一种核电安全级嵌入式实时操作系统故障处理方法和系统技术方案

本申请公开了一种核电安全级嵌入式实时操作系统故障处理方法和系统。该方法通过操作系统微内核级健康监控单元监测核电安全级嵌入式实时操作系统的CPU硬件，并判断CPU硬件是否出现异常。此外，如果CPU硬件出现异常，则获取故障信息，并依据故障派发机制将故障信息派发到对应层级的健康监控单元，使得对应层级的健康监控单元对故障进行处理。本申请实施例的一种核电安全级嵌入式实时操作系统故障处理方法，针对核电站的健康监控需求，设置故障监测、故障诊断、故障隔离和故障记录的功能，实现分层级快速、高效、精准监测与诊断操作系统的运行状态，并建立故障派发机制，实现核心问题能够快速、高效、准确处理，从而保障操作系统运行的安全性和稳定性。行的安全性和稳定性。行的安全性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种核电安全级嵌入式实时操作系统故障处理方法和系统


[0001]本申请涉及核电安全
，尤其涉及一种核电安全级嵌入式实时操作系统故障处理方法和系统。

技术介绍

[0002]目前对嵌入式实时操作系统的健康监控方法主要集中在航空航天领域，且大多是基于ARINC653标准或者vxWorks653标准进行的设计，没有针对核电站安全级嵌入式实时操作系统的健康监控专利与方法。同时，现有嵌入式实时操作系统的健康监控方法存在以下问题：1.ARINC653标准与vxWorks653标准并不是按照核电领域要求专门对应开发，所以其故障监测与处理方式不能够适合核电站场景；2.现有操作系统都是宏内核架构，所以其对应的内核健康监控维度无法适应内核架构为微内核的核电站安全级嵌入式实时操作系统；3.现有故障处理中，一般按故障所处层级分级派发与处理，没有综合考虑故障的严重程度与紧迫性，处于低层级但严重性或紧迫性很高的故障需经层层上报后才能处理，这类故障处理响应不及时；4.现有故障处理中，同层级故障一般按照先后顺序处理，没有考虑故障之间的优先级对操作系统的内核健康监控维度也存在差异。

技术实现思路

[0003]本申请的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。
[0004]为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种核电安全级嵌入式实时操作系统故障处理方法，可以实现核电站安全级嵌入式实时操作系统微内核级的监测，对不同层级的故障进行快速有效地合理派发，提高故障处理效率，满足核电站安全性、可靠性、稳定性的要求。
[0005]本申请的第二个目的在于提出一种核电安全级嵌入式实时操作系统故障处理系统。
[0006]本申请的第三个目的在于提出一种电子设备。
[0007]本申请的第四个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
[0008]为达到上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种核电安全级嵌入式实时操作系统故障处理方法。该方法应用于操作系统健康监测系统，操作系统健康监测系统包括三个层级的健康监控单元，分别为操作系统微内核级健康监控单元、操作系统分区级健康监控单元和应用程序级健康监控单元，该方法具体包括：
[0009]操作系统微内核级健康监控单元监测核电安全级嵌入式实时操作系统的CPU硬件；
[0010]判断CPU硬件是否出现异常；
[0011]如果CPU硬件出现异常，则获取故障信息，并依据故障派发机制将故障信息派发到对应层级的健康监控单元，使得对应层级的健康监控单元对故障进行处理。
[0012]可选的，在监测核电安全级嵌入式实时操作系统的CPU硬件之前，还包括：
[0013]对所有层级的健康监控单元进行初始化。
[0014]可选的，获取故障信息，并依据故障派发机制将故障信息派发到对应层级的健康监控单元，使得对应层级的健康监控单元对故障进行处理，包括：
[0015]对故障信息进行解析，获取故障发生的所在层级信息；
[0016]如果故障发生在操作系统微内核级，则将故障派发至操作系统微内核级健康监控单元进行处理；
[0017]如果故障发生在操作系统分区级，则判断操作系统分区级健康监控单元能否处理该故障，如果能处理该故障，则将故障派发至操作系统分区级健康监控单元进行处理，否则将该故障派发至操作系统微内核级健康监控单元进行处理；
[0018]如果故障发生在应用程序级，则判断应用程序级健康监控单元能否处理该故障，如果能处理该故障，则将故障派发至应用程序级健康监控单元进行处理，否则将该故障派发至操作系统分区级健康监控单元进行处理。
[0019]可选的，对应层级的健康监控单元对故障进行处理，包括：
[0020]获取故障的参数信息，并根据参数信息确定故障的处理优先级；
[0021]基于处理优先级将该故障添加至故障处理链表对应的排序位置；
[0022]根据排序位置对该故障进行处理。
[0023]可选的，应用程序级健康监控单元对故障进行处理，包括：
[0024]判断故障是否具有对应的异常处理程序；
[0025]如果故障具有对应的异常处理程序，则利用异常处理程序处理该故障；
[0026]如果没有异常处理程序，则采用应用程序默认处理方式处理该故障。
[0027]可选的，操作系统分区级健康监控单元对故障进行处理，包括：
[0028]判断故障发生的所在层级在应用程序级还是操作系统分区级；
[0029]如果故障发生在应用程序级，则对发生该故障的应用程序进行故障隔离，并调用本操作系统分区的服务中断处理程序对故障进行处理；
[0030]如果故障发生在操作系统分区级，进一步判断故障是否具有对应的异常处理程序，如果故障具有对应的异常处理程序，则利用异常处理程序处理该故障，如果没有异常处理程序，则采用操作系统分区默认处理方式处理该故障。
[0031]可选的，操作系统微内核级健康监控单元对故障进行处理，包括：
[0032]判断故障发生的所在层级在操作系统分区级还是操作系统微内核级；
[0033]如果故障发生在操作系统分区级，则对发生该故障的操作系统分区进行故障隔离；
[0034]如果故障发生在操作系统微内核级，进一步判断故障是否具有对应的异常处理程序，如果故障具有对应的异常处理程序，则利用异常处理程序处理该故障，如果没有异常处理程序，则采用操作系统微内核默认处理方式处理该故障。
[0035]可选的，该方法还包括：
[0036]在故障处理完成后，记录故障日志并保存至存储器。
[0037]本申请实施例的一种核电安全级嵌入式实时操作系统故障处理方法，通过操作系统微内核级健康监控单元监测核电安全级嵌入式实时操作系统的CPU硬件，再判断CPU硬件是否出现异常。如果CPU硬件出现异常，则获取故障信息，并依据故障派发机制将故障信息派发到对应层级的健康监控单元，使得对应层级的健康监控单元对故障进行处理，实现了
核电站安全级嵌入式实时操作系统微内核级的监测，对不同层级的故障进行快速有效地合理派发，提高故障处理效率，满足核电站安全性、可靠性、稳定性的要求。
[0038]为达到上述目的，本申请第二方面实施例提出了一种核电安全级嵌入式实时操作系统故障处理系统，包括三个层级的健康监控单元，分别为操作系统微内核级健康监控单元、操作系统分区级健康监控单元和应用程序级健康监控单元，
[0039]操作系统微内核级健康监控单元进一步包括第一初始化模块、第一故障注册模块、故障监测模块、故障派发模块和第一故障处理模块；
[0040]第一初始化模块，用于获取操作系统的配置表，并初始化微内核级健康监控的配置和故障处理链表；
[0041]第一故障注册模块，用于通过虚拟中断注册函数对异常处理程序进行注册；
[0042]故障监测模块，用于监测核电安全级嵌入式实时操作系统的CPU硬件，并判断CPU硬件是否出现异常，如果CPU硬件出现异常，则获取故障信息；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核电安全级嵌入式实时操作系统故障处理方法，其特征在于，所述方法应用于操作系统健康监测系统，所述操作系统健康监测系统包括三个层级的健康监控单元，分别为操作系统微内核级健康监控单元、操作系统分区级健康监控单元和应用程序级健康监控单元，所述方法包括：所述操作系统微内核级健康监控单元监测核电安全级嵌入式实时操作系统的CPU硬件；判断所述CPU硬件是否出现异常；如果所述CPU硬件出现异常，则获取故障信息，并依据故障派发机制将所述故障信息派发到对应层级的健康监控单元，使得对应层级的健康监控单元对故障进行处理。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在监测核电安全级嵌入式实时操作系统的CPU硬件之前，还包括：对所有层级的健康监控单元进行初始化。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取故障信息，并依据故障派发机制将所述故障信息派发到对应层级的健康监控单元，使得对应层级的健康监控单元对故障进行处理，包括：对所述故障信息进行解析，获取故障发生的所在层级信息；如果故障发生在操作系统微内核级，则将故障派发至所述操作系统微内核级健康监控单元进行处理；如果故障发生在操作系统分区级，则判断所述操作系统分区级健康监控单元能否处理该故障，如果能处理该故障，则将故障派发至所述操作系统分区级健康监控单元进行处理，否则将该故障派发至所述操作系统微内核级健康监控单元进行处理；如果故障发生在应用程序级，则判断所述应用程序级健康监控单元能否处理该故障，如果能处理该故障，则将故障派发至所述应用程序级健康监控单元进行处理，否则将该故障派发至所述操作系统分区级健康监控单元进行处理。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对应层级的健康监控单元对故障进行处理，包括：获取故障的参数信息，并根据所述参数信息确定故障的处理优先级；基于所述处理优先级将该故障添加至故障处理链表对应的排序位置；根据所述排序位置对该故障进行处理。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，应用程序级健康监控单元对故障进行处理，包括：判断故障是否具有对应的异常处理程序；如果故障具有对应的异常处理程序，则利用所述异常处理程序处理该故障；如果没有异常处理程序，则采用应用程序默认处理方式处理该故障。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，操作系统分区级健康监控单元对故障进行处理，包括：判断故障发生的所在层级在应用程序级还是操作系统分区级；如果故障发生在应用程序级，则对发生该故障的应用程序进行故障隔离，并调用本操作系统分区的服务中断处理程序对故障进行处理；
如果故障发生在操作系统分区级，进一步判断故障是否具有对应的异常处理程序，如果故障具有对应的异常处理程序，则利用所述异常处理程序处理该故障，如果没有异常处理程序，则采用操作系统分区默认处理方式处理该故障。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，操作系统微内核级健康监控单元对故障进行处理，包括：判断故障发生的所在层级在操作系统分区级还是操作系统微内核级；如果故障发生在操作系统分区级，则对发生该故障的操作系统分区进行故障隔离；如果故障发生在操作系统微内核级，进一步判断故障是否具有对应的异常处理程序，如果故障具有对应的异常处理程序，则利用所述异常处理程序处理该故障，如果没有异常处理程序，则采用操作系统微内核默认处理方式处理该故障。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：在故障处理完成后，记录故障日志并保存至存储器。9.一种核电安全级嵌入式实时操作系统故障处理系统，其特征在于，所述操作系统健康监测系统包括三个层级的健康监控单元，分别为操作系统微内核级健康监控单元、操作系统分区级健康监控单元和应用程序级健康监控单元，所述操作系统微内核级健康监控单元进一步包括第一初始化模块、第一故障注册模块、故障监...

【专利技术属性】
技术研发人员：范丽辰，周飞，李萌，马忠刚，王晓伟，窦维维，
申请(专利权)人：北京广利核系统工程有限公司，
类型：发明
国别省市：