RU99120288A - Способ и устройство для выполнения с высокой надежностью одним процессором нескольких функций с различным уровнем критичности - Google Patents

Claims (12)

1. Способ выполнения нескольких функций, каждая из которых объединяет друг с другом несколько задач, с использованием одного единственного процессора (70), который имеет адресный доступ к адресуемому пространству и имеет память (81) программ и память (82) данных и регистры (77) ввода-вывода, обеспечивающие связь этого процессора с внешними элементами системы, отличающийся тем, что он включает следующие стадии: назначение права доступа каждой функции (F1, F2), выполняемой процессором (70), разделение пространства, адресуемого процессором, на адресуемые разделы и ассоциирование каждого адресуемого раздела с правом доступа одной из функций таким образом, чтобы обеспечить доступ каждой из функций по крайней мере к одному адресуемому разделу, разделение времени использования процессора на циклические временные интервалы и ассоциирование каждого циклического временного интервала с правом доступа одной из функций таким образом, чтобы каждая функция выполнялась в течение по крайней мере одного временного интервала, подтверждение в начале каждого нового временного интервала окончания выполнения процессором предыдущей функции и передачу на процессор сигнала ошибки в том случае, если выполнение предыдущей функции не закончено, обновление текущего права доступа на право доступа, соответствующего праву на доступ, ассоциированному с новым временным интервалом, и выполнение задач соответствующей функции и считывание в течение каждого обращения процессора (70) к адресуемому разделу права доступа, ассоциированного с адресуемым разделом, к которому в этот момент обращается процессор, сравнение этого права доступа с правом доступа, ассоциированным с текущим временным интервалом, и передачу на процессор сигнала ошибки, возникающей в том случае, если в результате сравнения окажется, что права доступа не согласуются друг с другом.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что функции выполняются периодически, а каждая задача имеет определенный уровень критичности, при этом способ включает также следующие стадии: разделение разделов адресуемого пространства на адресуемые области и ассоциирование прав доступа с этими областями, распределение прав доступа областей каждого адресуемого раздела по задачам функции, соответствующей адресуемому разделу, в зависимости от соответствующих уровней критичности задач, обновление текущего права доступа в начале выполнения каждой задачи и сравнение в процессе обращения к адресуемой области права доступа, ассоциированного с этой адресуемой областью, с правом доступа выполняемой в настоящее время задачи.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что он также включает установление для каждой задачи минимального и максимального времени выполнения, проверку в конце выполнения задачи того, что продолжительность ее выполнения лежит в заданном диапазоне между минимальным и максимальным временем выполнения, и передачу сигнала ошибки, формируемого при нарушении этого условия.

4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что области адресуемого процессором (70) пространства, которые могут использоваться на каждом временном интервале, отделены друг от дуга неиспользуемыми областями.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что неиспользуемые области памяти (81) программ и памяти (82) данных заполнены выполняемым процессором (70) кодом, по которому можно остановить или временно прервать выполнение программы, что позволяет увеличить максимальное время, отведенное на выполнение текущей задачи.

6. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что обращение процессора (70) к области адресуемого пространства разрешено в том случае, когда для одного и того же циклического временного интервала право доступа текущей задачи выше права доступа адресуемой области.

7. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что право доступа, ассоциированное с каждой задачей, содержит область разрешенного доступа для чтения и область разрешенного права доступа для записи, и этот способ также включает наложение запрета на обращение к области памяти при нарушении доступа к записи и формирование соответствующего сигнала при запрещении обращений для чтения.

8. Устройство для осуществления способа по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что оно имеет: устройство (79) для разделения пространства, адресуемого процессором, на адресуемые разделы и адресуемые области и для выделения по крайней мере одного адресуемого раздела и по крайней мере одной адресуемой области соответственно каждой функции и каждой задаче, которые выполняются микропроцессором, устройство (79) для разделения времени использования процессора на циклические временные интервалы и для выделения этих временных интервалов соответственно на выполнение каждой функции, устройство для последовательного выполнения в заданном порядке задач каждой функции в течение временных интервалов, выделенных данной функции, устройство (111) для обновления и хранения прав доступа, соответствующих выполняемой в данный момент задачи, и устройство (113) для проверки во время каждого обращения к адресуемой области того, что права доступа, выделенные текущей задаче, соответствуют правам доступа адресованной области.

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что оно также имеет устройство, которое проверяет, что время выполнения каждой задачи согласуется с заданным минимальным и максимальным временем, отведенным на выполнение этой задачи, и передает сигнал ошибки при нарушении этого условия.

10. Устройство по п. 8 или 9, отличающееся тем, что оно также имеет устройство (79) для проверки адресных плат адресуемого микропроцессором (70) пространства, которое содержит запоминающие устройства (81, 82) и регистры ввода-вывода.

11. Устройство по любому из пп.8 - 10, отличающееся тем, что временные интервалы ограничены прерываниями, которые подаются на процессор и подача которых на процессор может быть задержана, если он выполняет программу, которая не должна прерываться.

12. Устройство по п. 11, отличающееся тем, что оно имеет устройство, которое предназначено для генерирования сигнала прерывания, которое не маскируется выполняемой без прерываний программой сразу же после начала циклического временного интервала в том случае, когда в этот момент выполнение функции в предыдущем временном интервале не закончено, и для передачи сигнала ошибки, который возникает при ошибочном выполнении этой функции.