[发明专利]节点控制器的调度系统及FPGA板卡

说明书

本发明实施例公开了一种节点控制器的调度系统及FPGA板卡。其中，本地节点控制器的每个连接端口的输入通道包含多个用于缓存相应类型报文数据的虚拟通道，输入通道包含虚拟通道的个数与传输报文的类别数相同；每个虚拟通道具有预设深度的缓存和信用值，信用值作为衡量相应虚拟通道容纳报文数量的标准，且信用值随着相应虚拟通道的报文个数的变化而变化；各远端节点控制器根据各虚拟通道通过连接端口动态反馈的信用值向本地节点控制器发送报文数据；各处理引擎用于对缓存中的报文数据进行调度处理。本申请各虚拟通道相互独立且互不干扰，实现了节点控制器互联的无拥塞调度和节点控制器的路由层无拥塞调度。

技术领域

本发明实施例涉及分布式共享内存多处理器技术领域，特别是涉及一种节点控制器的调度系统及FPGA板卡。

背景技术

缓存一致的分布式共享内存多处理器系统为当前一种重要的系统结构。目前处理器直接挂接内存，本身支持缓存一致性协议，因此在构建多处理器系统时，通常将这些处理器直连，由它们本身的协议维护处理器之间的一致性，并形成一个单一缓存一致性域。但是，由于协议规格、链路端口等限制，这样组成的单一域多处理器系统规模通常有限。为实现大规模CC-NUMA(cache coherence Non Uniform Memory Access Architecture，一致性缓存非均匀存储访问)多处理器系统，需借助NC(Node Controller，节点控制器)扩大一致性域空间。

节点控制器具有维护全局缓存一致性和扩展系统规模两种功能。首先，每个节点控制器连接1至4颗处理器，组成一个节点和第一级缓存一致性域，域内一致性由处理器和节点控制器共同维护；其次，节点控制器直接互连或通过节点路由器连接以组成大规模CC-NUMA系统。节点间的第二级缓存一致性由节点控制器维护。这样构成的大规模的CC-NUMA系统需要在处理器直联缓存一致性协议基础上扩展建立多层次的协议，并维护全局一致性。

如图1所示的多级一致性域系统，其节点间可通过节点控制器直接连接或经过节点路由器(NR)连接，组成节点间单一缓存一致性域。如果采用直接连接，一个节点控制器会连接几个其他节点控制器。图1为一个节点控制器连接其他两个节点控制器为例子。数据传输过程中，短时负载高峰导致系统接收数据的速率远高于它处理数据的速率时，一般都会采用反压技术，以防止数据传输溢出。相关技术采用网状结构，使用简单轮询调度，虽然节省了存储空间，但是队列调度不公平，且极易造成拥塞。

发明内容

本公开实施例提供了一种节点控制器的调度系统及FPGA板卡，解决了节点控制器互联时通道之间的堵塞问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：

本发明实施例一方面提供了一种节点控制器的调度系统，包括本地节点控制器、多个远端节点控制器及多个代理引擎；

所述本地节点控制器包含的连接端口的个数与互联的远端节点控制器的个数相同；每个连接端口的输入通道包含多个用于缓存相应类型报文数据的虚拟通道，所述输入通道包含虚拟通道的个数与传输报文的类别数相同；每个虚拟通道具有预设深度的缓存和用于作为相应虚拟通道容纳报文数量的衡量标准的信用值，所述信用值随着相应虚拟通道的报文个数的变化而变化；

各远端节点控制器根据各虚拟通道通过连接端口动态反馈的信用值，向所述本地节点控制器发送报文数据；

各处理引擎用于对缓存中的报文数据进行调度处理。

可选的，各虚拟通道构成一级缓存，所述各虚拟通道构成一级缓存，所述各处理引擎用于对缓存中的报文数据进行调度处理为：

各处理引擎的输入端口对二级缓存中的报文数据进行调度处理，所述二级缓存的报文数据为由将本地节点控制器的不同连接端口的各虚拟通道中具有相同目的处理引擎端口、且报文类型相同的报文数据发送至同一个缓存块中构成。