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Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Steuerungseinheit.
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In den vergangenen Jahren wurde die Verarbeitungsfähigkeit des Mikrocontrollers in einer elektronischen Steuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug verbessert, um Steuerungen mit erhöhter Komplexität handzuhaben. Ein Mikrocontroller enthält beispielsweise mehrere Kerne und eine Parallelarithmetikverarbeitungseinheit. Der Kern fordert die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit auf, eine Arithmetikbefehlsgruppe zu verarbeiten, die eine Satz von Arithmetikbefehlen ist, und die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit führt eine parallele Verarbeitung der Arithmetikbefehle mit hoher Geschwindigkeit aus.
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Die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit ist ausgelegt, die Arithmetikbefehle aus der Arithmetikbefehlsgruppe zu extrahieren, deren Verarbeitung der Kern angefordert hat, und automatisch und optimal Ressourcen der Arithmetikeinheiten unter Verwendung einer Hardwarefunktion zuzuordnen. Dementsprechend ist die Parallelarithmetikverarbeitung ausgelegt, die parallele Verarbeitung mit hoher Geschwindigkeit durchzuführen. Hier ist die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit ausgelegt, eine Arithmetikbefehlsgruppe, deren Verarbeitung von dem Kern angefordert wird, zu empfangen und die empfangene Arithmetikbefehlsgruppe in einer Reihenfolge zu verarbeiten.
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Patentliteratur 1:
JP 2016- 126 426 A -
Hier kann als eine Parallelarithmetikverarbeitungseinheit eine Konfiguration betrachtet werden, bei der eine Verarbeitungsaufforderung einer anderen Arithmetikbefehlsgruppe, die sich von der Arithmetikbefehlsgruppe unterscheidet, die verarbeitet wird, empfangen wird, aber eine Verarbeitungsaufforderung derselben Arithmetikbefehlsgruppe nicht empfangen wird.
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Wenn bei einer derartigen Konfiguration mehrere Kerne eine duplizierte bzw. doppelte Verarbeitungsaufforderung für dieselbe Arithmetikbefehlsgruppe ausgeben, kann die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit diese nicht gleichzeitig verarbeiten. Sogar wenn mehrere Kerne duplizierte Verarbeitungsaufforderungen für dieselbe Arithmetikbefehlsgruppe ausgeben, ist es daher notwendig, dass die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit die Arithmetikbefehlsgruppe verarbeiten kann.
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Wenn ein Kern eine Verarbeitung einer Arithmetikbefehlsgruppe anfordert, bzw. zu dieser auffordert, wird daher ein Mechanismus geschaffen, gemäß dem zeitweilig auf diese Verarbeitungsaufforderungen gewartet wird und diese arbitriert bzw. vermittelt werden, so dass die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit diese in einer Reihenfolge ausführt, so dass die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit diese sogar dann verarbeiten kann, wenn mehrere Kerne in duplizierter Weise die Verarbeitung für dieselbe Arithmetikbefehlsgruppe anfordern.
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Da bei einer derartigen Konfiguration jedoch der Kern und die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit nicht direkt Informationen austauschen, besteht, wenn eine Anomalie während der Verarbeitung der Arithmetikbefehlsgruppe in der Parallelarithmetikverarbeitungseinheit auftritt, ein Problem dahingehend, dass es nicht möglich ist, zu erkennen, dass die Arithmetikbefehlsgruppe, deren Verarbeitung der Kern angefordert hat, nicht normal verarbeitet wurde.
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Die vorliegende Erfindung entstand im Hinblick auf die obigen Probleme, und es ist ihre Aufgabe, eine elektronische Steuerungsvorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, eine Anforderungsquelle, die die Verarbeitung der Arithmetikbefehlsgruppe anfordert, die durch die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit nicht normal verarbeitet wurde, einer externen Vorrichtung bei einer Konfiguration mitzuteilen, die einen Mechanismus zum Arbitrieren bzw. Vermitteln verwendet, so dass die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit sogar dann eine Verarbeitung durchführen kann, wenn mehrere Steuerungsfunktionseinheiten doppelt bzw. in duplizierter Weise die Verarbeitung derselben Arithmetikbefehlsgruppe anfordern.
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Gemäß einem ersten Aspekt fordert eine Steuerungsfunktion (A bis C) einer Steuerungsfunktionseinheit (X) eine Ausführung einer Verarbeitung einer Gruppe von Arithmetikbefehlen an. Wenn eine Verarbeitungsanforderung bzw.-aufforderung durch die Steuerungsfunktion der Steuerungsfunktionseinheit ausgegeben wird, versetzt eine Halteeinheit (Y1) die Verarbeitungsanfrage in einen Wartezustand. Eine Verwaltungsfunktionseinheit (Y2) verwaltet den durch die Halteeinheit versetzten Wartezustand der Verarbeitungsanforderung und den durch die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit (13) erzielten Verarbeitungszustand der Arithmetikbefehlsgruppe, so dass die Verwaltungsfunktionseinheit derart arbitriert bzw. vermittelt, dass die Verwaltungsfunktionseinheit die Halteeinheit steuert, eine duplizierte Verarbeitungsanforderung von der Steuerungsfunktion der Steuerungsfunktionseinheit zu halten, bis die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit die Verarbeitung der Arithmetikbefehlsgruppe beendet hat, wenn die Steuerungsfunktion der Steuerungsfunktionseinheit anfordert, die duplizierte Verarbeitung derselben Arithmetikbefehlsgruppe auszuführen, und die Verwaltungsfunktionseinheit die duplizierte Verarbeitungsanforderung, die von der Halteeinheit gehalten wurde, empfängt, um die duplizierte Verarbeitung durch die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit auszuführen, nachdem die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit die Verarbeitung der Arithmetikbefehlsgruppe beendet hat. Als Ergebnis ist es möglich, eine duplizierte Verarbeitungsanforderung bzw. -aufforderung hinsichtlich derselben Arithmetikbefehlsgruppe an die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit zu vermeiden, und die duplizierte Verarbeitungsanforderung wird sogar dann angenommen, wenn dieselbe Arithmetikbefehlsgruppe als die verarbeitete Arithmetikbefehlsgruppe für die Verarbeitung in der Parallelarithmetikverarbeitungseinheit aufgefordert bzw. anfordert wird.
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Außerdem verwaltet die Verwaltungsfunktionseinheit durch Verbinden: der Steuerungsfunktion betreffend die Verarbeitung von der Verarbeitungsanfrage durch die Steuerungsfunktion der Steuerungsfunktionseinheit bis zu der Rückgabe des Verarbeitungsergebnisses durch die Parallelarithmetikverarbeitung; der Arithmetikbefehlsgruppe; und der Ausführung/Beendigung der Verarbeitung. Als Ergebnis kann das Verarbeitungsergebnis der Parallelarithmetikverarbeitungseinheit an die Steuerungsfunktion der Steuerungsfunktionseinheit als einer Verarbeitungsanforderungsquelle zurückgegeben werden.
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Wenn hier eine Anomalie auftritt, teilt eine Anomalieerfassungsfunktion (Z) der Parallelarithmetikverarbeitungseinheit die Anomalieauftrittsinformationen mit, die die Arithmetikbefehlsgruppe identifizieren können, die aufgrund des Auftretens der Anomalie nicht verarbeitet wurde. Wenn dann die Verwaltungsfunktionseinheit hinsichtlich der Anomalieauftrittsinformationen informiert wird, bestimmt die Verwaltungsfunktionseinheit: die Verarbeitungsanfrage der Arithmetikbefehlsgruppe, die aufgrund der Anomalie in der Parallelarithmetikverarbeitungseinheit nicht verarbeitet wurde; und die Verarbeitungsanfrage, die sich in dem Wartezustand und in der Halteeinheit befindet, entsprechend den Anomalieauftrittsinformationen, so dass die Verwaltungsfunktionseinheit der externen Vorrichtung die Anomalieinformationen zum Identifizieren der Steuerungsfunktion der Anforderungsquelle sämtlicher Verarbeitungsanforderungen als ein Verwaltungsziel mitteilt. Als Ergebnis ist es möglich, der externen Vorrichtung die Steuerungsfunktion der Anforderungsquelle der Verarbeitungsanforderung mitzuteilen, die die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit nicht normal verarbeiten konnte.
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Die obigen und weiteren Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen deutlich. Es zeigen:
- 1 ein Funktionsblockdiagramm, das eine Konfiguration eines Mikrocontrollers gemäß einer Ausführungsform darstellt;
- 2 ein Blockdiagramm, das eine Verbindung zwischen einer Verbrennungsmotor-ECU und einer jeweiligen ECU zeigt;
- 3 ein Blockdiagramm, das schematisch eine Konfiguration einer Parallelarithmetikverarbeitungseinheit zeigt;
- 4 ein Diagramm, das eine Graphstruktur darstellt;
- 5 ein Diagramm, das schematisch eine Funktion einer Graphverwaltungseinheit zeigt;
- 6 ein Diagramm, das den Betrieb einer jeweiligen Funktion in einem normalen Zustand zeigt; und
- 7 ein Diagramm, das den Betrieb einer jeweiligen Funktion zu der Zeit einer Anomalie zeigt.
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Im Folgenden wird eine Ausführungsform mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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Wie es in 2 gezeigt ist, ist eine Verbrennungsmotor-ECU (elektronische Steuerungseinheit) in einem Fahrzeug montiert. Die Verbrennungsmotor-ECU 1 entspricht einer elektronischen Steuerungsvorrichtung. Diese Verbrennungsmotor-ECU 1 ist kommunizierbar mit anderen ECUs wie einer Automatikgetriebe-ECU 3, einer Messgeräte-ECU 4 und einer Klimaanlagen-ECU 5 über ein fahrzeugeigenes LAN 2 verbunden. Ein Protokoll des fahrzeugeigenen LAN 2 ist beispielsweise CAN (Steuerbereichsnetzwerk). CAN ist eine eingetragene Marke.
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Die Verbrennungsmotor-ECU 1 enthält einen Mikrocomputer 11 als eine Hauptkomponente. Wie es in 1 gezeigt ist, enthält der Mikrocomputer 11 eine Kerngruppe 12 aus mehreren Kernen 12a-12c und eine Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13. Die Kerne 12a-12c und die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 führen parallel zueinander mehrere Arithmetikprozesse durch, um eine Hochgeschwindigkeitsverarbeitung zu realisieren.
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Die Kerne 12a bis 12c und die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 sind über einen internen Bus 14 miteinander verbunden und sind außerdem mit Speichern wie einen ROM 15 und einem RAM 16 sowie mit einer I/O-Schnittstelle 17 wie beispielsweise einer CAN-Schnittstelle verbunden. Der Mikrocomputer 11 ist außerdem mit peripheren Schaltungen 18 wie beispielsweise einem anderen Mikrocomputer 19 und einem AD-Wandler verbunden. Der RAM 16 entspricht einer gemeinsamen Speichereinheit.
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Die Kerne 12a bis 12c empfangen Erfassungssignale von verschiedenen Sensoren zum Erfassen des Betriebszustands des Verbrennungsmotors über die Eingangsschaltung 20 und verarbeiten die Erfassungswerte, die durch die Erfassungssignale angegeben werden, um einen Aktuator zum Antreiben des Verbrennungsmotors über die Ausgangsschaltung 21 zu steuern und ein Kommunikationssignal mit einer anderen ECU über die Kommunikationsschaltung 22 auszutauschen. Die Kerne 12a bis 12c geben eine Anforderung bzw. Aufforderung bzw. Anfrage hinsichtlich einer Verarbeitung an die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 aus, wenn eine vorbestimmte Arithmetikverarbeitung zum Steuern des Verbrennungsmotors notwendig ist.
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Wie es in 3 gezeigt ist, enthält die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 einen Speicher 23, eine Steuerungsschaltung 24 und mehrere Arithmetikeinheiten 25. Informationen zum Verarbeiten der Arithmetikbefehlsgruppe, die von den Kernen 12a bis 12c empfangen werden, werden aufeinanderfolgend in dem Speicher 23 gespeichert.
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Die Steuerungsschaltung 24 führt die Arithmetikverarbeitung hinsichtlich der Arithmetikbefehlsgruppe, die in dem Speicher 23 gespeichert ist, in Kooperation mit den Arithmetikeinheiten 25 aus. D.h., die Steuerungsschaltung 24 weist eine Planungsfunktion auf, so dass die Steuerungsschaltung 24 automatisch den Arithmetikbefehl, der in der Arithmetikbefehlsgruppe enthalten ist, die in dem Speicher 23, gespeichert ist, der entsprechenden Arithmetikeinheit 25 zuweist.
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Die Arithmetikeinheit 25 führt aufeinanderfolgend eine Arithmetikverarbeitung hinsichtlich des Arithmetikbefehls durch, der durch die Steuerungsschaltung 24 zugewiesen wird. Die Arithmetikeinheiten 25 sind vom selben Typ oder von unterschiedlichen Typen, und die parallele Verarbeitung kann durch Zuweisen desselben Typs oder unterschiedlicher Typen von Arithmetikbefehlen zu den Arithmetikeinheiten 25 durchgeführt werden. Die Arithmetikeinheit 25 speichert ein Arithmetikverarbeitungsergebnis in dem Speicher 23.
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Die Kerne 12a bis 12c beschaffen ein Arithmetikverarbeitungsergebnis von dem Speicher 23, wenn sie die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 auffordern, die Arithmetikbefehlsgruppe zu verarbeiten. Die Kerne 12a bis 12c führen die anschließende Verarbeitung auf der Grundlage des Arithmetikverarbeitungsergebnisses aus.
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Die Arithmetikbefehlsgruppe, deren Verarbeitung von den Kernen 12a bis 12c angefordert wird, definiert die Verarbeitungsreihenfolge der Arithmetikbefehle. In der in 4 gezeigten Arithmetikbefehlsgruppe ist die Verarbeitungsreihenfolge beispielsweise derart definiert, dass die Arithmetikbefehle B-D verarbeitet werden, nachdem die Verarbeitung des Arithmetikbefehls A beendet ist, und der Arithmetikbefehl E verarbeitet wird, nachdem die Verarbeitung sämtlicher Arithmetikbefehle B-D beendet ist. Im Folgenden wird eine Gruppe von Arithmetikbefehlen auch als Graph bezeichnet.
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Hier ist die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 ausgelegt, eine Verarbeitungsaufforderung für einen Graphen, der sich von dem Graph unterscheidet, der verarbeitet wird, anzunehmen, aber keine Verarbeitungsanfrage für denselben, derzeit verarbeiteten Graph anzunehmen. Wenn die Kerne 12a bis 12c auf duplizierte Weise die Verarbeitung desselben Graphen anfordern, kann daher angenommen werden, dass die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 den Graphen nicht verarbeiten kann.
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Daher ist eine Arbitrierungsfunktion bzw. Vermittlungsfunktion zwischen den Kernen 12a bis 12c und der Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 angeordnet. Diese Arbitrierungsfunktion versetzt die Graphverarbeitungsanfrage von den Kernen 12a bis 12c in einen Wartezustand, überwacht den Wartezustand und den Verarbeitungszustand der Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 und gibt eine Graphverarbeitungsanfrage, hinsichtlich der die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 zur Annahme bereit ist, in die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 ein.
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Im Folgenden wird die Arbitrierungsfunktion beschrieben. Wie es in 5 gezeigt ist, enthält die elektronische Steuerungsvorrichtung 1 eine Steuerungsfunktionseinheit X und eine Graphverwaltungseinheit Y zusätzlich zu der Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13. Die Steuerungsfunktionseinheit X weist mehrere Steuerungsfunktionen auf. Die Graphverwaltungseinheit Y enthält einen Schlangenbildungsmechanismus bzw. Schlangenmechanismus Y1 und eine Graphverwaltungsfunktion Y2. Der Schlangenmechanismus Y1 entspricht der Halteeinheit, und die Graphverwaltungsfunktion Y2 entspricht der Verwaltungsfunktionseinheit.
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Der Schlangenmechanismus Y1 weist mehrere dem Graph entsprechende Graphanforderungsschlangen auf und reiht die Graphanfrageinformationen in die entsprechende Graphanforderungsreihe bzw. -schlange als Reaktion auf die Graphverarbeitungsanfrage von einer jeweiligen Steuerungsfunktion der Steuerungsfunktionseinheit X ein.
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Die Graphverwaltungsfunktion Y2 weist mehrere Graphanfrageinformationsverwaltungsfunktionen und eine dem Graph entsprechende Graphzustandsverwaltungsfunktion auf. Die Graphanfrageinformationsverwaltungsfunktion verwaltet durch Verbinden der Steuerungsfunktion und des Graphen betreffend den Prozess von der Verarbeitungsanfrage von einer jeweiligen Steuerungsfunktion der Steuerungsfunktionseinheit X bis zu der Rückgabe des Verarbeitungsergebnisses durch die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 und der Identifizierungsinformationen zum Identifizieren der Ausführung/Beendigung der Verarbeitung. Die Graphzustandsverwaltungsfunktion überwacht den Verarbeitungszustand des Graphen in der Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13, und wenn die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 zur Annahme der Verarbeitung des Graphen bereit ist, nimmt die Graphzustandsverwaltungsfunktion die Graphanfrageinformationen, die in die Graphanfrageschlange eingereiht wurden, aus der Schlange und beschafft diese, um diese an die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 zu senden.
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In der vorliegenden Ausführungsform weisen die Kerne 12a bis 12c jeweilige Steuerungsfunktionen einer einzelnen oder mehrerer Steuerungsfunktionseinheiten X auf. Außerdem weist der Kern 12c die Funktion der Graphverwaltungseinheit Y zusätzlich zu den jeweiligen Steuerungsfunktionen der Steuerungsfunktionseinheit X auf.
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Unter Verwendung der Steuerungsfunktionen der Steuerungsfunktionseinheit X der Kerne 12a bis 12c und der Funktionen der Graphverwaltungseinheit Y des Kerns 12c wird im Folgenden ein Beispiel des Prozesses in der Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 zum Verarbeiten des Graphen, die von einer jeweiligen Steuerungsfunktion der Steuerungsfunktionseinheit X angefragt wird, mit Bezug auf 6 beschrieben.
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In dem Beispiel, das in 6 gezeigt ist, sind die Steuerungsfunktionen A bis C als die Steuerungsfunktionseinheit X angeordnet, eine Graph-O-Anfrageschlange und eine Graph-1-Anfrageschlange sind als Schlangenmechanismus Y1 angeordnet, und eine Graph-0-Verwaltungsfunktion und eine Graph-1-Verwaltungsfunktion sind als die Graphverwaltungsfunktion Y2 angeordnet.
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Die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 ist zum Annehmen des Graphen 0 und des Graphen 1 bereit, aber ist ausgelegt, wenn ein Graph verarbeitet wird, eine Verarbeitungsanfrage hinsichtlich desselben Graphen nicht anzunehmen. Der Graph 0 und der Graph 1 sind für die Annahme bereit bzw. können angenommen werden, wenn weder der Graph 0 noch der Graph 1 verarbeitet wird. Der Graph 0, der als erstes empfangen wird, wird beispielsweise verarbeitet, und dann wird der Graph 1, der als nächstes empfangen wird, verarbeitet.
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6 zeigt einen Fall, bei dem die Steuerungsfunktion A die Verarbeitung des Graphen 0 anfordert bzw. anfragt, die Steuerungsfunktion B anschließend die Verarbeitung des Graphen 1 anfordert bzw. anfragt und dann die Steuerungsfunktion C die Verarbeitung des Graphen 0 anfordert bzw. anfragt. In diesem Fall fordern bzw. fragen die Steuerungsfunktion A und die Steuerungsfunktion C auf duplizierte Weise die Verarbeitung des Graphen 0 an.
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Zunächst fordert die Steuerungsfunktion A die Graphverwaltungseinheit Y auf, den Graphen 0 zu verarbeiten. Die Verarbeitungsanfrage hinsichtlich des Graphen 0 wird durch gleichzeitiges Übertragen von Anfrageinformationen der Steuerungsfunktion A an die Graph-Verwaltungseinheit Y durchgeführt. Die Anfrageinformationen enthalten Steuerungsfunktionsinformationen der Anfragequelle, Steuerungsinformationen, die zur Graphverarbeitung benötigt werden, Ergebnisspeicheradressinformationen und Ähnliches.
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Wenn es eine Verarbeitungsanfrage für den Graphen 0 gibt, reiht der Schlangenmechanismus Y1 die Anfrageinformationen der Steuerungsfunktion A in die entsprechende Graph-0-Anfrageschlange ein. D.h., die Verarbeitungsanfrage hinsichtlich des Graphen 0 wird in den Wartezustand versetzt.
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Die Graphverwaltungsfunktion Y2 verwaltet die Zustände des Graphen 0 und des Graphen 1, die durch die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 verarbeitet werden. D.h., wenn ein Graphverarbeitungsauslöser an die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 übertragen wird, wird der entsprechende Graph als belegt (d.h. BUSY) bestimmt, und wenn ein Graphbeendigungsauslöser von der Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 empfangen wird, wird der entsprechende Graph als frei bzw. im Leerlaufzustand (d.h. IDLE) bestimmt. Hier wird in dem Anfangszustand bestimmt, dass sich der Graph 0 und der Graph 1 in dem freien Zustand bzw. Leerlaufzustand bzw. IDLE-Zustand befinden.
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Die Graphverwaltungsfunktion Y2 bestimmt die Anfrageinformationen, die die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 zum Verarbeiten des Graphen benötigt, und nimmt die Anfrageinformationen aus der entsprechenden Graphanfrageschlange und beschafft diese. D.h., die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 bestimmt den Graphen in dem Leerlaufzustand und beschafft die Anfrageinformationen durch Entnehmen der Steuerungsfunktion entsprechend einer vorbestimmten Regel aus der Graphanfrageschlange in dem Leerlaufzustand, beispielsweise gemäß FIFO („First In First Out“ bzw. zuerst hinein zuerst hinaus).
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In dem Beispiel, das in 6 gezeigt ist, bestimmt die Graph-0-Verwaltungsfunktion der Graphverwaltungsfunktion Y2, dass sich der Graph 0 der Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 in dem Leerlaufzustand befindet. Da in diesem Fall die Anfrageinformationen der Steuerungsfunktion A in die Graph-0-Anfrageschlange des Schlangenmechanismus Y1 eingereiht sind, werden die Anfrageinformationen der Steuerungsfunktion A aus der Reihe bzw. Schlange entnommen und beschafft, und die Anfrageinformationen der Steuerungsfunktion A und der Graph-0-Verarbeitungsauslöser werden an die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 übertragen.
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Da die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 den Graphen 0 gerade nicht verarbeitet, wenn sie den Graph-0-Verarbeitungsauslöser empfängt, empfängt die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 den Graph-0-Verarbeitungsauslöser und startet die Verarbeitung des Graphen 0 auf der Grundlage der Anfrageinformationen.
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Wenn die Steuerungsfunktion B die Verarbeitung des Graphen 1 während der Verarbeitung des Graphen 0 der Steuerungsfunktion A durch die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 anfragt, reiht der Schlangenmechnismus Y1 die Anfrageinformationen der Steuerungsfunktion B in die Graph-1-Anfrageschlange ein. Da in diesem Fall der Graph 1 der Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 als in dem Leerlaufzustand befindlich bestimmt wird, werden die Anfrageinformationen der Steuerungsfunktion B aus der Graph-1-Anfrageschlange entnommen und beschafft, und die Anfrageinformationen der Steuerungsfunktion B und der Graph-1-Verarbeitungsauslöser werden an die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 übertragen. Dazu zu dieser Zeit die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 den Graphen 0, aber nicht den Graphen 1 verarbeitet, empfängt die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 die Anfrageinformationen der Steuerungsfunktion B als Reaktion auf den Empfang des Graph-1-Verarbeitungsauslösers.
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Wenn dann die Steuerungsfunktion C die Verarbeitung des Graphen 0 während der Verarbeitung des Graphen 0 durch die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 anfragt, werden die Anfrageinformationen der Steuerungsfunktion C in die Graph-0-Anfrageschlange eingereiht. D.h., die Verarbeitungsanfrage der Steuerungsfunktion C befindet sich in dem Wartezustand. Zu dieser Zeit hält die Graph-O-Verwaltungsfunktion der Graphverwaltungsfunktion Y2 den Einreihungszustand der Anfrageinformationen der Steuerungsfunktion C bei, da bestimmt wird, dass sich der Graph 0 der Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 in dem Belegt-Zustand befindet. D.h., es wird der Wartezustand der Verarbeitungsanfrage des Graphen 0 der Steuerungsfunktion C fortgesetzt.
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Wenn die Verarbeitung des Graphen 0 beendet ist, überträgt die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 den Graph-0-Beendigungsauslöser und verarbeitet dann die Anfrageinformationen des Graphen 1, die sich in dem Wartezustand befinden.
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Die Graph-O-Verwaltungsfunktion der Graphverwaltungsfunktion Y2 überträgt die Graph-0-Verarbeitungsbeendigungsmitteilung an die Steuerungsfunktion A, wenn der Graph-0-Beendigungsauslöser von der Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 empfangen wird. Als Ergebnis erkennt die Steuerungsfunktion A, dass die Verarbeitung des Graphen 0 durch die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 beendet wurde, und führt die anschließende Verarbeitung auf der Grundlage des Verarbeitungsergebnisses des Graphen 0 durch. In diesem Fall schließt die Graphverwaltungsfunktion Y2 die Verarbeitungsanfrage des Graphen 0 von der Steuerungsfunktion A als Verwaltungsziel aus.
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Andererseits bestimmt die Graph-0-Verwaltungsfunktion der Graphverwaltungsfunktion Y2, dass sich der Graph 0 in dem Leerlaufzustand befindet, wenn der Graph-0-Beendigungsauslöser von der Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 empfangen wird, die Anfrageinformationen der Steuerungsfunktion C, die in die Graph-0-Anfrageschlange eingereiht wurden, werden aus der Schlange entnommen und beschafft, und die Anfrageinformationen der Steuerungsfunktion C und der Graph-0-Verarbeitungsauslöser werden an die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 übertragen. Als Ergebnis empfängt die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 die Anfrageinformationen und startet die Verarbeitung des Graphen 0, wenn die Verarbeitung des Graphen 1 beendet ist.
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Wie es oben beschrieben ist, erlaubt es die Arbitrierungsfunktion der Graphverwaltungsfunktion Y2, dass die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 dieselbe Graphverarbeitungsanfrage von den Steuerungsfunktionen A bis C sogar dann annimmt, wenn der Graph 0 bzw. der Graph 1 bereits verarbeitet wird.
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Hier verwaltet die Graphverwaltungsfunktion Y2 die oben genannte Steuerungsfunktion, den Graph, die Graphverarbeitung und den Graphverarbeitungsauslöser unter Verwendung einer jeweiligen ID. D.h. es werden eine ID (Identifikation) zum Identifizieren der Steuerungsfunktionen A bis C der Steuerungsfunktionseinheit X, eine Graph-ID zum Identifizieren des Graphen und eine ID zum Identifizieren des Graphverarbeitungsauslösers und des Graphbeendigungsauslösers zugewiesen, so dass die IDs betreffend den Prozess von der Verarbeitungsanfrage durch die Steuerungsfunktionen A bis C der Steuerungsfunktionseinheit X bis zur Rückgabe des Verarbeitungsergebnisses durch die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 verbunden bzw. verlinkt und verwaltet werden. Als Ergebnis kann das Verarbeitungsergebnis der Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 an die Kerne 12a bis 12c als der Anfragequelle übertragen werden. Die ID entspricht einer Identifizierungsinformation. In diesem Fall schließt die Graphverwaltungsfunktion Y2 die Verarbeitungsanfrage des Graphen 1 von der Steuerungsfunktion C als Verwaltungsziel aus.
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Da in der obigen Konfiguration die Informationen nicht direkt zwischen den Kernen 12a bis 12c und der Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 ausgetauscht werden, kann, wenn eine Anomalie auftritt, während die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 den Graphen verarbeitet, ein Problem dahingehend auftreten, dass es nicht möglich ist, zu erkennen, dass die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 den Graphen, dessen Verarbeitung durch den Kern 12a bis 12c angefragt wird, nicht normal verarbeiten kann, und die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 die Anomalie nicht geeignet handhaben kann.
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Unter diesen Umständen ist es gemäß der vorliegenden Ausführungsform möglich, zu erkennen, dass die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 den Graphen, dessen Verarbeitung durch die Kerne 12a bis 12c angefragt wird, nicht normal verarbeiten kann.
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D.h. die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 weist in 7 gezeigt eine Anomalieerfassungsfunktion Z auf, und wenn eine Anomalie während der Verarbeitung des Graphen 1 auftritt, erfasst die Anomalieerfassungsfunktion Z das Auftreten der Anomalie und teilt Anomalieauftrittsinformationen, die den Inhalt des Auftretens der Anomalie angeben, der Graph-1-Verwaltungsfunktion der Graphverwaltungseinheit Y mit. Die Anomalieauftrittsinformationen sind Informationen betreffend die Ursache der Anomalie und den Graphen, der aufgrund des Auftretens der Anomalie nicht verarbeitet wurde. In dem Beispiel, das in 7 gezeigt ist, tritt die Anomalie auf, während die Verarbeitung des Graphen 1, die durch die Steuerungsfunktion B angefragt wurde, ausgeführt wird und auf die Ausführung der Verarbeitung des Graphen 0, die durch die Steuerungsfunktion C angefragt wird, gewartet wird.
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Wenn die Graph-0-Verwaltungsfunktion der Graphverwaltungseinheit Y hinsichtlich der Anomalieauftrittsinformationen benachrichtigt wird, führt die Graph-0-Verwaltungsfunktion eine Anomalieverarbeitung als Graph-0-Verwaltungsfunktion aus. In der Anomalieverarbeitung wird auf der Grundlage der Anomalieauftrittsinformationen bestimmt, dass der Graph 0, dessen Verarbeitung von der Steuerungsfunktion C zu der Zeit des Auftretens der Anomalie angefragt wurde, auf die Ausführung wartet. Es erfolgt außerdem ein Zugriff auf die Graph-0-Schlange und eine Beschaffung sämtlicher Anfrageinformationen, die in der Graph-0-Schlange eingereiht sind. Da in diesem Fall die Anfrageinformationen der Steuerungsfunktion A in die Graph-0-Schlange eingereiht sind, wird durch Beschaffen der Anfrageinformationen bestimmt, dass sich der Graph 0, dessen Verarbeitung von der Steuerungsfunktion A angefragt wird, in dem Wartezustand befindet, d.h. auf eine Ausführung wartet.
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Wenn bestimmt wird, dass die Steuerungsfunktion, die die Verarbeitung eines Graphen anfordert, der bereits ausgeführt wird oder zu der Zeit des Auftretens der Anomalie auf eine Ausführung wartet, die Steuerungsfunktion A oder C ist, teilt die Graph-0-Verwaltungsfunktion der Graphverwaltungseinheit Y der Steuerungsfunktion A oder C die Anomalieinformationen mit. Die Anomalieinformationen sind Informationen zum Identifizieren der Ursache der Anomalie und der Steuerungsfunktion A bis C hinsichtlich der Anfragequelle des Graphen, der ausgeführt wird oder auf die Ausführung wartet, wenn die Anomalie auftritt. Diese Anomalieinformationen sind auch Informationen, die die Steuerungsfunktion A oder C identifizieren können.
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Wenn die Graph-1-Verwaltungsfunktion der Graphverwaltungseinheit Y hinsichtlich der Anomalieauftrittsinformationen informiert wird, führt die Graph-1-Verwaltungsfunktion eine Anomalieverarbeitung als die Graph-1-Verwaltungsfunktion aus. Bei der Anomalieverarbeitung wird auf der Grundlage der Anomalieauftrittsinformationen bestimmt, dass der Graph 1, dessen Verarbeitung von der Steuerungsfunktion B zu der Zeit des Auftretens der Anomalie angefragt wird, ausgeführt wird. Es erfolgt außerdem ein Zugriff auf die Graph-1-Schlange und eine Beschaffung sämtlicher Anfrageinformationen, die in die Graph-1-Schlange eingereiht sind. Da in diesem Fall die Anfrageinformationen nicht in die Graph-1-Schlange eingereiht sind, werden die Anfrageinformationen nicht beschafft.
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Wenn bestimmt wird, dass die Steuerungsfunktion, die die Verarbeitung des Graphen anfragt, der gerade ausgeführt wird oder auf die Ausführung durch die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 zu der Zeit des Auftretens einer Anomalie wartet, nur die Steuerungsfunktion B ist, teilt die Graph-1-Verwaltungsfunktion der Graphverwaltungseinheit Y der Steuerungsfunktion B die Anomalieinformationen mit. Diese Anomalieinformationen sind Informationen, die die Steuerungsfunktion B identifizieren können.
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Wie es oben beschrieben ist, bestimmen die Graph-0-Verwaltungsfunktion und die Graph-1-Verwaltungsfunktion der Graphverwaltungseinheit Y sämtliche Graphen der Verwaltungsziele, die ausgeführt werden oder auf die Ausführung warten, wenn eine Anomalie in der Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 auftritt, so dass die Graph-0-Verwaltungsfunktion und die Graph-1-Verwaltungsfunktion den Steuerungsfunktionen A bis C der Anfragequelle des Graphen die Anomalieinformationen mitteilen können.
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Hier wird ein Mechanismus beschrieben, mit dem die Graph-O-Verwaltungsfunktion und die Graph-1-Verwaltungsfunktion der Graphverwaltungseinheit Y die Steuerungsfunktionen A bis C hinsichtlich Anomalieinformationen informiert.
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Wenn die Graph-0-Verwaltungsfunktion und die Graph-1-Verwaltungsfunktion der Graphverwaltungseinheit Y den Steuerungsfunktionen A bis C die Anomalieinformationen mitteilen, greifen die Graph-0-Verwaltungsfunktion und die Graph-1-Verwaltungsfunktion auf den RAM 16 zu, der eine gemeinsame Speichereinheit ist, und speichern die Anomalieinformationen darin, und dann benachrichtigen sie die Steuerungsfunktionen A bis C hinsichtlich des Auftretens einer Anomalie.
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Wenn die Steuerungsfunktion A bis C hinsichtlich des Auftretens einer Anomalie benachrichtigt wurde, greift die Steuerungsfunktion A bis C auf den RAM 16 zu, um die Anomalieinformationen zu beschaffen, erkennt, dass die Steuerungsfunktion A bis C die Anfragequelle des Graphen ist, der ausgeführt wird oder auf die Ausführung wartet, wenn die Anomalie auftritt, bestimmt einen optimalen Ausfallsicherungsbetrieb auf der Grundlage des Erkennungsergebnisses und wechselt den Betrieb.
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Der Ausfallsicherungsbetrieb ist ein Betrieb, der im Voraus für die Annahme einer Anomaliesituation gespeichert wird, in der der Graph, dessen Verarbeitung angefragt wird, nicht ausgeführt wird, und ist ein Betrieb auf der sicheren Seite. Der Ausfallsicherungsbetrieb ist eine für jede der Steuerungsfunktionen A bis C unterschiedliche Aktion, und die Aktion ist entsprechend dem Inhalt der Anomalie anders. Wenn beispielsweise der Inhalt der Anomalie geringfügig ist, stellt der Ausfallsicherungsbetrieb ein Warten während einer vorbestimmten Zeit und ein anschließendes erneutes Anfragen der Verarbeitung bereit. Wenn der Inhalt der Anomalie ernsthaft ist, führt der Kern die Verarbeitung anstelle der Verarbeitungsanfrage aus, ohne die Verarbeitung erneut anzufragen, und die anschließende Verarbeitung wird entsprechend dem Verarbeitungsergebnis ausgeführt.
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Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform können die folgenden Wirkungen erzielt werden.
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Wenn eine Anomalie auftritt, teilt die Anomalieerfassungsfunktion Z der Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 die Anomalieauftrittsinformationen, die den Graphen identifizieren können, der ausgeführt wird oder auf die Ausführung zu der Zeit des Auftretens der Anomalie wartet, identifizieren können. Wenn die Graphverwaltungseinheit Y hinsichtlich der Anomalieauftrittsinformationen benachrichtigt wurde, bestimmt die Graphverwaltungseinheit Y die Steuerungsfunktion A bis C der Anfragequelle der Anfrageinformationen des Graphen, der ausgeführt wird oder auf die Ausführung durch die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 wartet, und die Anfrageinformationen, die in den Schlangenmechanismus Y1 eingereiht sind, auf der Grundlage der Anomalieauftrittsinformationen, so dass die Graphverwaltungseinheit Y der Steuerungsfunktion A bis C die Anomalieinformationen mitteilt, die die Steuerungsfunktionen A bis C der Anfragequelle sämtlicher Verarbeitungsanfragen als Verwaltungsziel identifizieren können. Als Ergebnis können die Steuerungsfunktionen A bis C erkennen, ob der Graph, den die Parallelarithmetikverarbeitungseinheit 13 nicht normal verarbeiten kann, die Anfragequelle ist, die die Verarbeitung angefragt hat.
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Der RAM 16 ist als eine gemeinsame Speichereinheit angeordnet, auf die von der Graphverwaltungseinheit Y und den Steuerungsfunktionen A bis C zugegriffen werden kann. Wenn die Graphverwaltungseinheit Y die Steuerungsinformationen A bis C hinsichtlich der Anomalieinformationen informiert, informiert die Graphverwaltungseinheit Y die Steuerungsinformationen A bis C hinsichtlich des Auftretens der Anomalie und greift auf die Anomalieinformationen in dem RAM 16 zu und speichert diese. Dann greifen die Steuerungsfunktionen A bis C auf den RAM 16 zu und beschaffen die Anomalieinformationen, wenn das Auftreten einer Anomalie mitgeteilt wird. Als Ergebnis kann die Graphverwaltungseinheit Y die Steuerungsfunktionen A bis C hinsichtlich der Anomalieinformationen mittels des RAM 16 informieren.
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Die Anomalieinformationen geben die Ursache der Anomalie und den Zustand der Verarbeitungsanfrage zu der Zeit des Auftretens der Anomalie an. Wenn die Anomalieinformationen mitgeteilt werden, wechseln die Steuerungsfunktionen A bis C die Aktionen durch Bestimmen der Aktion entsprechend der Ursache des Auftretens der Anomalie und dem Zustand der Verarbeitungsanfrage zu der Zeit des Auftretens der Anomalie, die durch die Anomalieinformationen angegeben werden. Als Ergebnis können die Steuerungsfunktionen A bis C den Ausfallsicherungsbetrieb entsprechend der Ursache der Anomalie und dem Zustand der Verarbeitungsanfrage zu der Zeit des Auftretens der Anomalie ausführen.
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(Weitere Ausführungsformen)
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Die Graphverwaltungseinheit Y kann den Steuerungsfunktionen A bis C der Steuerungsfunktionseinheit X direkt die Anomalieinformationen mitteilen.
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Auch wenn die Graphverwaltungseinheit Y die Anomalieinformationen der einen Steuerungsfunktion als Mitteilungsziel der Steuerungsfunktionseinheit X mitteilt, kann die Graphverwaltungseinheit Y sämtlichen Steuerungsfunktionen die Anomalieinformationen mitteilen.
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Die elektronische Steuerungsvorrichtung ist nicht auf eine Verbrennungsmotor-ECU beschränkt, sondern kann für eine beliebige Vorrichtung verwendet werden, solange wie die Vorrichtung ein Steuerungsziel steuert.
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Auch wenn die vorliegende Erfindung anhand ihrer Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es selbstverständlich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen oder die beschriebenen Strukturen beschränkt ist. Die vorliegende Erfindung beinhaltet verschiedene Modifikationen und Variationen innerhalb des Äquivalenzbereiches. Außerdem liegen verschiedene Kombinationen und Formen sowie weitere, andere Kombinationen und Formen einschließlich nur einem einzigen Element oder mehr als diese Elemente innerhalb des Bereiches der vorliegenden Erfindung.
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In den Zeichnungen bezeichnet 1 eine Verbrennungsmotor-ECU (elektronische Steuerungseinheit), 11 bezeichnet einen Mikrocomputer, 12a bis 12c bezeichnen Kerne, 13 bezeichnet eine Parallelarithmetikverarbeitungseinheit, 16 bezeichnet einen RAM (gemeinsame Speichereinheit), 25 bezeichnet eine Arithmetikeinheit, X bezeichnet eine Steuerungsfunktionseinheit, A bis C bezeichnen Steuerungsfunktionen, Y bezeichnet eine Verwaltungseinheit, Y1 bezeichnet einen Schlangenmechanismus (Halteeinheit), Y2 bezeichnet eine Graphverwaltungsfunktion, und Z bezeichnet eine Anomalieerfassungsfunktion.
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Die hier beschriebenen Steuerungen und Verfahren können durch einen Computer für spezielle Zwecke implementiert werden, der durch Konfigurieren eines Speichers und eines Prozessors, der programmiert ist, eine oder mehrere spezielle Funktionen auszuführen, die in Computerprogrammen ausgeführt sind, erzeugt wird. Alternativ können die Steuerungen und Verfahren, die hier beschrieben sind, durch einen Computer für spezielle Zwecke implementiert werden, der durch Konfigurieren eines Prozessors erzeugt wird, der durch ein oder mehrere spezielle Hardwarelogikschaltungen bereitgestellt wird. Alternativ können die Steuerungen und Verfahren, die hier beschrieben sind, durch einen oder mehrere Computer für spezielle Zwecke implementiert werden, die durch Konfigurieren einer Kombination aus einem Speicher und einem Prozessor, der programmiert ist, eine oder mehrere spezielle Funktionen auszuführen, und einem Prozessor, der durch eine oder mehrere Hardwarelogikschaltungen bereitgestellt wird, erzeugt werden. Die Computerprogramme können als von einem Computer auszuführende Befehle in einem dinglichem nichtflüchtigen computerlesbaren Medium gespeichert werden.
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Man beachte, dass ein Flussdiagramm oder die Verarbeitung des Flussdiagramms der vorliegenden Anmeldung Abschnitte (auch als Schritte bezeichnet) enthält. Jeder Abschnitt kann in mehrere Unterabschnitte unterteilt werden, und es können mehrere Abschnitte auch in einen einzelnen Abschnitt kombiniert werden. Außerdem kann jeder der somit konfigurierten Abschnitte auch als Vorrichtung, Modul oder Einrichtung bezeichnet werden.
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Während die vorliegende Erfindung mit Bezug auf ihre Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf die Ausführungsformen und Konstruktionen beschränkt ist. Die vorliegende Erfindung deckt verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen ab. Zusätzlich zu den verschiedenen Kombinationen und Konfigurationen sind weitere Kombinationen und Konfigurationen einschließlich mehr, weniger oder nur einem einzelnen Element innerhalb des Bereiches der vorliegenden Erfindung möglich.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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