设备故障是造成服务器系统崩溃的重要原因之一，而关键服务器的停机或者服务长时间中断都可能带来巨大的经济损失。在硬件成本紧缩的压力下，设备故障的完全避免无法实现，要保证系统的可用性水平，有效的故障恢复方式必不可少。服务器中高强度运转设备的故障恢复周期和维修方式，往往成为提高系统整体可用性的关键。 热插拔是在运行着的服务器中安装或卸载设备，而不影响系统正常稳定运行的一种技术。作为维修手段，它对于避免设备插拔造成的停机和长时间服务中断效果显著。热插拔首先是硬件层次上的技术，但最终仍是软件范畴的问题。利用热插拔技术，在服务器操作系统中建立一种面向维修的设备故障处理机制，是本文的研究主题。 首先，本文对热插拔技术以及相关背景进行了总体性的介绍，根据热插拔的常用使用模式和操作系统的特点，设计并实现了KYLIN下的设备热插拔软件架构KHPSA； 其次，我们对KYLIN驱动框架进行扩展，设计并实现了PCI Express Native热插拔核心逻辑KPEHK，并提出了PCI桥资源负载均衡算法PBRK； 最后，我们分析了典型情况下KPEHK热插拔功能对服务器系统可靠性特征的影响，并对成本因素下的KPEHK管理式热插拔周期选择进行了讨论：分析表明，基于热插拔的维修机制的引入，增强了KYLIN操作系统对服务器系统可用性的保障能力。