[發(fā)明專利]一種支持高并發(fā)的分布式同步管理方法與裝置

在審

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• 申請日: 2019-09-12
• 公開（公告）號: CN110716812A
• 公開（公告）日: 2020-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊萱;鄭方;唐勇;陳慶強;李宏亮;王諦;周玉瀚
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫江南計算技術(shù)研究所
• 主分類號: G06F9/54
• 分類號: G06F9/54;G06F9/52;G06F9/50
• 代理公司: 33246 浙江千克知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 裴金華

本發(fā)明提供一種支持高并發(fā)的分布式同步管理方法與裝置，屬于計算機體系結(jié)構(gòu)與處理器微結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域。該支持高并發(fā)的分布式同步管理方法與裝置包括如下步驟：S1：選取處理器中第一預設(shè)核心作為管理者，其他核心作為參與者；S2：參與者發(fā)出向管理者發(fā)出同步請求，管理者接收參與者發(fā)出的同步請求；S3：當各個參與者發(fā)現(xiàn)自己到達同步點后，通過舉手方式發(fā)送同步狀態(tài)達到管理者以通知管理者參與者已到達同步點；S3：管理者在確認參與者與自己已到達同一同狀態(tài)后，通知參與者與自己同步結(jié)束。本發(fā)明支持多個處理器核同步操作的并發(fā)，同步效率較高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于計算機體系結(jié)構(gòu)與處理器微結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種支持高并發(fā)的分布式同步管理方法與裝置。

背景技術(shù)

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，對計算機處理器的處理運算能力的需求越來越高，多核處理器（multi-core processor）和眾核（many-core processor）處理器逐漸得到了廣泛應用。通過在各個內(nèi)核之間劃分任務，實現(xiàn)了多個處理器內(nèi)核的并行運行，從而提高了整個處理器的運算處理能力。

多個處理器核心之間進行數(shù)據(jù)和信息的交換是多核處理器研究的重點，由于多個處理器核在運算過程中的數(shù)據(jù)依賴性等問題，需要對各個處理器核進行同步，以使得各處理器核處于一個共同約定的狀態(tài)，并在此基礎(chǔ)上完成數(shù)據(jù)的交互從而繼續(xù)進行后續(xù)的計算。

現(xiàn)有技術(shù)中，多個處理器核之間進行同步時，常采用以下方式實現(xiàn)：若處理器核0、處理器核1、處理器核2三者之間需要同步，那么處理器核0會對內(nèi)存中某一標志變量A進行原子操作，使其（初始值為0）值加1，相應地，處理器核1，處理器核2，也會對標志變量A進行操作使其值加1，當處理器核0、處理器核1、處理器核2讀到A的值為3時，即表示處理器核0、處理器核1、處理器核2均到達同步點，三者同步完成。接下來處理器核0、處理器核1、處理器核2繼續(xù)執(zhí)行各自的指令，來進行信息交換。然而上述方法涉及到對變量的操作，當數(shù)據(jù)之間進行頻繁交換時，上述同步的方式在軟件實現(xiàn)上非常復雜，且效率低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有的技術(shù)存在的上述問題，提供一種支持高并發(fā)的分布式同步管理方法與裝置，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：如何提供一種支持高并發(fā)的分布式同步管理方法與裝置。

本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種支持高并發(fā)的分布式同步管理方法，包括如下步驟：

S1：選取處理器中第一預設(shè)核心作為管理者，其他核心作為參與者；

S2：參與者發(fā)出向管理者發(fā)出同步請求，管理者接收參與者發(fā)出的同步請求；

S3：當各個參與者發(fā)現(xiàn)自己到達同步點后，通過舉手方式發(fā)送同步狀態(tài)達到管理者以通知管理者參與者已到達同步點；

S4：管理者在確認參與者與自己已到達同一同狀態(tài)后，通知參與者與自己同步結(jié)束。

優(yōu)選的，選取單次同步中核心數(shù)編號最小或者最大的核心作為第一預設(shè)核心。

優(yōu)選的，步驟S1之前還包括采取同步向量（行/列同步）或者指定對方核心號（點對點同步）標示參與單次同步的核心數(shù)。

優(yōu)選的，步驟S3和S4之間還包括在本地記錄同步向量。

優(yōu)選的，步驟S4中管理者收集參與者及自身的同步點狀態(tài)并設(shè)置標記位，管理者確認參與者與自己均已達到同一同狀態(tài)后攜帶同步向量通知參與者和自己同步結(jié)束。

優(yōu)選的，步驟S4中管理者收集參與者及自身的同步點狀態(tài)并設(shè)置標記位后并檢查參與者發(fā)送過來的同步向量的合法性。

優(yōu)選的，步驟S4之后還包括參與者在收到管理者返回的同步結(jié)束信號后，檢查同步向量匹配情況，若一致則通知核心流水線同步結(jié)束否則報告同步向量不匹配異常。