主备系统及主备系统间实现外部部件互连设备切换的方法技术方案

本发明专利技术公开了主备系统及主备系统间实现外部部件互连设备切换的方法，主备系统包括主中央处理系统、备中央处理系统，两个及两个以上的ＰＣＩ桥，还包括硬件控制逻辑模块、ＰＣＩ总线开关控制模块及时钟驱动器，所述硬件控制逻辑模块仲裁ＰＣＩ设备的总线请求并监控ＰＣＩ总线的状态，所述ＰＣＩ总线开关控制模块分别与所述各ＰＣＩ桥互连，所述主中央处理系统及备中央处理系统的主备信号通过所述硬件控制逻辑模块控制所述ＰＣＩ总线开关控制模块选择相应的中央处理系统与所述ＰＣＩ总线相连。本发明专利技术所述技术方案有效地控制并实现了ＰＣＩ设备在两个中央处理系统间的可靠切换，且整个切换过程速度快，提高了系统的稳定性及ＰＣＩ设备的可用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信
，尤其是一种主备系统及主备系统间实现PCI(Peripheral Component Interconnect，外部部件互连)设备切换的方法。
技术介绍
主备系统是实现设备高可靠性的一种有效方法。系统正常运行时，由主系统完成整个系统的控制，并保证与备系统的实时同步，当主系统出现异常时，备系统可以自动切换成主系统以完成系统的控制，保证系统的正常运行。在PCI总线规范中，并没有关于在系统正常运行过程中PCI设备在不同的主控系统或中央处理系统间切换的说明。实际应用中存在大量这样的应用，由于PCI总线的特性，如果不进行有效的控制，PCI设备在两个中央处理系统间切换时很可能导致系统的异常。而传统的切换方法需要通过重新初始化PCI设备实现切换，非常耗费时间且不稳定，很难满足实际应用的要求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种实现PCI设备在主备系统间高效稳定的切换的主备系统及主备系统间实现PCI设备切换的方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种主备系统，包括主中央处理系统、备中央处理系统，两个及两个以上的PCI桥，还包括硬件控制逻辑模块、PCI总线开关控制模块及时钟驱动器，所述硬件控制逻辑模块仲裁PCI设备的总线请求并监控PCI总线的状态，所述PCI总线开关控制模块分别与所述各PCI桥互连，所述主中央处理系统及备中央处理系统的主备信号通过所述硬件控制逻辑模块控制所述PCI总线开关控制模块选择相应的中央处理系统与所述PCI总线相连。上述方案中，所述硬件控制逻辑模块包括PCI总线仲裁模块和PCI总线监控模块，所述PCI总线仲裁模块仲裁各PCI设备的总线请求，所述PCI总线监控模块通过所述各PCI桥监控所述PCI总线的状态以防止所述PCI总线挂起。上述方案中，所述时钟驱动器为所述主中央处理系统、备中央处理系统及各PCI桥提供时钟。上述方案中，所述主中央处理系统与所述备中央处理系统间通过主备通信总线互连，且还分别通过中央处理系统总线与所述硬件控制逻辑模块互连。一种上述主备系统间实现PCI设备切换的方法，包括以下步骤5.1所述PCI总线开关控制模块将经过主备竞争确定的主中央处理系统与所述PCI总线相连，所述主中央处理系统初始化连接到所述PCI总线的各PCI设备，并将各PCI设备的初始化信息在经过主备竞争确定的备中央处理系统注册，同时保持所述各PCI设备信息在所述主中央处理系统与备中央处理系统的同步；5.2主备中央处理系统切换时，根据主备信号的变化，所述硬件控制逻辑模块的PCI总线仲裁模块禁止所述各PCI设备的PCI总线交易请求并且收回已授予的PCI总线交易权；5.3所述硬件控制逻辑模块的PCI总线监控模块根据所述PCI总线的状态作出相应的处理使得所述PCI总线为空闲状态后，断开所述主中央处理系统与所述PCI总线的连接；5.4主备中央处理系统切换结束后，通过所述硬件控制逻辑模块的控制，所述PCI总线切换到连接所述备中央处理系统的状态，待所述备中央处理系统准备完毕后，所述硬件控制逻辑模块使能所述PCI总线。上述方案中，步骤5.3中所述PCI总线的状态及相应的处理包括以下情况若所述PCI总线已为空闲状态，则保持所述空闲状态；若所述PCI总线正在进行一总线交易且检测到所述总线的信号异常，则断开所述主中央处理系统与所述PCI总线的连接，接管异常信号的控制权，模拟目标异常终止协议以保证所述总线交易终止后，所述PCI总线返回空闲状态；若所述PCI总线正在进行一总线交易且所述总线的信号正常，则利用所述主中央处理系统的PCI接口完成所述总线交易后，所述PCI总线自动返回空闲状态；若所述PCI总线在预设时间内未返回空闲状态，则通过所述硬件控制逻辑模块实现所述PCI总线空闲状态的恢复。上述方案中，步骤5.1包括以下步骤7.1所述主备系统通过主备竞争后确定主中央处理系统和备中央处理系统，所述硬件控制逻辑模块根据主备信号控制所述PCI总线开关控制模块将所述主中央处理系统与所述PCI总线相连；7.2所述主中央处理系统初始化连接到所述PCI总线的各PCI设备；7.3所述各PCI设备的初始化信息由所述主中央处理系统传给所述备中央处理系统后在所述备中央处理系统注册，同时保持所述各PCI设备信息在所述主中央处理系统与备中央处理系统的同步。上述方案中，所述主中央处理系统与所述备中央处理系统中，所述各PCI设备接收数据包所存放的内存池物理地址和接收缓存的各内存块大小相等。上述方案中，步骤5.4包括以下步骤9.1主备中央处理系统切换结束后，所述硬件控制逻辑模块屏蔽所述各PCI设备中断，并通过所述PCI开关控制模块将所述PCI总线切换到连接所述备中央处理系统的状态；9.2清除所述各PCI设备的中断状态；9.3所述备中央处理系统准备完毕后，所述硬件控制逻辑模块取消所述PCI总线的中断屏蔽和仲裁禁止标志位使能所述PCI总线。本专利技术的有益效果主要表现在本专利技术提供的技术方案通过增加外围硬件控制逻辑，有效地控制并实现了PCI设备在两个中央处理系统间的可靠切换，且整个切换过程速度快，提高了系统的稳定性及PCI设备的可用性。附图说明图1为本专利技术所述主备系统的结构示意图；图2为本专利技术所述主备系统间实现PCI设备切换的方法流程图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步的描述。如图1所示，一种主备系统，包括主中央处理系统、备中央处理系统，两个及两个以上的PCI桥，还包括硬件控制逻辑模块、PCI总线开关控制模块及时钟驱动器。所述硬件控制逻辑模块包括PCI总线仲裁模块和PCI总线监控模块，所述PCI总线仲裁模块仲裁各PCI设备的总线请求；所述PCI总线监控模块通过所述各PCI桥监控所述PCI总线的状态以防止所述PCI总线挂起。如果出现PCI总线挂起，首先尝试恢复PCI总线，如果不能成功向中央处理系统上报中断，请求中央处理系统参与PCI总线的恢复。所述PCI总线开关控制模块分别与所述各PCI桥互连，是一个支持PCI总线切换的开关，该开关可用于PCI设备热插拔控制。所述主中央处理系统及备中央处理系统的主备信号通过所述硬件控制逻辑模块控制所述PCI总线开关控制模块选择相应的中央处理系统与所述PCI总线相连。所述时钟驱动器为所述主中央处理系统、备中央处理系统及各PCI桥提供时钟，利用该时钟拓扑避免了在主备系统切换的时候时钟也跟着切换导致的系统不稳定。系统中的两个中央处理系统互为主备，通过相应的主备通信总线实现主备通讯，且分别通过中央处理系统总线与硬件控制逻辑模块互连。主中央处理系统完成对所有PCI总线设备的初始化、配置管理和报文数据处理，同时将配置信息和状态信息更新到备中央处理系统。备中央处理系统跟踪主中央处理系统，实现系统同步，为系统的无缝切换做好准备。如图2所示，一种上述主备系统间实现PCI设备切换的方法，包括以下步骤 步骤一所述PCI总线开关控制模块将经过主备竞争确定的主中央处理系统与所述PCI总线相连，所述主中央处理系统初始化连接到所述PCI总线的各PCI设备，并将各PCI设备的初始化信息在经过主备竞争确定的备中央处理系统注册，同时保持所述各PCI设备信息在所述主中央处理系统与备中央处理系统的同步，该步骤具体按以下方式实现1、所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种主备系统，包括主中央处理系统、备中央处理系统，两个及两个以上的外部部件互连桥，其特征在于：还包括硬件控制逻辑模块、外部部件互连总线开关控制模块及时钟驱动器，所述硬件控制逻辑模块仲裁外部部件互连设备的总线请求并监控外部部件互连总线的状态，所述外部部件互连总线开关控制模块分别与所述各外部部件互连桥互连，所述主中央处理系统及备中央处理系统的主备信号通过所述硬件控制逻辑模块控制所述外部部件互连总线开关控制模块选择相应的中央处理系统与所述外部部件互连总线相连。

【技术特征摘要】
1.一种主备系统，包括主中央处理系统、备中央处理系统，两个及两个以上的外部部件互连桥，其特征在于还包括硬件控制逻辑模块、外部部件互连总线开关控制模块及时钟驱动器，所述硬件控制逻辑模块仲裁外部部件互连设备的总线请求并监控外部部件互连总线的状态，所述外部部件互连总线开关控制模块分别与所述各外部部件互连桥互连，所述主中央处理系统及备中央处理系统的主备信号通过所述硬件控制逻辑模块控制所述外部部件互连总线开关控制模块选择相应的中央处理系统与所述外部部件互连总线相连。2.如权利要求1所述的主备系统，其特征在于所述硬件控制逻辑模块包括外部部件互连总线仲裁模块和外部部件互连总线监控模块，所述外部部件互连总线仲裁模块仲裁各外部部件互连设备的总线请求，所述外部部件互连总线监控模块通过所述各外部部件互连桥监控所述外部部件互连总线的状态以防止所述外部部件互连总线挂起。3.如权利要求2所述的主备系统，其特征在于所述时钟驱动器为所述主中央处理系统、备中央处理系统及各外部部件互连桥提供时钟。4.如权利要求3所述的主备系统，其特征在于所述主中央处理系统与所述备中央处理系统间通过主备通信总线互连，且还分别通过中央处理系统总线与所述硬件控制逻辑模块互连。5.一种如权利要求1所述的主备系统间实现外部部件互连设备切换的方法，其特征在于，包括以下步骤5.1所述外部部件互连总线开关控制模块将经过主备竞争确定的主中央处理系统与所述外部部件互连总线相连，所述主中央处理系统初始化连接到所述外部部件互连总线的各外部部件互连设备，并将各外部部件互连设备的初始化信息在经过主备竞争确定的备中央处理系统注册，同时保持所述各外部部件互连设备信息在所述主中央处理系统与备中央处理系统的同步；5.2主备中央处理系统切换时，根据主备信号的变化，所述硬件控制逻辑模块的外部部件互连总线仲裁模块禁止所述各外部部件互连设备的外部部件互连总线交易请求并且收回已授予的外部部件互连总线交易权；5.3所述硬件控制逻辑模块的外部部件互连总线监控模块根据所述外部部件互连总线的状态作出相应的处理使得所述外部部件互连总线为空闲状态后，断开所述主中央处理系统与所述外部部件互连总线的连接；5.4主备中央处理系统切换结束后，通过所述硬件控制逻辑模块的控制，所述外部部件互连总线切换到连接所述备中央处理系统的状态，待所述备中央处理系...

【专利技术属性】
技术研发人员：王守林，郑斌儒，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]