CN104506384A - 双余度仿真同步的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双余度仿真同步的方法及系统，通过主机判断主机仿真步长运行个数与从机仿真步长运行个数是否相等，如果相等，则更新主机仿真步长运行个数、主机最后一次同步时间和主机仿真质量信息，向从机发送生成的第一同步信号，并实时监控从机同步相关信息；如果不相等，则更新主机失步相关信息，主机和从机不同步时的主机仿真步长运行个数、主机最后一次同步时间和主机仿真质量信息，向从机发送生成的第二同步信号，并实时监控从机同步相关信息；从机依据第一同步信号或第二同步信号更新从机仿真步长运行个数、从机最后一次同步时间和从机仿真质量信息，实现了为分析同步失败原因提供有效信息，进而提高了解决同步失败问题的效率。
Description
技术领域
本发明涉及仿真测试技术领域，特别是涉及一种双余度仿真同步的方法及系统。
背景技术
当今，在航空航天技术领域系统中，为了保证在运行中系统的可靠性，通常采用增加余度资源的方式，其中，双余度运行的方式应用最为广泛，即采用由两台高性能计算机组成的双余度计算机系统，一台仿真主机(以下简称主机)和一台仿真从机(以下简称从机)，每台都能执行给定的功能，当主机出故障以后从机代替主机继续执行后续工作，这就要求正在运行的主机和从机的运行状态是同步的，比如当主机正在执行内容A时，从机也应该在执行内容A，这样当主机在执行内容A出现故障时，从机才能准确地接替主机的后续工作。
目前，在实际应用中，由于主机和从机的计算机系统时钟差异，无法保证主机和从机在每一个仿真步长都是完成同步运行的，为了保证主机和从机的仿真任务同时进行，在仿真过程中，每一个仿真步长的开始阶段，仿真主机(以下简称主机)会通过DIO(数字输入输出)接口向仿真从机(以下简称从机)发送一个同步信号，同时等待接收来自从机发送的另一个同步信号，以此来判断在每一个仿真步长是否严格保持同步。然而，由于主机和从机之间传输的同步信号通常很简单(比如高电平或低电平)，一旦主机和从机同步失败，无法具体分析同步失败的原因。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种双余度仿真同步的方法及系统，以达到当同步失败时为分析同步失败原因提供有效信息，进而提高解决同步失败问题的效率的目的。
为解决上述技术问题，本发明提供一种双余度仿真同步的方法，包括：
当第一定时器到时时，主机解析获取到的从机同步相关信息，得到从机仿真步长运行个数；判断主机同步相关信息中的主机仿真步长运行个数与所述从机仿真步长运行个数是否相等，
如果相等，则更新所述主机和所述从机同步时的主机仿真步长运行个数、主机最后一次同步时间和主机仿真质量信息，向所述从机发送生成的第一同步信号，并实时监控所述从机同步相关信息，及执行步长仿真运算；
如果不相等，则更新所述主机和所述从机失步时的主机失步相关信息，所述主机和所述从机不同步时的所述主机仿真步长运行个数、所述主机最后一次同步时间和主机仿真质量信息，向所述从机发送生成的第二同步信号，并实时监控所述从机同步相关信息，及执行步长仿真运算；
其中，所述第一同步信号至少包括所述主机和所述从机同步时的所述主机同步相关信息，所述第二同步信号至少包括所述主机和所述从机不同步时的所述主机同步相关信息；
其中，所述从机/主机同步相关信息包括：
从机/主机仿真步长运行个数，从机/主机仿真启动时间，从机/主机最后一次同步时间，从机/主机步长间隔，从机/主机仿真质量信息和从机/主机失步相关信息；
当在预设等待时段内，所述从机接收到所述第一同步信号或所述第二同步信号时，所述从机依据所述第一同步信号或所述第二同步信号更新所述从机仿真步长运行个数、从机最后一次同步时间和从机仿真质量信息，并执行步长仿真运算。
优选的，所述从机/主机失步相关信息包括：
从机/主机最后一次同步步长、从机/主机失步统计次数和从机/主机失步信息。
优选的，所述从机/主机仿真质量信息包括：
从机/主机步长精度和从机/主机仿真运行质量。
优选的，所述主机与所述从机之间通过光纤反射内存板卡进行通信。
优选的，所述判断主机仿真步长运行个数与所述从机仿真步长运行个数是否相等，如果不相等时，还包括：
所述主机设置失步告警标志，并进行报警。
优选的，当在预设等待时段内，所述从机未接收到所述同步信号时，还包括：
所述从机依据所述监控得到的当前的所述主机同步相关信息更新所述从机同步相关信息，启动第二定时器，并执行步长仿真运算。
优选的，当在预设等待时段内，所述从机未接收到所述同步信号时，还包括：
所述从机设置主机宕机标志，并进行报警。
本发明还提供一种双余度仿真同步的系统，包括：
主机，用于当第一定时器到时时，解析获取到的从机同步相关信息，得到从机仿真步长运行个数；判断主机同步相关信息中的主机仿真步长运行个数与所述从机仿真步长运行个数是否相等，如果相等，则更新所述主机和所述从机同步时的主机仿真步长运行个数、主机最后一次同步时间和主机仿真质量信息，向所述从机发送生成的第一同步信号，并实时监控所述从机同步相关信息，及执行步长仿真运算；如果不相等，则更新所述主机和所述从机失步时的主机失步相关信息、所述主机仿真步长运行个数、所述主机最后一次同步时间和主机仿真质量信息，向所述从机发送生成的第二同步信号，并实时监控所述从机同步相关信息，及执行步长仿真运算；
其中，所述第一同步信号至少包括所述主机和所述从机同步时的所述主机同步相关信息，所述第二同步信号至少包括所述主机和所述从机不同步时的所述主机同步相关信息；
其中，所述从机/主机同步相关信息包括：从机/主机仿真步长运行个数，从机/主机仿真启动时间，从机/主机最后一次同步时间，从机/主机步长间隔，从机/主机仿真质量信息和从机/主机失步相关信息；
从机，用于当在预设等待时段内，所述从机接收所述第一同步信号或所述第二同步信号时，依据所述第一同步信号或所述第二同步信号更新所述从机仿真步长运行个数、从机最后一次同步时间和从机仿真质量信息，并执行步长仿真运算。
相较现有技术，本发明的有益效果为：
以上本发明提供的双余度同步的方法及系统，通过在主机和从机作同步判断的过程中引入了主机同步相关信息和从机同步相关信息，并且主机/从机实时监控从机/主机同步相关信息，及主机向从机发送的同步信号中包括当前的主机同步相关信息，相较现有技术中简单的同步信号，本发明实现了通过实时监控从机/主机同步相关信息，能够在主机和从机同步失败时为分析同步失败原因提供有效信息，进而提高同步判断效率的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一所提供的双余度仿真同步的方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的核心是提供一种双余度仿真同步的方法及系统，以达到缩短传输同步信号需要的时间，进而提高同步判断效率，及当同步失败时为分析同步失败原因提供有效信息，进而提高解决同步失败问题的效率的目的。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
实施例一
请参考图1，图1为本发明实施例一所提供的双余度仿真同步的方法的流程图，具体包括如下步骤：
步骤S100、当第一定时器到时时，主机解析获取到的从机同步相关信息，得到从机仿真步长运行个数；
步骤S101、判断主机同步相关信息中的主机仿真步长运行个数与所述从机仿真步长运行个数是否相等，如果相等，说明所述主机和所述从机的同步正常进行，则进入步骤S102，如果不相等，说明从机失步，则进入步骤S103；
其中，主机包括实时操作系统和RMU(余度管理单元)，该RMU中具有主机同步相关信息，也可称作主机RMU信息，同样，从机也具有相应的实时操作系统和RMU(余度管理单元)，该RMU中具有从机同步相关信息，也可称作从机RMU信息；其中，由RMU来执行本发明提供的方法；
在主机和从机在执行步骤S100之前，还包括主机设置主机仿真步长、初始化主机RMU信息及依据主机仿真步长初始化系统时钟中断，同样，从机设置从机仿真步长及初始化从机RMU信息；其中，主机仿真步长与从机仿真步长保持一致相等；
其中，主机依据主机仿真步长设置系统时钟中断频率，该时钟中断频率决定的时间周期T为第一定时器的执行周期，也就是当第一定时器计满时间周期T的时间即为第一定时器到时；当第一定时器到时时，系统时钟中断发生，RMU开始工作，进而进行同步判断；
步骤S102、更新所述主机和所述从机同步时的主机仿真步长运行个数、主机最后一次同步时间和主机仿真质量信息，向所述从机发送生成的第一同步信号，并实时监控所述从机同步相关信息，及执行步长仿真运算；
其中，更新主机仿真步长运行个数具体为在原来的主机仿真步长运行个数基础上加一；
步骤S103、更新所述主机和所述从机失步时的主机失步相关信息、所述主机仿真步长运行个数、所述主机最后一次同步时间和主机仿真质量信息，向所述从机发送生成的第二同步信号，并实时监控所述主机同步相关信息，及执行步长仿真运算；
其中，所述第一同步信号至少包括所述主机和所述从机同步时的所述主机同步相关信息，所述第二同步信号至少包括所述主机和所述从机失步时的所述主机同步相关信息；
需要说明的是，相较现有技术中简单的同步信号，本发明中无论是当主机与从机同步时主机向从机发送的第一同步信号，还是当主机与从机不同步时主机向从机发送的第二同步信号，其中都包含了相应的(同步/失步)所述主机同步相关信息，再加上通过实时监控对方的同步相关信息，一旦主机与从机同步失败，能够为分析同步失败原因提供有效信息，即基于RMU的包含多种信息的同步相关信息监控方式；
其中，所述从机/主机同步相关信息包括：
从机/主机仿真步长运行个数，从机/主机仿真启动时间，从机/主机最后一次同步时间，从机/主机步长间隔，从机/主机仿真质量信息和从机/主机失步相关信息；
需要特别说明的是，由于是双余度仿真运行，主机同步相关信息和从机同步相关信息中所包含的参数是一致的，比如都有仿真步长运行个数这样一个参数，至于这两个参数的参数值相等或不相等得依据具体情况而定；另外，在本发明中，如果没有具体指出是主机同步相关信息还是从机同步相关信息，则认为是主机同步相关信息和从机同步相关信息的概括，比如步长间隔，用于记录每次步长间隔，指的是主机步长间隔用于记录主机中的每次步长间隔，及从机步长间隔用于记录从机中的每次步长间隔；
还需要说明的是，仿真启动时间，用于监控其他仿真节点与本仿真节点起始时刻的差异；仿真步长运行个数，用于实时记录当前本节点步长个数，同时与其他节点进行比较可知道是否失步；最后一次仿真同步时间，用于记录最后一次仿真同步时间，一旦同步失败，可以准确知道同步失败时间；步长间隔，用于记录每次步长间隔，参与计算步长精度；其中，本实施例一中的主机与从机均视为仿真节点，本发明其它实施例也是如此；
优选的，所述从机/主机失步相关信息包括：
从机/主机最后一次同步步长、从机/主机失步统计次数和从机/主机失步信息。
其中，当判断为从机失步时，步骤S103中更新主机失步相关信息中的主机失步统计次数具体为在原来的主机失步统计次数基础上加一；
优选的，所述从机/主机仿真质量信息包括：
从机/主机步长精度和从机/主机仿真运行质量。
其中，步长精度用于记录仿真步长时间偏差，与仿真运行质量一起用于显示当前仿真步长状态；另外，仿真运行质量由步长间隔和步长精度决定；
步骤S104、当在预设等待时段内，所述从机接收到所述第一同步信号或所述第二同步信号时，所述从机依据所述第一同步信号或所述第二同步信号更新所述从机仿真步长运行个数、从机最后一次同步时间和从机仿真质量信息，并执行步长仿真运算。
其中，从机一直在等待接收来自主机的同步信号，当从机接收到同步信号，且判断距离上次接收到同步信号的时间没有超过预设等待时段时，执行步骤S104；需要说明的是本发明并不对预设等待时段的设定进行严格限定，只要能够保证主机与从机之间的准确的同步判断，具体的设定可由本领域技术人员依据实际情况自行设定；
以上实施例一所提供的双余度同步的方法，通过在主机和从机作同步判断的过程中引入了主机同步相关信息和从机同步相关信息，并且主机/从机实时监控从机/主机同步相关信息，相较现有技术中简单的同步信号，本发明实现了能够在主机和从机同步失败时为分析同步失败原因提供有效信息，进而提高同步判断效率的目的。
实施例二
基于上述实施例一所提供的双余度同步的方法，本申请中，所述主机与所述从机之间通过光纤反射内存板卡(RFM，Reflectivememory)进行通信。
优选的，在主机和从机在执行步骤S100之前，还包括：
从机初始化反射内存中断，并且，当主机向从机发送生成的同步信号时，反射内存中断发生，其中，从机一直在等待接收来自主机的同步信号，也一直在等待反射内存中断发生，当从机接收到同步信号，认为反射内存中断发生；
具体地，在步骤S100中，主机RMU从光纤反射内存网中读取从机同步相关信息，同样的，其它的主机与从机之间的通信都是通过光纤反射内存网实现的，本发明即为基于光纤反射内存的双余度同步方法；相较现有技术中通过数字DIO接口传输同步信号需要较长的时间，本发明通过光纤反射内存板卡进行通信，有效缩短了传输同步信号需要的时间，有利于使主机与从机之间的同步度更高；
另外，出于保护信息安全的目的，主机RMU信息在光纤反射内存中的存储位置与从机RMU信息的存储位置不同。
实施例三
基于上述实施例一和实施例二所公开的双余度同步的方法，在步骤S101中、判断主机仿真步长运行个数与所述从机仿真步长运行个数是否相等，如果不相等时，还包括：
步骤S300、所述主机设置失步告警标志，并进行报警。
优选的，当在预设等待时段内，所述从机未接收到所述同步信号时，还包括：
步骤S301、所述从机依据所述监控得到的当前的所述主机同步相关信息更新所述从机同步相关信息，启动第二定时器，并执行步长仿真运算。
其中，第二定时器的执行周期与上述第一定时器的执行周期T一致；
优选的，当在预设等待时段内，所述从机未接收到所述同步信号时，还包括：
步骤S302、所述从机设置主机宕机标志，并进行报警。
其中，当主机宕机时，从机能通过监控主机同步相关信息更新自己相应的从机同步相关信息，进而代替主机进行后续操作。
实施例四
基于上述各实施例所公开的双余度仿真同步的方法，本发明实施例四相应提供一种双余度仿真同步的系统，包括：
主机100，用于当第一定时器到时时，解析获取到的从机同步相关信息，得到从机仿真步长运行个数；判断主机同步相关信息中的主机仿真步长运行个数与所述从机仿真步长运行个数是否相等，如果相等，则更新所述主机100和所述从机101同步时的主机仿真步长运行个数、主机最后一次同步时间和主机仿真质量信息，向所述从机101发送生成的第一同步信号，并实时监控所述从机同步相关信息，及执行步长仿真运算；如果不相等，则更新所述主机100和所述从机101失步时的主机失步相关信息、所述主机仿真步长运行个数、所述主机最后一次同步时间和主机仿真质量信息，向所述从机101发送生成的第二同步信号，并实时监控所述从机同步相关信息，及执行步长仿真运算；
其中，所述第一同步信号至少包括所述主机和所述从机同步时的所述主机同步相关信息，所述第二同步信号至少包括所述主机和所述从机不同步时的所述主机同步相关信息；
其中，所述从机/主机同步相关信息包括：从机/主机仿真步长运行个数，从机/主机仿真启动时间，从机/主机最后一次同步时间，从机/主机步长间隔，从机/主机仿真质量信息和从机/主机失步相关信息；
所述从机101，用于当在预设等待时段内，所述从机101接收所述第一同步信号或所述第二同步信号时，依据所述第一同步信号或所述第二同步信号更新所述从机仿真步长运行个数、从机最后一次同步时间和从机仿真质量信息，并执行步长仿真运算。
其中，上述实施例一至实施例三所公开的双余度同步的方法均适用于本实施例四所提供的双余度仿真同步的系统。
以上对本发明所提供的双余度仿真同步的方法及系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种双余度仿真同步的方法，其特征在于，包括：
当第一定时器到时时，主机解析获取到的从机同步相关信息，得到从机仿真步长运行个数；判断主机同步相关信息中的主机仿真步长运行个数与所述从机仿真步长运行个数是否相等，
如果相等，则更新所述主机和所述从机同步时的主机仿真步长运行个数、主机最后一次同步时间和主机仿真质量信息，向所述从机发送生成的第一同步信号，并实时监控所述从机同步相关信息，及执行步长仿真运算；
如果不相等，则更新所述主机和所述从机失步时的主机失步相关信息，所述主机和所述从机不同步时的所述主机仿真步长运行个数、所述主机最后一次同步时间和主机仿真质量信息，向所述从机发送生成的第二同步信号，并实时监控所述从机同步相关信息，及执行步长仿真运算；
其中，所述第一同步信号至少包括所述主机和所述从机同步时的所述主机同步相关信息，所述第二同步信号至少包括所述主机和所述从机不同步时的所述主机同步相关信息；
其中，所述从机/主机同步相关信息包括：
从机/主机仿真步长运行个数，从机/主机仿真启动时间，从机/主机最后一次同步时间，从机/主机步长间隔，从机/主机仿真质量信息和从机/主机失步相关信息；
当在预设等待时段内，所述从机接收到所述第一同步信号或所述第二同步信号时，所述从机依据所述第一同步信号或所述第二同步信号更新所述从机仿真步长运行个数、从机最后一次同步时间和从机仿真质量信息，并执行步长仿真运算。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从机/主机失步相关信息包括：
从机/主机最后一次同步步长、从机/主机失步统计次数和从机/主机失步信息。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从机/主机仿真质量信息包括：
从机/主机步长精度和从机/主机仿真运行质量。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主机与所述从机之间通过光纤反射内存板卡进行通信。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断主机仿真步长运行个数与所述从机仿真步长运行个数是否相等，如果不相等时，还包括：
所述主机设置失步告警标志，并进行报警。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当在预设等待时段内，所述从机未接收到所述同步信号时，还包括：
所述从机依据所述监控得到的当前的所述主机同步相关信息更新所述从机同步相关信息，启动第二定时器，并执行步长仿真运算。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当在预设等待时段内，所述从机未接收到所述同步信号时，还包括：
所述从机设置主机宕机标志，并进行报警。
8.一种双余度仿真同步的系统，其特征在于，包括：
主机，用于当第一定时器到时时，解析获取到的从机同步相关信息，得到从机仿真步长运行个数；判断主机同步相关信息中的主机仿真步长运行个数与所述从机仿真步长运行个数是否相等，如果相等，则更新所述主机和所述从机同步时的主机仿真步长运行个数、主机最后一次同步时间和主机仿真质量信息，向所述从机发送生成的第一同步信号，并实时监控所述从机同步相关信息，及执行步长仿真运算；如果不相等，则更新所述主机和所述从机失步时的主机失步相关信息、所述主机仿真步长运行个数、所述主机最后一次同步时间和主机仿真质量信息，向所述从机发送生成的第二同步信号，并实时监控所述从机同步相关信息，及执行步长仿真运算；
其中，所述第一同步信号至少包括所述主机和所述从机同步时的所述主机同步相关信息，所述第二同步信号至少包括所述主机和所述从机不同步时的所述主机同步相关信息；
其中，所述从机/主机同步相关信息包括：从机/主机仿真步长运行个数，从机/主机仿真启动时间，从机/主机最后一次同步时间，从机/主机步长间隔，从机/主机仿真质量信息和从机/主机失步相关信息；
从机，用于当在预设等待时段内，所述从机接收所述第一同步信号或所述第二同步信号时，依据所述第一同步信号或所述第二同步信号更新所述从机仿真步长运行个数、从机最后一次同步时间和从机仿真质量信息，并执行步长仿真运算。
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