[發(fā)明專利]一種雙余度計(jì)算機(jī)的主、從通道動(dòng)態(tài)切換方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911193702.5
• 申請(qǐng)日: 2019-11-28
• 公開（公告）號(hào): CN111142945B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 席鵬;陳奎;於二軍;王凌偉;秦沖;王永國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司西安航空計(jì)算技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): G06F9/4401
• 分類號(hào): G06F9/4401;G06F11/20
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 唐沛

本發(fā)明涉及一種雙余度計(jì)算機(jī)的主、從通道動(dòng)態(tài)切換方法。該方法使雙通道資源得到充分利用，均有工作周期與備份周期，從而延長(zhǎng)了產(chǎn)品壽命。本發(fā)明主要實(shí)現(xiàn)方法是：計(jì)算機(jī)上每次重新上電后，A、B通道都要進(jìn)行一次主備關(guān)系位置互換，在第n次工作周期內(nèi)由A通道獲取系統(tǒng)控制權(quán)，B設(shè)備進(jìn)行監(jiān)聽備份；而在第n+1次工作周期內(nèi)，由B通道獲取系統(tǒng)控制權(quán)，A設(shè)備進(jìn)行監(jiān)聽備份。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)載計(jì)算機(jī)系統(tǒng)余度管理研究領(lǐng)域，主要涉及一種雙余度計(jì)算機(jī)的主、從通道動(dòng)態(tài)切換方法。

背景技術(shù)

為了提高系統(tǒng)的可靠性，許多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)整個(gè)設(shè)備或者部分關(guān)鍵功能采用主備通道雙余度的工作方式，但通常只在產(chǎn)品出廠時(shí)對(duì)主備通道的全狀態(tài)工作能力進(jìn)行檢測(cè)，而嵌入式計(jì)算機(jī)一旦裝備在系統(tǒng)環(huán)境里，則只有主通道掌握系統(tǒng)控制權(quán)，而從(備份)通道均處于“待命”狀態(tài)。只有當(dāng)主通道失效或者出現(xiàn)故障后，才進(jìn)行主、從通道切換。這種方法的主、從通道的“地位”是“固定的”，在整個(gè)產(chǎn)品壽命周期過程中，在發(fā)生過通道切換之前，從(備份)通道一直未曾真正的“工作”過，也就是說從(備份)通道的全狀態(tài)工作能力在其產(chǎn)品全壽命周期內(nèi)的絕大部分時(shí)間里是無(wú)法得到驗(yàn)證測(cè)試的，因此，當(dāng)系統(tǒng)需要發(fā)生通道切換時(shí)，可能會(huì)由于從(備份)通道存在故障而不能正常工作，導(dǎo)致系統(tǒng)存在安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出了一種雙余度計(jì)算機(jī)的主、從通道動(dòng)態(tài)切換方法，解決了現(xiàn)有系統(tǒng)需要發(fā)生主、從通道切換時(shí)，可能會(huì)由于從(備份)通道存在故障而不能正常工作，導(dǎo)致系統(tǒng)存在安全隱患的問題。

本發(fā)明的基本實(shí)現(xiàn)原理是：

通過使用通道硬件ID自識(shí)別，雙通道數(shù)據(jù)傳輸，主、備通道輪值的方式在機(jī)載計(jì)算機(jī)每次重新啟動(dòng)時(shí)雙通道之間進(jìn)行系統(tǒng)控制權(quán)互換，從而實(shí)現(xiàn)雙余度機(jī)載計(jì)算機(jī)主、從(備份)通道的動(dòng)態(tài)切換。

本發(fā)明的具體技術(shù)方案是：

本發(fā)明提供了一種雙余度計(jì)算機(jī)的主、從通道動(dòng)態(tài)切換方法，其具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：

步驟1:雙余度計(jì)算機(jī)初次上電，系統(tǒng)進(jìn)行初始化，雙通道輸出接口禁止；

步驟2:雙通道分別獲取本通道硬件ID，根據(jù)兩個(gè)通道各自的硬件ID設(shè)置主、從通道的標(biāo)識(shí)符；獲取主通道標(biāo)識(shí)符的通道為A通道，獲取從通道標(biāo)識(shí)符的通道B通道；此時(shí)A通道作為主通道獲得系統(tǒng)控制權(quán)，B通道為從通道，處于熱備份狀態(tài)；

步驟3:產(chǎn)品第n次上電，系統(tǒng)進(jìn)行初始化，雙通道輸出接口禁止；n大于等于2；

步驟4、A通道和B通道分別獲取本通道的硬件ID，啟動(dòng)A通道和B通道握手通訊；

當(dāng)A通道和B通道握手成功，則執(zhí)行步驟5，否則執(zhí)行步驟2；

步驟5、A通道和B通道在各自非易失存儲(chǔ)區(qū)指定地址獲取第n-1次工作周期時(shí)本通道的主、從通道標(biāo)識(shí)符；

步驟6、采用A通道和B通道之間的雙通道串行數(shù)據(jù)總線，A通道和B通道分別將第n-1次工作周期時(shí)對(duì)應(yīng)的主、從通道標(biāo)識(shí)符發(fā)送給對(duì)方通道；

步驟7、A通道和B通道分別將接收的對(duì)方通道第n-1次工作周期的主、從通道標(biāo)識(shí)符寫入本通道非易失存儲(chǔ)區(qū)指定位置，此時(shí)雙通道之間已完成了主備通道的信息交換；

步驟8、A通道和B通道根據(jù)主、從通道標(biāo)識(shí)符，啟動(dòng)通道控制邏輯電路，通道控制邏輯電路將系統(tǒng)控制權(quán)交由主通道管理，此時(shí)，從通道禁止輸出，雙余度計(jì)算機(jī)啟動(dòng)應(yīng)用任務(wù)，進(jìn)入正常工作狀態(tài)。

主備通道分配電路，執(zhí)行主備通道輪值軟件下發(fā)的控制指令，獲取系統(tǒng)控制權(quán)的通道將作為主通道執(zhí)行相關(guān)任務(wù)，同時(shí)互鎖電路將禁止作為備份通道的CPU獲取系統(tǒng)控制權(quán)(總線輸出、接口輸出控制權(quán))。

進(jìn)一步地，上述雙通道輸出接口禁止包括系統(tǒng)總線輸出禁止、各類離散量接口輸出禁止、模擬量接口輸出禁止。