[发明专利]一种使用处理器实现多处理器间通信的方法

说明书

本发明涉及一种使用处理器实现多处理器间通信的方法，包括：使用一个处理器和一个存储器来搭建通信队列实现各处理器间的通信。所述存储器必须能被系统中参与通信的各个处理器都能访问到。所述通信队列由队列控制字和队列中存放消息的消息存储区构成，所述队列控制字存放于队列控制字存储区；当系统集成多个通信队列时，将多个通信队列组成队列堆；队列控制字存储区第一个单元存放队列新建锁，第二个单元存放队列个数；本发明的有益效果是：通用性强；更加灵活；对队列的种类没有限制，包括但不限于先入先出队列，先入后出队列；对多核系统架构限制较小；各个处理器都可通过总线或网络对队列读写，队列本身没有规定方向性。

技术领域

本发明涉及处理器技术领域，具体的说是一种使用处理器实现多处理器间通信的方法。

背景技术

随着现在多核处理器系统的普及，多核间的通信成为影响多核间协同工作的主要问题。目前多核间通信方法有：

(1)工作在不同处理器上的应用程序，作为操作系统的进程或线程，各个进程或线程间的通信交由处理器核上运行的操作系统通过线程进程间的信息传递和数据交换来实现的。这种方法的问题是，对于那些没有操作系统的特定多核系统或某些专用领域，实现多核间通信就不适用。

(2)利用软件来实现队列(例如先入先出队列)来实现多处理器核间的通信。这种方法往往具备方向性，例如生产者——消费者模式。一个处理器充当生产者，当队列不满或符合指定条件时往队列中写入；另一个处理器充当消费者，当队列不空或符合指定条件时读取队列。这种方法的问题是，通过软件来实现多核间通信速度慢；同时不支持中断，消费者处理器只能通过查询的方式来获取队列中的数据存放信息。

(3)利用星型、总线型等拓扑结构的片上网络或总线，加一个核心调度处理器及其它处理器和硬件IP核总成的多核间通信系统。在这网络中要放置核心调度处理器，由核心调度处理器来实现各个处理器之间通信的消息传递。这种结构的缺点是为了实现多核间通信占用了大量硬件资源，需要1个专门的处理器作为核心调度处理器，这个处理器不能用作其它用途；对多核片上系统架构的限制过于严格，必须要使用该技术对应的片上网络或总线。

(4)也有些厂商设计了基于硬件的多核间通信模块，但是这些模块不具备通用性，只在该厂商特定的处理器核间使用。例如TI公司的多核DSP产品，就采用了专门的核间通信寄存器等组件来实现通信。

(5)而且这种基于硬件的多核间通信模块，一旦芯片设计出来后就固定了，难以根据实际应用场景改变。因为在多核系统，处理器核数目比较多，所以需要集成的通信模块也会比较多，有可能需要2个，3个，4个，8个等等。一旦芯片生产后，通信模块的个数就固定了，对于处理器核数在几个，几十个内的多核系统，在设计芯片时，队列数目是可以大致评估的。但对于大型多核系统，例如单芯片上集成几百个处理器核，这时在设计芯片时难以评估芯片在应用时需要的通信模块数目。加入大量通信模块会导致浪费，加入少量又担心不足。

发明内容

针对上述现有技术不足，本专利提供一种使用系统中一个处理器实现多处理器间通信的方法。在一个多核系统中，如果能用其中1个处理器来作为各个处理器之间的信息通信桥梁灵活性大大提高。此处理器上能支持根据多核程序需求搭建大量或少量的通信队列，同时对于那些不需要队列的应用，则此处理器也可以用作其它用途。

本发明提供的一种使用处理器实现多处理器间通信的方法是通过以下技术方案实现的：

一种使用处理器实现多处理器间通信的方法，包括：

使用一个处理器和一个存储器来搭建通信队列实现各处理器间的通信。所述存储器必须能被系统中参与通信的各个处理器都能访问到。所述通信队列由队列控制字和队列中存放消息的消息存储区构成，所述队列控制字存放于队列控制字存储区；

当系统集成多个通信队列时，将多个通信队列组成队列堆；

队列控制字存储区第一个单元存放队列新建锁，第二个单元存放队列个数；