[发明专利]异构多核系统及基于该系统的串口控制自动切换方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机操作系统领域，尤其涉及一种异构多核系统和串口自动切换的方法。

背景技术

随着芯片设计水平的提高以及应用需求的提升，多核CPU越来越多的被运用到产品中。目前采用多核CPU的异构体系大多选用CPU中的一个核作为主核，承担主要的资源管理和复杂逻辑运算；其余的核作为从核承担逻辑简单但数据量大的工作。

操作系统中通常有一个命令行进程用于输入和输出字符信息。串口是当前普遍被使用的调试接口。当CPU控制了串口后，操作系统会将输入、输出等终端挂接在串口上，从CPU输出到终端的信息则会通过串口显示在显示终端上；另一方面，外部也可以通过串口向CPU输入信息。

在异构多核体系中，每个核运行着各自独立的操作系统并发执行。在任意一个时刻，只会有一个核上的操作系统控制着串口，也即意味着只有这个核上的操作系统可以从串口上接收信息以及向串口输出信息，而其它核上的操作系统会将其输入、输出终端挂接在非串口设备上，无法从串口上打印信息，同时也无法从串口接收信息。

在异构多核系统中，同一时刻最多只有一个“串口连接核”(即当前控制串口的核)。当用户更改系统中“串口连接核”时，需要通过串口将更改命令发送给当前“串口连接核”；“串口连接核”从串口收到命令后会放弃本身对串口的控制，同时向用户请求串口连接核发送消息，后者收到消息后会接管对串口的控制。

但若当前“串口连接核”在运行时发生了异常，造成无法从串口输入和输出，则用户无法再通过串口向系统发出命令来更换“串口连接核”，从而造成了一个核发生了故障，整个系统都无法调试的状态。

现有的技术中多为使用外部命令控制串口的切换，或者使用硬件模块来检测多CPU系统中CPU对串口的控制状态的异常情况。当在当前连接串口的CPU本身发生异常后，外部无法输入切换命令给CPU，从而无法实现串口的切换；另一方面，在多核CPU中，多个处理单元均集成在同一个芯片内，无法采用外部硬件设备分别连接多个CPU的方法来对多核CPU进行异常状态检测。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种异构多核系统及基于该系统的串口控制自动切换的方法，以便串口连接核发生异常时，系统自动切换到其他核对串口进行控制。

为了解决上述问题，本发明提供了一种异构多核系统，该系统中的各核采用核间通信方式进行消息交互，该系统包括用于控制系统串口的串口连接核、监控核和预备核，其中，

所述串口连接核还用于通过核间通信方式定时向监控核发送状态汇报消息；

所述监控核用于与串口连接核约定汇报超时周期，并用于判断串口连接核发送状态汇报消息是否超时，以及在判定超时时，确定系统中的空闲核作为预备核，并通过核间通信方式通知预备核接管串口控制；

所述预备核用于接管对系统串口的控制，以自动完成串口控制的切换。

进一步地，所述监控核包括监控模块及自动切换控制模块，其中，

所述监控模块用于根据自动切换控制模块块创建的定时器监控串口连接核是否定时发送状态汇报消息，若超时未收到，则调用自动切换控制模块进行串口控制切换，否则定时器清零；

所述自动切换控制模块用于与串口连接核约定超时周期，创建定时器，以及用于根据监控模块的调用通知，选定预备核，并向预备核发送串口切换请求，在收到预备核切换成功的消息后，用于删除原定时器，并为新的串口连接核创建新的定时器，并调用监控模块开始监控当前串口连接核，否则确定其他空闲核作为预备核，并向其发送串口切换请求。

进一步地，所述串口连接核还用于向监控核转发收到的外部切换请求，所述监控核还包括外部切换请求响应模块，该模块用于接收串口连接核转发的外部切换请求，并调用自动切换控制模块进行切换，自动切换控制模块用于根据外部切换请求确定预备核。

进一步地，所述监控核还用于设定串口切换请求响应时间，若预备核超时没有反馈串口切换请求响应消息，则确定系统其他空闲核为预备核，并向该预备核发送串口切换请求。

进一步地，所述串口连接核采用事先约定的消息格式向监控核发送状态汇报消息，以便于监控核识别。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种基于以上系统的串口控制自动切换的方法，该方法包括以下步骤：

步骤a：监控核与串口连接核约定串口连接核发送状态汇报消息的汇报超时周期；

步骤b：串口连接核利用核间通信方式在汇报超时周期内定时向监控核发送状态汇报消息；