一種實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)一致性的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)一致性的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)一致性的方法及
目.ο
【背景技術(shù)】
[0002]目前，片內(nèi)多處理器系統(tǒng)中的多個(gè)處理器都具有各自的高速緩沖存儲(chǔ)器(cache)，在保證多個(gè)cache之間以及cache與共享存儲(chǔ)器之間的數(shù)據(jù)一致性時(shí),會(huì)影響系統(tǒng)的性能和系統(tǒng)的精確性，因此，如何更有效地保證片內(nèi)多處理器系統(tǒng)中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的一致性是急需解決的重要問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)一致性的方法及裝置。
[0004]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)一致性的裝置，所述裝置包括:從接口單元及監(jiān)聽控制單元；其中，
[0005]所述從接口單元，用于確定不支持接收的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的協(xié)議時(shí)，對(duì)接收的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換處理，并將協(xié)議轉(zhuǎn)換處理后的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求發(fā)送至所述監(jiān)聽控制單元；
[0006]所述監(jiān)聽控制單元，用于根據(jù)所述從接口單元發(fā)送的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求，確定對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)一致性操作設(shè)備，對(duì)所述數(shù)據(jù)一致性操作設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)一致性操作。
[0007]上述方案中，所述監(jiān)聽控制單元，還用于當(dāng)收到的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求為兩個(gè)以上數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求時(shí)，對(duì)收到的兩個(gè)以上數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求的執(zhí)行進(jìn)行仲裁，根據(jù)仲裁后的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求，確定對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)一致性操作設(shè)備，對(duì)所述數(shù)據(jù)一致性操作設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)一致性操作。
[0008]上述方案中，所述從接口單元，還用于確定支持接收的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的協(xié)議時(shí)，將接收的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求發(fā)送至所述監(jiān)聽控制單元。
[0009]上述方案中，所述從接口單元包括:第一從接口單元及第二從接口單元；其中，
[0010]所述第一從接口單元，用于將接收的來自第一主設(shè)備單元的第一讀數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求發(fā)送至所述監(jiān)聽控制單元；
[0011]所述第二從接口單元，用于將接收的來自第二主設(shè)備單元的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換處理，并將協(xié)議轉(zhuǎn)換處理后的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求發(fā)送至所述監(jiān)聽控制單元。
[0012]上述方案中，所述第二從接口單元，具體用于:將接收的第二主設(shè)備單元發(fā)送的支持高級(jí)可擴(kuò)展接口(AXI,Advanced extensible Interface)協(xié)議的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求轉(zhuǎn)換成支持ACE_Lite協(xié)議的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求；并將協(xié)議轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求的字節(jié)數(shù)轉(zhuǎn)換成完整緩存數(shù)據(jù)行Full Cache Line字節(jié)數(shù)。
[0013]上述方案中，所述第二從接口單元包括:協(xié)議轉(zhuǎn)換子單元、讀操作轉(zhuǎn)換子單元、讀接口子單元、寫操作轉(zhuǎn)換子單元、以及寫接口子單元；其中，
[0014]所述協(xié)議轉(zhuǎn)換子單元，用于將接收的第二主設(shè)備單元發(fā)送的支持AXI協(xié)議的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求轉(zhuǎn)換成支持ACE_Lite協(xié)議的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求；
[0015]所述讀操作轉(zhuǎn)換子單元，用于當(dāng)?shù)诙髟O(shè)備單元發(fā)送的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求為第二讀數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求時(shí)，將協(xié)議轉(zhuǎn)換后的第二讀數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求的字節(jié)數(shù)轉(zhuǎn)換成完整緩存數(shù)據(jù)行 Full Cache Line 字節(jié)數(shù)；
[0016]所述讀接口子單元，用于為所述字節(jié)數(shù)轉(zhuǎn)換后的第二讀數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求分發(fā)第二讀數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求通道，復(fù)用讀數(shù)據(jù)通道；
[0017]所述寫操作轉(zhuǎn)換子單元，用于當(dāng)?shù)诙髟O(shè)備單元發(fā)送的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求為第二寫數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求時(shí)，將協(xié)議轉(zhuǎn)換后的第二寫數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求的字節(jié)數(shù)轉(zhuǎn)換成完整緩存數(shù)據(jù)行 Full Cache Line 字節(jié)數(shù)；
[0018]所述寫接口子單元，用于為所述字節(jié)數(shù)轉(zhuǎn)換后的第二寫數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求分發(fā)第二寫數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求通道，緩存寫數(shù)據(jù)響應(yīng)通道。
[0019]上述方案中，所述第二從接口單元還包括:仲裁子單元，用于當(dāng)同時(shí)收到所述讀接口子單元與所述寫接口子單元發(fā)送的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求時(shí)，對(duì)所述字節(jié)數(shù)轉(zhuǎn)換后的第二讀數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求及所述字節(jié)數(shù)轉(zhuǎn)換后的第二寫數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求的執(zhí)行進(jìn)行仲裁，并根據(jù)仲裁后的第二讀數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求或第二寫數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求向所述監(jiān)聽控制單元發(fā)送相應(yīng)的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求。
[0020]上述方案中，所述讀接口子單元還用于阻塞傳輸事務(wù)間順序。
[0021]上述方案中，寫接口子單元還用于阻塞傳輸事務(wù)間順序、處理寫后寫WAW和讀后寫RAW沖突。
[0022]上述方案中，所述第一從接口單元，還用于將來自第一主設(shè)備單元的第一寫數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求發(fā)送至互連單元，直接向互連單元發(fā)起寫操作。
[0023]上述方案中，所述監(jiān)聽控制單元包括標(biāo)記控制子單元及數(shù)據(jù)交換子單元；其中，
[0024]所述標(biāo)記控制子單元，用于接收第一從接口單元發(fā)送的第一讀和/或第一寫數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求、第二從接口單元發(fā)送的第二讀和/或第二寫一致性請(qǐng)求及數(shù)據(jù)交換子單元發(fā)送的無效請(qǐng)求invalidate,并對(duì)這些請(qǐng)求的執(zhí)行進(jìn)仲裁；當(dāng)仲裁后的請(qǐng)求是第一讀數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求或第二讀數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求時(shí)，根據(jù)第一讀數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求或第二讀數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求查找標(biāo)記存儲(chǔ)器，如果查找到標(biāo)記存儲(chǔ)器，則根據(jù)標(biāo)記存儲(chǔ)器中的完整緩存數(shù)據(jù)行FullCache Line信息生成命中結(jié)果；若命中結(jié)果中的完整緩存數(shù)據(jù)行Full Cache Line是有效狀態(tài)，則向所述數(shù)據(jù)交換子單元發(fā)送監(jiān)聽請(qǐng)求，以獲取讀數(shù)據(jù)；若命中結(jié)果中的完整緩存數(shù)據(jù)行FulI Cache Line是無效狀態(tài)或命中結(jié)果中不存在完整緩存數(shù)據(jù)行FulI Cache Line,則利用互連單元獲取讀數(shù)據(jù)；
[0025]所述數(shù)據(jù)交換子單元，用于根據(jù)命中信息將所述監(jiān)聽請(qǐng)求發(fā)送至第一主設(shè)備單元，接收第一主設(shè)備單元返回的監(jiān)聽響應(yīng)和監(jiān)聽數(shù)據(jù)，并將監(jiān)聽數(shù)據(jù)發(fā)送至第一從接口單元或第二從接口單元后，向第一從接口單元或第二從接口單元發(fā)送數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求操作完成指示。
[0026]上述方案中，所述標(biāo)記控制子單元，還用于當(dāng)監(jiān)聽請(qǐng)求無響應(yīng)時(shí)，利用互連單元獲取讀數(shù)據(jù)。
[0027]上述方案中，所述數(shù)據(jù)交換子單元，還用于收到第二從接口單元發(fā)送的無效請(qǐng)求后，向第二從接口單元返回?zé)o效請(qǐng)求響應(yīng)；并向所述標(biāo)記控制子單元發(fā)送對(duì)應(yīng)標(biāo)記存儲(chǔ)的無效請(qǐng)求；
[0028]相應(yīng)地，所述標(biāo)記控制子單元，還用于收到數(shù)據(jù)交換子單元的無效請(qǐng)求后，將相應(yīng)標(biāo)記存儲(chǔ)器設(shè)置成無效狀態(tài)，同時(shí)根據(jù)收到的寫回請(qǐng)求中的更新消息更新標(biāo)記存儲(chǔ)器；
[0029]第二從接口單元，還用于收到數(shù)據(jù)交換子單元的響應(yīng)后，向互連單元發(fā)起寫操作。
[0030]上述方案中，所述監(jiān)聽控制單元還包括仲裁子單元，用于:對(duì)標(biāo)記控制子單元發(fā)送的讀外部存儲(chǔ)器memory請(qǐng)求及所述數(shù)據(jù)交換子單元發(fā)送的讀外部存儲(chǔ)器請(qǐng)求的執(zhí)行進(jìn)行仲裁，并將仲裁后的讀請(qǐng)求發(fā)送至互連單元，接收互連單元返回的讀數(shù)據(jù)。
[0031]本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)一致性的方法，所述方法還包括:
[0032]確定不支持接收的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的協(xié)議時(shí)，對(duì)接收的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換處理；
[0033]根據(jù)協(xié)議轉(zhuǎn)換處理后的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求，確定對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)一致性操作設(shè)備，對(duì)所述數(shù)據(jù)一致性操作設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)一致性操作。
[0034]上述方案中，所述對(duì)接收的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換處理，包括:
[0035]將接收的支持AXI協(xié)議的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求轉(zhuǎn)換成支持ACE_Lite協(xié)議的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求；并將協(xié)議轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求的字節(jié)數(shù)轉(zhuǎn)換成完整緩存數(shù)據(jù)行Full CacheLine字節(jié)數(shù)。
[0036]上述方案中，當(dāng)接收的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求為讀一致性請(qǐng)求時(shí)，所述根據(jù)協(xié)議轉(zhuǎn)換處理后的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求，確定對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)一致性操作設(shè)備，對(duì)所述數(shù)據(jù)一致性操作設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)一致性操作，包括:
[0037]根據(jù)協(xié)議轉(zhuǎn)換處理后的讀數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求，查找標(biāo)記存儲(chǔ)器，確定查找到標(biāo)記存儲(chǔ)器，向查找到的標(biāo)記存儲(chǔ)器對(duì)應(yīng)的主設(shè)備單元發(fā)起監(jiān)聽，以獲取讀數(shù)據(jù)；確定未查找到標(biāo)記存儲(chǔ)器時(shí)，利用互連單元獲取讀數(shù)據(jù)。
[0038]上述方案中，所述方法還包括:
[0039]當(dāng)監(jiān)聽無響應(yīng)時(shí)，利用互連單元獲取讀數(shù)據(jù)。
[0040]上述方案中，當(dāng)接收的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求為寫一致性請(qǐng)求時(shí)，所述根據(jù)協(xié)議轉(zhuǎn)換處理后的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求，確定對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)一致性操作設(shè)備，對(duì)所述數(shù)據(jù)一致性操作設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)一致性操作，包括:
[0041]根據(jù)字節(jié)數(shù)轉(zhuǎn)換后的寫數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求向?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)一致性的裝置的監(jiān)聽控制單元發(fā)送無效請(qǐng)求；
[0042]所述監(jiān)聽控制單元返回?zé)o效請(qǐng)求響應(yīng)；
[0043]根據(jù)無效請(qǐng)求響應(yīng)，向?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)一致性的裝置的互連單元發(fā)起寫操作。
[0044]上述方案中，所述方法還包括:
[0045]阻塞傳輸事務(wù)間順序；和/或，
[0046]處理WAW和RAW沖突。
[0047]本發(fā)明實(shí)施例提供的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)一致性的裝置及方法，確定不支持接收的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的協(xié)議時(shí)，對(duì)接收的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換處理，根據(jù)協(xié)議轉(zhuǎn)換處理后的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求，確定對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)一致性操作設(shè)備，對(duì)所述數(shù)據(jù)一致性操作設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)一致性操作,如此,可通過協(xié)議轉(zhuǎn)換處理,解決大多數(shù)系統(tǒng)中不兼容ACE_Lite協(xié)議的問題，從而有效的解決了片內(nèi)多處理器系統(tǒng)中存在的共享數(shù)據(jù)一致性問題。
【附圖說明】
[0048]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)一致性的一種裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0049]圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)一致性的另一種裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0050]圖3為本發(fā)明一具體實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)一致性的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0051]圖4為本發(fā)明實(shí)施例一提供的第二從接口單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0052]圖5為本發(fā)明實(shí)施例一、二提供的讀數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求轉(zhuǎn)換時(shí)的接口時(shí)序示意圖；
[0053]圖6為本發(fā)明實(shí)施例一提供的寫數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求轉(zhuǎn)換時(shí)的接口時(shí)序示意圖；
[0054]圖7為本發(fā)明實(shí)施例一提供的監(jiān)聽控制單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0055]圖8為本發(fā)明實(shí)施例二提供的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)一致性的方法流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0056]為了能更好的理解本發(fā)明的內(nèi)容，本文先介紹現(xiàn)有技術(shù)中常用的維護(hù)數(shù)據(jù)一致性的方法；現(xiàn)有技術(shù)中一般包括軟件維護(hù)一致性的方法和硬件維護(hù)一致性的方法；軟件維護(hù)一致性的方法雖然較容易實(shí)現(xiàn)，但精確性不高，并且在維護(hù)過程中會(huì)降低系統(tǒng)性能；硬件維護(hù)一致性的方法雖然設(shè)計(jì)復(fù)雜，但能夠提高系統(tǒng)性能；例如，ARM公司發(fā)布的一種硬件維護(hù)一致性的架構(gòu)，是基于高級(jí)微控制器總線架構(gòu)(AMBA, Advanced Microcontroller BusArchitecture)的總線監(jiān)聽及 ACE(AXI Coherency Extens1ns)協(xié)議來實(shí)現(xiàn)的；其中，ACE協(xié)議是在AXI協(xié)議一致性方面擴(kuò)展的協(xié)議，ACE_Lite協(xié)議是ACE協(xié)議的子集，一般來講，自身有cache的處理器可以支持ACE協(xié)議，而自身沒有cache的處理器則支持ACE_Lite協(xié)議。
[0057]但是，由于目前支持ACE協(xié)議的處理器較少，并且大部分輸入輸出(10，InputOutput)設(shè)備只支持AXI協(xié)議，不支持ACE_Lite協(xié)議。因此在絕大部分的片內(nèi)多處理器系統(tǒng)中，是不能兼容ACE_Lite協(xié)議的，從而導(dǎo)致片內(nèi)多處理器系統(tǒng)中存在共享數(shù)據(jù)一致性的問題。
[0058]基于此，在本發(fā)明的各種實(shí)施例中:確定不支持接收的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的協(xié)議時(shí)，對(duì)接收的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換處理，根據(jù)協(xié)議轉(zhuǎn)換處理后的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求，確定對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)一致性操作設(shè)備，對(duì)所述數(shù)據(jù)一致性操作設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)一致性操作。
[0059]下面通過附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步地詳細(xì)說明。
[0060]實(shí)施例一
[0061]本實(shí)施例提供一種實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)一致性的裝置，如圖1所示，所述裝置包括:從接口單元11及監(jiān)聽控制單元12;其中，
[0062]所述從接口單元11，用于確定不支持接收的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的協(xié)議時(shí)，對(duì)接收的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換處理，并將協(xié)議轉(zhuǎn)換處理后的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求發(fā)送至所述監(jiān)聽控制單元12 ；
[0063]所述監(jiān)聽控制單元12，用于根據(jù)所述從接口單元11發(fā)送的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求，確定對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)一致性操作設(shè)備，對(duì)所述數(shù)據(jù)一致性操作設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)一致性操作。
[0064]這里，所述從接口單元11，還用于確定支持接收的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的協(xié)議時(shí)，直接將接收的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求發(fā)送至所述監(jiān)聽控制單元12，以便所述監(jiān)聽控制單元12根據(jù)所述從接口單元11發(fā)送的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求，確定對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)一致性操作設(shè)備，對(duì)所述數(shù)據(jù)一致性操作設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)一致性操作。其中，所述數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求包括讀數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求及寫數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求。
[0065]實(shí)際應(yīng)用時(shí)，所述對(duì)接收的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換處理，具體為:
[0066]對(duì)所述接收的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求進(jìn)行AXI協(xié)議到ACE_Lite協(xié)議的轉(zhuǎn)換處理。
[0067]所述監(jiān)聽控制單元12，還用于當(dāng)收到的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求為兩個(gè)以上數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求時(shí)，對(duì)收到的兩個(gè)以上數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求的執(zhí)行進(jìn)行仲裁，根據(jù)仲裁后的數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求，確定對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)一致性操作設(shè)備，對(duì)所述數(shù)據(jù)一致性操作設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)一致性操作。
[0068]具體地，如圖2所示，所述從接口單元11包括第一從接口單元111、第二從接口單元112 ;其中，
[0069]所述第一從接口單元111，用于將接收的來自第一主設(shè)備單元21的第一讀數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求發(fā)送至所述監(jiān)聽控制單元12 ；
[0070]所述第二從接口單元112，用于將接收的來自第二主設(shè)備單元22的第二讀數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求Read Once進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換處理，并將協(xié)議轉(zhuǎn)換處理后的第二讀數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求Read Once發(fā)送至所述監(jiān)聽控制單元12 ；
[0071]所述監(jiān)聽控制單元12，用于對(duì)所述第一讀數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求及第二讀數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)求Read Once的執(zhí)行進(jìn)行仲裁，根據(jù)仲裁后的第一讀數(shù)據(jù)一致性請(qǐng)