專利名稱：用于合并相干信息的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開總的涉及共享存儲(chǔ)器系統(tǒng)，具體的涉及合并相干信息。
背景技術(shù)：
對更加強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)和通信產(chǎn)品的需求已經(jīng)導(dǎo)致帶有以共享存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的多個(gè)處理器的更快速的網(wǎng)絡(luò)。例如，網(wǎng)絡(luò)支持使用高速緩沖存儲(chǔ)器相干協(xié)議彼此進(jìn)行通信的大量處理器和存儲(chǔ)器模塊。在這種系統(tǒng)中，處理器對遠(yuǎn)程存儲(chǔ)器模塊(或另一個(gè)處理器的高速緩沖存儲(chǔ)器)的高速緩沖存儲(chǔ)缺失和隨之發(fā)生的缺失響應(yīng)被封裝在網(wǎng)絡(luò)分組中并被遞送給適當(dāng)?shù)奶幚砥骰虼鎯?chǔ)器。許多并行應(yīng)用設(shè)備(例如數(shù)據(jù)庫服務(wù)器)的性能取決于系統(tǒng)能夠如何快速的處理這些缺失請求和響應(yīng)以及能夠處理多少。因此，對于網(wǎng)絡(luò)來說存在以低等待時(shí)間和高帶寬遞送分組的需要。


在本說明書的結(jié)束部分具體指出并明確要求了主題。然而，通過參照下面的隨附圖閱讀的詳細(xì)說明，可最好的理解所要求的關(guān)于構(gòu)成和操作方法的主題以及其目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，其中圖1為根據(jù)所要求的主題的用于結(jié)合遠(yuǎn)程讀取缺失請求的流程方法；圖2為根據(jù)所要求的主題的用于結(jié)合寫入缺失請求的流程方法；圖3為表示可利用圖1或圖2的實(shí)施例或它們中的兩者的系統(tǒng)的系統(tǒng)視圖；圖4為表示可利用圖1或圖2的實(shí)施例或它們中的兩者的系統(tǒng)的系統(tǒng)視圖。
具體實(shí)施例方式
在下面的詳細(xì)說明中，闡述了許多具體的細(xì)節(jié)，以便提供所要求主題的完整理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解可在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐所要求的主題。在其它情況中，為了不使所要求的主題模糊不清，公知的方法、過程、部件和電路沒有詳細(xì)說明。
當(dāng)前技術(shù)發(fā)展的領(lǐng)域涉及以低等待時(shí)間和高帶寬遞送分組的網(wǎng)絡(luò)。目前，承載相干協(xié)議信息的現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)分組通常是較小的，因?yàn)樗鼈兂休d單個(gè)相干信息(例如，應(yīng)答或請求信息)或小的高速緩存塊(例如64字節(jié))。因此，相干協(xié)議典型的無效率的使用網(wǎng)絡(luò)帶寬。另外，更多外來的更高性能的相干協(xié)議可進(jìn)一步降低帶寬利用率。
相反，所要求的主題便于將多個(gè)邏輯相干信息組合成單個(gè)的網(wǎng)絡(luò)分組以分?jǐn)傄苿?dòng)網(wǎng)絡(luò)分組的開銷。在一個(gè)方面中，所要求的主題可有效的使用可用的網(wǎng)絡(luò)帶寬。在一個(gè)實(shí)施中，所要求的主題將多個(gè)遠(yuǎn)程讀取缺失請求結(jié)合成單個(gè)網(wǎng)絡(luò)分組。在一第二實(shí)施例中，所要求的主題將多個(gè)遠(yuǎn)程寫入缺失請求結(jié)合成單個(gè)網(wǎng)絡(luò)分組。所要求的主題支持先前如通過圖1和2分別所示的兩個(gè)實(shí)施例。此外，所要求的主題還便于系統(tǒng)利用先前結(jié)合圖3中的系統(tǒng)所示的實(shí)施例中的一個(gè)或兩個(gè)。
圖1為根據(jù)所要求的主題的用于結(jié)合遠(yuǎn)程讀取缺失請求的流程方法。典型的遠(yuǎn)程讀取缺失操作開始于處理器遭遇讀取缺失。因此，所述系統(tǒng)會(huì)在缺失地址文件(Miss Address File)(MAF)中公布一個(gè)缺失請求。典型的，MAF將保存多個(gè)缺失請求。隨后，MAF控制器將缺失請求單獨(dú)的傳送到網(wǎng)絡(luò)中。最后，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)每個(gè)具有網(wǎng)絡(luò)分組的請求。一旦接收到該響應(yīng)，MAF控制器會(huì)向高速緩沖存儲(chǔ)器返回與初始缺失請求相關(guān)的高速緩存塊并重新分配相應(yīng)的MAF入口。
所要求的主題提議在MAF控制器處將邏輯讀取缺失請求結(jié)合成單個(gè)網(wǎng)絡(luò)分組。在一個(gè)實(shí)施例中，為去往相同處理器并以脈沖串出現(xiàn)的缺失請求結(jié)合讀取缺失請求?？赏ㄟ^科學(xué)應(yīng)用中的陣列或通過數(shù)據(jù)庫程序中的B+樹的葉節(jié)點(diǎn)從程序流發(fā)生脈沖。然而，所要求的主題并不局限于前面的脈沖示例。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)意識(shí)到導(dǎo)致讀取缺失請求的各種各樣的程序或應(yīng)用，所述讀取缺失請求是由于視頻、游戲應(yīng)用、其它科學(xué)應(yīng)用等以脈沖形式產(chǎn)生的。
在一個(gè)實(shí)施例中，一旦注意到缺失請求，MAF控制器可在將高速緩存的缺失請求發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)中之前等待預(yù)定數(shù)量的周期。同時(shí)，在該延遲期間，去往相同處理器的其它缺失請求可以到達(dá)。因此，可將前往相同處理器的成批讀取缺失請求結(jié)合成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)分組并發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)中。
圖2為根據(jù)所要求的主題的用于結(jié)合寫入缺失請求的流程方法。典型的，微處理器利用存儲(chǔ)隊(duì)列緩沖運(yùn)行中的(in-flight)存儲(chǔ)操作。因此，在完成(退出)存儲(chǔ)之后，會(huì)將數(shù)據(jù)寫入到相干合并緩沖器中，其中該緩沖器具有多個(gè)高速緩存塊大小的塊。對于將數(shù)據(jù)寫入到合并緩沖器中的存儲(chǔ)操作，需要找出將數(shù)據(jù)寫入到其中的匹配塊。否則，分配一個(gè)新塊。在合并緩沖器是滿的情況小，需要從緩沖器重新分配(釋放)塊。當(dāng)處理器需要從合并緩沖器將一個(gè)塊寫回到高速緩沖存儲(chǔ)器中時(shí)，處理器必須首先請求“獨(dú)占”訪問以將該高速緩存塊寫入到本地高速緩沖存儲(chǔ)器中。如果本地高速緩沖存儲(chǔ)器已經(jīng)具有獨(dú)占訪問，那么處理器就完成了。如果不具有，那么必須通過住戶節(jié)點(diǎn)準(zhǔn)予該獨(dú)占訪問，所述住戶節(jié)點(diǎn)通常存在于遠(yuǎn)程處理器中。
所要求的主題利用對高速緩存塊的寫入可以是脈沖的形式發(fā)生的和/或?qū)B續(xù)的地址。例如，通?？稍诨谀夸浀膮f(xié)議中將寫入映射給相同的目的處理器。因此，當(dāng)需要從合并存儲(chǔ)器重新分配一個(gè)塊時(shí)，啟動(dòng)合并緩沖器的搜索以識(shí)別映射給相同目的處理器的塊。一旦識(shí)別出映射給相同目的處理器的多個(gè)塊，所要求的主題促使將獨(dú)占訪問請求結(jié)合成單個(gè)網(wǎng)絡(luò)分組并將它傳送到網(wǎng)絡(luò)上。因此，對于所述多個(gè)獨(dú)占訪問請求傳送單個(gè)網(wǎng)絡(luò)分組。相反，現(xiàn)有技術(shù)教導(dǎo)對每個(gè)訪問請求傳送網(wǎng)絡(luò)分組。
在一個(gè)實(shí)施例中，遠(yuǎn)程目錄控制器在處理來自多個(gè)處理器的合并寫入缺失請求的同時(shí)在死鎖(deadlock)情形下結(jié)束。例如，如果從處理器1接收對于塊A、B和C的請求和從處理器2接收對于塊B、C和D的請求，并開始對兩個(gè)請求進(jìn)行服務(wù)，然后發(fā)生下述的情形。將對于處理器1獲得用于塊A的寫入允許和對于處理器2獲得用于塊B的寫入允許。其結(jié)果是會(huì)有死鎖，因?yàn)閷τ诘诙喜⒄埱髞碚f塊B已經(jīng)被鎖在外面而遠(yuǎn)程目錄控制器不能得到所述塊。對于前面的死鎖情形，在一個(gè)實(shí)施例中，其解決方案是如果請求需要的任何塊已經(jīng)存在于在前的未完成的合并寫入請求中，則防止在目錄控制器處處理任何合并寫入請求。
圖3為表示可利用圖1或圖2的實(shí)施例或它們中的兩者的系統(tǒng)的系統(tǒng)視圖。所述多處理器系統(tǒng)趨于代表具有多個(gè)處理器(例如，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、實(shí)時(shí)監(jiān)視系統(tǒng)等)的系統(tǒng)范圍。可選擇的多處理器系統(tǒng)可包括更多的、更少的和/或不同的部件。在某些情形中，此處所述的內(nèi)容可應(yīng)用于單個(gè)處理器和多處理器系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，所述系統(tǒng)是一具有多處理器的共享高速緩沖存儲(chǔ)器相干共享存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。例如，所述系統(tǒng)可支持16個(gè)處理器。如前所述，所述系統(tǒng)支持結(jié)合圖1和2所述的實(shí)施例中的任一個(gè)或兩個(gè)。在一個(gè)實(shí)施例中，處理器代理通過網(wǎng)絡(luò)云(cloud)與I/O和存儲(chǔ)器代理和其它處理器代理耦接。
在一可選擇實(shí)施例中，圖4表示一點(diǎn)對點(diǎn)系統(tǒng)。所要求的主題包括兩個(gè)實(shí)施例，一個(gè)帶有兩個(gè)處理器(P)，而一個(gè)帶有四個(gè)處理器(P)。在兩個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)處理器與一個(gè)存儲(chǔ)器(M)耦接，并且通過一個(gè)網(wǎng)絡(luò)組構(gòu)與每個(gè)處理器連接，所述網(wǎng)絡(luò)組構(gòu)可包括下述中的任一個(gè)或全部鏈路層、協(xié)議層、路由層、傳輸層。所述組構(gòu)促使對于一個(gè)點(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)從一個(gè)協(xié)議(住戶或高速緩存代理)向另一個(gè)協(xié)議傳送信息。如前所述，所述一個(gè)網(wǎng)絡(luò)組構(gòu)的系統(tǒng)支持結(jié)合圖1和2所述的實(shí)施例中的任一個(gè)或兩個(gè)。
雖然已經(jīng)參照特定的實(shí)施例說明了所要求的主題，但本說明并不意味著以有限意義來構(gòu)成。所要求的主題的所披露的實(shí)施例以及選擇的實(shí)施例的各種修改對于參考了所要求主體的說明的本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將變得顯而易見。因此會(huì)預(yù)料到在不脫離如后附權(quán)利要求定義的所要求主題的精神或范圍的情況下能夠做出這種修改。
權(quán)利要求
1.一種用于將多個(gè)讀取缺失請求結(jié)合成一個(gè)用于多個(gè)處理器的網(wǎng)絡(luò)的單個(gè)網(wǎng)絡(luò)分組的方法，包括對于所述多個(gè)讀取缺失請求中的每一個(gè)在缺失地址文件(MAF)中產(chǎn)生一個(gè)條目；延遲MAF控制器轉(zhuǎn)發(fā)所述多個(gè)讀取缺失請求一個(gè)預(yù)定數(shù)量的周期；和將去往相同處理器的多個(gè)讀取缺失請求結(jié)合成一個(gè)單個(gè)網(wǎng)絡(luò)分組；和將所述單個(gè)網(wǎng)絡(luò)分組轉(zhuǎn)發(fā)給那個(gè)相同的處理器。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述多個(gè)去往相同處理器的讀取缺失請求是從通過科學(xué)應(yīng)用中的陣列的程序流或通過數(shù)據(jù)庫程序中的B+樹的葉節(jié)點(diǎn)的程序流以脈沖的形式發(fā)生的。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述網(wǎng)絡(luò)是一高速緩存相干共享存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。
4.一種用于將多個(gè)讀取缺失請求結(jié)合成一個(gè)用于多個(gè)處理器的網(wǎng)絡(luò)的單個(gè)網(wǎng)絡(luò)分組的方法，包括對于所述多個(gè)讀取缺失請求中的每一個(gè)在缺失地址文件(MAF)中產(chǎn)生一個(gè)條目；延遲MAF控制器轉(zhuǎn)發(fā)所述多個(gè)讀取缺失請求一個(gè)預(yù)定數(shù)量的周期；和將去往相同處理器并以脈沖形式發(fā)生的多個(gè)讀取缺失請求結(jié)合成一個(gè)單個(gè)網(wǎng)絡(luò)分組；和將所述單個(gè)網(wǎng)絡(luò)分組轉(zhuǎn)發(fā)給那個(gè)相同的處理器。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述多個(gè)以脈沖形式發(fā)生的讀取缺失請求來自于通過科學(xué)應(yīng)用中的陣列的程序流或通過數(shù)據(jù)庫程序中的B+樹的葉節(jié)點(diǎn)的程序流。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述網(wǎng)絡(luò)是一高速緩存相干共享存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。
7.一種用于將多個(gè)獨(dú)占訪問請求結(jié)合成一個(gè)用于多個(gè)處理器的網(wǎng)絡(luò)的單個(gè)網(wǎng)絡(luò)分組的方法，包括通過所述多個(gè)處理器中的至少一個(gè)識(shí)別用于將一高速緩存塊寫入一本地高速緩沖存儲(chǔ)器中的多個(gè)獨(dú)占訪問請求；和將所述多個(gè)獨(dú)占訪問請求結(jié)合成一個(gè)將在所述網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳送的單個(gè)網(wǎng)絡(luò)分組。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中通過所述網(wǎng)絡(luò)中的一住戶節(jié)點(diǎn)準(zhǔn)許所述多個(gè)獨(dú)占訪問請求。
9.一種系統(tǒng)，包括與一個(gè)網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)器耦接的多個(gè)處理器，每個(gè)處理器具有一合并緩沖器，用于在退出存儲(chǔ)操作時(shí)將數(shù)據(jù)寫入到所述合并緩沖器中的條目中；和對合并緩沖器中的條目進(jìn)行重新分配，和在所述合并緩沖器中識(shí)別被映射給所述多個(gè)處理器中的相同處理器的多個(gè)條目；和將合并存儲(chǔ)器中的被映射給所述多個(gè)處理器中的相同處理器的多個(gè)條目結(jié)合成一個(gè)單個(gè)網(wǎng)絡(luò)分組。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述網(wǎng)絡(luò)是多個(gè)高速緩沖存儲(chǔ)器代理和住戶代理之間的點(diǎn)對點(diǎn)鏈接。
11.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)是一高速緩存相干共享存儲(chǔ)器多處理器系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明能夠?qū)⒍鄠€(gè)遠(yuǎn)程讀取缺失請求和/或多個(gè)獨(dú)占訪問請求組合成單個(gè)網(wǎng)絡(luò)分組以有效的利用網(wǎng)絡(luò)帶寬。該組合存在用于一網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的多個(gè)處理器。相反，其它解決方案通過借助多個(gè)網(wǎng)絡(luò)分組單獨(dú)傳送多個(gè)遠(yuǎn)程讀取缺失請求和/或多個(gè)獨(dú)占訪問請求而未能有效的利用網(wǎng)絡(luò)帶寬。
文檔編號(hào)G06F12/08GK1930555SQ200580007347
公開日2007年3月14日 申請日期2005年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月8日
發(fā)明者S·穆克赫爾吉 申請人:英特爾公司