[发明专利]一种支持多核系统异常处理的存储控制器

说明书

本发明公开一种支持多核系统异常处理的存储控制器，包括多端口接口模块、端口仲裁器、命令调度模块和异常处理控制单元，其中，所述多端口接口模块的输入端分别与多个核电连接，所述多端口接口模块的输出端与所述端口仲裁器的输入端电连接，所述端口仲裁器的输出端与所述命令调度模块的输入端电连接，所述命令调度模块的输出端与存储器电连接，所述异常处理控制单元分别与多个核、多端口接口模块、端口仲裁器和命令调度模块电连接，所述异常处理控制单元对多端口接口模块、端口仲裁器和命令调度模块进行控制重启。本发明保证了异常核在重启后不会再从总线上接收到过期的反馈信息，加速了系统对异常核的重启过程，增强了系统的稳定性。

技术领域

本发明涉及存储控制器领域，更具体地，涉及一种支持多核系统异常处理的存储控制器。

背景技术

在多CPU核的嵌入式系统中，某核在运行时可能因为非法指令、总线错误等问题，无法继续正常执行，进入异常状态。为使CPU核恢复到正常执行状态，系统需要有一套处理异常的机制，例如直接重新启动整个系统，或使用其它正常核来重启异常核等。对于实时性要求高的嵌入式系统来说，重启整个系统是不可接受的。因此通常的多核异常处理方法是：使异常核在异常处理程序中将信息写入共享内存，然后通过中断等方式通知其它正常核来回收异常核的资源，最后重启异常核。

上述方法虽能够恢复异常核，但其从异常核回收的资源包括任务队列、堆栈空间、中断等，主要关注的是软件层面的恢复。这些方法对系统中硬件IP资源的复位回收往往支持的不够，特别是系统中重要模块——存储控制器的状态往往被忽略。存储控制器是系统访问存储器(SRAM、DRAM)的接口，当某核发生异常时，存储控制器的内部队列中可能存在异常核还未执行的命令。若存储控制器没有针对此类异常情况做特殊设计，则这些失效的指令依然会被当做正常命令执行，执行结果依然会通过总线返回到异常核。此时该核有可能已被重启，所以返回的信息已经不是该核所需要的。当某核在向存储控制器传输数据时出现异常，那么端口仍会保持在传输状态，若不对其进行复位，则重启后的核也无法正常访问该端口。总之，不支持异常处理的存储控制器会影响到多核系统异常恢复时的鲁棒性，甚至导致系统无法恢复正常。

发明内容

本发明提供一种支持多核系统异常处理的存储控制器，清除内部来自异常端口的无效命令和数据，复位异常端口内部状态和接口信号，确保不再会有过期的信号发送回异常核导致出错。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种支持多核系统异常处理的存储控制器，包括多端口接口模块、端口仲裁器、命令调度模块和异常处理控制单元，其中，

所述多端口接口模块的输入端分别与多个核电连接，所述多端口接口模块能够同时接受多个核送来的读写命令，所述多端口接口模块的输出端与所述端口仲裁器的输入端电连接，所述端口仲裁器按照预设规则仲裁读写命令的执行顺序，所述端口仲裁器的输出端与所述命令调度模块的输入端电连接，所述命令调度模块的输出端与存储器电连接，所述命令调度模块根据执行顺序依次发送读写命令至存储器；

所述异常处理控制单元分别与多个核、多端口接口模块、端口仲裁器和命令调度模块电连接，所述异常处理控制单元在某个核出现异常时，进入异常处理状态，对多端口接口模块、端口仲裁器和命令调度模块进行控制重启。

优选地，所述异常处理控制单元通过异常配置端口与多个核电连接，获取多个核的异常信息。

优选地，所述异常处理控制单元包括寄存器，所述寄存器包括异常处理寄存器EH_EN、异常编号寄存器EH_ID和异常状态寄存器EH_ST。

优选地，所述异常处理寄存器EH_EN和异常编号寄存器EH_ID可写，所述异常状态寄存器EH_ST可读，通过对异常处理寄存器EH_EN的写入启动异常处理控制单元的异常处理程序，通过异常编号寄存器EH_ID被置起的位标志对应的核出现异常，异常状态寄存器EH_ST的置起标志异常处理控制单元已完成异常处理。