CN111886588B - 处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种抑制进行并行处理的多个内核间的通信中的延迟的技术。本发明中，车辆控制系统(2)的ECU(302)具有多个内核(401)和共享存储器(405)。发送侧的内核(401‑1)在通过核间通信来发送数据时，向由共享存储器(405)中设置的多个缓冲器部(901)中各自存放的按照每一通信系统加以管理的计数器值决定的缓冲器部(901)写入该数据和根据写入顺序加以更新后的计数器值。接收侧的内核(401‑2)在通过核间通信来接收数据时，从由多个缓冲器部(901)中各自存放的计数器值决定的、存放有每一通信系统的最新的数据的缓冲器部(901)读出数据。

Description

处理装置
技术领域
本发明涉及利用多个内核进行并行处理的处理装置的核间通信的技术。
背景技术
作为进行汽车等车辆各部的控制的车辆控制装置中使用的处理装置，利用多个内核进行并行处理的多核微机的有效利用在不断发展。在多核微机中，需要多个内核中各自执行的多个软件共享相同数据或者在多个软件之间同步数据。为了实现数据的共享、同步，须在多个内核间相互进行通信。将多个内核间的通信称为核间通信。
在多核微机中，并行动作的多个内核一边相互共享或者同步各内核所处理的数据一边进行动作，由此，可以在整体上实现与由1个内核进行动作同等的一致的控制。
作为核间通信的例子，进行如下处理：设置有供多个内核共享的存储区(共享存储区)，提供数据那一侧的内核向共享存储区存放数据，利用该数据那一侧的内核参考该共享存储区来获取数据。在多个内核分别在各自的时刻向共享存储区写入数据或者读出该共享存储区的数据的情况下，存在多个内核同时访问相同共享存储区的情况。同时访问存在数据竞争的问题。数据竞争有可能损坏共享存储区上的数据或者获取到在与打算的时刻不一样的时刻写入的数据而用于车辆的控制。只要是多个软件在同一内核内动作，各软件就可以使用中断禁止功能来防止在意外的时刻重写数据。但是，中断禁止并不跨及多个内核而发挥功能。
为了避免内核间的数据竞争，有作为禁止同时访问的排他处理之一的自旋锁这一算法。自旋锁中，准备表示得到了访问许可这一情况的标记，各内核在访问某一共享存储区之前获取该共享存储区的标记(称为锁获取)。获取到锁的内核执行数据向对象共享存储区的写入处理或者数据从该共享存储区的读出处理。继而，在结束该处理后释放共享存储区的标记(称为锁释放)。未能获取到锁的内核通过循环处理进行待机直至能获取锁为止。只要使用该自旋锁算法，就能避免在某一内核正在访问共享存储区时其他内核对该共享存储器进行访问这样的数据竞争。但是，当使用自旋锁算法时，内核在无法获取锁时会通过循环处理进行待机直至能获取锁为止，因此，这期间内无法访问该共享存储区。因此，存在该内核中的车辆控制出现延迟这一问题。
专利文献1揭示了如下技术：对共享存储器设置FIFO(First In First Out，先入先出队列)，多个客户端进程将识别各自的标识符与数据一起写入至FIFO，在FIFO的读出侧根据读出的标识符来分配数据。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2007-052668号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在专利文献1的技术中，不论是在FIFO的写入侧还是读出侧，多个内核都无法同时进行访问。因此，在集中产生了对FIFO的大量访问请求的情况下，有发生处理的延迟之虞。
本发明的目的在于提供一种抑制进行并行处理的多个内核间的通信中的延迟的技术。
用于解决问题的技术手段
本发明的一形态的处理装置是由多个内核执行并行处理，利用所述多个内核来进行各自被区分为不同通信的多个通信系统的核间通信，该处理装置具有：共享存储器，其可供所述多个内核同时进行访问，设置有可用于所述核间通信的多个缓冲器部；发送内核，其在经由所述共享存储器的核间通信中向所述缓冲器部写入数据；以及接收内核，其在所述核间通信中从所述缓冲器部读出数据；所述发送内核在通过所述核间通信来发送数据时，向由所述多个缓冲器部中各自存放的按照每一所述通信系统加以管理的计数器值决定的所述缓冲器部写入该数据和根据写入顺序加以更新后的计数器值，所述接收内核在通过所述核间通信来接收数据时，从由所述多个缓冲器部中各自存放的所述计数器值决定的、存放有每一所述通信系统的最新的数据的缓冲器部读出数据。
对于上述问题，本发明通过如下方式来解决：在共享存储器中设置缓冲器部，借助递增计数来切换要写入数据的缓冲器部和要读出数据的缓冲器。
要写入数据的发送内核根据缓冲器部中存放的计数器值而向存放有旧数据的缓冲器部进行数据的覆盖，要读出数据的接收内核根据计数器值而从存放有最新的数据的缓冲器部读出数据。通过如此使用计数器值，不会发生FIFO的读出等待、自旋锁那样的通信待机。
此外，通过使用通信标识符，可以在多个通信系统中共享缓冲器部。
发明的效果
根据本发明，通信待机造成的控制的延迟将不复存在。此外，通过在多个通信系统中共享缓冲器部，可以削减缓冲器部所需的存储量。
附图说明
图1为表示实施例1中的车辆系统的构成的图。
图2为表示实施例1中的车辆控制系统的构成的图。
图3为表示实施例1中的ECU的H/W构成的图。
图4为表示实施例1中的ECU的功能模块构成的图。
图5为表示实施例1中的各内核与核间通信用缓冲器部的关系的图。
图6为表示实施例2中的各内核与核间通信用缓冲器部的关系的图。
图7为表示实施例3中的各内核与核间通信用缓冲器部的关系的图。
图8为表示实施例4中的各内核与核间通信用缓冲器部的关系的图。
图9为表示通信识别信息的一例的图。
图10为表示实施例5中的各内核与核间通信用缓冲器部的关系的图。
具体实施方式
下面，对本发明的实施例进行说明。此处是对作为运用本发明的优选例的车辆系统进行说明。但本发明并不限定于这些实施例，不妨碍在车辆系统以外的运用。
实施例1
下面，参考图1～图5，对第1实施例进行说明。
＜车辆系统的构成＞
图1展示了本实施例的具有车辆控制系统的车辆系统构成例。
如图1所示，汽车上搭载的车辆系统1具有车辆控制系统2、通信装置3、其他的车辆控制系统4、驱动装置5、识别装置6、输出装置7、输入装置8以及通知装置9。
车辆控制系统2具有车载网络以及多个电子控制单元(ECU：Electronic ControlUnit等)。车辆控制系统2与通信装置3、其他的车辆控制系统4、驱动装置5、识别装置6、输出装置7、输入装置8以及通知装置9相连，与各方进行控制信号、各种信息的收发。车辆控制系统2的构成将于后文叙述。
通信装置3用于车辆控制系统2与车辆系统1外部之间的通信。通信装置3与车辆系统1外部进行无线通信，获取基础设施、其他车辆的信息或者将自身车辆相关的信息发送至外部。作为无线通信，例如使用移动通信、公共无线LAN通信、车辆间通信等。此外，通信装置3具有诊断端子(OBD：On-board diagnostics，车载自动诊断系统)、Ethernet端子、连接外部记录介质(例如USB存储器、SD卡等)的端子等，在这些端子上连接外部装置来进行有线通信。“Ethernet”为注册商标。
其他的车辆控制系统4例如由使用与上述车辆控制系统2相同或不同的通信协议的车载网络及电子控制单元等构成。
驱动装置5是按照车辆控制系统2的控制来进行控制车辆运动的机械及电气装置(例如发动机、变速器、车轮、制动器、操舵装置等)的驱动的致动器等。
识别装置6获取从外界输入的信息并生成外界识别信息。识别装置6例如为相机、雷达、LIDAR(Light Detection and Ranging或者Laser Imaging Detection andRanging，激光雷达)、超声波传感器等外界传感器以及识别车辆系统1的状态(运动状态、位置信息等)的力学传感器(加速度、车轴转速、GPS：Global Positioning System，全球定位系统)等。
输出装置7接收从车辆控制系统2送出的数据并显示或输出消息信息(例如影像、语音)等所需信息。输出装置7例如为液晶显示器、警告灯、扬声器等。
输入装置8生成与用户的操作相应的输入信号。输入装置8将输入信号发送至车辆控制系统2。输入装置8例如为方向盘、踏板、按钮、操作杆、触控面板等。
通知装置9对外部通知车辆的状态等。通知装置9例如为灯、LED、扬声器等。
＜车辆控制系统的构成＞
图2展示了车辆控制系统2的硬件的构成例。
如图2所示，车辆控制系统2具有网络链路301、多个电子控制单元302以及网关303。
网络链路301为车载网络，连接多个电子控制单元302及网关303。网络链路301例如由CAN(Controller Area Network，控制器局域网)、CANFD(CAN with Flexible Data-rate，具有灵活数据速率的控制器局域网)、Ethernet等构成。
电子控制单元302(以下简称为“ECU 302”)连接至网络链路301。多个ECU 302中的一部分ECU 302连接有驱动装置5、识别装置6等，根据从网络链路301接收到的数据向驱动装置5输出控制信号或者将从识别装置6获取到的识别信息输出至网络链路301。此外，另外一部分ECU 302具有网关功能，连接到其他网络链路NL(包括专用线路)。ECU 302的构成将于后文叙述。
网关303(以下简称为“GW 303”)将网络链路301与其他网络链路NL相互连接，视需要进行协议转换而将数据从一网络链路中继至另一网络链路。GW 303也可作为电子控制单元发挥功能。
图2中展示了作为连接形态(网络拓扑)的一例的、2个网络链路上连接有多个ECU302的总线型构成。除此以外，也可为多个ECU 302直接连接至GW 303的星型、多个ECU 302呈环状连接在一起的环形、各种类型混存而由多个网络构成的混存型等。
＜电子控制单元(ECU)的构成＞
图3展示了ECU 302的构成例。再者，GW 303也具有同样的构成
ECU 302具有作为处理装置的多个内核401、多个本地存储器402、计时器403、ROM404、共享存储器405、通信部406、外部存储器407以及内部总线408。
内核401由具有运算元件以及寄存器、缓存等存储元件的CPU(CentralProcessing Unit，中央处理器)等处理器构成。
在本实施例中，内核401设置有N个(401-1～401-N，N为2以上的自然数)。多个内核401执行并行处理，利用多个内核401来进行各自被区分为不同通信的多个通信系统的核间通信。
本地存储器402由RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)构成，存放易失性数据。在本实施例中，本地存储器402对应于各个内核401(401-1～401-N)而设置有N个(402-1～402-N)。各本地存储器402只有对应内核401能访问。
计时器403具有计时功能，在涉及时间的各种控制中加以使用。
ROM 404存放软件以及非易失性数据。
共享存储器405由RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)构成，存放易失性数据。共享存储器405连接到内部总线408，可供多个内核401同时访问。共享存储器405中设置有可用于核间通信的多个缓冲器部901。共享存储器405的构成将于后文叙述。
通信部406是与ECU 302外部的输入输出接口。通信部406连接到网络链路301。此外，通信部406连接有驱动装置5、识别装置6等，与它们之间进行控制信号、识别信息等的收发。
外部存储器407由切断电源后也能保持数据的非易失性存储装置构成。外部存储器407例如为EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，带电可擦可编程只读存储器)、SSD(Solid State Drive，固态硬盘)、HDD(Hard Disc Drive，硬盘驱动器)等。
内部总线408连接有多个内核401、计时器403、ROM 404、共享存储器405、通信部406以及外部存储器407，使用内部总线408来进行ECU 302内部的通信。多个内核401经由内部总线408来访问共享存储器405。
在本实施例中，ECU 302的多个内核401、多个本地存储器402、计时器403、ROM404、共享存储器405、通信部406以及内部总线408由1个车辆控制用多核微机构成。多核微机通过构成ECU 302而根据车辆的状态及控制指示来控制车辆。
在要求以较小延迟并行进行多个控制的车辆控制用多核微机中可以并行进行多个通信系统的核间通信而抑制延迟。通过采用多核微机，可以紧凑地构成ECU 302。或者，也可组合CPU、各种存储器、计时器模块、通信模块等不同集成电路等来构成ECU 302。
＜功能模块的构成＞
图4展示了通过内核401的动作来实现的功能模块的构成例。
如图4所示，内核401作为控制部501、通信管理部502、时间管理部503、数据表504以及缓冲器505而发挥功能。
控制部501掌管从通信部406获取到的数据的解析、功能模块整体的控制。
通信管理部502管理通信部406的动作及状态，经由内部总线408对通信部406进行指示。
时间管理部503管理计时器403，进行时间相关的信息获取和控制。
数据表504保持车辆控制所需的信息。
缓冲器505暂时存放数据。
图4所示的功能模块展示的是内核401上的动作概念。内核401适当地从ROM 404及共享存储器405读出动作时所需的信息或者适当地向ROM 404及共享存储器405进行写入而进行动作。此外，内核401将本地存储器402作为暂时性的数据存放场所加以利用。
＜共享存储器以及软件组件的构成＞
图5展示了共享存储器405以及通过由各内核401执行多核用软件来实现的软件组件的构成例。
图5中，2个内核401经由共享存储器405来进行数据通信(核间通信)。即，发送侧的内核401-1(发送内核)在经由共享存储器405的核间通信中向后文叙述的缓冲器部901写入数据，接收侧的内核401-2(接收内核)在该核间通信中从缓冲器部901读出数据。这种核间通信中有各自被区分为不同通信的多个通信系统。通信系统例如可以按照通过核间通信加以收发的数据的每一类别来设置。关于数据的类别，在汽车的车辆控制的例子中为加速踏板的踩踏量、制动踏板的踩踏量、方向盘的操作量等，也可叫做车辆控制的控制项目。按照数据的每一类别也就是每一控制项目来设置通信系统。
首先，对共享存储器405的构成进行说明。
共享存储器405中设置有在核间通信中用于数据的收发的多个缓冲器部901(901-1、901-2、···、901-K，K为2以上的自然数)。
共享存储器405的各缓冲器部901具有数据部911和计数器部912。
数据部911是存放为了在内核间共享或同步而收发的数据(以下简称为“收发数据”)的区域。数据部911存放各种数据类型(Int型、Long型、Float型、Char型、Boolean型、···)或排列、结构体、指针型的收发数据。
计数器部912是存放表示数据部911中存放的收发数据的新旧的顺序关系的计数器值的区域。计数器部912中例如以各种数据类型(Int型、Long型、Float型、Char型、Boolean型、···)存放表示顺序的数字(1、2、3、4、···)。计数器值为表示顺序关系的值即可，也能以字符串(例如first、second、third、···)等来表现顺序关系。
多个缓冲器部901可排列配置在连续的地址上。或者，也可配置在不连续的地址上，以使用表示各自的前后的连接关系的指针型数据的列表结构连接在一起。后文叙述的第2实施例～第5实施例中也是一样的。
在本实施例中，针对多个通信系统中的每一方设置有多个缓冲器部901。例如，按照收发加速踏板的踩踏量相关的数据的通信系统、收发制动踏板的踩踏量相关的数据的通信系统、收发方向盘的操作量相关的数据的通信系统等收发数据的每一类别而设置有多个缓冲器部901。后文叙述的第2实施例及第3实施例中也一样，针对多个通信系统中的每一方(也就是收发数据的每一类别)而设置有多个缓冲器部901。
接着，对软件组件进行说明。
多个内核401的控制部501通过执行ROM 404中存放的多核用软件而作为软件组件601(以下简称为“SWC 601”)发挥功能。SWC 601对应于各个内核401(401-1～401-N)而设置有N个(601-1～601-N)。SWC 601例如按周期(每1ms、每2ms、每10ms···)或者根据事件(开关ON/OFF、IGN ON/OFF、···)来开始处理。
成为核间通信的收发数据的发送侧的内核401-1的SWC 601-1在通过核间通信来发送收发数据时，向由多个缓冲器部901中各自存放的按照每一通信系统加以管理的计数器值决定的缓冲器部901写入收发数据和根据写入顺序加以更新后的计数器值。SWC 601-1具有写入缓冲器决定部701和数据写入部702。
写入缓冲器决定部701从多个缓冲器部901当中决定成为写入收发数据的对象的1个缓冲器部901。在本实施例中，写入缓冲器决定部701采集收发数据相关的通信系统中使用的多个缓冲器部901各自的计数器部912中存放的计数器值作为缓冲器信息907。继而，从这多个缓冲器部901当中选择具有存放有最旧的计数器值的计数器部912的缓冲器部901。之后，写入缓冲器决定部701将所选择的缓冲器部901以写入指示703的形式通知数据写入部702。
数据写入部702将作为收发数据的写入数据904写入至写入指示703所示的缓冲器部901的数据部911，而且向该缓冲器部901的计数器部912写入最新的计数器值。
成为核间通信的收发数据的接收侧的内核401-2的SWC 601-2在通过核间通信来接收收发数据时，从由多个缓冲器部901中各自存放的按照每一通信系统加以管理的计数器值决定的、存放有每一通信系统的最新的收发数据的缓冲器部901读出收发数据。SWC601-2具有读出缓冲器决定部801和数据读出部802。
读出缓冲器决定部801从多个缓冲器部901当中决定成为读出收发数据的对象的1个缓冲器部901。在本实施例中，读出缓冲器决定部801采集收发数据相关的通信系统中使用的多个缓冲器部901各自的计数器部912中存放的计数器值作为缓冲器信息907。继而，从这多个缓冲器部901当中选择具有存放有最新的计数器值的计数器部912的缓冲器部901。之后，读出缓冲器决定部801将所选择的缓冲器部901以读出指示803的形式通知数据读出部802。
数据读出部802从读出指示803所示的缓冲器部901的数据部911读出作为收发数据的读出数据905。
如此，并行动作的不同内核401-1(SWC 601-1)及内核401-2(SWC 601-2)可以通过经由共享存储器405的多个缓冲器部901来共享相同数据。
根据本实施例，对于应在多个内核401间共享的数据，发送侧的内核401-1访问共享存储器405中设置的存放有最旧的收发数据的缓冲器部901，接收侧的内核401-2访问存放有最新的收发数据的缓冲器部901。因此，即便同时进行发送侧的内核401-1的写入和接收侧的内核401-2的读出，各自也是访问不同区域，所以，即便不锁定处理，也能实现核间通信而不会引起数据的竞争。
因而，通过使用计数器值，不会发生如现有技术的FIFO的读出等待、自旋锁那样的通信待机，所以能抑制控制的延迟。
实施例2
接着，对第2实施例进行说明。
与第1实施例的不同点在于，第2实施例中使用表示缓冲器部901的使用状态的状态值，由此，即便万一发送侧的内核401的数据写入部702与接收侧的内核401的数据读出部802同时访问了相同缓冲器部，也能避免数据的竞争。
在第2实施例中，车辆系统、车辆控制系统、电子控制单元以及功能模块与上述第1实施例相同，因此省略说明。
下面，参考图6，对第2实施例中的共享存储器及软件组件进行说明。
＜共享存储器以及软件组件的构成＞
图6展示了共享存储器405以及通过由各内核401执行多核用软件来实现的软件组件的构成例。
图6中，2个内核401经由共享存储器405来进行数据通信(核间通信)。即，发送侧的内核401-1在经由共享存储器405的核间通信中向缓冲器部901写入数据，接收侧的内核401-2在该核间通信中从缓冲器部901读出数据。
详细而言，共享存储器405的缓冲器部901存放表示使用中或未使用的状态值。发送侧的内核401从存放有未使用的状态值的缓冲器部901当中选择存放有最旧的计数器值的缓冲器部901，并在向该缓冲器部901写入数据之前存放使用中的状态值，在向该缓冲器部901写入所述数据之后存放未使用的状态值。接收侧的内核401从存放有未使用的状态值的缓冲器部901当中选择存放有最新的计数器值的缓冲器部901，并在从该缓冲器部901读出数据之前存放使用中的状态值，在从该缓冲器部901读出数据之后存放未使用的状态。
首先，对共享存储器405的构成进行说明。
共享存储器405中设置有在核间通信中用于数据的收发的多个缓冲器部901(901-1、901-2、···、901-K，K为2以上的自然数)。
共享存储器405的各缓冲器部901具有数据部911、计数器部912以及状态部913。
数据部911及计数器部912的构成与第1实施例相同。
状态部913存放表示缓冲器部901的使用状态的状态值。作为状态值加以存放的值至少包含表示缓冲器部901未使用这一情况的值和表示缓冲器部901在使用中这一情况的值。状态值以可以表示未使用及使用中的方式采用至少可以表现2个值的数据类型(Int型、Long型、Float型、Char型、Boolean型、···)。在本实施例中，表示未使用的状态值以外的值表示使用中。
接着，对软件组件进行说明。
发送侧的内核401-1的SWC 601-1具有写入缓冲器决定部701和数据写入部702。
写入缓冲器决定部701从存放有未使用的状态值的多个缓冲器部901当中决定成为写入收发数据的对象的1个缓冲器部901。在本实施例中，写入缓冲器决定部701采集收发数据相关的通信系统中使用的多个缓冲器部901各自的计数器部912中存放的计数器值作为缓冲器信息907。继而，从这多个缓冲器部901当中选择具有存放有最旧的计数器值的计数器部912的缓冲器部901。接着，参考所选择的缓冲器部901的状态部913来确认状态值。在状态值为未使用时，写入缓冲器决定部701将所选择的缓冲器部901以写入指示703的形式通知数据写入部702。或者，在状态值为使用中(未使用以外的值)时，选择相较于选择中的缓冲器部901的计数器值而言旧的程度次之的缓冲器部901并再次确认状态部913。
重复该动作直至状态值变为未使用为止，之后进行写入指示703的通知。
数据写入部702向写入指示703所示的缓冲器部901的状态部913写入使用中的状态值。接着，将作为收发数据的写入数据904写入至写入指示703所示的缓冲器部901的数据部911，而且向该缓冲器部901的计数器部912写入最新的计数器值。继而，向写入指示703所示的缓冲器部901的状态部913写入未使用的状态值。
接收侧的内核401-2的SWC 601-2具有读出缓冲器决定部801和数据读出部802。
读出缓冲器决定部801从存放有未使用的状态值的多个缓冲器部901当中决定成为读出收发数据的对象的1个缓冲器部901。在本实施例中，读出缓冲器决定部801采集收发数据相关的通信系统中使用的多个缓冲器部901各自的计数器部912中存放的计数器值作为缓冲器信息907。继而，从这多个缓冲器部901当中选择具有存放有最新的计数器值的计数器部912的缓冲器部901。
接着，参考所选择的缓冲器部901的状态部913来确认状态值。在状态值为未使用时，读出缓冲器决定部801将所选择的缓冲器部901以读出指示803的形式通知数据读出部802。或者，在状态值为使用中(未使用以外的值)时，选择相较于选择中的缓冲器部901的计数器值而言新的程度次之的缓冲器部901并再次确认状态部913。重复该动作直至状态值变为未使用为止，之后进行读出指示803的通知。
数据读出部802向读出指示803所示的缓冲器部901的状态部913写入使用中的状态值。接着，从读出指示803所示的缓冲器部901的数据部911读出作为收发数据的读出数据905。继而，向读出指示803所示的缓冲器部901的状态部913写入未使用的状态值。
根据本实施例，在向共享存储器405上的缓冲器部901的访问中，使用缓冲器部901中存放的状态值来进行避免对使用中的缓冲器部的访问的排他处理。因此，例如在1个内核401中的多任务处理或者多个内核401中的并行处理中使用1个通信系统相关的多个缓冲器部901等情况下，能够抑制一个任务、一个内核正在访问1个缓冲器部时产生其他任务、其他内核的访问。
实施例3
接着，对第3实施例进行说明。
与第1实施例的不同点在于，第3实施例中具备存储器故障判定部704，由此，即便存在存储器的一部分发生故障而无法再使用的缓冲器部901，也能将该缓冲器部901排除来继续通信。
在第3实施例中，车辆系统、车辆控制系统、电子控制单元以及功能模块与上述第1实施例相同，因此省略说明。
下面，参考图7，对第3实施例中的共享存储器及软件组件进行说明。
＜共享存储器以及软件组件的构成＞
图7展示了共享存储器405以及通过由各内核401执行多核用软件来实现的软件组件的构成例。
图7中，2个内核401经由共享存储器405来进行数据通信(核间通信)。即，发送侧的内核401-1在经由共享存储器405的核间通信中向缓冲器部901写入数据，接收侧的内核401-2在该核间通信中从缓冲器部901读出数据。
详细而言，发送侧的内核401-1确认缓冲器部901有无故障，从无故障的缓冲器部901当中选择设定有最旧的计数器值的缓冲器部901，向该缓冲器部901写入所述数据以及最新的计数器值。接收侧的内核401-2确认缓冲器部901有无故障，从无故障的缓冲器部901当中选择存放有最新的计数器值的缓冲器部901，从该缓冲器部901读出数据。
共享存储器405的构成与第1实施例相同。
接着，对软件组件进行说明。
发送侧的内核401-1的SWC 601-1具有写入缓冲器决定部701、数据写入部702以及存储器故障判定部704。
存储器故障判定部704通过故障检测功能来检测缓冲器部901发生了故障这一情况。作为故障检测功能，例如可以使用ECC(Error Check and Correct memory，错误检测和纠正内存)电路、BIST(Built-in Self Test，内建自测)电路来检测存储器故障。存储器故障判定部704从共享存储器405接收这些存储器故障的检测中使用的故障监视信息908。当检测到存储器故障时，存储器故障判定部704将表示发生了故障的缓冲器部901的故障缓冲器信息705通知写入缓冲器决定部701。
写入缓冲器决定部701从排除了故障缓冲器信息705所示的发生了故障的缓冲器部901的多个缓冲器部901当中决定成为写入收发数据的对象的1个缓冲器部901。在本实施例中，写入缓冲器决定部701从收发数据相关的通信系统中使用的多个缓冲器部901当中将故障缓冲器信息705所示的发生了故障的缓冲器部901排除。采集剩下的缓冲器部901各自的计数器部912中存放的计数器值作为缓冲器信息907。继而，从采集了缓冲器信息907的多个缓冲器部901当中选择具有存放有最旧的计数器值的计数器部912的缓冲器部901。之后，写入缓冲器决定部701将所选择的缓冲器部901以写入指示703的形式通知数据写入部702。
数据写入部702将作为收发数据的写入数据904写入至写入指示703所示的缓冲器部901的数据部911，而且向该缓冲器部901的计数器部912写入最新的计数器值。
接收侧的内核401-2的SWC 601-2具有读出缓冲器决定部801、数据读出部802以及存储器故障判定部804。
存储器故障判定部804通过故障检测功能来检测缓冲器部901发生了故障这一情况。作为故障检测功能，例如可以使用ECC(Error Check and Correct memory)电路、BIST(Built-in Self Test)电路来检测存储器故障。存储器故障判定部804从共享存储器405接收这些存储器故障的检测中使用的故障监视信息908。当检测到存储器故障时，存储器故障判定部804将表示发生了故障的缓冲器部901的故障缓冲器信息805通知读出缓冲器决定部801。
读出缓冲器决定部801从排除了故障缓冲器信息805所示的发生了故障的缓冲器部901的多个缓冲器部901当中决定成为读出收发数据的对象的1个缓冲器部901。在本实施例中，读出缓冲器决定部801从收发数据相关的通信系统中使用的多个缓冲器部901中将故障缓冲器信息805所示的发生了故障的缓冲器部901排除。采集剩下的缓冲器部901各自的计数器部912中存放的计数器值作为缓冲器信息907。继而，从采集了缓冲器信息907的多个缓冲器部901当中选择具有存放有最新的计数器值的计数器部912的缓冲器部901。之后，读出缓冲器决定部801将所选择的缓冲器部901以读出指示803的形式通知数据读出部802。
数据读出部802从读出指示803所示的缓冲器部901的数据部911读出作为收发数据的读出数据905。
根据本实施例，即便因故障而导致一部分缓冲器部901无法使用，也可以在不停止通信的情况下使用无故障的缓冲器部901来进行核间通信。
实施例4
接着，对第4实施例进行说明。
与第1实施例的不同点在于，第4实施例中在缓冲器部901中存放识别通信系统的通信标识符，由此，无须针对多个通信系统中的每一方设置多个缓冲器部，可以使用更少的缓冲器部来实现无等待时间的核间通信。
在第4实施例中，车辆系统、车辆控制系统、电子控制单元以及功能模块与上述第1实施例相同，因此省略说明。
下面，参考图8及图9，对第4实施例中的共享存储器及软件组件进行说明。
＜共享存储器以及软件组件的构成＞
图8展示了共享存储器405以及通过由各内核401执行多核用软件来实现的软件组件的构成例。
图8中，4个内核401经由共享存储器405来进行数据通信(核间通信)。即，发送侧的内核401-1在经由共享存储器405的核间通信中向缓冲器部901写入数据，接收侧的内核401-2在该核间通信中从缓冲器部901读出数据。此外，发送侧的内核401-3在经由共享存储器405的核间通信中向缓冲器部901写入数据，接收侧的内核401-4在该核间通信中从缓冲器部901读出数据。
详细而言，缓冲器部901存放唯一地识别通信系统的通信标识符。内核401-1与内核401-2的核间通信中使用一个通信标识符，内核401-3与内核401-4的核间通信中使用与上述一个通信标识符不一样的另一通信标识符。
发送侧的内核401-1在通过核间通信向内核401-2发送数据时，从存放有该核间通信相关的通信系统的通信标识符(例如通信标识符A)的缓冲器部901当中选择设定有最旧的计数器值的缓冲器部901，向该缓冲器部901写入数据、该通信系统中的最新的计数器值、以及该通信系统的通信标识符A。接收侧的内核401-2在通过核间通信从内核401-1接收数据时，从存放有该核间通信相关的通信系统的通信标识符A的缓冲器部901当中选择设定有最新的计数器值的缓冲器部901，从该缓冲器部读出数据。
此外，发送侧的内核401-3在通过核间通信向401-4发送数据时，从存放有该核间通信相关的通信系统的通信标识符(例如通信标识符B)的缓冲器部901当中选择设定有最旧的计数器值的缓冲器部901，向该缓冲器部901写入数据、该通信系统中的最新的计数器值、以及该通信系统的通信标识符B。接收侧的内核401-4在通过核间通信从内核401-3接收数据时，从存放有该核间通信相关的通信系统的通信标识符B的缓冲器部901当中选择设定有最新的计数器值的缓冲器部901，从该缓冲器部读出数据。
各内核401具有通信识别信息1001。图9展示存放有通信识别信息1001(1001-1、1001-2、1001-3、···)的表格的一例。各内核401针对核间通信的收发数据而参考通信识别信息1001来获取收发数据相关的通信系统中使用的通信标识符、数据类型。
通信识别信息1001具有通信标识符1002、发送方名称1003、接收方名称1004、数据类型1005以及标签名1006。通信识别信息1001也可含有这以外的信息。
通信标识符1002是以数字、文字、记号或者它们的组合加以表示的数据，设定唯一地识别通信系统的值。发送方名称1003是以数字、文字、记号或者它们的组合加以表示的数据，表示发送侧的SWC 601等。接收方名称1004是以数字、文字、记号或者它们的组合加以表示的数据，表示接收侧的SWC 601等。数据类型1005表示以通信标识符1002加以识别的通信系统中收发的收发数据的数据类型。数据类型1005设定表示各种数据类型(Int型、Long型、Float型、Char型、Boolean型、···)或排列、结构体、指针型等可以声明软件的变量的数据类型的值。标签名1006是以数字、文字、记号或者它们的组合加以表示的数据，附加通信识别信息1001相关的信息。在本实施例中，标签名1006例如表示加速踏板的踩踏量、制动踏板的踩踏量、方向盘的操作量等，与通信标识符1002一一对应。各通信识别信息1001在不同通信标识符下须为唯一的组合，不能存在通信标识符1002不同但其他信息相同的通信识别信息。
各内核401例如在通过核间通信来收发加速踏板的踩踏量相关的数据的情况下，从表格中提取包含加速踏板踩踏量相关的标签名1006的通信识别信息1001，使用提取到的通信识别信息1001所具有的通信标识符1002及数据类型1005来收发数据。
接着，对共享存储器405的构成进行说明。
共享存储器405中设置有在核间通信中用于数据的收发的多个缓冲器部901(901-1、901-2、···、901-K，K为2以上的自然数)。这多个缓冲器部901在多个通信系统中共用。
共享存储器405的各缓冲器部901具有数据部911、计数器部912以及识别部914。
数据部911及计数器部912的构成与第1实施例相同。
识别部914存放上述通信标识符。
接着，对软件组件进行说明。
发送侧的内核401-1的SWC 601-1以及内核401-3的SWC 601-3具有写入缓冲器决定部701和数据写入部702。
写入缓冲器决定部701从识别部914中存放有识别收发数据相关的通信系统的通信标识符的多个缓冲器部901当中决定成为写入收发数据的对象的1个缓冲器部901。在本实施例中，写入缓冲器决定部701提取识别部914中存放有识别收发数据相关的通信系统的通信标识符的多个缓冲器部901。采集提取到的缓冲器部901各自的计数器部912中存放的计数器值作为缓冲器信息907。继而，从这多个缓冲器部901当中选择具有存放有最旧的计数器值的计数器部912的缓冲器部901。之后，写入缓冲器决定部701将所选择的缓冲器部901以写入指示703的形式通知数据写入部702。
数据写入部702将作为收发数据的写入数据904写入至写入指示703所示的缓冲器部901的数据部911，而且向该缓冲器部901的计数器部912写入最新的计数器值。
接收侧的内核401-2的SWC 601-2以及内核401-4的SWC 601-4具有读出缓冲器决定部801和数据读出部802。
读出缓冲器决定部801从识别部914中存放有识别收发数据相关的通信系统的通信标识符的多个缓冲器部901当中决定成为读出收发数据的对象的1个缓冲器部901。在本实施例中，读出缓冲器决定部801提取识别部914中存放有识别收发数据相关的通信系统的通信标识符的多个缓冲器部901。采集提取到的缓冲器部901各自的计数器部912中存放的计数器值作为缓冲器信息907。继而，从这多个缓冲器部901当中选择具有存放有最新的计数器值的计数器部912的缓冲器部901。之后，读出缓冲器决定部801将所选择的缓冲器部901以读出指示803的形式通知数据读出部802。
数据读出部802从读出指示803所示的缓冲器部901的数据部911读出作为收发数据的读出数据905。
根据本实施例，由于利用通信标识符来识别通信系统，并将通信标识符与数据一起写入至缓冲器部，因此，通过从缓冲器部获取通信标识符，能够容易地知晓该缓冲器部的数据为哪一通信系统的数据。通过使用通信标识符，可以在多个通信系统中充分利用相同缓冲器部，从而可以使用更少的缓冲器部(存储区)来实现无通信待机的核间通信。
实施例5
接着，对第5实施例进行说明。
与第1实施例的不同点在于，第5实施例中设置写入控制部，由此，可以避免多个数据写入部同时进行写入。
在第5实施例中，车辆系统、车辆控制系统、电子控制单元以及功能模块与上述第1实施例相同，因此省略说明。
下面，参考图10，对第5实施例中的共享存储器及软件组件进行说明。
＜共享存储器以及软件组件的构成＞
图10展示了共享存储器405以及通过由各内核401执行多内核用软件来实现的软件组件的构成例。
图10中，3个内核401经由共享存储器405来进行数据通信(核间通信)。即，发送侧的内核401-1在经由共享存储器405的核间通信中向缓冲器部901写入数据，接收侧的内核401-2及内核401-4在该核间通信中从缓冲器部901读出数据。
详细而言，发送侧的内核401-1执行的是多任务处理，有2个软件组件(SWC)601-1-1、601-1-2在动作。2个SWC 601-1-1、601-1-2与内核401-2、401-4之间进行的是同一通信系统的核间通信。
发送侧的SWC 601-1-1、SWC 601-1-2在通过核间通信来发送数据时，从存放有该核间通信相关的通信系统的通信标识符的缓冲器部901当中选择设定有最旧的计数器值的缓冲器部901，向该缓冲器部901写入数据、该通信系统中的最新的计数器值、以及该通信系统的通信标识符。接收侧的内核401-2、401-4在通过核间通信从内核401-1接收数据时，从存放有该核间通信相关的通信系统的通信标识符的缓冲器部901当中选择设定有最新的计数器值的缓冲器部901，从该缓冲器部读出数据。
并且，发送侧的内核401-1以如下方式进行竞争控制：在SWC 601-1-1及SWC 601-1-2的多任务处理中产生了多个向一个通信系统相关的缓冲器部901的数据的写入的情况下，不会同时进行写入。
共享存储器405的构成与第4实施例相同。
发送侧的内核401-1具有SWC 601-1-1及SWC 601-1-2和写入控制部1101。
为了以SWC 601-1-1的数据写入部702和SWC 601-1-2的数据写入部702不会将一个通信系统相关的收发数据同时写入至共享存储器405的缓冲器部901的方式进行控制(竞争控制)，写入控制部1101向各数据写入部702排他性地发送写入许可。写入控制部1101在预先决定的时刻向SWC 601-1-1及SWC 601-1-2的写入缓冲器决定部701发送写入许可1102。在本实施例中，写入控制部1101进行在1个内核401-1内动作的2个SWC 601-1-1、SWC601-1-2的竞争控制，而除此以外，也可进行不同内核401的SWC 601的数据写入部702的竞争控制。
接着，对软件组件进行说明。
发送侧的内核401-1的SWC 601-1-1及SWC 601-1-2具有写入缓冲器决定部701和数据写入部702。
当从写入控制部1101接收到写入许可1102时，写入缓冲器决定部701从识别部914中存放有识别收发数据相关的通信系统的通信标识符的多个缓冲器部901当中决定成为写入收发数据的对象的1个缓冲器部901。在本实施例中，当从写入控制部1101接收到写入许可1102时，写入缓冲器决定部701提取识别部914中存放有识别收发数据相关的通信系统的通信标识符的多个缓冲器部901，并采集提取到的缓冲器部901各自的计数器部912中存放的计数器值作为缓冲器信息907。继而，从这多个缓冲器部901当中选择具有存放有最旧的计数器值的计数器部912的缓冲器部901。继而，写入缓冲器决定部701将所选择的缓冲器部901以写入指示703的形式通知数据写入部702。
数据写入部702将作为收发数据的写入数据904写入至写入指示703所示的缓冲器部901的数据部911，而且向该缓冲器部901的计数器部912写入最新的计数器值。
接收侧的内核401-2及内核401-4具有与第4实施例的内核401-2相同的构成。
根据本实施例，通过设置写入控制部，能够抑制多个数据写入部同时向相同缓冲器部写入数据。
具有本技术领域的常识的人员根据此处揭示的本揭示的说明书以及实施方式的研究将明确本揭示的其他实现方式。所记述的实施方式的各种各样的形态及/或组件可以单独使用或者以任何组合加以使用。说明书和具体例只是典型，本揭示的范围和构思示于权利要求书。
符号说明
1…车辆系统、2…车辆控制系统、3…通信装置、4…其他的车辆控制系统、5…驱动装置、6…识别装置、7…输出装置、8…输入装置、9…通知装置、301…网络链路、302…ECU、303…GW、401…内核、402…本地存储器、403…计时器、404…ROM、405…共享存储器、406…通信部、407…外部存储器、408…内部总线、501…控制部、502…通信管理部、503…时间管理部、504…数据表、505…缓冲器、601…SWC、701…写入缓冲器决定部、702…数据写入部、703…写入指示、704…存储器故障判定部、705…故障缓冲器信息、801…读出缓冲器决定部、802…数据读出部、803…读出指示、804…存储器故障判定部、805…故障缓冲器信息、901…缓冲器部、904…写入数据、905…读出数据、907…缓冲器信息、908…故障监视信息、911…数据部、912…计数器部、913…状态部、914…识别部、1001…通信识别信息、1002…通信标识符、1003…发送方名称、1004…接收方名称、1005…数据类型、1006…标签名、1101…写入控制部、1102…写入许可、NL…其他网络链路。

Claims (6)

1.一种处理装置，它是由多个内核执行并行处理，利用所述多个内核来进行各自被区分为不同通信的多个通信系统的核间通信，该处理装置的特征在于，具有：
共享存储器，其可供所述多个内核同时进行访问，设置有可用于所述核间通信的多个缓冲器部；
发送内核，其在经由所述共享存储器的核间通信中向所述缓冲器部写入数据；以及
接收内核，其在所述核间通信中从所述缓冲器部读出数据，
所述发送内核在通过所述核间通信来发送数据时，向由所述多个缓冲器部中各自存放的按照每一所述通信系统加以管理的计数器值决定的所述缓冲器部写入该数据和根据写入顺序加以更新后的计数器值，
所述接收内核在通过所述核间通信来接收数据时，从由所述多个缓冲器部中各自存放的所述计数器值决定的、存放有每一所述通信系统的最新的数据的缓冲器部读出数据，
所述缓冲器部存放唯一地识别所述通信系统的通信标识符，
所述发送内核在通过所述核间通信来发送数据时，从存放有该核间通信相关的通信系统的通信标识符的所述缓冲器部当中选择设定有最旧的计数器值的缓冲器部，向该缓冲器部写入所述数据、该通信系统中的最新的计数器值、以及该通信系统的通信标识符，
所述接收内核在通过所述核间通信来接收数据时，从存放有该核间通信相关的通信系统的通信标识符的所述缓冲器部当中选择设定有最新的计数器值的所述缓冲器部，从该缓冲器部读出数据。
2.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于，
所述缓冲器部存放表示使用中或未使用的状态值，
所述发送内核从存放有未使用的状态值的所述缓冲器部当中选择存放有最旧的计数器值的所述缓冲器部，在向该缓冲器部写入所述数据之前存放使用中的状态值，在向该缓冲器部写入所述数据之后存放未使用的状态值，
所述接收内核从存放有未使用的状态值的所述缓冲器部当中选择存放有最新的计数器值的缓冲器部，在从该缓冲器部读出所述数据之前存放使用中的状态值，在从该缓冲器部读出所述数据之后存放未使用的状态。
3.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于，
所述发送内核确认所述缓冲器部有无故障，从无故障的所述缓冲器部当中选择设定有最旧的计数器值的所述缓冲器部，向该缓冲器部写入所述数据以及最新的计数器值，
所述接收内核确认所述缓冲器部有无故障，从无故障的所述缓冲器部当中选择存放有最新的计数器值的所述缓冲器部，从该缓冲器部读出所述数据。
4.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于，
所述发送内核具有写入控制部，所述写入控制部以如下方式进行竞争控制：在该发送内核的多任务处理或者与其他发送内核的并行处理中产生了多个向一个通信系统相关的所述缓冲器部的数据的写入的情况下，不会同时进行写入。
5.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于，
所述发送内核向所述通信系统的缓冲器部当中存放有最旧的计数器值的缓冲器部写入所述数据和最新的计数器值，
所述接收内核从所述通信系统的缓冲器部当中存放有最新的计数器值的缓冲器部读出数据。
6.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于，
所述处理装置为搭载于车辆上，根据所述车辆的状态及控制指示来控制所述车辆的车辆控制用多核微机。
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