基于60x总线的Lockstep处理器架构 被引量：8

1

作者 周啸 李鹏 韩强 《航空计算技术》 2015年第1期127-130,共4页

在航空器、汽车等很多需要高可靠性计算的系统中,通常采用余度技术。随着余度系统带来的功耗、体积、重量、管理等方面的问题越来越严重,要求处理器达到很高的可靠性以降低系统余度。Lockstep处理器架构能够迅速监测处理器运行的错误,... 在航空器、汽车等很多需要高可靠性计算的系统中,通常采用余度技术。随着余度系统带来的功耗、体积、重量、管理等方面的问题越来越严重,要求处理器达到很高的可靠性以降低系统余度。Lockstep处理器架构能够迅速监测处理器运行的错误,进行故障隔离,防止故障蔓延,在处理器级实现高可靠性。进而,Lockstep处理器架构作为新型高可靠计算系统的关键技术,可以实现信息处理的高完整性和高可用性。对Lockstep技术进行分析研究并进行设计实现,实现一种高可靠、高可用的计算处理架构。 展开更多

关键词 锁步 高可靠 容错 纠错

在线阅读 下载PDF 职称材料

处理器Lockstep技术研究 被引量：5

2

作者 陈浩 《数字技术与应用》 2012年第8期56-58,共3页

文章介绍了处理器Lockstep技术的概念和包含的内容,分析了该技术对计算机系统的故障检测、隔离、以及余度管理的影响,最后对三种Lockstep实现方式的差异进行了分析和研究。

关键词 lockstep(锁步) BYZANTINE Faul(t拜占庭故障) 故障检测与隔离 余度管理

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于Lockstep的容错技术的研究 被引量：3

3

作者 付爱英 周晶晶 《科技广场》 2012年第7期70-73,共4页

为了更加有效地理解和部署云计算平台的高可用性,本文针对实现云计算平台高可用性的容错技术进行了研究。回顾了容错技术的发展历程,重点研究了Lockstep技术的原理;以Vmware为例,分析了Vmware Vlockstep技术原理及Vmware容错实现机制,... 为了更加有效地理解和部署云计算平台的高可用性,本文针对实现云计算平台高可用性的容错技术进行了研究。回顾了容错技术的发展历程,重点研究了Lockstep技术的原理;以Vmware为例,分析了Vmware Vlockstep技术原理及Vmware容错实现机制,展示了实现云计算平台高可用性的技术原理。 展开更多

关键词 容错 锁步 虚拟锁步 云计算

在线阅读 下载PDF 职称材料

先进机载安全关键系统容错设计技术研究

4

作者 刘帅 程俊强 康晓东 《航空计算技术》 2025年第4期108-114,共7页

高度功能综合、网络化、智能化、分布式开放系统结构将是新一代机载安全关键系统发展的显著特征。探讨了机载安全关键系统拜占庭故障容错需求、分布式容错与集中式容错关键技术比较,提出了一种时间触发的分布式容错计算机系统架构,研究... 高度功能综合、网络化、智能化、分布式开放系统结构将是新一代机载安全关键系统发展的显著特征。探讨了机载安全关键系统拜占庭故障容错需求、分布式容错与集中式容错关键技术比较,提出了一种时间触发的分布式容错计算机系统架构,研究并实现了计算节点高完整性保证、基于消息的分布式系统节点间高精度分区同步、多任务分区确定性任务调度中间件、分布式系统冗余成员一致性保证等机载分布式容错计算机系统关键技术,对研制的原型平台的功能/性能与容错特性等进行了测试验证。时间触发的分布式容错计算机系统架构能够满足新一代飞行器的发展需要,提升系统的安全性、可靠性和升级扩展能力。 展开更多

关键词 安全关键系统 高完整性 锁步 时间触发以太网 分区同步 确定性调度 成员一致性

在线阅读 下载PDF 职称材料

嵌入式高可靠计算机系统分级完整性保证技术研究

5

作者 刘帅 程俊强 马小博 《航空计算技术》 2025年第3期98-102,共5页

随着航空电子技术的发展,新型航空器对飞行器平台管理系统提出更高要求。为满足这些需求,研究了高完整性计算机系统设计技术,提出一种基于混合结构时间触发网络的多冗余分布式多级容错计算机系统架构。该架构具备分级完整性保证与多级... 随着航空电子技术的发展,新型航空器对飞行器平台管理系统提出更高要求。为满足这些需求,研究了高完整性计算机系统设计技术,提出一种基于混合结构时间触发网络的多冗余分布式多级容错计算机系统架构。该架构具备分级完整性保证与多级容错融合管理能力,通过预先配置的系统动态重构、成员一致性融合保证算法以及三模冗余锁步处理等技术,实现了系统的高可靠性、高完整性和高可用性。实验原理样机的系统架构验证了这些技术的有效性,为航空飞行器安全关键实时控制系统提供了高可靠、高完整的实时计算平台。 展开更多

关键词 高完整性 混合结构时间触发网络 多级容错 动态重构 成员一致性 三模冗余锁步

在线阅读 下载PDF 职称材料

面向车载功能安全的低开销超标量双核锁步处理器架构设计 被引量：1

6

作者 张承译 王明羽 +1 位作者 虞志益 李兆麟 《汽车工程学报》 2024年第2期313-320,共8页

在车载功能安全领域,双核锁步架构是一种被广泛应用于解决处理器故障的冗余架构。为支持细粒度故障处理的超标量处理器提出一种新颖的双核锁步架构,通过以分支跳转指令的形式执行程序回滚,该架构能在故障发生的同一时钟周期内检测和纠... 在车载功能安全领域,双核锁步架构是一种被广泛应用于解决处理器故障的冗余架构。为支持细粒度故障处理的超标量处理器提出一种新颖的双核锁步架构,通过以分支跳转指令的形式执行程序回滚,该架构能在故障发生的同一时钟周期内检测和纠正故障,且不需要额外的专用硬件模块来满足细粒度回滚的需求。还提出一种虚拟写回机制,该机制将特定数据传送到只读寄存器以防止故障衍生,使处理器无需在程序执行期间持续保存现场,从而显著节省了面积开销。试验结果表明,该架构对注入处理器的故障实现了较彻底的故障覆盖,对处理器原型的性能影响很小,与先前双核锁步相关的工作相比,时间和面积开销更小。 展开更多

关键词 双核锁步 处理器 故障处理 程序回滚

在线阅读 下载PDF 职称材料

非相似余度民机飞控系统关键技术研究 被引量：2

7

作者 陈宣文 王凯悦 +2 位作者 王璞 马子飞 陈益 《航空计算技术》 2023年第1期82-86,共5页

飞行控制系统作为控制民机飞行的安全关键系统之一,负责控制飞机从地面起飞到安全降落的整个飞行过程,对安全性和可靠性有很高的要求、对3×2非相似余度民机飞控计算机Lockstep架构、作动器硬件容错架构、高安全实时操作系统选型和... 飞行控制系统作为控制民机飞行的安全关键系统之一,负责控制飞机从地面起飞到安全降落的整个飞行过程,对安全性和可靠性有很高的要求、对3×2非相似余度民机飞控计算机Lockstep架构、作动器硬件容错架构、高安全实时操作系统选型和飞控系统的软件实现进行了深入研究,在飞行控制系统的软件实现环节采用了基于模型的开发方式,以余度管理为例,自动生成的代码经过验证和检查,满足飞行/仿真要求。在地面验证环节对关键技术进行了确认,为后续开展民机飞控系统国产化替代和机上试验打下了良好的技术基础。 展开更多

关键词 飞控系统 lockstep架构 非相似 余度管理 基于模型开发

在线阅读 下载PDF 职称材料

民用飞机飞行控制模块的完整性设计

8

作者 杨菊平 陈益 +2 位作者 张鹏利 夏德天 程俊强 《航空计算技术》 2021年第4期96-100,共5页

三余度民用飞机飞行控制模块(FCM)负责正常模式和辅助模式控制律的计算,以及飞控系统状态告警、失速告警、导航指示、飞行模式通告、系统维护、自测试等工作。而飞行安全由四余度作动器控制电子(ACE)实现的直接模式控制律来保证,因此FC... 三余度民用飞机飞行控制模块(FCM)负责正常模式和辅助模式控制律的计算,以及飞控系统状态告警、失速告警、导航指示、飞行模式通告、系统维护、自测试等工作。而飞行安全由四余度作动器控制电子(ACE)实现的直接模式控制律来保证,因此FCM需要提供高可用性和高完整性。通过研究锁步命令处理器、非相似监控处理器以及架构监控器等关键技术,某高安全FCM实现了指令计算的完整性,并与ACE一起实现了控制的完整性。 展开更多

关键词 飞行控制模块 完整性设计 锁步命令处理器 非相似监控处理器 架构监控器

在线阅读 下载PDF 职称材料

实时在线的容错技术

9

作者 张筑生 《软件工程师》 2004年第10期58-59,共2页

关键词 冗余技术 实时在线 容错技术 lockstep 安全故障 容错服务器

在线阅读 下载PDF 职称材料

Stratus容错服务器在电力营销系统中的应用研究 被引量：2

10

作者 乔正洪 邓新莉 +1 位作者 余兵 张四平 《重庆工商大学学报（自然科学版）》 2009年第3期277-281,共5页

电力营销信息管理系统是电力公司的业务支撑系统,其服务器系统要求的高可靠性已成为制约电力营销系统实施的关键因素之一;针对传统C luster集群服务器系统存在的可靠性不足问题,对美国Stratus容错服务器的性能作了深入的技术剖析,结合... 电力营销信息管理系统是电力公司的业务支撑系统,其服务器系统要求的高可靠性已成为制约电力营销系统实施的关键因素之一;针对传统C luster集群服务器系统存在的可靠性不足问题,对美国Stratus容错服务器的性能作了深入的技术剖析,结合电力营销系统的特点,提出了基于Stratus容错服务器的高连续可用性的电力营销系统结构,剖析了该方案的经济技术优势;实施应用效果表明,该方案经济性好,可实现连续可用性。 展开更多

关键词 容错服务器 电力营销系统 锁步技术 故障安全软件 连续可用性

在线阅读 下载PDF 职称材料

面向高可靠汽车电子系统的低延时异构多核并行差错检测方法

11

作者 吕浙帆 王天成 李华伟 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期1789-1801,共13页

与业界常用的双核锁步方法相比,异构并行差错检测技术以较小的面积开销实现接近的差错覆盖率,但是会增加差错检测延时并影响主核的性能.针对差错检测不及时带来的潜在安全风险,提出一种低延时的异构并行差错检测方法.首先通过复制寄存... 与业界常用的双核锁步方法相比,异构并行差错检测技术以较小的面积开销实现接近的差错覆盖率,但是会增加差错检测延时并影响主核的性能.针对差错检测不及时带来的潜在安全风险,提出一种低延时的异构并行差错检测方法.首先通过复制寄存器时暂停物理寄存器释放的策略降低复制寄存器对主核性能的影响;然后利用主核控制流指导检查核取指,并基于预测检查核运行时间来划分程序段,以提升差错检测的性能,使得最大差错检测延时可控.使用1个开源香山处理器核作为主核,16个开源Rocket处理器作为检查核进行了方法实现,采用基准程序评估的实验结果表明,所提方法能够以50%的逻辑开销和22%的存储开销实现差错检测,小于双核锁步接近100%的面积开销.同时,在主核上的平均性能开销小于1%,且能将差错检测延迟控制在2000个时钟周期以内.此外,与原有分支预测策略相比,检查核的平均性能提升了14.9%. 展开更多

关键词 差错检测 容错 可靠性 异构处理器 锁步

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于KVM的虚拟锁步技术

12

作者 黄博谦 沈崧 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2014年第10期3440-3449,共10页

依托基于内核的虚拟机(kernel-based virtual machine,KVM)的平台,针对虚拟机容错系统中的关键技术——虚拟锁步技术展开研究,主要研究虚拟锁步技术所采用的虚拟机同步机制(VM synchronization mechanism)。对开源虚拟机容错软件Kemari... 依托基于内核的虚拟机(kernel-based virtual machine,KVM)的平台,针对虚拟机容错系统中的关键技术——虚拟锁步技术展开研究,主要研究虚拟锁步技术所采用的虚拟机同步机制(VM synchronization mechanism)。对开源虚拟机容错软件Kemari进行架构剖析与代码分析,指出其所使用的基于数据拷贝的虚拟机同步机制在不使用共享存储进行锁步运行时,具有一定性能缺陷;以此为基础,提出相应的改进措施,设计并实现一种新的虚拟机同步机制。该机制采用事件重放的方式实现冗余虚拟机间块设备数据的同步,弥补了Kemari虚拟机同步机制的相关性能缺陷。 展开更多

关键词 虚拟机 容错 基于内核的虚拟机 虚拟锁步技术 虚拟机同步机制

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种提高通用处理模块数据完整性的设计方法

13

作者 朱启昌 郭锦铠 于乐 《航空电子技术》 2022年第3期47-52,共6页

航空电子产品中为了满足高安全等级应用的驻留需求,通用处理模块的数据完整性指标需要达到Level A(10-9)级。基于当前元器件的可靠性和产品设计的复杂度,产品的数据完整性一般在10-3到10-5的水平,无法满足产品的设计需求。本文提出了一... 航空电子产品中为了满足高安全等级应用的驻留需求,通用处理模块的数据完整性指标需要达到Level A(10-9)级。基于当前元器件的可靠性和产品设计的复杂度,产品的数据完整性一般在10-3到10-5的水平,无法满足产品的设计需求。本文提出了一种基于数据锁步的设计方法,该方法可用当前的软硬件资源在工程项目中设计出满足高完整性要求的产品。 展开更多

关键词 数据完整性 锁步 通用处理模块 冗余

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种高安全高可靠处理单元架构设计

14

作者 白晨 安书董 李明 《信息通信》 2020年第8期81-82,共2页

提出了一种安全高可靠处理单元架构设计,该设计方法采用锁步处理器、基于FPGA的安全组件和电源监控实现系统级安全的交叉验证机制,保证了高安全性和高可靠性。锁步处理器将关键硬件资源实现冗余,这种大规模冗余的主要好处是让CPU能够检... 提出了一种安全高可靠处理单元架构设计,该设计方法采用锁步处理器、基于FPGA的安全组件和电源监控实现系统级安全的交叉验证机制,保证了高安全性和高可靠性。锁步处理器将关键硬件资源实现冗余,这种大规模冗余的主要好处是让CPU能够检测内核及主要子模块中经常以软错误出现的单点失效。通过采用FPGA逻辑分离主要功能(电源)和故障安全装置(监控、检测和安全状态控制等)减少潜在失效和共性失效。处理器和安全组件交叉检验类似于监控定时的问询功能,提供系统外部检测,并提供了进一步保证故障检测的另一冗余。 展开更多

关键词 处理单元 锁步处理器 高安全 交叉验证

在线阅读 下载PDF 职称材料