[发明专利]一种多核处理器应用系统及提高其可靠性的方法

说明书

本发明属于机载计算机自主可控研制领域，针对机载系统计算机的自主可控、高安全、高可靠性研制要求，以及目前双核处理器在航空领域的探索使用过程中可能存在的系统可靠性风险问题，提出了一种利用双核处理器的双核特性构建多余度容错机载计算机系统地方法，能够进行有效的数据交换、余度管理，从应用设计角度规避双核处理器的应用系统的可靠性风险，构建高度自主可控、高安全、高可靠性的机载计算机，产生巨大的社会和经济效益。

技术领域

本发明属于机载计算机自主可控研制领域，尤其涉及一种多核处理器应用系统及提高其可靠性的方法，通过应用措施改进，提高多核处理器的应用系统可靠性，降低应用风险的应用设计方法。

背景技术

随着机载系统对于计算机的自主可控、高性能、高安全、高可靠性研制要求的不断提高与自主可控处理器研制需要长期的技术摸索与积累矛盾的逐渐凸显，特别是处理器核的研制作为重中之重，更是难中之难！

目前，机载领域多核处理器处于探索试用期，可能会存在可靠性、安全性风险问题；急需要通过各种手段进行综合处理相关问题，提升应用过程中系统的可靠性、安全性。

发明内容

本发明提出了一种多核处理器应用系统及提高其可靠性的方法，利用多核处理器的多核特性构建多余度容错机载计算机系统的方法，能够进行有效的数据交换、余度管理，从应用设计角度规避多核(含双核)处理器的应用系统可靠性风险，构建高度自主可控、高安全、高可靠性的机载计算机，产生巨大的社会和经济效益。

本发明的技术方案：

技术方案一：

一种多核处理器应用系统，所述系统包含：多个处理器，每个处理器为多核处理器；将多个处理器中的任意一个核作为余度管理处理核；

其他核中的每个核的输入端连接信号输入模块，输出端连接信号输出模块，形成一个对应的余度通道；其他核为除余度管理处理核之外的多个处理器中的所有核；

每个余度通道的输入数据端、输出数据端以及核运行状态输出端分别与余度管理处理核的信号采集端连接。

本发明技术方案一的特点和进一步的改进为：

(1)信号输入模块、信号输出模块和每个核之间通过底板总线进行连接。

(2)各个余度通道之间通过中断方式进行数据同步，各个余度通道之间通过CCDL交叉通信进行数据交换和数据共享。

技术方案二：

一种提高多核处理器应用系统可靠性的方法，所述方法应用于技术方案一所述的应用系统，所述方法包括：

S1，余度管理处理核分别采集每个余度通道的输入数据、输出数据以及核运行状态；

S2，根据每个余度通道的输入数据、输出数据以及核运行状态进行余度管理。

本发明技术方案的特点和进一步的改进为：

(1)S2进行余度管理，具体为：

余度管理处理核获取每个余度通道的输入数据，对每个余度通道的输入数据进行对比判别，如果每个余度通道的输入数据一致，则所有余度通道的输入通道正常；

如果某个余度通道的输入数据与其他余度通道的输入数据在连续N个周期都不一致，则余度管理处理核判定该余度通道出现输出故障，并切断该余度通道的所有数据交互；

如果某个余度通道的输入数据与其他余度通道的输入数据在小于连续N个周期不一致，则余度管理处理核判定该余度通道出现输入故障，并将其他余度通道的输入数据共享给该故障余度通道的核。

(2)S2进行余度管理，具体为：