[發明專利]一種基于處理器陣列的航天器星載計算機系統及故障處理方法

有效

• 申請號: 201710152243.0
• 申請日: 2017-03-14
• 公開（公告）號: CN106933692B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 陳健;王峰;李化義;曹喜濱;徐國棟
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G06F11/07
• 分類號: G06F11/07;G06F15/167;G06F15/80
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 楊立超

1.一種基于處理器陣列的航天器星載計算機系統，其特征在于：所述航天器星載計算機系統包括：

用于完成星載計算任務的處理器陣列模塊；

用于為處理器陣列模塊提供數據存儲和外部通信功能的公用資源模塊；

用于為處理器陣列模塊和公用資源模塊之間提供數據交互通道并識別處理器陣列模塊中的故障處理器的調度管理模塊；

所述處理器陣列模塊由N個處理器組成，其中N≥3，處理器之間通過處理器總線連接；

所述公用資源模塊包括：

用于為處理器提供程序存儲及數據存儲的存儲器模塊；

用于為星載計算機系統與外部組件提供連接接口的對外接口模塊；

所述調度管理模塊包括：

用于通過數據總線連接處理器陣列模塊中的處理器，同時連接公用資源模塊，為公用資源模塊和處理器陣列模塊之間提供數據交互通道的數據轉發單元模塊；

用于為處理器陣列模塊中的處理器進行任務分配，并接收處理器的仲裁結果，識別處理器陣列模塊 中故障處理器的處理器管理單元模塊。

2.一種基于處理器陣列的航天器星載計算機系統的故障處理方法，其特征在于：所述基于處理器陣列的航天器星載計算機系統的故障處理方法的具體過程為：

步驟一：星載計算機啟動后，進行計算任務的數據輸入，每個處理器的輸入數據由其他處理器或外部輸入給出；

所述步驟一中進行計算任務的數據輸入的具體過程為：

當處理器的輸入數據由外部輸入給出時，通過對外接口由數據轉發單元傳輸給處理器；

當處理器的輸入數據由其他處理器給出時，處理器之間通過處理器總線直接進行數據傳輸；

步驟二：由處理器管理單元對處理器進行任務分配；其具體過程為：

處理器管理單元分配給每個處理器n個計算任務，n≥1；1個計算任務由3個處理器同時進行計算；且兩個相關的計算任務不分配到同一個處理器中；

步驟三：根據步驟二的任務分配處理器執行計算任務；其具體過程為：

若計算任務的輸入數據由外部給出，則處理器直接執行計算任務；

若計算任務的輸入數據由其他處理器給出，該處理器需獲取三個不同的處理器給出的輸入數據，并執行三取二仲裁，輸入的三份數據中至少兩份一致的數據，若存在一組數據和其他兩組數據不同，則判定給出該組數據的處理器，即為處理器故障；

步驟四：得到計算任務的輸出數據，即計算結果；

所述步驟四中得到計算任務的輸出數據具體為：

若計算任務的輸入數據由其他處理器給出，仲裁結果和計算結果輸入到處理器總線上，通過數據轉發單元將仲裁結果傳輸到處理器管理單元，識別故障處理器；當處理器管理單元確定故障處理器后，將故障處理器的計算任務重新分配給其他處理器，并控制故障處理器復位或斷電；

計算結果若需要外部輸出，則處理器管理單元接收三份不同處理器給出的數據并通過數據轉發單元和對外接口對數據進行外部數據輸出。