[发明专利]一种端到端硬件消息传输的实现方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及消息传输(message passing)技术领域，尤其涉及一种端到端硬件消息传输(HMP，Hardware Message Passing)的实现方法和装置。

背景技术

随着技术的发展，系统越来越复杂，集成的核(core)数量也越来越多，核间通信也越来越重要。传统的核间通信通常采用共享存储器(share memory)的硬件方式来实现，如图1所示，多个核通过互连系统与一块共享的存储器相连。这种实现方式的优点是可以实现多个核之间的交叉信息传输，而缺点包括：

一、消息传输延时比较长，这是由于消息的传输需要先由消息创建者写入到共享存储器，然后由消息使用者去共享存储器读取，这两个操作都需要经过系统互连网络，通路延时比较长，而且还会与其它的数据访问进行竞争和判决，以获取总线的使用权；

二、需要软件进行消息管理，因为共享存储器只能用来暂存消息，创建者将消息写入到共享存储器后要中断并通知消息使用者，消息创建者和消息使用者要共享管理维护消息队列指针，以避免消息覆盖和消息重复使用等问题。

在实际应用中的很多情况下，消息使用者是确定的，消息使用的频次和时间也是确定的；针对这种情况，目前一些方案为提高消息传输效率，减少传输延时，采用直连接口进行消息传输，如图2和图3所示，其中，图2示出了可扩展的核(Extendible core)之间通过直连接口进行消息传输，图3示出了在图2基础上按照先入先出(FIFO，First Input First Output)的消息传输。这种采用直连接口进行消息传输的实现方式存在以下缺陷：一是处理器必须是可扩展的，可以扩展出消息发送或消息接收端口来；二是此方法依然需要软件进行消息管理，并没有减少软件管理的开销，只是减少了消息传输的延时。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种端到端硬件消息传输的实现方法和装置，以提高消息传输的效率，并减少软件管理的开销。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种端到端硬件消息传输的实现装置，该装置包括：消息存储器、控制器、消息输入和输出接口，

所述消息存储器，用于执行消息的暂存；

所述控制器，用于执行消息的硬件方式管理，将从消息输入接口获取的消息存储在所述消息存储器中，从所述消息存储器中读取消息并通过所述消息输出接口发送给消息使用者；

所述消息输入接口，直连消息创建者，用于在所述控制器的控制下，获取消息创建者创建的消息；

所述消息输出接口，直连消息使用者，用于在所述控制器的控制下，向消息使用者提供消息。

所述消息输入接口为主设备master接口或从设备slave接口，当所述消息输入接口为master接口时，所述消息输入接口在控制器的控制下，以主动的方式获取消息创建者创建的消息；当所述消息输入接口为slave接口时，所述消息输入接口在控制器的控制下，以被动的方式获取消息创建者创建的消息；

所述消息输出接口为master接口或slave接口，当所述消息输出接口为master接口时，所述消息输出接口在控制器的控制下，以主动的方式向消息使用者提供消息；当所述消息输出接口为slave接口时，所述消息输出接口在控制器的控制下，以被动的方式向消息使用者提供消息。

所述在控制器的控制下，以主动的方式获取消息创建者创建的消息，包括：

所述控制器通过消息输入接口获取消息创建者的状态，并依据所述状态从所述消息创建者的缓冲区中提取消息；

或者，所述控制器通过消息输入接口定时从所述消息创建者的缓冲区中提取消息。

所述在控制器的控制下，以被动的方式获取消息创建者创建的消息，包括：

所述控制器通过消息输入接口接收所述消息创建者主动发来的消息。

所述在控制器的控制下，以主动的方式向消息使用者提供消息，包括：

所述控制器通过消息输出接口获取消息使用者的状态，依据所述状态从所述消息存储器中读取消息并通过消息输出接口发送到所述消息使用者；

或者，所述控制器器定时从所述消息存储器中读取消息并通过消息输出接口发送到消息使用者。

所述在控制器的控制下，以被动的方式向消息使用者提供消息，包括：

所述控制器通过消息输出接口向消息使用者提供消息队列状态，并通过所述消息输出接口获取消息使用者依据消息队列状态发出的读请求，依据所述读请求从所述消息存储器中读取消息并通过消息输出接口发送到所述消息使用者；