[发明专利]冗余数据的自动选择方法、分析器及实现无扰切换的方法

权利要求书

1.一种冗余数据的自动选择方法，应用于采用备份式冗余的计算机控制 系统，该自动选择方法包括：

确定控制程序中定义的所有变量组成的原始集，以及主备切换时需要保 证输出无扰的变量组成的目标集，该目标集为该原始集的子集；

将所述控制程序的代码转换为包含多个函数式及其顺序信息的关系集， 转换时，按照所述控制程序的代码的执行顺序，提取出所述代码表示的运算 逻辑中存在的因变量及与每一因变量相关的所有自变量，将每一因变量及其 自变量表示为反映变量之间关系的一函数式并记录各函数式的顺序信息；

根据所述目标集和关系集对所述原始集寻优，从原始集中选择出满足优 化器约束条件且包含元素个数最少的子集作为冗余数据，该子集称为冗余最 优集；该优化器约束条件指主机和备机间拷贝更新冗余最优集中变量的值后， 所述目标集中变量的值在此后任意正整数周期运算结束时保持一致；

其中，根据所述目标集和关系集对所述原始集寻优，选择冗余变量的过 程包括：

先将关系集中所有函数式置为“存在”状态；然后根据输入的原始集V、 目标集AV和关系集F，从尾至头遍历关系集F中的函数式；

每一次遍历过程中，对当前的函数式v_j＝f_i(v_i1，v_i2，…)，i＝1，2，...，n；如v_j不 属于AV，则结束对该函数式的处理；如v_j属于AV，则从AV中删除v_j，并 继续判断该函数式是否为“存在”状态，如否，结束对该函数式的处理，如 为“存在”状态，还要将该函数式所有自变量合并到当前的AV中并取消该 函数式的存在状态；

每一次遍历结束后，将AV中的变量合并到冗余最优集OV中，并判断 当前AV中的变量是否与该次遍历前的相同，如果相同，则将当前的OV中 的变量作为确定的冗余变量输出，结束优化，如果不同，以同样方式继续下 一次的遍历。

2.如权利要求1所述的自动选择方法，其特征在于：

所述控制程序是用多种语言编写的，所述控制程序的代码为将所述控制 程序转换为统一形式的中间代码。

3.如权利要求1所述的自动选择方法，其特征在于：

所述控制程序的代码包括多条语句或多个对应于语句的语法结构，通过 转换算法和程序控制语句处理算法的递归调用完成转换，转换开始时当前一 层设为整个代码的最外层；

转换开始后运行转换算法：依次遍历当前一层的语句或语法结构，对每 一语句或语法结构，如该语句或该语法结构对应的语句为赋值语句，则直接 转换为一函数式，将该函数式及其顺序号添加到所述关系集中；如该语句或 该语法结构对应的语句是合法的程序控制语句，则调用程序控制语句处理算 法将其转换为函数式；如该语句或语法结构不合法，做出错处理，结束转换；

所述程序控制语句处理算法为：按序遍历该程序控制语句的各个控制分 支，对每个控制分支，调用所述转换算法对该控制分支的所有语句或对应于 语句的语法结构依次进行处理，当前一层为该控制分支代码的最外层，处理 完成后，根据该程序控制语句的类型按以下方式进行转换：

对IF_ELSE语句，先进行分支对等化的预处理，使两个分支的函数式对 等出现；然后只保留一个分支上的所有函数式，对其中的每一函数式，将另 一分支上对等的函数式的自变量及判断条件中的变量合并到该函数式的自变 量中，合并后得到的函数式即为转换后的函数式；

对除SWITCH语句外的其他条件分支语句，先将该语句转换成IF_ELSE 语句，然后采用IF_ELSE语句的转换方式转换为函数式；

对WHILE语句，将判断条件中的变量合并到该语句各函数式的自变量 中，将各函数式的因变量合并到本函数式的自变量中，得到转换后的函数式。

4.如权利要求3所述的自动选择方法，其特征在于：

将赋值语句或对应于赋值语句的语法结构转换为一函数式时，该函数式 的因变量为该赋值语句等号左边的变量，该函数式的自变量应为该赋值语句 等号右端的所有变量，如等号右端没有变量，则该函数式的自变量为空。