[发明专利]高集成度和高可用性计算机处理模块

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2007年7月24日提交的题为“High Integrity and HighAvailability Computer Processing Module and Method”的临时申请序列号60/935044的优先权。

技术领域

本文描述的技术涉及用于实现源处理的高集成度和高可用性的计算机处理模块(Module)，其对托管在该模块上的软件应用(托管应用)施加了最小的设计约束，使得它们仍可在典型正常集成度的计算机处理模块上运行。

背景技术

计算机处理模块(Module)可在源处提供高集成度和高可用性以确保以一定精度检测和隔离故障，并将假警报减至最少。高集成度模块对于飞行器甚至更加重要，其中未及时而准确检测和隔离的故障可导致操作困难。在源处提供高集成度的模块中的故障的正确检测和隔离有时称为在模块或系统内建立故障包容区(FCZ)、以使得故障不能够传播到发生故障的FCZ的外部的能力。再者，重要的是，高集成度模块还应具有非常低的假警报概率，因为每个假警报都可导致功能的暂时丧失或浪费计算机资源来校正事实上不存在的误报问题。

用于在源模块实现高集成度的常规设计需要昂贵的定制电路，以便在模块上的两个或更多微处理器之间实现指令级锁步处理。常规的指令级锁步处理方法为所有托管应用提供高集成度，但可能难以(或不可能)用现有技术的微处理器来实现，现有技术的微处理器用于实现需要具有不同时钟恢复电路的多个锁相环(PLL)的嵌入式存储器控制器和输入/输出支持。

需要在模块的源设计处实现高集成度，该模块对托管应用施加最小的设计约束(即，相同托管应用也可在典型的正常集成度模块上运行)，并且能够利用高速微处理器(例如，集成处理器)。

发明内容

本发明的一方面涉及一种高集成度(high integrity)N-通道计算机处理模块(Module)，其中N是大于或等于2的整数。该模块包括：每个处理通道一个托管(hosted)应用元件和I/O元件；时间管理单元(TM)，配置成为在这N个处理通道中的每个处理通道上运行的软件所做的请求确定等效(equivalent)时间值，而不管这N个处理通道中的每个处理通道实际上何时接收到请求并对请求采取行动；以及临界区域管理单元(CRM)，配置成使得能够在所有这N个处理通道中识别相应通道(lane)内的临界区域并使它们同步。

附图说明

下面将参考附图描述示范实施例，其中相似的标号描绘相似的元件，并且其中：

图1示出期望缓解、以便为托管应用排除故障情况的第一种情形；

图2示出期望缓解、以便为托管应用排除故障情况的第二种情形；

图3是时间管理(TM)、临界区域管理(CRM)、数据输入管理(IM)和数据输出管理(OM)单元的逻辑框图；

图4是示出根据示范实施例的高集成度松散同步的计算机处理模块(Module)的框图；

图5是示出根据示范实施例的时间管理单元的细节的框图；

图6是示出根据示范实施例的临界区域管理单元的细节的框图；

图7示出通过利用根据示范实施例的系统和方法排除了潜在故障情况的(图1的)第一种情形；以及

图8示出通过利用根据示范实施例的系统和方法排除了潜在故障情况的(图2的)第二种情形。

具体实施方式

在以下描述中，为了说明的目的，阐述了大量具体细节，以便全面理解本文描述的技术。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，在没有这些具体细节的情况下也可实现示范实施例。在其它情况下，以示图形式示出结构和装置以便于描述示范实施例。

下面参考附图描述示范实施例。这些附图说明用于实现本文描述的模块、方法和计算机程序产品的具体实施例的某些细节。然而，不应将附图解释为施加了可能存在于附图中的任何限制。该方法和计算机程序产品可提供在任何机器可读介质上以便实现它们的操作。可使用现有计算机处理器或由为这个目的或另一目的而结合的专用计算机处理器或由硬连线系统来实现这些实施例。