[发明专利]用于运行多核处理器的方法

说明书

根据本发明，多核处理器的至少两个处理器核用于双通道地计算安全关键的应用程序。在此，运算操作并不在每个计算循环中在两个处理器核上冗余地计算，而是两个处理器核在不同的工作循环中承担不同的应用程序的负荷。因此，以有利的方式避免所需计算容量的翻倍。为了实现处理器核的相互监控，运算操作交替地在两个处理器核上计算。通过所描述的错误识别机制可以识别随机的错误。尽管根据本发明的错误识别的质量略低于现有技术中已知的具有并行冗余多通道计算的“双通道运行”中的质量。但是，相对于对计算能力的较低开销的要求，错误识别的质量可以排在后面，尤其是在对于控制系统需要经济地实现的情况下。本发明因此将对足够安全的错误识别的要求与计算能力的经济设计统一起来。

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于运行多核处理器的方法。

背景技术

现代和未来的车辆配备有许多电子控制的功能，这些功能对车辆的控制系统提出了在其安全性和可用性方面提高的要求。

目前，使用基于双控制计算机（DCC）的高度安全的且高度可用的控制系统，利用所述双控制计算机可以确保防故障地执行软件功能。为此，需要在两个独立的微处理器上执行相同的软件。微处理器的外围功能——即非易失性和易失性的存储器单元、网络连接单元、资源管理器等——在两种分离的处理路径上进行，这两种分离的处理路径也被称为双倍“双通道”处理方式的“通道”。在确定的时间点，两个微处理器的结果相互交换并且在两个微处理器中彼此比较。

若在所谓的通道中的一个通道中或在其通信连接中出现错误，利用该比较在所述通道中的至少一个通道中识别出不同的结果。因此，双控制计算机被视为有故障的并且关断。由此确保：没有有误的控制信号被双控制计算机发出并且因此实现“故障沉默”特性。通过提供在第一双控制计算机有故障时承担其处理的另一双控制计算机甚至可以实现“故障后仍能操作（Fail-Operational）”特性。这种在使用两个独立地工作的处理器情况下通过双通道运行来保证的错误识别概率通过高硬件开销实现。

发明内容

本发明所基于的任务是提出用于实现具有高可用性和完整性的控制系统的设备和方法，该控制系统需要对硬件的更低开销并且同时能够实现硬件资源的最佳利用。

该任务根据本发明通过具有权利要求1的特征的方法来解决。

在根据本发明的方法中规定多核处理器的运行，在所述多核处理器上优选执行安全关键的应用程序，所述应用程序包括多个循环的运算操作（Rechenoperation）。术语“循环的运算操作”尤其包括调节量的多级的计算，其中在离散时间点为控制系统输送数字化的操纵量（Stellgröße），在那里时间同步地计算所述操纵量并且作为数字输出信号输出。为了计算相应的运算操作，规定时间上计量的工作循环，该作业循环优选显著小于所基于的控制回路的最小时间常数。

根据本发明规定，规定分配模式，根据该分配模式将运算操作的计算输送给多核处理器的一个核。在获得当前运算操作的结果之后，在当前工作循环内和根据比较模式执行在当前结果与至少一个工作循环之前的运算操作的至少一个结果之间的至少一个间距。若至少一个间距在期望值之外，则输出出错指示。接着，在多核处理器的根据分配模式所指派的另一核上进行后续的运算操作的计算。

根据本发明，多核处理器的处理器核（核）用于多通道地计算安全关键的应用程序，其中处理器核在每个工作循环中交替。

通过根据本发明借助比较模式来比较在当前结果与至少一个工作循环之前的运算操作的至少一个结果之间的至少一个间距，可以识别随机错误。尽管根据本发明的错误识别的质量略低于在现有技术中已知的具有并行冗余多通道计算的“双通道运行”中的质量。但是，相对于对计算能力的较低开销的要求，错误识别的质量可以排在后面，尤其是在对于控制系统需要经济地实现的情况下。本发明因此将对足够安全的错误识别的要求与计算能力的经济设计统一起来。