一种多核架构继电保护系统及其启动和升级方法与流程

本发明属于继电保护，涉及一种多核架构继电保护系统及其启动和升级方法。

背景技术：

1、继电保护设备广泛采用了多核处理器，并在处理器上同时运行实时子系统和非实时子系统。实时子系统负责运行高实时性继电保护任务，需要快速响应突发事件；非实时子系统上运行非实时任务，包括：容易引入异常的用户交互操作场景、不稳定的网络通信事件、会带来延迟的硬件操作流程、复杂的文件系统管理、步骤繁琐的维护管理流程、需要庞大软件库和网络资源支撑的数据处理平台等等。为了满足不同需求而设计的两种子系统的并存，势必引起设备启动时间增长，故障恢复时间长，程序升级复杂的问题。

2、传统的多核系统架构设计是实时子系统从属于非实时子系统，启动时系统间耦合性强。非实时子系统的重启或升级会导致实时子系统重启，实时子系统的重启会导致实时程序运行中断，导致整个继保系统无法工作；重启过程中，固件先加载非实时子系统，非实时子系统启动后再加载实时子系统，导致设备重启时间长。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种多核架构继电保护系统及其升级方法，用以解决现有的多核架构继电保护系统启动及升级时间长的问题。

2、为达上述目的本发明的技术方案是：

3、第一方面，本发明一种多核架构继电保护系统的启动和升级方法，所述方法应用于多核处理器，所述多核处理器包括主核和若干从核核组，

4、主核上电自启动，并运行监管系统；监管系统控制各个从核核组启动，从核核组内的从核共同运行对应的实时子系统或非实时子系统；

5、非实时子系统中的升级子系统获取升级任务后，将升级任务中包含的新版本程序文件下载到非易失存储区；

6、若所述待升级系统为监管系统，监管系统将新版本程序文件从非易失存储区拷贝到待升级系统的私有内存空间后，直接运行新版本程序文件；

7、若所述待升级系统为实时子系统，监管系统控制待升级系统的对应从核核组的全部从核关闭后再重新启动，并将新版本程序文件中的系统镜像文件从非易失存储区拷贝到待升级系统的私有内存空间，基于所述系统镜像文件从核核组的从核共同运行新的实时子系统；

8、若所述待升级系统为非实时子系统，监管系统控制待升级系统的对应从核核组的全部从核关闭后再重新启动，并将新版本程序文件中的引导程序加载到待升级系统的私有内存空间，从核核组的组长从核运行引导程序将新版本程序文件中的系统镜像文件加载到待升级系统的私有内存空间，基于所述系统镜像文件从核核组的从核共同运行新的非实时子系统。

9、所述从核核组包括至少一个的从核，从核核组中的一个从核为组长从核；

10、监管系统控制各个组长从核启动，组长从核控制其所在从核核组内的其它从核启动并共同运行对应的实时子系统或非实时子系统。

11、所述监管系统控制待升级系统的对应从核核组的全部从核关闭后再重新启动的方法为：

12、升级子系统向待升级系统发送升级信号，根据升级信号所述待升级系统对应的组长从核向监管系统发送核间中断信号，并将待升级系统的共享内存空间的状态变量设置为重启，组长从核控制其自身及所在从核核组内的其他从核关闭；

13、监管系统接收到核间中断信号后读取所述状态变量，当读取的状态变量为重启且从核核组内全部从核均为关闭状态时，控制对应组长从核启动，组长从核控制其所在从核核组内的其它从核启动。

14、在系统初次启动时，监管系统控制实时子系统的从核核组启动的过程包括：监管系统将实时子系统的系统镜像文件加载到指定内存，控制组长从核启动，组长从核控制其所在从核核组内的其它从核启动，基于所述系统镜像文件所述从核核组内全部从核协同运行对应的实时子系统。

15、在系统初次启动时，监管系统控制非实时子系统的从核核组启动的过程包括：所述监管系统加载非实时子系统的引导程序，控制组长从核启动，组长从核运行引导程序以加载所述非实时子系统的系统镜像文件到其私有内存空间，组长从核控制其所在从核核组内的其它从核启动，基于所述系统镜像文件所述从核核组内全部从核协同运行对应的非实时子系统。

16、所述监管系统实时监控各个从核以及各个实时子系统和非实时子系统的运行状态。

17、第二方面，本发明提供一种多核架构继电保护系统，包括：多核处理器，所述多核处理器包括主核和若干从核核组，所述主核上运行监管系统，所述从核核组上运行实时子系统或非实时子系统，所述多核处理器被配置为执行上述方法的步骤。

18、所述监管系统、实时子系统和非实时子系统均设有私有内存空间，程序文件和私有数据存储于所述私有内存空间内，任一系统对其它系统的私有内存空间没有读写权限。

19、所述监管系统、实时子系统和非实时子系统设有共享内存空间，任一系统对其它指定系统的共享内存空间有读写权限、只读权限或只写权限。

20、第三方面，本发明提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述处理器包括多核处理器，所述多核处理器包括主核和若干从核核组，所述主核上运行监管系统，所述从核核组上运行实时子系统或非实时子系统，所述多核处理器被配置为执行上述方法的步骤。

21、第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质应用于多核处理器，所述多核处理器包括主核和若干从核核组，所述主核上运行监管系统，所述从核核组上运行实时子系统或非实时子系统，所述多核处理器被配置为执行上述方法的步骤。

22、有益效果

23、本发明适用于继电保护设备使用多核异构系统的场景，可以有效管理多个系统的启动和升级，最大程度的缩短设备重启和升级时间，保证实时任务可以及时做出保护动作；各个子系统独立升级，避免因为某个子系统的程序升级而重启其它的子系统，使得子系统的设计可以更加针对性，继电保护设备更加可靠。

1.一种多核架构继电保护系统的启动和升级方法，所述方法应用于多核处理器，所述多核处理器包括主核和若干从核核组，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的多核架构继电保护系统的启动和升级方法，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的多核架构继电保护系统的启动和升级方法，其特征在于，所述监管系统控制待升级系统的对应从核核组的全部从核关闭后再重新启动的方法为：

4.根据权利要求1所述的多核架构继电保护系统的启动和升级方法，其特征在于，在系统初次启动时，监管系统控制实时子系统的从核核组启动的过程包括：监管系统将实时子系统的系统镜像文件加载到指定内存，控制组长从核启动，组长从核控制其所在从核核组内的其它从核启动，基于所述系统镜像文件所述从核核组内全部从核协同运行对应的实时子系统。

5.根据权利要求1所述的多核架构继电保护系统的启动和升级方法，其特征在于，在系统初次启动时，监管系统控制非实时子系统的从核核组启动的过程包括：所述监管系统加载非实时子系统的引导程序，控制组长从核启动，组长从核运行引导程序以加载所述非实时子系统的系统镜像文件到其私有内存空间，组长从核控制其所在从核核组内的其它从核启动，基于所述系统镜像文件所述从核核组内全部从核协同运行对应的非实时子系统。

6.根据权利要求1所述的多核架构继电保护系统的启动和升级方法，其特征在于，所述监管系统实时监控各个从核以及各个实时子系统和非实时子系统的运行状态。

7.一种多核架构继电保护系统，其特征在于，包括：多核处理器，所述多核处理器包括主核和若干从核核组，所述主核上运行监管系统，所述从核核组上运行实时子系统或非实时子系统，所述多核处理器被配置为执行权利要求1至6任一项所述方法的步骤。

8.根据权利要求7所述的多核架构继电保护系统，其特征在于，

9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，其特征在于，所述处理器包括多核处理器，所述多核处理器包括主核和若干从核核组，所述主核上运行监管系统，所述从核核组上运行实时子系统或非实时子系统，所述多核处理器被配置为执行权利要求1至6任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质应用于多核处理器，所述多核处理器包括主核和若干从核核组，所述主核上运行监管系统，所述从核核组上运行实时子系统或非实时子系统，所述多核处理器被配置为执行权利要求1至6任一项所述方法的步骤。