CN104503247A - 应用于二乘二取二计算机系统的双系同步方法 - Google Patents

应用于二乘二取二计算机系统的双系同步方法 Download PDF

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迟宝全
时迪文
李倩
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Abstract

本发明公开了一种应用于二乘二取二计算机系统的双系同步方法，包含：在系统初始化完成之后，进入主调度周期之前，判断本系的主备状态；若本系判断为主系，启动本系二取二周期同步定时器，进入主周期，之后每个主周期主系先收到本系二取二周期同步定时器触发命令，才触发本系的二取二同步；若本系判断为备系，备系向主系请求同步，直到收到主系同步触发命令启动本系的二取二周期同步定时器，进入主周期，之后每个主周期备系先收到主系触发周期同步命令或本系二取二周期同步定时器触发命令，才触发本系二取二同步；若备系在一定时间范围内没有接收到主系的周期同步触发命令，根据本系的二取二周期同步定时器触发命令来触发本系的二取二同步。

Description

应用于二乘二取二计算机系统的双系同步方法
技术领域
本发明涉及计算机安全控制领域，特别是涉及一种应用于二乘二取二计算机系统的双系同步方法。
背景技术
在安全控制系统设计领域，常见的安全体系架构包括二取二，三取二和二乘二取二等，其中，二乘二取二系统因其具有相对较好的RAMS(可靠性，可用性，可维护性，安全性)指标而在各种安全控制系统中得到广泛地应用，而二乘二取二系统的双系同步和切换机制又是影响此类系统RAMS指标的关键因素。因此，采用适当的系间同步方法，有利于简化双系切换设计，提高系统的RAMS指标。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种应用于二乘二取二系统的双系同步方法，该方法能确保双系在运行过程中实现控制流和数据流的同步，双系的输入和输出也是一致，通过双系输入共享和并行输出的机制，能降低系统对于切换时间的要求，简化切换设计，有利于实现安全系统的热切换。
为解决上述技术问题，本发明应用于二乘二取二计算机系统的双系同步方法，包含以下步骤：
1)在系统初始化完成之后，进入主调度周期之前，判断本系的主备状态；本方法的基本原则是：备系的主调度周期受主系的周期同步触发命令控制，该命令由主系在每个周期开始时发给备系；
2)如果本系判断为主系，启动本系二取二周期同步定时器，进入主周期，之后每个主周期主系必须先收到本系二取二周期同步定时器触发命令，才触发本系的二取二同步；
如果本系判断为备系，备系向主系请求同步，直到收到主系同步触发命令启动本系的二取二周期同步定时器，进入主周期，之后每个主周期备系必须先收到主系触发周期同步命令或本系二取二周期同步定时器触发命令，才触发本系的二取二同步；
其中，主系周期同步定时器除了触发本系的二取二同步，还触发备系与主系的周期同步；
备系二取二周期同步定时器需要在每个周期获得主系的周期同步触发命令后重新启动；
3)如果备系在一定时间范围内没有接收到主系的周期同步触发命令，则根据本系的二取二周期同步定时器触发命令来触发本系的二取二同步；
所述一定时间范围是指时间小于系统可以容忍的最大周期偏差。
其中，所述二乘二取二安全计算机双系采用点对点以太网通信和可校验传输协议。
对于控制流同步，正常情况下，备系的每个周期是获得主系的同步触发命令后才开始运行的，并开启本系的下一个周期触发定时器，由于双系同步触发命令的传输通道为物理上点对点直连的以太网通信，所以，通信可靠性很高而且时延很小，相对于系统周期而言可以忽略不计。当主系宕机情况下，备系无法获取主系的同步触发命令，此时备系升为主系，并根据本系的周期触发定时器触发周期运行。
对于数据流同步，由于上述控制流同步，双系获取外部输入信息的时间点也是一致的，即此时的外部输入也是一致的，因此主备系输入可以共享；再通过主系给备系同步内部中间状态，使得双系用于计算的输入完全一致，这样双系的计算输出也就是一致的，因此主备系输出可以并行。
对于上述严格同步的双系，如果所有输出都是可以并行的，那么单系宕机或者主备切换，对于整个系统输出是没有任何影响的。
综上，本发明能确保双系在运行过程中实现控制流和数据流的同步，双系的输入和输出也是一致，通过双系输入共享和并行输出的机制，能降低系统对于切换时间的要求，简化切换设计，有利于实现安全系统的热切换。
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是本发明的流程示意图一。
图2是本发明的流程示意图二。
具体实施方式
如图1结合图2所示，本发明应用于二乘二取二计算机系统的双系同步方法采用点对点以太网通信和可校验传输协议的一实施例，包含以下步骤：
1)在系统初始化完成之后，进入主调度周期之前，判断本系的主备状态；本方法的基本原则是：备系的主调度周期受主系的周期同步触发命令控制，该命令由主系在每个周期开始时发给备系；
2)如果本系判断为主系，启动本系二取二周期同步定时器，进入主周期，之后每个主周期主系必须先收到本系二取二周期同步定时器触发命令，才触发本系的二取二同步；
如果本系判断为备系，备系向主系请求同步，直到收到主系同步触发命令启动本系的二取二周期同步定时器，进入主周期，之后每个主周期备系必须先收到主系触发周期同步命令或本系二取二周期同步定时器触发命令，才触发本系的二取二同步；
其中，主系周期同步定时器除了触发本系的二取二同步，还触发备系与主系的周期同步；
备系二取二周期同步定时器需要在每个周期获得主系的周期同步触发命令后重新启动；
3)如果备系在一定时间范围内没有接收到主系的周期同步触发命令，则根据本系的二取二周期同步定时器触发命令来触发本系的二取二同步；所述一定时间范围是指时间小于系统可以容忍的最大周期偏差。
以上通过具体实施方式和实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种应用于二乘二取二计算机系统的双系同步方法，其特征是，包含以下步骤：
1)在系统初始化完成之后，进入主调度周期之前，判断本系的主备状态；备系的主周期受主系的周期同步触发命令控制，该命令由主系在每个周期开始时发给备系；
2)如果本系判断为主系，启动本系二取二周期同步定时器，进入主周期，之后每个主周期主系必须先收到本系二取二周期同步定时器触发命令，才触发本系的二取二同步；
如果本系判断为备系，备系向主系请求同步，直到收到主系同步触发命令启动本系的二取二周期同步定时器，进入主周期，之后每个主周期备系必须先收到主系触发周期同步命令或本系二取二周期同步定时器触发命令，才触发本系的二取二同步；
其中，主系周期同步定时器除了触发本系的二取二同步，还触发备系与主系的周期同步；
备系二取二周期同步定时器需要在每个周期获得主系的周期同步触发命令后重新启动；
3)如果备系在一定时间范围内没有接收到主系的周期同步触发命令，则根据本系的二取二周期同步定时器触发命令来触发本系的二取二同步；
所述一定时间范围是指时间小于系统可以容忍的最大周期偏差。
2.如权利要求1所述应用于二乘二取二计算机系统的双系同步方法，其特征是:所述二乘二取二安全计算机双系采用点对点以太网通信和可校验传输协议。
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