一种运行周期可灵活分配的安全计算机平台制造技术

本发明专利技术的安全计算机平台，系统工作分为初始化阶段和运行阶段；初始化阶段由平台软件独立完成，运行阶段由平台软件与应用软件共同完成，平台软件完成输入处理、输出处理、系统同步处理，应用软件完成应用业务处理操作；在运行阶段平台软件和应用软件分时段处理各自任务，在平台运行阶段的每个系统运行周期T，通常包括t1‑t4时间片，利用应用业务场景标识来识别具体的应用业务场景，并调整运行阶段下各时间片t1‑t4的时长。本发明专利技术的技术优势：通过识别应用场景标识，对系统运行周期T，以及应用软件和平台软件的各处理阶段的运行时间的灵活分配，极大的提高了安全计算机平台的运行效率，并且可灵活配置的系统运行处理过程。

A secure computer platform with flexible distribution of operation cycle

【技术实现步骤摘要】
一种运行周期可灵活分配的安全计算机平台
本专利技术涉及铁路信号领域，具体涉及一种安全计算机平台，其可对系统运行时间中平台软件和应用软件时间进行动态调整，具备运行周期可灵活分配的特点，能够更好的提高平台系统的运行效率。
技术介绍
随着铁路运输事业的发展，铁路信号领域的安全设备不断更新完善。信息化时代，计算机和网络技术得到快速的普及和应用，安全计算机平台被用在越来越多的，对安全要求比较严格的领域和行业。在铁路信号领域，安全计算机对保障信号的可靠高效的传输发挥着极其重要的作用。一般来说，安全计算机平台软件可分为应用软件和平台软件，在铁路信号领域，既有的安全计算机平台系统分配给应用软件的处理时间，需考虑其最大业务量的情况下所需时长，常常按固定时间分配。但某些场景下，应用任务简单，所需时间较短，未充分考虑应用软件不同场景下的特殊需求，导致资源浪费、业务整体完成的时间过长。例如，在存储数据升级的场景下，应用软件会暂停其他业务，仅执行数据升级业务。应用软件对需要升级的数据进行处理(如校验和分配)，而后交由平台软件完成对存储器件的读写操作。此种情况下应用软件所需时间较一般业务量的情况下要少，而平台软件操作存储器件所需时间较一般业务量的情况下要长，如仍按固定时间进行分配，每个系统运行周期中，部分时间被浪费，单个周期能完成操作的存储数据较少，导致升级任务耗时较长。因此，为了满足日益复杂的铁路应用需求，提高铁路安全计算机平台的运行效率和提高系统资源的利用率。需要一种具备运行周期可灵活分配的，即可动态调整平台软件和应用软件的处理时间的安全计算机平台，其提高了系统运行周期中时间的利用效率，从而提高了对不同业务处理的速度。
技术实现思路
本专利技术旨在根据应用软件运行场景，对系统运行时间中平台软件和应用软件时间进行动态调整，提高运行效率，解决固定运行周期的安全计算机平台带来的资源浪费，业务处理完成时间长，时间效率利用率低的问题。本专利技术提供了一种运行周期可灵活分配的安全计算机平台，包含平台软件和应用软件；平台软件运行于平台硬件之上，负责数据采集、输出执行、安全比较、系统同步任务；应用软件运行于平台硬件之上，负责根据自身业务特性，对平台软件提供的采集数据进行使用，并向平台软件提供需要向外设输出的应用数据；系统工作分为初始化阶段和运行阶段；初始化阶段由平台软件独立完成，对平台进行自检、主备机识别等工作；运行阶段由平台软件与应用软件共同完成，平台软件完成输入处理、输出处理、系统同步处理，应用软件完成与自身特性相关的业务处理，也即应用业务处理操作；在运行阶段平台软件和应用软件分时段处理各自任务，在平台运行阶段的每个系统运行周期T，通常包括t1-t4时间片，其中，时间片任务调度由平台软件来实现完成：时间片t1，由平台软件独占，完成输入处理操作；时间片t2，由应用软件独占，完成应用业务处理操作；时间片t3，由平台软件独占，完成输出处理操作；时间片t4，由平台软件独占，完成系统同步处理操作；应用软件在不同的业务场景下完成的任务不同，平台软件和应用软件各自的耗时也不同，所述业务场景通常包括应用初始化场景、应用运行场景、应用配置场景，利用应用业务场景标识来识别具体的应用业务场景，应用软件在系统第一个运行周期的t2时间片完成业务处理时，除输出数据外，也向平台软件提供应用业务场景标识，所述平台软件依据原有场景继续完成本次系统运行周期下剩余任务的执行，在下一系统运行周期开始时，先判断上周期所得应用业务场景标识，并调整运行阶段下各时间片t1-t4的时长。本专利技术的技术优势：运行周期可灵活分配的安全计算机平台，通过识别应用场景标识，对系统运行周期T，以及应用软件和平台软件的各处理阶段的运行时间的灵活分配，极大的提高了安全计算机平台的运行效率，提高了系统资源的利用率。并且，可灵活配置的系统运行处理过程，使得平台软件的处理过程和架构可根据实际应用，采取最优的方式来实现，提高了平台软件的运行效率和执行效果。附图说明[1]图1安全计算机平台系统初始化阶段运行示例[2]图2安全计算机平台系统运行阶段示例[3]图3平台软件的输入处理-集中处理式[4]图4平台软件的输入处理-分散处理式[5]图5运行阶段的系统运行时间时间片t1-t4分配示意图[6]图6运行阶段的可灵活分配的系统运行周期的示意图具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细的说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应该指出的是，对本领域的普通技术人员来讲，在不脱离专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本专利技术的保护范围。一般来说，安全计算机平台系统包含平台软件和应用软件；平台软件运行于平台硬件之上，包括但不限于：数据采集、输出执行、安全比较、系统同步等任务；应用软件运行于平台硬件之上，负责根据自身业务特性，对平台软件提供的采集数据进行使用，并向平台软件提供需要向外设输出的应用数据。平台软件与应用软件在安全计算机平台系统下的工作方式说明如下。系统工作可分为初始化阶段和运行阶段。图1和图2为安全计算机平台系统初始化阶段和运行阶段的一种实施例，旨在初始化阶段和运行阶段下，提供对平台软件和应用软件运行的理解，不以任何形式限制本专利技术。图1中，初始化阶段由平台软件独立完成，对平台进行自检、主备机识别等工作。图2中，运行阶段由平台软件与应用软件共同完成，平台软件完成输入处理、输出处理、系统同步处理，应用软件完成与自身特性相关的业务处理。下面详细说明运行阶段四个重要的处理过程，即平台软件的输入处理、应用软件的的业务处理、平台软件的输出处理、平台软件的系统同步处理。平台软件的输入处理：平台在输入数据处理阶段准备好应用处理所需要的数据。一般来说，输入数据处理阶段完成数据获取、安全处理、数据同步等处理，且可以根据运行需求调整或增加其他处理过程(如数据交互、数据冗余等)。数据获取，是指平台的主备机均对输入数据进行获取，获取的数据包括但不限于：信号数据(如数字量信号、模拟量信号、频率量信号等)、通信数据(如以太网数据、CAN数据、串口数据等)、存储数据(如平台上flash、F-RAM等存储器件的读取结果)；安全处理，常用的安全处理方式有二取二、三取二、待反馈检查的二取二等方式，此处以二取二为例介绍安全处理过程：主备机的一个CPU从内部通信接口获得数据，并通过二取二通信接口转发给本机的另一个CPU，主备机的CPU1和CPU2分别对数据进行协议解析，并对解析的结果进行比较；如果解析结果比较一致，则将数据进行使用；如果比较不一致，则主机转入故障状态。数据同步，是指对主备机采集的数据进行同步处理，确保主备机提供给各自应用软件的数据是一致的。对于平台软件的输入处理阶段所要完成的任务，具体实现可有不同方案，下面列举两种常用的处理方式，列举不以任何形式限制本专利技术。如图3集中处理式：先本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种运行周期可灵活分配的安全计算机平台，包含平台软件和应用软件；/n平台软件运行于平台硬件之上，负责数据采集、输出执行、安全比较、系统同步任务；应用软件运行于平台硬件之上，负责根据自身业务特性，对平台软件提供的采集数据进行使用，并向平台软件提供需要向外设输出的应用数据；/n系统工作分为初始化阶段和运行阶段；初始化阶段由平台软件独立完成，对平台进行自检、主备机识别等工作；运行阶段由平台软件与应用软件共同完成，平台软件完成输入处理、输出处理、系统同步处理，应用软件完成与自身特性相关的业务处理，也即应用业务处理操作；/n在运行阶段平台软件和应用软件分时段处理各自任务，在平台运行阶段的每个系统运行周期T，通常包括t1-t4时间片，其中，时间片任务调度由平台软件来实现完成：/n时间片t1，由平台软件独占，完成输入处理操作；/n时间片t2，由应用软件独占，完成应用业务处理操作；/n时间片t3，由平台软件独占，完成输出处理操作；/n时间片t4，由平台软件独占，完成系统同步处理操作；/n应用软件在不同的业务场景下完成的任务不同，平台软件和应用软件各自的耗时也不同，所述业务场景通常包括应用初始化场景、应用运行场景、应用配置场景，利用应用业务场景标识来识别具体的应用业务场景，应用软件在系统第一个运行周期的t2时间片完成业务处理时，除输出数据外，也向平台软件提供应用业务场景标识，所述平台软件依据原有场景继续完成本次系统运行周期下剩余任务的执行，在下一系统运行周期开始时，先判断上周期所得应用业务场景标识，并调整运行阶段下各时间片t1-t4的时长。/n...

【技术特征摘要】
1.一种运行周期可灵活分配的安全计算机平台，包含平台软件和应用软件；
平台软件运行于平台硬件之上，负责数据采集、输出执行、安全比较、系统同步任务；应用软件运行于平台硬件之上，负责根据自身业务特性，对平台软件提供的采集数据进行使用，并向平台软件提供需要向外设输出的应用数据；
系统工作分为初始化阶段和运行阶段；初始化阶段由平台软件独立完成，对平台进行自检、主备机识别等工作；运行阶段由平台软件与应用软件共同完成，平台软件完成输入处理、输出处理、系统同步处理，应用软件完成与自身特性相关的业务处理，也即应用业务处理操作；
在运行阶段平台软件和应用软件分时段处理各自任务，在平台运行阶段的每个系统运行周期T，通常包括t1-t4时间片，其中，时间片任务调度由平台软件来实现完成：
时间片t1，由平台软件独占，完成输入处理操作；
时间片t2，由应用软件独占，完成应用业务处理操作；
时间片t3，由平台软件独占，完成输出处理操作；
时间片t4，由平台软件独占，完成系统同步处理操作；
应用软件在不同的业务场景下完成的任务不同，平台软件和应用软件各自的耗时也不同，所述业务场景通常包括应用初始化场景、应用运行场景、应用配置场景，利用应用业务场景标识来识别具体的应用业务场景，应用软件在系统第一个运行周期的t2时间片完成业务处理时，除输出数据外，也向平台软件提供应用业务场景标识，所述平台软件依据原有场景继续完成本次系统运行周期下剩余任务的执行，在下一系统运行周期开始时，先判断上周期所得应用业务场景标识，并调整运行阶段下各时间片t1-t4的时长。


2.根据权利要求1所述的安全计算机平台，其特征在于，还可以根据应用场景标识，调整系统运行周期T的数值，并重新分配时间片t1～t4的时长。


3.根据权利要求1所述的安全计算机平台，其特征在于，在第一个系统运行周期：此时平台软件保存的应用业务场景标识为“默认场景”，默认场景下，第一个系统运行周期T中各时段按默认值分配，分配给应用软件的t2默认值，满足其最大业务量的情况下所需时长；本周期应用软件完成业务处理后，将自身的应...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓贞，胡明杰，潘阅，
申请(专利权)人：北京交大思诺科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11