[發明專利]用于多核處理器的一致性維護裝置及一致性交互方法

有效

• 申請號: 201110302822.1
• 申請日: 2011-10-09
• 公開（公告）號: CN102346714A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 張駿;趙季中;梅魁志
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G06F12/08
• 分類號: G06F12/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 田洲

1.一種用于多核處理器的一致性維護裝置，其特征在于，包括N個處理器內核、片上網絡和主存；所述主存和N個處理器內核均連接片上網絡；所述N個處理器內核構成包含多個節點的二位網絡矩陣；每個節點包含2ⁿ個處理器內核，n為大于等于1的正整數，N為2ⁿ的整數倍；

所述處理器內核包括：

全局目錄，以粗向量的方式跟蹤數據所在節點；

節點目錄片段，負責在節點內跟蹤數據副本所在的內核位置；一個節點內的所有節點目錄片段構成該節點完整的節點目錄；

目錄控制器，包括節點目錄控制器和全局目錄控制器，用于接收、發送一致性交互消息，控制全局目錄和節點目錄維護數據一致性；

節點預測Cache，用于保存距離請求內核節點最近的有效目標數據副本節點，為發生缺失時的直接訪問提供歷史信息依據；

節點共享歷史信息Cache，用于保存節點對數據的共享歷史向量，為節點預測Cache的更新提供歷史信息依據；

節點掛起指針，用于在讀缺失過程中暫存讀缺失節點指針，為隱藏目錄訪問延遲提供支持；

最后寫節點指針，用于在基于讀缺失的節點預測Cache更新過程中指明共享歷史向量所在節點位置；

私有L1?Cache；

共享L2?Cache片段。

2.根據權利要求1所述的一種用于多核處理器的一致性維護裝置，其特征在于，處理器內核還包括一個路由器，所述處理器內核通過路由器連接所述片上網絡；所述路由器連接全局目錄控制器、共享L2?Cache片段和節點目錄控制器；所述全局目錄控制器連接所述全局目錄、共享L2?Cache片段和節點目錄控制器；所述節點目錄控制器連接私有L1?Cache、節點掛起指針、節點目錄片段、節點預測Cache和節點共享歷史信息Cache；L1?Cache連接共享L2?Cache片段。

3.根據權利要求2所述的一種用于多核處理器的一致性維護裝置，其特征在于，一個節點內的2ⁿ個處理器內核使用n位二進制數進行節點內編碼索引。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的一種用于多核處理器的一致性維護裝置進行一致性交互的方法，其特征在于，包括節點目錄訪問方法，所述節點目錄訪問方法包括：

將節點目錄分成2ⁿ個片段，每個內核存儲一個節點目錄片段，按照數據地址末段與節點中內核編碼相對應的方式將節點內的數據共享信息分布到所有節點中內核的節點目錄片段上；

訪問節點目錄時第一步首先根據數據地址的末n位訪問對應編碼內核的節點目錄片段，如果訪問命中，則結束訪問；如果在該節點目錄片段沒有命中，則第二步同時訪問本節點內剩余的節點目錄片，如果仍然不命中，說明該數據在該節點中不存在，則節點目錄訪問結束。