[发明专利]一种存储控制系统及存储服务器

权利要求书

1.一种存储控制系统，其特征在于，包括：至少一多核处理器(2)、缓存一致性组件(1)、内存(5)、一级接口(3)和二级接口(4)；所述缓存一致性组件(1)通过所述一级接口(3)耦合所述多核处理器(2)，所述缓存一致性组件(1)通过所述二级接口(4)耦合所述内存(5)；

所述缓存一致性组件(1)包括：监听过滤器模块(11)和仲裁模块(12)，所述监听过滤器模块(11)包括多个监听过滤器，多个所述监听过滤器分担监听与所述缓存一致性组件(1)耦合的所述多核处理器(2)的缓存处理请求，为维护数据一致性提供服务；所述仲裁模块(12)处理全部所述监听过滤器所监听的缓存处理请求之间的冲突和缓存处理请求与本地请求之间的冲突，并通过轮询仲裁的方式仲裁请求的处理顺序，保证所述监听过滤器模块(11)中的多个所述监听过滤器监听到的缓存处理请求有序处理。

2.根据权利要求1所述的一种存储控制系统，其特征在于，每个所述多核处理器(2)独立拥有三级缓存，所述三级缓存包括：L1缓存、L2缓存和L3缓存，其中，所述L1缓存和L2缓存为所述多核处理器(2)中的集群独立拥有；且所述L1缓存为分离缓存，包括：L1数据缓存和L1指令缓存，分别存储数据和指令，所述L2缓存为统一缓存；所述L3缓存为所述多核处理器(2)中多个所述集群共享。

3.根据权利要求1所述的一种存储控制系统，其特征在于，所述一级接口(3)接收由所述多核处理器(2)数据缓存事务进程提供的缓存处理请求，所述一级接口(3)通过请求管理控制和IO管理分配将所述缓存处理请求发送到所述缓存一致性组件(1)，所述缓存处理请求包含组成缓存行的缓存数据和缓存地址信息。

4.根据权利要求1所述的一种存储控制系统，其特征在于，所述监听过滤器为维护数据一致性提供服务包括：所述缓存处理请求命中所述多核处理器(2)缓存中缓存行时，提供指向具有该缓存行的集群的矢量，在缓存处理请求改变命中的缓存行时，通过提供的矢量确保集群的相关三级缓存的缓存一致性，所述缓存处理请求未命中所述多核处理器(1)缓存中缓存行时，从所述内存(5)获取数据到缓存中；其中，在缓存中创建存储标签数据的缓存标签组、在所述监听过滤器模块(11)创建条目，将所述标签、所述监听过滤器模块对应的条目与内存中的对应内存数据项相关联，所述标签指示到内存中相应数据的存储位置，所述条目与所述标签一一对应，所述监听过滤器模块(11)通过所述标签、条目和内存数据之间的关联及所述条目指示的缓存行状态，在缓存处理请求命中所述多核处理器三级缓存中缓存行时，提供指向具有该缓存行的集群的矢量。

5.根据权利要求4所述的一种存储控制系统，其特征在于，所述条目指示的缓存行的状态包括：“无效”、“调整”、“共享”和“独享”；“共享”表示缓存行也存在于另外的三级缓存中，且未被修改、与所述内存(5)中数据一致，缓存行可以在任意时刻抛弃，“独享”表示缓存行仅存在与当前三级缓存中，且与所述内存(5)中数据一致，当被其他三级缓存读取与该缓存行对应的内存数据时变成“共享”状态；“调整”表示三级缓存中的缓存行已被修改，不再与所述内存(5)中的数据匹配，而且该缓存行仅存于该三级缓存中，需要但还未被写到所述内存(5)中；“无效”表示缓存中存储的缓存行无效。

6.根据权利要求1所述的一种存储控制系统，其特征在于，在不冲突时，所述仲裁模块(12)接收缓存处理请求相关的缓存数据和缓存地址后缓存，所述仲裁模块(12)控制全部所述监听过滤器监听到的缓存处理请求按顺序被处理，以保证任何进程所发出的缓存处理请求被所述内存(5)所观察到的顺序与进程发出操作的顺序相同，以保证缓存处理请求涉及到的每个读操作所返回的值与所述内存(5)中被最后一次写操作写入的对应值相同。