[發(fā)明專利]用于運行計算單元的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080056820.2
• 申請日: 2010-12-02
• 公開（公告）號: CN102640119A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: B.米勒;M.費爾希;Y.科拉尼;H.班斯基
• 申請（專利權(quán)）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G06F11/16
• 分類號: G06F11/16
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李少丹;李家麟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于運行計算單元的方法、計算單元、計算機程序和計算機程序產(chǎn)品。

背景技術(shù)

已知不同的方法用于提高電子控制系統(tǒng)或例如可以應(yīng)用在車輛中的電子控制設(shè)備的安全性。除了協(xié)調(diào)或投票方法（其中計算的結(jié)果由多數(shù)決定構(gòu)成）之外，還存在所謂的比較方法，其中將兩個計算單元的結(jié)果相互比較并且在不同的情況下切斷控制設(shè)備。在后一種情況下應(yīng)認為的是，控制設(shè)備通過切斷在每種情況下采取安全的狀態(tài)。在迄今的比較方法中，附加地使用硬件。計算單元以所定義的恒定的時鐘偏移或者時鐘相同地工作，所述計算單元的結(jié)果應(yīng)該被比較。附加的比較邏輯比較所有數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)經(jīng)由作為總線構(gòu)造的網(wǎng)絡(luò)離開計算單元，在此考慮可能的時鐘偏移。

發(fā)明內(nèi)容

以此為背景介紹一種具有獨立權(quán)利要求的特征的方法和計算單元以及具有并列權(quán)利要求的特征的計算機程序和計算機程序產(chǎn)品。本發(fā)明的其他擴展方案從從屬權(quán)利要求和說明書中得出。

此外利用本發(fā)明提供與至少兩個MISR（多輸入移位寄存器）或MIS寄存器或多輸入簽名寄存器和因此具有多個輸入的至少兩個簽名寄存器的異步比較。

在本發(fā)明的范圍中規(guī)定，在計算單元的至少兩個計算內(nèi)核或處理器中的至少兩個（通常兩個計算內(nèi)核）上分別開始作業(yè)或任務(wù)或者過程，其中兩個任務(wù)在一種實施形式中計算相同的算法并且在使用所分配的MISR的情況下存儲中間結(jié)果。接著，對分配給至少兩個作業(yè)的至少兩個MISR的內(nèi)容進行比較。至少兩個計算內(nèi)核中的至少兩個一般不時鐘準確地被同步，其中所述至少兩個計算內(nèi)核也可以稱為內(nèi)核（Core）并且在所述至少兩個計算內(nèi)核上計算作業(yè)。

計算單元包括多個組件，也即至少兩個計算內(nèi)核，其被構(gòu)造用于典型地冗余地執(zhí)行任務(wù)或作業(yè)。作業(yè)通常是軟件作業(yè)。作為計算單元的其他組件，設(shè)置簽名寄存器，其中至少兩個計算內(nèi)核中的至少兩個被分配給這種簽名寄存器。此外，計算單元可以具有硬件模塊，例如目標硬件或存儲單元。組件的功能此外通過執(zhí)行任務(wù)或作業(yè)來實施。在本發(fā)明的范圍中，任務(wù)例如包括應(yīng)用作業(yè)、比較作業(yè)和寫作業(yè)。

在具有所定義的恒定的時鐘偏移的專用比較邏輯情況下規(guī)定，至少兩個計算內(nèi)核中的至少兩個一般執(zhí)行相同的程序代碼。典型地不進行不同程序的暫時并行處理。這樣的系統(tǒng)的性能相應(yīng)于單處理器系統(tǒng)的性能。如果存在以下可能性：例如在DCSL系統(tǒng)中，暫時切斷比較器或比較器裝置，所述DCSL系統(tǒng)具有在運行模式和比較模式之間的轉(zhuǎn)換裝置，則必須耗費地對計算內(nèi)核或處理器進行同步，如果應(yīng)該將所述計算內(nèi)核或處理器切換到比較模式的話。

這里所述的發(fā)明能夠在設(shè)計上實現(xiàn)冗余計算的參量的比較，而計算內(nèi)核不必時鐘相同地或以恒定的時鐘偏移地工作。不使用專用比較邏輯，其連接到計算內(nèi)核上。代替地，為此目的使用在至少兩個計算內(nèi)核中的至少兩個中所包含的比較運算符。該方法不檢驗所有結(jié)果（通常中間結(jié)果）的正確性，而是僅檢驗特別有關(guān)的結(jié)果。為了最小化待比較參量的數(shù)量，使用兩個MISR（多輸入移位寄存器）。

本發(fā)明計算單元被構(gòu)造用于執(zhí)行所介紹的方法的所有步驟。在此，也可以由計算單元的各個組件執(zhí)行該方法的各個步驟。此外，計算單元的功能或計算單元的各個組件的功能可以被實施為該方法的步驟。此外，可能的是，該方法的步驟被實現(xiàn)為計算單元的至少一個組件或整個計算單元的功能。

本發(fā)明此外涉及具有程序代碼裝置的計算機程序，以便當在計算機上、尤其是在本發(fā)明計算單元中執(zhí)行計算機程序時執(zhí)行所述方法的所有步驟。

具有存儲在計算機可讀的數(shù)據(jù)載體上的程序代碼裝置的本發(fā)明計算機程序產(chǎn)品被構(gòu)造用于當在計算機上、尤其是在本發(fā)明計算單元中執(zhí)行計算機程序時執(zhí)行所述方法的所有步驟。

本發(fā)明的其他優(yōu)點和擴展方案由說明書和附圖得出。

不言而喻，前述的和下面仍要闡述的特征可以不僅以分別所說明的組合的方式、而且以其他組合的方式或者單獨地被使用，而不偏離本發(fā)明的范圍。

附圖說明

圖1以示意圖示出用于執(zhí)行本發(fā)明方法的第一實施形式的本發(fā)明計算單元的第一實施形式。

圖2以示意圖示出用于執(zhí)行本發(fā)明方法的第二實施形式的本發(fā)明計算單元的第二實施形式。

圖3以示意圖示出用于執(zhí)行本發(fā)明方法的第三實施形式的本發(fā)明計算單元的第三實施形式。

具體實施方式

本發(fā)明根據(jù)實施例在附圖中示意性地示出并且下面參照附圖詳盡地予以描述。

所述圖相關(guān)聯(lián)地和全面地被描述，相同的附圖標記表示相同的組件。