專利名稱：一種基于ccnuma多處理器架構(gòu)下的多結(jié)點(diǎn)初始化同步方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及CCNUMA架構(gòu)多處理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種基于CCNUMA多處 理器架構(gòu)下的多結(jié)點(diǎn)初始化同步方法。
背景技術(shù)：
在科學(xué)計(jì)算、商用服務(wù)、政府職能等領(lǐng)域，各種高端計(jì)算機(jī)系統(tǒng)均起著總中樞的作 用，用戶在追求系統(tǒng)高性能、高容量、高密度等指標(biāo)的同時(shí)，更看重的是系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn) 定性，CCNUMA架構(gòu)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)經(jīng)常存在幾十或上百顆處理器，初始化過(guò)程中，對(duì)如此龐大 的處理器進(jìn)行初始化是至關(guān)重要的。在保證系統(tǒng)能正常使用的同時(shí)，增加框架整體的魯棒 性和可擴(kuò)展性就成為當(dāng)務(wù)之急。以往的多處理器同步使用直接信號(hào)量方式，在同步時(shí)容易 出錯(cuò)，代碼編寫邏輯復(fù)雜，系統(tǒng)調(diào)試?yán)щy。而使用狀態(tài)機(jī)機(jī)制，每個(gè)處理器相互獨(dú)立，降低偶 合 度，簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。通過(guò)每個(gè)處理器獨(dú)自的狀態(tài)機(jī)，簡(jiǎn)化多處理器通訊復(fù)雜度，對(duì)CCNUMA 下的多處理器信息交互、收集方式提供更易于操作的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于CCNUMA多處理器架構(gòu)下的多結(jié)點(diǎn)初始化同步方法。本發(fā)明的目的是按以下方式實(shí)現(xiàn)的，包括狀態(tài)機(jī)系統(tǒng)，處理器間信息通信機(jī)制和 系統(tǒng)同步機(jī)制，狀態(tài)機(jī)系統(tǒng)描述當(dāng)前處理器狀態(tài)，處理器間信息通信機(jī)制保證當(dāng)前各處理 器之間正常通信，系統(tǒng)同步機(jī)制保證系統(tǒng)中Master處理器與Slave處理器之間初始化的同 步進(jìn)行，對(duì)于CCNUMA多處理器架構(gòu)下的多處理器系統(tǒng)初始化過(guò)程，是CCNUMA多處理器架構(gòu) 的本地資源都圍繞在本地處理器周圍，多處理器通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)算法，競(jìng)爭(zhēng)出一個(gè)Master，其它處 理器則進(jìn)入Slave，一個(gè)Master處理器通過(guò)分發(fā)命令控制多個(gè)Slave處理器，Master處理 器僅發(fā)送命令和等待數(shù)據(jù)，Slave處理器自動(dòng)對(duì)自身行為進(jìn)行約束與控制，并將數(shù)據(jù)返回給 Master處理器，實(shí)現(xiàn)CCNUMA多處理器架構(gòu)下Slave處理器使用狀態(tài)機(jī)進(jìn)行與Master多處 理器初始化同步，其中，狀態(tài)機(jī)系統(tǒng)的狀態(tài)包括以下內(nèi)容Wait 狀態(tài)等待 Master 處理器 Quest，有 Quest，返回 ACK，進(jìn)入 Ready ；Ready狀態(tài)在反饋Master處理器ACK后，進(jìn)入Ready狀態(tài)，等待Master處理器 發(fā)送指令；Lock狀態(tài)Master處理器發(fā)送Lock指令，打開一條Command Channel，并將 Master處理器的Id寫入Slave處理器，Slave處理器進(jìn)入Lock，從而建立一對(duì)一的穩(wěn)定聯(lián) 系；Doing狀態(tài)=Master處理器發(fā)送Do指令及參數(shù)后，Slave處理器進(jìn)入Doing狀態(tài)， 進(jìn)行Do指令的相應(yīng)流程，在執(zhí)行完畢后，自動(dòng)進(jìn)入Done狀態(tài)。Done狀態(tài)Master處理器發(fā)送Unlock，Slave處理器進(jìn)入U(xiǎn)nlocked狀態(tài)，若Master處理器繼續(xù)發(fā)送Do指令，則再次進(jìn)入Doing狀態(tài)；Unlocked狀態(tài)Master處理器發(fā)送Unlock，Slave處理器進(jìn)入U(xiǎn)nlocked狀態(tài)，清 除Master處理器的Id，關(guān)閉與Master處理器的一對(duì)一穩(wěn)定聯(lián)系；Closed狀態(tài)Master處理器發(fā)送Close命令，Master處理器關(guān)閉與Slave處理器 ^.IeOW Command Channel ；處理器間信息通信機(jī)制使用Command Channel進(jìn)行通訊，由Master處理器對(duì)命 令通道進(jìn)行相應(yīng)順序訪問實(shí)現(xiàn)多處理器之間通訊，此機(jī)制根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行任意選擇；系統(tǒng)同步機(jī)制在CCNUMA架構(gòu)下的多處理器初始化過(guò)程中，Master處理器通過(guò)處 理器間信息通信發(fā)送命令到各Slave處理器中，Slave處理器執(zhí)行Master處理器的指令并 返回相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，具體步驟如下首先，Slave處理器在需要同步時(shí)，自動(dòng)進(jìn)入Wait狀態(tài)，等待Master處理器發(fā)送 Quest ；在Master處理器需要同步某Slave處理器或有命令需要某Slave處理器執(zhí)行時(shí)， 則根據(jù)處理器標(biāo)識(shí)Quest該Slave處理器的狀態(tài)，該Slave處理器接收到Quest命令，返回 ACK，證明該Slave處理器有響應(yīng)，繼續(xù)進(jìn)行操作；Master使用一條空閑的Command Channel處理器發(fā)送Lock，將Master自身的標(biāo) 識(shí)寫到Slave處理器，此時(shí)Master處理器與Slave處理器就建立了一條唯一通路；Master處理器發(fā)送命令Do，Slave根據(jù)Do命令的內(nèi)容及參數(shù)，進(jìn)行相應(yīng)的操作， 包括初始化內(nèi)存，傳輸處理器信息；Do指令執(zhí)行完畢，Slave處理器進(jìn)入Done狀態(tài)，若Master處理器仍需要執(zhí)行其它 指令，則再次發(fā)送Do命令；Master處理器在所有Do指令結(jié)束后，發(fā)送Unlock指令，Slave處理器認(rèn)定所有交 易已結(jié)束，銷毀所有與Master處理器有關(guān)的上下文；Master處理器在發(fā)送完畢Unlock之后，發(fā)送Close指令，Slave處理器進(jìn)入 Closed狀態(tài)，Master處理器銷毀使用的Command Channel，釋放系統(tǒng)資源。本發(fā)明的有益效果是針對(duì)基于CCNUMA架構(gòu)的多處理器同步進(jìn)行控制，以狀態(tài)機(jī) 的方式進(jìn)行同步處理。同時(shí)為多處理器間信息交互、收集提供更易用、更便利更可靠的支 持。每個(gè)處理器相互獨(dú)立，降低偶合度，簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。通過(guò)每個(gè)處理器獨(dú)自的狀態(tài)機(jī)，簡(jiǎn) 化多處理器通訊復(fù)雜度，對(duì)CCNUMA下的多處理器信息交互、收集方式提供更易于操作的方 法。利用本發(fā)明的方法，可以簡(jiǎn)化CCNUMA架構(gòu)下多處理器的初始化難度，減小系統(tǒng)復(fù)雜度， 同時(shí)理論上可以大量擴(kuò)充處理器數(shù)量。


附圖1CCNUMA架構(gòu)多處理器競(jìng)爭(zhēng)Master之后的邏輯框圖；附圖2Slave處理器狀態(tài)圖；附圖3Master處理器工作流程。
具體實(shí)施例方式下面參照附圖，對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容做詳細(xì)的描述，本發(fā)明體系結(jié)構(gòu)主要包括狀態(tài)機(jī)系統(tǒng)，處理器間信息通信機(jī)制，系統(tǒng)同步機(jī)制，其中，狀態(tài)機(jī)系統(tǒng)描述當(dāng)前處理器狀態(tài)，處理 器間信息通信機(jī)制保證當(dāng)前各處理器之間正常通信，系統(tǒng)同步機(jī)制保證系統(tǒng)中Master處 理器與Slave處理器之間初始化的同步進(jìn)行，對(duì)于CCNUMA多處理器架構(gòu)下的多處理器系統(tǒng) 初始化過(guò)程，是CCNUMA多處理器架構(gòu)的本地資源都圍繞在本地處理器周圍，多處理器通過(guò) 競(jìng)爭(zhēng)算法，競(jìng)爭(zhēng)出一個(gè)Master，其它處理器則進(jìn)入Slave，一個(gè)Master處理器通過(guò)分發(fā)命令 控制多個(gè)Slave處理器，Master處理器僅發(fā)送命令和等待數(shù)據(jù)，Slave處理器自動(dòng)對(duì)自身行 為進(jìn)行約束與控制，并將數(shù)據(jù)返回給Master處理器，實(shí)現(xiàn)CCNUMA多處理器架構(gòu)下Slave處 理器使用狀態(tài)機(jī)進(jìn)行與Master多處理器初始化同步。狀態(tài)機(jī)系統(tǒng)的狀態(tài)有
Wait狀態(tài)，等待Master處理器Quest，如果有Quest，返回ACK，進(jìn)入Ready ；Ready狀態(tài)，在反饋Master處理器ACK后，進(jìn)入Ready狀態(tài)，等待Master處理器發(fā) 送指令；Lock狀態(tài)，Master 處理器發(fā)送Lock指令，打開一條Command Channel，并將Master 處理器的Id寫入Slave處理器，Slave處理器進(jìn)入Lock，從而建立一對(duì)一的穩(wěn)定聯(lián)系；Doing狀態(tài)，Master處理器發(fā)送Do指令及參數(shù)后，Slave處理器進(jìn)入Doing狀態(tài)， 進(jìn)行Do指令的相應(yīng)流程，在執(zhí)行完畢后，自動(dòng)進(jìn)入Done狀態(tài)。Done狀態(tài)，Master處理器發(fā)送Unlock，Slave處理器進(jìn)入U(xiǎn)nlocked狀態(tài)。若 Master處理器繼續(xù)發(fā)送Do指令，則再次進(jìn)入Doing狀態(tài)。Unlocked狀態(tài)，Master處理器發(fā)送Unlock，Slave處理器進(jìn)入U(xiǎn)nlocked狀態(tài)，清 除Master處理器的Id，關(guān)閉與Master處理器的一對(duì)一穩(wěn)定聯(lián)系。Closed狀態(tài)，Master處理器發(fā)送Close命令，Master處理器關(guān)閉與Slave處理器 |1]白勺 Command Channe 1。處理器間信息通信機(jī)制使用Command Channel進(jìn)行通訊，由Master處理器對(duì)命令通道進(jìn)行相應(yīng)順序訪問 實(shí)現(xiàn)多處理器之間通訊。此機(jī)制可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行任意選擇。系統(tǒng)同步機(jī)制在CCNUMA架構(gòu)下的多處理器初始化過(guò)程中，Master處理器通過(guò)處理器間信息通 信發(fā)送命令到各Slave處理器中，Slave處理器執(zhí)行Master處理器的指令并返回相應(yīng)的數(shù) 據(jù)信息。具體步驟如下首先，Slave處理器在需要同步時(shí)，自動(dòng)進(jìn)入Wait狀態(tài)，等待Master處理器發(fā)送 Quest。在Master處理器需要同步其它Slave處理器，有命令需要Slave處理器執(zhí)行時(shí)， 則根據(jù)處理器標(biāo)識(shí)Quest此Slave處理器的狀態(tài)，Slave處理器接收到Quest命令，返回 ACK，證明該Slave處理器有響應(yīng)，可以繼續(xù)進(jìn)行操作。Master使用一條空閑的Command Channel處理器發(fā)送Lock，將Master自身的標(biāo) 識(shí)寫到Slave處理器，此時(shí)Master處理器與Slave處理器就建立了一條唯一通路。Master處理器發(fā)送命令Do，Slave根據(jù)Do命令的內(nèi)容及參數(shù)，進(jìn)行相應(yīng)的操作， 如初始化內(nèi)存，傳輸處理器信息等。Do指令執(zhí)行完畢，Slave處理器進(jìn)入Done狀態(tài)，若Master處理器仍需要執(zhí)行其它指令，則再次發(fā)送Do命令。Master處理器在所有Do指令結(jié)束后，發(fā)送Unlock指令，Slave 處理器認(rèn)定所有交 易已結(jié)束，銷毀所有與Master處理器有關(guān)的上下文。Master處理器在發(fā)送完畢Unlock之后，發(fā)送Close指令，Slave處理器進(jìn)入 Closed狀態(tài)，Master處理器銷毀使用的Command Channel，釋放系統(tǒng)資源。
權(quán)利要求
一種基于CCNUMA多處理器架構(gòu)下的多結(jié)點(diǎn)初始化同步方法，其特征在于，包括狀態(tài)機(jī)系統(tǒng)，處理器間信息通信機(jī)制和系統(tǒng)同步機(jī)制，狀態(tài)機(jī)系統(tǒng)描述當(dāng)前處理器狀態(tài)，處理器間信息通信機(jī)制保證當(dāng)前各處理器之間正常通信，系統(tǒng)同步機(jī)制保證系統(tǒng)中Master處理器與Slave處理器之間初始化的同步進(jìn)行，對(duì)于CCNUMA多處理器架構(gòu)下的多處理器系統(tǒng)初始化過(guò)程，是CCNUMA多處理器架構(gòu)的本地資源都圍繞在本地處理器周圍，多處理器通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)算法，競(jìng)爭(zhēng)出一個(gè)Master，其它處理器則進(jìn)入Slave，一個(gè)Master處理器通過(guò)分發(fā)命令控制多個(gè)Slave處理器，Master處理器僅發(fā)送命令和等待數(shù)據(jù)，Slave處理器自動(dòng)對(duì)自身行為進(jìn)行約束與控制，并將數(shù)據(jù)返回給Master處理器，實(shí)現(xiàn)CCNUMA多處理器架構(gòu)下Slave處理器使用狀態(tài)機(jī)進(jìn)行與Master多處理器初始化同步，其中，狀態(tài)機(jī)系統(tǒng)的狀態(tài)包括以下內(nèi)容Wait狀態(tài)等待Master處理器Quest，有Quest，返回ACK，進(jìn)入Ready；Ready狀態(tài)在反饋Master處理器ACK后，進(jìn)入Ready狀態(tài)，等待Master處理器發(fā)送指令；Lock狀態(tài)Master處理器發(fā)送Lock指令，打開一條Command Channel，并將Master處理器的Id寫入Slave處理器，Slave處理器進(jìn)入Lock，從而建立一對(duì)一的穩(wěn)定聯(lián)系；Doing狀態(tài)Master處理器發(fā)送Do指令及參數(shù)后，Slave處理器進(jìn)入Doing狀態(tài)，進(jìn)行Do指令的相應(yīng)流程，在執(zhí)行完畢后，自動(dòng)進(jìn)入Done狀態(tài)。Done狀態(tài)Master處理器發(fā)送Unlock，Slave處理器進(jìn)入U(xiǎn)nlocked狀態(tài)，若Master處理器繼續(xù)發(fā)送Do指令，則再次進(jìn)入Doing狀態(tài)；Unlocked狀態(tài)Master處理器發(fā)送Unlock，Slave處理器進(jìn)入U(xiǎn)nlocked狀態(tài)，清除Master處理器的Id，關(guān)閉與Master處理器的一對(duì)一穩(wěn)定聯(lián)系；Closed狀態(tài)Master處理器發(fā)送Close命令，Master處理器關(guān)閉與Slave處理器之間的Command Channel；處理器間信息通信機(jī)制使用Command Channel進(jìn)行通訊，由Master處理器對(duì)命令通道進(jìn)行相應(yīng)順序訪問實(shí)現(xiàn)多處理器之間通訊，此機(jī)制根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行任意選擇；系統(tǒng)同步機(jī)制在CCNUMA架構(gòu)下的多處理器初始化過(guò)程中，Master處理器通過(guò)處理器間信息通信發(fā)送命令到各Slave處理器中，Slave處理器執(zhí)行Master處理器的指令并返回相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，具體步驟如下首先，Slave處理器在需要同步時(shí)，自動(dòng)進(jìn)入Wait狀態(tài)，等待Master處理器發(fā)送Quest；在Master處理器需要同步某Slave處理器或有命令需要某Slave處理器執(zhí)行時(shí)，則根據(jù)處理器標(biāo)識(shí)Quest該Slave處理器的狀態(tài)，該Slave處理器接收到Quest命令，返回ACK，證明該Slave處理器有響應(yīng)，繼續(xù)進(jìn)行操作；Master使用一條空閑的Command Channel處理器發(fā)送Lock，將Master自身的標(biāo)識(shí)寫到Slave處理器，此時(shí)Master處理器與Slave處理器就建立了一條唯一通路；Master處理器發(fā)送命令Do，Slave根據(jù)Do命令的內(nèi)容及參數(shù)，進(jìn)行相應(yīng)的操作，包括初始化內(nèi)存，傳輸處理器信息；Do指令執(zhí)行完畢，Slave處理器進(jìn)入Done狀態(tài)，若Master處理器仍需要執(zhí)行其它指令，則再次發(fā)送Do命令；Master處理器在所有Do指令結(jié)束后，發(fā)送Unlock指令，Slave處理器認(rèn)定所有交易已結(jié)束，銷毀所有與Master處理器有關(guān)的上下文；Master處理器在發(fā)送完畢Unlock之后，發(fā)送Close指令，Slave處理器進(jìn)入Closed狀態(tài)，Master處理器銷毀使用的Command Channel，釋放系統(tǒng)資源。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于CCNUMA多處理器架構(gòu)下的多結(jié)點(diǎn)初始化同步方法，包括狀態(tài)機(jī)系統(tǒng)，處理器間信息通信機(jī)制和系統(tǒng)同步機(jī)制，狀態(tài)機(jī)系統(tǒng)描述當(dāng)前處理器狀態(tài)，處理器間信息通信機(jī)制保證當(dāng)前各處理器之間正常通信，系統(tǒng)同步機(jī)制保證系統(tǒng)中Master處理器與Slave處理器之間初始化的同步進(jìn)行，對(duì)于CCNUMA多處理器架構(gòu)下的多處理器系統(tǒng)初始化過(guò)程，是CCNUMA多處理器架構(gòu)的本地資源都圍繞在本地處理器周圍，多處理器通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)算法，競(jìng)爭(zhēng)出一個(gè)Master，其它處理器則進(jìn)入Slave，一個(gè)Master處理器通過(guò)分發(fā)命令控制多個(gè)Slave處理器，Master處理器僅發(fā)送命令和等待數(shù)據(jù)，Slave處理器自動(dòng)對(duì)自身行為進(jìn)行約束與控制，并將數(shù)據(jù)返回給Master處理器，實(shí)現(xiàn)CCNUMA多處理器架構(gòu)下Slave處理器使用狀態(tài)機(jī)進(jìn)行與Master多處理器初始化同步。
文檔編號(hào)G06F15/163GK101833537SQ201010153819
公開日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2010年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月23日
發(fā)明者喬英良, 楊東奇, 王英明, 王鑫, 黃家明 申請(qǐng)人:浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司