[发明专利]一种众核可定义分布式共享存储结构

权利要求书

1.一种众核可定义分布式共享存储结构，其特征在于：包括内部数据总线系统、路由单元、处理器核、网络接口单元和存储器模块；

内部数据总线系统包括横向双向数据线、纵向双向数据线和处理器核存储访问总线，横向双向数据线和纵向双向数据线的交叉点放置路由单元，用于传递数据；处理器核通过网络接口单元与路由单元连接，路由单元和网络接口单元之间通过处理器核存储访问总线连接；存储器模块直接与路由单元连接，多个存储器模块构成众核处理器内部的存储结构系统；

网络接口单元包括配置包解析单元、数据包组装/解析单元和路由表；

配置包解析单元，对路由单元输入的配置包进行解析，即通过包头判断操作类型、提取配置包中的地址信息和数据信息，并将操作类型、地址信息和数据信息进行组合，得到路由配置指令和路由控制指令输出给路由表；所述路由配置指令包括地址信息、数据信息和写信号，路由控制指令包括存储器模块分组标志信息、存储器模块乒乓读写控制信息和写信号；

数据包组装/解析单元，负责完成处理器核与路由单元间的数据格式转换，将通过路由单元接收到的数据包进行解析得到有效数据；将处理器核输出的读写数据和路由表输出的目的存储器模块的物理坐标位置转换成能够在片上网络中传输的数据包，输出给对应的路由单元，其中数据包包头中包含有路由表输出的目的存储器模块的物理坐标位置；

路由表，接收处理器核输出的地址信号，判断、查询出此地址信号对应的目的存储器模块的物理坐标位置，并将此物理坐标位置输出给数据包组装/解析单元；根据路由配置指令对所有字段进行写入和更改；根据路由控制指令对路由表中的路由控制字段进行写入和更改。

2.根据权利要求1所述的一种众核可定义分布式共享存储结构，其特征在于：路由表包括地址仲裁单元、优先级判断单元、地址组匹配单元以及多个路由查找行；

每个路由查找行由三个字段组成，分别是路由控制字段、路由仲裁字段和路由目的字段；路由查找行接收路由配置指令，实现对路由查找行中路由控制字段、路由仲裁字段和路由目的字段的设置；

地址仲裁单元对第n个路由控制字段有效位为‘1’的路由查找行执行如下操作，其中n＝1，2，3，……，N，N为路由控制字段有效位为‘1’的路由查找行总个数：

对处理器核输出的地址信号与第n个路由查找行的路由仲裁字段的有效地址标志位进行位与逻辑运算，运算结果与路由仲裁字段的有效地址数值位进行比较，两者一致，则将第n个路由查找行的地址匹配标志信号置‘1’；两者不一致，则将第n个路由查找行的地址匹配标志信号置‘0’；

优先级判断单元在第n个路由查找行的地址匹配标志信号为‘1’的情况下，如果处理器核输出的读信号与乒乓读标志位全部为‘1’，则输出第n个路由查找行的优先级标志信号‘10’；如果处理器核输出的写信号与乒乓写标志位全部为‘1’，则输出第n个路由查找行的优先级标志信号‘10’；其它情况下，输出第n个路由查找行的优先级标志信号‘01’；若第n个路由查找行的地址匹配标志信号为‘0’的情况下，输出第n个路由查找行的优先级标志信号‘00’；优先级标志信号是2位信号线，高位为‘1’表示对应路由查找行的路由目的字段具有高优先级；低位置‘1’表示对应路由查找行的路由目的字段具有低优先级；

地址组匹配单元是一个组合逻辑单元，比较每个路由查找行的路由控制字段中的地址组标志位和路由控制指令中表示地址组的数据位是否一致，如果一致，则从路由控制指令中提取出修改路由控制字段的信息，输出给该路由查找行。

3.根据权利要求1所述的一种众核可定义分布式共享存储结构，其特征在于：路由控制字段包括有效位、地址组标志位、乒乓读标志位、乒乓写标志位、普通操作标志位；根据路由配置指令对同属一组的路由查找行的地址组标志位设置相同的数值，通过路由表控制指令能够将这些路由查找行同时设置为有效或者无效、同时改变乒乓读标志位、乒乓写标志位；

路由仲裁字段包括有效地址标志位和有效地址数值位；当有效地址标志位中的某位设置为‘1’时，表示此位对应位置的有效地址数值位的数值是有效的，处理器核输出的地址信号，其地址数值在此位的数值必须与有效地址数值位的数值一致，如果不一致，则说明地址不匹配，处理器核输出的地址信号不在此路由查找行中；

路由目的字段存储的是存储器模块的物理坐标位置。