[发明专利]具有错误校正的数据处理系统及其运行方法

说明书

技术领域

本发明涉及数据处理系统的运行方法和一种数据处理系统，该数据处理系统用于执行该运行方法。 

背景技术

用于数字数据处理的系统大规模地用于控制特别是在Kfz方面的复杂、对安全性很关键的过程。为了在功能故障的情况下保证这种系统或者使用这种系统的汽车中用户的安全，必须尽可能快地识别故能故障的出现并在必要时采取适当的保护措施。这些保护措施常常基于关闭数据处理系统或该系统的至少受到功能故障损害的部分。由此例如DE 100 63934 A1公开了具有多个控制单元的、网络形式的数据处理系统，在该数据处理系统中运行多个监控程序，这些监控程序分别在检测到错误时触发网络控制单元的不同断开策略。通过各种不同的断开策略避免在检测到错误时必须断开整个网络，而是可以继续运行没有故障的元件。可是断开单个元件也导致网络功能的受限。 

DE 102 20 811 A1建议，借助于一个模块化建立的、面向要监控系统的功能单元的监控方法实现对在数据处理系统中可能出现的、不同形式的故障进行灵活反应。面向该系统的功能单元导致，监控方法的结构依赖于要监控的系统。因此要将这些已知的方法与新的应用匹配是操作复杂的。 

发明内容

通过本发明提供一种数据处理系统的运行方法，该方法能够以较低的耗费适应于不同任务的数据处理系统，并且即使在断定系统中有确定的故障的情况下也保证数据处理系统本身的较高可用性。 

在数据处理系统的运行方法中以如下步骤实现这些优点： 

a)从存储单元读出数据字； 

b)根据冗余的附加信息检查数据字的完整性； 

c)在数据字表明有错误的情况下，执行故障处理程序，其中故障处理程序具有如下步骤： 

d)检查存储单元的可工作性，以及如果该存储单元可以工作，则 

e)重新产生其内容。 

该方法不依赖于在数据处理系统上运行的应用程序的数据字的含义内容。因此不仅可以包含程序指令而且也包含参数。 

重新产生可以是与原始一致的重新产生，或如果数据值是一个随时间变化的变量，则也可以是存储单元内容的更新。 

如果重新产生存储单元的内容，则数据处理系统可以进一步完成其本来的任务；不再需要断开数据处理系统或数据处理系统的一部分。 

本发明方法的特性在应用高集成密度的存储器的现代数据处理系统中是特别有益的，因为在这种存储器中被射线微粒击中的存储单元的尺寸越小，由于微粒射线、特别是α粒子的影响而突发的数据丢失的概率越大。 

为了检查存储单元的可工作性主要执行以下步骤： 

d1)写入存储单元； 

d2)复读已写满的存储单元； 

d3)复读出的数据字与事先在存储单元中写入的数据字进行比较。 

如果在比较中确定一致，则可以认为存储单元的先前数据丢失归因于暂时的外部影响并且不是存储单元本身的故障，也就是说还可以继续使用该存储单元，并且在该存储单元中再次数据丢失的风险不大于在存储器其它存储单元中数据丢失的风险。 

在步骤d1)中写入存储单元的数据字主要是在步骤a)中读出的数据字的二进制补码，因为这样一个唯一的写入过程足以对该存储单元的每一位检查该位是采用值0还是1。 

虽然也能够在存储单元中写入确定的预定数据字，可是需要分别用二进制互补的数据字进行两个写入-复读过程和比较过程，以便证实存储单元的可工作性。 

根据一个简单的设计方案可以由此实现存储单元内容的重新产生，即在步骤e)中把在步骤a)中读出的数据字重新写入存储单元中。如果短暂的数据字错误没有在系统中产生危及安全性的影响，并确保在稍后时刻通过更新更正可能有错误的数据字，则步骤e)是非常实际的。 

在步骤e)中更新存储单元的内容是安全的。可是这种替换选择执行起来复杂，因为更新内容的程序随着不同的存储单元是不同的，错误处理程序可能同样不是对所有存储单元都进行相同的处理。如果通过在数据处理系统上运行的应用本来就周期性地设置了存储单元的更新，则简单地丢弃有错误的数据字并且等待更新就足够了。 

一个可以简单应用于任意存储单元的替换方案是，冗余信息包含错误校正信息(比如ECC)，并且在步骤e)中借助错误校正信息来校正存储单元的内容。 

通过借助存储单元的地址选择在步骤e)中实施的类型，可以在一个方法中共同应用两种或多种上面描述的替换方案。