[發明專利]實現PCIe設備的緩存一致性的系統、方法和介質

有效

• 申請號: 202011429683.4
• 申請日: 2020-12-07
• 公開（公告）號: CN112699061B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 繆露鵬
• 申請（專利權）人: 海光信息技術股份有限公司
• 主分類號: G06F12/0871
• 分類號: G06F12/0871;G06F12/0842;G06F13/42
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 萬里晴

1.一種實現外設組件互聯擴展PCIe總線設備的緩存一致性的系統，包括：

CPU緩存主控器，通過內部總線與中央處理器單元CPU耦合，被配置為通過內部總線的緩存命令經由內部總線發送所述CPU對第一地址的第一讀寫請求到內存緩存從控器；

內存緩存從控器，通過所述內部總線與內存耦合，被配置為根據所述第一讀寫請求的所述第一地址的內存緩存行的狀態，更新所述第一地址的內存緩存行的狀態，通過內部總線的緩存命令經由所述內部總線向輸入/輸出橋控制器發送所述第一地址和要更新PCIe設備緩存行的狀態為第一狀態的命令；

輸入/輸出橋控制器，通過PCIe總線與PCIe設備耦合，被配置為：

將所述第一地址和要更新PCIe設備緩存行的狀態為第一狀態的命令通過第一PCIe總線消息經由PCIe總線發送到所述PCIe設備，

通過第二PCIe總線消息接收來自所述PCIe設備的所述第一地址的第一數據和更新完PCIe設備緩存行的狀態為第一狀態的響應，并通過內部總線的緩存命令經由所述內部總線發送到所述內存緩存從控器，

其中，所述內存緩存從控器被配置為用所述第二PCIe總線消息中的所述第一數據和所述第一狀態來更新所述第一地址的內存緩存行的數據和狀態，并通過內部總線的緩存命令發送所述第一數據和已更新完狀態的響應到所述CPU緩存主控器，

其中，所述CPU緩存主控器被配置為用所述第一數據和已更新完狀態的響應來更新所述CPU緩存行的數據和狀態。

2.根據權利要求1所述的系統，其中，

所述CPU緩存主控器被配置為從CPU接收所述第一讀寫請求、并根據所述第一讀寫請求和CPU緩存行的狀態判斷所述第一地址在CPU緩存行中是否命中，如果未命中，則向所述內存緩存從控器發送所述第一讀寫請求。

3.根據權利要求2所述的系統，其中，所述第一讀寫請求包括修改或獨占或共享所述第一地址的數據，所述第一讀寫請求的所述第一地址的內存緩存行的狀態包括已經被PCIe設備獨占，所述第一狀態為無效態，其中，所述內存緩存從控器被配置為用所述第二PCIe總線消息中的所述第一數據和所述第一狀態來更新所述第一地址的內存緩存行的數據和更新狀態為被CPU修改、獨占或共享，所述CPU緩存主控器被配置為用所述第一數據和所述第一狀態來更新所述CPU緩存行的數據和更新狀態為被CPU修改、獨占或共享。

4.根據權利要求1所述的系統，其中，

所述輸入/輸出橋控制器被配置為：響應于通過所述第一PCIe總線消息接收PCIe設備對第二地址的第二讀寫請求，并通過內部總線的緩存命令經由所述內部總線發送到所述內存緩存從控器，

所述內存緩存從控器被配置為根據所述第二地址的CPU緩存行的第二狀態，通過內部總線的緩存命令經由所述內部總線將所述第二地址的第二數據和所述第二狀態發送到所述輸入/輸出橋控制器，

所述輸入/輸出橋控制器被配置為將所述第二數據和所述第二狀態轉換通過第二PCIe總線消息經由PCIe總線發送到所述PCIe設備，以便所述PCIe設備用所述第二數據和所述第二狀態來更新第二地址的PCIe設備緩存行的數據和狀態。

5.根據權利要求4所述的系統，其中，

所述PCIe設備被配置為響應于需要第二地址的數據，判斷所述第二地址在PCIe設備緩存行中是否命中，如果未命中，則向所述輸入/輸出橋控制器發送所述第二讀寫請求，并將所述第二地址的PCIe設備緩存行的狀態記錄為無效態。

6.根據權利要求5所述的系統，其中，所述第二讀寫請求是修改、獨占或共享所述第二地址的數據，其中所述第二狀態為無效態，所述PCIe設備用所述第二數據和所述第二狀態來更新第二地址的PCIe設備緩存行的數據和更新狀態為被PCIe設備修改、獨占或共享。