一種故障隔離的多應用共享輸入輸出接口部件的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于計算機領域，提供一種故障隔離的多應用共享輸入輸出接口部件。
【背景技術】
[0002]在存在多種應用的高可靠綜合化系統(tǒng)中，由于多個應用共享輸入輸出接口部件，引起故障在不同應用中蔓延，從而導致系統(tǒng)可靠性的降低。針對上述問題，目前國內一般采用兩種技術途徑:
[0003](I)避免多個應用共享接口部件。這勢必增加系統(tǒng)的硬件成本和重量、功耗、體積。
[0004](2)在共享的接口部件中，實現(xiàn)接口電路設計的隔離。該方案的問題是故障隔離的范圍有限，沒有實現(xiàn)軟件故障、總線故障等接口部件主要故障的隔離。
[0005]在國外，還采用另外一種技術途徑解決上述問題:通過設計一個專用的多處理器系統(tǒng)(或者多處理器的片上系統(tǒng))，該多處理器系統(tǒng)由一個主處理器和多個從處理器組成。應用和分區(qū)操作系統(tǒng)駐留在主處理器中，多個應用分別運行在分區(qū)操作系統(tǒng)的多個分區(qū)中，實現(xiàn)應用在軟件上的故障隔離;應用的輸入輸出軟件分別運行在不同的從處理器中，每個從處理器擁有獨立的局部總線和接口電路，實現(xiàn)輸入輸出軟件、總線和接口電路的隔離。這樣設計的接口部件有極高的故障隔離能力，對絕大多數(shù)故障實現(xiàn)了隔離，但基于多處理器系統(tǒng)的設計，技術難度大、成本高。
[0006]因此，針對我國國內的技術現(xiàn)狀，提出了一種故障隔離的多應用共享輸入輸出接口部件，能夠實現(xiàn)接口部件主要故障的隔離，在較低的技術難度下，提升了系統(tǒng)可靠性。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明面向綜合化系統(tǒng)中多個應用共享輸入輸出接口部件時，面臨的因故障未隔離導致系統(tǒng)可靠性降低的問題，通過對計算機軟件、總線、硬件的整體隔離設計，提升了系統(tǒng)可靠性。
[0008]本發(fā)明的技術解決方案如下:
[0009]一種故障隔離的多應用共享輸入輸出接口部件，由多個故障隔離區(qū)組成；多個故障隔離區(qū)在軟件、總線和硬件三個方面分別實現(xiàn)輸入輸出接口故障的互相隔離。
[0010]基于以上發(fā)明構思，本發(fā)明具體實現(xiàn)方案如下:
[0011]利用分區(qū)操作系統(tǒng)，不同故障隔離區(qū)的軟件分別運行在分區(qū)操作系統(tǒng)內的不同分區(qū)中，實現(xiàn)軟件上的故障隔離。
[0012]各個故障隔離區(qū)的接口在處理器局部總線中使用不同的地址段，通過位于可編程邏輯器件中的總線監(jiān)控器，監(jiān)控每個地址段的狀態(tài)，當發(fā)現(xiàn)故障時恢復局部總線功能;并根據地址段將處理器局部總線分解為多條故障隔離區(qū)內的局部總線，實現(xiàn)局部總線的故障隔離。
[0013]各個故障隔離區(qū)分別設置獨立的接口驅動芯片、接口驅動電路的電路、電源以及布線，實現(xiàn)不同故障隔離區(qū)接口硬件的故障隔離。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點在于:
[0015]通過設計在軟件、總線、硬件三個方面互相隔離的故障隔離區(qū)，實現(xiàn)了接口部件主要故障的隔離，提升了多種應用共享輸入輸出接口部件的系統(tǒng)可靠性，具有技術難度低、實施效果好的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明總體結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]以下結合附圖對本發(fā)明進行詳述。
[0018]一種故障隔離的多應用共享輸入輸出接口部件，由多個實現(xiàn)了輸入輸出接口故障隔離的故障隔離區(qū)組成。每個故障隔離區(qū)的時間、空間等相互隔離，并采用隔離的接口電路。時間的隔離指每個應用占用特定的、獨有的處理器、總線運行時間，互不影響；空間的隔離指每個應用使用特定的獨有的內存、總線空間，互不交叉。
[0019]上述故障隔離區(qū)中，通過采用健壯的分區(qū)操作系統(tǒng)，將不同故障隔離區(qū)的軟件分別運行在不同的分區(qū)中，實現(xiàn)軟件上的故障隔離。為嚴格保證軟件的隔離，可采用滿足ARINC653標準的分區(qū)操作系統(tǒng)。
[0020]上述故障隔離區(qū)中，不同故障隔離區(qū)的接口在局部總線中使用不同的地址段，通過位于可編程邏輯器件中的總線監(jiān)控器，監(jiān)控每個地址段的狀態(tài)，當發(fā)現(xiàn)故障時恢復總線功能，并根據地址段將處理器局部總線分解為多條故障隔離區(qū)內的局部總線，實現(xiàn)總線的故障隔離?？偩€監(jiān)控器重點監(jiān)控總線的地址范圍和總線的周期，但發(fā)現(xiàn)超出總線地址范圍和總線周期的訪問時，強制終止該周期的訪問，使得下一周期的訪問能夠繼續(xù)進行；同時通過硬件的邏輯設計，將處理器局部總線分解為多條故障隔離區(qū)內的局部總線，實現(xiàn)總線地址的隔離。
[0021]同時上述故障隔離區(qū)中，不同故障隔離區(qū)的接口驅動芯片、接口驅動電路的電路、電源、布線等獨立設計，實現(xiàn)不同故障隔離區(qū)接口硬件的故障隔離。
【主權項】
1.一種故障隔離的多應用共享輸入輸出接口部件，其特征在于:由多個故障隔離區(qū)組成;多個故障隔離區(qū)在軟件、總線和硬件三個方面分別實現(xiàn)輸入輸出接口故障的互相隔離。2.根據權利要求1所述的故障隔離的多應用共享輸入輸出接口部件，其特征在于:利用分區(qū)操作系統(tǒng)，不同故障隔離區(qū)的軟件分別運行在分區(qū)操作系統(tǒng)內的不同分區(qū)中，實現(xiàn)軟件上的故障隔離。3.根據權利要求1所述的故障隔離的多應用共享輸入輸出接口部件，其特征在于:各個故障隔離區(qū)的接口在處理器局部總線中使用不同的地址段，通過位于可編程邏輯器件中的總線監(jiān)控器，監(jiān)控每個地址段的狀態(tài)，當發(fā)現(xiàn)故障時恢復局部總線功能;并根據地址段將處理器局部總線分解為多條故障隔離區(qū)內的局部總線，實現(xiàn)局部總線的故障隔離。4.根據權利要求1所述的故障隔離的多應用共享輸入輸出接口部件，其特征在于:各個故障隔離區(qū)分別設置獨立的接口驅動芯片、接口驅動電路的電路、電源以及布線，實現(xiàn)不同故障隔離區(qū)接口硬件的故障隔離。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種故障隔離的多應用共享輸入輸出接口部件，由多個實現(xiàn)了輸入輸出接口故障隔離的故障隔離區(qū)組成。該部件通過設計在軟件、總線、硬件三個方面互相隔離的故障隔離區(qū)，實現(xiàn)了接口部件主要故障的隔離，提升了多種應用共享輸入輸出接口部件的可靠性，具有技術實現(xiàn)難度低、實施效果好的優(yōu)點。
【IPC分類】G06F11/00
【公開號】CN105528258
【申請?zhí)枴緾N201510926574
【發(fā)明人】王樂, 陳奎, 文鵬程, 秦沖, 王婷, 孫東亞
【申請人】中國航空工業(yè)集團公司西安航空計算技術研究所
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2015年12月11日