一种多处理器共享存储方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种多处理器共享存储方法及系统，该方法包括：设置至少一个局部互连网络，每个局部互连网络与至少两个功能模块相连，设置与所述局部互连网络连接的局部共享存储单元，并将所述功能模块的地址空间映射到所述局部共享存储单元；至少两个功能模块中的第一功能模块将处理后的初始数据通过所述局部互连网络写入所述局部共享存储单元；至少两个功能模块中的第二功能模块通过所述局部互连网络从所述局部共享存储单元中获取数据。本发明专利技术的技术方案能够解决传统多处理器全局共享存储系统的传输延迟大、管理开销大等缺点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机系统领域，尤其涉及一种多处理器共享存储方法及系统。
技术介绍
传统的多处理器全局共享存储系统如图1和图2所示，其中，功能模块包括但不限于通用处理器模块和可配置处理器模块等处理器模块，全局互连网络包括但不限于共享总线、交叉开关、以及Mesh/Torus等各种拓扑形式的连接网络，共享存储器可采用物理集中方式或分布方式的组织形式。这里，所述功能模块可包含共享存储器的本地备份(即缓存)，图2中的共享存储器也可以作为紧密耦合存储器TCM集成到功能模块内部。在传统的多处理器全局共享存储系统中，各个功能模块之间的数据交换通过共享存储或消息传递实现。在包含缓存的多处理器全局共享存储系统中，维护各个功能模块的缓存之间的一致性会带来很大的硬件开销，每个功能模块每做一次存储访问，必须检查其他功能模块可能包含的同一地址存储内容的状态信息；而且多个功能模块和共享存储器需要通过全局互连网络连接，随着功能模块的增加，全局互连网络的可伸缩性、死锁和活锁等处理过程使得自身的设计复杂度大大上升，还会带来严重的性能和功耗等问题。此外，各个功能模块可能同时需要访问共享存储器，有限的带宽面临额外的冲突和仲裁开销，也将影响访问共享存储器的延迟。公开号为CN200410007302的专利申请公开了一种通过改变软件映射，在不同处理器的本地私有存储器和全局共享存储器之间交换数据的机制，这种方案中，所有的数据传输仍然需要利用全局互连网络完成。公开号为CN200580002951的专利申请公开了一种带有本地私有存储器的多处理器系统，而且部分处理器禁止从全局共享存储器空间中执行程序，这种方案中，各个处理器之间交换数据仍然需要通过全局共享存储器完成。公开号为CN200510032308的专利申请公开了一种将异构多核处理器的地址空间划分为全局共享和私有空间两部分，并将共享空间全部保存在芯片上以实现交换数据的技术方案，除主处理器外的各个处理器对共享空间的访问需经过仲裁判断，这种方案中，每个处理器对应一个私有空间，因而增加系统中的节点，从而增加系统管理开销，而且保存在芯片上的共享空间的空间较小。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种多处理器共享存储方法及系统，用以能够解决传统多处理器全局共享存储系统的传输延迟大、管理开销大等缺点。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的:本专利技术提供一种多处理器共享存储方法，设置至少一个局部互连网络，每个局部互连网络与至少两个功能模块相连；设置与所述局部互连网络连接的局部共享存储单元，并将所述功能模块的地址空间映射到所述局部共享存储单元；还包括:至少两个功能模块中的第一功能模块将处理后的初始数据通过所述局部互连网络写入所述局部共享存储单元；至少两个功能模块中的第二功能模块通过所述局部互连网络从所述局部共享存储单元中获取数据。上述方法中，存在多个局部互连网络时，该方法还包括:至少两个功能模块中的至少一个功能模块与至少两个局部互连网络相连。上述方法中，该方法还包括:第二功能模块对获取的数据进行处理，并通过与自身连接的其他局部互连网络，将处理后的数据写入与所述其他局部互连网络连接的局部共享存储单元。上述方法中，存在多个局部互连网络时，该方法还包括:局部互连网络间没有共同的功能模块时，每个局部互连网络连接的至少两个功能模块中，至少一个功能模块与全局互连网络相连。上述方法中，所述将所述功能模块的地址空间映射到所述局部共享存储单元为:将功能模块的地址空间全部映射到局部共享存储单元；或，将功能模块的地址空间划分为多个区域，将多个区域的地址空间分别映射到局部共享存储单元和全局共享存储单元；或，存在多个局部互连网络及局部共享存储单元时，将功能模块的地址空间划分为多个区域，将多个区域的地址空间分别映射到不同的局部共享存储单元。上述方法中，所述将功能模块的地址空间划分为多个区域为:通过配置存储管理单元的方式或增加硬件的存储单元的方式将功能模块的地址空间划分为多个区域。上述方法中，所述至少两个功能模块中的第一功能模块将处理后的初始数据通过所述局部互连网络写入所述局部共享存储单元为:至少两个功能模块中的第一功能模块从芯片的外部接口或全局共享存储单元获取初始数据，并对所述初始数据进行处理，通过与自身连接的局部互连网络，将处理后的初始数据写入与所述局部互连网络连接的局部共享存储单元。本专利技术还提供一种多处理器共享存储系统，包括至少一个多处理器共享存储子系统；所述多处理器共享存储子系统包括:一个局部互连网络、与所述局部互连网络相连的至少两个功能模块、与所述局部互连网络连接的局部共享存储单元；其中，至少两个功能模块中的第一功能模块，用于将自身的地址空间映射到所述局部共享存储单元；还用于将处理后的初始数据通过所述局部互连网络写入所述局部共享存储单元;至少两个功能模块中的第二功能模块，用于将自身的地址空间映射到所述局部共享存储单元；还用于通过所述局部互连网络从所述局部共享存储单元中获取数据。上述系统中，该系统包括多个多处理器共享存储子系统时，所述至少两个功能模块中的至少一个功能模块与至少两个局部互连网络相连。上述系统中，所述第二功能模块，还用于对获取的数据进行处理，并通过与自身连接的其他局部互连网络，将处理后的数据写入与该其他局部互连网络连接的局部共享存储单元。上述系统中，该系统包括多个多处理器共享存储子系统，且多个多处理器共享存储子系统中的局部互连网络间没有共同的功能模块时，该系统还包括全局互连网络，其中，每个局部互连网络连接的至少两个功能模块中，至少一个功能模块与全局互连网络相连。上述系统中，所述功能模块将自身的地址空间映射到所述局部共享存储单元为:将功能模块的地址空间全部映射到局部共享存储单元；或，将功能模块的地址空间划分为多个区域，将多个区域的地址空间分别映射到局部共享存储单元和全局共享存储单元；或，存在多个局部互连网络及局部共享存储单元时，将功能模块的地址空间划分为多个区域，将多个区域的地址空间分别映射到不同的局部共享存储单元。本专利技术提供的多处理器共享存储方法及系统，设置至少一个局部互连网络，每个局部互连网络与至少两个功能模块相连，设置与所述局部互连网络连接的局部共享存储单元，并将所述功能模块的地址空间映射到所述局部共享存储单元；至少两个功能模块中的第一功能模块将处理后的初始数据通过所述局部互连网络写入所述局部共享存储单元；至少两个功能模块中的第二功能模块通过所述局部互连网络从所述局部共享存储单元中获取数据，因此，各个功能模块间可以并行访问局部共享存储器，存储带宽大大提高，延迟大大减少，既提升了存储模块间的数据交换性能，又降低了全局互连网络的拥塞和复杂度，用以解决传统多处理器全局共享存储系统的传输延迟大、管理开销大等缺点。附图说明图1是传统的多处理器全局共享存储系统的实施例一的结构不意图；图2是传统的多处理器全局共享存储系统的实施例二的结构示意图；图3是本专利技术实现多处理器共享存储方法的流程示意图；图4是本专利技术实现多处理器共享存储方法的实施例的第一示意图；图5是本专利技术实现多处理器共享存储方法的实施例的第二示意图；图6是本专利技术实现多处理器共享存储方法的实施例的第三示意图；图7是本专利技术实现多处理器共享存储方法的实施例的第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多处理器共享存储方法，其特征在于，设置至少一个局部互连网络，每个局部互连网络与至少两个功能模块相连；设置与所述局部互连网络连接的局部共享存储单元，并将所述功能模块的地址空间映射到所述局部共享存储单元；该方法还包括：至少两个功能模块中的第一功能模块将处理后的初始数据通过所述局部互连网络写入所述局部共享存储单元；至少两个功能模块中的第二功能模块通过所述局部互连网络从所述局部共享存储单元中获取数据。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：元西西，邱芳，田学红，田万廷，曾代兵，朱志刚，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：