[發明專利]一種多核異構CPU總線仲裁方法、總線仲裁器及系統

有效

• 申請號: 202011551247.4
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112579503B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 董建;梁志偉;張帆;楊東
• 申請（專利權）人: 廣州五舟科技股份有限公司
• 主分類號: G06F13/40
• 分類號: G06F13/40;G06F15/163
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郭浩輝;顏希文

本發明公開了一種多核異構CPU總線仲裁方法、總線仲裁器以及系統，所述方法，在進行仲裁時根據請求對象的運算單元利用率以及控制單元負荷系數進行分析計算得到仲裁結果，然后進行總線占用權分配。相比與現有的按預設優先級進行總線仲裁的方法，本發明充分考慮了集群系統中，各請求對象的運算單元利用率以及控制單元負荷系數，降低了在高負荷工作狀態下總線阻塞的概率，提高了集群系統的性能。

技術領域

本發明涉及總線仲裁技術領域，尤其涉及一種多核異構CPU總線仲裁方法、總線仲裁器及系統。

背景技術

現有的總線仲裁控制技術，一般由參與共享總線的多個主機CPU或者外設提供總線資源請求信號，由總線仲裁器根據各個主機CPU或者外設的既定優先級別或者各個主機CPU或者外設發出請求總線信號的先后次序，結合當前的總線占用狀態邏輯，計算出相應的總線仲裁結果，將總線資源分配到具體的主機CPU或者外設。上述總線仲裁機制缺少當前參與總線資源申請的主機CPU實際負載和算力冗余狀態為仲裁計算條件，在多個主機CPU均處于算力高負荷的狀態下采用上述仲裁方法難以實現在多個主機CPU對總線發生資源競爭時完成算力負載的最優均衡狀態的仲裁結果，容易在高負荷工作狀態下導致總線阻塞，總線負荷恢復時間較長，進而浪費集群系統中可用的處理時間資源，導致集群系統的性能效率降低，難以發揮其最大效能。

發明內容

本發明實施例提供一種多核異構CPU總線仲裁方法、總線仲裁器及系統，能降低現有集群系統總線阻塞發生的概率，提高集群系統的性能。

本發明一實施例提供一種多核異構CPU總線仲裁方法，包括：在接收第一請求對象發送的總線占用請求，并確定除所述第一請求對象外，還存在已發起總線占用請求但未取得總線占用權的待處理請求對象時，判斷所述待處理請求對象的數量；

若僅存在一個所述待處理請求對象，則將所述第一請求對象以及所述待處理請求對象作為總線競爭對象；若存在一個以上的待處理請求對象，則提取所述第一請求對象以及各所述待處理請求對象的運算單元利用率，將運算單元利用率最小的兩個請求對象作為所述總線競爭對象；

計算兩個所述總線競爭對象的運算單元利用率之差以及兩個所述總線競爭對象的運算單元利用率之和，繼而計算所述運算單元利用率之差與所述運算單元利用率之和的比值，獲得第一比值；

在所述第一比值大于或等于第一閾值時，判斷仲裁計數器的計數值所對應的請求對象是否為兩個所述總線競爭對象中的任意一個；若是，則判斷仲裁計數器的計數值是否小于預設的第一計數值；在判斷所述計數值小于所述第一計數值時，將運算單元利用率較小的總線競爭對象選定為總線占用對象；在所述計數值大于或等于預設的第一計數值時，并將所述計數值所對應的總線競爭對象剔除，將另一總線競爭對象選定為總線占用對象；若否，將運算單元利用率較小的總線競爭對象選定為總線占用對象；其中，仲裁計數器的計數值用于表示同一總線競爭對象被連續選定為總線占用對象的次數；

在所述第一比值小于第一閾值時，提取兩個總線競爭對象的控制單元負荷系數，根據兩個所述總線競爭對象的控制單元負荷系數的數值范圍選定總線占用對象；

將總線占用權分配至所述總線占用對象，以使所述總線占用對象在獲取所述總線占用權后在預設的有效傳輸周期內進行數據傳輸。

進一步的，所述根據兩個所述總線競爭對象的控制單元負荷系數的數值范圍選定總線占用對象，具體包括：

若，兩個所述總線競爭對象的控制單元負荷系數均不大于第一預設負荷系數，則將控制單元負荷系數較小的總線競爭對象選定為所述總線占用對象；

若，兩個所述總線競爭對象的控制單元負荷系數中任意一總線競爭對象的控制單元負荷系數大于第二預設負荷系數，則將控制單元負荷系數較大的總線競爭對象選定為所述總線占用對象；