计算机系统技术方案

技术编号:7173058 阅读:264 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种计算机系统,具有至少2个CPUA(2)、CPUB(6)、进行对CPUA(2)、CPUB(6)的中断的可编程的中断控制器(11)和比较CPUA(2)、CPUB(6)的输出的比较器(14),其中,该计算机系统能够切换性能模式和安全模式来进行工作,上述性能模式是CPU分别执行不同的处理而提高性能的模式,上述安全模式是通过CPU执行相同处理并用比较器对照结果来检测故障的模式,能够按中断主要原因来设定1个或多个要中断的CPU,能够按中断主要原因来设定是以性能模式执行还是以安全模式执行的模式。在能切换性能模式和安全模式的双核微机中,在从性能模式向安全模式切换时能缩短CPU的待机时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有多个CPU的微控制器等计算机系统,例如涉及有效适用于汽车的控制系统等的技术。
技术介绍
微控制器(以下也简称“微机”)是被组装到家电产品、AV设备、移动电话、汽车和工业机械等设备中,按照存储在存储器中的程序进行处理,从而对各个设备进行控制的半导体集成电路。在汽车中,由于控制装置的故障可能会导致事故,所以对包含微机的部件要求其具有高可靠性,并且将其设计成在发生故障时检测故障并启动安全功能,以使汽车不陷入危险状态。微机不仅对传感器、传动装置进行诊断来检测这些部件的故障,也需要检测微机自身的故障。微机的故障检测有各种方法,常用的是通过将CPU 二重化来使其进行同一处理, 并始终比较总线值的方法。在非专利文献1中公开了主CPU和比较用CPU同时执行同一处理、用比较电路比较各自的结果的方法。非专利文献2中提出了能够使2个CPU切换执行并行工作和二重化(冗长)比较工作的方式。当CPU取得Switch命令这一特殊命令时,其CPU停止工作,成为用于模式切换的待机状态。当2个CPU取得switch命令成为用于模式切换的待机状态时,CPU以新模式开始工作。在性能模式(并行工作)下性能得以提高,在安全模式(二重化比较工作) 下用比较器对照CPU的输出,从而能够检测CPU的故障,安全性得以提高。非专利文献1 :"IEEE MICRO December 1984,,杂志、"Fault Tolerance Achieved in VLSI,,__专禾Ij文献2 :论文集"International Conference on Dependabl e Systems and Networks 2006,,、45_54 页、论文"A ReconfigurableGeneric Dual-Core Architecture,,
技术实现思路
但是,上述的非专利文献1中,2个CPU总是进行二重化比较工作,安全性提高,但性能只是1个CPU的性能。上述的非专利文献2中,由于是根据处理所必须的安全性的程度来切换并行工作和二重化比较工作,能够确保必要的安全性并提高性能。但是,由于2个CPU使用switch 命令这一命令进行模式切换,因此先取得switch命令的CPU,在另一 CPU取得switch命令之前的期间,成为待机状态。在安全模式下,2个CPU同时取得switch命令,但在性能模式下,在不同的时刻取得命令。通常利用中断开始模式切换。通常,在微机中可以设定中断处理的优先级,选择中断请求中优先级最高的中断,在其高于CPU的中断屏蔽级时,CPU接受该中断。在性能模式下,有时2个CPU的中断屏蔽级不同,一个CPU接受进行模式切换的中断请求,另一个CPU不接受该中断请求。在该情况下,先接受中断的CPU执行switch命令的模式切换,成为待机状态,后接受中断的CPU在取得switch命令之前成为待机状态,虽然是性能模式,但是单个CPU进行工作,CPU的处理效率降低。因此,本专利技术的代表性目的在于提供一种在从性能模式切换到安全模式时,缩短 CPU的待机时间,提高性能模式的CPU处理效率的计算机系统。本专利技术的上述及其他目的和新特征,将通过本说明书的记载和附图而得以明确。简要说明本申请公开的专利技术中的代表性技术方案如下。即,代表性技术方案的概要是一种计算机系统,具有至少2个CPU和进行对CPU 的中断的可编程的中断控制器,能够按中断主要原因设定1个或多个要中断的CPU,在设定多个要中断的CPU时,有如下两种接受方法从处于能接受中断的状态的CPU开始依次接受中断的方法,在所有要中断的CPU成为能够接受状态之后一起接受中断的方法。由此,在用至少2个的多个CPU进行同一中断处理时,出于交换结果并用软件对照来检测故障的目的, 由于在作为对象的所有CPU成为能够接受中断状态之后才接受中断,因此能够缩短先成为能够接受中断的状态的CPU的待机时间。代表性另一技术方案的概要是一种计算机系统,具有至少2个CPU、进行对CPU 的中断的可编程的中断控制器和比较CPU的输出的比较器,该计算机系统能够切换性能模式和安全模式来进行工作,上述性能模式是CPU分别执行不同的处理而提高性能的模式, 上述安全模式是通过CPU执行相同处理并用比较器对照结果来检测故障的模式,能够按中断主要原因设定1个或多个要中断的CPU,能够按上述中断主要原因设定以上述性能模式执行还是以上述安全模式执行的模式。由此,例如,在当前正在执行的模式为性能模式时, 当所选择的中断主要原因的模式为安全模式时,能够抑制向CPU输出其中断请求,在所有中断CPU成为能够接受中断的状态之后,使CPU的处理中断,将工作模式从性能模式切换到安全模式,向CPU输出中断请求,因此,在从性能模式向安全模式切换时,能够缩短CPU的待机时间。简要说明本申请公开的专利技术中的代表性技术方案所得到的效果如下。S卩,由代表性技术方案得到的效果是在用至少2个的多个CPU进行同一中断处理时,作为对象的所有CPU成为可接受中断的状态而接受中断,从而能够缩短先成为可接受状态的CPU的待机时间。由代表性技术方案得到的另一效果是在从性能模式切换到安全模式时,能够缩短CPU的待机时间。附图说明图1是表示应用了本专利技术的计算机系统的第一实施方式中,具有2个CPU的双核微机一例的图。图2是表示在第一实施方式中的中断请求优先级设定寄存器一例的图。图3是表示第一实施方式中的中断CPU设定寄存器一例的图。图4是表示第一实施方式中的中断模式设定寄存器一例的图。图5是表示第一实施方式中的图1的中断控制器的内部构成及CPUA和CPUB的连接一例的图。图6是详细表示第一实施方式中的图5的中断控制器的综合控制的工作一例的图。图7是表示第一实施方式中的单独模式中断一例的时序图。图8是表示第一实施方式中的同时模式中断一例的时序图。图9是表示应用了本专利技术的计算机系统的第二实施方式中,具有2个CPU,可动态切换进行并行处理的性能模式和进行二重化对照处理的安全模式的双核微机一例的图。图10是表示第二实施方式中的图9的中断控制器的内部构成及CPUA和CPUB的连接一例的图。图11是详细表示第二实施方式中的图10的中断控制器的综合控制的工作一例的图。图12是表示第二实施方式中在性能模式下工作中出现安全模式的中断时一例的时序图。图13是表示第二实施方式中的CPU的状态寄存器(中断关系)一例的图。图14是表示第一实施方式中、微机附带的使用说明书中关于中断接受方法的记载一例的图。图15是表示第一实施方式中、微机附带的使用说明书中关于中断接受方法的记载一例的图。图16是表示第一实施方式中、微机附带的使用说明书中关于中断接受方法的记载一例的图。图17是表示第一实施方式中、微机附带的使用说明书中关于中断接受方法的记载一例的图。图18是表示第一实施方式中、微机附带的使用说明书中关于中断接受方法的记载一例的图。图19是表示第一实施方式中、微机附带的使用说明书中关于中断接受方法的记载一例的图。图20是表示第二实施方式中、微机附带的使用说明书中关于中断接受方法的记载一例的图。图21是表示第二实施方式中、微机附带的使用说明书中关于中断接受方法的记载一例的图。图22是表示第二实施方式中、微机附带的使用本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种计算机系统,具有至少2个CPU和进行对上述CPU的中断的可编程的中断控制器,其特征在于,上述中断控制器具有能够按中断主要原因来设定1个或多个要中断的CPU的中断CPU设定寄存器,在设定了多个上述要中断的CPU的情况下有以下两种接受方法:从处于能接受中断的状态的CPU开始来依次接受该中断的方法;和在要中断的CPU全部成为能接受状态之后一起接受中断的方法。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:山田弘道岛村光太郎金川信康石黑雄一
申请(专利权)人:瑞萨电子株式会社
类型:发明
国别省市:JP

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