[發(fā)明專利]基于多核多處理器并行系統(tǒng)的全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器管理方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011360415.1
• 申請(qǐng)日: 2020-11-27
• 公開（公告）號(hào): CN112486703A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 舒紅霞;胡舒婷;常軒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中船重工（武漢）凌久電子有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G06F9/54
• 分類號(hào): G06F9/54;G06F9/50;G06F9/52;G06F15/177
• 代理公司: 北京中北知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11253
• 代理人: 李新昂

本發(fā)明公開了一種基于多核多處理器并行系統(tǒng)的全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器管理方法，其包括：各處理核心系統(tǒng)初始化；各處理核心創(chuàng)建線程，從線程所屬處理核心對(duì)應(yīng)的用戶堆緩沖池和數(shù)據(jù)緩沖池中創(chuàng)建用戶堆，將用戶堆信息填入全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器名表；從線程所屬處理核心對(duì)應(yīng)的全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器緩沖池和用戶堆中創(chuàng)建全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器信息填入全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器名表；通過(guò)全局信號(hào)量管理全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器的互斥訪問(wèn),從而獲取或釋放全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器的訪問(wèn)權(quán)。該方法利用全局信號(hào)量，控制全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器的互斥訪問(wèn)，從而獲取或釋放全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器的訪問(wèn)權(quán)，規(guī)避了多核多處理器并行系統(tǒng)中多個(gè)線程同時(shí)訪問(wèn)同一全局資源造成的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種存儲(chǔ)器管理方法，具體為一種基于多核多處理器并行系統(tǒng)的全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器管理方法，屬于嵌入式計(jì)算機(jī)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展以及領(lǐng)域應(yīng)用對(duì)實(shí)時(shí)性、并行性需求的日益增長(zhǎng)，多核多處理器并行系統(tǒng)己成為嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)展的重要趨勢(shì)。

隨著多核處理器并行系統(tǒng)核心數(shù)和處理器節(jié)點(diǎn)的增多，系統(tǒng)需要提供一整套高效可靠的多核間線程交互機(jī)制才能完成多核處理器之間的協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)資源的共享訪問(wèn)與線程的分配。

當(dāng)多核多處理器并行系統(tǒng)中多個(gè)線程同時(shí)訪問(wèn)同一全局資源時(shí)，若不對(duì)該全局資源加以訪問(wèn)控制，容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，導(dǎo)致線程交互失敗甚至系統(tǒng)崩潰。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問(wèn)題而提供一種基于多核多處理器并行系統(tǒng)的全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器管理方法，利用全局信號(hào)量，管理全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器的互斥訪問(wèn)，從而規(guī)避了多核多處理器并行系統(tǒng)中多個(gè)線程同時(shí)訪問(wèn)同一全局資源造成的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤問(wèn)題，保證系統(tǒng)正常安全運(yùn)行，具有安全、高效的特點(diǎn)。

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的：一種基于多核多處理器并行系統(tǒng)的全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器管理方法，該全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器管理方法包括：

S1)多核多處理器并行系統(tǒng)的各處理核心進(jìn)行系統(tǒng)初始化，通過(guò)SRIO映射一段共享存儲(chǔ)空間用于存儲(chǔ)全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器、用戶堆與全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器名表；

S2)所述各處理核心創(chuàng)建線程，從線程所屬處理核心對(duì)應(yīng)的用戶堆緩沖池和數(shù)據(jù)緩沖池中創(chuàng)建用戶堆，將用戶堆信息填入全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器名表；

S3)從線程所屬處理核心對(duì)應(yīng)的全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器緩沖池和用戶堆中創(chuàng)建全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器信息填入全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器名表；

S4)線程申請(qǐng)獲取或釋放全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器，通過(guò)全局信號(hào)量管理全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器的互斥訪問(wèn),從而獲取或釋放全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器的訪問(wèn)權(quán)。

優(yōu)選地，所述多核多處理器并行系統(tǒng)的處理器節(jié)點(diǎn)數(shù)至少有1個(gè)；所述處理器節(jié)點(diǎn)的處理核心至少有1個(gè)；并且所述處理器節(jié)點(diǎn)間或處理核心支持SRIO總線互連。

優(yōu)選地，步驟S1)中，所述系統(tǒng)初始化的過(guò)程包括：

S11)各處理核心均初始化SRIO，通過(guò)SRIO映射一段共享存儲(chǔ)空間用于存儲(chǔ)全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器、用戶堆與全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器名表；

S12)選取任一處理核心為主處理核心，創(chuàng)建并初始化一張共享的全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器名表，用于記錄所有已創(chuàng)建的用戶堆和全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器；

S13)在各處理核心映射出的共享存儲(chǔ)空間中，創(chuàng)建用戶堆緩沖池、數(shù)據(jù)緩沖池和全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器緩沖池。

優(yōu)選地，步驟S12)中，所述全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器名表的內(nèi)容包括控制名表互斥訪問(wèn)的全局信號(hào)量、所有已創(chuàng)建的用戶堆數(shù)目、所有已創(chuàng)建的用戶堆信息、所有已創(chuàng)建的全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器數(shù)目，以及所有已創(chuàng)建的全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器信息。

優(yōu)選地，步驟S13)中，所述用戶堆緩沖池、數(shù)據(jù)緩沖池和全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器緩沖池，為帶表頭指針的雙向鏈表，鏈表表頭均放置在各自所屬的處理核心上，可用自旋鎖或者全局信號(hào)量管理互斥訪問(wèn)。