[发明专利]一种多核处理器可配置双模冗余结构

权利要求书

1.一种多核处理器可配置双模冗余结构，其特征在于，包括：微处理器(101)、第一接口单元(141)、第一路由单元(151)、第二接口单元(161)、第二路由单元(171)、片上共享存储单元(181)；

片上共享存储单元(181)分别连接有多个第一接口单元(141)，每个第一接口单元(141)分别连接有对应的第一路由单元(151)和微处理器(101)；每个微处理器(101)依次连接有第二接口单元(161)、第二路由单元(171)；

微处理器(101)用于执行指令和处理数据，包括：控制器、算术逻辑单元ALU、寄存器文件、冗余控制寄存器(121)、寄存器文件冗余控制单元(131)；控制器用于发送控制信息；算术逻辑单元ALU用于对数据进行运算；寄存器文件用于存放中间处理结果；冗余控制寄存器(121)用于设置微处理器(101)在双模冗余模式下作为主微处理器还是作为从微处理器；寄存器文件冗余控制单元(131)用于完成微处理器(101)中寄存器文件的备份和恢复；

微处理器(101)在执行载入指令load时，接收第一接口单元(141)输入的数据；微处理器(101)在执行存储指令store时，向第一接口单元(141)输出数据；微处理器(101)执行完一个线程后，通过寄存器文件冗余控制单元(131)向第二接口单元(161)发出寄存器文件信息；在双模冗余模式下的两个处理器各自向第二接口单元(161)发出寄存器文件信息相同时，寄存器文件冗余控制单元(131)将寄存器文件中数据复制到备份的寄存器文件；在双模冗余模式下的两个处理器各自向第二接口单元(161)发出寄存器文件信息不相同时，寄存器文件冗余控制单元(131)将内部备份的寄存器文件中数据复制到寄存器文件中；

第一接口单元(141)用于实现双模冗余模式下主微处理器和从微处理器执行Store指令输出数据的比较，判断是否检测到错误；

第一接口单元(141)根据微处理器(101)执行载入指令load输入的地址和读信号，从片上共享存储单元(181)读出数据并传递给微处理器(101)；

第一接口单元(141)接收微处理器(101)执行存储指令store对应的数据，将存储指令store对应的数据进行存储；判断双模冗余模式下主微处理器和从微处理器执行存储指令store对应的数据是否相同，相同时，将数据传输给片上共享存储单元(181)，不相同时表示检测到错误；当第一接口单元(141)连接的微处理器(101)作为双模冗余模式下的主微处理器时，接收第一路由单元(151)反馈的数据进行比较，此数据来源是双模冗余模式下从微处理器执行存储指令store对应的数据；当第一接口单元(141)连接的微处理器(101)作为双模冗余模式中的从微处理器时，传输微处理器(101)执行存储指令store对应的数据到第一路由单元(151)；

多个第一路由单元(151)两两连接；

对应任意一个第一路由单元(151)，接收第一接口单元(141)输入的数据，并传输给相邻的第一路由单元(151)；同时接收相邻第一路由单元(151)输入的数据，在判断接收到的数据中的地址信号与第一路由单元(151)的地址信息匹配时，传递接收到的数据给第一接口单元(141)，在判断接收到的数据地址信号与第一路由单元(151)的地址信息不匹配时，继续传递接收到的数据给相邻的第一路由单元(151)；

第二接口单元(161)用于在双模冗余模式下主微处理器和从微处理器在每执行完一段线程后，比较寄存器文件中的数据，发现不相同时通知寄存器文件冗余控制单元(131)，将寄存器文件恢复为上一段线程执行后的状态，重新执行出现错误的线程；微处理器(101)执行完一个线程后，第二接口单元(161)依次接收微处理器(101)中的寄存器文件冗余控制单元(131)发送的寄存器文件中的数据；当第二接口单元(161)连接的微处理器(101)作为双模冗余模式中的主微处理器时，接收第二路由单元(171)反馈的数据，并与接收到的寄存器文件冗余控制单元(131)发送的寄存器文件中的数据进行比较；当第二接口单元(161)连接的微处理器(101)作为双模冗余模式中的从微处理器时，传输寄存器文件冗余控制单元(131)发送的寄存器文件中的数据到第二路由单元(171)；判断双模冗余模式下与主从微处理器(101)连接的第二接口单元(161)接收到的寄存器文件数据是否相同，并将判断结果反馈给各自的寄存器文件冗余控制单元(131)；

第二路由单元(171)接收第二接口单元(161)输入的数据，传输给双模冗余模式下对应的第二路由单元(171)；接收相邻第二路由单元(171)输入的数据，在判断接收到的数据中地址信号与自己第二路由单元(171)的地址信息匹配时，传递接收到的数据给第二接口单元(161)，在判断接收到的数据中地址信号与自己第二路由单元(171)的地址信息不匹配时，继续传递接收到的数据给相邻的第二路由单元(171)。