[发明专利]一种基于交换结构的多处理器数据交互方法

说明书

本发明一种基于交换结构的多处理器数据交互方法,所述方法基于多处理器和多交换结构桥接器CROSSBAR构成的硬件平台，通过交换结构桥接器CROSSBAR的架构和PCI总线互连方式，使多处理器节点进行DMA高速数据交互。本发明提供多处理器间高速传输能力，在有限任务周期内完成数据交互，构建一个多处理器组成的容错计算机系统。本发明的优点是多处理器间数据传输速率高、不占用处理器资源、节省系统资源。

技术领域

本发明一种基于交换结构的多处理器数据交互方法，属于高可靠容错计算机技术领域。

背景技术

随着时代的发展，对新一代容错计算机性能要求越来越高，不仅对处理器性能和可靠性要求较高，并且容错计算机完成的任务功能越来越多。

传统容错计算机性能较低，处理器节点普遍采用共享总线型架构，导致运算速率和数据传输速率较低。传统容错计算机按任务功能分为多种计算机，每种计算机采用多余度机制保证可靠性，浪费系统资源。

发明内容

本发明的目的：本发明提出一种基于交换结构的多处理器数据交互方法，目的是提高容错计算机运算和数据传输速率，并且从系统角度整合资源，节省系统资源。

本发明的技术方案：

一种基于交换结构的多处理器数据交互方法，所述方法基于多处理器和多交换结构桥接器CROSSBAR构成的硬件平台，通过交换结构桥接器CROSSBAR的架构和PCI总线互连方式，使多处理器节点进行DMA高速数据交互。

优选地，所述硬件平台采用的交换结构桥接器CROSSBAR，其内部的64位全双工数据通道用于连接不同的单元，其内部的CROSSBAR体系结构用于实现不同接口之间的并行数据交换。

优选地，所述PCI总线互连方式将多个处理器互连，其中处理器A作为PCI总线主设备，处理器B/C/D作为PCI总线从设备。

优选地，所述交换结构桥接器具有2Mb片内SRAM存储器，作为多处理器的共享存储器，用于多处理器间的数据交互。

优选地，所述PCI总线主设备负责PCI总线的初始化及管理工作，通过PCI总线对PCI总线从设备片内SRAM进行访问；PCI总线从设备将PCI接口地址映射到片内SRAM，访问片内SRAM以本地内存的形式直接进行。

优选地，所述硬件平台的多个处理器节点，分别负责不同的运算控制功能，定义PCI总线主设备具有访问通信控制模块的能力，PCI总线主设备将PCI总线从设备数据向外转发；PCI总线从设备将本地片内SRAM存储器分为接收区和发送区，PCI总线主设备将外部数据写入PCI总线从设备的接收区，PCI总线从设备将发送数据写入发送区，可保证数据完整性。

优选地，所述处理器A将任务周期分为N个时间区域，每个区域只能访问N个PCI总线从设备中的一个。这样的话，既能在硬件上具有仲裁机制，又能在软件层次保证数据交互有效性。

本发明的优点是：

1、通过CROSSBAR交换技术和高速PCI总线互连技术，多处理器节点进行DMA高速数据交互，不占用处理器资源，在系统要求任务周期内完成数据交互；

2、单个容错计算机具有完成不同功能的多个处理器节点，节省系统资源。

附图说明：

图1是基于交换结构的多处理器数据交互结构图。

图2是多处理器节点PCI总线互连结构图。

图3是多处理器节点软件分配空间。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步详细的说明。