廖明輝 仙桃職業(yè)學(xué)院

作為處理大數(shù)據(jù)而產(chǎn)生的產(chǎn)物，共享存儲(chǔ)可重構(gòu)計(jì)算機(jī)軟硬件主要是在PIC-Express的基礎(chǔ)上，通過(guò)FPGA系統(tǒng)處理有關(guān)數(shù)據(jù)，方便使用者實(shí)時(shí)訪問(wèn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的有關(guān)內(nèi)容，從而實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)資源的實(shí)時(shí)共享，同時(shí)優(yōu)化計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提升計(jì)算機(jī)的使用價(jià)值與性能，為使用者提供優(yōu)質(zhì)的技術(shù)服務(wù)。因此在通信方面，有效應(yīng)用共享存儲(chǔ)可重構(gòu)計(jì)算機(jī)軟硬件具有重要意義。

1 可重構(gòu)計(jì)算機(jī)和共享存儲(chǔ)可重構(gòu)計(jì)算機(jī)的關(guān)系

根據(jù)使用的軟件不同，可重構(gòu)計(jì)算機(jī)可細(xì)分為兩部分:能進(jìn)行系統(tǒng)編程、重新構(gòu)造的硬件和相互交叉通信的軟件，將這兩部分系統(tǒng)軟件分解成獨(dú)立的軟硬件系統(tǒng)，能夠替代原有的舊程序進(jìn)行自動(dòng)編程，大規(guī)模的處理數(shù)據(jù)信息，提高系統(tǒng)的使用性能與使用價(jià)值。即便是在普通的計(jì)算機(jī)使用上，要想實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)共享，只需要將PIC—Express與EPGA連接，也能及時(shí)訪問(wèn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)資源，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通信的目標(biāo)。

2 共享存儲(chǔ)可重構(gòu)計(jì)算機(jī)軟硬件通信的優(yōu)化實(shí)現(xiàn)

2.1 實(shí)現(xiàn)同步存儲(chǔ)

為了實(shí)現(xiàn)共享存儲(chǔ)可重構(gòu)計(jì)算機(jī)軟硬件通信，必須通過(guò)POSIX進(jìn)行整型變量，將信號(hào)長(zhǎng)度控制在16B內(nèi)，保證滿足原子性的訪問(wèn)要求，這樣才能成功進(jìn)行訪問(wèn)，從而提高原語(yǔ)操作過(guò)程的準(zhǔn)確性。例如在系統(tǒng)內(nèi)存讀取操作中，運(yùn)用fetch語(yǔ)句來(lái)操作時(shí)，需要將待處理的數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)到另外一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行處理，但是由于在處理期間不能增加其他語(yǔ)句操作，難以滿足數(shù)據(jù)處理規(guī)定的要求，這時(shí)需要在X86系統(tǒng)的原子性操作的背景下，通過(guò)總線的鎖定功能執(zhí)行操作，一旦出現(xiàn)FSBLOCK信號(hào)，就代表有原子需要被操作執(zhí)行，緊接著利用FPGA元件執(zhí)行原子操作完成對(duì)單元的鎖定，當(dāng)PCIE找到目標(biāo)地址后，MCH就會(huì)對(duì)目標(biāo)地址進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并做好標(biāo)記，一旦讀寫(xiě)操作結(jié)束后，鎖定的標(biāo)記就會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)，變成“0”，從而提高原子操作的準(zhǔn)確性。

2.2 做好可重構(gòu)計(jì)算機(jī)性能的測(cè)評(píng)工作

在共享存儲(chǔ)可重構(gòu)計(jì)算機(jī)軟硬件通信設(shè)計(jì)工作結(jié)束后，需要及時(shí)做好計(jì)算機(jī)的性能評(píng)定工作，評(píng)測(cè)計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)是否滿足通信要求。具體表現(xiàn)為:測(cè)試人員需要利用調(diào)動(dòng)遠(yuǎn)程服務(wù)系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)形式對(duì)遠(yuǎn)距離服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)定，觀察服務(wù)系統(tǒng)是否滿足共享存儲(chǔ)可重構(gòu)計(jì)算機(jī)通信的原則和目標(biāo)，對(duì)于無(wú)法滿足通信要求的系統(tǒng)，需要及時(shí)調(diào)整和優(yōu)化，并做好共享存儲(chǔ)可重構(gòu)計(jì)算機(jī)操作狀態(tài)的評(píng)定工作，觀察在大數(shù)據(jù)處理的情況下，操作系統(tǒng)是否能快速、順暢的完成各項(xiàng)系統(tǒng)操作的命令，從而實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)高效率地運(yùn)行。然后檢查可重構(gòu)計(jì)算機(jī)的虛擬訪問(wèn)情況，保證數(shù)據(jù)挖掘、分析和通信情況滿足設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)要求，為使用者提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。此外，為了提高共享存儲(chǔ)可重構(gòu)計(jì)算機(jī)軟硬件通信的使用性能，還需測(cè)試整個(gè)系統(tǒng)的性能，保證系統(tǒng)功能齊全。

2.3 存儲(chǔ)的獨(dú)立性訪問(wèn)

在存儲(chǔ)獨(dú)立訪問(wèn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)訪問(wèn)階段，需要做好計(jì)算機(jī)總線的翻譯工作，查詢(xún)目標(biāo)地址，使計(jì)算機(jī)總線的地址與計(jì)算機(jī)本地地址相適應(yīng)，提升計(jì)算機(jī)運(yùn)行效率，一旦二者之間的地址出現(xiàn)缺口，發(fā)生數(shù)據(jù)處理失誤，需要通過(guò)PGD檢測(cè)錯(cuò)誤的頁(yè)面，重新計(jì)算FPGA，確保計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理準(zhǔn)確、可靠。例如在數(shù)據(jù)資料的解析、計(jì)算和傳輸?shù)倪^(guò)程中，需要先翻譯Avalon所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)資料，然后將表格數(shù)據(jù)和PICE設(shè)置有機(jī)結(jié)合起來(lái)，僅保留Avalon儲(chǔ)存地址與本地地址交互，借此為PGD與PTE準(zhǔn)確虛擬地址與實(shí)際地址之間的虛擬反映關(guān)系提供支撐。而在數(shù)據(jù)解析部分，當(dāng)GPP接收到錯(cuò)誤的報(bào)告文件后，可通過(guò)FPGA解析接收到的錯(cuò)誤報(bào)告，然后通過(guò)PCIE分析Avalon傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息真實(shí)性，避免數(shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^(guò)程中丟失。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，共享存儲(chǔ)可重構(gòu)計(jì)算機(jī)軟硬件通信的實(shí)現(xiàn)作為計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域的風(fēng)向標(biāo)，不僅能實(shí)現(xiàn)多編程任務(wù)，還可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)共享與通信。但在實(shí)施時(shí)，為了充分發(fā)揮該技術(shù)的價(jià)值作用，必須做好存儲(chǔ)的獨(dú)立性訪問(wèn)和可重構(gòu)計(jì)算機(jī)性能的測(cè)評(píng)工作，實(shí)現(xiàn)同步存儲(chǔ)。

[1]李東輝,曾雪松.共享存儲(chǔ)可重構(gòu)計(jì)算機(jī)軟硬件通信的優(yōu)化實(shí)現(xiàn)措施和途徑[J].福建電腦,2015(10):87-88.

[2]孔源.計(jì)算機(jī)軟硬件通信共享存儲(chǔ)可重構(gòu)的優(yōu)化實(shí)現(xiàn)[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2014(3):101-101.

[3]荀長(zhǎng)慶,楊乾明,伍楠,等.共享存儲(chǔ)可重構(gòu)計(jì)算機(jī)軟硬件通信的優(yōu)化實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展,2013,50(8):1637-1646.