[發明專利]一種熱備份計算機中多模冗余總線容錯架構及其控制方法

有效

• 申請號: 201711083696.9
• 申請日: 2017-11-07
• 公開（公告）號: CN107977289B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 史少龍;衣學慧;劉超偉;馮丹;江耿豐;徐建;邢曉琪;高瑛珂;程照強;譚彥亮
• 申請（專利權）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號: G06F11/16
• 分類號: G06F11/16;G06F11/20
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張麗娜

1.一種熱備份計算機多模冗余總線容錯架構的控制方法，其特征在于該方法的步驟包括：

(1)建立M條總線上總線控制器的當班優先級查詢列表，記為表I，該列表包括了所有總線控制器當班情況，該表中每一項代表一種當班情況，第一項的優先級最高，依次類推；

(2)建立每個單機上的總線控制器的狀態以及該單機自己負責的總線的狀態列表，記為表II；

(3)建立熱備份計算機中所有的總線控制器的狀態及M條總線狀態列表，記為表III；

(4)建立當前當班控制列表，記為表IV，各個單機按照該表進行總線控制器當班設置；

(5)熱備份計算機中每個單機均在每個控制周期檢測本單機上的總線控制器的狀態以及該單機負責的總線狀態，實時更新步驟(2)中的表II；更新后的表II在各個單機之間進行數據交換；每個單機通過與其它單機進行數據交換得到其它單機的表II內容后，將自己更新后的表II以及其它單機的表II進行匯總并根據匯總結果對步驟(3)中的表III進行更新，更新時如果發現某條總線故障，則把能夠控制該總線的所有總線控制器無條件置于故障狀態；如果每條總線上的所有總線控制器故障，則無條件將該總線置于故障狀態；

(6)當M條總線和熱備份計算機中所有的總線控制器均無故障時，每個單機優先選擇表I中的第一項代表的當班情況作為當班項，并把該當班項寫入表IV；

當有任一總線或任一控制器故障時，首先更新表II，更新后的表II在各個單機之間進行數據交換，每個單機將自己更新后的表II以及其他單機的表II進行匯總后對步驟(3)中的表III進行更新；更新后根據表I中的優先級順序選擇第二項作為當班項；

(7)該當班項與表III中的控制器狀態位按位與，根據按位與的結果分情況說明如下：

第一種情況，如果按位與后的結果與該當班項相同，則把該當班項寫入表IV；

第二種情況，如果按位與后的結果與該當班項不同，則檢查表III中的總線狀態位，如果按位與結果中與當班項不同的bit位對應的總線控制器所控制的總線在表III中的總線狀態位中已經標記為故障狀態，且M條總線中故障總線條數不大于(M-1)/2或M/2條，則將按位與結果寫入表IV；

若不符合上述兩種情況，則放棄該當班項，根據表I中的優先級順序選擇第三項作為當班項；

(8)重復步驟(7)，以此類推，直至遍歷完表I中的所有當班情況，如果仍然沒有滿足要求的當班情況，則熱備份計算機失效。

2.根據權利要求1所述的一種熱備份計算機多模冗余總線容錯架構的控制方法，其特征在于：所述的步驟(7)中，當M為偶數時，選擇M條總線中故障總線條數不大于M/2條時，將按位與結果寫入表IV。

3.根據權利要求1所述的一種熱備份計算機多模冗余總線容錯架構的控制方法，其特征在于：所述的步驟(7)中，當M為奇數時，選擇M條總線中故障總線條數不大于(M-1)/2時，將按位與結果寫入表IV。

4.根據權利要求1所述的一種熱備份計算機多模冗余總線容錯架構的控制方法，其特征在于：所述的容錯架構包括熱備份控制計算機和M條總線，其中熱備份計算機中含有K個單機，每個單機上包含有N路總線控制器，熱備份計算機中總線控制器均勻分布在M條總線上，M大于等于2，K大于等于4；熱備份計算機中總線控制器的總數為M的整數倍且M不小于N，當M為偶數時，M條總線中出現故障的總線數大于等于M/2時，熱備份計算機不能正常工作；當M為奇數時，M條總線中出現故障的總線數大于等于(M-1)/2時，熱備份計算機不能正常工作；熱備份計算機中的每個單機最多能夠控制兩條總線，當某條總線上的當班總線控制器發生故障時，需要將該條總線上處于監聽/休眠狀態的總線控制器切換為當班總線控制器，將該條總線上處于監聽/休眠狀態的總線控制器切換為當班總線控制器的過程中各個單機仍只控制一條總線。