(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210360889.9 (22)申请日 2022.04.07 (71)申请人 中国科学院深圳先进技 术研究院 地址 518055 广东省深圳市南 山区深圳大 学城学苑大道1068号 (72)发明人 叶可江　刘宇　须成忠　 (74)专利代理 机构 深圳市科进知识产权代理事 务所(普通 合伙) 44316 专利代理师 刘建伟 (51)Int.Cl. H04L 67/10(2022.01) H04L 67/60(2022.01) G06F 9/50(2006.01) (54)发明名称 面向云计算的标签化冯诺依曼体系结构通 信方法及装置 (57)摘要 本发明涉及一种面向云计算的标签化冯诺 依曼体系结构通信方法及装置， 首先是对进程访 问资源的请求进行标签化， 其次是给硬件和总线 部分增加基于标签机制的可编程接口， 使得硬件 部分也可进行标签化处理。 在请求与硬件资源间 添加控制平面， 其能够解析请求中的标签， 也能 够给底层的硬件根据需求设置标签， 同时不同计 算机上的控制平面可通信， 从而能够集中联合调 用硬件资源， 实现云服务场景下的调用。 通过本 发明提出的结构， 具备标签的硬件能执行应用层 定义的针对 标签的处理策略， 实现共享硬件资源 的按需分配与性能隔离， 解决目前云计算面临的 难题， 实现保障应用QoS前提下提高资源利用率， 降低进程共享资源间的干 扰。 权利要求书2页 说明书9页 附图3页 CN 114979131 A 2022.08.30 CN 114979131 A 1.一种面向云计算的标签化冯诺依曼体系结构通信方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 对进程访问资源的请求进行 标签化； 在硬件和总 线部分上增加基于标签机制的可编 程接口， 对硬件和总 线部分进行标签化 处理； 在请求与硬件资源间添加控制平面， 其中控制平面能够解析请求中的标签， 给底层的 硬件根据需求设置标签； 多个所述控制平面分布在不同计算机上进行通信， 能够集中联合 调用硬件资源。 2.根据权利要求1所述的面向云计算的标签化冯诺依曼体系结构通信方法， 其特征在 于， 所述计算机配置为具有经典的冯诺依曼体系 结构， 标签机制能够给请求数据包添加相 应的标签， 包括区分、 隔离和优先三种标签， 设置访问请求的优先级和独占性。 3.根据权利要求2所述的面向云计算的标签化冯诺依曼体系结构通信方法， 其特征在 于， 区分标签为D属性标签机制， 在标签化冯诺依曼结构 中， 标签将依附于所有的数据访问 请求中， 用于标识该请求来源于哪一个应用或应用类别， 并随着数据访问请求一同在整个 计算机系统中传播， 总线和共享硬件部件通过检查数据访问请求的标签来对不同应用或应 用类别的请求进行区分， 从而支持区分D属性； 隔离标签为I属性标签机制， 总线和共享硬件部件在对数据访 问请求进行来源区分的 基础上， 对请求所访问的空间资源进行隔离， 减缓或消除因为空间资源的共享冲突带来的 干扰， 从而支持隔离I属性； 优先标签为P属性标签， 总线和共享硬件部件在对数据访 问请求进行来源区分的基础 上， 对请求所使用的性能资源进行优先化， 减缓或消除因为性能资源的共享冲突带来的干 扰， 从而支持优先化P属性。 4.根据权利要求3所述的面向云计算的标签化冯诺依曼体系结构通信方法， 其特征在 于， D属性标签采用三位二进制数来表示， 通过标签确认该请求来源于哪一个应用， 从而标 识该请求需要的资源， 据此来选择请求需要访问的硬件资源； 在I属性标签中， 设置一个参数， 设置为0或1， 当系 统识别为0时， 则该进程占用资源无 需隔离， 识别为1时， 则资源需要隔离， 将请求备注， 待访问资源时， 关闭其他请求对该资源 的访问权限， 直到资源使用完毕释放； 在P属性标签中， 确认进程的优先级， 实时进程的优先级高于普通进程， 普通进程使用 nice值来确定优先级。 5.根据权利要求4所述的面向云计算的标签化冯诺依曼体系结构通信方法， 其特征在 于， nice值是指定的数值区域， 越 大的nice值意味着更低的优先级， 通过nice值来决定普通 请求占用资源的时间。 6.根据权利要求4所述的面向云计算的标签化冯诺依曼体系结构通信方法， 其特征在 于， 进程访问底部硬件资源的请求首先进入集成控制平面， 所述控制平面识别该请求中的 DIP属性， 具体为： 首先对D属性进行识别， 确认该请求访问的资源类型； 其次对I属性进行识别， 当识别该进程需要隔离资源时， 将请求备注， 待访问资源时， 关 闭其他请求对该资源的访问权限， 直到资源使用完毕释放； 最后对P属性进行识别， 判断是否为实时进程， 若是且有符合要求的空闲资源， 则直接权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114979131 A 2访问， 若是没有足够的资源， 则进入等待队列非实时进程的最前端， 若不是实时进程， 则进 入等待队列， 根据n ice值确认的优先级别来决定其占用资源的时间。 7.根据权利要求1所述的面向云计算的标签化冯诺依曼体系结构通信方法， 其特征在 于， 在云计算场景下， 在 采用标签化冯诺伊曼架构的计算机构成的集群上， 不同计算机的进 程标签与硬件标签均能够识别匹配， 多个控制平面间进行通信。 8.一种面向云计算的标签化冯诺依曼体系结构通信装置， 其特 征在于， 包括： 请求标签化单 元， 用于对进程访问资源的请求进行 标签化； 可编程接口增加单元， 用于在硬件和总线部分上增加基于标签机制的可编程接口， 对 硬件和总线部分进行 标签化处 理； 控制平面添加单元， 用于在请求与硬件资源间添加控制平面， 其中控制平面能够解析 请求中的标签， 给底层的硬件根据需求设置标签； 多个所述控制平面分布在不同计算机上 进行通信， 能够集中联合调用硬件资源。 9.一种存储介质， 其特征在于， 所述存储介质存储有能够实现权利要求1至7中任意一 项所述面向云计算的标签化冯诺依曼体系结构通信方法的程序文件。 10.一种处理器， 其特征在于， 所述处理器用于运行程序， 其中， 所述程序运行时执行权 利要求1至7中任意 一项所述的面向云计算的标签化冯诺依曼体系结构通信方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114979131 A 3