用于在分布式实时系统形成软件故障包容单元的方法和设备技术方案

本发明专利技术涉及用于限制在分布式实时系统中软件错误的影响的方法，其中同时执行多个分布式应用程式系统，其中各应用程式系统形成被封装的软件故障包容单元(SWFCU)，其中软件故障包容单元包含分布式应用程式系统的软件，所述软件在一个或多个虚拟电脑节点和一个或多个专用电脑节点执行，并通过一个或多个被封装的虚拟通信系统交换讯息，其中通信系统包括通信控制器、切换单元和实体连接，其中某软件故障包容单元的软件错误的直接影响保持限于该软件故障包容单元。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于在同时执行多个分布式应用程式系统的分布式实时系统中限制软件错误的影响的方法。本专利技术亦涉及用于实行这样的方法的用于实体电脑节点的通信控制器。本专利技术额外地涉及用于实行这样的方法的用于个人电脑的通信控制器。本专利技术属于电脑工程领域，其描述了新颖的方法和其辅助硬件，如可在分布式实时电脑系统软件故障包容单元(SWFCU)内形成的辅助硬件，从而限制任何发生的软件错误的后果到清楚划定的区域。
技术介绍
在很多实时应用程式中，需执行不同重要性的工作。在联合电脑体系结构中，这些工作各在分布式硬件系统上进行，其带有专用电脑节点和专用通信系统，从而使低重要性类别的系统的错误不能影响较高重要性类别的系统。此解决做法使用大量电脑、高的通信用布线支出，因此导致高成本。从性能来看，更高的集成密度所达致电脑硬件日益上升的效率使能够集成很多不同重要性的应用程式系统到单一高效分布式电脑系统。然而，只有当分布式应用程式系统的应用程式软件可由系统体系结构和认证系统软件封装，使得能确保在应用程式系统中的任何软件错误无论在时间上或数值上均无法影响另一应用程式系统的功能，这才是可行的。
技术实现思路
本专利技术的目的是公开用于在分布式电脑系统内提供分布式应用程式系统的空间和时间上封装的新方法，使一些不同重要性的分布式应用程式系统能集成于单一分布式电脑系统上。此目的以引言中所述的那类方法来实现，其中根据本专利技术，各应用程式系统形成被封装的软件故障包容单元(SWFCU)，其中软件故障包容单元包含分布式应用程式系统的软件，所述软件在一个或多个虚拟电脑节点和一个或多个专用电脑节点执行，并通过一个或多个被封装的虚拟通信系统交换讯息，其中通信系统包括通信控制器、切换单元和实体连接，其中某软件故障包容单元的软件错误的直接影响保持限于该软件故障包容单元。因此，如在分布式电脑体系结构提供一些应用程式系统，区分以下类型的电脑节点为有利的：实体电脑节点为带有中央处理机、存储和通信接口的电脑，例如个人电脑。共用电脑节点为在其上提供一些应用程式系统的实体电脑节点，例如通过管理程序(hypervisor)或相应的如由标准ARINC 653[6]所限定的分区操作系统装有一些虚拟机的个人电脑。管理程序在空间上和时间上把每个虚拟机相对于其它虚拟机封装。虚拟电脑节点为共用电脑节点的虚拟机的其中之一，包括相关的通信控制器，其封装虚拟机的讯息。专用电脑节点为实体电脑节点(包括通信控制器)，其只提供单一应用程式系统。实体通信系统容许实体电脑节点的通信控制器之间的讯息传输。实体通信系统包括安装在电脑中的通信控制器、实体线路和切换单元。一些分区，即虚拟通信系统，可通过时间控制被布置于实体通信系统上。分区在发送讯息时处于活跃状态。因此，当一些分区在指定的时间间隔内为活跃，实体通信系统控制把哪个讯息在哪个时间经实体线路发送到哪个分区。当对于某分区的通信行为的时间保证不能被同时活跃的其他分区的行为所影响时，分区为被封装的。当实体通信系统为时间控制通信系统时，则存在着被封装的分区。由于用于数据传输的周期性时段和因而的带宽在时间控制通信系统中被预先指定给个别参与者的，布置于实体通信系统上的分区的相互时间影响被排除。讯息以预先限定的方式被指定所谓的虚拟连结，其中虚拟连结<标识>指定虚拟连结的名称。虚拟连结有单一个预先限定的发送器和预先限定的一组接收器。讯息可以时间触发或限制速率的方式或按照尽力而为的原则被发送。时间触发意指讯息在同步时间的基础上于预先限定时刻发送。限制速率意指在一个虚拟连结的两个讯息之间遵守预先限定的最小间隔。尽力而为意指不能保证讯息的发送[4]。在分区中，讯息可从一个或多个虚拟连结被发送。根据其讯息通信的类别，我们提及的是时间触发分区、限制速率分区，或尽力而为分区。此外，按照多个原则发送讯息的分区为可能的；这样的分区称为混合分区。在下文中，通信系统内被识别的通信信道将被命名为：虚拟连结<标识>，其中<标识>指定虚拟连结的名称。在分区内的一些虚拟连结可为同时活跃。被提供作为时间控制通信系统和在其中一个或多个限制速率分区和/或尽力而为分区和/或混合分区为活跃的实体通信系统没有指定时段给限制速率/尽力而为/混合分区的各个别讯息，而仅是指定时段给对应的分区的所有讯息的总计。因而确保不同分区的讯息在时间上不能受影响。在电脑可靠性的领域中，故障包容单元(FCU)一词有关键的重要性[4，136页]。故障包容单元被理解为意指封装的子系统总体，其中该总体的一个子系统产生错误的直接影响被限于该指定总体。应用程式系统形成这样的总体，其可包括以下的子系统：(i)在一个或多个虚拟电脑节点上运行的软件，(ii)在一个或多个专用电脑节点上运行的软件，以及(ⅲ)一个或多个封装的虚拟通信系统，其执行应用程式系统的虚拟和专用电脑节点之间的讯息传输。本文中，软件故障包容单元(SWFCU)一词代表分布式应用程式系统的软件的封装的总体，其在一个或多个虚拟电脑节点和一个或多个专用电脑节点上执行的，而此词用于指此总体的软件错误的直接影响被封装的情况。软件故障包容单元的错误的直接后果因而限于此软件故障包容单元，而无论在数值或时间方面均不能影响在分布式实时系统中提供的另一个软件故障包容单元。如在集成分布式实时系统内的各应用程式系统形成专用分布式软件故障包容单元，应用程式系统中的软件错误对应用程式系统的相互影响因而可被排除在外。本专利技术公开了用于形成分布于分布式实时系统内的软件故障包容单元(SWFCU)的创新方法。其建议在分布式实时系统上提供的各应用程式系统形成自己的软件故障包容单元。因而确保软件故障包容单元内的软件错误不能影响其他软件故障包容单元的正确功能。根据本专利技术的方法的进一步有利实施例在从属权利要求被描述。作为例子，如虚拟电脑节点包含虚拟机(VM)，其在电脑上受管理程序管理，和包含通信控制器的专门指定给虚拟机的封装部分，这是有利的。如通信控制器把在存储区域空间上封装的原始数据转换为被指定的时间上封装的讯息，并把输入的时间上封装的讯息的内容放置在指定给该讯息的空间上封装的存储区域，这亦可为有利的。此外，虚拟连结标识可用于产生时间上封装的讯息和被指定的通信控制器的封装分区之间的指定作业。在时间控制通信系统中为混合分区的所有讯息(时间触发、限制速率、尽力而为)的总计提供时段为有利的。如不同的软本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于限制在分布式实时系统中软件错误的影响的方法，其中同时执行多个分布式应用程式系统，其特证在于各应用程式系统形成被封装的软件故障包容单元(SWFCU)，其中软件故障包容单元包含分布式应用程式系统的软件，所述软件在一个或多个虚拟电脑节点和一个或多个专用电脑节点执行，并通过一个或多个被封装的虚拟通信系统交换讯息，其中通信系统包括通信控制器、切换单元和实体连接，其中某软件故障包容单元的软件错误的直接影响保持限于该软件故障包容单元。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.03.20 AT A342/20121.用于限制在分布式实时系统中软件错误的影响的方法，其中同时执行多个分布
式应用程式系统，其特证在于各应用程式系统形成被封装的软件故障包容单元
(SWFCU)，其中软件故障包容单元包含分布式应用程式系统的软件，所述软件在一个
或多个虚拟电脑节点和一个或多个专用电脑节点执行，并通过一个或多个被封装的虚
拟通信系统交换讯息，其中通信系统包括通信控制器、切换单元和实体连接，其中某
软件故障包容单元的软件错误的直接影响保持限于该软件故障包容单元。
2.如权利要求1所述的方法，其特证在于虚拟电脑节点包含虚拟机(VM)，其在
电脑上受管理程序管理，和包含通信控制器的专门指定给该虚拟机的封装部分。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特证在于该通信控制器(120)把在存储区域
(111)内空间上封装的原始数据转换为被指定的时间上封装的讯息，并把输入的时间上
封装的讯息的内容放置在指定给该讯息的空间上封装的存储区域。
4.如权利要求1至3其中之一所述的方法，其特证在于虚拟连结标识用于产生时
间上封装的讯息和被指定的通信控制器的封装分区之间的该指定作业。
5.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬·波莱德纳，
申请(专利权)人：FTS电脑技术有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT