二乘二取二安全计算机解决方案

摘 要 由于我们公司计算机集成技术的要求，所以提出了一种新的计算机解决方案，这种方案被成为二乘二取二安全计算机方案。这种方案能够满足公司的发展需要，且具有时效性、便捷性安全性。本文主要对二乘二取二安全计算机解决方案进行探讨。

【关键词】二乘二取二 同步进行 数据交叉连接

1 二乘二取二安全计算机的总体结构组成

（1）二乘二取二安全计算机的主要功能是由两个功能完全相同的子系统组成。两个子系统构成相互补充的体系。每个系统都有独立的计算机信号输入运算，通过两个子系统运算结果进行比较可以得出一些技术上的情况是否发生变化，如果两个子系统的运算结果一致则说明没有故障发生，如果两个子系统的运算结果不同说明这项技术在某个方面需要给改进，这时我们就应该对这项技术进行仔细的检查，找出发生故障的原因，并及时解决。

（2）在二乘二取二安全计算机中子系统1的计算机是独立进行工作的，为了能让两个子系统同时进行数据的采集输入和数据交换，我们可以让两个子系统同步进行数据的采集。当前双系统的同步实行工作的方式有命令同步和任务同步两种。命令同步指的是使用两个系统完全相同的CPU，这主要是为了能进行一致性的对比。在应用计算机技术时系统的连接口和与安全相关的零件使用不同的双种代码，这样可以避免因为使用同一个代码而发生故障。但是命令没有使双码同时运行的功能，所以无法使用这种命令同步方式，所以我们要采用任务同步方式，任务同步方式指的是在系统程序运行的管理下，结合外部零件的指示作用，进行传输，根据指示对两个子系统的运算结果进行分析比较，最后得到程序的成果。

2 二乘二取二的算法设计

假设二乘二取二安全计算机只有一个子系统可以输出，在对系统进行全面检查之后，系统要进行主次方式的选择，具体分为以下几种状态。

（1）两个运算系统检查情况均正常，主系统可以随机进行选择，如果选择子系统1为主要运算程序则子系统2就是备用运算程序。

（2）两个运算系统检查情况均正常，但主系统无法运用，则随机选择一个子系统，然后删除另一个子系统，这样就可以保证运算程序的正常运行。

（3）如果两个子系统在检查的过程中发现有一个系统不符合检查标准，则检查正常的子系统为主要运算程序而那个检查异常的子系统就被安全删除。

（4）当两个子系统均自检失败，则两个系统都安全删除，由主系统进行程序运算。

系统内的同步包括两种形式：最初同步和周期同步。最初同步程序的任务不是需要马上执行的任务，在主系统开始执行的时候，主系统中的子系统2要完成初始准备工作，因此在主系统进入运行状态之前，管理安全进行的计算机就开始令两个子系统进行同步，若是同步失败，就要进行最初故障的处理，若是同步成功就可以进行实时任务的执行。周期同步可以确保两个子系统同时工作。比如在2000次的周期任务中，要进行两次周期的程序操作，第一次是在主系统中程序发生变化的时候，两个子系统都各自进入各自的同步程序，且当两个子系统的得到指示器的指示时，进行同步第二中操作过程。当同步之后再进行其他操作。第二次的同步过程是在输出数据之前，要先进行两个系统的同步，然后再进行数据的输出。所以，当采用两种任务同步时结合硬件同步进行任务的执行。

3 二乘二取二安全计算机交叉模块的设计

3.1 交叉模块的设计

双路计算机的相互通信采取的方式是数据交叉连接，它可以分为串连和并连两种通信方式。数据交叉连接是通过运用共同的储存器来实现运输的。这种方式适用于双机之间运输大量信息的情况。但它与串连的设计相比，它的设计较为复杂，且抗干扰能力比较弱，这种交叉模式的优点不是很明显。但是在通过对对交叉串连口进行数据交换，就能够提高抗干扰能力。

3.2 数据采集模块设计

数据采集模块的作用是为另一个数据采集模块（在下面我们称之为I/O模块）之间的一个衔接作用，最终目的是为了实现I/O模块与总系统的通信，并且还要将I/O模块中的所有数据通过设置在外部的传感器储存到共享储存器上。数据模块通过总系统获得的数据进行表决，表决的结果可以断定这个程序是否能执行下去，如果表决通体则可以进行通讯，数据采集模块的最终作用就通过这种方式表现出来的。

3.3 同步表决模块的设计

在每一个总系统的二乘二取二子系统中，两个子系统的表决设计模块之间的连接都是通过网站以数据的条换为条件实现的。同步表决模块包含两个核心处理器，核心理器1的主要作用是运行任务软件，完成想要执行的命令。核心处理器2的主要作用是运行平台软件，以此来实现表决功能。这两个核心处理器共同作用，是同步表决顺利进行不可缺少的两部分。在总系统的每个运行流程图上，核心处理器2从数据采集模块上得到数据，然后将得到的数据进行分析，得到表决结果，再讲表决结果通过双口计算机交给核心处理器1进行合理运算。运算出来的结果再由核心处理器1传输给I/O模I/O模块块就会通过计算机的处理得出表决情况。在应用计算机技术时系统的连接口和与安全相关的零件使用不同的核心处理器，这样可以避免因为使用同一个核心处理器而发生特殊情况。若是命令没有使核心处理器同时运行的功能，所以无法使用这种命令同步方式，所以我们要采用任务同步方式，任务同步方式指的是在系统程序运行的管理下，结合外部零件的指示作用，进行传输，根据指示对核心处理器的运算结果进行分析比较，最后得到程序的成果。

3.4 通信模块的设计

每一个二乘二取二安全计算机系统都含有通信模块这一部分。通信模块是由两块通信模板构成。通信模板的主要作用是对外提供连网接口。通信模板的主要任务就是负责二乘二取二安全计算机系统内与外的联系功能，它主要是通过连网的方式给主机发送所要执行的命令，是得出最终结果的计算机部分。这一部分的构建对于整个计算机的使用来说具有决定性的作用。通信模块的组成模式是它与数据采集模块相连接，然后一起通过背板与网络连接，以此来实现信息的传递。

3.5 转换模块的设计

在二乘二取二安全计算机的过程中，两个系统之间是通过感应的方式构成二乘二取二的结构。总系统的主用方法和备用方法是根据系统的检查结果进行自动转换的。具体步骤我们已经在前半部分的二乘二取二的算法设计讲过，这次我们又提出一种新的转换方案。我们可以通过输出回路的方法来实现主备方案的转换。我仍以子系统1和子系统2来表示。当总系统正常运行时，子系统1的输出路线是运行状态，这说明子系统1是主用方案，子系统2的输出路线处于关闭状态，表明子系统2是备用方案。当子系统1的核心处理器检查出故障时，要将与总系统的转换模块通过网络总线进行通信，这时转换模块会立即打断总系统的输出路线，且与子系统2的转换模板进行通信，这样可以使总系统打开子系统2的输出路线，以此达到主备方案灵活切换的目的。

4 总述

这篇文章主要写的是二乘二取二安全计算机解决方案的设计。在本文我们重点对二乘二取二安全计算机交叉模块的设计进行了论述。二乘二取二安全计算机技术是一种具有安全性、便捷性、可靠性的网络技术。从这篇文章中我们得到一下结论：

二乘二取二安全计算机安全技术是通过动态电路来进行I/O模块的数据输入和输出的，以此来确保I/O模块电路出现问题时会自动安全断开连接，这样可以避免错误程序的产生。与此同时核心处理器部分的软件会用二乘二取二的计算方法进行表决，当子系统1的核心处理器检查出问题时，要将与总系统的转换模块通过网络总线进行通信联系，这时转换模块会马上打断总系统的输出路线，并且与子系统2的转换模板进行通信，这样可以使总系统打开子系统2的输出路线，这样就可以实现主备方案的灵活切换。

这种新型的二乘二取二安全计算机安全技术，主要是通过连网的方式来实现表决功能的。二乘二取二安全计算机安全技术可以将同步表决功能与计算功能支配到不同的核心处理器上进行快速准确的计算。二乘二取二安全计算机安全技术的转换模块运用的是输出输入回路限制的方法，从外部条件上实现了模块与模块之间的灵活切换。二乘二取二安全计算机安全技术可以有效的检测出计算机系统是否稳定可靠，，同时他也是提高计算机系统稳定性的主要途径之一。二乘二取二安全计算机安全技术具有很高的可行性，它可以节省成本，节省时间，具有广阔的使用空间，可以高效的运用于网络集成技术领域。它的运用将会给我们公司技术的发展带来巨大的效益。

参考文献

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作者简介

张天莹（1976-） 男。大学本科毕业。现供职于北京通建泰利特智能系统工程技术有限公司（高级职称）。研究方向为大智能系统开发。

作者单位

北京通建泰利特智能系统工程技术有限公司 北京市 100080