[发明专利]并行消息仲裁装置及方法

说明书

本发明实施例提供一种并行消息仲裁装置及方法，所述装置包括：消息预处理模块、快速队列模块、消息站台、均匀轮转仲裁模块、加权轮转仲裁模块、站台访问模块、消息拆包模块，其中，消息预处理模块用于将消息描述符分配到消息站台和快速队列模块，消息站台和快速队列中生成消息描述符对应的请求发送对仲裁模块，均匀轮转仲裁模块和加权轮转仲裁模块对消息站台id依次仲裁，消息拆包模块获取仲裁模块的仲裁结果，并通过消息站台访问模块访问消息站台，完成消息拆包信息的读写请求。采用本装置能够多进程消息的流量均衡，并且支持快速消息的优先调度，实现快速消息的低延时发送。同时尽可能节省硬件资源开销。

技术领域

本发明涉及NIC芯片设计技术领域，尤其涉及一种并行消息仲裁装置及方法。

背景技术

NIC芯片主要用于高性能计算系统和高速数据中心，是CPU连接高速网络的接口，实现节点间消息的发送和接收。消息发送的一般过程为：CPU向NIC投递消息描述符，NIC解析描述符并组包发送上网。消息发送时，每个消息可能拆分成单个或多个消息包完成数据传输，当消息数据量不大于MTU（Maximum Transaction Unit，最大传输单元）时，单包即可完成所有数据传输，当消息数据量大于MTU时，需多包完成所有数据传输。

当多进程同时进行消息发送时，CPU会投递大量消息描述符到NIC中，NIC需要保证各个进程的消息能够均衡发送，串行调度或不均衡的调度将导致进程通信饥饿，也容易导致网络流量失衡，影响整体通信性能。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明实施例提供一种并行消息仲裁装置及方法。

本发明实施例提供一种并行消息仲裁装置，包括：消息预处理模块、快速队列模块、消息站台、均匀轮转仲裁模块、加权轮转仲裁模块、站台访问模块、消息拆包模块，其中，

所述消息预处理模块与所述消息站台和快速队列模块连接，用于接收消息描述符，为所述消息描述符分配消息站台，根据所述消息描述符提取消息拆包信息写入所述信息站台，并根据所述消息拆包信息确定是否包含快速消息标记，记录包含所述快速消息标记的快速消息描述符分配的快速消息站台id，将所述快速消息站台id写入到快速队列模块；

所述快速队列模块与所述消息预处理模块和加权轮转仲裁模块连接，用于接收并存储所述快速消息站台id，并向所述加权轮转仲裁模块发送仲裁请求，根据反馈的仲裁响应信息向加权轮转仲裁模块发送快速拆包请求；

所述消息站台与所述消息预处理模块和均匀轮转仲裁模块连接，用于存储所述消息拆包信息，并根据所述消息拆包信息，根据包含有效标记且不包含所述快速消息标记的消息拆包信息生成非快速拆包请求，发送至所述均匀轮转仲裁模块，并根据站台访问模块的读写请求完成对应的读写操作；

所述均匀轮转仲裁模块与所述消息站台和加权轮转仲裁模块连接，用于根据所述非快速拆包请求均匀输出非快速消息站台id到所述加权轮转仲裁模块；

所述加权轮转仲裁模块与所述快速队列模块、均匀轮转仲裁模块和所述消息拆包模块连接，用于获取预设的权值，根据所述权值分配所述快速拆包请求和非快速拆包请求的输出，并输出至所述消息拆包模块；

所述消息站台访问模块与所述消息站台和消息拆包模块连接，用于接收到所述消息拆包模块发送的所述读写请求，并根据所述读写请求对对应的指定站台进行访问；

所述消息拆包模块与所述加权轮转仲裁模块和消息站台访问模块连接，用于根据所述加权轮转仲裁模块的输出生成指定站台的读写请求，并通过所述消息站台访问模块从所述指定站台读取所述消息拆包信息，并对所述消息拆包信息进行拆包输出。

本发明实施例提供一种基于上述并行消息仲裁方法，包括：