并行多處理器系統(tǒng)容錯(cuò)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf_第1頁(yè)
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1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的程度日益提高,自動(dòng)化控制系統(tǒng)也日趨復(fù)雜。不但對(duì)控制系統(tǒng)的處理速度提出了更高的要求,而且要求系統(tǒng)也同時(shí)需要具有很高的安全可靠性以及及時(shí)準(zhǔn)確性。這就要求控制系統(tǒng)在硬件上,特別是軟件上既要保證系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性,同時(shí)又能很快的處理系統(tǒng)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤。正是在這種前提下,并行技術(shù)與多處理器技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用,并且相互融合,產(chǎn)生了多處理器并行技術(shù)。容錯(cuò)(Fault-tolerance)技術(shù)即容忍故障,考慮故障一旦發(fā)生時(shí)

2、能夠自動(dòng)檢測(cè)出來(lái)并使系統(tǒng)能夠自動(dòng)恢復(fù)正常運(yùn)行。當(dāng)某些指定的硬件故障或軟件錯(cuò)誤發(fā)生時(shí),系統(tǒng)仍能執(zhí)行規(guī)定的一組程序,或者說程序不會(huì)因系統(tǒng)中的故障而中止或被修改,并且執(zhí)行結(jié)果也不包含系統(tǒng)中故障所引起的差錯(cuò)。本文的主要內(nèi)容就是闡明如何在并行多處理器系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)容錯(cuò)的具體方法。 本文首先分析了并行多處理器系統(tǒng)容錯(cuò)所需要的多處理器技術(shù)、并行計(jì)算技術(shù)以及容錯(cuò)技術(shù)的理論。其次再結(jié)合所使用的系統(tǒng),闡述并行多處理器系統(tǒng)容錯(cuò)的硬件基礎(chǔ)以及具體的軟件

3、實(shí)現(xiàn)方法。本文的著重點(diǎn)是并行多處理器系統(tǒng)容錯(cuò)的軟件實(shí)現(xiàn)。文章分別從系統(tǒng)的實(shí)時(shí)任務(wù)和后臺(tái)任務(wù)兩個(gè)方面闡明了實(shí)時(shí)容錯(cuò)以及自檢容錯(cuò)兩種容錯(cuò)方式的具體實(shí)現(xiàn)過程。 實(shí)時(shí)容錯(cuò)主要是在系統(tǒng)的正常運(yùn)行中,隨時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)中CPU、總線及總線上IO設(shè)備、外圍傳感器、多CPU間通訊、輸入輸出數(shù)據(jù)等功能模塊的工作狀態(tài)。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果依次判斷各個(gè)功能模塊是否出現(xiàn)故障,甚至導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)不穩(wěn)定的狀態(tài),并隨時(shí)將檢測(cè)故障的數(shù)據(jù)告訴監(jiān)控人員,由其決定系統(tǒng)是否需要繼

4、續(xù)工作。這些都是由根據(jù)并行多處理器系統(tǒng)的特點(diǎn)所決定的。 自檢容錯(cuò)是在系統(tǒng)維護(hù)時(shí)執(zhí)行的任務(wù),沒有實(shí)時(shí)性的要求,一定要確保完成所需要的自檢內(nèi)容。程序主要檢測(cè)各種硬件設(shè)備的工作狀態(tài)是否正常,通過先將數(shù)據(jù)寫到輸出端口,再將從輸入端口讀回的反饋數(shù)據(jù)與預(yù)期結(jié)果進(jìn)行比較的方法來(lái)判斷各個(gè)設(shè)備的工作狀態(tài)。自檢完成后,將各個(gè)設(shè)備的故障記錄告知維護(hù)人員,由維護(hù)人員根據(jù)具體的故障信息對(duì)系統(tǒng)硬件進(jìn)行處理,更換故障設(shè)備,并決定系統(tǒng)是否可以投入到正常的工作中

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