CN104270279B - 一种片上网络非法路径故障在线检错电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种片上网络非法路径故障在线检错电路，设置于片上网络路由器的每一个接收端口，标签更新单元对应本级片上网络路由器的不同输入端口，更新片上网络数据包包头部分用于记录上一跳路由输入端口的标识符，为下一跳检错单元提供本级片上网络路由器的输入端信息；故障检错单元根据数据包目的地与现时数据包所在位置的相对位置信息，判断片上网络路由器输入端接收的片上网络数据包是否受到上一跳片上网络路由器控制通路故障的影响，被发送至错误端口，产生非法路径。本发明能有效识别因控制逻辑出错而转发错方向、产生非法路径的数据包。本发明充分利用路由器中现有的计算资源，还能与路由器的正常流程并行处理，不影响路由器性能。
Description
技术领域
本发明涉及二维片上网络路由器的故障检测，特别是涉及一种片上网络非法路径故障在线检错电路。
背景技术
常用的带虚通道的二维片上网络路由器架构如图 1所示，它包含东、南、西、北和本地接口这5个输入输出物理端口，如图 2。除本地接口外，其余每一个输入端口都可以含有若干虚通道（virtual channel，VC）。这种路由器包含5个处理步骤，分别是路由计算（routing Computation，RC），虚通道总裁（virtual channel allocator，VA），交换仲裁（switch allocation，SA），交换传输（switch traversal，ST）和输出传输（linktraversal，LT）。其中，路由计算单元对输入的数据包作拆包处理，分析包头的源地址、目的地址信息，然后进行路由计算，决定着数据包的发送方向。虚通道仲裁单元用于确定当前时刻，哪一条虚通道内的数据包能作为该端口的输入数据包。交换仲裁单元决定了哪一个端口的输入数据包获得交换权利。而交换传输模块则负责将数据包从指定输入端口传输至指定输出端口。最后，数据包会通过输出传输，发送至下一个路由器。
根据路由器中不同单元的工作性质可以将其归属于控制逻辑和数据通路两类。其中，控制逻辑包括虚通道仲裁（VA）模块，路由计算（RC）模块，交换仲裁（SA）模块。这些模块均关系到控制数据包的输入、输出以及转发方向，关系到数据包能否被正确发送到目的地。而路由器中输入输出缓冲器与片上网络中路由器间链路则为数据通络，为数据包提供传输路径。
片上网络故障可能由多种物理因素影响造成，诸如工艺水平，电路老化，噪声干扰，外部粒子攻击及电压骤降等。这些故障发生在控制逻辑上，即为控制逻辑故障。其中部分控制逻辑故障将导致数据包转发方向或传输路径出现错误，这类故障可以被定义为非法路径故障。由于故障数据包传输路径出现错误，就会占用其他数据包资源，阻塞其他数据包的正常传输。整个片上网络将因故障包所导致的恶性竞争资源而产生死锁，最终将导致***彻底崩溃。另外，非法路径故障也会让部分数据包在网络中环绕并且无法到达目的地，在网络中出现活锁，严重影响网络性能。
为了保障***的可靠性，片上网络采用容错机制应对非法路径问题。与一般的控制逻辑故障不同，非法路径故障会导致数据包错误地转发，会阻挡下一个数据包的正常发送，导致片上网络性能骤减，造成网络死锁、活锁等严重后果。快速、准确地判断数据包是否有被发送至非法路径将对提高片上网络的可靠性有极大帮助。
现时对于片上网络非法路径检错的方法有：（1）内建自测机制和路径探测机制。其中，内建自测机制通过***额外提供测试电路、海量的测试向量和故障判断模块，在***开始前对所有路由器进行功能检测，从而找出路由器内部故障。这种检错方法在大规模集成电路设计上应用广泛，但是无法对***进行在线检错。此外，由于此检错机制综合性强，能检测多种故障，但其设计复杂且对非法路径检错针对性不足。就非法路径检错而言，使用此方法，并不高效。（2）另一种方法是，在数据包转发之前，使用路径探测，在众多不同路径中找到一条无故障路径，令数据包可以正确到达目的地，避免路由器错误转发而产生非法路径。此方法能够实现故障在线检错。但是，其缺点是在每次转发前均要获取相关路径上每一个路由器是否出现故障的先验信息，再为数据包选择合适路径，绕开故障路由器。这种方法极大地降低了网络运行效率，不适用与高速运行的片上网络。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高效的片上网络非法路径故障在线检错电路，无需知晓路由器故障先验信息，能够高效执行故障检错，识别因控制逻辑出错而转发错方向、产生非法路径的数据包；复用路由器中的计算资源，并能与路由器的路由计算模块做并行处理，不影响路由器性能。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种片上网络非法路径故障在线检错电路，设置于片上网络路由器的每一个接收端口，它包括标签更新单元和故障检错单元；
标签更新单元对应本级片上网络路由器的不同输入端口，更新片上网络数据包包头部分用于记录上一跳路由输入端口的标识符，为下一跳检错单元提供本级片上网络路由器的输入端信息；
故障检错单元用于识别故障，根据数据包目的地与现时数据包所在位置的相对位置信息，判断片上网络路由器输入端接收的片上网络数据包是否受到上一跳片上网络路由器控制通路故障的影响，被发送至错误端口，产生非法路径。
所述的数据包目的地与现时数据包所在位置的相对位置信息由片上网络路由器的路由计算模块获得。
所述的片上网络数据包在正常情况下按照既定的路由算法传输，故障检错单元处于未被激活的状态；当控制逻辑出现故障时，片上网络产生非法路径，此时激活故障检错单元，输出故障信号，避免片上网络出现锁死。
所述的片上网络路由器包括东、南、西、北和本地5个物理端口，其中南、北端口由2条虚通道共享，具体为东端口、南一端口、南二端口、西端口、北一端口、北二端口和本地端口；对片上网络数据包包头添加3比特标识符，标签更新单元更新片上网络数据包包头部分用于记录上一跳路由输入端口的3比特标识符，片上网络数据包被本级路由的某端口接收，其标识符则被更新为与该端口对应的3比特标识符。
所述上一跳路由输入端口与标识符之间的对应关系是：
上一跳路由输入端口 标识符
东 000
南一 001
南二 010
西 011
北一 100
北二 101
本地 111。
所述的标签更新单元包括包头判断电路和逻辑门电路：
对于东端口：包头判断电路的两路输出与第一与门连接，第一与门的输出通过第一非门与第二与门的一个输入端连接，更新前的标识符的第一位输入第二与门的另一个输入端；第一与门的输出通过第二非门与第三与门的一个输入端连接，更新前的标识符的第二位输入第三与门的另一个输入端；第一与门的输出通过第三非门与第四与门的一个输入端连接，更新前的标识符的第三位输入第三与门的另一个输入端；
对于南一端口：包头判断电路的两路输出与第一与门连接，第一与门的输出通过第一非门与第二与门的一个输入端连接，更新前的标识符的第一位输入第二与门的另一个输入端；第一与门的输出通过第二非门与第三与门的一个输入端连接，更新前的标识符的第二位输入第三与门的另一个输入端；第一与门的输出还与更新前的标识符的第三位共同输入或门；
对于南二端口：包头判断电路的两路输出与第一与门连接，第一与门的输出通过第一非门与第二与门的一个输入端连接，更新前的标识符的第一位输入第二与门的另一个输入端；第一与门的输出还与更新前的标识符的第二位共同输入或门；第一与门的输出通过第二非门与第三与门的一个输入端连接，更新前的标识符的第三位输入第三与门的另一个输入端；
对于西端口：包头判断电路的两路输出与第一与门连接，第一与门的输出通过非门与第二与门的一个输入端连接，更新前的标识符的第一位输入第二与门的另一个输入端；第一与门的输出还与更新前的标识符的第二位共同输入第一或门；第一与门的输出还与更新前的标识符的第三位共同输入第二或门；
对于北一端口：包头判断电路的两路输出与第一与门连接，第一与门的输出与更新前的标识符的第一位共同输入或门；第一与门的输出还通过第一非门与第二与门的一个输入端连接，更新前的标识符的第二位输入第二与门的另一个输入端；第一与门的输出还通过第二非门与第三与门的一个输入端连接，更新前的标识符的第三位输入第三与门的另一个输入端；
对于北二端口：包头判断电路的两路输出与第一与门连接，第一与门的输出与更新前的标识符的第一位共同输入第一或门；第一与门的输出还通过非门与第二与门的一个输入端连接，更新前的标识符的第二位输入第二与门的另一个输入端；第一与门的输出还与更新前的标识符的第三位共同输入第二或门；
对于本地端口：包头判断电路的两路输出与第一与门连接，第一与门的输出与更新前的标识符的第一位共同输入第一或门；第一与门的输出还与更新前的标识符的第二位共同输入第二或门；第一与门的输出还通过非门与第二与门的一个输入端连接，更新前的标识符的第三位输入第二与门的另一个输入端。
所述的数据包目的地与现时数据包所在位置的相对位置信息的编码为：
数据包目的地与现时数据包所在位置的相对位置 对应2进制编码
东 000
东南 001
南 010
西南 011
西 100
西北 101
北 110
东北 111。
所述的故障检错单元包括：
对于东端口：标识符的第一位通过第一非门输入第一与门，标识符的第一位还直接输入第二与门；标识符的第二位通过第二非门输入第二与门，标识符的第二位还直接输入第一与门；标识符的第三位输入第二与门；第一与门和第二与门的输出共同输入或门，或门输出故障信号；
对于南一端口：标识符的第一位通过第一非门输入第一与门，标识符的第一位还直接输入第二与门；标识符的第二位通过第二非门输入第二与门，标识符的第二位还直接输入第一与门；第一与门和第二与门的输出共同输入或门，或门输出故障信号；
对于南二端口：相对位置的第一位通过第一非门输入第一与门，相对位置的第一位还直接输入第二与门；相对位置的第二位通过第二非门输入第二与门，相对位置的第二位还直接输入第一与门；标识符的第一位和第三位均直接与第三与门连接，标识符的第二位通过第三非门与第三与门连接，第一与门、第二与门和第三与门的输出共同输入或门，或门输出故障信号；
对于西端口：相对位置的第一位通过第一非门输入第二与门，相对位置的第一位还直接输入第一与门；相对位置的第二位通过第二非门输入第一与门，相对位置的第二位还直接输入第二与门；相对位置的第三位直接输入第二与门；标识符的第一位、第二位、第三位均通过非门与第三与门连接，第一与门、第二与门和第三与门的输出共同输入或门，或门输出故障信号；
对于北一端口：标识符的第一位通过第一非门输入第一与门；标识符的第二位通过第二非门输入第二与门，标识符的第二位还直接输入第一与门；标识符的第三位直接输入第二与门；第一与门和第二与门的输出共同输入或门，或门输出故障信号；
对于北二端口：相对位置的第一位通过第一非门输入第三与门，相对位置的第一位还直接输入第一与门和第二与门；相对位置的第二位通过第二非门输入第二与门，相对位置的第二位还直接输入第三与门；相对位置的第三位通过第三非门输入第一与门，相对位置的第三位还直接输入第三与门；标识符的第一位和第三位均通过非门与第四与门连接，标识符的第二位直接与第四与门连接，第一与门、第二与门、第三与门和第四与门的输出共同输入或门，或门输出故障信号。
本发明的有益效果是：
1）本发明能克服现有检错方案不能提供在线检错的缺点，并且无需知晓路由器故障先验信息，能够高效执行故障检错，能够有效识别因控制逻辑出错而转发错方向、产生非法路径的数据包。
2）本发明将故障检错单元分布在各级路由器的每个输入端口，能有效降低故障检错单元的复杂度，并有效避免误判、漏判；在硬件实现时，仅需数个逻辑门单元，就能完成故障检错工作。
3）本发明充分利用路由器中现有的计算资源，在硬件实现时，能减少额外添加的硬件资源，减少故障检错的代价和成本；本发明还能与路由器的正常流程并行处理，不影响路由器性能。
4）在正常情况下，片上网络数据包按照既定路由算法传输，故障检错单元处于未被激活状态；当控制逻辑出现故障时，片上网络会产生非法路径，其他正常传输的数据包资源被占用，片上网络出现死锁，此时本单元才被激活，不会占用路由器正常工作的资源。
附图说明
图1为片上网络路由器架构图；
图2为片上网络路由器端口结构示意图；
图3为本发明片上网络数据包包头结构示意图；
图4为东端口标签更新单元结构示意图；
图5为南一端口标签更新单元结构示意图；
图6为南二端口标签更新单元结构示意图；
图7为西端口标签更新单元结构示意图；
图8为北一端口标签更新单元结构示意图；
图9为北二端口标签更新单元结构示意图；
图10为本地端口标签更新单元结构示意图；
图11为东端口故障检错单元结构示意图；
图12为南一端口故障检错单元结构示意图；
图13为南二端口故障检错单元结构示意图；
图14为西端口故障检错单元结构示意图；
图15为北一端口故障检错单元结构示意图；
图16为北二端口故障检错单元结构示意图；
图17为实施例一中正确的数据包转发方向示意图；
图18为实施例一中错误的数据包转发方向示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
一种片上网络非法路径故障在线检错电路，设置于各级片上网络路由器的每一个接收端口，它包括标签更新单元和故障检错单元；
标签更新单元对应本级片上网络路由器的不同输入端口，更新片上网络数据包包头部分用于记录上一跳路由输入端口的标识符，为下一跳检错单元提供本级片上网络路由器的输入端信息；
故障检错单元用于识别故障，根据数据包目的地与现时数据包所在位置的相对位置信息，判断片上网络路由器输入端接收的片上网络数据包是否受到上一跳片上网络路由器控制通路故障的影响，被发送至错误端口，产生非法路径。
所述的数据包目的地与现时数据包所在位置的相对位置信息由片上网络路由器的路由计算模块获得。
所述的片上网络数据包在正常情况下按照既定的路由算法传输，故障检错单元处于未被激活的状态；当控制逻辑出现故障时，片上网络产生非法路径，此时激活故障检错单元，输出故障信号，避免片上网络出现锁死。
如图2所示，所述的片上网络路由器包括东、南、西、北和本地5个物理端口，其中南、北端口由2条虚通道共享，具体为东端口、南一端口、南二端口、西端口、北一端口、北二端口和本地端口。
如图3所示，对片上网络数据包包头添加3比特标识符，标签更新单元更新片上网络数据包包头部分用于记录上一跳路由输入端口的3比特标识符，片上网络数据包被本级路由的某端口接收，其标识符则被更新为与该端口对应的3比特标识符。
所述上一跳路由输入端口与标识符之间的对应关系是：
上一跳路由输入端口 标识符
东 000
南一 001
南二 010
西 011
北一 100
北二 101
本地 111。
例如：数据包被本级路由的东端口接收，它的标识符就将被更新为东端口对应的3bit编码，即“000”。
所述的标签更新单元包括包头判断电路和逻辑门电路：图4~图10，每一个图右上角标注了该电路所应用的输入端口及其编码。包头判断电路实为2路信号，用于确定输入数据为包头部分，当输入为包头时，才能进行3bit标识符的更新操作。
如图4所示，对于东端口：包头判断电路的两路输出与第一与门连接，第一与门的输出通过第一非门与第二与门的一个输入端连接，更新前的标识符的第一位输入第二与门的另一个输入端；第一与门的输出通过第二非门与第三与门的一个输入端连接，更新前的标识符的第二位输入第三与门的另一个输入端；第一与门的输出通过第三非门与第四与门的一个输入端连接，更新前的标识符的第三位输入第三与门的另一个输入端；
如图5所示，对于南一端口：包头判断电路的两路输出与第一与门连接，第一与门的输出通过第一非门与第二与门的一个输入端连接，更新前的标识符的第一位输入第二与门的另一个输入端；第一与门的输出通过第二非门与第三与门的一个输入端连接，更新前的标识符的第二位输入第三与门的另一个输入端；第一与门的输出还与更新前的标识符的第三位共同输入或门；
如图6所示，对于南二端口：包头判断电路的两路输出与第一与门连接，第一与门的输出通过第一非门与第二与门的一个输入端连接，更新前的标识符的第一位输入第二与门的另一个输入端；第一与门的输出还与更新前的标识符的第二位共同输入或门；第一与门的输出通过第二非门与第三与门的一个输入端连接，更新前的标识符的第三位输入第三与门的另一个输入端；
如图7所示，对于西端口：包头判断电路的两路输出与第一与门连接，第一与门的输出通过非门与第二与门的一个输入端连接，更新前的标识符的第一位输入第二与门的另一个输入端；第一与门的输出还与更新前的标识符的第二位共同输入第一或门；第一与门的输出还与更新前的标识符的第三位共同输入第二或门；
如图8所示，对于北一端口：包头判断电路的两路输出与第一与门连接，第一与门的输出与更新前的标识符的第一位共同输入或门；第一与门的输出还通过第一非门与第二与门的一个输入端连接，更新前的标识符的第二位输入第二与门的另一个输入端；第一与门的输出还通过第二非门与第三与门的一个输入端连接，更新前的标识符的第三位输入第三与门的另一个输入端；
如图9所示，对于北二端口：包头判断电路的两路输出与第一与门连接，第一与门的输出与更新前的标识符的第一位共同输入第一或门；第一与门的输出还通过非门与第二与门的一个输入端连接，更新前的标识符的第二位输入第二与门的另一个输入端；第一与门的输出还与更新前的标识符的第三位共同输入第二或门；
如图10所示，对于本地端口：包头判断电路的两路输出与第一与门连接，第一与门的输出与更新前的标识符的第一位共同输入第一或门；第一与门的输出还与更新前的标识符的第二位共同输入第二或门；第一与门的输出还通过非门与第二与门的一个输入端连接，更新前的标识符的第三位输入第二与门的另一个输入端。
所述的数据包目的地与现时数据包所在位置的相对位置信息的编码为：
数据包目的地与现时数据包所在位置的相对位置 对应2进制编码
东 000
东南 001
南 010
西南 011
西 100
西北 101
北 110
东北 111。
所述的故障检错单元包括：
如图11所示，对于东端口：标识符的第一位通过第一非门输入第一与门，标识符的第一位还直接输入第二与门；标识符的第二位通过第二非门输入第二与门，标识符的第二位还直接输入第一与门；标识符的第三位输入第二与门；第一与门和第二与门的输出共同输入或门，或门输出故障信号；
如图12所示，对于南一端口：标识符的第一位通过第一非门输入第一与门，标识符的第一位还直接输入第二与门；标识符的第二位通过第二非门输入第二与门，标识符的第二位还直接输入第一与门；第一与门和第二与门的输出共同输入或门，或门输出故障信号；
如图13所示，对于南二端口：相对位置的第一位通过第一非门输入第一与门，相对位置的第一位还直接输入第二与门；相对位置的第二位通过第二非门输入第二与门，相对位置的第二位还直接输入第一与门；标识符的第一位和第三位均直接与第三与门连接，标识符的第二位通过第三非门与第三与门连接，第一与门、第二与门和第三与门的输出共同输入或门，或门输出故障信号；
如图14所示，对于西端口：相对位置的第一位通过第一非门输入第二与门，相对位置的第一位还直接输入第一与门；相对位置的第二位通过第二非门输入第一与门，相对位置的第二位还直接输入第二与门；相对位置的第三位直接输入第二与门；标识符的第一位、第二位、第三位均通过非门与第三与门连接，第一与门、第二与门和第三与门的输出共同输入或门，或门输出故障信号；
如图15所示，对于北一端口：标识符的第一位通过第一非门输入第一与门；标识符的第二位通过第二非门输入第二与门，标识符的第二位还直接输入第一与门；标识符的第三位直接输入第二与门；第一与门和第二与门的输出共同输入或门，或门输出故障信号；
如图16所示，对于北二端口：相对位置的第一位通过第一非门输入第三与门，相对位置的第一位还直接输入第一与门和第二与门；相对位置的第二位通过第二非门输入第二与门，相对位置的第二位还直接输入第三与门；相对位置的第三位通过第三非门输入第一与门，相对位置的第三位还直接输入第三与门；标识符的第一位和第三位均通过非门与第四与门连接，标识符的第二位直接与第四与门连接，第一与门、第二与门、第三与门和第四与门的输出共同输入或门，或门输出故障信号。
以下结合具体实施例加以说明：
数据包需要从路由器1发送到路由器8，当它到达路由器4时，按照正常传输路径，数据包应该被转发到路由器5，如图17画出了该数据包轨迹。当路由器4的控制逻辑出现故障时，该数据包可能被发送到路由器1，如图18所示。该数据包被错误传输，会产生非法路径，从而引起网络阻塞，最后导致网络死锁及***崩溃。
当采用本发明后，图18的故障情况能够被检测出来，避免此后更严重故障的产生。
具体的步骤是：当数据包进入路由器4时，上一跳路由输入端标识符与相对位置（数据包目的地-路由器8与现时数据包所在位置-路由器4的相对位置）将被输入分布于路由器4南1输入端的故障检错单元。其中，上一跳路由输入端标识符为上一跳路由器输入端，即路由器1的输入端，即“西（编码为011）”。在获取上一跳路由输入端口信息后，标识符被更新为本级路由输入端的标识符，即“南2（编码为010）”，相对位置经路由器4中的路由计算模块计算后得，为“东北（编码为111）”。观察图13所示的南二端口输入端的故障检错单元电路结构，可以判断数据包从路由器3至路由器4的发送过程没有出现故障，故障检错信号输出为逻辑0。
若在路由器4出现控制逻辑故障，数据包被错误地发送到路由器1。此时，位于路由器1北一端口的故障检错单元接收到的标识符为“南2（编码为010）”，而数据包相对位置信息为“东北（编码为111）”。按照图15北一端口故障检测单元，故障信号输出为逻辑1。这表明该数据包受到了控制逻辑故障的影响。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种片上网络非法路径故障在线检错电路，其特征在于：设置于片上网络路由器的每一个接收端口，它包括标签更新单元和故障检错单元；
标签更新单元对应本级片上网络路由器的不同输入端口，更新片上网络数据包包头部分用于记录上一跳路由输入端口的标识符，为下一跳片上网络路由器的故障检错单元提供输入端信息；
故障检错单元用于识别故障，根据上一跳路由输入端口的标识符和数据包目的地与现时数据包所在位置的相对位置信息，判断片上网络路由器输入端接收的片上网络数据包是否受到上一跳片上网络路由器控制通路故障的影响，被发送至错误端口，产生非法路径。
2.根据权利要求1所述的一种片上网络非法路径故障在线检错电路，其特征在于：所述的数据包目的地与现时数据包所在位置的相对位置信息由片上网络路由器的路由计算模块获得。
3.根据权利要求1所述的一种片上网络非法路径故障在线检错电路，其特征在于：所述的片上网络数据包在正常情况下按照既定的路由算法传输，故障检错单元处于未被激活的状态；当控制逻辑出现故障时，片上网络产生非法路径，此时激活故障检错单元，输出故障信号，避免片上网络出现锁死。
4.根据权利要求1所述的一种片上网络非法路径故障在线检错电路，其特征在于：所述的片上网络路由器包括东、南、西、北和本地5个物理端口，其中南、北端口由2条虚通道共享，具体为东端口、南一端口、南二端口、西端口、北一端口、北二端口和本地端口；对片上网络数据包包头添加3比特标识符，标签更新单元更新片上网络数据包包头部分用于记录上一跳路由输入端口的3比特标识符，片上网络数据包被本级路由的某端口接收，其标识符则被更新为与该端口对应的3比特标识符。
5.根据权利要求4所述的一种片上网络非法路径故障在线检错电路，其特征在于：所述上一跳路由输入端口与标识符之间的对应关系是：
上一跳路由输入端口 标识符
东 000
南一 001
南二 010
西 011
北一 100
北二 101
本地 111。
6.根据权利要求5所述的一种片上网络非法路径故障在线检错电路，其特征在于：所述的标签更新单元包括包头判断电路和逻辑门电路：
对于东端口：包头判断电路的两路输出与第一与门连接，第一与门的输出通过第一非门与第二与门的一个输入端连接，更新前的标识符的第一位输入第二与门的另一个输入端；第一与门的输出通过第二非门与第三与门的一个输入端连接，更新前的标识符的第二位输入第三与门的另一个输入端；第一与门的输出通过第三非门与第四与门的一个输入端连接，更新前的标识符的第三位输入第三与门的另一个输入端；
对于南一端口：包头判断电路的两路输出与第一与门连接，第一与门的输出通过第一非门与第二与门的一个输入端连接，更新前的标识符的第一位输入第二与门的另一个输入端；第一与门的输出通过第二非门与第三与门的一个输入端连接，更新前的标识符的第二位输入第三与门的另一个输入端；第一与门的输出还与更新前的标识符的第三位共同输入或门；
对于南二端口：包头判断电路的两路输出与第一与门连接，第一与门的输出通过第一非门与第二与门的一个输入端连接，更新前的标识符的第一位输入第二与门的另一个输入端；第一与门的输出还与更新前的标识符的第二位共同输入或门；第一与门的输出通过第二非门与第三与门的一个输入端连接，更新前的标识符的第三位输入第三与门的另一个输入端；
对于西端口：包头判断电路的两路输出与第一与门连接，第一与门的输出通过非门与第二与门的一个输入端连接，更新前的标识符的第一位输入第二与门的另一个输入端；第一与门的输出还与更新前的标识符的第二位共同输入第一或门；第一与门的输出还与更新前的标识符的第三位共同输入第二或门；
对于北一端口：包头判断电路的两路输出与第一与门连接，第一与门的输出与更新前的标识符的第一位共同输入或门；第一与门的输出还通过第一非门与第二与门的一个输入端连接，更新前的标识符的第二位输入第二与门的另一个输入端；第一与门的输出还通过第二非门与第三与门的一个输入端连接，更新前的标识符的第三位输入第三与门的另一个输入端；
对于北二端口：包头判断电路的两路输出与第一与门连接，第一与门的输出与更新前的标识符的第一位共同输入第一或门；第一与门的输出还通过非门与第二与门的一个输入端连接，更新前的标识符的第二位输入第二与门的另一个输入端；第一与门的输出还与更新前的标识符的第三位共同输入第二或门；
对于本地端口：包头判断电路的两路输出与第一与门连接，第一与门的输出与更新前的标识符的第一位共同输入第一或门；第一与门的输出还与更新前的标识符的第二位共同输入第二或门；第一与门的输出还通过非门与第二与门的一个输入端连接，更新前的标识符的第三位输入第二与门的另一个输入端。
7.根据权利要求6所述的一种片上网络非法路径故障在线检错电路，其特征在于：所述的数据包目的地与现时数据包所在位置的相对位置信息的编码为：
数据包目的地与现时数据包所在位置的相对位置 对应2进制编码
东 000
东南 001
南 010
西南 011
西 100
西北 101
北 110
东北 111。
8.根据权利要求7所述的一种片上网络非法路径故障在线检错电路，其特征在于：所述的故障检错单元包括：
对于东端口：上一跳路由输入端口的标识符的第一位通过第一非门输入第一与门，上一跳路由输入端口的标识符的第一位还直接输入第二与门；上一跳路由输入端口的标识符的第二位通过第二非门输入第二与门，上一跳路由输入端口的标识符的第二位还直接输入第一与门；上一跳路由输入端口的标识符的第三位输入第二与门；第一与门和第二与门的输出共同输入或门，或门输出故障信号；
对于南一端口：上一跳路由输入端口的标识符的第一位通过第一非门输入第一与门，上一跳路由输入端口的标识符的第一位还直接输入第二与门；上一跳路由输入端口的标识符的第二位通过第二非门输入第二与门，上一跳路由输入端口的标识符的第二位还直接输入第一与门；第一与门和第二与门的输出共同输入或门，或门输出故障信号；
对于南二端口：相对位置的第一位通过第一非门输入第一与门，相对位置的第一位还直接输入第二与门；相对位置的第二位通过第二非门输入第二与门，相对位置的第二位还直接输入第一与门；上一跳路由输入端口的标识符的第一位和第三位均直接与第三与门连接，上一跳路由输入端口的标识符的第二位通过第三非门与第三与门连接，第一与门、第二与门和第三与门的输出共同输入或门，或门输出故障信号；
对于西端口：相对位置的第一位通过第一非门输入第二与门，相对位置的第一位还直接输入第一与门；相对位置的第二位通过第二非门输入第一与门，相对位置的第二位还直接输入第二与门；相对位置的第三位直接输入第二与门；上一跳路由输入端口的标识符的第一位、第二位、第三位均通过非门与第三与门连接，第一与门、第二与门和第三与门的输出共同输入或门，或门输出故障信号；
对于北一端口：上一跳路由输入端口的标识符的第一位通过第一非门输入第一与门；上一跳路由输入端口的标识符的第二位通过第二非门输入第二与门，上一跳路由输入端口的标识符的第二位还直接输入第一与门；上一跳路由输入端口的标识符的第三位直接输入第二与门；第一与门和第二与门的输出共同输入或门，或门输出故障信号；
对于北二端口：相对位置的第一位通过第一非门输入第三与门，相对位置的第一位还直接输入第一与门和第二与门；相对位置的第二位通过第二非门输入第二与门，相对位置的第二位还直接输入第三与门；相对位置的第三位通过第三非门输入第一与门，相对位置的第三位还直接输入第三与门；上一跳路由输入端口的标识符的第一位和第三位均通过非门与第四与门连接，上一跳路由输入端口的标识符的第二位直接与第四与门连接，第一与门、第二与门、第三与门和第四与门的输出共同输入或门，或门输出故障信号。
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