基于有向无环图模型的寄存器级从核消息传递方法技术

本发明专利技术提供的基于有向无环图模型的寄存器级从核消息传递方法，提出一种从源从核至目标从核消息传递的有向无环图模型，防止互锁，同时能够避免寄存器被占满的情况发生，从根本上克服了消息传递时可能存在的互锁情况，使用最小步数完成消息传递，实现了可靠高效的寄存器级消息传递。

Register-level slave-core messaging method based on directed acyclic graph model

The present invention provides a register-level nuclear message passing method based on the directed acyclic graph model, and proposes a directed acyclic graph model for nuclear message passing from source to target, which can prevent interlocking and avoid the occurrence of full registers, and fundamentally overcome the interlocking situation that may exist in message passing. The minimum step is used to complete the message delivery, which achieves reliable and efficient register-level message delivery.

【技术实现步骤摘要】
基于有向无环图模型的寄存器级从核消息传递方法
本专利技术涉及处理器
，尤其涉及基于有向无环图模型的寄存器级从核消息传递方法。
技术介绍
SW26010(如图8所示)处理器由四个核组组成，每个核组由一个主核与一个8x8从核阵列组成(如图5所示)。每个核组拥有8GB内存，L1cache为32k，L2cache为256k，局部存储(LDM)为64k，每个从核有4个行发送寄存器、4个列发送寄存器和6个共享的接收寄存器，每个寄存器为256bit。由于从核局部存储有限，为更好的利用从核上的存储资源，克服内存访问瓶颈，SW26010处理器提供了从核间同行与同列寄存器通信功能，寄存器间通信速度相比与直接访问内存大大提高。目前SW26010，提供四个指令：行发送消息指令(putr)、行接收消息指令(getr)、列发送消息指令(putc)、列接收消息指令(getc)，源方和目标方利用生产者-消费者之间的关系实现同行与同列的消息传递通信。但是由于寄存器的数量有限，无法发送复杂模式的消息传递，仅支持同行与同列的通信；并且由于消息传递中源方和目标方利用的是生产者-消费者的关系，容易出现互锁现象，如图6所示，grpc指令由getr和putc指令封装而成，当核1与核9都在等待接收数据，而发送数据的指令执行在接收数据指令执行的后面，从核1、从核9接受不到数据就无法执行发送数据指令，而接受数据指令的执行又依赖于发送数据指令发送的数据，这样就发生了互锁现象。
技术实现思路
针对上述存在的问题，本专利技术提供的一种基于有向无环图模型的寄存器级从核消息传递方法，以解决现有技术中不能实现任意从核间通信、容易出现互锁现象的问题。为实现上述目的，本专利技术提供的技术方案为：本专利技术提供的基于有向无环图模型的寄存器级从核消息传递方法，包括：将若干从核中的从核a对应的由若干待传递数据包组成的待传递数据包组分成N组，1～N组依次排列，每组包含最多Y个目标从核所在列互不相同的待传递数据包；发送第n组时，从核a将第n组中的待传递数据包发送至从核a所在行的其他从核m；从核m接收待传递数据包；从核m将收到的待传递数据包传递至从核m所在列的其他从核x；其中，若干从核构成Z*Z的从核阵列，每个从核至少包含有2*Y个寄存器，Z＝Y+1；待传递数据包内至少包括目标从核的所在列的信息与所在行的信息；从核m接收的待传递数据包的目标从核的所在列与从核m的所在列相同；从核x接收的待传递数据包的目标从核的所在行与从核x的所在行相同；1≤n≤N。本专利技术提供的基于有向无环图模型的寄存器级从核消息传递方法，包括将若干从核中的从核a对应的由若干待传递数据包组成的待传递数据包组分成N组，1～N组依次排列，每组包含最多Y个目标从核所在列互不相同的待传递数据包；发送第n组时，从核a将第n组中的待传递数据包发送至从核a所在行的其他从核m；从核m接收待传递数据包；其中，若干从核构成Z*Z的从核阵列，每个从核至少包含有2*Y个寄存器，Z＝Y+1；待传递数据包内至少包括目标从核的所在列的信息；从核m接收的待传递数据包的目标从核的所在列与从核m的所在列相同；1≤n≤N。本专利技术提供的基于有向无环图模型的寄存器级从核消息传递方法，包括将若干从核中的从核a对应的由若干待传递数据包组成的待传递数据包组分成N组，1～N组依次排列，每组包含最多Y个目标从核所在行互不相同的待传递数据包；发送第n组时，从核a将第n组中的待传递数据包发送至从核a所在列的其他从核x；从核x接收待传递数据包；其中，若干从核构成Z*Z的从核阵列，每个从核至少包含有2*Y个寄存器，Z＝Y+1；待传递数据包内至少包括目标从核的所在行的信息；从核x接收的待传递数据包的目标从核的所在行与从核x的所在行相同；1≤n≤N。本专利技术提供的基于有向无环图模型的寄存器级从核消息传递方法，包括将若干从核中的从核a对应的由若干待传递数据包组成的待传递数据包组分为第一待传递数据包组、第二待传递数据包组和第三待传递数据包组，第一待传递数据包组内的待传递数据包的目标从核所在行与从核a的所在行不同，第一待传递数据包组内的待传递数据包的目标从核所在列与从核a的所在不同，第二待传递数据包组的待传递数据包的目标从核所在行与从核a的所在行相同，第三传递数据包组的待传递数据包的的目标从核所在列与从核a的所在列相同；将第一待传递数据包组分成N1组，1～N1组依次排列，每组最多Y个目标从核所在列互不相同的待传递数据包；发送第n1组时，从核a将第n组中的待传递数据包发送至从核a所在行的其他从核m；从核m接收待传递数据包；从核m将收到的待传递数据包传递至从核m所在列的其他从核x；将第二待传递数据包组分成N2组，1～N2组依次排列，每组最多Y个目标从核所在列互不相同的待传递数据包；发送第n2组时，从核a将第n2组中的待传递数据包发送至从核a所在行的其他从核m；从核m接收待传递数据包；将第三待传递数据包组分成N3组，1～N3组依次排列，每组最多Y个目标从所在行互不相同的待传递数据包；发送第n3组时，从核a将第n3组中的待传递数据包发送至从a所在列的其他从核x；从核x接收待传递数据包；其中，若干从核构成Z*Z的从核阵列，每个从核至少包含有2*Y个寄存器，Z＝Y+1；待传递数据包内至少包括目标从核的所在行的信息；从核m接收的待传递数据包的目标从核的所在列与从核m的所在列相同；从核x接收的待传递数据包的目标从核的所在行与从核x的所在行相同；1≤n1≤N1，1≤n2≤N2，1≤n3≤N3。上述技术方案具有如下优点或者有益效果：本专利技术提供提供的基于有向无环图模型的寄存器级从核消息传递方法，提出一种从源从核至目标从核的消息传递的有向无环图的模型，防止互锁，同时能够避免寄存器被占满的情况发生，从根本上克服了消息传递时可能存在的互锁情况，使用最小步数完成消息传递，实现了可靠高效的寄存器级消息传递。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本专利技术的主旨。图1是本专利技术实施例1提供的基于有向无环图模型的寄存器级从核消息传递方法的流程图；图2是本专利技术实施例2提供的基于有向无环图模型的寄存器级从核消息传递方法的流程图；图3是本专利技术实施例3提供的基于有向无环图模型的寄存器级从核消息传递方法的流程图；图4是本专利技术实施例4提供的基于有向无环图模型的寄存器级从核消息传递方法的流程图；图5是SW26010的从核阵列图；图6是从核消息传递指令执行互锁示意图；图7是本专利技术实施例1～4提供的基于有向无环图模型的寄存器级从核消息传递方法指令执行的一个有向无环图示例；图8是SW26010处理器的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体的实施例对本专利技术作进一步的说明，但是不作为本专利技术的限定。实施例1：如图1所示，本专利技术实施例1提供的基于有向无环图模型的寄存器级从核消息传递方法，包括：S101：将若干从核中的从核a对应的由若干待传递数据包组成的待传递数据包组分成N组，1～N组依次排列，每组包含最多Y个目标从核所在列互不相同的待传递数据包；S102：发送第n组时，从核a将第n组中的待传递数据包发送至从核a本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于有向无环图模型的寄存器级从核消息传递方法，其特征在于，包括：将若干从核中的从核a对应的由若干待传递数据包组成的待传递数据包组分成N组，1～N组依次排列，每组包含最多Y个目标从核所在列互不相同的待传递数据包；发送第n组时，从核a将第n组中的待传递数据包发送至从核a所在行的其他从核m；从核m接收待传递数据包；从核m将收到的待传递数据包传递至从核m所在列的其他从核x；其中，若干从核构成Z*Z的从核阵列，每个从核至少包含有2*Y个寄存器，Z＝Y+1；待传递数据包内至少包括目标从核的所在列的信息与所在行的信息；从核m接收的待传递数据包的目标从核的所在列与从核m的所在列相同；从核x接收的待传递数据包的目标从核的所在行与从核x的所在行相同；1≤n≤N。

【技术特征摘要】
1.一种基于有向无环图模型的寄存器级从核消息传递方法，其特征在于，包括：将若干从核中的从核a对应的由若干待传递数据包组成的待传递数据包组分成N组，1～N组依次排列，每组包含最多Y个目标从核所在列互不相同的待传递数据包；发送第n组时，从核a将第n组中的待传递数据包发送至从核a所在行的其他从核m；从核m接收待传递数据包；从核m将收到的待传递数据包传递至从核m所在列的其他从核x；其中，若干从核构成Z*Z的从核阵列，每个从核至少包含有2*Y个寄存器，Z＝Y+1；待传递数据包内至少包括目标从核的所在列的信息与所在行的信息；从核m接收的待传递数据包的目标从核的所在列与从核m的所在列相同；从核x接收的待传递数据包的目标从核的所在行与从核x的所在行相同；1≤n≤N。2.一种基于有向无环图模型的寄存器级从核消息传递方法，其特征在于，包括将若干从核中的从核a对应的由若干待传递数据包组成的待传递数据包组分成N组，1～N组依次排列，每组包含最多Y个目标从核所在列互不相同的待传递数据包；发送第n组时，从核a将第n组中的待传递数据包发送至从核a所在行的其他从核m；从核m接收待传递数据包；其中，若干从核构成Z*Z的从核阵列，每个从核至少包含有2*Y个寄存器，Z＝Y+1；待传递数据包内至少包括目标从核的所在列的信息；从核m接收的待传递数据包的目标从核的所在列与从核m的所在列相同；1≤n≤N。3.一种基于有向无环图模型的寄存器级从核消息传递方法，其特征在于，包括将若干从核中的从核a对应的由若干待传递数据包组成的待传递数据包组分成N组，1～N组依次排列，每组包含最多Y个目标从核所在行互不相同的待传递数据包；发送第n组时，从核a将第n组中的待传递数据包发送至从核a所在列的其他从核x；从核x接收待传递数据包；其中，若干从核构成Z*Z的从核阵列，每个从核至少包含有2*Y个寄存器，Z＝Y+1；...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庚，杨广文，
申请(专利权)人：国家超级计算无锡中心，
类型：发明
国别省市：江苏,32