[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于對(duì)硬件加速器的請(qǐng)求隊(duì)列維護(hù)狀態(tài)的方法和系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010244498.8
• 申請(qǐng)日: 2010-07-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102346661A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 常曉濤;梅小露;李獲鼎;張茹云
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F5/06
• 分類(lèi)號(hào): G06F5/06
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 于靜;楊曉光

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般涉及信號(hào)處理涉及，更具體地，一種用于對(duì)硬件加速器的請(qǐng)求隊(duì)列維護(hù)狀態(tài)的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

CMP(單芯片多處理器)的構(gòu)成分成同構(gòu)和異構(gòu)兩類(lèi)，同構(gòu)是指內(nèi)部核的結(jié)構(gòu)是相同的，而異構(gòu)是指內(nèi)部的核結(jié)構(gòu)是不同的。

圖1示出了一個(gè)異構(gòu)多核處理器芯片100的模塊化結(jié)構(gòu)，圖1中，CPU為一個(gè)通用處理器，以太網(wǎng)媒體訪問(wèn)控制器(Ethernet?Media?AccessController，簡(jiǎn)稱EMAC)，包括EMAC0，EMAC1，EMAC2，均為網(wǎng)絡(luò)加速處理器，與硬件加速器(Accelerator)一起，是專(zhuān)用處理器。多核處理器中廣泛使用硬件加速器，尤其對(duì)于計(jì)算密集型的應(yīng)用，例如通信、金融服務(wù)、能源、制造業(yè)、化學(xué)等產(chǎn)業(yè)。目前一些多核處理器芯片中集成的硬件加速器主要包括壓縮/解壓縮加速器，加密/解密加速器，模式匹配加速器，XML解析加速器，等等。圖1的存儲(chǔ)控制器(Memory?controller)用于控制該芯片和存儲(chǔ)器之間的協(xié)同工作，請(qǐng)求隊(duì)列(Request?Queue)用于保存接收的，加速器還來(lái)不及處理的請(qǐng)求。

下面以電信數(shù)據(jù)中虛擬專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)VPN(Virtual?Private?Network)的應(yīng)用為例，來(lái)說(shuō)明圖1所示的芯片中數(shù)據(jù)流以及各模塊如何協(xié)同工作。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以知道，在其它消息需要快速處理應(yīng)用中，例如金融服務(wù)、能源、制造業(yè)、化學(xué)等產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用中，問(wèn)題是類(lèi)似的。在電信數(shù)據(jù)中VPN應(yīng)用中，一個(gè)或多個(gè)電信服務(wù)器用于處理接收的原始或被加密的數(shù)據(jù)包，將數(shù)據(jù)包加密或者解密后將數(shù)據(jù)包發(fā)送出去。具體在服務(wù)器中多核處理器芯片的EMAC模塊接收多個(gè)要被加密或解密的數(shù)據(jù)包(pocket)，然后CPU將每個(gè)數(shù)據(jù)包的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議相關(guān)信息去除后，重新包裝成協(xié)處理器請(qǐng)求塊(Coprocessor?Request?Block，簡(jiǎn)稱CRB)，CRB本身不是數(shù)據(jù)包，它包含指定數(shù)據(jù)的相關(guān)位置等信息，CRB被置于請(qǐng)求隊(duì)列中，要求硬件加速器對(duì)該CRB指定的數(shù)據(jù)的進(jìn)行加密或者解密。硬件加速器接收到該請(qǐng)求后，對(duì)該CRB指定的數(shù)據(jù)塊加密或者解密，并把加密或者解密的結(jié)果返回給CPU，從而CPU可以將該數(shù)據(jù)塊轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)的用戶。

電信數(shù)據(jù)中對(duì)VPN應(yīng)用要接收無(wú)數(shù)的加密或者解密請(qǐng)求，因此，對(duì)消息的處理速度需要非?？?，一般來(lái)說(shuō)，軟件的處理速度雖然已經(jīng)很快，但是需要專(zhuān)用處理器，成本較高；并且，軟件速度有時(shí)還是很難滿足電信應(yīng)用的實(shí)時(shí)性要求，因此，電信可以采用圖1所示的多核處理器芯片上的硬件加速器來(lái)完成加密或者解密的。但是，對(duì)于這類(lèi)應(yīng)用，硬件加速器在加密或者解密下一個(gè)CRB指定的數(shù)據(jù)時(shí)，需要前一個(gè)CRB指定的數(shù)據(jù)的狀態(tài)，因此，除一個(gè)消息的最后一個(gè)CRB的狀態(tài)外，該消息的其它CRB的狀態(tài)，以及所有CRB指定的數(shù)據(jù)都要存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。

這樣，硬件加速器在處理請(qǐng)求隊(duì)列的CRB時(shí)，除了需要從存儲(chǔ)器獲得CRB指定的數(shù)據(jù)外，還要反復(fù)向存儲(chǔ)器存儲(chǔ)CRB指定的數(shù)據(jù)的狀態(tài)，以及獲得已經(jīng)存儲(chǔ)的CRB指定的數(shù)據(jù)的狀態(tài)，造成整個(gè)芯片的處理速度慢，效率低。

發(fā)明內(nèi)容

現(xiàn)有技術(shù)中硬件加速器需要頻繁訪問(wèn)存儲(chǔ)器，相對(duì)于CPU的處理時(shí)間，訪問(wèn)存儲(chǔ)器的時(shí)間是很長(zhǎng)的，造成整個(gè)芯片，乃至服務(wù)器系統(tǒng)處理效率低下，并且還消耗了更多的能源。因此，需要一種方法和系統(tǒng)，能夠提高上述硬件加速器的處理效率。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面提供了用于對(duì)硬件加速器的請(qǐng)求隊(duì)列維護(hù)狀態(tài)的系統(tǒng)，其中，請(qǐng)求隊(duì)列中存儲(chǔ)著將要輸入到硬件加速器中的至少一個(gè)協(xié)處理器請(qǐng)求塊CRB，該系統(tǒng)包括：

內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器，與請(qǐng)求隊(duì)列相連，響應(yīng)于請(qǐng)求隊(duì)列指定的CRB要進(jìn)入到硬件加速器中，接收所述指定的CRB的狀態(tài)指針，并將該內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的、與所述指定的CRB的狀態(tài)指針相同的其它CRB在請(qǐng)求隊(duì)列中的物理存儲(chǔ)位置輸出，其中該內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器與請(qǐng)求隊(duì)列以相同的物理存儲(chǔ)位置存儲(chǔ)請(qǐng)求隊(duì)列中的每個(gè)CRB的狀態(tài)指針；

狀態(tài)緩存器，該狀態(tài)緩存器與請(qǐng)求隊(duì)列大小相同，每個(gè)位置存儲(chǔ)處理請(qǐng)求隊(duì)列中相同位置的CRB所需要的狀態(tài)信息；以及