数据处理设备与互连器之间的基于硬件的一致性制造技术

本文公开了数据处理设备与互连器之间的基于硬件的一致性。提供了一种数据处理设备，包括输出端口，该输出端口向被布置为执行一致性协议的互连器发送指示将服从于一致性协议的请求的请求值。输入端口从互连器接收响应于请求值的确认值，一致性管理电路依据请求值和确认值，根据一致性协议来定义数据处理设备的行为规则。存储电路根据行为规则管理数据。还提供了一种互连器，包括输入端口，该输入端口接收由具有存储电路的数据处理设备发布的、指示数据处理设备将服从一致性协议的请求的请求值。输出端口向数据处理设备发送响应于请求值的确认值，一致性管理电路依据请求值和确认值，根据一致性协议来定义互连器的行为规则。

Hardware based consistency between data processing devices and interconnects

This paper presents a hardware based consistency between a data processing device and an interconnect. A data processing apparatus is provided that includes an output port that transmits a request value indicative of a request to be committed to a conformance protocol to an interconnect configured to perform a conformance protocol. The input port receives the acknowledgement value in response to the request value from the interconnect, and the consistency management circuit defines the behavior rule of the data processing device according to the consistency value and the confirmation value. Storage circuit manages data according to behavior rules. An interconnect is provided that includes an input port that receives a request value indicative of a request for a data processing device to be subjected to a conformance protocol by a data processing device having a storage circuit. The output port sends the acknowledgement value in response to the request value to the data processing device, and the consistency management circuit defines the behavior rules of the interconnection according to the consistency value and the confirmation value.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及数据处理设备和互连器。特别地，其涉及这样的系统中的基于硬件的一致性。
技术介绍
多个主设备可以经由互连器访问诸如存储器之类的共享资源(也称为从设备)。如果一些主设备具有本地高速缓存，则在对从存储器取得的数据进行修改后，该数据的修改后的版本有可能可以被存储在本地高速缓存中而不被存回存储器。然而，如果另一主设备需要访问该数据，则会出现问题。特别地，如果主设备访问存储在存储器中的数据版本，则该主设备将对过期数据进行操作，从而导致主设备对于存储器系统的视角缺乏一致性。为了减少这些问题，可实现一致性协议以支配系统中的特定设备的行为，使得所有主设备对数据具有一致的视角(view)。位于系统中某个位置的软件控制器可以负责以系统保持一致的方式将主设备连接到系统或者将主设备从系统断开的处理。这样的软件控制器可能需要使用硬件组件和软件组件之间的昂贵的通信，来完成连接或者断开处理。
技术实现思路
从第一示例配置看，提供了一种数据处理设备，包括：输出端口，该输出端口向被布置为执行一致性协议的互连器发送指示将服从于一致性协议的请求的请求值；输入端口，该输入端口从互连器接收响应于该请求值的确认值；一致性管理电路，该一致性管理电路依据请求值和确认值，根据一致性协议来定义数据处理设备的行为规则；以及存储电路，该存储电路根据行为规则管理数据。从第二示例配置看，提供了一种互连器，包括：输入端口，该输入端口接收由数据处理设备发布的、指示该数据处理设备将服从于一致性协议的请求的请求值；输出端口，该输出端口向数据处理设备发送响应于该请求值的确认值；一致性管理电路，该一致性管理电路依据请求值和确认值，根据一致性协议来定义互连器的行为规则。从第三示例配置看，提供了一种数据处理设备，包括：输出装置，用于向被布置为执行一致性协议的互连器发送指示将服从于一致性协议的请求的请求值；输入装置，用于从互连器接收响应于该请求值的确认值；一致性管理装置，用于依据请求值和确认值，根据一致性协议来定义数据处理设备的行为规则；以及存储装置，用于根据行为规则管理数据。从第四示例配置看，提供了一种互连器，包括：输入装置，用于接收由数据处理设备发布的、指示该数据处理设备将服从于一致性协议的请求的请求值；输出装置，用于向数据处理设备发送响应于该请求值的确认值；一致性管理装置，用于依据请求值和确认值，根据一致性协议来定义互连器的行为规则。从第五示例配置看，提供了一种操作数据处理装置的方法，包括：向被布置为执行一致性协议的互连器发送指示将服从于一致性协议的请求的请求值；从互连器接收响应于该请求值的确认值；依据请求值和确认值，根据一致性协议来定义数据处理设备的行为规则；以及根据行为规则管理数据。从第六示例配置看，提供了一种操作互连器的方法，包括：接收由数据处理设备发布的、指示该数据处理设备将服从于一致性协议的请求的请求值；向数据处理设备发送响应于该请求值的确认值；依据请求值和确认值，根据一致性协议来定义互连器的行为规则。附图说明参考附图中示出的本专利技术的实施例，仅通过示例进一步描述本专利技术，其中：图1示意性地示出了根据一个实施例的主设备和根据一个实施例的互连器；图2示意性地示出了根据一个实施例的主设备和互连器之间的请求信号和确认信号的交换；图3示出了根据一个实施例的描述在主设备和互连器的连接与断开期间请求值和确认值如何改变的时间轴；图4示出了根据一个实施例的描述作为请求值和确认值的交换结果的主设备处的一致性状态的改变的状态图；图5是示出根据一个实施例的在连接与断开处理期间每个一致性状态处的互连器和主设备的操作行为的图表；图6示意性地示出了根据一个实施例的使用共享高速缓存的主设备的群组；以及图7示出了根据一个实施例的一致主设备中的功率控制器与中央处理单元(CPU)之间的通信。具体实施方式在参考附图讨论实施例之前，提供了对于实施例的以下描述。注意，在下面的描述中，术语“第一值”被用来指代区别于相应的“第二值”的值。所使用的实际值并不重要。但是，第一值的示例是“1”，第二值的示例是“0”。根据一个示例配置，提供了一种数据处理设备，包括：输出端口，该输出端口向被布置为执行一致性协议的互连器发送指示将服从于一致性协议的请求的请求值；输入端口，该输入端口从互连器接收响应于请求值的确认值；一致性管理电路，该一致性管理电路依据请求值和确认值且根据一致性协议来定义数据处理设备的行为规则；以及存储电路，该存储电路根据行为规则管理数据。根据以上所述，数据处理设备被耦合至互连器，而互连器又可以与一个或多个其他数据处理设备和/或从设备耦合。互连器执行一致性协议，从而使得主设备(例如，数据处理设备)可以通过可以保持一致性的方式访问从设备上存储的数据。换言之，如果主设备请求来自从设备的数据，则互连器将促使该数据的最新版本被取回，即使该数据的最新版本被存储在从设备以外的某个位置。一致性管理电路根据一致性协议来定义数据处理设备的行为规则，并且数据处理设备执行这些行为规则。数据处理设备到一致性系统的连接和断开是使用“握手”协议进行的。先前已经提出使用一致性系统中的某个位置的软件，来管理到该一致性系统的连接与断开期间的握手处理。该软件可以作为例如，主设备的主操作系统的部分运行。这样的软件可以替代地在单独的控制处理器上执行。但是，这种软件通常需要一致性系统的知识，并且一般需要在硬件组件和软件元件之间执行的进行握手的通信。这种通信可能是效率低下的。相反，以上描述的数据处理设备在所连接的设备之间使用硬件来执行握手处理，从而使得请求值和确认值在数据处理设备和互连器之间交换。由一致性管理电路定义并且由数据处理设备执行的行为规则从而可以独立于在该系统中的处理电路(处理器)上执行的软件而被执行。例如，用于连接和断开的握手处理可以完全在硬件上执行，而不需要软件。在一些情况中，行为规则可以在不涉及该系统中的处理电路上执行的软件的情况下被执行。通过使用硬件来执行用于连接和断开的握手机制，可以高效地执行数据处理设备到一致性系统的连接与断开。另外，由于从一致性系统断开必须在设备可以被下电之前进行，所以可以提供对于数据处理设备的更高效、快速、并且简单的功率管理控制。在一些实施例中，存储电路包括高速缓存。高速缓存存储数据的本地副本，从而使得数据处理设备无需在数据值每次被访问时都经由互连器与共享存储器设备进行通信而高效地访问数据值。与本技术尤其相关的是，由数据处理设备修改后的数据可以被存储在该数据处理设备的本地高速缓存中的构思。在一些实施例中，一致性管理电路包括高速缓存刷新电路，该高速缓存刷新电路通过依据请求值和确认值使能高速缓存保存一致数据，来根据一致性协议控制数据处理设备的行为。例如，在一些实施例中，高速缓存刷新电路响应于请求值具有第一请求值并且确认值具有第一确认值，来使能高速缓存保存一致数据，否则阻止高速缓存保存一致数据。结果，如果请求值不具有第一请求值或者确认值不具有第一确认值，则一致数据没有被存储在高速缓存中。该行为继续到请求值具有第一请求值并且确认值具有第一确认值为止。在发生这种情况时，高速缓存不应该包含任何脏的、有效的高速缓存行，因为这样的数据将不会已经被存储。但是，从这点开始，高速缓存保存一致数据(例如，由数据处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据处理设备，包括：输出端口，该输出端口向被布置为执行一致性协议的互连器发送指示将服从于所述一致性协议的请求的请求值；输入端口，该输入端口从所述互连器接收响应于所述请求值的确认值；一致性管理电路，该一致性管理电路依据所述请求值和所述确认值，根据所述一致性协议来定义所述数据处理设备的行为规则；以及存储电路，该存储电路根据所述行为规则管理数据。

【技术特征摘要】
2015.06.11 GB 1510185.01.一种数据处理设备，包括：输出端口，该输出端口向被布置为执行一致性协议的互连器发送指示将服从于所述一致性协议的请求的请求值；输入端口，该输入端口从所述互连器接收响应于所述请求值的确认值；一致性管理电路，该一致性管理电路依据所述请求值和所述确认值，根据所述一致性协议来定义所述数据处理设备的行为规则；以及存储电路，该存储电路根据所述行为规则管理数据。2.根据权利要求1所述的数据处理设备，其中所述存储电路包括高速缓存。3.根据权利要求2所述的数据处理设备，其中所述一致性管理电路包括高速缓存刷新电路，该高速缓存刷新电路通过依据所述请求值和所述确认值使能所述高速缓存保存一致数据，来根据所述一致性协议控制所述数据处理设备的行为。4.根据权利要求3所述的数据处理设备，其中所述高速缓存刷新电路响应于所述请求值具有第一请求值并且所述确认值具有第一确认值，来使能所述高速缓存保存一致数据，否则阻止所述高速缓存保存一致数据。5.根据权利要求2中所述的数据处理设备，其中所述一致性管理电路包括探听控制电路，该探听控制电路通过依据所述请求值和所述确认值要求所述高速缓存对所述互连器发送的主动访问请求进行响应，来根据所述一致性协议控制所述数据处理设备的行为。6.根据权利要求5所述的数据处理设备，其中所述主动访问请求是探听请求和分布式虚拟存储器访问请求中的至少一者。7.根据权利要求5所述的数据处理设备，其中所述探听控制电路响应于所述请求值具有第二请求值并且所述确认值具有第二确认值，来使能所述高速缓存不对所述互连器发送的所述主动访问请求进行响应，否则要求所述高速缓存对所述互连器发送的所述主动访问请求进行响应。8.根据权利要求1所述的数据处理设备，其中所述一致性管理电路通过依据所述第一请求值和所述第一确认值准许对于要保持一致的数据的数据访问请求，来根据所述一致性协议控制所述互连器的行为。9.根据权利要求8所述的数据处理设备，其中所述一致性管理电路响应于所述请求值具有第一请求值并且所述确认值具有第一确认值，来准许所述数据访问请求，否则不准许所述数据访问请求。10.根据权利要求1所述的数据处理设备，其中所述请求值取决于分量请求值；并且所述确认值决于分量确认值。11.根据权利要求10的数据处理设备，其中所述分量请求值包括连接请求值和断开请求值；并且所述分量确认值包括连接确认值和断开确认值。12.一种互连器，包括：输入端口，该输入端口接收由数据处理设备发布的、指示所述数据处理设备将服从于一致性协议的请求的请求值；输出端口，该输出端口向所述数据处理设备发送响...

【专利技术属性】
技术研发人员：多米尼克·威廉·布朗，艾什利·约翰·柯若弗德，
申请(专利权)人：ARM有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB