專利名稱：用于在具有至少兩個執(zhí)行單元的計算機系統(tǒng)中控制存儲器訪問的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明從根據(jù)獨立權(quán)利要求的前序部分的用于在微處理器的至少 兩個執(zhí)行單元的輸出數(shù)據(jù)之間進行比較的方法和設(shè)備.背景技術(shù)由oc粒子或宇宙輻射所引起的瞬時錯誤對于集成電路來說日益成為一個問題.以下概率由于減小的結(jié)構(gòu)寬度、下降的電壓和更高的時鐘頻率而增加，即由a粒子或者宇宙輻射所引起的電壓峰值在集成電 路中使邏輯值失真.結(jié)果可能是錯誤的計算結(jié)果.因此在安全性相關(guān) 的系統(tǒng)中必須可靠地對這樣的錯誤進行檢測.在必須可靠地檢測電子設(shè)備的功能失誤的安全性相關(guān)系統(tǒng)、諸如 汽車中的ABS控制系統(tǒng)中，正是在這種系統(tǒng)的相應(yīng)控制裝置中通常冗 余度被設(shè)置用于錯誤識別.因此例如在已知的ABS系統(tǒng)中完整的微控 制器分別是加倍的，其中冗余地計算所有ABS功能，并且對一致性進 行檢查。如果出現(xiàn)結(jié)果的不一致，則ABS系統(tǒng)被打開.這種具有至少兩個集成的執(zhí)行單元的處理器單元也被稱為雙核或 多核架構(gòu)。不同的執(zhí)行單元(核)冗余地并且時鐘同步地執(zhí)行相同的 程序段，這兩個執(zhí)行單元的結(jié)果被比較，并且然后在對一致性進行比 較時識別錯誤.處理器配備有緩存，以便加速對指令和數(shù)據(jù)的訪問.該緩存在一 方面數(shù)據(jù)量持續(xù)增加并且另一方面利用越來越快速地工作的處理器的 數(shù)據(jù)處理的復雜性增大的情況下是必要的.通過緩存，部分地避免對 大的(主)存儲器的緩慢的訪問，并且處理器因此不必等待數(shù)據(jù)的提 供.僅僅用于指令的緩存和僅僅用于數(shù)據(jù)的緩存是已知的，而且"統(tǒng) 一緩存"也是已知的，在這些統(tǒng)一緩存中不僅數(shù)據(jù)而且指令都被存放 在同一個緩存中.還已知具有多個緩存級(層級)的系統(tǒng)，這種多級 緩存被用于利用分等級的存儲容量和緩存的不同的尋址策略在不同的 級上進行處理器與(主)存儲器之間的速度的最佳匹配.采用緩存的第二個原因是避免在多處理器系統(tǒng)中的系統(tǒng)或存儲器總線上的訪問沖突.在該多處理器系統(tǒng)中通常為每個處理器配備一個緩存或者在多級緩存的情況下配備相應(yīng)多個緩存.在可切換的雙核系統(tǒng)中的已知的緩存裝置中，兩個核中的每一個都具有固定分配的緩存，在性能模式中該核訪問所述固定分配的援存，在比較模式中兩個核訪問它們各自的緩存.除了以下亊實，即(對于 每個執(zhí)行單元單獨地)在比較模式中將數(shù)據(jù)多次存儲在緩存中，尤其在從性能模式變換為比較模式時的時間花費是可觀的.在該變換中， 必須對緩存的狀態(tài)進行調(diào)整.首先由此保證，在比較模式中不出現(xiàn)以 下情況，即參與比較的執(zhí)行單元之一具有緩存缺失(所要求的數(shù)據(jù)沒 有被存儲在緩存中并且必須被再加栽)，而另一執(zhí)行單元具有緩存命 中(所要求的數(shù)據(jù)被存儲在緩存中并且不必再加栽). 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的任務(wù)在于，在多處理器系統(tǒng)中避免迄今已知的方法在可 切換的多處理器系統(tǒng)中使用緩存時的缺點.在此尤其表明是缺點的是， 在已知的緩存裝置中在從性能模式切換為比較模式時必須費亊地對緩 存進行同步.對于在多處理器系統(tǒng)的不同模式、諸如性能模式和比較模式之間 的切換可能性來說有利的是，不是每個執(zhí)行單元都擁有自己的緩存， 因為尤其是在切換為比較模式時必須進行費時間的緩存調(diào)整.這在所 建議的結(jié)構(gòu)中可以在很大程度上被舍棄.此外有利的是，不同緩存可以針對不同模式(比較模式或性能模 式)以其容量與模式的要求相匹配.此外可能有利的是，尤其如果總 線訪問本身并不明顯慢于緩存訪問，那么在有些模式中完全舍棄緩存.有利地描述了一種用于在具有至少兩個執(zhí)行單元的計算機系統(tǒng)中 對存儲器訪問進行控制的方法，其中針對每個執(zhí)行單元設(shè)置有中間存 儲器、尤其是緩存，并且此外還設(shè)置有切換裝置和比較裝置，其中在 性能模式和比較模式之間進行切換，其特征在于，在性能模式中每個 執(zhí)行單元都對分別分配給該執(zhí)行單元的中間存儲器進行訪問，并且在 比較模式中兩個執(zhí)行單元對一個中間存儲器進行訪問.有利地描述了一種方法，其特征在于，在比較模式中被兩個執(zhí)行 單元訪問的中間存儲器相當于執(zhí)行單元的中間存儲器.有利地描述了一種方法，其特征在于，設(shè)置有至少一個附加的中間存儲器、尤其是附加的緩存，并且在比較模式中由兩個執(zhí)行單元對 該附加的中間存儲器進行訪問.有利地描述了一種方法，其特征在于，設(shè)置有至少一個附加的中 間存儲器，并且在比較模式中被兩個執(zhí)行單元訪問的中間存儲器由該 附加的中間存儲器和執(zhí)行單元的中間存儲器組成.有利地描述了一種方法，其特征在于，在比較模式中能夠只讀地 訪問被分配給執(zhí)行單元的存儲器.有利地描述了一種方法，其特征在于，在比較模式中該比較裝置 對信息進行一致性比較，并在有偏差的情況下識別出錯誤，其中在有 錯誤的情況下阻止對該中間存儲器的訪問.有利地描述了一種方法，其特征在于，在比較模式中該比較裝置 對信息進行一致性比較，并在有偏差的情況下識別出錯誤，其中在有 錯誤的情況下使該中間存儲器中的信息變成無效的或禁止該信息.有利地描述了一種方法，其特征在于，在比較模式中該比較裝置 對信息進行一致性比較，并在有偏差的情況下識別出錯誤，其中在有 錯誤的情況下該計算機系統(tǒng)重新或再次被啟動.有利地描述了一種方法，其特征在于，在比較模式中該比較裝置 對信息進行一致性比較，并在有偏差的情況下識別出錯誤，其中在有 錯誤的情況下至少一個執(zhí)行單元重新或再次被啟動.有利地包含有一種用于在具有至少兩個執(zhí)行單元的計算機系統(tǒng)中 控制存儲器訪問的設(shè)備，其中針對每個執(zhí)行單元都設(shè)置有中間存儲器、 尤其是緩存，并且此外還設(shè)置有切換裝置和比較裝置，其中在性能模 式和比較模式之間進行切換，其特征在于，包含有裝置，這些裝置被 構(gòu)造，使得在性能模式中每個執(zhí)行單元都對分別被分配給該執(zhí)行單元 的中間存儲器進行訪問，并且在比較模式中兩個執(zhí)行單元對一個中間 存儲器進行訪問.有利地包含有一種設(shè)備，其特征在于，在比較模式中被兩個執(zhí)行 單元訪問的中間存儲器相當于執(zhí)行單元的中間存儲器.有利地包含有一種設(shè)備，其特征在于，設(shè)置有至少一個附加的中 間存儲器、尤其是附加的緩存，并且在比較模式中兩個執(zhí)行單元對該 附加的中間存儲器進行訪問。有利地包含有一種設(shè)備，其特征在于，設(shè)置有至少一個附加的中間存儲器，并且在比較模式中被兩個執(zhí)行單元訪問的中間存儲器由該 附加的中間存儲器和執(zhí)行單元的中間存儲器組成.有利地包含有一種設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備被構(gòu)造，使得在比 較模式中能夠只讀地訪問被分配給執(zhí)行單元的存儲器.有利地包含有一種設(shè)備，其特征在于，所述比較裝置被構(gòu)造，使 得該比較裝置在比較模式中對信息進行一致性比較，并在有偏差的情 況下識別出錯誤，并在有錯誤的情況下阻止對該中間存儲器的訪問.有利地包舍有一種設(shè)備，其特征在于，所述比較裝置被構(gòu)造，使 得該比較裝置在比較模式中對信息進行一致性比較，并在有偏差的情 況下識別出錯誤，并在有錯誤的情況下使該中間存儲器中的信息變成 無效的或禁止該信息.有利地包含有一種設(shè)備，其特征在于，該比較裝置被定位在至少 一個執(zhí)行單元與該中間存儲器之間.有利地包含有一種設(shè)備，其特征在于，該中間存儲器被定位在至 少一個執(zhí)行單元與該比較裝置之間.有利地包含有一種設(shè)備，其特征在于，該切換裝置和該比較裝置 被實現(xiàn)為切換和比較單元.其它的優(yōu)點和有利的擴展方案由權(quán)利要求的特征以及說明書得出，


圖1示出具有兩個執(zhí)行單元的系統(tǒng)C100,這兩個執(zhí)行單元中只有 一個執(zhí)行單元在性能模式和比較模式中通過緩存對總線Cl0進行訪問.圖2示出具有兩個執(zhí)行單元的系統(tǒng)C100c，其中兩個執(zhí)行單元都在 性能模式和比較模式中通過緩存對總線C10進行訪問，但是其中只有 一個執(zhí)行單元在比較模式中被利用.圖3示出具有兩個執(zhí)行單元的系統(tǒng)C100a，其中只有一個執(zhí)行單元 在性能模式中通過緩存對總線C10進行訪問.在比較模式中不使用緩 存.圖4示出具有兩個執(zhí)行單元的系統(tǒng)C200,其中兩個執(zhí)行單元都在 性能模式和比較模式中通過緩存對總線C10進行訪問.在比較模式中 通過分離的總線連接單元來進行對總線的訪問.圖5示出具有兩個執(zhí)行單元的系統(tǒng)C200a,其中兩個執(zhí)行單元都在性能模式和比較模式中通過緩存對總線cio進行訪問.在比較模式中通過分離的緩存和分離的總線連接單元來進行對總線的訪問，圖6示出具有兩個執(zhí)行單元的系統(tǒng)C300,其中兩個執(zhí)行單元都在 性能模式和比較模式中通過緩存對總線CIO進行訪問，但是其中只有 一個執(zhí)行單元在比較模式中被利用.根據(jù)該系統(tǒng)C300的當前模式，在比較模式中所利用的緩存針對其任務(wù)而利用內(nèi)部的不同的存儲器.圖7示出具有兩個執(zhí)行單元的系統(tǒng)C400,其中兩個執(zhí)行單元都在 性能模式和比較模式中通過緩存對總線CIO進行訪問，但是其中只有 一個執(zhí)行單元在比較模式中被利用.根據(jù)該系統(tǒng)C400的當前模式，在比較模式中所利用的緩存針對其任務(wù)而利用內(nèi)部的不同的存儲器.這 兩個存儲器彼此的容量比通過分離的單元來控制.圖8示出具有兩個執(zhí)行單元的系統(tǒng)C500,這兩個執(zhí)行單元通過緩 存單元對總線CIO進行訪問.按照該系統(tǒng)C500的模式，不同地搮作執(zhí) 行單元的存儲器訪問.具體實施方式
在下文中，執(zhí)行單元不僅可以表示處理器/核/CPU，而且可以表示 FPU (Floating Point Unit (浮點單元))、DSP (數(shù)字信號處理器)、 協(xié)處理器或ALU (Arithmetic Logical Unit (算術(shù)邏輯單元)).因此，在一些多處理器系統(tǒng)中，緩存僅僅被用于避免在系統(tǒng)總線 和/或存儲器總線上的沖突。如果僅僅存在一個執(zhí)行單元，那么在這種 情況下緩存不是必要的，因為存儲器足夠快速以服務(wù)于一個執(zhí)行單元的讀請求。圖1示出具有兩個執(zhí)行單元C110a和CllOb的多處理器系統(tǒng)C100 的第一實施方案，這兩個執(zhí)行單元可以通過總線CIO來訪問存儲器. 單元C130按照該系統(tǒng)C100的模式來調(diào)節(jié)如何對該總線CIO進行訪問 在性能模式中，開關(guān)C131被閉合，并且開關(guān)C132被打開。因此執(zhí)行 單元CllOb通過緩存C120和總線連接單元C150來訪問總線CIO。執(zhí)行 單元C110a通過連接單元C140直接與該總線CIO相連接。如果緩存 C120被正確地確定大小，那么執(zhí)行單元CllOb的存儲器訪問主要由 C120來操作，使得僅僅在極少情況下才有必要訪問該總線CIO。執(zhí)行 單元C110a的存儲器訪問總是導致對該總線CIO的訪問。只有當存儲 器訪問不能通過緩存C120來操作時，才通過單元C150來訪問該總線。如果在相同時間執(zhí)行單元C110a通過C140進行對該總線CIO的訪問， 那么出現(xiàn)總線沖突，該總線沖突必須通過總線協(xié)議來解決.因為緩存 C120對于軟件來說是不可見的，所以有利的是單元C120在總線CIO 上偵聽("Bus-Snooping"(總線偵聽))執(zhí)行單元C110a是否通過 C140來改變存儲器中的也位于緩存C120中的數(shù)據(jù).如果情況如此，那 么C120中的相應(yīng)數(shù)據(jù)必須用新的數(shù)據(jù)來代替或被標記為無效的.在比較模式中，開關(guān)C132被閉合，并且開關(guān)C131被打開。兩個 執(zhí)行單元共同通過緩存C120來訪問總線C10.比較單元C160將兩個執(zhí) 行單元的輸出信號進行比較，并在有差別的情況下生成錯誤信號.可 選地，該比較單元C160可以與總線連接單元C150相連接(在此未示 出)，并且如果兩個核的輸出信號不同，那么阻止寫訪問.在性能模 式中單元C160被去激活，該比較單元的去激活可以以不同的方式來實 現(xiàn)單元C160不執(zhí)行比較，不向該單元C160施加用于比較的信號， 或者盡管進行比較，但結(jié)果被忽略.在圖2中利用系統(tǒng)C100c示出了本發(fā)明的一種實施形式.在該實 施形式中，在圖1中所公開的元件以相同的方式公知.執(zhí)行單元C100a 在性能模式中利用閉合的開關(guān)C131當然同樣通過緩存C140a和總線連 接單元C140來對總線C10進行訪問.在比較模式中緩存C120通過隨 后閉合的開關(guān)C132被兩個執(zhí)行單元C110a和C110b使用，而C140a僅 僅在性能模式中被C110a使用.這兩個緩存C120和C140a可以擁有不 同的容量，并且與此相應(yīng)地針對在不同模式中所匹配的任務(wù)而被優(yōu)化，在圖3中示出了本發(fā)明的另一實施形式.C100a在此表示多處理器 系統(tǒng).在此，在性能模式中，開關(guān)C133打開，并且開關(guān)C134閉合， 并且執(zhí)行單元C110b通過緩存C120和總線連接單元C150來訪問總線 C10.另一執(zhí)行單元C110a直接通過單元C140來訪問該總線C10,而在 比較模式中，開關(guān)C133閉合，并且C134打開，并且兩個執(zhí)行單元直 接通過C140來訪問該總線C10，并且該緩存C120不被使用.比較單元 C160將兩個執(zhí)行單元的輸出信號進行比較，并在有差別的情況下生成 錯誤信號.可選地，在此該比較單元Cl6O也可以與總線連接單元Cl40 相連接(在此未示出)，并且如果這兩個執(zhí)行單元的輸出信號不同， 那么阻止寫訪問.在性能模式中單元C160被去激活。所述去激活可以 以不同的已經(jīng)描述的方式來實現(xiàn).在該多處理器系統(tǒng)的另一實施方案中，援存同樣僅僅被用于避免在存儲器總線上的訪問沖突.困4示出具有兩個執(zhí)行單元C210a和 C210b的多處理器系統(tǒng)C200,其中這兩個執(zhí)行單元可以以不同的方式 通過總線CIO來訪問存儲器.按照該系統(tǒng)C200的模式，單元C230調(diào) 節(jié)如何對該總線CIO進行訪問.在性能模式中，開關(guān)C231和C234閉 合，并且開關(guān)C232和C233打開，因此執(zhí)行單元C210a通過緩存C240a 利用總線連接單元C250a來訪問總線CIO，并且執(zhí)行單元C210b通過緩 存C240b利用總線連接單元C250b來訪問總線C10.只有當不能從執(zhí)行 單元的相應(yīng)的緩存來搮作存儲器訪問時，才必須進行對總線C10的訪 問.如果在相同時間由其它的執(zhí)行單元進行對該總線C10的訪問，那 么出現(xiàn)總線沖突，該總線沖突必須通過總線協(xié)議來解決.因為緩存 C240a和C240b對于軟件來說是不可見的，所以有利的是，由執(zhí)行單元 C210a、 C210b寫入到相應(yīng)的緩存C240a、 C240b中的數(shù)據(jù)同樣立即通過 相應(yīng)的總線連接單元C250a、 C150b被寫到總線C10上從而被寫入到存 儲器中("直寫"策略).另外有利的是，單元C240a和C240b (通過C250a或C250b )在總 線C10上偵聽("Bus-Snooping"(總線偵聽))執(zhí)行單元C210a是 否通過C250a或者C210b是否通過C250b來改變存儲器中的、也分別 位于另外的緩存中的數(shù)據(jù)。如果情況如此，那么該相應(yīng)的數(shù)據(jù)在有關(guān) 的緩存中必須用于新的數(shù)據(jù)來代替或者被標記為無效的.在比較模式中，開關(guān)C232和C233閉合，并且開關(guān)C231和C234 打開.兩個執(zhí)行單元共同通過C260來訪問總線C10.緩存(C240a、 C240b)不被使用.比較單元C220將兩個執(zhí)行單元的輸出信號進行比 較，并在有差別的情況下生成錯誤信號。可選地，該比較單元C"0可 以與總線連接單元C260相連接(在此未示出)，并且如果這兩個執(zhí)行 單元的輸出信號不同，那么阻止寫訪問.在性能模式中單元C220被去 激活.所述去激活可以以不同的已經(jīng)描述的方式來實現(xiàn)。圖5示出多處理器系統(tǒng)的另一實施形式C200a，在該實施形式中相 對于圖4中所示的實施形式C200針對比較模式插入了附加的緩存270. 由圖4已知的部件以與在圖4中所述的方式相同的方式工作.在該系 統(tǒng)中也是有利的是，將"直寫"策略用于所有緩存，并且所有緩存的 內(nèi)容通過"總線偵聽"被保持一致.在此前面根椐困4和5所描述的變型方案可以被擴展到多于兩個 的執(zhí)行單元.在該情況下針對每個執(zhí)行單元都存在在性能模式中被使 用的緩存單元和總線連接單元.在比較模式中，所有執(zhí)行單元都通過 總線連接單元C260 (可選地利用緩存C270)來訪問總線CIO.在圖6中示出了本發(fā)明的另一實施形式.在此處理器單元C300也 由至少兩個執(zhí)行單元C310a和C310b組成，這些執(zhí)行單元分別通過緩 存C340a、 340b和總線連接單元C350a、 C350b通過總線C10來訪問存 儲器.在性能模式中，單元C330中的開關(guān)C332打開并且開關(guān)C331閉 合.執(zhí)行單元C310a在該配置中通過緩存C340a和總線連接單元C350a 來訪問總線CIO，并且執(zhí)行單元C310b通過緩存C340b和總線連接單元 C350b來訪問總線C10.在比較模式中，在切換單元C330中開關(guān)C332閉合并且開關(guān)C331 打開.現(xiàn)在這兩個執(zhí)行單元通過緩存C340a和總線連接單元C350a來 訪問總線C10.單元C340a本身又由兩個被用于進行緩存的分離的緩存 存儲器或緩存區(qū)域C341、 C342組成.在性能模式中僅僅使用存儲器/ 區(qū)域C341，而在比較模式中除了存儲器/區(qū)域C341之外還使用存儲器/ 區(qū)域C342來進行緩存，在比較模式中比較單元C320將兩個執(zhí)行單元 的輸出信號進行比較，并在有差別的情況下生成錯誤信號.可選地， 在此該比較單元C320也可以與總線連接單元C350a相連接(在此未示 出)，并且如果在比較模式中兩個核的輸出信號不同，那么阻止寫訪 問.在性能模式中比較單元C320如同已經(jīng)針對圖1中所示的比較單元 C160所描述的那樣被去激活.在另一實施形式中，單元C340a可以被構(gòu)建，使得在比較模式中 存儲器C341和C342雖然同樣被一同使用，但是在比較模式中僅僅存 儲器C342中的內(nèi)容可以被置換(verdrangen )并用其它的內(nèi)容來代替，圖6的擴展方案的所有實施形式都可以被擴展到多于兩個的執(zhí)行 單元，在該情況下針對每個執(zhí)行單元都存在在性能模式中被利用的緩 存單元和總線連接單元，在比較模式中所有執(zhí)行單元都通過緩存C340a 和總線連接單元C350a來訪問總線C10.在圖7中示出了本發(fā)明的另一種可能的實施形式。在此，處理器 單元C400也由至少兩個執(zhí)行單元C410a和C410b組成，這些執(zhí)行單元 分別通過緩存(C440a、 440b)和總線連接單元(C450a、 C450b)來訪問總線C10從而訪問(主)存儲器.在性能模式中，單元C430中的開關(guān)C432打開并且開關(guān)C431閉合， 在該配置中，執(zhí)行單元C410a通過緩存C440a和總線連接單元CM50a 來訪問總線C10,并且執(zhí)行單元C410b通過緩存C440b和總線連接單元 C450b來訪問總線CIO.在比較模式中，在切換單元C430中開關(guān)C432閉合并且開關(guān)C431 打開.現(xiàn)在這兩個執(zhí)行單元通過緩存C440a和總線連接單元C450a來 訪問總線C10.單元C440a本身又由兩個被用于進行緩存的分離的緩存 存儲器或區(qū)域C441、 C442組成.在性能模式中僅僅使用存儲器/區(qū)域 C441,而在比較模式中存儲器/區(qū)域C442被用于進行緩存.兩個存儲 器/區(qū)域的容量的總和C441+C442是恒定的，但是C441和C442之間的 容量比由單元C443來控制.通過該單元C443能夠在運行中改變該容 量比.在比較模式中，比較單元C420將兩個執(zhí)行單元的輸出信號進行比 較，并在有差別的情況下生成錯誤信號.可選地，在此該比較單元C420 也可以與總線連接單元C450a相連接(在此未示出)，并且如果兩個 核的輸出信號在比較模式中不同，那么阻止寫訪問.在性能模式中， 如同已經(jīng)針對圖1中的比較單元C160所描述的那樣，單元C"0被去 激活.現(xiàn)在，單元C440a可以在保持單元C443的功能的情況下如下來實:1. 在比較模式中，該緩存的兩個存儲器C441和C442都被使用.2. 在比較模式中，該緩存的兩個存儲器C441和C442都被使用， 其中但是僅僅存儲器C442的內(nèi)容可以在比較模式中被置換并且用其它 的內(nèi)容來代替.圖7的擴展方案的所有實施形式都可以被擴展到多于兩個的執(zhí)行 單元.在該情況下針對每個執(zhí)行單元都存在在性能模式中被利用的緩 存單元和總線連接單元.在比較模式中，所有執(zhí)行單元都通過緩存 C440a和總線連接單元C450a來訪問總線C10,在圖8中示出了另一種可能的實施形式.在處理器系統(tǒng)C500中存 在至少兩個執(zhí)行單元C510a和C510b.兩個執(zhí)行單元都與緩存單元C530 相連接。該單元C530針對每個執(zhí)行單元擁有總線連接單元C5"a、C550b，通過該總線連接單元可以訪問總線CIO從而訪問存儲器.該緩 存單元C530針對每個所連接的執(zhí)行單元擁有兩個緩存存儲器(在此 C531和C533用于C510a，且C534和C536用于C510b).這些存儲器 對的容量的總和是恒定的，但是容量比可以分別通過一個單元(C532 用于C531、 C533,以及C535用于C534、 C536 )在運行中被改變，在性能模式中，執(zhí)行單元的存儲器訪問總是由被分配給該執(zhí)行單 元的存儲器對進行"緩存(gecached)".在此，僅僅使用兩個緩存 存儲器中的一個(在此C531用于C510a，以及C534用于C510b).如 果執(zhí)行單元的存儲器訪問不能夠由緩存存儲器來搮作，那么對C10的 必要的總線訪問總是通過被分配給執(zhí)行單元的總線連接單元來進行 (在此C550a用于C510a，并且C550b用于C510b ).在性能模式中由 執(zhí)行單元同時進行的訪問也可以同時通過單元C530來搮作，因為如果 不這樣，那么就會由于對CIO的同時訪問而出現(xiàn)總線沖突.在比較模式中，執(zhí)行單元的存儲器訪問通過在性能模式中未被使 用的緩存存儲器(在此為C533和C536 )來搮作.哪個總線連接單元被 用于總線訪問是任意的.比較單元C520在比較模式中將所有執(zhí)行單元 的輸出信號進行比較，并在有差別的情況下生成錯誤信號.可選地， 在此該比較單元C520也可以與總線連接單元C550a、 C550b相連接(在 此未示出)，并且如果這兩個核的輸出信號在比較模式中不同，那么 阻止寫訪問.在性能模式中該單元C520被去激活.所述去激活可以相 應(yīng)地如同在圖1中的比較單元C160的情況下那樣來進行.在另一實施形式中，單元C530可以被構(gòu)建，使得在比較模式中使 用全部的緩存存儲器(在此為C531、 C533、 C534、 C536 )，但是僅僅 是在性能模式中未被使用的緩存存儲器的內(nèi)容被丟棄并且被代替.對于這里被示例性示出的所有實施都適用的是，切換和比較單元 總是位于執(zhí)行單元及其所屬的緩存之間.如果在比較模式中使用一個 緩存，那么該緩存必須利用ECC或奇偶校驗來保護，因此在此也識別 錯誤。另外有利的是，為該緩存使用"直寫"策略，并且該緩存的內(nèi) 容通過"總線偵聽"來保持一致.
權(quán)利要求
1.用于在具有至少兩個執(zhí)行單元的計算機系統(tǒng)中控制存儲器訪問的方法，其中針對每個執(zhí)行單元設(shè)置有中間存儲器、尤其是緩存，并且此外還設(shè)置有切換裝置和比較裝置，其中在性能模式和比較模式之間進行切換，其特征在于，在性能模式中每個執(zhí)行單元都對分別被分配給該執(zhí)行單元的中間存儲器進行訪問，并且在比較模式中兩個執(zhí)行單元對一個中間存儲器進行訪問。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在比較模式中被兩 個執(zhí)行單元訪問的中間存儲器相當于執(zhí)行單元的中間存儲器.
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，設(shè)置有至少一個附 加的中間存儲器、尤其是附加的緩存，并且在比較模式中兩個執(zhí)行單 元對該附加的中間存儲器進行訪問.
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，設(shè)置有至少一個附 加的中間存儲器，并且在比較模式中被兩個執(zhí)行單元訪問的中間存儲 器由該附加的中間存儲器和執(zhí)行單元的中間存儲器組成.
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在比較模式中能夠 只讀地訪問被分配給執(zhí)行單元的存儲器.
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，在比較模式中所述 比較裝置對信息進行一致性比較，并在有偏差的情況下識別出錯誤， 其中在有錯誤的情況下阻止對所述中間存儲器的訪問，
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在比較模式中所述 比較裝置對信息進行一致性比較，并在有偏差的情況下識別出錯誤， 其中在有錯誤的情況下使所述中間存儲器中的信息變成無效的或禁止 該信息，
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，在比較模式中所述 比較裝置對信息進行一致性比較，并在有偏差的情況下識別出錯誤， 其中在有錯誤的情況下所述計算機系統(tǒng)重新或再次被啟動，
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，在比較模式中所述 比較裝置對信息進行一致性比較，并在有偏差的情況下識別出錯誤， 其中在有錯誤的情況下至少一個執(zhí)行單元重新或再次被啟動，
10. 用于在具有至少兩個執(zhí)行單元的計算機系統(tǒng)中控制存儲器訪 問的設(shè)備，其中針對每個執(zhí)行單元都設(shè)置有中間存儲器、尤其是緩存，并且此外還設(shè)置有切換裝置和比較裝置，其中在性能模式和比較模式 之間進行切換，其特征在于，包含有裝置，這些裝置被構(gòu)造，使得在 性能模式中每個執(zhí)行單元都對分別被分配給該執(zhí)行單元的中間存儲器 進行訪問，并且在比較模式中兩個執(zhí)行單元對一個中間存儲器進行訪 問.
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的裝置，其特征在于，在比較模式中被兩個執(zhí)行單元訪問的中間存儲器相當于執(zhí)行單元的中間存儲器.
12. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的裝置，其特征在于，設(shè)置有至少一個 附加的中間存儲器、尤其是附加的緩存，并且在比較模式中兩個執(zhí)行 單元對該附加的中間存儲器進行訪問.
13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，設(shè)置有至少一個 附加的中間存儲器，并且在比較模式中被兩個執(zhí)行單元訪問的中間存 儲器由該附加的中間存儲器和執(zhí)行單元的中間存儲器組成.
14. 根據(jù)權(quán)利要求U所述的裝置，其特征在于，所述設(shè)備被構(gòu)造， 使得在比較模式中能夠只讀地訪問被分配給執(zhí)行單元的存儲器.
15. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，所述比較裝置被 構(gòu)造，使得所述比較裝置在比較模式中對信息進行一致性比較，并在 有偏差的情況下識別出錯誤，并且在有錯誤的情況下阻止對所述中間 存儲器的訪問.
16. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的設(shè)備，其特征在于，所迷比較裝置被 構(gòu)造，使得所述比較裝置在比較模式中對信息進行一致性比較，并在 有偏差的情況下識別出錯誤，并且在有錯誤的情況下使所述中間存儲 器中的信息變成無效的或禁止該信息.
17. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的設(shè)備，其特征在于，所述比較裝置被 定位在至少一個執(zhí)行單元和所述中間存儲器之間.
18. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的設(shè)備，其特征在于，所述中間存儲器 被定位在至少一個執(zhí)行單元和所述比較裝置之間。
19. 根據(jù)權(quán)利要求10和17或10和18所述的設(shè)備，其特征在于， 所述切換裝置和所述比較裝置被實現(xiàn)為切換和比較單元.
全文摘要
用于在具有至少兩個執(zhí)行單元的計算機系統(tǒng)中控制存儲器訪問的方法和設(shè)備，其中針對每個執(zhí)行單元都設(shè)置有中間存儲器、尤其是緩存，并且此外還設(shè)置有切換裝置和比較裝置，其中在性能模式和比較模式之間進行切換，其特征在于，在性能模式中每個執(zhí)行單元都對分別被分配給該執(zhí)行單元的中間存儲器進行訪問，并且在比較模式中兩個執(zhí)行單元對一個中間存儲器進行訪問。
文檔編號G06F12/08GK101238446SQ200680029209
公開日2008年8月6日 申請日期2006年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月8日
發(fā)明者B·米勒, E·博爾, R·格默利克, R·韋伯爾, Y·科拉尼 申請人:羅伯特·博世有限公司