[发明专利]一种多核处理器CAS/SWAP原子操作实现方法

摘要

一种多核处理器CAS/SWAP原子操作实现方法，其步骤为：（1）最外层私有CacheLLPC接收到对称处理核SPC的CAS/SWAP原子操作请求；（2）目录控制器DCU处理最外层私有CacheLLPC与原子请求操作相关的请求；（3）最外层私有CacheLLPC收到目录控制器DCU的更新监听请求后，用监听报文中的数据更新Cache块数据，向源目录控制器DCU发送更新完成应答；（4）目录控制器DCU收到最外层私有CacheLLPC的更新完成应答后，产生完成响应给源请求LLPC；（5）最外层私有CacheLLPC收到目录控制器DCU的响应后进行处理；（6）目录控制器DCU处理LLPCAtomicUpdateCmplRspACK。本发明能够避免产生活锁、减少原子操作的通信量、提高多核处理器原子操作可扩展性。

主权项

一种多核处理器CAS/SWAP原子操作实现方法，其特征在于，步骤为：（1）最外层私有Cache LLPC接收到对称处理核SPC的CAS/SWAP原子操作请求后：若Cache命中，且原子操作满足数据交换条件，向目录控制器DCU发送LLPC Atomic Update Request请求，该请求中携带交换的数据，置Cache块状态为锁定态A；所述Cache块处于锁定态A时，表示该Cache块被占用或处于中间状态，不能被替换；若Cache失效，则向目录控制器DCU发送LLPC Atomic Read Shared Request请求，需要分配Cache块，且置Cache块为锁定态A；（2）目录控制器DCU处理最外层私有Cache LLPC与原子请求操作相关的请求：如果目录控制器DCU对应位向量处于忙状态，则根据请求类型LLPC Atomic Read Shared Request和LLPC Atomic Update Request分别返回DCU Atomic Read Shared NRSP和DCU Atomic Update NRSP响应给源请求LLPC；若目录控制器DCU对应位向量处于不忙状态，且请求是LLPC Atomic Read Shared Request，目录控制器DCU从LLPC数据副本和memory数据副本中选取最新副本，向请求源返回DCU Atomic Read Shared RSP响应，并置对应位向量；若目录控制器DCU对应位向量处于不忙状态，且请求是LLPC Atomic Update Request，目录控制器DCU向各个LLPC副本发送DCU Atomic Update Snp监听请求，同时还需要更新Memory副本；（3）最外层私有Cache LLPC收到目录控制器DCU的更新监听请求后：最外层私有Cache LLPC收到目录控制器DCU的DCU Atomic Update Snp监听请求后，用监听报文中的数据更新Cache块数据，然后向源目录控制器DCU发送LLPC Atomic Update Snp Ack更新完成应答；（4）目录控制器DCU收到最外层私有Cache LLPC的更新完成应答后：等待所有副本的LLPC的LLPC Atomic Update Snp Ack更新完成应答；所有副本的更新完成时，产生完成DCU A tomic Update Cmpl Rsp响应给源请求LLPC；（5）最外层私有Cache LLPC收到目录控制器DCU的响应后：若最外层私有Cache LLPC接收到目录控制器DCU产生的DCU Atomic Read Shared NRSP和DCU Atomic Update NRSP响应，重发原请求；若最外层私有Cache LLPC接收到目录控制器DCU产生的DCU Atomic Read Shared RSP响应，重新处理CAS/SWAP原子操作请求；若最外层私有Cache LLPC接收到目录控制器DCU产生的DCU Atomic Update Cmpl Rsp响应，完成数据交换操作，置Cache块状态为共享态S，并向目录控制器DCU发送LLPC Atomic Update Cmpl Rsp ACK；所述Cache块处于共享态S时，表示该Cache数据有多个副本；（6）目录控制器DCU处理LLPC Atomic Update Cmpl Rsp ACK：目录控制器DCU接收到LLPC Atomic Update Cmpl Rsp ACK后，清空对应位向量的状态位。