c - C中2个微 Controller 之间的执行同步

Question

我想用这个问题来讨论通过 2 个或更多微 Controller 网络进行同步的算法。

我今天下午开始考虑这个问题，我让 2 个不同的微 Controller 交换数据然后同步执行以同时开始工作并在大约同一时间完成工作。这是一种保证您正在运行的代码正确并且可能在内存中没有错误的方法(如您想象的那样，两个微 Controller 上出现完全相同错误的可能性极低)。

我考虑过只发送一 strip 有微 Controller 1 的时间戳的消息，然后第二个微 Controller 将接收它并将其与自己的时间戳进行比较，然后将其重新发送给微 Controller 1。

那时他们会开始执行相同的代码，最后他们会同步，他们会交换彼此的结果，然后他们会得出结论，如果有问题，或者一切正常.

我认为这是在两个微 Controller 之间实现执行同步的“体面”方式，但我无法忘记可能有更好、更智能的方式来实现这一点。

这个“可能”适用于 2 个微 Controller ，但是当我想用更多微 Controller 时呢？如果我想按照我之前解释的方式实现一个 5 核系统(例如 5 个 arm9 核)怎么办？我认为这不适用于多个微 Controller 。即使我想实现一个 5 核系统，其中所有微 Controller 都会做不同的工作(我认为同步在所有情况下都是最好的......我真的不知道我从来不需要一个以上的核心，但我需要从现在开始做)

编辑:

我想用这个问题来理解通过网络或在同一 block 板上实现 2 个或更多微 Controller 同步的算法。

我今天下午开始考虑这个问题，我让 2 个不同的微 Controller 交换数据然后同步执行以同时开始工作并在大约同一时间完成工作。这是一种保证您正在运行的代码正确并且可能在内存中没有错误的方法(如您想象的那样，两个微 Controller 上出现完全相同错误的可能性极低)。

我考虑过只发送一 strip 有微 Controller 1 的时间戳的消息，然后第二个微 Controller 将接收它并将其与自己的时间戳进行比较，然后将其重新发送给微 Controller 1。

那时他们会开始执行相同的代码，最后他们会同步，他们会交换彼此的结果，然后他们会得出结论，如果有问题，或者一切正常.

我认为这是在两个微 Controller 之间实现执行同步的“体面”方式，但我无法忘记可能有更好、更智能的方式来实现这一点。

Answer 1

在某些系统中，两个或多个处理器正在执行相同的任务并比较结果。我知道自动列车控制有两个系统应该产生相同的结果，如果其中一个系统不产生相同的结果，紧急制动器被“拉”并且火车停止直到司机插入“我注意到计算机无法正常工作”按钮。这两个系统的软件由两组不同的开发人员编写，他们没有分享任何关于他们如何实现他们的解决方案的信息，以避免“常见错误，因为我们都认为这应该以这种方式解决”。

Airplane electronic 通常使用奇数和“多数表决”来选择来自不同系统的多个答案 - 在飞机上“停止”是个坏主意。同样，系统使用不同的软件，通常也使用不同的供应商，例如处理器和语言——所以一个系统是用 C 或 C++ 编写的，另一个是用 Java 编写的，第三个是用 Pascal 或 ADA 编写的[例如]——以减少机会处理器、语言或编译器错误导致系统中的每一件事都“出错”。

在之前使用 x86 的工作中，我已经为一位想要“以锁步方式运行的备份处理器”的客户详细研究了这一点，他们不得不使用经过修改的编译器，添加了代码中决策点的 I/O 指令 [分支、调用、返回等]，然后是外部硬件以确保处理器实际上是同步的]。因此，包括这样的 ARM 在内的现代处理器有足够多的“聪明的东西”，这些东西在处理器内部是相当“不可预测的”，几乎不可能让两个处理器彼此精确地同步运行。当然你可以获得“在相同的时间内执行相同的任务”的东西，只要你没有太精确地测量时间。

超标量执行单元、异步中断、异步(或多或少)内存 Controller 、高速缓存、高速缓存的内容，所有这些都使一个处理器的运行速度比另一个处理器快一点或慢一点。

因此，使系统“同步”的精确度是有限的。

网络时间协议(protocol) (NTP) 确实有一些非常聪明的算法来设置/同步多个系统之间的时间，这允许多个系统具有相同的“时间”概念。但请再次记住，“相同”是有限度的。可能是几微秒。

所以，能不能“同时开始”，就看你说的“同时”是什么意思了。微秒好还是毫秒好？如果是这样，几乎可以肯定。如果你的意思是时钟周期，那么可能不是。