[发明专利]一种多业务请求进程调用FPGA设备的方法及相关装置

说明书

本申请公开了一种多业务请求进程调用FPGA设备的方法及相关装置，包括接收上层应用下发的待处理数据后发送FPGA状态查询消息至消息队列，接收并分析FPGA守护进程针对FPGA状态查询消息的应答消息，且当FPGA设备可用时发送共享内存编号申请请求至消息队列；在接收到共享内存编号后将待处理数据发送到共享内存编号对应的共享内存块中并发送业务请求类型消息至消息队列，以使FPGA设备基于业务请求类型消息处理待处理数据；从共享内存块中读取处理后的数据并将处理后的数据写入上层应用以及释放共享内存块。该方法可有效解决由于多进程调用FPGA设备导致的进程间同步互斥以及难以实现多进程公平使用FPGA设备的问题。

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，特别涉及一种多业务请求进程调用FPGA设备的方法；还涉及一种多业务请求进程调用FPGA设备的装置、CPU+FPGA异构加速平台以及计算机可读存储介质。

背景技术

随着摩尔定律逐渐失效，异构加速领域成为计算机体系结构性能进步的主要方向之一。异构加速设备包括GPU、ASIC、FPGA等等，其中，FPGA在功耗与性能上实现了GPU与ASIC两者不具备的平衡，因此，采用FPGA对应用进行异构加速已经成为越来越多应用提供商对自身业务进行加速的选择之一。受Intel FPGA环境平台产品定位和策略的限制，IntelFPGA环境平台的原生OpenCL(Open Computing Language，开放式计算语言)RTE(RuntimeEnvironment，运行时环境)并不支持单一FPGA设备的多进程访问。而在云环境和大数据处理的环境下，应用大多具有多用户多进程的特性，对FPGA设备的访问便不可避免的会出现多个进程竞争的情况。在现有技术方案不支持多进程访问FPGA设备的情况下，如何在现有条件下提供对FPGA设备进行多进程访问的支持已成为FPGA设备通用化的一个重要支撑。

因此，如何提供一种多业务请求进程调用FPGA设备的方法，以解决由于多进程调用FPGA设备导致的进程间同步互斥以及难以实现多进程公平使用FPGA设备的问题已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种多业务请求进程调用FPGA设备的方法，能够有效解决由于多进程调用FPGA设备导致的进程间同步互斥以及难以实现多进程公平使用FPGA设备的问题；本申请的另一目的是提供一种多业务请求进程调用FPGA设备的装置、CPU+FPGA异构加速平台以及计算机可读存储介质，均具有上述技术效果。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种多业务请求进程调用FPGA设备的方法，包括：

接收上层应用下发的待处理数据后发送FPGA状态查询消息至消息队列，以使FPGA守护进程从所述消息队列获取所述FPGA状态查询消息并返回应答消息；

接收并分析所述应答消息，若FPGA设备可用，则发送共享内存编号申请请求至所述消息队列，以使所述FPGA守护进程从所述消息队列获取所述共享内存编号申请请求；

当接收到所述FPGA守护进程返回的共享内存编号后，将所述待处理数据发送到所述共享内存编号对应的共享内存块中，并发送业务请求类型消息至所述消息队列，以使所述FPGA设备基于所述业务请求类型消息处理所述待处理数据；

从所述共享内存块中读取处理后的数据并将所述处理后的数据写入所述上层应用以及释放所述共享内存块。

可选的，通过控制通路将所述FPGA状态查询消息、所述共享内存编号申请请求以及所述业务请求类型消息发送至所述消息队列；通过数据通路将所述待处理数据发送到所述共享内存编号对应的共享内存块中。

可选的，所述消息队列包括第一消息队列与第二消息队列；所述第一消息队列接收所述FPGA状态查询消息与所述共享内存编号申请请求；所述第二消息队列接收所述业务请求类型消息。

可选的，发送FPGA状态查询消息前，还包括：