可生存嵌入式OS內(nèi)存管理設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

可生存嵌入式系統(tǒng)是一個(gè)較新的研究領(lǐng)域。根據(jù)可生存性對嵌入式OS 內(nèi)存管理的要
求，在uCLinux2.6 的基礎(chǔ)上，提出并實(shí)現(xiàn)了一種基于數(shù)據(jù)備份技術(shù)、內(nèi)存保護(hù)技術(shù)以及內(nèi)存泄漏檢測處理技術(shù)的嵌入式OS 內(nèi)存管理方案。大量測試表明，該方案能有效提高嵌入式系統(tǒng)的可生存性。
可生存性是1993 年由Barnes 等人提出的[1]，它是在一些相關(guān)領(lǐng)域的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。
它和安全性、容錯(cuò)性、可靠性等既聯(lián)系緊密又有所區(qū)別。把安全性、容錯(cuò)性、可靠性等措施的設(shè)計(jì)思想加入到可生存性的設(shè)計(jì)中，可以提高系統(tǒng)的可生存性[1]。
目前，國內(nèi)外對可生存性暫時(shí)沒有形成統(tǒng)一的定義，各種定義中影響最大的是CMU/SEI
研究小組給出的定義[2]：可生存性是指系統(tǒng)在受到來自外部或內(nèi)部的破壞時(shí)，在一部分任務(wù)產(chǎn)生故障、錯(cuò)誤或失效的情況下，能及時(shí)采取措施，保證關(guān)鍵任務(wù)及時(shí)完成的能力。這種能力對嵌入式系統(tǒng)特別是安全關(guān)鍵嵌入式系統(tǒng)顯得尤其重要。
當(dāng)前國內(nèi)外對可生存嵌入式系統(tǒng)的研究還處于起步階段。其中，哥倫比亞大學(xué)的
Angelos D.Keromytis 等人提出了OASES 架構(gòu)，在系統(tǒng)內(nèi)部冗余的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了一個(gè)可生存分布式嵌入式系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，當(dāng)一個(gè)或幾個(gè)節(jié)點(diǎn)受到破壞后，由區(qū)域控制器（Area Controller）采用動態(tài)重配技術(shù)，使關(guān)鍵任務(wù)遷移到其它節(jié)點(diǎn)來繼續(xù)執(zhí)行，以此來保障關(guān)鍵任務(wù)的及時(shí)完成。哥倫比亞大學(xué)的Michael E.Locasto 又在OASES 架構(gòu)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究了關(guān)鍵任務(wù)遷移技術(shù)。
與其它系統(tǒng)相比，嵌入式系統(tǒng)對成本、功耗、體積等有嚴(yán)格限制，采用增加硬件部件來
提高系統(tǒng)可生存性的方法將增加系統(tǒng)的成本，功耗等。采用改進(jìn)軟件系統(tǒng)來提高系統(tǒng)可生存性成為一種理想的方法。本文研究改進(jìn)內(nèi)存管理來提高對嵌入式系統(tǒng)生存性的支持作用。