[发明专利]一种基于处理器阵列的航天器星载计算机系统及故障处理方法

权利要求书

1.一种基于处理器阵列的航天器星载计算机系统，其特征在于：所述航天器星载计算机系统包括：

用于完成星载计算任务的处理器阵列模块；

用于为处理器阵列模块提供数据存储和外部通信功能的公用资源模块；

用于为处理器阵列模块和公用资源模块之间提供数据交互通道并识别处理器阵列模块中的故障处理器的调度管理模块；

所述处理器阵列模块由N个处理器组成，其中N≥3，处理器之间通过处理器总线连接；

所述公用资源模块包括：

用于为处理器提供程序存储及数据存储的存储器模块；

用于为星载计算机系统与外部组件提供连接接口的对外接口模块；

所述调度管理模块包括：

用于通过数据总线连接处理器阵列模块中的处理器，同时连接公用资源模块，为公用资源模块和处理器阵列模块之间提供数据交互通道的数据转发单元模块；

用于为处理器阵列模块中的处理器进行任务分配，并接收处理器的仲裁结果，识别处理器阵列模块 中故障处理器的处理器管理单元模块。

2.一种基于处理器阵列的航天器星载计算机系统的故障处理方法，其特征在于：所述基于处理器阵列的航天器星载计算机系统的故障处理方法的具体过程为：

步骤一：星载计算机启动后，进行计算任务的数据输入，每个处理器的输入数据由其他处理器或外部输入给出；

所述步骤一中进行计算任务的数据输入的具体过程为：

当处理器的输入数据由外部输入给出时，通过对外接口由数据转发单元传输给处理器；

当处理器的输入数据由其他处理器给出时，处理器之间通过处理器总线直接进行数据传输；

步骤二：由处理器管理单元对处理器进行任务分配；其具体过程为：

处理器管理单元分配给每个处理器n个计算任务，n≥1；1个计算任务由3个处理器同时进行计算；且两个相关的计算任务不分配到同一个处理器中；

步骤三：根据步骤二的任务分配处理器执行计算任务；其具体过程为：

若计算任务的输入数据由外部给出，则处理器直接执行计算任务；

若计算任务的输入数据由其他处理器给出，该处理器需获取三个不同的处理器给出的输入数据，并执行三取二仲裁，输入的三份数据中至少两份一致的数据，若存在一组数据和其他两组数据不同，则判定给出该组数据的处理器，即为处理器故障；

步骤四：得到计算任务的输出数据，即计算结果；

所述步骤四中得到计算任务的输出数据具体为：

若计算任务的输入数据由其他处理器给出，仲裁结果和计算结果输入到处理器总线上，通过数据转发单元将仲裁结果传输到处理器管理单元，识别故障处理器；当处理器管理单元确定故障处理器后，将故障处理器的计算任务重新分配给其他处理器，并控制故障处理器复位或断电；

计算结果若需要外部输出，则处理器管理单元接收三份不同处理器给出的数据并通过数据转发单元和对外接口对数据进行外部数据输出。