上世纪50年代,航天技术开辟了人类探索宇宙的新时代。经过半个多世纪的发展,人类航天活动取得了巨大的成就,航天技术的强弱已经成为世界各国综合国力的重要体现。众所周知,在大气层外的空间环境下存在大量高能带电粒子,当由这些粒子构成的宇宙射线轰击航天计算机的半导体电路时,就可能导致PN结构中的存储电量发生瞬态变化,这种现象即单粒子效应SEE(Single Event Effect)。数据表明空间辐照导致的故障占卫星故障总数的40%左右,严重影响星载系统的可靠性。在微型操作系统中,DSP可使用高级语言(如C语言等)实现各种复杂算法,其开发周期短且功能验证简单。因此,我们决定对面向DSP的星载微型操作系统针进行容错技术探索研究。本文首先对容错的概念和分类进行了简单介绍,确定了以软件容错作为研究内容。本文选取SYS/BIOS操作系统作为具体研究对象,对SYS/BIOS系统主要功能和实现方式,以及其内部线程模块、同步模块、时钟模块和内存等模块进行了深入分析,为下一步工作奠定基础。在对SYS/BIOS操作系统内部模块详细分析的基础上,本文设计实现了一种任务堆栈段数据保护方案,通过构建任务校验块链表,并修改操作系统内核,使操作系统具有了保护任务堆栈段中数据的能力。然后,结合SYS/BIOS和MCSDK,设计并实现双DSP容错操作系统。文章在SYS/BIOS操作系统基础上,设计DSP初始化与状态查询、硬件看门狗、任务迁移机制、通讯功能、故障管理、PCIe通讯管理等功能模块,以支撑操作系统的容错功能。最后,通过故障注入实验和设计测试用例对实现的成果进行验证。并对实验结果进行了分析和评价。