嵌入式系统的广泛部署对我们的社会产生了重大影响,因为它们在许多关键的实时应用中与我们的生活相互作用。通常,用于安全或任务关键型应用(例如航空航天、航空电子、汽车或核领域)的嵌入式系统在恶劣的环境中工作,在这些环境中,它们会频繁遭受瞬态故障,例如电源抖动、网络噪声和辐射。它们还容易受到设计和生产故障导致的错误的影响。因此,它们的设计目标是即使在发生错误的情况下也能保持及时性和功能正确性。容错对于实现可靠性起着至关重要的作用,而设计有效和高效的容错机制的基本要求是潜在故障及其表现的现实和适用模型。在这种情况下需要考虑的一个重要因素是故障和错误的随机性,如果在时序分析中通过假设严格的最坏情况发生场景来解决这些问题,可能会导致不准确的结果。同样重要的是,通过有效利用可用资源实现容错,解决嵌入式系统的功率、重量、空间和成本限制。本论文提出了一个框架,用于设计可预测的可靠嵌入式实时系统,同时解决及时性和可靠性问题。它提出了一系列容错策略,特别是针对嵌入式实时系统。通过考虑系统构建块的不同关键性级别,可以实现高效的资源利用。容错策略与所提出的概率可调度性分析技术相辅相成,这些技术基于全面的随机故障和错误模型。
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