用于执行故障安全计算的方法技术

提供了用于执行故障安全计算的方法和设备，以及编译代码以执行故障安全计算的方法。方法包括执行第一计算（212）以生成第一结果（214）。使用标量（216）和第一计算（212）执行第二计算（218）以生成第二结果（220）。第二计算（218）包括将第一计算（212）与标量（216）相乘以生成经缩放结果，并且将经缩放结果除以标量（216）以生成第二结果（220）。比较第一结果（214）和第二结果（220）以确定它们是否相等。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及计算，并且更具体地涉及用于在计算机上执行故障安全计算的方法和设备。
技术介绍
存在对于如下仪器的越来越多的需要：该仪器可以安全地操作关键系统或者在失效情况下对人类健康和环境呈现高风险的系统。在通过设计冗余硬件组件并且确保软件无错误来减少风险以外，还可能合期望的是，以确保故障安全计算的方式操作关键系统。通过故障安全计算，其意思是将不会作为故障软件数学库或基于硬件的处理器的结果而引入计算错误。已经创建各种标准来确保故障安全计算，各种标准还被称为：安全完整性水平、安全仪器化水平、安全仪器化系统、安全工程、计算完整性或多冗余数学处理。故障安全计算典型地包括使用多冗余数学计算来确保将检测到任何单个计算错误。例如，考虑以下计算：x=y*2.0（计算A）计算A可以使用C或C++编程语言使用以下源代码实现：floatx,y;（源代码A）x=y*2.0f在编译源代码A时，编译器可以调用浮点模拟数学库或者基于硬件的浮点协处理器（如果可用的话）。如果错误存在于数学库或协处理器中，则计算A可能没有被正确地计算。这种类型的基于软件数学库或基于硬件协处理器的错误可能没有被测试软件或硬件错误检测到。为了实现以上描述的故障安全计算标准，系统必须能够检测数学库和协处理器计算错误。用于满足故障安全计算标准的常见方法是使用单值数学库或独立的协处理器来完成每一个计算两次。例如，以下C或C++编程语言代码使用两个数学库实现故障安全计算：floatx,y;（源代码B）doublexd,yd;x=y*2.0f;xd=yd*(double)2.0;if(x!=xd){<codetoputdeviceinsafestate>本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于执行故障安全计算的方法，所述方法包括以下步骤：执行第一计算以生成第一结果；使用标量和第一计算来执行第二计算以生成第二结果，第二计算包括将第一计算与所述标量相乘以生成经缩放结果，并且将经缩放结果除以所述标量以生成第二结果；以及指示第一结果和第二结果是否相等。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于执行故障安全计算的方法，所述方法包括以下步骤：执行第一计算以生成第一结果；使用标量和第一计算来执行第二计算以生成第二结果，第二计算包括将第一计算与所述标量相乘以生成经缩放结果，并且将经缩放结果除以所述标量以生成第二结果；以及指示第一结果和第二结果是否相等。2.权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：如果第一结果和第二结果不相等，则执行安全操作。3.权利要求1所述的方法，其中第一计算包括一个或多个运算，所述一个或多个运算包括最终运算，并且其中第二计算包括在最终运算之前乘以所述标量。4.权利要求1所述的方法，其中第一结果具有第一二进制表示并且经缩放值具有第二二进制表示，并且所述标量被选择成使第一二进制表示与第二二进制表示之间的差异最大化。5.权利要求1所述的方法，其中所述标量是整数、浮点或双精度型。6.权利要求1所述的方法，其中所述标量是无理数。7.权利要求1所述的方法，其中所述标量与1.0之间的差异被最小化以保持经缩放结果的分辨率。8.权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：如果确定第一结果为零，则向第一结果添加偏置。9.一种用于执行故障安全计算以操作硬件（102）的设备，所述设备包括：电子器件（104），配置为：执行第一计算（212）以生成第一结果（214）；使用标量（216）和第一计算（212）来执行第二计算（218）以生成第二结果（220），第二计算（218）包括将第一计算（212）乘以所述标量（216）以生成经缩放结果，并且将经缩放结果除以所述标量（216）以生成第二结果（220）；以及指示第一结果（214）和第二结果（220）是否相等。10.权利要求9所述的设备，其中电子器件（104）进一步配置为：如果第一结果（214）和第二结果（220）不相等，则执行安全操作。11.权利要求9所述的设备，其中第一计算（212）包括一个或多个运算，所述一个或多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：PJ海斯，D克尔施，
申请(专利权)人：高准公司，
类型：发明
国别省市：美国;US