在多处理器系统中从至少一个数据源分配数据的方法和设备技术方案

用于在具有至少两个计算单元的系统中从至少一个数据源分配数据的单元和方法，其中包含有转换装置，通过该转换装置能够在该系统的至少两个运行模式之间进行转换，其中数据分配和／或数据源的选择取决于运行模式。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
在技术应用中，如尤其是在汽车中或者在工业物品领域(即例如机械领域)中和在自动化领域中，对于对安全性要求严格的应用，不断地采用越来越多的基于微处理器或者计算机的控制和调节系统。在此，双计算机系统或者双处理器系统(双核)目前是用于对安全性要求严格的应用的常用计算机系统，尤其是在汽车中诸如是用于防抱死系统、电子稳定程序(ESP)、如线控驱动(Drive-by-Wire)或者线控驾驶(Steer-by-Wire)以及线控刹车(Break-by-Wire)那样的线传控制(X-by-wire)系统等等的常用计算机系统，或者在其它联网系统中也是常用计算机系统。为了满足未来应用中的高的安全性要求，强大的错误识别机制和错误处理机制是必需的，尤其是以便对付例如在使计算机系统的半导体结构变小时形成的瞬时错误。在此，保护核本身、即处理器是相对困难的。如所提及的那样，对此的解决方案是应用双计算机系统或者双核系统来检测错误。因此，这种具有至少两个集成执行单元的处理器单元被称为双核架构或者多核架构。按照目前的现有技术主要出于以下两个原因来建议这种双核架构或者多核架构因此，一方面，能够通过以下方式实现效率提高、即实现性能提高，即这两个执行单元或者核被视为和被当作一个半导体模块上的两个计算单元。在该配置中，这两个执行单元或者核执行不同程序或任务。由此能实现效率提高，因此该配置被称为效率模式或者性能模式。实现双核或者多核架构的第二原因是安全性提高，其方式是这两个执行单元冗余地执行相同的程序。这两个执行单元或者CPU(即核)的结果被比较，并且在比较一致性时能识别出错误。以下将该配置称为安全模式(Safety-Mode)或者也称为错误识别模式。因此，目前一方面存在为了识别硬件错误而冗余地工作的双处理器或者多处理器系统(参见双核或者主机-检验器(Master-Checker)系统)，而另一方面存在在处理器上执行不同数据的双处理器或者多处理器系统。如果现在将这两种运行方式组合在双处理器或多处理器系统中(为简单起见现在还仅仅提及双处理器系统，但是下面的专利技术完全一样能被用于多处理器系统)，则这两个处理器在性能模式下获得不同的数据并且在错误识别模式下获得相同的数据。现在，本专利技术的任务是介绍一种单元和一种方法，该单元和该方法根据模式向至少两个处理器冗余地或不同地提供指令/数据，并且尤其是在性能模式中分配存储器访问权限。这种单元到目前为止还不是公知的。该单元能够实现双处理器系统的有效运行，使得在运行时能够转换到两种模式、即安全模式和性能模式下。在此还提及处理器，但是这在概念上同样包括核或计算单元。本专利技术的实施例和优点的说明因此，本专利技术有利地从一种用于在具有至少两个计算单元的系统中从至少一个数据源分配数据的单元出发，其中包含有转换装置(模式转换)，通过该转换装置能够在该系统的至少两种运行模式之间进行转换，其中所述单元这样被构造，使得数据分配和/或数据源取决于运行模式。同样示出具有这种单元的系统。同样地，本专利技术展示一种用于在具有至少两个计算单元的系统中从至少一个数据源分配数据的方法，其中包含有转换装置，通过该转换装置能够在该系统的至少两种运行模式之间进行转换，其中数据分配和/或数据源(尤其是指令存储器、数据存储器、高速缓存)的选择取决于运行模式。在此，第一运行模式对应于安全模式，在该安全模式中两个计算单元执行相同的程序和/或数据，并且设置有比较装置，该比较装置比较在执行相同的程序时出现的状态的一致性。本专利技术的单元或本专利技术的方法使得能够在一个双处理器系统中实现两种模式。如果两个处理器工作在错误识别模式(F模式)中，则这两个处理器获得相同的数据/指令，而如果这两个处理器工作在性能模式(P模式)中，则每个处理器都可以访问存储器。于是该单元管理对只简单存在的存储器或外围设备的访问。在F模式中，该单元接收一个处理器(在此称为主机)的数据/地址，并将该数据/地址转发给诸如存储器、总线等的组件。第二处理器(在此称为从机)希望进行相同的访问。数据分配单元在第二端口上对此进行接收，但是不向其它组件转发该请求。数据分配单元向从机传送与主机相同的数据，并将两个处理器的数据进行比较。如果这些数据不同，则数据分配单元(在此是DVE)通过错误信号表示这一点。因此只有主机工作在总线/存储器上，而从机得到相同的数据(如在双核系统中的工作方式)。在P模式中，两个处理器执行不同的程序部分。因此存储器访问也是不同的。因此，DVE接受处理器的请求，并将结果/所请求的数据发还给请求了该结果/该数据的处理器。如果现在两个处理器同时想要访问一个组件，则一个处理器被置于等待状态，直到另一个处理器操作完为止。两种模式之间的转换以及因此数据分配单元的不同工作方式通过控制信号来实现。这可以由两个处理器之一产生或由外部产生。有利地，所述转换通过控制信号、尤其是涉及至少一个计算单元的运行模式的模式信号来触发和/或表明，其中该控制信号尤其是从外部针对该机算单元来产生。此外合宜的是，所述转换通过指令、尤其是描述不允许操作(illOp)的指令来触发和/或表明，其中该指令由转换装置、尤其是模式转换单元产生。有利地，在对应于安全模式(F模式)的运行模式中相互比较两个计算单元的输入数据的一致性和/或在对应于安全模式(F模式)的运行模式中相互比较两个计算单元的输出数据的一致性。合宜地，将待分配的数据转发给至少一个其它组件、尤其是计算单元，其中该待分配的数据在转发之前被扩充错误发现码。同样可以将输入数据转发给至少一个其它组件、尤其是计算单元，其中该输入数据在转发之前被扩充错误发现码。同样地，将输出数据转发给至少一个其它组件，其中该输出数据在转发之前扩充错误发现码。针对所有这些情况，有利地在基于该错误发现码发现错误时输出错误信号。其中在一种实施形式中仅在安全模式(F模式)中才输出错误信号。原则上，可以有利地在性能模式和安全模式之间进行区分，并且在性能模式中进行两个计算单元的数据的优先级排列，并且可以根据该优先级排列顺序地接收和/或转发这些数据。按照本专利技术，可以包含有延迟组件，该延迟组件根据两个计算单元在相应运行模式中的时钟偏移将超前的数据恰好延迟该时钟偏移。有利地，从存储器中读取待分配的数据，然后分配给计算单元。在此，所述数据分配合宜地通过状态自动机来控制，其中为每个计算单元设置两个状态自动机。这些状态自动机有利地被构造为同步状态自动机和异步状态自动机。按照本专利技术，设置有一种具有这种本专利技术单元的系统，其中此外设置有在该单元外部的监视电路，该监视电路在没有实现运行模式的预期的转换时识别出错误。如果双处理器系统在F模式中以时钟偏移运行而在P模式中不是以时钟偏移运行，则DVE单元相应地延迟从机的数据，或者一直存储主机的输出数据，直到该输出数据能够与从机的输出数据相比较以识别错误为止。借助附图说明图1来进一步地阐述时钟偏移图1示出双计算机系统，其具有第一计算机100(尤其是主计算机)和第二计算机101(尤其是从计算机)。在此，整个系统以能预先给定的时钟或以能预先给定的时钟周期(clock cycle)CLK来运行。通过计算机100的时钟输入端CLK1以及通过计算机101的时钟输入端CLK2将时钟输送给该双计算机系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在具有至少两个计算单元的系统中从至少一个数据源分配数据的方法，其中包含有转换装置，通过该转换装置能够在该系统的至少两种运行模式之间进行转换，其中数据分配和／或数据源的选择取决于运行模式。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2004-10-25 10 2004 051 952.8;DE 2004-10-25 10 21.一种用于在具有至少两个计算单元的系统中从至少一个数据源分配数据的方法，其中包含有转换装置，通过该转换装置能够在该系统的至少两种运行模式之间进行转换，其中数据分配和/或数据源的选择取决于运行模式。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述转换通过控制信号、尤其是涉及至少一个计算单元的运行模式的模式信号来触发和/或表明。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，从外部针对所述机算单元产生所述控制信号。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述转换通过指令、尤其是描述不允许操作(i110p)的指令来触发和/或表明。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述指令由所述转换装置、尤其是模式转换单元产生。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在对应于安全模式(F模式)的运行模式中相互比较两个计算单元的输入数据的一致性。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在对应于安全模式(F模式)的运行模式中相互比较两个计算单元的输出数据的一致性。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将待分配的数据转发给至少一个其它组件、尤其是计算单元，其中所述待分配的数据在转发之前被扩充错误发现码。9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，将所述输入数据转发给至少一个其它组件、尤其是计算单元，其中所述输入数据在转发之前被扩充错误发现码。10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，将所述输出数据转发给至少一个其它组件，其中所述输出数据在转发之前被扩充错误发现码。11.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，在缺少一致性时输出错误信号。12.根据权利要求8至10之一所述的方法，其特征在于，在基于所述错误发现码发现错误时输出错误信号。13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，只有在安全模式(F模式)中才输出错误信号。14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在性能模式和安全模式之间进行区分，并且在性能模式中进行两个计算单元的数据的优先级排列，并且根据该优先级排列顺序地接收和/或转发这些数据。15.一种用于在具有至少两个计算单元的系统中从...

【专利技术属性】
技术研发人员：T科特克，
申请(专利权)人：罗伯特博世有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]