[发明专利]一种基于操作系统的高可靠星载软件架构设计方法

权利要求书

1.一种基于操作系统的高可靠星载软件架构设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：操作系统首先创建监视进程/线程；

进而由该监视进程/线程创建启动若干个工作进程；每个工作进程开始执行后，又分别创建自己进程内部的工作线程，由每个工作进程创建的第一个工作线程为该进程的主线程；

监视进程/线程与各工作进程共享内存数据；

在各工作进程内部，主线程同其他各个工作线程之间采用消息队列的方式实现数据交互；

S2：在每个周期内，每个工作进程均进行“心跳”计数，并将该“心跳”计数通过共享内存数据的方式发送给监视进程/线程；

在每个周期内，每个工作进程内部，除主线程外的各个工作线程均进行“心跳”计数，并将该“心跳”计数通过消息队列的方式发送给主线程；

当在连续固定的n个周期内，某个工作进程均出现“心跳”计数不再增加的情况，即该工作进程出现无“心跳”，则监视进程/线程判断该工作进程出现异常，此时，监视进程/线程主动重新启动对应的工作进程；n为正整数；

对于每一进程，当在连续固定的m个周期内，某线程“心跳”计数均不再变化时，主线程判断其为异常的线程；此时，主线程先自行重启该异常的线程，在重试规定次数后，仍然监视判断该线程“心跳”计数不再变化时，则向监视进程/线程停发该进程的“心跳”计数，由监视进程/线程负责重启该工作进程；m为正整数；

步骤S1还包括：

监视进程/线程创建启动RMS进程， RMS进程开始执行后，创建自己进程内部的工作线程，其创建的第一个工作线程为RMS进程的主线程，该主线程为周期性线程RMS调度；该主线程用于对其他各个工作线程的周期性任务进行监控；

监视进程/线程与RMS进程、各工作进程共享内存数据；

在RMS进程内部，RMS调度同其他各个工作线程之间采用消息队列的方式实现数据交互；步骤S2还包括：

在每个周期内，RMS进程进行“心跳”计数，并将该“心跳”计数通过共享内存数据的方式发送给监视进程/线程；

在每个周期内， RMS进程内部，除RMS调度外的各个线程均进行“心跳”计数，并将该“心跳”计数通过消息队列的方式发送给RMS调度；

当RMS进程的主线程在执行RMS调度时，通过消息队列获得本进程内其他各个工作线程在执行周期性任务时是否发生超时；若发现某个工作线程出现超时，先由主线程对其他各个工作线程进行重启操作，当对应工作线程连续发生规定次数超时，则RMS进程停止向监视进程/线程发送“心跳“计数，由监视进程/线程对RMS进程进行重启操作；

还包括步骤S3：

对各工作进程、RMS进程中关键线程进行冗余备份，生产对应的冗余线程；当关键线程出现故障时，即故障关键线程停止向其对应的主线程发送“心跳”计时，该主线程会重启故障关键线程，如重启了规定次数后，故障关键线程仍出现停止心跳计时的情况，则该主线程启动故障关键线程对应的冗余线程，由冗余线程接管故障关键线程的工作；

还包括步骤S4：

当步骤S1至S3均失效时，采取针对综合电子计算机断电重加电开始运行，将所有的应用程序及依赖的动态库文件都回到出厂版本，保证在应急时刻能够有一份应用程序让卫星综合电子系统恢复到初态即出厂设置，之后再重复步骤S1到步骤S3；其中，所有的应用程序及动态库文件都有MD5校验文件以保证其完整性。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当执行步骤S4时，针对加载执行的每一份应用程序文件的3份MD5校验文件，采取“三取二”比对，保证总有一份应用程序能够正常启动执行；其中，“三取二”是指将三份MD5校验文件中的每个字节进行按位两两比较，只要有两份一致，就取相同两份中任意一份。