本發(fā)明涉及固態(tài)硬盤控制技術(shù)，特別涉及一種提高固態(tài)硬盤中雙核間通信效率的方法。

背景技術(shù)：

固態(tài)硬盤ssd的芯片soc一般都是雙核或多核，也稱為雙cpu或多cpu，一個(gè)核就是一個(gè)cpu，固件的設(shè)計(jì)中需要考慮雙核間通信的效率與安全性。目前的固件設(shè)計(jì)中雙核間一般是通過先進(jìn)先出隊(duì)列fifo通信的，為了保證安全性雙核同一時(shí)刻不能同時(shí)操作fifo，設(shè)計(jì)中為每個(gè)fifo都配備一個(gè)信號(hào)鎖，任何一個(gè)核操作該fifo前需要拿到鎖，如果該鎖已被另一個(gè)核拿走，則需要等待該信號(hào)鎖被釋放，這就造成了時(shí)間上的損耗，即雙核間通信效率降低。

圖1是一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的fifo循環(huán)隊(duì)列示意圖，該fifo隊(duì)列一般包含如下信息：空閑數(shù)：表示fifo中空閑的請(qǐng)求數(shù)目；請(qǐng)求數(shù)：表示已提交至fifo的請(qǐng)求數(shù)；隊(duì)列深度n：表示fifo可容納的請(qǐng)求總數(shù)；寫入點(diǎn)p1：表示下一個(gè)寫入請(qǐng)求的位置；讀取點(diǎn)p2：表示下一個(gè)讀取請(qǐng)求的位置；鎖：cpu只有拿到鎖后才能操作fifo，操作期間另一個(gè)cpu將得不到該鎖，操作完成后釋放鎖，另一個(gè)cpu才能拿到鎖。

現(xiàn)假設(shè)雙核包括cpu0和cpu1，cpu0只提交寫入請(qǐng)求至fifo，cpu1只從fifo讀取請(qǐng)求。

cpu0提交請(qǐng)求至fifo操作如下：首先嘗試拿到鎖，如果拿不到則拿鎖失敗等待直到拿鎖成功；拿到鎖后則拿住鎖，并鎖定鎖，將請(qǐng)求寫入到寫入點(diǎn)位置，然后寫入點(diǎn)向后移一個(gè)位置，空閑數(shù)減1，請(qǐng)求數(shù)加1；釋放鎖。

cpu1從fifo中讀取請(qǐng)求操作如下：首先嘗試拿到鎖，如果拿不到則拿鎖失敗等待直到拿到鎖；拿到鎖后則拿住鎖，并鎖定鎖，從讀取點(diǎn)拿出請(qǐng)求，然后讀取點(diǎn)向后移一個(gè)位置，空閑數(shù)加1，請(qǐng)求數(shù)減1，釋放鎖。

從上面過程也可以看出為什么操作fifo一定要加鎖，因?yàn)閏pu0提交請(qǐng)求和cpu1讀取請(qǐng)求都會(huì)操作空閑數(shù)和請(qǐng)求數(shù)，如果不加鎖，會(huì)存在兩個(gè)cpu同時(shí)操作空閑數(shù)或請(qǐng)求數(shù)的時(shí)刻，那么空閑數(shù)或請(qǐng)求數(shù)將會(huì)變成一個(gè)不可預(yù)期的值。正是由于必須拿到鎖才能操作fifo，中間會(huì)有等待鎖被釋放的過程，造成時(shí)間的浪費(fèi)，導(dǎo)致通信效率降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)以上缺陷，本發(fā)明目的是如何克服了現(xiàn)有技術(shù)中采用鎖來(lái)保證通訊安全并且每次操作fifo只處理一個(gè)請(qǐng)求而導(dǎo)致效率低下的問題。

為了解決以上問題本發(fā)明提出了一種提高固態(tài)硬盤中雙核間通信效率的方法，雙核分別為cpu1和cpu0，cpu1和cpu0共同操作循環(huán)列表fifo，循環(huán)列表深度為n，fifo由每個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)隊(duì)列節(jié)點(diǎn)，其特征在于cpu0或cpu1將當(dāng)前需要提交的請(qǐng)求形成請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)列表，當(dāng)cpu0或cpu1獲得當(dāng)前隊(duì)列控制權(quán)，則將請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)列表作為一個(gè)隊(duì)列節(jié)點(diǎn)掛載到fifo，當(dāng)系統(tǒng)執(zhí)行到活動(dòng)控制權(quán)的隊(duì)列節(jié)點(diǎn)時(shí)，則執(zhí)行隊(duì)列節(jié)點(diǎn)中的請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)列表上的所有請(qǐng)求。

所述提高固態(tài)硬盤中雙核間通信效率的方法，其特征在于fifo通過信號(hào)鎖的機(jī)制控制cpu0或cpu1獲得當(dāng)前隊(duì)列控制權(quán)。

所述提高固態(tài)硬盤中雙核間通信效率的方法，其特征在于cpu0只向循環(huán)列表寫入請(qǐng)求，cpu1只從循環(huán)列表讀取請(qǐng)求；cpu0控制fifo的寫入點(diǎn)為p1，cpu1控制fifo的讀取點(diǎn)為p2；cpu0和cpu1通過判斷p1和p2的數(shù)值關(guān)系，直接判斷是否可操作fifo。

所述的提高固態(tài)硬盤中雙核間通信效率的方法，其特征在于cpu0和cpu1通過如下步驟進(jìn)行p1和p2的數(shù)值關(guān)系判定來(lái)確定如何操作，當(dāng)cpu0要執(zhí)行寫入請(qǐng)求操作時(shí)，計(jì)算fifo的空閑數(shù)為k，當(dāng)p1小于p2時(shí)，k＝p2-p1-1；當(dāng)p1不小于p2時(shí)，k＝(n-1)-(p1-p2)；如果k＝0則等待，否則直接執(zhí)行寫入請(qǐng)求操作，寫入點(diǎn)后移一個(gè)位置；當(dāng)cpu0要執(zhí)行讀取請(qǐng)求操作時(shí)，計(jì)算fifo的請(qǐng)求數(shù)為h，當(dāng)p1小于p2時(shí)，h＝n-(p2-p1)；當(dāng)p1不小于p2時(shí)，h＝p1-p2；如果h＝0則等待，否則直接執(zhí)行讀取請(qǐng)求操作，讀取點(diǎn)后移一個(gè)位置。

本發(fā)明通過突破現(xiàn)有fifo的常規(guī)做法，將cpu每次訪問fifo只操作一個(gè)請(qǐng)求調(diào)整為可操作多個(gè)請(qǐng)求，具體為一個(gè)請(qǐng)求列表，大大減少了cpu訪問fifo的次數(shù)，對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)顯著提升了cpu操作fifo的效率。

附圖說明

圖1是一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的fifo循環(huán)隊(duì)列示意圖；

圖2是改進(jìn)后的fifo循環(huán)隊(duì)列示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

圖2是改進(jìn)后的fifo循環(huán)隊(duì)列示意圖，cpu0或cpu1現(xiàn)有技術(shù)中每次提交fifo都只是提交一個(gè)請(qǐng)求作為請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)，而本發(fā)明調(diào)整為將當(dāng)前時(shí)刻對(duì)應(yīng)cpu0或cpu1需要提交的所有請(qǐng)求形成請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)列表，一次性提交給fifo；當(dāng)cpu0或cpu1獲得當(dāng)前隊(duì)列控制權(quán)，將隊(duì)列節(jié)點(diǎn)從fifo中讀取出來(lái)，當(dāng)系統(tǒng)執(zhí)行到活動(dòng)控制權(quán)的隊(duì)列節(jié)點(diǎn)時(shí)，則執(zhí)行隊(duì)列節(jié)點(diǎn)中的請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)列表上的所有請(qǐng)求。假設(shè)cpu0只提交(寫入)請(qǐng)求至fifo，cpu1只從fifo讀取請(qǐng)求，那么cpu0訪問fifo前需要把此次能提交的所有請(qǐng)求形成請(qǐng)求列表，然后把這個(gè)請(qǐng)求列表提交至fifo中。同理cpu1從fifo中讀取的不再是一個(gè)請(qǐng)求，而是一個(gè)請(qǐng)求列表，cpu1需要解析這個(gè)列表，把它拆成一個(gè)個(gè)請(qǐng)求結(jié)點(diǎn)來(lái)處理。如此，請(qǐng)求總數(shù)相同情況下，cpu0和cpu1訪問fifo的次數(shù)將大大減少，從而因等待鎖被釋放造成的耗時(shí)也將減少，大大提升cpu間通信的效率。

以上所揭露的僅為本發(fā)明一種實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來(lái)限定本之權(quán)利范圍，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的全部或部分流程，并依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬于本發(fā)明所涵蓋的范圍。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種提高固態(tài)硬盤中雙核間通信效率的方法，雙核分別為CPU1和CPU0，CPU1和CPU0共同操作循環(huán)列表FIFO，循環(huán)列表深度為N，F(xiàn)IFO由每個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)隊(duì)列節(jié)點(diǎn)，其特征在于CPU0或CPU1將當(dāng)前需要提交的請(qǐng)求形成請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)列表，當(dāng)CPU0或CPU1獲得當(dāng)前隊(duì)列控制權(quán)，則將請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)列表作為一個(gè)隊(duì)列節(jié)點(diǎn)掛載到FIFO，當(dāng)系統(tǒng)執(zhí)行到活動(dòng)控制權(quán)的隊(duì)列節(jié)點(diǎn)時(shí)，則執(zhí)行隊(duì)列節(jié)點(diǎn)中的請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)列表上的所有請(qǐng)求。本發(fā)明通過突破現(xiàn)有FIFO的常規(guī)做法，將CPU每次訪問FIFO只操作一個(gè)請(qǐng)求調(diào)整為可操作多個(gè)請(qǐng)求，具體為一個(gè)請(qǐng)求列表，大大減少了CPU訪問FIFO的次數(shù)，對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)顯著提升了CPU操作FIFO的效率。

技術(shù)研發(fā)人員：許毅;姚蘭;鄭春陽(yáng)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：記憶科技（深圳）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.03.07
技術(shù)公布日：2017.08.01