTOS設計原理
5.1 RTOS可靠性設計理念
5.1.1 RTOS可靠性設計面臨問題
5.1.2 高可靠RTOS設計模型
5.1.3 可靠性與性能的權衡設計
5.2 高可靠RTOS設計范例
5.2.1 分區操作系統
5.2.2 基於虛擬化的安全操作系統
5.2.3 基於二代微內核的安全操作系統
5.3 RTOS驗證技術
第6章 高可靠RTOS內核實現技術
6.1 容錯實時調度
6.1.1 容錯實時調度概述
6.1.2 容錯實時調度算法介紹
6.2 內存保護
6.2.1 內存保護的重要性
6.2.2 多層次內存保護技術
6.2.3 內存泄露的動態監測及回收
6.2.4 蒙德里安內存保護
6.3 空間輻照環境下的內存數據可靠存儲
6.3.1 空間輻照概述
6.3.2 冗余內存分配技術
6.3.3 內存冗余編碼技術
6.4 資源競爭防護
6.4.1 資源競爭問題及防護技術
6.4.2 動態檢測算法
6.4.3 靜態檢測算法
第7章 設備驅動及可靠性增強技術
7.1 高可靠RTOS設備驅動技術
7.1.1 設備驅動概述
7.1.2 設備驅動出現問題分析
7.1.3 提高驅動可靠性的技術概述
7.1.4 設備驅動加固技術介紹
7.2 高可靠RTOS容錯技術
7.2.1 高可靠RTOS容錯技術意義
7.2.2 容錯技術
7.2.3 錯誤屏蔽策略
7.2.4 錯誤恢復策略
7.2.5 RTOS容錯實現技術
7.3 RTOS健康管理
7.3.1 健康管理
7.3.2 ASAAC中的系統管理
7.3.3 ARINC653中的健康管理
7.3.4 基於模型的健康管理技術
第8章 RTOS測試技術和方法
8.1 RTOS測試技術概述
8.1.1 軟件測試是RTOS可靠性保障的重要手段
8.1.2 RTOS測試方法分類
8.2 RTOS覆蓋率測試
8.2.1 覆蓋率測試
8.2.2 覆蓋率測試工具簡介
8.2.3 目標碼覆蓋率測試
8.3 RTOS綜合功能測試
8.3.1 RTOS功能點
8.3.2 RTOS綜合功能測試模型
8.3.3 多維測試模型
8.4 RTOS性能測試
8.4.1 時間參考
8.4.2 性能指標
8.4.3 最大關中斷時間比較方法
8.5 RTOS基准測試
8.5.1 RTOS基准測試套件
8.5.2 Rhealstone
8.5.3 ThreadMetric
8.5.4 HartStone
8.5.5 混合負載基准測試
8.6 RTOS測試支撐技術
8.6.1 RTOS接口測試自動化技術
8.6.2 RTOS可移植接口技術
參考文獻