[發(fā)明專(zhuān)利]數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中數(shù)據(jù)處理的方法和集成電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410143989.1
• 申請(qǐng)日: 2014-04-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104102761B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: B·L.·古德曼;H·M.·麥克里里;E·E.·雷特;S·L.·羅伯特斯;J·A.·斯圖切利
• 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): G06F17/50
• 分類(lèi)號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所11038
• 代理人: 李玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般涉及數(shù)據(jù)處理，具體地涉及在統(tǒng)一請(qǐng)求隊(duì)列中通過(guò)為隊(duì)列條目實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)預(yù)留來(lái)確保請(qǐng)求種類(lèi)之間的公平。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的多處理器數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括由易失性存儲(chǔ)器層次支持的多個(gè)處理器核，其中易失性存儲(chǔ)器層次在它的高層包括一個(gè)或多個(gè)高速緩存存儲(chǔ)器層次并且在它的低層包括一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)存儲(chǔ)器。每個(gè)系統(tǒng)存儲(chǔ)器傳統(tǒng)地都是由相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)器控制器控制并且訪問(wèn)的，其中存儲(chǔ)器控制器經(jīng)由系統(tǒng)總線參與同高速緩存層次的相干通信。

傳統(tǒng)的存儲(chǔ)器控制器設(shè)計(jì)采用或者統(tǒng)一請(qǐng)求隊(duì)列或者分叉請(qǐng)求隊(duì)列，所述統(tǒng)一請(qǐng)求隊(duì)列緩沖在相同隊(duì)列結(jié)構(gòu)的條目中散布的讀和寫(xiě)請(qǐng)求，所述分叉請(qǐng)求隊(duì)列在分開(kāi)的隊(duì)列結(jié)構(gòu)中緩沖讀和寫(xiě)請(qǐng)求。傳統(tǒng)的統(tǒng)一請(qǐng)求隊(duì)列根據(jù)先來(lái)先得（FCFS）的原則把隊(duì)列條目分配給存儲(chǔ)器訪問(wèn)請(qǐng)求，因此使得最多所有的隊(duì)列條目都被只分配給讀請(qǐng)求或者只分配給寫(xiě)請(qǐng)求。相對(duì)于同等深度的分叉設(shè)計(jì)，該靈活性在條目分配中為給定類(lèi)型的請(qǐng)求提供了增強(qiáng)的能力，使得存儲(chǔ)器控制器能夠用較少的重試甚至不需要重試來(lái)處理讀或?qū)懲话l(fā)的時(shí)間段。FCFS條目分配的一個(gè)缺點(diǎn)是：隨著時(shí)間的推移，讀或?qū)懻?qǐng)求可能不會(huì)得到對(duì)統(tǒng)一請(qǐng)求隊(duì)列條目的數(shù)字上的公平使用。在某些以前的設(shè)計(jì)中，該公平性問(wèn)題通過(guò)在統(tǒng)一請(qǐng)求隊(duì)列中為讀請(qǐng)求靜態(tài)地預(yù)留預(yù)定數(shù)量的條目并且在統(tǒng)一請(qǐng)求隊(duì)列中為寫(xiě)請(qǐng)求靜態(tài)地預(yù)留預(yù)定數(shù)量的條目來(lái)解決；但是，靜態(tài)預(yù)留條目否定了統(tǒng)一請(qǐng)求隊(duì)列所期望的靈活性。

關(guān)于統(tǒng)一請(qǐng)求隊(duì)列條目分配的公平性問(wèn)題不限于給各種類(lèi)型存儲(chǔ)器訪問(wèn)請(qǐng)求的條目分配數(shù)量上簡(jiǎn)單的數(shù)字上的平等。源自于以下的事實(shí)會(huì)出現(xiàn)其它的公平性問(wèn)題，即統(tǒng)一請(qǐng)求隊(duì)列條目中讀和寫(xiě)請(qǐng)求的生命期會(huì)有很大的不同，同樣由不同類(lèi)型的請(qǐng)求消耗的數(shù)據(jù)帶寬也會(huì)有很大的不同。這些額外的問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致在統(tǒng)一請(qǐng)求隊(duì)列的利用上更不平衡。

發(fā)明內(nèi)容

在至少一個(gè)實(shí)施例中，統(tǒng)一請(qǐng)求隊(duì)列包括用于為多種類(lèi)型的請(qǐng)求服務(wù)的多個(gè)條目。統(tǒng)一請(qǐng)求隊(duì)列中的每一個(gè)條目一般都可分配給多種請(qǐng)求類(lèi)型中任意一種類(lèi)型的請(qǐng)求。在統(tǒng)一請(qǐng)求隊(duì)列中為多種類(lèi)型請(qǐng)求中的第一種請(qǐng)求類(lèi)型預(yù)留多個(gè)條目。基于由于統(tǒng)一請(qǐng)求隊(duì)列中的條目分配給其它請(qǐng)求而被統(tǒng)一請(qǐng)求隊(duì)列拒絕的第一種請(qǐng)求類(lèi)型的請(qǐng)求數(shù)量，動(dòng)態(tài)改變?yōu)榈谝环N請(qǐng)求類(lèi)型預(yù)留的條目數(shù)量。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)一種實(shí)施例的示例性數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的高層框圖；

圖2是根據(jù)一種實(shí)施例的圖1存儲(chǔ)器通道接口（MCI）的更詳細(xì)的視圖；

圖3是根據(jù)一種實(shí)施例的圖1存儲(chǔ)器緩沖器（MB）的更詳細(xì)的視圖；

圖4是根據(jù)一種實(shí)施例的圖2 MCI的控制邏輯的更詳細(xì)的視圖；

圖5是根據(jù)一種實(shí)施例在統(tǒng)一請(qǐng)求隊(duì)列中動(dòng)態(tài)確定預(yù)留的示例性方法的高層邏輯流程圖；

圖6是根據(jù)一種實(shí)施例在統(tǒng)一請(qǐng)求隊(duì)列中分配條目的示例性方法的高層邏輯流程圖；以及

圖7是示例性設(shè)計(jì)過(guò)程的數(shù)據(jù)流程圖。

具體實(shí)施例

現(xiàn)在參考附圖并且尤其參考圖1，圖1說(shuō)明了示例性數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)100的高層框圖，該示例性數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)是根據(jù)本文所公開(kāi)原理和技術(shù)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的許多可能的實(shí)施例中的一個(gè)。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)100可以用例如一臺(tái)IBM Power服務(wù)器實(shí)現(xiàn)，IBM Power服務(wù)器是紐約Armonk的國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司的產(chǎn)品線。

在所繪實(shí)施例中，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)100包括至少一個(gè)系統(tǒng)級(jí)芯片（SOC）102，以及如由省略符號(hào)所指示的，可能包括通過(guò)集成在SOC102中的系統(tǒng)架構(gòu)130耦合的多個(gè)SOC102。每個(gè)SOC優(yōu)選地實(shí)現(xiàn)為具有如本領(lǐng)域已知的構(gòu)成半導(dǎo)體電路系統(tǒng)的襯底的單一集成電路芯片。每個(gè)SOC102包括多個(gè)獨(dú)立處理指令和數(shù)據(jù)的處理器核104。在某些實(shí)施例中，處理器核104還支持其中多個(gè)獨(dú)立線程并發(fā)執(zhí)行的同時(shí)多線程。每個(gè)處理器核104包括指令序列單元（ISU）106，其用于獲取指令、排序用于執(zhí)行的指令、以及通過(guò)把執(zhí)行結(jié)果提交給處理器核104的結(jié)構(gòu)化狀態(tài)來(lái)完成指令。ISU106通過(guò)參考全局完成表（GCT）完成指令。