用于网络接口芯片的寄存器多源访问调度方法及装置的制造方法_3

文档序号:9929482阅读:来源:国知局
片配置和监控的灵活性,NIC中所有的请求源都可以对芯片内所有的寄存器进行访问,用户可编程的寄存器的访问请求主要来自计算结点,需要具有较高的访问速度。本实施例的寄存器访问实现采用基于双环的处理结构,分别和快慢速访问调度机制相对应。包含用户可编程寄存器、部分控制及状态寄存器的寄存器模块串成一个寄存器访问环,不包含用户可编程寄存器、部分控制及状态寄存器的寄存器模块串成一个寄存器访问环。快速访问调度机制调度出的寄存器访问请求交由快速寄存器访问环处理,慢速访问调度机制调度出的寄存器访问请求交由慢速寄存器访问环处理,相对于星形的处理结构,双环的处理结构能够减轻芯片后端设计的压力,利于布局布线。相对于单环的处理结构,能够实现对用户可编程寄存器的快速访问。
[0051 ]本实施例中,所述请求源的类型包括来自计算结点的寄存器访问请求、来自管理服务器的寄存器访问请求和来自带外的寄存器访问请求;所述步骤3)中针对快速访问调度机制预设的权重分配调度分配到快速寄存器访问环时,所述针对快速访问调度机制预设的权重分配具体是指来自计算结点的寄存器访问请求、来自管理服务器的寄存器访问请求和来自带外的寄存器访问请求采用差异化的权重分配方法,给予来自计算结点的寄存器访问请求队列更大的权重,给予管理服务器和带外的寄存器请求队列较小的权重,使得快调度机制能够优先处理来自计算结点的请求;所述步骤3)中针对慢速访问调度机制预设的权重分配调度分配到慢速寄存器访问环时,所述针对慢速访问调度机制预设的权重分配具体是指来自计算结点的寄存器访问请求、来自管理服务器的寄存器访问请求和来自带外的寄存器访问请求采用差异化的权重分配方法,给予来自计算结点的寄存器访问请求队列更大的权重,给予管理服务器和带外的寄存器请求队列较小的权重,使得快调度机制能够优先处理来自计算结点的请求。
[0052]所述针对快速访问调度机制预设的权重分配中来自计算结点的寄存器访问请求、来自管理服务器的寄存器访问请求和来自带外的寄存器访问请求三者的调度权重为2:1:1;所述针对慢速访问调度机制预设的权重分配中来自计算结点的寄存器访问请求、来自管理服务器的寄存器访问请求和来自带外的寄存器访问请求三者的预设调度权重为1:1:1。
[0053]本实施例中,快速寄存器访问环中各个节点间传递的寄存器数据宽度为64位;慢速寄存器访问环中各个节点间传递的寄存器数据宽度为32位。本实施例通过快速寄存器访问环从以下两个方面来提高对用户可编程寄存器的访问速度,一方面,快速寄存器访问环中数据宽度为64位,相对于慢速寄存器访问环中数据宽度的32位或者更低,寄存器请求和应答数据能够更快的在环上传递。另一方面,快速寄存器访问环上都是包含用户可编程寄存器的模块,数目有限,可以加快寄存器访问速度。本实施例将不包含用户可编程寄存器、部分控制及状态寄存器的寄存器模块组成的慢速寄存器访问环,通过慢速寄存器访问环把NIC中慢速访问的寄存器模块串在一起,由于寄存器模块数目较多,环上的数据宽度较低,有利于减轻后端设计的压力,减少拥塞和长走线。
[0054]如图2所示,本实施例用于网络接口芯片的寄存器多源访问调度装置包括:
[0055]请求分类单元,用于根据请求源的类型将寄存器访问请求分类;请求分类单元与请求源和请求分类缓存单元相连,从请求源接收不同类型的寄存器访问请求,根据请求源的类型将寄存器访问请求分类,并发送到请求分类缓存单元;
[0056]请求分类缓存单元,用于根据请求源的类型分别缓存来自多种请求源的寄存器访问请求;请求分类缓存单元与请求分类单元、快速访问调度模块和慢速访问调度模块相连,从请求分类单元接收寄存器访问请求并进行缓存,而后根据快速访问调度模块的调度将寄存器访问请求发送至快速访问调度模块,根据慢速访问调度模块的调度将寄存器访问请求发送至慢速访问调度模块;
[0057]快速访问调度模块,用于根据寄存器访问请求的访问地址,将寄存器访问请求按照快速访问调度机制预设的权重,分配调度并缓存至快速寄存器访问环中相匹配的寄存器模块;快速访问调度模块与请求分类缓存单元和快速寄存器访问环相连,从请求分类缓存单元接收寄存器访问请求,根据寄存器访问请求的访问地址,将寄存器访问请求按照快速访问调度机制预设的权重,分配调度并缓存至快速寄存器访问环中相匹配的寄存器模块;
[0058]慢速访问调度模块,用于根据寄存器访问请求的访问地址,将寄存器访问请求按照慢速访问调度机制预设的权重,分配调度并缓存至慢速寄存器访问环中相匹配的寄存器模块;慢速访问调度模块与请求分类缓存单元和慢速寄存器访问环相连,从请求分类缓存单元接收寄存器访问请求,根据寄存器访问请求的访问地址,将寄存器访问请求按照慢速访问调度机制预设的权重,分配调度并缓存至慢速寄存器访问环中相匹配的寄存器模块;
[0059]快速寄存器访问环,如图3所示,由K个节点串联组成,每一个节点均包含一个快速访问公用模块及对应的寄存器模块,快速访问公用模块将包含用户可编程寄存器、部分控制及状态寄存器的寄存器模块所在的节点串联组成快速寄存器访问环,快速寄存器访问环中的K个节点记为第一快速节点、...、第k快速节点、...、第K快速节点,k、K均为整数;快速寄存器访问环与快速访问调度模块相连,从快速访问调度模块接收寄存器访问请求,并根据寄存器访问请求的地址缓存至快速寄存器访问环中相应节点的寄存器中,所述快速寄存器访问环中的每一个节点根据寄存器访问地址选择对连接的寄存器模块进行操作或者将寄存器访问请求或寄存器访问应答进行转发,最终快速寄存器访问环向请求源返回寄存器访问应答;如图5所示,本实施例的快速寄存器访问环包含MCO、MC1、DS、WA共4个节点,每一个节点均包含一个快速访问公用模块及对应的寄存器模块。
[0060]慢速寄存器访问环,如图4所示,由M个节点串联组成,每一个节点均包含一个慢速访问公用模块及对应的寄存器模块,慢速访问公用模块将不包含用户可编程寄存器、部分控制及状态寄存器的寄存器模块所在的节点串联组成慢速寄存器访问环,慢速寄存器访问环中的M个节点记为第一慢速节点、..?、第m慢速节点、…、第M慢速节点,m、M均为整数;慢速寄存器访问环与慢速访问调度模块相连,从慢速访问调度模块接收寄存器访问请求,并根据寄存器访问请求的地址缓存至慢速寄存器访问环中相应节点的寄存器中,所述慢速寄存器访问环中的每一个节点根据寄存器访问地址选择对连接的寄存器模块进行操作或者将寄存器访问请求或寄存器访问应答进行转发,最终向请求源返回寄存器访问应答;如图6所示,本实施例的慢速寄存器访问环包含E1、TP、TC、LM、AC、RC、RP、NI共8个节点。
[0061 ]所述慢速访问调度模块与快速访问调度模块针对快速寄存器访问环、慢速寄存器访问环采用双环并行调度策略;所述快速寄存器访问环中的每一个节点根据寄存器访问地址选择对连接的寄存器模块进行操作或者将寄存器访问请求或寄存器访问应答进行转发,最终快速寄存器访问环向请求源返回寄存器访问应答;同时,所述慢速寄存器访问环中的每一个节点根据寄存器访问地址选择对连接的寄存器模块进行操作或者将寄存器访问请求或寄存器访问应答进行转发,最终向请求源返回寄存器访问应答。
[0062]本实施例快速访问调度模块执行快速访问调度机制,慢速访问调度模块执行慢速访问调度机制。快速访问调度机制处理主要处理用户可编程的寄存器访问请求,此外还包括部分控制和状态寄存器的寄存器访问请求,这些请求的目标寄存器均位于快速寄存器访问环中。为了保证计算结点对用户可编程寄存器的快速访问要求,快速访问调度机制对不同请求源的调度采用差异化的权重分配方法,给予来自计算结点的寄存器访问请求队列更大的权重,给予管理服务器和带外的寄存器请求队列较小的权重,使得快调度机制能够优先处理来自计算结点的请求,这些请求大部分是访问用户可编程寄存器,进而能够减少对用户可编程寄存器的访问延迟。在正常运行的情况下,慢速访问调度机制处理的寄存器请求源主要是来自管理服务器和来自带外的12C和JTAG产生的寄存器访问请求,少量来自计算结点。慢速处理机制采用不同与快速处理机制不同的调度策略,采用轮转调度的方法,各个请求源具有同等的被调度机会。快速访问调度机制和慢速访问调度机制调度出的寄存器访问请求,分别发给快速访问调度模块和慢速访问调度模块来处理。本实施例将包含用户可编程寄存器、部分控制及状态寄存器的寄存器模块相连作为快速寄存器访问环的一个节点组成快速寄存器访问环,将不包含用户可编程寄存器、部分控制及状态寄存器的寄存器模块相连作为慢速寄存器访问环的一个节点组成慢速寄存器访问环,通过对寄存器模块的访问特性进行分类并根据分类分别采用快慢并行调度机制,能够实现对网络接口芯片多个寄存器访问源的合理调度,满足不同访问源的差异化需求,每个访问源都可以对芯片中的所有寄存器进行访问,而且通过对寄存器模块的访问特性进行分类并根据分类分别采用快慢并行调度机制,能够减少对用户可编程寄存器的访问延迟,提高网络接口芯片的性能,而且本发明通过快速寄存器访问环和慢速寄存器访问环,将寄存器模块分别连接构成双环结构,基于双环实现结构能够有效减少长走线,利于后端的布局布线,具有良好的可扩展性,具有多源调度合理、满足不用访问源的差异需求、不同访问源均可以对网络接口芯片的所有寄存器进行访问、对用户可编程寄存器的访问延迟低、网络接口芯片访问性能好、能够减少长走线、利于后端布线、可扩展性好的优点。
[0063]如图2所示,本实施例的请求分类缓存单元包括用于缓存来自计算结点的寄存器访问请求的计算结点寄存器请求队列、用于缓存来自管理服务器的寄存器访问请求的管理服务器寄存器请求队列和用于缓存来自带外的寄存器访问请求的带外寄存器请求队列;所述针对快速访问调度机制预设的权重分配调度分配到快速寄存器访问环时,所述针对快速访问调度机制预设的权重分配具体是指来自计算结点的寄存器访问请求、来自管理服务器的寄存器访问请求和来自带外的寄存器访问请求采用差异化的权重分配方法,给予来自计算结点的寄存器访问请求队列更大的权重,给予管理服务器和带外的寄存器请求队列较小的权重,使得快调度机制能够优先处理来自计算结点的请求;所述针对慢速访问调度机制预设的权重分配调度分配到慢速寄存器访问环时,所述针对慢速访
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