[发明专利]一种支持可扩展处理器机间中断通信的方法和装置

说明书

本发明涉及微处理器的微体系结构设计领域，本发明公开了一种支持可扩展处理器机间中断通信的方法和装置，本发明通过指定的机间中断响应处理器响应任意源处理器的中断请求，步骤包括通过片上网络和处理器间高速互连接口接收中断请求后解包并缓存，缓存被调度后获取相关配置发出有效的机间中断Ack，根据缓存的信息通知对应的编号为i的计算簇控制单元；然后分别将机间中断Ack打包仲裁输出至源处理器，并通过机间中断响应处理器进行跨处理器中断响应生成机间中断响应并打包成为机间中断响应报文并发送给对应的计算簇。本发明可支持处理器数量的扩展实现处理器机间中断通信，具有高性能、开销小、易于实现、使用灵活的优点。

技术领域

本发明涉及微处理器的微体系结构设计领域，具体涉及一种支持可扩展处理器机间中断通信的方法和装置。

背景技术

为了提高处理器性能，目前最为通用的方法包括提升处理器的工作频率以及增加处理器的核数，其中处理器的性能遵循着摩尔定律，这很大原因得益于工艺的改进，而处理器工作频率的提升有限，同时一味增加处理器的核数一方面导致处理器芯片面积越来越大，另一方面处理器核之间的互连通信和数据一致性维护也变得异常复杂。在高性能处理器中，中断是一种行之有效的保证处理器性能方法，即在相关中断触发之前，处理器可以执行程序不用轮询相关状态，只有中断被触发时，处理器将相关工作现场进行压栈保护后再跳转至中断服务程序进行相关处理，待中断处理结束又进行弹栈处理跳回至原有处理程序。与此同时，中断依据发起源的不同存在不同类型划分，其中针对软件发起进行任务调度的中断称为机间中断。在多核处理器中，软件依据工作任务和处理器核的空闲可以使用该类中断进行任务划分和调度以最大程度加快程序的执行，进而提升处理器的性能。

在增加处理器核数量的方法提升性能收效越来越小的背景下，通过高速直连接口使不同处理器能够互连是发展趋势，然而要发挥不同处理器的性能必须要能够提供对跨处理器机间中断通信的支持。机间中断的状态存在IDLE、Pending和Active，其中在机间中断触发前是处于IDLE状态；当机间中断被触发后（也就是机间中断请求被发起）状态从IDLE变成Pending状态；在收到机间中断响应命令后机间中断由Pending状态转变成Active状态；在收到机间中断处理完成命令后由Active状态又转变成IDLE状态，同时反馈机间中断处理完成Ack命令；在发出低功耗和清除命令时不管处于何种状态都将直接回到IDLE状态。

当发起跨处理器机间中断请求，在片上网络保证机间中断请求报文能够正常路由至目的处理器前提下，对于机间中断约定是发起机间中断请求的源计算簇必须在收到机间中断请求Ack报文后才能发起下一次的机间中断请求，因此跨处理器机间中断请求Ack报文要如何返回至源请求计算簇是需要保证的。同时，值得注意的是处理器内中断控制单元如何能够区分机间中断请求是来自本处理器还是来自跨处理器也是一个需要解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种支持可扩展处理器机间中断通信的方法和装置，本发明可支持处理器数量的扩展实现处理器机间中断通信，具有高性能、开销小、易于实现、使用灵活的优点。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种支持可扩展处理器机间中断通信的方法，通过指定的机间中断响应处理器响应任意源处理器的机间中断广播请求或机间中断请求，且响应步骤包括：

1）通过片上网络和处理器间高速互连接口接收来自源处理器的机间中断广播请求或机间中断请求；

2）将机间中断广播请求或机间中断请求解包；

3）将解包后的机间中断广播请求或机间中断请求、源处理器信息和源计算簇信息分别缓存；

4）在缓存的机间中断广播请求或机间中断请求被调度输出后，将该机间中断广播请求或机间中断请求转发至计算簇交互中断控制单元获取相关配置，再根据获取的相关配置发出有效的机间中断Ack，同时根据缓存的源处理器信息和源计算簇信息通知对应的编号为i的计算簇控制单元；