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一种满足SystemC语法的多核处理器

一种满足SystemC语法的多核处理器

  • 专利类型:发明专利
  • 有效期:不限
  • 发布日期:2021-07-15
  • 技术成熟度:详情咨询
交易价格: ¥面议
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  • 技术(专利)类型 发明专利
  • 申请号/专利号 CN200810117019.9 
  • 技术(专利)名称 一种满足SystemC语法的多核处理器 
  • 项目单位 中国科学院计算技术研究所
  • 发明人 陈曦;黄毅;刘祥;张金龙;刘玉东 
  • 行业类别 物理
  • 技术成熟度 详情咨询
  • 交易价格 ¥面议
  • 联系人 李志文
  • 发布时间 2021-07-15  
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    项目简介

    本发明公开一种满足systemC的多核处理器,包括:多个用于交换数据的交换单元连接形成的阵列,与所述交换单元连接的多个用于数据处理的包括本地资源单元的处理单元,所述处理单元通过本地资源单元经交换单元适配器与交换单元阵列连接到其它处理单元,其中,所述本地资源单元包括SystemC的事件处理单元组、SystemC的先进先出队列单元组和SystemC的互斥和信号量单元组中的一个或者多个。通过应用本发明,实现了支持SystemC语法单元到芯片内资源映射,使得本地资源可以用于任何多个处理单元之间、处理单元和外设之间的资源共享与同步。
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    说明书

    1、一种满足systemC的多核处理器,包括:多个用于交换数据的交换单元 连接形成的阵列,与所述交换单元连接的多个用于数据处理的包括本地资源单 元的处理单元,所述处理单元通过本地资源单元经交换单元适配器与所述交换 单元相连,进而与其它多个处理单元相连,其中,所述本地资源单元包括SystemC 的事件处理单元组、SystemC的先进先出队列单元组和SystemC的互斥和信号 量单元组中的一个或者多个。 2、权利要求1的多核处理器,其中,所述处理单元还包括一个处理器核、 一个处理器核与交换单元适配器桥,其中,所述处理器核通过所述处理器核与 交换单元适配器桥与所述交换单元适配器通信,所述交换单元适配器连接所述 交换单元以及所述本地资源内的SystemC的事件处理单元组、SystemC的先进 先出队列单元组和SystemC的互斥和信号量单元组。 3、权利要求2的多核处理器,还包括定时器组和片上存储器,所述定时器 组包括多个定时器,每个定时器向所述事件处理单元组的对应单元输出超时通 知信号。 4、权利要求3的多核处理器,还包括处理器核运行时控制器,所述处理器 核本地资源单元、所述片上存储器、所述定时器组分别连接到所述处理器核运 行时控制器,向所述处理器核运行时控制器发送处理器暂停和继续执行通知, 输出运行/停止信号。 5、权利要求2的多核处理器,其中,所述处理器核与交换单元适配器桥通 过本地总线与所述处理器核相连,并且所述处理器核与交换单元适配器桥与所 述交换单元适配器相连接,所述处理器核与交换单元适配器桥用于处理器核直 接访问片上其它处理单元和外设单元,并用于处理器核指令和数据总线接口与 交换单元适配器之间的通信。 6、权利要求1的多核处理器,其中,所述事件处理单元组包括按照SystemC 语法的sc_event、sc_event_queue的各种公有函数、wait(...)函数的各种形式以及 SC_THREAD和SC_METHOD敏感表实现的逻辑电路,所述逻辑电路用于发送 激活和暂停处理器的信号,并可以使得软件开发工具的映射算法将位于不同处 理单元的多个事件处理单元组进行组合,实现多个sc_event或者sc_event_queue 语法单元所定义的功能、wait(...)函数的功能、SC_THREAD和SC_METHOD 敏感表功能。 7、权利要求1的多核处理器,其中,所述互斥和信号量单元组包括多个互 斥和信号量单元,所述互斥和信号量单元包括基于SystemC语法的 sc_mutex(name)、sc_mutex.lock()、sc_mutex.trylock()、sc_mutex.unlock()、 sc_semaphore.wait()、sc_semaphore.trywait()、sc_semaphore.post()、 sc_semaphore(init_value)、sc_semaphore(name,init_value)函数代码实现的逻辑电 路,所述逻辑电路用于向处理器核运行时控制器发送激活和暂停处理器的信号, 并通过软件开发工具的映射算法对位于不同处理单元的多个互斥和信号量单元 进行重新组合,实现sc_mutex或者sc_semaphore语法单元所定义的功能。 8、权利要求1的多核处理器,其中,所述先进先出队列组包括多个先进先 出队列单元,所述先进先出队列单元向对应的事件处理单元组输出数据写入事 件信号和数据读出事件信号,并且包括按照SystemC语法的sc_fifo(name,size)、 sc_fifo(size)、sc_fifo.read()、sc_fifo.nb_read()、sc_fifo.write()、sc_fifo.nb_write()、 sc_fifo.num_available()、sc_fifo.num_free()、sc_fifo.data_written_event()、 sc_fifo.data_read_event()、函数代码实现的逻辑电路,所述逻辑电路用于向处理 器核运行时控制器发送激活和暂停处理器的信号,并可以使得软件开发工具的 映射算法将位于不同处理单元的多个互斥和信号量单元重新组合,实现sc_fifo 语法单元所定义的功能。 9、权利要求6的多核处理器,其中,所述事件处理单元包括: 事件发送引擎,与所述交换单元适配器和本地总线分别相连,用于发送事 件通知数据包; 事件接收引擎,与所述交换单元适配器和本地总线分别相连,用于接收事 件通知数据包; 处理器核执行控制器,与所述事件接收单元和所述处理器运行时控制器分 别相连,用于处理单元内部事件通知和所述事件通知数据包; 恢复执行条件寄存器组,与所述处理器核执行控制器和所述本地总线分别 相连,用于暂存事件控制和事件取消; 发送控制寄存器组,与所述事件发送引擎和本地总线相连,包括发送事件 地址寄存器和发送事件控制寄存器。 10、权利要求9的多核处理器,其中,用户代码的sc_event.notify()和 sc_event_queue.notify()在所述事件处理单元中被翻译为:处理器核向所述发送事 件地址寄存器写入接收该事件的目的地址和向发送事件控制寄存器写入触发 值,所述事件发送引擎向所述交换单元适配器发送事件通知数据包,其中,所 述数据包的目的地址为发送事件地址寄存器的值。 11、权利要求8的多核处理器,其中,所述先进先出队列单元包括: 本地FIFO; 数据发送引擎,与所述交换单元适配器相连,用于发送数据包; 数据接收引擎,与所述交换单元适配器相连,用于接收数据包; FIFO访问控制器,与所述数据发送引擎、所述数据接收引擎、所述本地FIFO 分别相连,用于根据本地FIFO的状态控制数据包的发送和接收,输出处理器暂 停或运行信号到处理器运行时控制器,输出写操作和读操作事件通知到事件处 理单元组; SC_FIFO寄存器组,与本地总线接口和FIFO访问控制器相连接,包括非阻 塞读寄存器和非阻塞读端口状态寄存器。 12、权利要求11的多核处理器,其中,用户代码的sc_fifo.nb_read()操作在 所述先进先出队列单元中被翻译为:处理器核读取所述非阻塞读寄存器和非阻 塞读端口状态寄存器,非阻塞读端口状态寄存器的值表示非阻塞读寄存器的数 据是否有效。 13、权利要求7的多核处理器,其中,所述互斥和信号量单元包括: 资源计数器,与数据发送引擎和SC_MU_SEM寄存器组分别相连,用于资 源计数; 数据发送引擎,与所述交换单元适配器相连,用于发送数据包; 数据接收引擎,与所述交换单元适配器相连,用于接收数据包; SC_MU_SEM寄存器组,与所述数据发送引擎、所述数据接收引擎、所述 资源计数器以及所述本地总线分别相连,用于根据资源计数器的状态控制数据 包的发送和接收,以及更新资源计数,SC_MU_SEM寄存器组包括初始化寄存 器。 14、权利要求13的多核处理器,其中,用户代码的sc_smaphore(init_value) 操作在所述SC_MU_SEM单元中被如下翻译:处理器核将init_value写入初始化 寄存器,初始化初始资源计数为init_value。
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