一种故障隔离的多应用共享输入输出接口部件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于计算机领域，提供一种故障隔离的多应用共享输入输出接口部件。
【背景技术】
[0002]在存在多种应用的高可靠综合化系统中，由于多个应用共享输入输出接口部件，引起故障在不同应用中蔓延，从而导致系统可靠性的降低。针对上述问题，目前国内一般采用两种技术途径:
[0003](I)避免多个应用共享接口部件。这势必增加系统的硬件成本和重量、功耗、体积。
[0004](2)在共享的接口部件中，实现接口电路设计的隔离。该方案的问题是故障隔离的范围有限，没有实现软件故障、总线故障等接口部件主要故障的隔离。
[0005]在国外，还采用另外一种技术途径解决上述问题:通过设计一个专用的多处理器系统(或者多处理器的片上系统)，该多处理器系统由一个主处理器和多个从处理器组成。应用和分区操作系统驻留在主处理器中，多个应用分别运行在分区操作系统的多个分区中，实现应用在软件上的故障隔离;应用的输入输出软件分别运行在不同的从处理器中，每个从处理器拥有独立的局部总线和接口电路，实现输入输出软件、总线和接口电路的隔离。这样设计的接口部件有极高的故障隔离能力，对绝大多数故障实现了隔离，但基于多处理器系统的设计，技术难度大、成本高。
[0006]因此，针对我国国内的技术现状，提出了一种故障隔离的多应用共享输入输出接口部件，能够实现接口部件主要故障的隔离，在较低的技术难度下，提升了系统可靠性。
【发明内容】
[0007]本发明面向综合化系统中多个应用共享输入输出接口部件时，面临的因故障未隔离导致系统可靠性降低的问题，通过对计算机软件、总线、硬件的整体隔离设计，提升了系统可靠性。
[0008]本发明的技术解决方案如下:
[0009]一种故障隔离的多应用共享输入输出接口部件，由多个故障隔离区组成；多个故障隔离区在软件、总线和硬件三个方面分别实现输入输出接口故障的互相隔离。
[0010]基于以上发明构思，本发明具体实现方案如下:
[0011]利用分区操作系统，不同故障隔离区的软件分别运行在分区操作系统内的不同分区中，实现软件上的故障隔离。
[0012]各个故障隔离区的接口在处理器局部总线中使用不同的地址段，通过位于可编程逻辑器件中的总线监控器，监控每个地址段的状态，当发现故障时恢复局部总线功能;并根据地址段将处理器局部总线分解为多条故障隔离区内的局部总线，实现局部总线的故障隔离。
[0013]各个故障隔离区分别设置独立的接口驱动芯片、接口驱动电路的电路、电源以及布线，实现不同故障隔离区接口硬件的故障隔离。
[0014]本发明的优点在于:
[0015]通过设计在软件、总线、硬件三个方面互相隔离的故障隔离区，实现了接口部件主要故障的隔离，提升了多种应用共享输入输出接口部件的系统可靠性，具有技术难度低、实施效果好的优点。
【附图说明】
[0016]图1为本发明总体结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]以下结合附图对本发明进行详述。
[0018]一种故障隔离的多应用共享输入输出接口部件，由多个实现了输入输出接口故障隔离的故障隔离区组成。每个故障隔离区的时间、空间等相互隔离，并采用隔离的接口电路。时间的隔离指每个应用占用特定的、独有的处理器、总线运行时间，互不影响；空间的隔离指每个应用使用特定的独有的内存、总线空间，互不交叉。
[0019]上述故障隔离区中，通过采用健壮的分区操作系统，将不同故障隔离区的软件分别运行在不同的分区中，实现软件上的故障隔离。为严格保证软件的隔离，可采用满足ARINC653标准的分区操作系统。
[0020]上述故障隔离区中，不同故障隔离区的接口在局部总线中使用不同的地址段，通过位于可编程逻辑器件中的总线监控器，监控每个地址段的状态，当发现故障时恢复总线功能，并根据地址段将处理器局部总线分解为多条故障隔离区内的局部总线，实现总线的故障隔离。总线监控器重点监控总线的地址范围和总线的周期，但发现超出总线地址范围和总线周期的访问时，强制终止该周期的访问，使得下一周期的访问能够继续进行；同时通过硬件的逻辑设计，将处理器局部总线分解为多条故障隔离区内的局部总线，实现总线地址的隔离。
[0021]同时上述故障隔离区中，不同故障隔离区的接口驱动芯片、接口驱动电路的电路、电源、布线等独立设计，实现不同故障隔离区接口硬件的故障隔离。
【主权项】
1.一种故障隔离的多应用共享输入输出接口部件，其特征在于:由多个故障隔离区组成;多个故障隔离区在软件、总线和硬件三个方面分别实现输入输出接口故障的互相隔离。2.根据权利要求1所述的故障隔离的多应用共享输入输出接口部件，其特征在于:利用分区操作系统，不同故障隔离区的软件分别运行在分区操作系统内的不同分区中，实现软件上的故障隔离。3.根据权利要求1所述的故障隔离的多应用共享输入输出接口部件，其特征在于:各个故障隔离区的接口在处理器局部总线中使用不同的地址段，通过位于可编程逻辑器件中的总线监控器，监控每个地址段的状态，当发现故障时恢复局部总线功能;并根据地址段将处理器局部总线分解为多条故障隔离区内的局部总线，实现局部总线的故障隔离。4.根据权利要求1所述的故障隔离的多应用共享输入输出接口部件，其特征在于:各个故障隔离区分别设置独立的接口驱动芯片、接口驱动电路的电路、电源以及布线，实现不同故障隔离区接口硬件的故障隔离。
【专利摘要】本发明提供一种故障隔离的多应用共享输入输出接口部件，由多个实现了输入输出接口故障隔离的故障隔离区组成。该部件通过设计在软件、总线、硬件三个方面互相隔离的故障隔离区，实现了接口部件主要故障的隔离，提升了多种应用共享输入输出接口部件的可靠性，具有技术实现难度低、实施效果好的优点。
【IPC分类】G06F11/00
【公开号】CN105528258
【申请号】CN201510926574
【发明人】王乐, 陈奎, 文鹏程, 秦冲, 王婷, 孙东亚
【申请人】中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年12月11日