CN103885852A - 通过校核字来检查ram的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种通过校核字来检查RAM的方法，包括以下步骤：计算并分配好每个检查对象的校验字，并将被检查的对象与校核字相关联；判断RAM检查的校核字是否正确，进而判断RAM地址或存储单元是否正常。本发明可以检查是否所有用于安全数据存储的RAM区地址正确无误，存储单元能够正常读写访问。

Description

通过校核字来检查RAM的方法
技术领域
本发明属于软件算法领域，用于检查安全关键系统中RAM的状况。
背景技术
在工业控制系统和安全信号系统（应用于航空电子、铁路信号、核电等行业）中，所有用于安全数据存储的RAM区必须保证其地址正确无误，存储单元能够正常读写访问。当校核字检查错误时，要启动故障管理机制，及时采取安全措施以避免更为严重的事故发生。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种通过校核字来检查RAM的方法，它可以检查是否所有用于安全数据存储的RAM区地址正确无误，存储单元能够正常读写访问。
为了解决以上技术问题，本发明提供了一种通过校核字来检查RAM的方法，包括以下步骤：计算并分配好每个检查对象的校验字，并将被检查的对象与校核字相关联；判断RAM检查的校核字是否正确，进而判断RAM地址或存储单元是否正常。
本发明的有益效果在于：可以检查是否所有用于安全数据存储的RAM区地址正确无误，存储单元能够正常读写访问。
对于每一个独立的检查对象，校核字是唯一分配的。
所有校核字是由α算法正运算离线生成并且离线分配的。
所有校核字的预处理值是由β算法正运算依据已分配的校核字和被检查的对象离线生成的。
所有校核字的在线运算过程是与其离线生成过程和在线检查过程均无关，但与校核字的预处理值有关，属于β算法逆运算的范畴。
所有校核字的离线生成过程和在线检查过程是与校核字分配的序号相关的，分别属于α算法正运算和逆运算的范畴。
具体还包括以下步骤：
离线预运算阶段，首先采用α算法生成用于RAM检查的校核字，然后根据被检查RAM区的地址，刷新常量校验和，以及预分配的校核字，通过β算法算出该校核字对应的预处理值，该阶段的运算应该离线完成；
在线运算阶段，首先动态刷新RAM区，计算刷新常量校验和，然后根据被检查RAM区的地址，刷新常量校验和，以及离线计算好的预处理值，通过β算法的逆运算算出该RAM区校核字；
在线检查阶段，获得所有在线计算出的RAM校核字，然后根据α算法的逆运算检查这些校核字的正确性，从而确定对应的RAM区是否存在故障。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明所述通过校核字来检查RAM的总体方法流程图。
具体实施方式
本发明提供一种通过校核字来检查RAM的方法，该算法能够应用于包括但并不局限于安全信号系统、工业控制系统等领域。
本发明事先计算并分配好每个检查对象的校验字，并将被检查的对象（比如地址和存储单元）与校核字相关联，然后在安全操作（或安全输出）前判断RAM检查的校核字是否正确，进而判断RAM地址或存储单元是否正常。
对于每一个独立的检查对象（如每一块独立的内存区），校核字是唯一分配的；
所有校核字是由α算法正运算离线生成并且离线分配的；
所有校核字的预处理值是由β算法正运算依据已分配的校核字和被检查的对象离线生成的；
所有校核字的在线运算过程是与其离线生成过程和在线检查过程均无关，但与校核字的预处理值有关，属于β算法逆运算的范畴；
所有校核字的离线生成过程和在线检查过程是与校核字分配的序号相关的，分别属于α算法正运算和逆运算的范畴；
根据图1所示，该检查方法可以分为以下三个阶段。
1）离线预运算阶段，首先采用α算法生成用于RAM检查的校核字，然后根据被检查RAM区的地址，刷新常量校验和，以及预分配的校核字，通过β算法算出该校核字对应的预处理值，该阶段的运算应该离线完成；
2）在线运算阶段，首先动态刷新RAM区，计算刷新常量校验和，然后根据被检查RAM区的地址，刷新常量校验和，以及离线计算好的预处理值，通过β算法的逆运算算出该RAM区校核字。
3）在线检查阶段，获得所有在线计算出的RAM校核字，然后根据α算法的逆运算检查这些校核字的正确性，从而确定对应的RAM区是否存在故障。
以上三个阶段如果能够从硬件上独立，比如每个阶段都采用不同的CPU来完成，则可以达到更充分的检查目的。
相关算法说明如下：
α算法及其逆运算可表示为：
CheckWordi=α(Seed，i)；
Seed=α-1(CheckWordi，i)；
β算法及其逆运算可表示为：
PreconditionValuei=β(CheckWordi，Addr，CheckSum)；
CheckWordi=β-1(PreconditionValuei，Addr，CheckSum)；
α算法和β算法不需要特定的算法，但这两个算法本身应该是相异的。为了保证校核字生成和校验过程的正确性，α算法推荐采用随机数(Seed)按照校核字的分配序号进行循环移位的方式来生成校核字，然后采用其逆运算进行校验；β算法推荐采用多项式除法（如CRC算法）根据被检查项和预分配的校核字来计算预处理值，然后采用其逆运算计算校核字。其它非推荐算法也可以实现同样的功能。
本发明并不限于上文讨论的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在于为了描述和说明本发明涉及的技术方案。基于本发明启示的显而易见的变换或替代也应当被认为落入本发明的保护范围。以上的具体实施方式用来揭示本发明的最佳实施方法，以使得本领域的普通技术人员能够应用本发明的多种实施方式以及多种替代方式来达到本发明的目的。

Claims (7)

1.一种通过校核字来检查RAM的方法，其特征在于，包括以下步骤：
计算并分配好每个检查对象的校验字，并将被检查的对象与校核字相关联；
判断RAM检查的校核字是否正确，进而判断RAM地址或存储单元是否正常。
2.如权利要求1所述的通过校核字来检查RAM的方法，其特征在于，对于每一个独立的检查对象，校核字是唯一分配的。
3.如权利要求2所述的通过校核字来检查RAM的方法，其特征在于，所有校核字是由α算法正运算离线生成并且离线分配的。
4.如权利要求3所述的通过校核字来检查RAM的方法，其特征在于，所有校核字的预处理值是由β算法正运算依据已分配的校核字和被检查的对象离线生成的。
5.如权利要求4所述的通过校核字来检查RAM的方法，其特征在于，所有校核字的在线运算过程是与其离线生成过程和在线检查过程均无关，但与校核字的预处理值有关，属于β算法逆运算的范畴。
6.如权利要求5所述的通过校核字来检查RAM的方法，其特征在于，所有校核字的离线生成过程和在线检查过程是与校核字分配的序号相关的，分别属于α算法正运算和逆运算的范畴。
7.如权利要求6所述的通过校核字来检查RAM的方法，其特征在于，包括以下步骤：
离线预运算阶段，首先采用α算法生成用于RAM检查的校核字，然后根据被检查RAM区的地址，刷新常量校验和，以及预分配的校核字，通过β算法算出该校核字对应的预处理值，该阶段的运算应该离线完成；
在线运算阶段，首先动态刷新RAM区，计算刷新常量校验和，然后根据被检查RAM区的地址，刷新常量校验和，以及离线计算好的预处理值，通过β算法的逆运算算出该RAM区校核字；
在线检查阶段，获得所有在线计算出的RAM校核字，然后根据α算法的逆运算检查这些校核字的正确性，从而确定对应的RAM区是否存在故障。
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