[发明专利]一种基于握手协议的多核间缓存刷新方法

说明书

本发明公开一种基于握手协议的多核间缓存刷新方法，包括以下步骤：发起核通过核间中断向其他核发起缓存刷新请求；发起核死等轮询其他核是否完成缓存刷新操作并计时；其他核接受到来自发起核的缓存刷新请求后，中断进入缓存刷新函数入口，完成缓存刷新；其他核向发起核告知缓存刷新任务完成，并死等轮询发起核的下一步命令；其他核收到发起核的任务退出命令，向发起核发送任务结束答复，并结束此次刷新任务。本发明方法可以保证操作系统完成该方法后的某个时间段内，所有处理器多核缓存的状态是干净的，避免多核间的由于资源竞争导致死锁问题。

技术领域

本发明涉及一种基于握手协议的多核间缓存刷新方法，属于高性能计算技术领域。

背景技术

高性能操作系统作为一款支持SMP架构的操作系统，其在运行时，有清空所有处理器的缓存的需求，即需要完成以下动作：发起核向其他核发送缓存刷新请求后，只能在所有接受到请求的其他核完成缓存刷新任务后，所有核才能继续完成其他工作。

高性能操作系统内提供一种基于核间中断的多核间缓存刷新方法，基于核间中断实现，它允许某核向其他核发送缓存刷新请求，然而期间并不能限制其他核接收中断或完成其他任务，因此无法保证缓存是完全干净的，无法完成系统的后续改变硬件配置的操作。将死等轮询方法加入这种方法也无法解决上述需求，因为其他核在处理缓存刷新请求时的“死等”行为是十分危险的，它存在一种可能性：一个核发起消息请求后，另一个核拿到某竞争资源并进入处理消息请求后开始死等轮询，而其他核仍在竞争已经被占用的资源从而无法响应第一个处理器核发送来的消息请求，从而造成死锁。

综上所述，在高性能操作系统上实现的多核间同步缓存刷新方法，在保证同步的同时，更需要保证多核间的资源竞争问题，避免死锁的发生；而目前高性能计算操作系统中的多核间缓存刷新不具备同步功能，无法保证缓存的干净状态。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于握手协议的多核间缓存刷新方法，以解决现有方法存在的问题，避免死锁的发生。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种基于握手协议的多核间缓存刷新方法，对于发起核，包括以下步骤：

S1、发起核通过核间中断向其他核发起缓存刷新请求；

S2、发起核死等轮询其他核是否完成缓存刷新操作并计时；

S3、如果未在规定时间内判到所有的其他核的缓存刷新完成状态，则执行以下步骤：

S31、发起核向其他核发送任务结束消息，并等待来自所有的其他核的任务结束答复；

S32、发起核在收到所有的其他核的任务结束答复后，记录失败次数，如果失败次数小于设定阀值，则重复步S1中操作；如果失败次数大于设定阀值，则直接报错并退出；

S4、如果在规定时间内判到所有的其他核的缓存刷新完成状态，则执行以下步骤：

S41、发起核自身刷新缓存；

S42、在包括发起核以及所有的其他核在内的所有核缓存干净状态下，完成需要进行的操作；

S43、发起核再向所有的其他核发送结束任务运行命令，并等待所有的其他核的任务结束答复；

S44、发起核在收到所有的其他核的任务结束答复后，整个任务结束；

对于其他核，包括以下步骤：

S1、其他核接受到来自发起核的缓存刷新请求后，中断进入缓存刷新函数入口，完成缓存刷新；

S2、其他核向发起核告知缓存刷新任务完成，并死等轮询发起核的下一步命令；

S3、其他核收到发起核的任务退出命令，向发起核发送任务结束答复，并结束此次刷新任务。

上述技术方案中进一步改进的方案如下：

1. 上述S42中所述的需要进行的操作包括设置硬件存控寄存器、进程内存状态收集。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：