多机容错系统内核的实现方法

摘要

本发明公开了一种多机容错系统内核的实现方法，在应用程序与操作系统之间形成一个中间件，以多任务的方式管理系统资源、应用程序，使得应用程序的输入输出均通过该中间件来完成。在中间件中实现运算单元之间的同步与数据交换以及输出表决。在中间件中通过建立并管理缓冲区实现与应用程序的接口，通过多任务管理与数据交换实现运算单元之间的同步，通过输出数据比较实现输出表决。本发明通过在应用程序与操作系统之间加入软件中间件实现容错内核，无需复杂的硬件电路；通过多任务管理与数据交换实现较高同步密度；通过输出数据比较实现输出表决，无需新增输出模块。并可通过对中间件的配置实现多种不同形式的容错结构。

主权项

1、一种多机容错系统内核的实现方法，在应用程序与操作系统之间形成一个软件中间件，采用多任务的方式管理系统资源、应用程序；具体分为应用任务、主调度任务、计算单元状态监视任务以及通讯通道管理任务；其中：应用任务：即应用程序执行任务，由主调度任务创建，自行结束或由主调度任务销毁；主调度任务：负责系统计算单元的同步以及数据分发、数据比较、运算调度；计算单元状态监视任务：负责监视当前计算单元以及伙伴计算单元通讯状态，并进行整个系统状态的判断；通讯通道管理任务：负责监视管理通讯通道，接收并发送数据；系统内核过程：在整个运算周期之初进行一次进程同步，使得多个计算单元处于近似同一时刻开始该周期的运算；进程同步过后进行数据输入过程，多个计算单元分别从外获取数据，接下来就进行第一次数据同步，使得多个计算单元所获取的数据保持一致，同时使得应用程序在近似同一时刻开始执行；输入数据同步后即开始启动应用任务执行应用程序；待应用程序完成后得出计算结果，并将计算结果分发给伙伴计算单元，在此之后进行第二次数据同步，以保证每个计算单元都获得了比较所需的数据，同时使得结果比较过程在近似同一时刻开始执行；接下来进行结果比较过程，在得出了比较结果后进行第三次数据同步，以保证比较结果，即准备输出的数据是一致的，并且使得结果数据输出在近似同一时刻进行；接下来，可选择单个或多个运算单元同时输出。