[发明专利]一种多处理器系统及其同步引擎

权利要求书

1.一种多处理器的同步引擎，其特征在于，所述同步引擎，包括：

多个存储队列，用于接收多个处理器发送的同步原语，一个队列存储来自一个处理器的所有同步原语；

多个调度模块，用于在所述多个存储队列中选定用于执行的同步原语之后，根据同步原语的类型，发送到相对应的处理模块进行处理，所述调度模块与所述存储队列一一对应；

多个处理模块，用于接收所述调度模块发来的同步原语，执行不同功能；

虚拟同步存储结构模块，使用少量的存储空间，通过控制逻辑把所有处理器的直属存储空间都映射为同步存储结构来实现各种同步原语的功能；

主存端口，用于与所述虚拟同步存储结构模块进行通讯，对各处理器的直属存储进行读和写，以及向所述处理器发起中断；

配置寄存器，用于存储所述处理模块需要用到的各种配置信息。

2.根据权利要求1所述的多处理器的同步引擎，其特征在于，在同步原语存储到对应的存储队列里时，将同时保存进程号信息，以区别同一处理器上不同进程发送过来的同步原语。

3.根据权利要求1所述的多处理器的同步引擎，其特征在于，所述处理模块，包括：Reduce处理模块、Barrier处理模块、Load/Store处理模块，以及Put/Get处理模块。

4.根据权利要求1所述的多处理器的同步引擎，其特征在于，所述同步引擎中的处理模块，能够根据同步引擎支持的同步原语的类型进行扩展。

5.根据权利要求1所述的多处理器的同步引擎，其特征在于，所述同步存储结构是使用少量的片内存储虚拟出来的，并不直接占用处理器直属存储的空间。

6.根据权利要求1所述的多处理器的同步引擎，其特征在于，所述同步存储结构是{Count，P，L，Value}，{Count，P，L，}称为同步存储的Tag，Count和Value的位宽可以根据系统需求进行不同的设定；Value：存储单元，用于存储数据，L：Lock标志位，用于支持Lock/Unlock原语；P：Produce标志位，用于实现Put/Get原语，Count：计数器，用于实现Barrier原语、Reduce原语，以及多种模式的Put/Get原语。计数器的位宽和同步引擎支持的最大并行进程有关，n位Count可以支持最大2ⁿ个进程。

7.根据权利要求1所述的多处理器的同步引擎，其特征在于，所述同步存储结构的虚拟方法是：使用一块片内存储作为哈希表，哈希表中每一项的结构为{关键值，Tag，Value}，当处理模块写入一项同步存储结构时，所述处理模块执行指令，把指令的地址作为关键值，使用哈希算法在哈希表内选择一行作为存储单元，把同步结构存储下来；当处理模块读取一项同步存储结构时，同样使用哈希算法找到对应于这个地址的项，哈希表输出找到的那一行的内容{Tag，Value}；如果读取过程中使用哈希算法没有找到对应的项，则说明当前指令应该暂缓执行，则指令被重新回归相应的存储队列中，等候下次调度执行；在同步原语被执行后，如果同步存储结构的Tag的执行结果等于全0，则说明这一项同步存储结构已经被完全执行完毕，则在哈希表中释放对应的存储空间；当所述哈希表溢出的时候，则使用所述主存端口向对应的处理器发送中断，在所述处理器直属内存中构造哈希表，来存储所述同步存储结构。

8.一种采用权利要求1-7中的一项所述的多处理器的同步引擎的多处理器系统，其特征在于，所述系统，包括：多个处理器和一个处理芯片，其中：

所述处理芯片，包括：

多个设备端口，用于和所述多个处理器高速互联，每个处理器和一个设备端口连接；

所述同步引擎，其中，所述存储队列与所述多个设备端口互联。

在设备发现过程中，每个处理器通过标准设备搜索流程搜索到与之互联的设备端口，并分配设备端口申请的各种资源；所述同步引擎把自身的资源通过设备端口映射到对应的处理器的操作系统中，在多个处理器上的软件通过映射关系操作所述同步引擎，所述同步引擎被多个处理器共享。