[发明专利]面向多核微处理器的内存拷贝加速方法及装置

权利要求书

1.一种面向多核微处理器的内存拷贝加速方法，其特征在于实施步骤如下：

1）在微处理器指令集中增加内存拷贝指令，所述内存拷贝指令包括普通内存拷贝指令、MPI点对点发送指令、MPI点对点接收指令、MPI群组发送指令和MPI群组接收指令；在微处理器中的指令执行流水线外部建立用于执行基于MPI通信的内存拷贝请求的MPI通信加速模块；

2）将译码得到的内存拷贝指令转换成对应的内存拷贝请求，如果当前内存拷贝请求为普通内存拷贝请求时，分发给指令执行流水线中的内存拷贝单元并跳转执行步骤3）；否则将内存拷贝请求分发给MPI通信加速模块并跳转执行步骤4）；

3）内存拷贝单元将内存拷贝请求缓存到请求队列中，并执行请求队列中的当前内存拷贝请求，以页为单位取回源数据并写入目的地址；

4）MPI通信加速模块将内存拷贝请求缓存到请求队列中，并执行请求队列中的当前内存拷贝请求；如果当前内存拷贝请求为MPI点对点发送请求，则获取与当前内存拷贝请求组成点对点通信的关联MPI点对点接收请求，执行当前内存拷贝请求以页为单位取回源数据并存储到共享缓存中，同时将共享缓存中的已经就绪的数据页以页为单位写入关联MPI点对点接收请求的目的地址中，最终完成MPI点对点发送请求和MPI点对点接收请求的执行；如果当前内存拷贝请求为MPI群组发送请求，则获取与当前内存拷贝请求组成群组通信的MPI群组接收请求，然后执行当前内存拷贝请求以页为单位取回源数据并存储到共享缓存中，同时将共享缓存中的已经就绪的数据页以页为单位分别写入各个MPI群组接收请求的目的地址中，最终完成MPI群组发送请求和MPI群组接收请求的执行。

2.根据权利要求1所述的面向多核微处理器的内存拷贝加速方法，其特征在于，所述步骤3）的详细步骤如下：

3.1）内存拷贝单元将内存拷贝请求缓存到请求队列中；

3.2）内存拷贝单元执行请求队列中的当前内存拷贝请求，将当前内存拷贝请求中的目的地址、拷贝长度与内存拷贝单元的请求队列中其它内存拷贝指令的源地址、拷贝长度进行比较，如果所述目的地址和所述源地址相同且拷贝长度相同则判定为两者具有数据相关关系；

3.3）判断当前内存拷贝请求是否存在具有数据相关关系的关联内存拷贝请求，如果不存在则执行当前内存拷贝请求以页为单位取回源数据并写入目的地址，否则跳转执行步骤3.4）；

3.4）首先从请求队列中获取与当前内存拷贝请求具有数据相关关系的关联内存拷贝指令，然后执行当前内存拷贝指令以页为单位取回源数据并写入目的地址，同时将已读取的数据页写入关联内存拷贝请求的目的地址中，最终完成当前内存拷贝请求及其关联内存拷贝请求的执行。

3.根据权利要求1或2所述的面向多核微处理器的内存拷贝加速方法，其特征在于：所述内存拷贝单元的请求队列和MPI通信加速模块的请求队列中的每一项均由源地址、目的地址、拷贝长度、拷贝类型、源地址’、目的地址’与拷贝长度’组成，其中源地址、目的地址、拷贝长度、拷贝类型分别对应内存拷贝指令中的源地址、目的地址、拷贝长度、拷贝类型；所述源地址’表示此次内存拷贝过程中还未完成的源内存区域的起始地址、所述目的地址’表示还未完成的源内存区域的目的内存区域的起始地址、所述拷贝长度’表示还未完成的源内存区域的待拷贝长度，所述源地址’、目的地址’与拷贝长度’的初始值分别为内存拷贝指令中的源地址、目的地址与拷贝长度；所述将源数据拷贝到共享缓存中时，一并将当前页拷贝信息存储在页拷贝状态表中，所述页拷贝状态表的每一项由源页起始地址、目的页起始地址和拷贝长度组成。