用于在具有至少两个执行单元的计算机系统中对数据进行比较的方法和设备

具体实施方式

在下文中，执行单元在此不仅可以表示处理器/核/CPU，而且可以表示FPU(Floating Point Unit(浮点单元))、DSP(数字信号处理器)、协处理器或ALU(Arithmetic Logical Unit(算术逻辑单元))。本发明涉及图1中所示的多处理器系统G60，其具有至少两个执行单元G10a、G10b以及比较单元G20。所述执行单元G10a、G10b中的每一个都具有至相应的系统接口G30a、G30b的至少一个输出端。通过这些接口可以控制寄存器、存储器或诸如数字输出端、D/A转换器、通信控制器的外围设备。所述执行单元G10a、G10b的输出信号可以在比较单元G20中被比较。在有差别的情况下识别出错误，并可以采取相应的措施。所述执行单元的输出数据和/或地址被用于所述比较。其它的控制信号也可以被比较。下面，与所选择的应当被比较的输出信号无关地谈及应当与另一数据相比较的数据。

图1示出具有两个执行单元G10a和G10b的多处理器系统G60的一种可能的实施方案。比较单元G20通过该执行单元G10a、G10b的控制信号G50a、G50b被激活。如果一个执行单元G10a、G10b想在不应对数据进行比较的情况下把该数据传递给系统接口G30a或G30b，那么这些数据被传递而不设置信号G50a、G50b。比较单元G20因此不对这些数据进行处理。如果一个执行单元G10a、G10b想把数据传递给系统接口G30a或G30b并且该数据应当与另一执行单元G10a、G10b的相应数据相比较，那么，除了该执行单元的对于至系统接口的数据传输来说所需的输出信号之外，在G10a中以及在G10b中为比较单元G20生成信号G50a和G50b。这些信号G50a和G50b同样由执行单元G10a和G10b产生。这些信号通知该比较单元G20：向系统接口传输的数据可选地连同属于该数据的地址应当与相应另一执行单元的相应数据相比较。如果所述另一执行单元同样向其系统接口传输数据并且在此情况下该比较单元G20同样被通知要执行的比较，那么进行该比较。用于进行比较的在G10a情况下的信号G50a、在G10b情况下的信号G50b不必必然同时随着数据的传输而由执行单元生成，而是该信号可以明确地被分配给该数据(包括地址)。通过信号G70a、G70b，该比较单元G20能够暂时在需要时使执行单元停止。在此，执行单元G10a通过信号G70a被停止，并且执行单元G10b通过信号G70b被停止。所述执行单元一直被停止，直到相应的信号G70a和G70b再次被该比较单元收回。

在图2中所示的第一实施形式中说明了该比较单元G20的一种可能的实施方案。它在内部针对每个所连接的执行单元而拥有一个等待队列。该等待队列按照FIFO原则(First in First out Prinzip(先进先出原则))来构建。在图2所示的实施例中，这些等待队列是用于执行单元G10a的等待队列G21a以及用于执行单元G10b的等待队列G21b。一个等待队列具有n项，但至少一项。如果由执行单元针对数据通知：该数据应当被比较，那么该数据被存储在等待队列的项中。如果在一个等待队列中不再存在空闲的项，那么所属的执行单元通过图1中所示的信号G70a或者G70b被停止，直到该等待队列中的项再次空闲。替代地，如果执行单元尝试把另一数据置于已经满的等待队列中，那么该比较单元G20可以产生错误信号。如果在G20的所有等待队列(这里为G21a和G21b)中存在至少一项，那么根据所述FIFO原则分别使最初的、因此在时间上来看最老的项通过该单元G22被相互比较。如果被比较的数据不相同，那么生成错误信号，并且之后在该等待队列中丢弃所述项，也即从该等待队列中去除。在数据相同的情况下，这些数据同样从该等待队列中被去除。替代地，在多于两个的等待队列的情况下可以进行多数判定(Voting(表决))。这种实施形式的共同特征是，要比较的数据必须由所连接的所有执行单元以相同的顺序提供，因此这些数据以正确的顺序被分类到等待队列中。也即哪些数据与哪些数据相比较仅仅通过其在等待队列内的位置来定义。总是等待队列内的最前面的或最老的项被比较。

在图3中示出了该比较单元G20的另一实施形式，在图3中被表示为G200。该比较单元G200针对每个所连接的执行单元而拥有列表G210a、G210b，在这些列表中存储要比较的数据。除了这些列表G210a、G210b之外，存在另外的列表G211a、G211b，在这些列表中针对列表G210a、G210b中的每个数据而存储一对一的ID。如果一个列表满了，那么相应的所分配的比较单元通过图1中所示的信号G70a或者G70b被停止，或者如果执行单元尝试把另一数据置于已经满的列表中，那么触发一个错误信号。如果在所有的列表G210a、G210b中存在具有列表G211a、G211b中的所属的相同的ID的数据，那么进行数据的比较。这些数据被比较，并且在有区别的情况下产生错误信号。在相同的情况下，如果所连接的系统接口G30a、G30b被分配给该比较单元，那么这些数据被传输给这些系统接口G30a、G30b或被传输给G32。在比较之后，与结果无关地将这些数据从列表G210a、G210b中去除并且将所属的ID从列表G211a、G211b中去除。如果存在多于两个的列表，那么可以替代地进行多数判定。这种实施方案的特征是，要比较的数据不必以相同的顺序由所连接的所有执行单元提供给该比较单元G20。如果在两个列表G210a和G210b中存在数据并且在ID列表中存在至少两个相同的ID，那么对数据进行比较。