[发明专利]三模冗余容错计算机精确同步的方法

权利要求书

1.一种三模冗余容错计算机精确同步的方法，其特征在于，在三个计算机模块的每个中嵌入一个完全相同的同步器，以实现三个计算机模块的状态同步、周期同步和时基同步，所述的同步器包括同步状态跟踪器及与该同步状态跟踪器相连的状态锁定器、时间片定时器和时基计数器，所述的同步状态跟踪器通过一组共享的同步信号线，采用双环状态机监视三个同步器的请求状态和时基计数器的工作状态，该双环状态机包括状态同步状态机和时基同步状态机，所述的状态同步状态机用于实现状态同步，该状态同步的方法包括：

(1)当需要进行状态同步时，计算机模块向同步器发出同步请求，启动同步状态跟踪器进入搜索；

(2)同步状态跟踪器启动后，送出本机的状态同步请求，并开始在共享同步信号线上搜索其他两个同步器的同步请求，利用状态锁定器使计算机模块进入一个维持状态；

(3)当搜索到来自任何一个同步器的同步请求后，立即转入跟踪搜索状态步骤(4)，跟踪本机与已发出同步请求的同步器的请求状态，并继续搜索第三个同步器的同步请求；

(4)搜索到第三个同步器的同步请求后，转入步骤(5)的跟踪状态；若在规定的时间内未能搜索到第三个同步器的同步请求，则认为第三个计算机模块发生同步故障，也转入步骤(5)的跟踪状态；

(5)记录当前搜索结果，继续跟踪已有同步请求1个周期，若无异常情况转入步骤(6)；如果已经搜索到的同步请求失效，则转入步骤(2)重新跟踪；

(6)解除状态锁定器的锁定状态，完成状态同步；

所述的时基同步状态机用于实现时基同步，该时基同步采用逐渐逼近的方法，假设每次同步消除的时间误差为N个时基同步状态机时钟周期，该时基同步的方法包括：

(1)时基计数器工作中，不断地通过同步状态跟踪器向其他同步器广播自身的工作状态，同步状态跟踪器在每次广播时基计数器工作状态的同时，启动时基跟踪；

(2)进行必要的状态延迟后，在共享同步信号线上搜索其他同步器送来的时基状态信号；

(3)根据其他同步器发送的时基状态的延迟时间，在本机时基计数器上插入N-1个或零个等待周期；

(4)如果其他同步器在规定的时钟周期内没有送出时基状态信号，则在本机的时基计数器中插入N个等待状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在状态同步过程中，如果搜索到时基状态信号，同步状态跟踪器将状态同步过程锁定起来，立即启动时基同步状态机执行时基同步的状态跟踪。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述状态同步通过软件和硬件两个层次实现，当系统到达同步点时，首先由软件通过数据交换通路交换三个计算机模块的执行状态及同步信息，实现三个计算机模块的粗同步，然后，再启动同步器进行硬件同步，实现三个计算机模块的精确同步。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述周期同步的步骤包括：

(1)在状态同步过程中，将时间片定时器强制置零；

(2)状态同步结束后才允许时间片定时器开始计数；

(3)时间片定时器在其计数值达到规定值后，产生时间片中断请求。