[發明專利]一種能高速實現多處理器間通信的新型消息控制器及其通信方法

有效

• 申請號: 201810924623.6
• 申請日: 2018-08-14
• 公開（公告）號: CN109062857B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 葛松芬
• 申請（專利權）人: 蘇州硅島信息科技有限公司
• 主分類號: G06F15/167
• 分類號: G06F15/167;G06F15/80
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種能高速實現多處理器間通信的新型消息控制器及其通信方法，包括一組或多組消息控制器寄存器堆，所述消息控制器寄存器堆通過總線或網絡連接處理器，所述消息控制器寄存器堆通過總線或網絡連接存儲器，所述消息控制器寄存器堆由寫指針寄存器、讀指針寄存器、有效單元數寄存器、有效單元數寄存器、存儲器基址寄存器、存儲器容量寄存器組成。本方案的優點是：高速度實現通信；對隊列的種類沒有限制，包括但不限于先入先出隊列，先入后出隊列；隊列的種類可根據應用場景選取；各個處理器都可通過片上總線或網絡對此消息控制器進行讀寫，消息控制器本身沒有規定方向性。

技術領域

本發明涉及處理器技術領域，具體的說是一種能高速實現多處理器間通信的新型消息控制器。

背景技術

隨著現在多核處理器系統的普及，多核間的通信成為影響多核間協同工作的主要問題。目前多核間通信方法有：

(1)工作在不同處理器上的應用程序，作為操作系統的進程或線程，各個進程或線程間的通信交由處理器核上運行的操作系統通過線程進程間的信息傳遞和數據交換來實現的。這種方法的問題是，對于那些沒有操作系統的特定多核系統或某些專用領域，實現多核間通信就不適用。

(2)利用軟件來實現隊列(例如先入先出隊列)來實現多處理器核間的通信。這種方法往往具備方向性，例如生產者——消費者模式。一個處理器充當生產者，當隊列不滿或符合指定條件時往隊列中寫入；另一個處理器充當消費者，當隊列不空或符合指定條件時讀取隊列。這種方法的問題是，通過軟件來實現多核間通信速度慢；同時不支持中斷，消費者處理器只能通過查詢的方式來獲取隊列中的數據存放信息。

(3)利用星型、總線型等拓撲結構的片上網絡或總線，加一個核心調度處理器及其它處理器和硬件IP核總成的多核間通信系統。在這網絡中要放置核心調度處理器，由核心調度處理器來實現各個處理器之間通信的消息傳遞。這種結構的缺點是為了實現多核間通信占用了大量硬件資源，需要1個專門的處理器作為核心調度處理器，這個處理器不能用作其它用途；對多核片上系統架構的限制過于嚴格，必須要使用該技術對應的片上網絡或總線。

(4)也有些廠商設計了基于硬件的多核間通信模塊，但是這些模塊不具備通用性，只在該廠商特定的處理器核間使用。

發明內容

針對上述現有技術不足，本發明提供一種能高速實現多處理器間通信的新型消息控制器。

本發明提供的一種能高速實現多處理器間通信的新型消息控制器是通過以下技術方案實現的：

一種能高速實現多處理器間通信的新型消息控制器，包括一組或多組消息控制器寄存器堆，所述消息控制器寄存器堆通過總線或網絡連接處理器，所述消息控制器寄存器堆通過總線或網絡連接存儲器，所述消息控制器寄存器堆由寫指針寄存器、讀指針寄存器、有效單元數寄存器、中斷上報控制寄存器、存儲器基址寄存器、存儲器容量寄存器組成，

所述消息控制器寄存器堆中的最小單元位寬可以是8位、16位、32位。

所述消息控制器寄存器堆之間的消息傳輸為單向傳輸或雙向傳輸。

所述寫指針寄存器：記錄消息寫入方當前在存儲器中的寫入地址，此地址是下一個要寫的單元地址，每當寫入方完成寫操作后會更新寫指針寄存器。

所述讀指針寄存器：記錄消息讀取方當前在存儲器中的讀取地址，此地址是下一個要讀的單元地址，每當讀取方完成讀操作后會更新讀指針寄存器。

所述有效單元數寄存器：記錄當前已經寫入但還未被讀取的單元個數。此寄存器的數值是由消息控制器內部邏輯電路計算完成，不需要外部處理器干預，可供消息寫入方和讀取方讀取。

所述中斷上報控制寄存器：控制是否要向消息讀取方發出中斷，以及有效單元數達到多少時才會向消息讀取方發出中斷。