[发明专利]一种多核异构平台维护cache一致性的方法

权利要求书

1.一种多核异构平台维护cache一致性的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、依次接收多核异构平台上的N个处理核心向内存空间进行读取和/或写入的数据信息，其中，处理核心为CPU、GPU或FPGA；

S2、接收到某个处理核心的读写请求后，根据当期所有处理核心的cache状态，判定是否达到准备读、准备写的状态，如果是，则同意该处理核心的访问请求以及cache状态更新，进入步骤S3，如果否，则拒绝该处理核心的访问请求以及cache状态更新，进入步骤S4；

S3、处理核心发起相关的内存数据访问，更新状态，返回步骤S1；

S4、使用cache无效和cache写回操作调整状态，使得满足当前处理核心的请求，更新状态返回步骤S3。

2.根据权利要求1所述的一种多核异构平台维护cache一致性的方法，其特征在于，步骤S2中，处理核心的cache状态的设定方法如下：

当为内存空间中的数据信息没有被缓存到CPU的cache中时，设定为UNCACHED状态；

当内存空间中的数据信息已经被缓存到CPU的cache中，cache中的数据信息与内存空间中的数据信息保持一致时，设定为CACHED状态；

当CPU的cache中的数据信息发生修改，修改后的数据信息没有同步到内存空间中，cache中的数据信息与内存空间中的数据信息不一致时，设定为MODIFIED状态；

当CPU的cache中的数据信息与内存空间中的数据信息不一致，cache中的数据信息无效时，设定为DIRTY状态。

3.根据权利要求2所述的一种多核异构平台维护cache一致性的方法，其特征在于，步骤S2中，还包括以下步骤：

S21、第n个处理核心向内存空间读取数据信息，执行准备读操作，读取数据信息完成后，执行已读操作，判定此时第n个处理核心的cache状态为CACHED；

S22、第n+1个处理核心向内存空间写入数据信息，执行准备写操作，写入数据信息完成后，执行已写操作，判定此时第n+1个处理核心的cache状态为MODIFIED，第n个处理核心的cache状态修正为DIRTY；

S23、第n+1个处理核心执行写回操作后，将第n+1个处理核心的cache状态修正为CACHED，第n个处理核心向内存空间读取数据信息，此时第n个处理核心的cache状态为DIRTY，执行失效操作，将第n个处理核心的cache状态为修正为UNCACHED。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种多核异构平台维护cache一致性的方法，其特征在于，任意一个处理核心向内存空间进行读取或写入操作时，对状态和操作加锁，同时设定其他处理核心无向内存空间进行读取或写入操作的权限。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种多核异构平台维护cache一致性的方法，步骤S2中，未达到准备读、准备写的状态的情况如下：

当前处理核心的状态为DIRTY，或者存在状态为MODIFIED的其他处理核心。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种多核异构平台维护cache一致性的方法，步骤S3中，更新状态的步骤如下：

读数据完成后，当前处理核心的状态改为CACHED；

写数据完成后，当前处理核心的状态改为MODIFIED，状态为CACHED的其他核心的状态改为DIRTY。

7.根据权利要求1或2或3所述的一种多核异构平台维护cache一致性的方法，步骤S4中，使用cache无效和cache写回操作调整状态的步骤如下：

如果当前处理核心的状态为DIRTY，当前处理核心执行失效操作并更新状态为UNCACHED；

如果存在状态为MODIFIED的其他处理核心，这些处理核心执行写回操作并更新状态为CACHED。