[發明專利]多核處理器共享并行總線的方法

有效

• 申請號: 202210062512.5
• 申請日: 2022-01-19
• 公開（公告）號: CN114564420B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 邵龍;韓永青;高逸龍;朱道山;蔣凱;何斌;李小林
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十研究所
• 主分類號: G06F13/16
• 分類號: G06F13/16;G06F15/17
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 房云

1.一種多核處理器共享并行總線的方法，具有如下技術特征：基于最小訪問顆粒度的多核處理器每個核對應一個總線操作緩沖隊列，同一核的讀、寫、同步寫操作放入同一總線操作緩沖隊列；每個核發起的總線操作先打包成總線操作描述符，然后再放入該核對應的總線操作緩沖隊列，如果是同步寫或者讀操作，則等待操作完成即總線操作執行器將返回地址值為同步操作完成標識valid后返回，如果是寫操作，則直接返回；來自多核處理器的核0、核1…核n的總線操作緩沖隊列通過順次串聯的總線操作調度器和總線操作執行器，基于總線操作描述符、總線操作緩沖隊列，實現并行總線的虛擬，為每個核虛擬一個并行總線；總線操作調度器采用公平隊列算法，每次從一個總線操作緩沖隊列中取出一個總線操作描述符交給總線操作執行器，等待總線操作執行器執行完成后，再從下一個總線操作緩沖隊列中取總線操作描述符；總線操作執行器解析總線操作描述符，根據解析出的操作碼確定同步寫操作、寫操作和讀操作，如果操作碼是同步寫，則直接調用總線驅動器，將寫操作值寫入總線地址對應的空間，并將返回值置為同步操作完成標識valid，如果操作碼是寫，則直接調用總線驅動器，將寫操作值寫入總線地址對應的空間，如果操作碼是讀，則直接調用總線驅動器，將總線地址對應的空間的值讀取出來后，寫入讀操作地址對應空間，并將返回值置為同步操作完成標識valid。

2.如權利要求1所述的多核處理器共享并行總線的方法，其特征在于：數量為多核處理器核數的總線操作緩沖隊列用于存放總線操作描述符，每個總線操作描述符包括操作碼、總線地址、寫操作值/讀操作地址和返回值地址。

3.如權利要求1所述的多核處理器共享并行總線的方法，其特征在于：多核處理器共享并行總線包括：同步寫總線操作流程、異步寫總線操作流程和讀總線操作，多核處理器的每個核對應一個通過總線操作調度器相連的總線操作執行器的總線操作緩沖隊列。

4.如權利要求3所述的多核處理器共享并行總線的方法，其特征在于：多核處理器共享并行總線同步寫操作為阻塞型，該同步寫操作的線程等待該操作完成后繼續執行其他操作，具體流程為：發起同步寫操作的核先將同步寫總線操作打包成同步寫總線操作描述符，即將同步寫sync_w、總線地址busAddr、寫操作值data、返回值地址flag映射成全局地址addrMap(flag)，分別填入作碼字段、總線地址字段、寫操作值/讀操作地址字段和返回值地址字段，然后再將該總線操作描述符放入該核對應的總線操作緩沖隊列，等待同步寫總線操作完成，即等待返回地址值為同步寫總線操作完成標識valid后解除阻塞，返回上層調用。

5.如權利要求3所述的多核處理器共享并行總線的方法，其特征在于：總線操作調度器采用公平隊列算法，從對應的總線操作緩沖隊列中，取出該同步寫總線操作描述符交給總線操作執行器；總線操作執行器解析該同步寫總線操作描述符，基于同步寫總線操作碼，直接調用總線驅動器，將同步寫操作值寫入總線地址對應的空間，并將返回值置為同步寫總線操作完成標識valid，即*(volatile?word*)busAddr＝data；*(volatile?uint8_t*)addrMap(flag)＝valid；該核獲取到返回值為同步操作完成標識valid，則結束等待，解除阻塞，完成此次同步寫操作，返回上層調用。

6.如權利要求3所述的多核處理器共享并行總線的方法，其特征在于：異步寫總線操作為非阻塞型，使用該異步寫操作的線程不需要整個等待該操作完成，只需要把異步寫總線操作描述符放入對應的總線操作緩沖隊列就能繼續執行其他操作，具體流程為：發起異步寫總線操作的核先將異步寫總線操作打包成異步寫總線操作描述符，即將異步寫w、總線地址busAddr、寫操作值data、返回值地址NULL分別填入作碼字段、總線地址字段、寫操作值/讀操作地址字段和返回值地址字段，然后再將該異步寫總線操作描述符放入該核對應的總線操作緩沖隊列后返回上層調用。