一種cpu互聯(lián)擴展系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接口互聯(lián)設(shè)計與控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信技術(shù)和CPU CACHE互聯(lián)處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種CPU互聯(lián)擴展系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接口互聯(lián)設(shè)計與控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]服務(wù)器作為網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點，存儲、處理網(wǎng)絡(luò)上80%的數(shù)據(jù)、信息，因此也被稱為網(wǎng)絡(luò)的靈魂。做一個形象的比喻:服務(wù)器就像是郵局的交換機，而微機、筆記本、PDA、手機等固定或移動的網(wǎng)絡(luò)終端，就如散落在家庭、各種辦公場所、公共場所等處的電話機。日常的生活、工作中的電話交流、溝通，必須經(jīng)過交換機，才能到達(dá)目標(biāo)電話。同理，網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備如家庭、企業(yè)中的微機上網(wǎng)，獲取資訊，與外界溝通、娛樂等，也必須經(jīng)過服務(wù)器，因此也可以說是服務(wù)器在“組織”和“領(lǐng)導(dǎo)”這些設(shè)備。它是網(wǎng)絡(luò)上一種為客戶端計算機提供各種服務(wù)的高性能的計算機，它在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的控制下，將與其相連的硬盤、磁帶、打印機、Modem及各種專用通訊設(shè)備提供給網(wǎng)絡(luò)上的客戶站點共享，也能為網(wǎng)絡(luò)用戶提供集中計算、信息發(fā)表及數(shù)據(jù)管理等服務(wù)。它的高性能主要體現(xiàn)在高速度的運算能力、長時間的可靠運行、強大的外部數(shù)據(jù)吞吐能力等方面。
[0003]隨著CPU的主頻越來越高，CPU對外接口 QP1、KTI等，其速度都達(dá)到6.4G到1G或者更高。但是其單個CPU輸出的告訴對外接口數(shù)量很少，不適合大規(guī)模CPU集成組合成一個大的CPU集群工作，傳統(tǒng)并行接口技術(shù)成為進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)傳輸速率的瓶頸。正在取代傳統(tǒng)并行總線而成為高速接口技術(shù)的主流。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了彌補現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種簡約、高效的CPU互聯(lián)擴展系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接口互聯(lián)設(shè)計與控制系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種CPU互聯(lián)擴展系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接口互聯(lián)設(shè)計與控制系統(tǒng)，其特征在于:按照網(wǎng)絡(luò)層次劃分，將CPU互聯(lián)擴展系統(tǒng)通過各自板上帶有網(wǎng)絡(luò)接口從上到下分為4個層次，分別為應(yīng)用層、協(xié)議層、鏈路層和物理層；所述應(yīng)用層，對CACHE —致性處理模塊、CACHE非一致性處理模塊收發(fā)報文進(jìn)行分類處理后交由協(xié)議層處理；所述協(xié)議層包含了 N個路由表模塊、發(fā)送請求仲裁器模塊，將應(yīng)用層收發(fā)的報文填充或剔除路由場信息；所述鏈路層，根據(jù)內(nèi)部報文有M個不同的消息類型設(shè)置M個不同的虛信道，同時完成M個虛信道到T路高速serdes的映射；所述物理層，用于實現(xiàn)serdes的初始化及基礎(chǔ)編碼操作。M、N、T均為自然數(shù)。
[0006]所述應(yīng)用層具體包括CACHE —致性報文提交模塊、CACHE非一致性報文提交模塊、應(yīng)用層信用處理模塊、錯誤檢查模塊、CACHE 一致性報文發(fā)送模塊、CACHE非一致性報文發(fā)送模塊和消息報文封裝模塊；
所述CACHE —致性報文提交模塊:將經(jīng)過應(yīng)用層信用處理模塊、錯誤檢查模塊處理后的來自所述協(xié)議層的CACHE —致性報文存儲到一個深度為128、寬度為256的FIFO內(nèi)，根據(jù)CACHE 一致性處理模塊處理的需求提交與處理；
所述CACHE非一致性報文提交模塊:將經(jīng)過應(yīng)用層信用處理模塊、錯誤檢查模塊處理后的來自所述協(xié)議層的CACHE非一致性報文存儲到一個深度為128、寬度為128的FIFO內(nèi)，根據(jù)CACHE —致性處理模塊處理的需求提交與處理；
所述應(yīng)用層信用處理模塊:從協(xié)議層接收到的網(wǎng)絡(luò)報文根據(jù)其報文頭中信息來區(qū)分是CACHE 一致性報文、CACHE非一致性報文或者容錯指令報文，并將其分別提交給所述CACHE一致性報文提交模塊、所述CACHE非一致性報文提交模塊和所述錯誤檢查模塊；
所述CACHE —致性報文發(fā)送模塊:接收CACHE —致性處理模塊輸出的CACHE —致性報文，并將CACHE —致性報文存儲到一個深度為128、寬度為256的FIFO內(nèi)，根據(jù)所述報文封裝模塊的需求提交與其處理；
所述CACHE非一致性報文發(fā)送模塊:接收CACHE —致性處理模塊輸出的CACHE非一致性報文，并將CACHE非一致性報文存儲到一個深度為128、寬度為128的FIFO內(nèi)，根據(jù)所述報文封裝模塊的需求提交與其處理；
所述消息報文封裝模塊，根據(jù)報文類型的不同封裝到不同的報文頭信息。
[0007]所述報文類型包括6六大類，其中HOME報文包括請求報文和監(jiān)聽?wèi)?yīng)答報文、SNP報文代表監(jiān)聽報文、NDR報文代表請求、應(yīng)答、讀寫等操作完成報文、DRS報文代表攜帶數(shù)據(jù)報文、NCB代表不帶數(shù)據(jù)的寫報文、NCS不帶數(shù)據(jù)的讀報文；
所述消息報文類型的報文頭封裝信息分別為128位的寄存器，其低6位，即:6’b000001代表 HOME 報文，6’ bOOOOlO 代表 SNP 報文，6’ bOOOlOO 代表 NDR 報文，6’ bOOlOOO 代表 DRS報文，6’ bOlOOOO代表NCB報文，6’ b 100000代表NCS報文，此消息報文頭信息和所述權(quán)利要求2所述的網(wǎng)絡(luò)報文頭信息合并在一起組成整的報文頭信息。
[0008]所述應(yīng)用層信用處理模塊從協(xié)議層接收到的網(wǎng)絡(luò)報文頭信息為128位寬度的寄存器，其低3位，分別是3’b001代表CACHE —致性報文、3’b010代表CACHE非一致性報文、3’ b 100代表容錯指令報文；
所述錯誤檢查模塊:若接收到所述應(yīng)用層信用處理模塊提交的信號，所述錯誤檢查模塊直接提交錯誤信息，并修改128位的網(wǎng)絡(luò)報文頭信息的4到6位為3’ bill，同時添加報文封裝格式傳遞給協(xié)議層處理。
[0009]所述協(xié)議層具體包括路由表訪問控制邏輯模塊和發(fā)送請求仲裁器模塊；
所述路由表訪問控制邏輯模塊:將路由查找結(jié)果放入消息報文頭的8到64位區(qū)域，需要在組織消息報文的時搭載返回給遠(yuǎn)端鏈路，同時對發(fā)送到自身的報文進(jìn)行錯誤處理、必要時丟包、處理鏈路等待超時等；
所述發(fā)送請求仲裁器模塊由一組狀態(tài)機組成，根據(jù)路由表訪問控制邏輯模塊得到的路由信息和消息報文類型及錯誤檢查模塊傳遞的錯誤信息來調(diào)度仲裁報文流向T路高速serdes的映射其中之一。
[0010]所述T路高速serdes的映射各自擁有一個鏈路層，所述鏈路層具體包括虛擬信道劃分及消息存儲模塊，虛擬信道發(fā)送請求仲裁器。
[0011]所述虛擬信道劃分及消息存儲模塊:根據(jù)T路高速serdes的映射建立T個虛信道，同時將報文頭信息，CACHE 一致性報文信息和CACHE非一致性報文信息根據(jù)T路高速serdes的映射打包到各自的虛信道站內(nèi)，并將使能信號發(fā)送到虛擬信道發(fā)送請求仲裁器； 所述虛擬信道發(fā)送請求仲裁器:根據(jù)虛擬信道劃分及消息存儲模塊提供的使能信號，對T路高速serdes的映射循環(huán)轉(zhuǎn)發(fā)。
[0012]所述物理層是一個具有高帶寬、低延遲、高可靠和高靈活特點的物理編碼子層，用于將鏈路層的數(shù)據(jù)，經(jīng)過最多T路高速serdes傳播到接收端，并進(jìn)行數(shù)據(jù)的對齊和重組，鏈路層具體包括derdes復(fù)位處理模塊、serdes極性、同步對齊和重組處理模塊，crc處理模塊加解擾處理模塊；
所serdes復(fù)位處理模塊:產(chǎn)生全局復(fù)位，用以控制整個網(wǎng)絡(luò)接口復(fù)位。另外根據(jù)所述serdes極性、同步對齊和重組處理模塊產(chǎn)生的失步信號產(chǎn)生serdes自復(fù)位信號，控制serdes重新啟動；
所述serdes極性、同步對齊和重組處理模塊:對serdes正負(fù)極性判斷，根據(jù)同步頭的對齊來重組有效數(shù)據(jù)包；
所述crc處理模塊:對數(shù)據(jù)報文做32bit的CRC校驗，用以判斷鏈路的傳輸正確性驗證；
所述加解擾處理模塊:根據(jù)64/66編解碼原理產(chǎn)生加解擾算法程序，對數(shù)據(jù)報文加擾、解擾。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:該CPU互聯(lián)擴展系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接口互聯(lián)設(shè)計與控制系統(tǒng)，充分利用了傳輸媒體的信道容量，減少了所需的傳輸信道和器件引腳數(shù)目，不僅實現(xiàn)了多個CPU互聯(lián)擴展系統(tǒng)之間內(nèi)部協(xié)議報文的交互，