[发明专利]指针同步电路及方法，消息交换装置及方法

说明书

本发明公开了一种指针同步电路及方法，消息交换装置及方法，涉及集成电路技术领域，解决了处理器的执行时间长，处理器的占用率高，占用总线带宽大，以及延迟的技术问题。该指针同步电路包括与第一处理器同属于第一时钟域的第一指针寄存器、与第二处理器同属于第二时钟域的第二指针寄存器和第一同步电路；其中，第一指针寄存器中的指针值可响应于第一处理器进行更新，第一同步电路将第一指针寄存器中的指针值写入第二指针寄存器中，第二指针寄存器中的指针值可被第二处理器读取。本发明应用于不同的处理器之间的消息的写入和读取。

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种指针同步电路及方法，消息交换装置及方法。

背景技术

集成电路通常包括多个处理器，为了实现集成电路的功能，多个处理器之间经常需要交换信息，其中，消息队列是在多个处理器之间交换信息的常用方式。通常上述消息队列存储于主存储器(例如DRAM，Dynamic RandomAccess Memory，动态随机存取存储器)，或者存储于临近某一处理器的存储部件中。

为使用消息队列交换信息，需要维护消息队列的头指针与尾指针，具体为，消息发出方(生产者)基于尾指针将消息插入到消息队列的队尾，消息接收方(消费者)基于头指针从消息队列的队头取出消息队列中的消息，消息发出方向队列插入消息后，修改队列尾指针，使之指向新的队尾。消息接收方从队列取出消息后，修改队列头指针，使之指向新的队头。在上述过程中，消息发出方需要识别消息队列是否为满，在消息队列未满时，才能向消息队列插入消息，消息接收方需要识别消息队列是否为空，在消息队列非空时，才能从消息队列中取出消息。

由以上所述可知，使用消息队列交换消息的处理器都会访问头指针与尾指针，通常采用查询的方式来进行头指针/尾指针的同步，进而使得若将消息队列储于主存储器时，不仅会消耗处理器的执行时间，占用总线带宽，还会使处理器通过总线耦合到主存储器时，总线的访问延迟成为性能瓶颈；若将消息队列存储于临近某一处理器的存储部件中时，不同处理器访问该存储部件的延迟不一致，进而引入同步、性能等方面的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种指针同步电路及方法，消息交换装置及方法，用于降低处理器的执行时间，降低处理器的占用率，降低占用总线带宽，并解决延迟等技术问题。

本发明的第一方面提供一种指针同步电路，该指针同步电路包括与第一处理器同属于第一时钟域的第一指针寄存器、与第二处理器同属于第二时钟域的第二指针寄存器和第一同步电路；其中，第一指针寄存器中的指针值可响应于第一处理器进行更新，第一同步电路将第一指针寄存器中的指针值写入第二指针寄存器中，第二指针寄存器中的指针值可被第二处理器读取。

结合本发明的第一方面，在第一种可能的实现方式中，第一同步电路包括第一子同步电路和第二子同步电路；其中，响应于第一处理器更新第一指针寄存器，第一子同步电路向第二子同步电路发出同步请求的指示；响应于收到的第一子同步电路发出的同步请求的指示，第二子同步电路向第一子同步电路发出收到同步请求的指示，并将第一指针寄存器中的指针值写入第二指针寄存器中。

结合本发明的第一方面，及其第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，第一状态指示电路在第一同步电路将第一指针寄存器中的指针值写入第二指针寄存器期间处于忙碌状态，其余处于空闲状态；其中，在第一状态指示电路处于空闲状态时，后续第一处理器更新第一指针寄存器的操作被执行；在第一状态指示电路处于忙碌状态时，后续第一处理器更新第一指针寄存器的操作被阻塞。

结合本发明的第一方面的第一种或第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，响应于收到的第二子同步电路发出的收到同步请求的指示，第一子同步电路向第二子同步电路发出同步完成的指示；响应于收到的第一子同步电路发出的同步完成的指示，第二子同步电路向第一子同步电路指示收到同步完成的指示；响应于收到的第二子同步电路指示的收到同步请求的指示，第一子同步电路将第一状态指示电路设置为空闲状态。