CN113268384B - 一种标记空间异常检测方法及存储介质 - Google Patents

一种标记空间异常检测方法及存储介质 Download PDF

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Abstract

一种标记空间异常检测方法及存储介质，其中方法包括如下步骤，S101，第二处理器向存储器的地址a到a+s写入第一检测数据，第一处理器从存储器读取第一检测数据，保存第一处理器的cacheline对应的标签；S102，第二处理器向存储器的地址a到a+s写入第二检测数据。S103，第三处理器向存储器中的地址a到a+s执行读操作，若读取到第二检测数据，则判定标记空间损坏，若读取到第一检测数据，则继续进行步骤：将地址b取值为a的相反数，重复上述操作，若仍若读取到第一检测数据，则证明标记空间没有损坏。本方案提供一种检测标记空间的检测方法，利用多核处理器之间的交替写入和读取操作，能够准确检测标记空间的损坏问题。

Description

一种标记空间异常检测方法及存储介质
技术领域
本发明涉及芯片校验领域，尤其涉及一种芯片中cache的标记空间的异常解决方法。
背景技术
在多核架构下，每个cpu的cache带有duplicate tag ram(复制标记空间)。Duplicate tag ram工作原理：当cpu A在开cache的情况下读取memory上数据时，除了把这些数据缓存在自己对应的cache line外还会把该cache line的tag(标记内容，对应的是地址某些字段)保存在duplicate tag ram中；这样当cpu B也要向memory访问相同地址的数据时会先从cpu A的duplicate tag ram上进行查询匹配；若没匹配到，说明cpu A cache中没有对应数据，则从memory中读取数据；若匹配到，说明cpu A中有对应数据，则从cpuA的cache中读取该数据，这样无需访问memory。
在实际芯片生产中，duplicate tag ram可能会遭到物理损坏(某些bit会永久性为0或1)；所以要对duplicate tag ram是否损坏进行检测。
发明内容
为此，需要提供一种cache中的标记空间是否出现异常的方法，以满足多核处理器检测情况下对于duplicate tag ram的检测需求；
为实现上述目的，发明人提供了一种标记空间异常检测方法包括如下步骤，S101，第二处理器向存储器的地址a到a+s写入第一检测数据，第一处理器从存储器读取第一检测数据，保存第一处理器的cache line对应的标签；
S102，第二处理器向存储器的地址a到a+s写入第二检测数据。
S103，第三处理器向存储器中的地址a到a+s执行读操作，若读取到第二检测数据，则判定标记空间损坏，若读取到第一检测数据，则继续进行步骤：将地址b取值为a的相反数，重复上述操作，若仍若读取到第一检测数据，则证明标记空间没有损坏。
具体地，所述s为cache的长度。
进一步地，所述重复上述步骤具体为：
S104，第二处理器向存储器的地址b-s到b写入第一检测数据，第一处理器从存储器读取第一检测数据，保存第一处理器的cache line对应的标签；
S105，第二处理器向存储器的地址b-s到b写入第二检测数据。
S106，第三处理器向存储器中的地址b-s到b执行读操作，若仍读取到第一检测数据，则证明标记空间没有损坏。
进一步地，所述重复上述步骤具体为：S104，第二处理器向存储器的地址b-s到b写入第三检测数据，第一处理器从存储器读取第三检测数据，保存第一处理器的cache line对应的标签；
S105，第二处理器向存储器的地址b-s到b写入第四检测数据。
S106，第三处理器向存储器中的地址b-s到b执行读操作，若读取到第三检测数据，则证明标记空间没有损坏。
具体地，第二处理器在关闭cache和smp功能的状态下进行对存储器的写入操作。
一种标记空间异常检测存储介质，设置于芯片检测用的上位机中，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序在被执行时进行包括如下步骤，S101，第二处理器向存储器的地址a到a+s写入第一检测数据，第一处理器从存储器读取第一检测数据，保存第一处理器的cache line对应的标签；
S102，第二处理器向存储器的地址a到a+s写入第二检测数据。
S103，第三处理器向存储器中的地址a到a+s执行读操作，若读取到第二检测数据，则判定标记空间损坏，若读取到第一检测数据，则继续进行步骤：将地址b取值为a的相反数，重复上述操作，若仍若读取到第一检测数据，则证明标记空间没有损坏。
具体地，所述s为cache的长度。
进一步地，所述计算机程序在被执行时进行重复上述步骤具体进行步骤：
S104，第二处理器向存储器的地址b-s到b写入第一检测数据，第一处理器从存储器读取第一检测数据，保存第一处理器的cache line对应的标签；
S105，第二处理器向存储器的地址b-s到b写入第二检测数据。
S106，第三处理器向存储器中的地址b-s到b执行读操作，若仍读取到第一检测数据，则证明标记空间没有损坏。
进一步地，所述计算机程序在被执行时进行重复上述步骤具体进行步骤：S104，第二处理器向存储器的地址b-s到b写入第三检测数据，第一处理器从存储器读取第三检测数据，保存第一处理器的cache line对应的标签；
S105，第二处理器向存储器的地址b-s到b写入第四检测数据。
S106，第三处理器向存储器中的地址b-s到b执行读操作，若读取到第三检测数据，则证明标记空间没有损坏。
具体地，第二处理器在关闭cache和smp功能的状态下进行对存储器的写入操作。
通过上述技术方案，能够提供一种检测标记空间duplicate tag ram的检测方法，利用多核处理器之间的交替写入和读取操作，能够准确检测标记空间的损坏问题。
附图说明
图1为本发明一实施方式所述的检测标记空间方法流程图
图2为本发明一实施例所述的检测标记空间方法流程图。
具体实施方式
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
请参阅图1，介绍了对cpuA duplicate tag ram的检测方法，可以参照如下：
设a0,a1互为相反数，即a1＝～a0，s为cpu A的cache的大小；
Step1:a赋值为a0；
Step2:cpu B在关cache和smp功能的情况下往memory a到a+s地址上写数据d0,然后cpu A读取memory a到a+s地址上的数据，此时cpu A的所有cache line里都保存着d0,duplicate tag ram也全部被填满，保存cpu A所有cache line的tag，分别对应着地址a到a+s。
Step3:cpu B在关cache和smp功能的情况下往memory a到a+s地址上写数据d1(d1与d0不相等)；此时memory a到a+s的数据是d1，而cpu A cache中保存的数据是d0，两边数据不一致；
Step4:cpu C读取memory a到a+s地址上数据，因为读的是相同的地址，理论上cpuC所读的数据都能在cpu A的dupliate tag ram中匹配到，读到的数据应该都是cpu Acache中的d0。如果读到数据d1，说明读到的是memory中的数据，cpu A的duplicate tagram没有匹配到，认定该duplicate tag ram损坏；如果读到数据d0,则可能有两种情况：(1)cpuA的duplicate tag ram没有损坏；(2)cpuA的duplicate tag ram有损坏，只是永久性为0的bit正好写0或者永久性为1的bit正好写1，所以要继续进行Step5；
Step5:将a1赋值给a，再重复一次step2,step3,step4操作，其中step2的地址改为a-s到a，让duplicate tag ram的数据取反，即可判断cpu A的duplicate tag ram是否损坏。
我们的发明人在生产生活中发现，当cpu A在开启cache功能的情况下读取memory上地址a到a+s的数据时，除了把读取到的数据缓存到cpu A的cache line中，还会把这些cache line的tag记录到duplicate tag ram中，由于cache line的tag与地址相对应，所以可以简单理解为会把a0,a0+1,a0+2,……,a0+s记录在duplicate tag ram中。这样当cpu C要读取memory上地址a0到a0+s的数据时，会先去cpu A的duplicate tag ram中查询是否记录着a0，如果有，则说明cpu A的cache中有地址a0的数据，直接从cpu A的cache中读取，无需访问memory，节省了时间；如果没有，则说明cpu A的cache中没有地址a0的数据，则要从memory上获取地址a0上的数据。
显然cpu C如果读取的是地址a0到a0+s上的数据，在cpu A的duplicate tag ram没有异常的情况下都能成功查询到(因为该duplicate tag ram中也同样记录着a0到a0+s)，cpu C就会认为cpu A的cache中有地址a0到a+s的数据，就会从cpu A的cache中读到d0；反之，如果cpu A的duplicate tag ram出现异常(原本该duplicate tag ram记录的a0到a+s出现部分错误)，则就有部分地址无法成功查询到，cpuC就会从memory上读到数据d1。所以可以根据cpuC读到的是d0还是d1来判断cpuA的duplicate tag ram是否出错。
我们继续说明为何取相反数的区间就能检测duplicate tag ram是否损坏。首先，如果cpuC读到数据d1的话，说明duplicate tag ram损坏，这点毋庸置疑；然后，如果cpuC读到数据d0的话，有两种可能,(1)cpuA的duplicate tag ram没有损坏；(2)cpuA的duplicatetag ram有损坏，但是因为永久性为0的bit正好写了0或永久性为1的bit正好写了1而没有检测出来；
所以为了排查第二种可能，就要duplicate tag ram的所有记录内容取反，这样可以向永久性为0的bit写1或永久性为1的bit写0，因此就要对一个与a0到a0+s互为相反数的地址区间进行操作；即(a1-s到a1区间，其中a0＝～a1)。
因此，我们的方案包括步骤：
S101，第二处理器向存储器的地址a到a+s写入第一检测数据，第一处理器从存储器读取第一检测数据，保存第一处理器的cache line对应的标签；
S102，第二处理器向存储器的地址a到a+s写入第二检测数据。
S103，第三处理器向存储器中的地址a到a+s执行读操作，若读取到第二检测数据，则判定标记空间(duplicate tag ram)损坏，若读取到第一检测数据，则继续进行步骤：
S104，第二处理器向存储器的地址b-s到b写入第一检测数据，第一处理器从存储器读取第一检测数据，保存第一处理器的cache line对应的标签；
S105，第二处理器向存储器的地址b-s到b写入第二检测数据。
S106，第三处理器向存储器中的地址b-s到b执行读操作，若仍若读取到第一检测数据，则证明标记空间没有损坏，否则认为标记空间损坏。
通过上述方法，利用多核处理器之间的交替写入和读取操作，能够准确检测标记空间duplicate tag ram的损坏问题。
而在另一些实施例中，在相反数区间中可以写入与上一实施例中不同的检测数据，如我们还可以进行步骤：
S104，第二处理器向存储器的地址b-s到b写入第三检测数据，第一处理器从存储器读取第三检测数据，保存第一处理器的cache line对应的标签；
S105，第二处理器向存储器的地址b-s到b写入第二检测数据。
S106，第三处理器向存储器中的地址b-s到b执行读操作，若读取到第三检测数据，则证明标记空间没有损坏。上述实例同样能够解决标记空间检测的问题。
另一些如图2所示的实施例中，在相反数区间中可以写入与上一实施例中不同的检测数据，如我们还可以进行步骤：
S104，第二处理器向存储器的地址b-s到b写入第三检测数据，第一处理器从存储器读取第三检测数据，保存第一处理器的cache line对应的标签；
S105，第二处理器向存储器的地址b-s到b写入第四检测数据。
S106，第三处理器向存储器中的地址b-s到b执行读操作，若读取到第三检测数据，则证明标记空间没有损坏。上述实例同样能够解决标记空间检测的问题。
具体的一些实施例中，第二处理器在关闭cache和smp功能的状态下进行对存储器的写入操作。
一种标记空间异常检测存储介质，设置于芯片检测用的上位机中，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序在被执行时进行包括如下步骤，S101，第二处理器向存储器的地址a到a+s写入第一检测数据，第一处理器从存储器读取第一检测数据，保存第一处理器的cache line对应的标签；
S102，第二处理器向存储器的地址a到a+s写入第二检测数据。
S103，第三处理器向存储器中的地址a到a+s执行读操作，若读取到第二检测数据，则判定标记空间损坏，若读取到第一检测数据，则继续进行步骤：将地址b取值为a的相反数，重复上述操作，若仍若读取到第一检测数据，则证明标记空间没有损坏。
具体地，所述s为cache的长度。
进一步地，所述计算机程序在被执行时进行重复上述步骤具体进行步骤：
S104，第二处理器向存储器的地址b-s到b写入第一检测数据，第一处理器从存储器读取第一检测数据，保存第一处理器的cache line对应的标签；
S105，第二处理器向存储器的地址b-s到b写入第二检测数据。
S106，第三处理器向存储器中的地址b-s到b执行读操作，若仍读取到第一检测数据，则证明标记空间没有损坏。
进一步地，所述计算机程序在被执行时进行重复上述步骤具体进行步骤：S104，第二处理器向存储器的地址b-s到b写入第三检测数据，第一处理器从存储器读取第三检测数据，保存第一处理器的cache line对应的标签；
S105，第二处理器向存储器的地址b-s到b写入第四检测数据。
S106，第三处理器向存储器中的地址b-s到b执行读操作，若读取到第三检测数据，则证明标记空间没有损坏。
具体地，第二处理器在关闭cache和smp功能的状态下进行对存储器的写入操作。
需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (4)

1.一种标记空间异常检测方法，其特征在于，包括如下步骤，S101，第二处理器向存储器的地址a到地址a+s写入第一检测数据，所述s为cache的长度，第一处理器从存储器读取第一检测数据，保存第一处理器的cache line对应的标签；
S102，第二处理器向存储器的地址a到地址a+s写入第二检测数据；
S103，第三处理器向存储器中的地址a到地址a+s执行读操作，若读取到第二检测数据，则判定标记空间损坏，若读取到第一检测数据，则继续进行步骤：
S104，第二处理器向存储器的地址b-s到地址b写入第一检测数据，第一处理器从存储器读取第一检测数据，保存第一处理器的cache line对应的标签；b＝～a，
S105，第二处理器向存储器的地址b-s到地址b写入第二检测数据；
S106，第三处理器向存储器中的地址b-s到地址b执行读操作，若仍读取到第一检测数据，则证明标记空间没有损坏，其中第二处理器在关闭cache和smp功能的状态下进行对存储器的写入操作。
2.一种标记空间异常检测方法，其特征在于，包括如下步骤，S101，第二处理器向存储器的地址a到地址a+s写入第一检测数据，所述s为cache的长度，第一处理器从存储器读取第一检测数据，保存第一处理器的cache line对应的标签；
S102，第二处理器向存储器的地址a到地址a+s写入第二检测数据；
S103，第三处理器向存储器中的地址a到地址a+s执行读操作，若读取到第二检测数据，则判定标记空间损坏，若读取到第一检测数据，则继续进行步骤：
S104，第二处理器向存储器的地址b-s到地址b写入第三检测数据，第一处理器从存储器读取第三检测数据，保存第一处理器的cache line对应的标签；b＝～a，
S105，第二处理器向存储器的地址b-s到地址b写入第四检测数据；
S106，第三处理器向存储器中的地址b-s到地址b执行读操作，若读取到第三检测数据，则证明标记空间没有损坏，其中第二处理器在关闭cache和smp功能的状态下进行对存储器的写入操作。
3.一种标记空间异常检测存储介质，其特征在于，设置于芯片检测用的上位机中，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序在被执行时进行包括如下步骤，S101，第二处理器向存储器的地址a到地址a+s写入第一检测数据，所述s为cache的长度，第一处理器从存储器读取第一检测数据，保存第一处理器的cache line对应的标签；
S102，第二处理器向存储器的地址a到a+s写入第二检测数据；
S103，第三处理器向存储器中的地址a到a+s执行读操作，若读取到第二检测数据，则判定标记空间损坏，若读取到第一检测数据，则继续进行步骤：
S104，第二处理器向存储器的地址b-s到地址b写入第一检测数据，第一处理器从存储器读取第一检测数据，保存第一处理器的cache line对应的标签；b＝～a，
S105，第二处理器向存储器的地址b-s到地址b写入第二检测数据；
S106，第三处理器向存储器中的地址b-s到地址b执行读操作，若仍若读取到第一检测数据，则证明标记空间没有损坏，其中第二处理器在关闭cache和smp功能的状态下进行对存储器的写入操作。
4.一种标记空间异常检测存储介质，其特征在于，设置于芯片检测用的上位机中，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序在被执行时进行包括如下步骤，S101，第二处理器向存储器的地址a到地址a+s写入第一检测数据，所述s为cache的长度，第一处理器从存储器读取第一检测数据，保存第一处理器的cache line对应的标签；
S102，第二处理器向存储器的地址a到a+s写入第二检测数据；
S103，第三处理器向存储器中的地址a到a+s执行读操作，若读取到第二检测数据，则判定标记空间损坏，若读取到第一检测数据，则继续进行步骤：
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