一種驗(yàn)證cache一致性協(xié)議的方法及裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種驗(yàn)證cache一致性協(xié)議的方法及裝置，該方法，包括：預(yù)先設(shè)置cache一致性協(xié)議的協(xié)議表項(xiàng)，將每個(gè)協(xié)議表項(xiàng)與預(yù)設(shè)狀態(tài)機(jī)的一個(gè)狀態(tài)對應(yīng)；預(yù)先根據(jù)所述狀態(tài)機(jī)和所述協(xié)議表項(xiàng)，建立所述cache一致性協(xié)議的形式化模型；確定待運(yùn)行的協(xié)議表項(xiàng)；確定到達(dá)每個(gè)待運(yùn)行的協(xié)議表項(xiàng)對應(yīng)的狀態(tài)的所有場景；根據(jù)每個(gè)所述場景，運(yùn)行所述形式化模型；根據(jù)所述形式化模型的運(yùn)行結(jié)果，驗(yàn)證所述cache一致性協(xié)議。本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種驗(yàn)證cache一致性協(xié)議的方法及裝置，能夠使得驗(yàn)證結(jié)果更加準(zhǔn)確。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及計(jì)算機(jī)
，特別涉及一種驗(yàn)證cache一致性協(xié)議的方法及裝置。
技術(shù)介紹
近年來隨著集成電路技術(shù)的不斷發(fā)展引發(fā)了多內(nèi)核技術(shù)的出現(xiàn)，因?yàn)镃PU的速度遠(yuǎn)高于存儲器的速度，成為了限制處理器發(fā)展的“技術(shù)瓶頸”。Cache(高速緩存)的出現(xiàn)很好的解決了這個(gè)問題，Cache是存在于主存和CPU之間的一級存儲器，然而在應(yīng)用時(shí)會出現(xiàn)Cache一致性問題。當(dāng)兩個(gè)或兩個(gè)以上的Cache包含有同一數(shù)據(jù)塊時(shí)，如果其中任何一個(gè)Cache對該數(shù)據(jù)塊進(jìn)行修改，包含有該數(shù)據(jù)塊的其他Cache如果沒有及時(shí)將數(shù)據(jù)進(jìn)行更新就會產(chǎn)生數(shù)據(jù)不一致的情況。Cache一致性協(xié)議就是維護(hù)多個(gè)Cache數(shù)據(jù)的一致性。Cache一致性協(xié)議是多核處理機(jī)系統(tǒng)的核心，所以對cache一致性進(jìn)行形式化驗(yàn)證是一項(xiàng)非常重要的工作。現(xiàn)有技術(shù)中，一般都采用模擬或仿真技術(shù)進(jìn)行cache一致性協(xié)議的驗(yàn)證。具體地，通過模擬或仿真cache之間的數(shù)據(jù)交互來驗(yàn)證cache一致性協(xié)議。但是，現(xiàn)有技術(shù)的驗(yàn)證cache一致性協(xié)議的方案，隨著協(xié)議的復(fù)雜性的增加，無法覆蓋所有的錯(cuò)誤情況，驗(yàn)證結(jié)果不夠準(zhǔn)確。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)實(shí)施例提供了一種驗(yàn)證cache一致性協(xié)議的方法及裝置，能夠使得驗(yàn)證結(jié)果更加準(zhǔn)確。一方面，本專利技術(shù)實(shí)施例提供了一種驗(yàn)證cache一致性協(xié)議的方法，包括：S1：預(yù)先設(shè)置cache一致性協(xié)議的協(xié)議表項(xiàng)，將每個(gè)協(xié)議表項(xiàng)與預(yù)設(shè)狀態(tài)機(jī)的一個(gè)狀態(tài)對應(yīng)；S2：預(yù)先根據(jù)所述狀態(tài)機(jī)和所述協(xié)議表項(xiàng)，建立所述cache一致性協(xié)議的形式化模型；S3：確定待運(yùn)行的協(xié)議表項(xiàng)；S4：確定到達(dá)每個(gè)待運(yùn)行的協(xié)議表項(xiàng)對應(yīng)的狀態(tài)的所有場景；S5：根據(jù)每個(gè)所述場景，運(yùn)行所述形式化模型；S6：根據(jù)所述形式化模型的運(yùn)行結(jié)果，驗(yàn)證所述cache一致性協(xié)議。進(jìn)一步地，包括：所述S3，包括：將每個(gè)協(xié)議表項(xiàng)作為所述待運(yùn)行的協(xié)議表項(xiàng)；所述S6，包括：判斷是否存在沒有場景能夠到達(dá)的狀態(tài)，如果是，則確定所述cache一致性協(xié)議不通過驗(yàn)證，否則，確定所述cache一致性協(xié)議通過驗(yàn)證。進(jìn)一步地，包括：所述S3，包括：將每個(gè)協(xié)議表項(xiàng)作為所述待運(yùn)行的協(xié)議表項(xiàng)；所述S6，包括：判斷是否存在能夠到達(dá)不止一個(gè)狀態(tài)的場景，如果是，則確定所述cache一致性協(xié)議不通過驗(yàn)證，否則，確定所述cache一致性協(xié)議通過驗(yàn)證。進(jìn)一步地，還包括：預(yù)先設(shè)置至少兩個(gè)協(xié)議表，其中，每個(gè)協(xié)議表包括至少一個(gè)協(xié)議表項(xiàng)；還包括：預(yù)先設(shè)置任一兩個(gè)協(xié)議表之間的觸發(fā)條件；所述S3，包括：將每個(gè)觸發(fā)條件對應(yīng)的協(xié)議表中的協(xié)議表項(xiàng)作為所述待運(yùn)行的協(xié)議表項(xiàng)；所述S5，包括：根據(jù)每個(gè)觸發(fā)條件和每個(gè)觸發(fā)條件對應(yīng)的場景，運(yùn)行所述形式化模型；所述S6，包括：判斷是否存在所有的協(xié)議表均未被觸發(fā)的情況，如果是，
則確定所述cache一致性協(xié)議不通過驗(yàn)證，否則，確定所述cache一致性協(xié)議通過驗(yàn)證。進(jìn)一步地，所述S3，包括：將每個(gè)協(xié)議表項(xiàng)作為所述待運(yùn)行的協(xié)議表項(xiàng)；所述S6，包括：判斷在所有場景到達(dá)的狀態(tài)中是否存在沒有對應(yīng)的協(xié)議表項(xiàng)的狀態(tài)，如果是，則確定所述cache一致性協(xié)議不通過驗(yàn)證，否則，確定所述cache一致性協(xié)議通過驗(yàn)證。進(jìn)一步地，還包括：預(yù)先設(shè)置目錄監(jiān)聽協(xié)議MESI檢測規(guī)則，其中，所述MESI檢測規(guī)則，包括：任意兩個(gè)Cache不能同時(shí)為M狀態(tài)；任意兩個(gè)Cache不能同時(shí)為E狀態(tài)；任意兩個(gè)Cache的狀態(tài)中M狀態(tài)和E狀態(tài)不能同時(shí)存在；任意兩個(gè)Cache的狀態(tài)中M狀態(tài)和S狀態(tài)不能同時(shí)存在；任意兩個(gè)Cache的狀態(tài)中E狀態(tài)和S狀態(tài)不能同時(shí)存在；主存目錄狀態(tài)為I狀態(tài)時(shí)，所有Cache狀態(tài)都為I狀態(tài)；主存目錄狀態(tài)為S狀態(tài)時(shí)，任意一個(gè)Cache不能為E狀態(tài)和M狀態(tài)；主存目錄狀態(tài)為I狀態(tài)時(shí)，目錄矢量必須為0；主存目錄狀態(tài)為E狀態(tài)時(shí)，目錄矢量只有一位為1；還包括：根據(jù)所述MESI檢測規(guī)則生成檢查探針；所述S6，包括：通過所述檢查探針來實(shí)時(shí)檢測運(yùn)行中的所述形式化模型是否滿足所述MESI檢測規(guī)則，如果是，則所述cache一致性協(xié)議通過驗(yàn)證，否則，所述cache一致性協(xié)議不通過驗(yàn)證。另一方面，本專利技術(shù)實(shí)施例提供了一種驗(yàn)證cache一致性協(xié)議的裝置，包括：第一設(shè)置單元，用于設(shè)置cache一致性協(xié)議的協(xié)議表項(xiàng)，將每個(gè)協(xié)議表項(xiàng)與預(yù)設(shè)狀態(tài)機(jī)的一個(gè)狀態(tài)對應(yīng)；建立單元，用于根據(jù)所述狀態(tài)機(jī)和所述協(xié)議表項(xiàng)，建立形式化模型；第一確定單元，用于確定待運(yùn)行的協(xié)議表項(xiàng)；第二確定單元，用于確定到達(dá)每個(gè)待運(yùn)行的協(xié)議表項(xiàng)對應(yīng)的狀態(tài)的所有場景；運(yùn)行單元，用于根據(jù)每個(gè)所述場景，運(yùn)行所述形式化模型；驗(yàn)證單元，用于根據(jù)所述形式化模型的運(yùn)行結(jié)果，驗(yàn)證所述cache一致性協(xié)議。進(jìn)一步地，包括：所述第一確定單元，用于將每個(gè)協(xié)議表項(xiàng)作為所述待運(yùn)行的協(xié)議表項(xiàng)；所述驗(yàn)證單元，用于判斷是否存在沒有場景能夠到達(dá)的狀態(tài)，當(dāng)判斷結(jié)果為是時(shí)，則確定所述cache一致性協(xié)議不通過驗(yàn)證，當(dāng)判斷結(jié)果為否時(shí)，確定所述cache一致性協(xié)議通過驗(yàn)證。進(jìn)一步地，所述第一確定單元，用于將每個(gè)協(xié)議表項(xiàng)作為所述待運(yùn)行的協(xié)議表項(xiàng)；所述驗(yàn)證單元，用于判斷是否存在能夠到達(dá)不止一個(gè)狀態(tài)的場景，當(dāng)判斷結(jié)果為是時(shí)，則確定所述cache一致性協(xié)議不通過驗(yàn)證，當(dāng)判斷結(jié)果為否時(shí)，確定所述cache一致性協(xié)議通過驗(yàn)證。進(jìn)一步地，還包括：第二設(shè)置單元，用于設(shè)置至少兩個(gè)協(xié)議表，其中，每個(gè)協(xié)議表包括至少一個(gè)協(xié)議表項(xiàng)；還包括：第三設(shè)置單元，用于設(shè)置任一兩個(gè)協(xié)議表之間的觸發(fā)條件；所述第一確定單元，用于將每個(gè)觸發(fā)條件對應(yīng)的協(xié)議表中的協(xié)議表項(xiàng)作為所述待運(yùn)行的協(xié)議表項(xiàng)；所述運(yùn)行單元，用于根據(jù)每個(gè)觸發(fā)條件和每個(gè)觸發(fā)條件對應(yīng)的場景，運(yùn)行所述形式化模型；所述驗(yàn)證單元，用于判斷是否存在所有的協(xié)議表均未被觸發(fā)的情況，當(dāng)判斷結(jié)果為是時(shí)，則確定所述cache一致性協(xié)議不通過驗(yàn)證，當(dāng)判斷結(jié)果為否時(shí)，確定所述cache一致性協(xié)議通過驗(yàn)證。進(jìn)一步地，所述第一確定單元，用于將每個(gè)協(xié)議表項(xiàng)作為所述待運(yùn)行的協(xié)議表項(xiàng)；所述驗(yàn)證單元，用于判斷在所有場景到達(dá)的狀態(tài)中是否存在沒有對應(yīng)的協(xié)議表項(xiàng)的狀態(tài)，當(dāng)判斷結(jié)果為是時(shí)，則確定所述cache一致性協(xié)議不通過
驗(yàn)證，當(dāng)判斷結(jié)果為否時(shí)，確定所述cache一致性協(xié)議通過驗(yàn)證。進(jìn)一步地，還包括：第四設(shè)置單元，用于設(shè)置目錄監(jiān)聽協(xié)議MESI檢測規(guī)則；其中，所述MESI檢測規(guī)則，包括：任意兩個(gè)Cache不能同時(shí)為M狀態(tài)；任意兩個(gè)Cache不能同時(shí)為E狀態(tài)；任意兩個(gè)Cache的狀態(tài)中M狀態(tài)和E狀態(tài)不能同時(shí)存在；任意兩個(gè)Cache的狀態(tài)中M狀態(tài)和S狀態(tài)不能同時(shí)存在；任意兩個(gè)Cache的狀態(tài)中E狀態(tài)和S狀態(tài)不能同時(shí)存在；主存目錄狀態(tài)為I狀態(tài)時(shí)，所有Cache狀態(tài)都為I狀態(tài)；主存目錄狀態(tài)為S狀態(tài)時(shí)，任意一個(gè)Cache不能為E狀態(tài)和M狀態(tài)；主存目錄狀態(tài)為I狀態(tài)時(shí)，目錄矢量必須為0；主存目錄狀態(tài)為E狀態(tài)時(shí)，目錄矢量只有一位為1；還包括：生成單元，用于根據(jù)所述MESI檢測規(guī)則生成檢查探針；所述驗(yàn)證單元，用于通過所述檢查探針來實(shí)時(shí)檢測運(yùn)行中的所述形式化模型是否滿足所述MESI檢測規(guī)則，當(dāng)判斷結(jié)果為是時(shí)，則所述cache一致性協(xié)議通過驗(yàn)證，當(dāng)判斷結(jié)果為否時(shí)，所述cache一致性協(xié)議不通過驗(yàn)證。在本專利技術(shù)實(shí)施例中，通過協(xié)議表項(xiàng)和狀態(tài)機(jī)建立形式化模型，將cache一致性協(xié)議轉(zhuǎn)換為形式化模型，將cache一本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種驗(yàn)證cache一致性協(xié)議的方法，其特征在于，包括：S1：預(yù)先設(shè)置cache一致性協(xié)議的協(xié)議表項(xiàng)，將每個(gè)協(xié)議表項(xiàng)與預(yù)設(shè)狀態(tài)機(jī)的一個(gè)狀態(tài)對應(yīng)；S2：預(yù)先根據(jù)所述狀態(tài)機(jī)和所述協(xié)議表項(xiàng)，建立所述cache一致性協(xié)議的形式化模型；S3：確定待運(yùn)行的協(xié)議表項(xiàng)；S4：確定到達(dá)每個(gè)待運(yùn)行的協(xié)議表項(xiàng)對應(yīng)的狀態(tài)的所有場景；S5：根據(jù)每個(gè)所述場景，運(yùn)行所述形式化模型；S6：根據(jù)所述形式化模型的運(yùn)行結(jié)果，驗(yàn)證所述cache一致性協(xié)議。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種驗(yàn)證cache一致性協(xié)議的方法，其特征在于，包括：S1：預(yù)先設(shè)置cache一致性協(xié)議的協(xié)議表項(xiàng)，將每個(gè)協(xié)議表項(xiàng)與預(yù)設(shè)狀態(tài)機(jī)的一個(gè)狀態(tài)對應(yīng)；S2：預(yù)先根據(jù)所述狀態(tài)機(jī)和所述協(xié)議表項(xiàng)，建立所述cache一致性協(xié)議的形式化模型；S3：確定待運(yùn)行的協(xié)議表項(xiàng)；S4：確定到達(dá)每個(gè)待運(yùn)行的協(xié)議表項(xiàng)對應(yīng)的狀態(tài)的所有場景；S5：根據(jù)每個(gè)所述場景，運(yùn)行所述形式化模型；S6：根據(jù)所述形式化模型的運(yùn)行結(jié)果，驗(yàn)證所述cache一致性協(xié)議。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，包括：所述S3，包括：將每個(gè)協(xié)議表項(xiàng)作為所述待運(yùn)行的協(xié)議表項(xiàng)；所述S6，包括：判斷是否存在沒有場景能夠到達(dá)的狀態(tài)，如果是，則確定所述cache一致性協(xié)議不通過驗(yàn)證，否則，確定所述cache一致性協(xié)議通過驗(yàn)證。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，包括：所述S3，包括：將每個(gè)協(xié)議表項(xiàng)作為所述待運(yùn)行的協(xié)議表項(xiàng)；所述S6，包括：判斷是否存在能夠到達(dá)不止一個(gè)狀態(tài)的場景，如果是，則確定所述cache一致性協(xié)議不通過驗(yàn)證，否則，確定所述cache一致性協(xié)議通過驗(yàn)證。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：預(yù)先設(shè)置至少兩個(gè)協(xié)議表，其中，每個(gè)協(xié)議表包括至少一個(gè)協(xié)議表項(xiàng)；還包括：預(yù)先設(shè)置任一兩個(gè)協(xié)議表之間的觸發(fā)條件；所述S3，包括：將每個(gè)觸發(fā)條件對應(yīng)的協(xié)議表中的協(xié)議表項(xiàng)作為所述待運(yùn)行的協(xié)議表項(xiàng)；所述S5，包括：根據(jù)每個(gè)觸發(fā)條件和每個(gè)觸發(fā)條件對應(yīng)的場景，運(yùn)行所述形式化模型；所述S6，包括：判斷是否存在所有的協(xié)議表均未被觸發(fā)的情況，如果是，則確定所述cache一致性協(xié)議不通過驗(yàn)證，否則，確定所述cache一致性協(xié)議通過驗(yàn)證。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述S3，包括：將每個(gè)協(xié)議表項(xiàng)作為所述待運(yùn)行的協(xié)議表項(xiàng)；所述S6，包括：判斷在所有場景到達(dá)的狀態(tài)中是否存在沒有對應(yīng)的協(xié)議表項(xiàng)的狀態(tài)，如果是，則確定所述cache一致性協(xié)議不通過驗(yàn)證，否則，確定所述cache一致性協(xié)議通過驗(yàn)證。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：預(yù)先設(shè)置目錄監(jiān)聽協(xié)議MESI檢測規(guī)則，其中，所述MESI檢測規(guī)則，包括：任意兩個(gè)Cache不能同時(shí)為M狀態(tài)；任意兩個(gè)Cache不能同時(shí)為E狀態(tài)；任意兩個(gè)Cache的狀態(tài)中M狀態(tài)和E狀態(tài)不能同時(shí)存在；任意兩個(gè)Cache的狀態(tài)中M狀態(tài)和S狀態(tài)不能同時(shí)存在；任意兩個(gè)Cache的狀態(tài)中E狀態(tài)和S狀態(tài)不能同時(shí)存在；主存目錄狀態(tài)為I狀態(tài)時(shí)，所有Cache狀態(tài)都為I狀態(tài)；主存目錄狀態(tài)為S狀態(tài)時(shí)，任意一個(gè)Cache不能為E狀態(tài)和M狀態(tài)；主存目錄狀態(tài)為I狀態(tài)時(shí)，目錄矢量必須為0；主存目錄狀態(tài)為E狀態(tài)時(shí)，目錄矢量只有一位為1；還包括：根據(jù)所述MESI檢測規(guī)則生成檢查探針；所述S6，包括：通過所述檢查探針來實(shí)時(shí)檢測運(yùn)行中的所述形式化模型是否滿足所述MESI檢測規(guī)則，如果是，則所述cache一致性協(xié)議通過驗(yàn)證，否則，所述cache一致性協(xié)議不通過驗(yàn)證。7.一種驗(yàn)證cache一致性協(xié)議的裝置，其特征在于，包括：第一設(shè)置單元，用于設(shè)置...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王振江，王朝輝，鐘俊華，
申請(專利權(quán))人：浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：山東;37