共享总线多微处理器系统中分布式仲裁方案的研究及实现.pdfVIP

第 37卷第2期 浙 江 大 举 举 报 (工学版) Journal ZhejiangUni~ersity(Engi-neering-Science) VMo1．37NO．2 2003年 3月 ar．2003 共享总线多微处理器系统中 分布式仲裁方案的研究及实现 刘 峰，葛霁光 (浙江大学 生物医学信息研究所 ，浙江 杭州 310027) 摘 要：共享总线多微处理器系统具有相当高的性能价格 比，但随着处理器速度的不断提高，总线通信带宽和可靠 性成为限制并行处理能力的主要瓶颈．总线仲裁对提高系统性能具有关键 的作用．分布式一致优先权机制是一种 新型的仲裁机制模型．在此基础上提出了基于时间变化的优先权仲裁事务缓冲的分布式仲裁方案．仲裁缓冲机制 能够充分利用系统总线的并发特性来提高总线的利用率，此机制有利于并行处理系统中的实时和总线重负载应用 环境．虚拟令牌环和时变优先权策略为处理器节点公平地共享总线资源提供了保障．多字节优先权标识使优先权 更易于扩展．仿真工作验证了所提方案的正确性． 关键词：并行处理；仲裁缓冲；虚拟令牌环；实时仲裁 ；优先权队列 中圈分类号：TP303 文献标识码 ：A 文章缩号：1008—973X(2003)02—0178—07 Studyand implementationofdistributedarbitration schemes inbus-basedmultipr0cess0rsystem LIU Feng，GEJi—guang (InstituteofBiologicalandMedicalInformation，ZhejiangUniversity，Hangzhou310027，China) Abstract：Highratioofperformanceagainstcostisadesirablefeatureofbus-sharedmultiprocessorssys— tems．However，withtheincreasinglyrapidgrowthofprocessorspeed，thecommunicationbandwidthand reliabilityofthissystem hasbecomeanessentialfactoraffectingparallelprocessing．Inthewayforgaining improvementofoverallperformanceofthissystem ，busarbitrationisatthecoreposition．Thetransac— tion—bufferedtime—variablepriorityarbitration schemebasedonanovelarbitrationmodel，distributeduni— form prioritymodel，ispresented in thispaper．Thetransaction—bufferedarbitrationmechanism usesthe system buspropertytoraisethesystem ’suseratio，whichisveryprofitableforreal—timeapplicationsand heavybusloadenvironmen