[發明專利]一種提高固態硬盤中雙核間通信效率的方法

在審

• 申請號: 201610896053.5
• 申請日: 2016-10-13
• 公開（公告）號: CN106648910A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 許毅;姚蘭;鄭春陽
• 申請（專利權）人: 記憶科技（深圳）有限公司
• 主分類號: G06F9/52
• 分類號: G06F9/52;G06F15/78
• 代理公司: 廣東廣和律師事務所44298
• 代理人: 葉新民

技術領域

本發明涉及固態硬盤控制技術，特別涉及一種提高固態硬盤中雙核間通信效率的方法。

背景技術

固態硬盤SSD的芯片SOC一般都是雙核或多核，也稱為雙CPU或多CPU，一個核就是一個CPU，固件的設計中需要考慮雙核間通信的效率與安全性。目前的固件設計中雙核間一般是通過先進先出隊列FIFO通信的，為了保證安全性雙核同一時刻不能同時操作FIFO，設計中為每個FIFO都配備一個信號鎖，任何一個核操作該FIFO前需要拿到鎖，如果該鎖已被另一個核拿走，則需要等待該信號鎖被釋放，這就造成了時間上的損耗，即雙核間通信效率降低。

圖1是一個現有技術的FIFO循環隊列示意圖，該FIFO隊列一般包含如下信息：空閑數：表示FIFO中空閑的請求數目；請求數：表示已提交至FIFO的請求數；隊列深度N：表示FIFO可容納的請求總數；寫入點P1：表示下一個寫入請求的位置；讀取點P2：表示下一個讀取請求的位置；鎖：CPU只有拿到鎖后才能操作FIFO，操作期間另一個CPU將得不到該鎖，操作完成后釋放鎖，另一個CPU才能拿到鎖。

圖2是雙核操作FIFO過程的示意圖，現假設雙核包括CPU0和CPU1，CPU0只提交寫入請求至FIFO，CPU1只從FIFO讀取請求。

CPU0提交請求至FIFO操作如下：首先嘗試拿到鎖，如果拿不到則拿鎖失敗等待直到拿鎖成功；拿到鎖后則拿住鎖，并鎖定鎖，將請求寫入到寫入點位置，然后寫入點向后移一個位置，空閑數減1，請求數加1；釋放鎖。

CPU1從FIFO中讀取請求操作如下：首先嘗試拿到鎖，如果拿不到則拿鎖失敗等待直到拿到鎖；拿到鎖后則拿住鎖，并鎖定鎖，從讀取點拿出請求，然后讀取點向后移一個位置，空閑數加1，請求數減1，釋放鎖。

從上面過程也可以看出為什么操作FIFO一定要加鎖，因為CPU0提交請求和CPU1讀取請求都會操作空閑數和請求數，如果不加鎖，會存在兩個CPU同時操作空閑數或請求數的時刻，那么空閑數或請求數將會變成一個不可預期的值。正是由于必須拿到鎖才能操作FIFO，中間會有等待鎖被釋放的過程，造成時間的浪費，導致通信效率降低。

發明內容

針對以上缺陷，本發明目的是如何克服了現有技術中采用鎖來保證通訊安全導致效率低下的問題。

為了解決以上問題本發明提出了一種提高固態硬盤中雙核間通信效率的方法，所述雙核分別為CPU1和CPU0，其特征在于CPU1和CPU0共同操作循環列表FIFO，循環列表深度為N，CPU0只向循環列表寫入請求，CPU1只從循環列表讀取請求；CPU0控制FIFO的寫入點為P1，CPU1控制FIFO的讀取點為P2；CPU0和CPU1通過判斷P1和P2的數值關系，直接判斷是否可操作FIFO。

所述的提高固態硬盤中雙核間通信效率的方法，其特征在于CPU0和CPU1通過如下步驟進行P1和P2的數值關系判定來確定如何操作，當CPU0要執行寫入請求操作時，計算FIFO的空閑數為K，當P1小于P2時，K＝P2-P1-1；當P1不小于P2時，K＝(N-1)-(P1-P2)；如果K＝0則等待，否則直接執行寫入請求操作，寫入點后移一個位置；當CPU0要執行讀取請求操作時，計算FIFO的請求數為H，當P1小于P2時，H＝N-(P2-P1)；當P1不小于P2時，H＝P1-P2；如果H＝0則等待，否則直接執行讀取請求操作，讀取點后移一個位置。

本發明通過去除普通雙核通訊中為保證通訊安全而采用的信號鎖，而改用直接判斷寫入點和讀取點的位置關系，來判斷是否可操作共同的FIFO，使得雙核可同時操作FIFO，大大提升了雙核通訊的效率，且不會引起沖突。

附圖說明

圖1是一個現有技術的FIFO循環隊列示意圖；

圖2是雙核操作FIFO過程的示意圖；

圖3是改進后的FIFO循環隊列示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。