[发明专利]利用至少一个外部信号实现多处理器系统的工作模式之间转换的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种装置和一种方法，所述装置和方法用于在一个多处理器系统的至少两种工作模式之间进行转换，该多处理器系统配有至少两个执行单元及一个相应的处理器系统。

背景技术

由α-粒子或宇宙射线所造成的瞬态故障，已日益成为对集成半导体电路的一种问题。通过减小结构宽度、降低电压和提高脉冲重复频率，便可增大下述可能性：由于α-粒子或宇宙辐射引起的电压峰值会使得一集成电路中的一个逻辑值失真。失真的计算结果可能是其后果。因此，在与可靠性相关的系统中，特别在汽车上，必须可靠地探测出上述那种故障。

在与安全相关的系统中、例如汽车上的ABS-调节系统(制动防抱死系统)-在这些系统中都必须可靠地探测出电子装置的误动作-在这些系统的相应控制装置上通常都须使用用于故障识别的冗余(Redundanz)。因此，例如在已知的ABS-系统中，总是要使完全的微控制器加倍，于此，全部的ABS-功能都可冗余地加以计算，并对其一致性加以检查。如果结果出现不一致，则即关断ABS-系统。

一个微控制器一方面由下列部分组成：存储模块(例如RAM<随机存取存储器>，ROM<只读存储器>，Cache<高速缓冲存储器>)，处理器(CPU<计算机中央处理装置>，Core<芯片>)，及输入/输出接口，所谓的外围设备(例如A/D<模拟/数码>转换器，CAN-接口<控制器局域网络接口>)。由于存储元件都可以有效地利用检验代码(奇偶检验或ECC)加以监督，而且外围设备往往可从专门应用上说作为一个传感器线路或执行机构信号线路的一部分加以监督，所以在一个微控制器的芯片(CPUs-中央处理装置)的唯一倍增上存在另一种冗余附加。

这种配有至少两个集成的芯片的微控制器也被称之为双重芯或多重芯结构。这两种芯冗余地且脉冲同步地执行同一个程序段，对两个执行单元的结果加以比较，然后在一致性的比较过程中识别出误差。下面将一个多芯系统的这种配置称作为比较模式。

双重芯或多重芯结构在其它应用中也可用来提高效率，即用来提高性能。两种芯执行不同的程序，从而达到提高效率的目的，因此，这种多芯系统的结构称之为效率模式或性能模式。该系统也称为对称的多处理器系统(SMP)。

可以利用转换的方法来实现该系统的扩展，这就是说，根据其用途之不同，该多处理器系统可以按比较模式或按性能模式运行。按比较模式工作时，对芯片的输出信号彼此加以比较。出现差异时，便发出一个误差信号。按性能模式工作时，所述两种芯片是作为一个对称的多处理器系统(SMP)而工作的，并执行不同的程序。

涉及的系统，首先在汽车领域是众所周知的，这些系统应对外部事件有反应，或者应根据外部事件起反应。在这些系统上，有利的是根据处理器外部的条件(例如传感器值、系统状态、汽车状态)进行转换。在汽车上今后会日益增多地采用时间控制的通信系统。结合这些通信系统，有利的做法是：根据通信系统的全球时间基础或根据其它时间事件来转换一个多处理器系统的工作模式。

在实时制上，也许对于误差处理有用的做法是：将一个多处理器系统的工作模式从一种冗余模式(比较模式)转换成非冗余模式(性能模式)，借以实现分开的误差定位和误差处理。不同的系统模式(例如在一汽车调节系统中)也可能对最佳处理模式提出不同的要求。因此，有利的做法是：同一个程序在系统模式1中可以按处理器系统的第一工作模式来运行；此时，在系统模式2中则最好按处理器系统的第二工作模式进行。依赖于外部信号向提供的工作模式进行的有针对性的转换或者对于该转换所进行的抑制在现有技术中也就是通过程序专用标记或对某一存储地址的存取是不能完成的。

发明内容

本发明的任务是，根据一外部信号来实现不同工作模式之间的转换。

本发明提供一种在一个具有至少两个执行单元的计算机系统上的转换用的方法，其中在至少两个工作模式之间进行转换，并且一种第一工作模式相应于一种比较模式，一种第二工作模式相应于一种性能模式，其特征在于，所述转换是通过至少一个外部信号来激活的，所述外部信号是在计算机系统外部产生的，所述外部信号配设一种识别信号，或者所述外部信号含有这样一种识别信号，其中只有当存在该识别信号时，才进行转换。