[发明专利]远程原子操作的空间和时间上的归并

说明书

本发明涉及远程原子操作的空间和时间上的归并。系统包括被存储在存储器中并且具有通过目的地高速缓存行而分组的条目的RAO指令队列，每个条目对包括操作码、目的地标识符和源数据的RAO指令进行排队；优化电路，其接收正在进入的RAO指令、扫描RAO指令队列以检测标识了与正在进入的RAO指令相同的目的地高速缓存行的匹配的已排队RAO指令，优化电路还：响应于没有检测到匹配的已排队RAO指令，将正在进入的RAO指令排入队列中；以及响应于检测到匹配的指令，确定正在进入的和匹配的指令是否具有到非重叠的高速缓存行元素的相同的操作码，如果是则通过将这两个指令排入相同的高速缓存行队列条目分组中在不同的偏移处来在空间上组合正在进入的和匹配的RAO指令。

技术领域

本发明的领域一般涉及计算机处理器架构，并且更具体地涉及远程原子操作的空间和时间上的归并（merge）。

背景技术

原子存储器操作是存储器访问操作，在该操作期间，处理器在其他核看作单个总线操作的操作中核读取一位置、对其进行修改并将其写回。原子存储器操作通常是在处理核的内部实行的。然而一些处理器或系统可能支持在核的外部的原子执行，在这种情况下，它们可以称为远程原子操作（RAO）。RAO在各种各样的应用中很有用，包括分组处理、高性能计算、机器学习，以及更一般地，动态调度算法，仅举几例。

也称为“即发即忘”原子的已公布的RAO是不向软件返回架构信息的一类RAO指令；它们指示硬件执行原子读改写（read-modify-write）操作，但是不使用到寄存器中的返回结果。已公布的RAO指令是弱排序的，以允许核卸载操作（例如，卸载到高速缓存控制电路）并继续执行。

不幸的是，已公布的或另外的RAO执行可能遭受低效率，尤其是当单个线程快速连续地向同一高速缓存行执行多个RAO时。这多个RAO指令可能被串行化，迫使每个RAO指令完成并接收完成确认之后序列中的下一个RAO指令才能够开始执行。

附图说明

通过示例而非限制的方式在附图的各图中例示本发明，其中相同的附图标记指示相似的元素，并且其中：

图1是例示根据一些实施例的用于执行用于远程原子操作的指令的处理组件的框图；

图2是根据一些实施例的用来执行用于远程原子操作的指令的处理器核和高速缓存控制电路的方框流程图；

图3例示了根据一些实施例的用于执行用于远程原子操作的指令的多处理器系统的各部分；

图4A是例示了根据一些实施例的对远程原子操作指令进行排队的方框流程图；

图4B是例示了根据一些实施例的在空间上组合远程原子操作指令与现有的已排队条目的方框流程图；

图4C是例示了根据一些实施例的用于存储远程原子操作的请求队列的框图；

图4D是例示了根据一些实施例的在空间上组合远程原子操作指令与现有的已排队条目的方框流程图；

图4E是例示了根据一些实施例的在时间上组合远程原子操作指令与现有的已排队条目的方框流程图；

图4F是例示了根据一些实施例的远程原子操作指令的特殊处理的方框流程图；

图4G是例示了根据一些实施例的远程原子操作指令的特殊处理的方框流程图；

图4H是例示了根据一些实施例的远程原子操作指令的特殊处理的方框流程图；

图4I是例示了根据一些实施例的远程原子操作指令的特殊处理的方框流程图；

图4J是例示了根据一些实施例的被转送到中央高速缓存控制电路的远程原子操作指令的方框流程图；

图5是例示了根据一些实施例的处理所接收的远程原子操作指令的框图；