[发明专利]多核CPU的缓存管理方法、装置及设备

说明书

技术领域

本发明涉及缓存技术，尤其涉及一种多核CPU的缓存管理方法、装置及设备。

背景技术

在嵌入式系统中，用来完成数据接收和发送的缓冲区可以称之为buffer(缓存)。buffer的大小一般都是固定的，主要用在各种数据区的处理上。在多任务实时系统里，buffer管理是基本功能，对系统的处理能力有着明显的影响。现有技术中，多核CPU的buffer管理的实现方式一般是使用多核CPU提供的特殊指令来实现自旋锁，用自旋锁来实现对buffer的保护，确保任意时刻只有一个CPU对buffer进行分配或释放。在多核CPU都进行buffer分配和/或释放的时候，这种方式能有效地保护buffer，避免一个buffer被两个以上的CPU获得。但上述多核CPU的buffer管理的方式会使得其他CPU进入忙等状态，无法处理其他事情，造成系统效率的降低。

发明内容

为了实现对多核CPU缓存的有效管理，提高系统效率，本发明提供一种多核CPU的缓存管理方法，包括：

当多核CPU中的第一CPU分配缓存时，在第一CPU专属的多个第一缓存队列中的一个队列的头指针指向的缓存指针开始分配缓存；

当多核CPU中的第一CPU释放缓存时，确定待释放缓存所属的第二CPU，并在第二CPU专属的多个第二缓存队列中确定所述第一CPU可释放的队列，根据所述确定的第一CPU可释放的队列的尾指针指向的缓存指针释放所述待释放缓存；

其中，每个缓存队列中的头指针与尾指针彼此不重合。

本发明的又一个方面是提供一种多核CPU的缓存管理装置，包括：

分配模块，用于当多核CPU中的第一CPU分配缓存时，在第一CPU专属的多个第一缓存队列中的一个队列的头指针指向的缓存指针开始分配缓存；

释放模块，用于当多核CPU中的第一CPU释放缓存时，确定待释放缓存所属的第二CPU，并在第二CPU专属的多个第二缓存队列中确定所述第一CPU可释放的队列，根据所述确定的第一CPU可释放的队列的尾指针指向的缓存指针释放所述待释放缓存；其中，每个缓存队列中的头指针与尾指针彼此不重合。

本发明的另一个方面是提供一种网络设备，包括如上所述的多核CPU的缓存管理装置。

本发明的技术效果是：将多核CPU中各个CPU专属缓存的缓存指针排列成多个专属缓存队列，每个队列具有头指针和尾指针，在第一CPU分配缓存时，根据第一CPU专属的多个第一缓存队列中的一个队列的头指针所指向的缓存指针开始分配缓存，在第一CPU释放缓存时，根据待释放缓存所属CPU，确定在其所属CPU专属的多个缓存队列中该第一CPU可以释放的队列，并根据确定的队列的尾指针所指向的缓存指针释放待释放缓存。其中，每个缓存队列的头指针和尾指针不重合，从而对于各个CPU专属的缓存队列中的任意位置缓存，同一时刻都只有一个CPU对其进行操作，实现了对缓存的保护，同时不需要使用自旋锁，提高了系统的效率。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的多核CPU的缓存管理方法流程图；

图2为本发明实施例一提供的第一CPU的专属第一缓存队列的示意图；

图3为本发明实施例一中提供的buffer的基本格式；

图4为本发明实施例二提供的多核CPU的缓存管理装置结构示意图；

图5为本发明实施例三提供的网络设备结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明实施例一提供的多核CPU的缓存管理方法流程图，如图1所示，该方法包括：

步骤101、当多核CPU中的第一CPU分配缓存时，在第一CPU专属的多个第一缓存队列中的一个队列的头指针指向的缓存指针开始分配缓存。

首先，第一CPU是一种代指，用于指示多核CPU中的任意一个CPU。多核CPU技术就是用一条内总线将多个CPU连接起来，共享各种存储器和外设。