CN107577571B

CN107577571B - 问题定位方法及多核处理器

Info

Publication number: CN107577571B
Application number: CN201710867733.9A
Authority: CN
Inventors: 陈小松
Original assignee: Maipu Communication Technology Co Ltd
Current assignee: Maipu Communication Technology Co Ltd
Priority date: 2017-09-22
Filing date: 2017-09-22
Publication date: 2021-04-30
Anticipated expiration: 2037-09-22
Also published as: CN107577571A

Abstract

本申请公开一种问题定位方法及多核处理器，涉及嵌入式技术领域，用于解决现有技术中无NMI的多核处理器不能对锁中断核进行问题定位的问题。所述方法包括：从多核处理器的至少两个核中，确定锁中断核；向锁中断核的代码所在区域写入异常代码，所述异常代码会使锁中断核产生异常，所述异常用于指示锁中断核输出运行信息，所述运行信息用于对锁中断核进行问题定位；获取锁中断核输出的运行信息。本申请适用于对锁中断核进行问题定位的过程中。

Description

问题定位方法及多核处理器

技术领域

本申请涉及嵌入式技术领域，尤其涉及一种问题定位方法及多核处理器。

背景技术

多核处理器是指在一个处理器中集成两个或两个以上的核。多核处理器通过在各个核之间划分任务，实现了多个核的并行运行，从而提高了整个处理器的运算处理能力。

在多核处理器中，核的中断分为两大类：不可屏蔽中断(Non MaskableInterrupt，NMI)和可屏蔽中断。当中断源向核发送不可屏蔽中断信号时，该核必须无条件响应；当中断源向核发送可屏蔽中断信号时，该核可以响应，也可以不响应。

在无NMI的多核处理器中，锁中断核(即被禁止响应可屏蔽中断的核)不能响应任何中断，从而锁中断核也不会因为响应中断而输出运行信息。这种情况下，由于无法获取到锁中断核的运行信息，如果锁中断核出现问题(例如锁中断核陷入死循环)，工作人员不能对该锁中断核进行问题定位。

发明内容

本申请提供一种问题定位方案，用于对无NMI的多核处理器中的锁中断核进行问题定位。

为达到上述目的，本申请提供如下技术方案：

第一方面，本申请提供一种问题定位方法，所述方法应用于多核处理器，所述多核处理器包括至少两个核，所述方法包括：

从所述至少两个核中，确定锁中断核；

向锁中断核的代码所在区域写入异常代码，所述异常代码会使锁中断核产生异常，所述异常用于指示锁中断核输出运行信息，所述运行信息用于对锁中断核进行问题定位；

获取锁中断核输出的运行信息。

第二方面，本申请提供一种多核处理器，所述多核处理器包括至少两个核，所述多核处理器包括：

确定单元，用于从所述至少两个核中，确定锁中断核

写入单元，用于向锁中断核的代码所在区域写入异常代码，所述异常代码会使锁中断核产生异常，所述异常用于指示锁中断核输出运行信息，所述运行信息用于对锁中断核进行问题定位；

获取单元，用于获取锁中断核输出的运行信息。

本申请提供一种问题定位方法及多核处理器，多核处理器从至少两个核中，确定锁中断核；然后，向锁中断核的代码所在区域写入异常代码。由于异常代码会使锁中断核产生异常，且该异常用于指示锁中断核输出运行信息，从而锁中断核在执行异常代码后会输出运行信息，因此多核处理器能够获取到锁中断核的运行信息。从而在锁中断核出现问题的情况下，工作人员可以根据该运行信息，对锁中断核进行问题定位。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请实施例提供一种问题定位方法的流程图；

图2为本申请实施例提供一种多核处理器和看门狗之间连接方式的示意图；

图3为本申请实施例提供另一种多核处理器和看门狗之间连接方式的示意图；

图4为本申请实施例提供另一种多核处理器和看门狗之间连接方式的示意图；

图5为本申请实施例提供另一种多核处理器和看门狗之间连接方式的示意图；

图6为本申请实施例提供的一种多核处理器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

本申请实施例提供一种问题定位方法，所述方法应用于多核处理器，所述多核处理器包括至少两个核。如图1所示，所述方法包括：

101、从所述至少两个核中，确定锁中断核。

其中，所述锁中断核为被禁止响应可屏蔽中断的核。

在本申请实施例中，多核处理器中的每一个核均设置对应的看门狗，以便于监控这些核中是否存在锁中断核。

可选的，多核处理器与看门狗之间可以采用以下几种连接方式中的任意一种。

连接方式一，如图2所示，多核处理器中所有核均连接同一个外部看门狗模块，该外部看门狗模块可用于监控所有核的运行状态。

连接方式二，如图3所示，多核处理器中每一个核与外部看门狗一对一进行连接。外部看门狗用于监控与之对应的核的运行状态。

连接方式三，如图4所示，多核处理器设置有内部看门狗模块，该内部看门狗模块用于监控所有核的运行状态。

连接方式四，如图5所示，多核处理器为每一个核设置唯一对应的内部看门狗。每个内部看门狗用于监控与之对应的核的运行状态。

在本申请实施例中，步骤101在不同的应用场景下具有不同的具体实现方式。

在本申请实施例的第一种应用场景中，多核处理器中的每一个核会定时向看门狗发送喂狗信号，所述喂狗信号用于表示核处于正常状态。若看门狗在预设时间内未收到某个核的喂狗信号，则看门狗产生中断，看门狗对多核处理器发送中断信号。该中断信号要求多核处理器中所有的核均要响应。若某个核可以响应该中断信号，则该核需要在共享内存中设置中断响应标志。需要说明的是，各个核具有访问共享内存的权限。所述中断响应标志用于表示核响应看门狗中断。

可选的，每一个核在共享内存中均存在一个对应的比特位，该比特位的取值用于表征核是否响应看门狗中断。示例性的，当比特位的取值为0时，表示该比特位对应的核不响应看门狗中断；当比特位的取值为1时，表示该比特位对应的核响应看门狗中断。从而，多核处理器通过在共享内存中查询各个核对应的比特位的取值，能够获知各个核是否响应看门狗中断。

可以理解的是，在多核处理器的各个核均不支持NMI的情况下，锁中断核不会响应任何中断，即锁中断核不会响应看门狗中断，从而锁中断核不会在共享内存中设置中断响应标志。

因此，步骤101在第一种应用场景中的具体实现方式为：多核处理器在接收到看门狗的中断信号之后，检测各个核是否在共享内存中设置中断响应标志；将在预设时间内未设置中断响应标志的核，确定为锁中断核。

可选的，在多核处理器中，上述确定锁中断核的执行主体是任意一个能够响应看门狗中断的核。示例性的，假设多核处理器包括两个核，这两个核分别是Core0和Core1。其中，Core0锁中断且陷入死循环，Core1处于正常状态。由于Core0锁中断且陷入死循环，因此Core0不会向看门狗发送喂狗信号，从而看门狗产生中断。这种情况下，Core0由于锁中断，因此不能响应看门狗中断，从而不会在共享内存中设置中断响应标志。Core1由于处于正常状态，因此会响应看门狗中断，并在共享内存中设置中断响应标志。Core1在设置中断响应标志之后，会一直检测其他核(即Core0)是否在共享内存中设置中断响应标志。如果Core1在预设时间内在共享内存中未检测到Core0对应的中断响应标志，则Core1确定Core0为锁中断核。

在本申请的第二种应用场景中，多核处理器中每一个核均被设置以中断的方式进行喂狗，即每一个核被设置有定时中断，当定时中断生效时，核响应所述定时中断，并执行喂狗操作。可选的，所述喂狗操作包括：向看门狗发送喂狗信号。需要说明的是，核在执行喂狗操作时，会更新自身的喂狗时间。

可以理解的是，在多核处理器的各个核均不支持NMI的情况下，锁中断核不会响应任何中断，从而锁中断核不能以中断的方式进行喂狗。这种情况下，锁中断核的喂狗时间间隔会大于预设时间间隔，造成看门狗超时。需要说明的是，所述喂狗时间间隔是当前时间与最近一次喂狗时间之间的时间间隔。

从而，步骤101在第二种应用场景中的具体实现方式为：在各个核被设置以中断的方式进行喂狗的情况下，多核处理器监控各个核的喂狗时间间隔；将喂狗时间间隔大于预设时间间隔的核，确定为锁中断核。

可选的，在多核处理器中，上述确定锁中断核的执行主体是任意一个支持以中断方式进行喂狗的核。示例性的，假设多核处理器包括两个核，这两个核分别是Core0和Core1。其中，Core0锁中断且陷入死循环，Core1处于正常状态。由于Core0锁中断且陷入死循环，Core0不能以中断的方式进行喂狗，从而Core0不能更新自身的喂狗时间。Core1由于处于正常状态，因此支持以中断的方式进行喂狗，并在执行喂狗操作时，更新自身的喂狗时间。Core1监控Core0的喂狗时间间隔。当Core0的喂狗时间间隔大于预设时间间隔时，Core1确定Core0为锁中断核。

102、向锁中断核的代码所在区域写入异常代码。

其中，锁中断核的代码所在区域为存储锁中断核需要执行的代码的内存区域。

需要说明的是，所述异常代码会使锁中断核产生异常。异常就是可以打断核正常运行的事件。当核产生异常时，核会跳到相应的异常处理程序，去处理异常要求的一些操作。

在本申请实施例中，异常代码引起的异常用于指示锁中断核输出运行信息。从而锁中断核在执行异常代码后会输出运行信息。

可以理解的是，所述异常代码可以参考现有技术中的实现方式。

一种具体实现方式中，在多核处理器存在至少一个非锁中断核的情况下，按预设规则，从至少一个非锁中断核中确定出控制核。在本申请实施例中，多核处理器中不是锁中断核的其他核即为非锁中断核。所述控制核具有管理锁中断核的权限，控制核用于向锁中断核的代码所在区域写入异常代码。在确定出控制核之后，多核处理器通过控制核向锁中断核的代码所在区域写入异常代码。

上述预设规则可以为以下几种规则中的任意一种。

规则一，将在预设时间内在共享内存中最后为锁中断核设置中断处理标志的非锁中断核确定为控制核。示例性的，多核处理器包括Core0、Core1、Core2，其中Core0为锁中断核，Core1和Core2为非锁中断核。若在预设时间内，Core1先在共享内存中为Core0设置中断处理标志，Core2后在共享内存中为Core0设置中断处理标志，Core2为控制核。

需要说明的是，所述中断处理标志用于标识负责对锁中断核写入异常代码的核。

规则二，在预设时间内将预设优先级最高的非锁中断核确定为控制核。示例性的，多核处理器包括Core0、Core1、Core2，其中Core0为锁中断核，Core1和Core2为非锁中断核，Core1的预设优先级高于Core2的预设优先级。Core1和Core2在预设时间内在共享内存中为Core0设置中断处理标志。这种情况下，由于Core1的预设优先级高于Core2的预设优先级，则core1为控制核。

103、获取锁中断核输出的运行信息。

其中，所述运行信息包括但不限于：PC指针、SP堆栈指针、函数返回地址、状态寄存器的值以及函数调用关系。所述运行信息用于对锁中断核进行问题定位。

可以理解的是，PC指针用于指向异常发生时代码程序的运行地址。SP堆栈指针用于指向异常发生时代码程序运行的堆栈。函数返回地址用于返回上一级函数。状态寄存器的值用于表征核所处的状态。函数调用关系可用于说明核执行代码程序时调用了哪些函数。从而，通过上述信息，在锁中断核出现问题的情况下，多核处理器能够对锁中断核进行问题定位。

进一步的，为了避免混淆不同核的运行信息，所述运行信息还携带有核的标志。从而，多核处理器可以根据各个核的标志，区分各个核的运行信息。

本申请实施例提供一种问题定位方法，多核处理器从至少两个核中，确定锁中断核；然后，向锁中断核写入异常代码。由于异常代码会使锁中断核产生异常，且该异常用于指示锁中断核输出运行信息，从而锁中断核在执行异常代码后会输出运行信息，因此多核处理器能够获取到锁中断核的运行信息。从而在锁中断核出现问题的情况下，工作人员可以根据该运行信息，对锁中断核进行问题定位。

如图6所示，本申请实施例提供一种多核处理器，所述多核处理器包括至少两个核，所述多核处理器包括：

确定单元11，用于从多核处理器的至少两个核中，确定锁中断核。

写入单元12，用于向锁中断核的代码所在区域写入异常代码，所述异常代码会使锁中断核产生异常，所述异常用于指示锁中断核输出运行信息，所述运行信息用于对锁中断核进行问题定位。

获取单元13，用于获取锁中断核输出的运行信息。

一种具体实现方式中，接收单元14，用于接收看门狗的中断信号。所述确定单元11，具体用于在接收单元14接收到看门狗的中断信号之后，检测各个核是否在共享内存中设置中断响应标志，所述中断响应标志用于表示核响应看门狗中断；将在预设时间内未设置中断响应标志的核，确定为锁中断核。

一种具体实现方式中，所述确定单元11，具体用于在各个核被设置以中断的方式进行喂狗的情况下，监控各个核的喂狗时间间隔，所述喂狗时间间隔为当前时间与最近一次喂狗时间之间的时间间隔；将喂狗时间间隔大于预设时间间隔的核，确定为锁中断核。

一种具体实现方式中，所述写入单元12，具体用于按预设规则，从至少一个非锁中断核中确定出控制核，所述控制核具有管理锁中断核的权限；通过控制核向锁中断核写入异常代码。

可选的，所述预设规则包括：将在预设时间内在共享内存中最后为锁中断核设置中断处理标志的非锁中断核确定为控制核、或在预设时间内将预设优先级最高的非锁中断核确定为控制核。

本申请实施例提供一种多核处理器，多核处理器从至少两个核中，确定锁中断核；然后，向锁中断核写入异常代码。由于异常代码会使锁中断核产生异常，且该异常用于指示锁中断核输出运行信息，从而锁中断核在执行异常代码后会输出运行信息，因此多核处理器能够获取到锁中断核的运行信息。从而在锁中断核出现问题的情况下，工作人员可以根据该运行信息，对锁中断核进行问题定位。

本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序加载到计算机上被计算机执行时，使计算机执行如图1所示的方法。

其中，计算机可读存储介质，例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、可擦式可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请实施例中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种问题定位方法，其特征在于，所述方法应用于多核处理器，所述多核处理器包括至少两个核，所述多核处理器的各个核均无不可屏蔽中断NMI，所述方法包括：

所述至少两个核在接收到看门狗的中断信号之后，检测各个核是否在共享内存中设置中断响应标志，所述中断响应标志用于表示核响应看门狗中断；

将在预设时间内未在共享内存中设置中断响应标志的核，确定为锁中断核；

获取锁中断核输出的运行信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向锁中断核的代码所在区域写入异常代码，具体包括：

按预设规则，从至少一个非锁中断核中确定出控制核，所述控制核具有管理锁中断核的权限；

通过控制核向锁中断核的代码所在区域写入异常代码。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设规则包括：将在预设时间内在共享内存中最后为锁中断核设置中断处理标志的非锁中断核确定为控制核、或在预设时间内将预设优先级最高的非锁中断核确定为控制核。

4.一种多核处理器，其特征在于，所述多核处理器包括至少两个核，所述多核处理器的各个核均无不可屏蔽中断NMI，所述多核处理器包括：

接收单元，用于接收看门狗的中断信号；

确定单元，具体用于在接收单元接收到看门狗的中断信号之后，检测各个核是否在共享内存中设置中断响应标志，所述中断响应标志用于表示核响应看门狗中断；将在预设时间内未在共享内存中设置中断响应标志的核，确定为锁中断核；

获取单元，用于获取锁中断核输出的运行信息。

5.根据权利要求4所述的多核处理器，其特征在于，所述写入单元，具体用于按预设规则，从至少一个非锁中断核中确定出控制核，所述控制核具有管理锁中断核的权限；通过控制核向锁中断核的代码所在区域写入异常代码。

6.根据权利要求5所述的多核处理器，其特征在于，所述预设规则包括：将在预设时间内在共享内存中最后为锁中断核设置中断处理标志的非锁中断核确定为控制核、或在预设时间内将预设优先级最高的非锁中断核确定为控制核。