[发明专利]一种基于实时操作系统的星载计算机三机热备份容错方法

摘要

一种基于实时操作系统的星载计算机三机热备份容错方法，首先构建三台装有相同实时操作系统的计算机。在每个控制周期中，每台单机都通过三机之间的数据交换获取另外两机的数据。然后按照本机和另一机、本机和第三机、另一机和第三机共三种情况进行比较。再根据数据比对结果是否一致，结合单机是否发生过复位、“切机命令字”是否有效等因素，设置本机是否健康的标志。三台单机同步运行，三机的对外输出控制状态相同，由当班机负责最终的对外输出。在故障处理时，由于三台单机均同步运行，当班机切换时不需要再获取状态，所以故障恢复时间短，实时性高，在切换过程中系统控制不存在间隙，系统控制可以平稳过渡，实现了系统的自主重构。

主权项

一种基于实时操作系统的星载计算机三机热备份容错方法，其特征在于步骤如下：（1）设置三台相同的装有相同实时操作系统的计算机，对于三台计算机中的每一台单机，在各自的存储设备中设置三块区域，分别为本机数据区、另一机数据接收区、第三机数据接收区；（2）对于每一台单机，在每个控制周期中进行数据交换，将自身需要进行比对的数据送入本机数据区，并将本机数据区中的数据发送给另外两机，同时从另一机接收需要进行比对的数据并送入另一机数据接收区，从第三机接收需要进行比对的数据并送入第三机数据接收区；在数据交换过程中，进行数据交换超时判断，如果在规定时间内本机完成了与另外两机的数据交换则进入步骤（3），否则直接设置三种“三机数据比对标志”为不一致并转步骤（6）；所述的“三机数据比对标志”包括三种，分别是“本机与另一机数据比对标志”，“本机与第三机数据比对标志”，“另一机与第三机数据比对标志”，每一种标志都分为一致和不一致两种情况；（3）对于每一台单机，判断本机是否发生过复位，如果本机没有发生过复位，则进入步骤（4）；如果本机发生过复位，则直接设置三种“三机数据比对标志”为不一致并转步骤（6）；（4）对于每一台单机，判断本机的“切机命令字”是否有效；如果本机“切机命令字”无效，则进入步骤（5）；如果本机“切机命令字”有效，则直接设置三种“三机数据比对标志”为不一致并转步骤（6）；所述的“切机命令字”用于标识是否切除本机，当有效时表明需要切除本机；（5）对于每一台单机，从步骤（1）所述的三个区域中分别读取待比较的数据，获取待比较数据所对应的在轨时间，如果在轨时间不在给定的运行阶段范围值内则直接设置三种“三机数据比对标志”为不一致并转步骤（6）；如果在轨时间一致则对待比较数据进行比对，如果待比较数据为无容差数据，则仅 在数据完全相同时比对结果为一致，如果待比较数据为有容差数据，则仅在数据之间的差值在所允许范围内时比对结果为一致，如果待比较数据的比对遵循特定规则，则仅在数据满足特定规则时比对结果为一致，根据比对结果分别设置三种“三机数据比对标志”为有效或者无效，同时设置“数据比对一致标志”状态并送给除本机外的另外两机；所述的“数据比对一致标志”根据“本机与另一机数据比对标志”以及“本机与第三机数据比对标志”的状态确定，当“本机与另一机数据比对标志”一致或者“本机与第三机数据比对标志”一致时，“数据比对一致标志”有效，其他情况下“数据比对一致标志”无效；（6）对于每一台单机，如果三种“三机数据比对标志”均为不一致，则判断另外两机送来的“数据比对一致标志”是否至少有一个有效，如果至少有一个有效，则本机设置不健康标志，否则本机进行自检，如果自检通过则本机设置健康标志，如果自检不通过则设置本机不健康标志；如果三种“三机数据比对标志”中的“本机与另一机数据比对标志”或者“本机与第三机数据比对标志”有一个为一致时，本机设置健康标志；如果三种“三机数据比对标志”中的“本机与另一机数据比对标志”为不一致并且“本机与第三机数据比对标志”为不一致，但是“另一机与第三机数据比对标志”为一致时，本机设置不健康标志。