[发明专利]基于非写分配的高速缓存一致性的多核处理器数据传输系统

权利要求书

1.一种基于非写分配的高速缓存一致性的多核处理器数据传输系统，其特征在于：所述多核处理器数据传输系统包括一个监听管理单元、至少两个的采用写回式高速缓存且其写缺失时采用非写分配策略的处理器、片上互连总线和共享存储器，当其中一个处理器产生一致性操作时，会把一致性操作的相关信息发给监听管理单元，然后等待监听管理单元处理完毕给回响应后，处理器完成该一致性操作，其中，

所述监听管理单元包括：

一致性请求仲裁部，用以接收各个处理器发送的一致性操作的相关信息后，把这些信息进行仲裁、串行化，然后发往监听处理部；

监听处理部，用以按照一致性请求仲裁模块给出的一致性请求把相应的监听操作发送给除一致性请求发起者之外的其它各个处理器；当所有接收该监听操作的处理器都给回响应和可能需要的数据后，如果不需要发起对共享存储器的访问，该监听处理部把各处理器对该监听操作的响应和可能需要的数据发送给一致性响应部；如果需要发起对共享存储器的访问，则把相应的操作信息发送给共享存储器访问部，待共享存储器访问部完成对共享存储器的访问操作后，该监听处理部把相应的响应和可能需要的数据发送给一致性响应部；

共享存储器访问部，用以根据监听处理部的请求，发起对共享存储器的响应，给回监听处理部以完成的响应和可能需要的数据；

一致性响应部，用以根据监听处理部给回的响应和可能需要的数据，给回发起本次一致性操作的处理器以一致性响应和可能需要的数据。

2.如权利要求1所述的基于非写分配的高速缓存一致性的多核处理 器数据传输系统，其特征在于：所述采用写回式高速缓存且其写缺失时采用非写分配策略的处理器中，使用写回式高速缓存，利用无效状态、独占修改状态、独占干净状态、共享修改状态和共享干净状态这五种状态中的一种来标记各高速缓存行的状态；

当某个处理器对某个高速缓存行中的某个地址产生写缺失操作时：若其它所有处理器中均不存在有效的该高速缓存行，则把数据写到共享存储器的该地址中；若其它处理器中存在有效的该高速缓存行，则把数据直接写到其它处理器中处于“所有者”状态的该高速缓存行中，并将其状态转换为独占修改状态；把其它处理器中处于非“所有者”状态的该高速缓存行无效掉，即状态转换为无效状态。

3.如权利要求2所述的基于非写分配的高速缓存一致性的多核处理器数据传输系统，其特征在于：所述采用写回式高速缓存且其写缺失时采用非写分配策略的处理器中，

当某个处理器对某个高速缓存行中的某个地址产生读缺失操作时：

若其它所有处理器中均不存在有效的该高速缓存行，则将共享存储器中的该地址行分配到发起该读缺失操作的处理器的高速缓存中，该处理器中该高速缓存行的状态设为独占干净状态；

若其它处理器中存在有效的该高速缓存行，则其它处理器中该高速缓存行处于“所有者”状态的处理器负责提供该高速缓存行的数据，并把该高速缓存行的状态转换为共享干净状态；发起该读缺失操作的处理器接收到该高速缓存行后，分配到自身的高速缓存中。如果提供该高速缓存行的处理器中该高速缓存行原先处于共享干净状态或独占 干净状态，发起该读缺失操作的处理器中该高速缓存行的状态设为共享干净状态；如果提供该高速缓存行的处理器中该高速缓存行原先处于共享修改状态）或独占修改状态，发起该读缺失操作的处理器中该高速缓存行的状态设为共享修改状态。

4.如权利要求2所述的基于非写分配的高速缓存一致性的多核处理器数据传输系统，其特征在于：当某个处理器对某个处于共享修改状态或共享干净状态的高速缓存行中的某个地址产生写命中操作时：

若其它所有处理器中均不存在有效的该高速缓存行，则发起该写命中操作的处理器可以执行该写操作，该高速缓存行的状态转换为独占修改状态；

若其它处理器中存在有效的该高速缓存行，则把其它处理器中的该高速缓存行均无效掉，即状态转换为无效状态，然后发起该写命中操作的处理器才可以执行该写操作，发起该写命中操作的处理器中该高速缓存行的状态转换为独占修改状态。

5.如权利要求2所述的基于非写分配的高速缓存一致性的多核处理器数据传输系统，其特征在于：当某个处理器对某个处于独占修改状态的高速缓存行中的某个地址产生写命中操作时：该处理器直接执行该写操作，该高速缓存行的状态不变，仍为独占修改状态。