CN111880611B - 用于快速交易的服务器及快速交易数据处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于快速交易的服务器及快速交易数据处理方法，所述服务器包括包括分别连接到服务器总线的中央处理单元，且所述中央处理单元基于主操作系统控制所述服务器运行，所述用于快速交易的服务器还包括至少一个连接到所述服务器总线的嵌入式服务器单元，所述嵌入式服务器单元包括基于嵌入式操作系统运行的嵌入式处理器和用于与客户端通讯的网络接口控制器，且所述嵌入式处理器直接通过所述网络接口控制器获取来自客户端并包括交易数据的交易请求，并在对所述交易数据进行逻辑运算后将逻辑运算结果作为交易请求的响应消息，通过所述网络接口控制器发送到客户端。本发明可大大提高客户端交易数据的处理速度。

Description

用于快速交易的服务器及快速交易数据处理方法

技术领域

本发明涉及数据处理领域，更具体地说，涉及一种用于快速交易的服务器及快速交易数据处理方法。

背景技术

在网络中，服务器可为其它客户机(如PC机、智能手机、ATM等终端甚至是火车系统等大型设备)提供计算或者应用服务。与普通计算机相比，服务器具有高速的运算能力、长时间的可靠运行、强大的I/O外部数据吞吐能力以及更好的扩展性。

现有的服务器与普通的计算机内部结构相差不大，包括中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)、硬盘、内存、系统总线、显示适配器等。由于服务器通常需响应多个来自客户端的服务请求，并对运算结果等进行存储、输出(例如通过显示适配器输出到显示器)等处理，而上述处理都需要改服务器的中央处理单元执行，造成中央处理单元的任务繁重，往往会造成客户端服务请求的响应延迟。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对上述服务器因中央处理单元任务繁重，造成客户端服务请求响应延迟的问题，提供一种用于快速交易的服务器及快速交易数据处理方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案是，提供一种用于快速交易的服务器，包括分别连接到服务器总线的中央处理单元，且所述中央处理单元基于主操作系统控制所述服务器运行，所述用于快速交易的服务器还包括至少一个连接到所述服务器总线的嵌入式服务器单元，所述嵌入式服务器单元包括基于嵌入式操作系统运行的嵌入式处理器和用于与客户端通讯的网络接口控制器，且所述嵌入式处理器直接通过所述网络接口控制器获取来自客户端并包括交易数据的交易请求，并在对所述交易数据进行逻辑运算后将逻辑运算结果作为交易请求的响应消息，通过所述网络接口控制器发送到客户端。

优选地，所述嵌入式服务器单元包括持久储存级内存，且所述持久储存级内存中存储有所述嵌入式操作系统，所述嵌入式处理器与所述持久储存级内存配合实现逻辑运算。

优选地，所述嵌入式服务器单元包括DRAM芯片组、控制芯片以及快闪存储器；

所述控制芯片分别与所述DRAM芯片组和嵌入式处理器连接，并响应所述嵌入式处理器的读写请求，从所述DRAM芯片组获取指令集，以及将所述嵌入式处理器的执行结果数据写入到所述DRAM芯片组；

所述控制芯片与所述快闪存储器连接，并在所述DRAM芯片组中等待所述嵌入式处理器读取的指令集符合预设条件时，从所述快闪存储器中获取所述DRAM芯片组中的指令集的后续指令集，并将所述后续指令集存储到所述DRAM芯片组。

优选地，所述用于快速交易的服务器包括动态随机存取存储器、持久存储器，所述服务器总线包括DRAM总线、PCIe总线及总线转换器，且所述DRAM总线和PCIe总线通过所述总线转换器相连；所述中央处理单元、动态随机存取存储分别连接到所述DRAM总线，所述持久存储器以及嵌入式服务单元分别连接到所述PCIe总线。

优选地，所述用于快速交易的服务器包括连接到所述PCIe总线的显示适配器；所述中央处理单元实时读取所述动态随机存取存储器中的数据并发送到所述显示适配器输出，所述中央处理单元以预设周期或接收到输出指令时读取所述嵌入式服务器单元中的数据并发送到所述显示适配器输出。

本发明实施例还提供一种快速交易数据处理方法，所述方法包括：

连接到服务器总线的嵌入式服务器单元通过网络接口控制器获取来自客户端并包括交易数据的交易请求，所述嵌入式服务器基于嵌入式操作系统运行，且所述嵌入式操作系统独立于主操作系统；

所述嵌入式服务器单元对所述交易数据进行逻辑运算；

所述嵌入式服务器单元将逻辑运算结果作为交易请求的响应消息，通过所述网络接口控制器发送到客户端。

优选地，所述嵌入式服务器单元包括嵌入式处理器和持久储存级内存，且所述持久储存级内存中存储有所述嵌入式操作系统，所述嵌入式处理器与所述持久储存级内存配合实现逻辑运算。

优选地，所述嵌入式服务器单元包括嵌入式处理器、DRAM芯片组、控制芯片、快闪存储器，所述方法还包括：

所述控制芯片应所述嵌入式处理器的读写请求，从所述DRAM芯片组获取指令集，以及将所述嵌入式处理器的执行结果数据写入到所述DRAM芯片组；

所述控制芯片在所述DRAM芯片组中等待所述嵌入式处理器读取的指令集符合预设条件时，从所述快闪存储器中获取所述DRAM芯片组中的指令集的后续指令集，并将所述后续指令集存储到所述DRAM芯片组。

优选地，所述服务器总线包括DRAM总线和PCIe总线，所述DRAM总线和PCIe总线通过所述总线转换器相连，且DRAM总线上连接有基于主操作系统运行的中央处理单元；所述嵌入式服务单元连接到所述PCIe总线。

优选地，所述方法还包括：

连接到所述DRAM总线的中央处理单元实时执行第一显示命令，所述第一显示命令用于显示连接到所述DRAM总线的动态随机存取存储器中的数据；

所述中央处理单元以预设周期或接收到输出指令时执行第二显示命令，所述第二显示命令用于显示所述嵌入式服务器单元中的数据。

本发明实施例的用于快速交易的服务器及快速交易数据处理方法，通过在服务器中增加直接连接到服务器总线的嵌入式服务器单元，并由嵌入式服务器单元的嵌入式处理器直接处理来自客户端的交易数据，而服务器的输入输出操作则由服务器的中央处理单元处理，从而大大提高了客户端交易数据的处理速度。

附图说明

图1是本发明实施例提供的用于快速交易的服务器的示意图；

图2是本发明实施例提供的用于快速交易的服务器中嵌入式服务器单元的结构示意图的示意图；

图3是本发明另一实施例提供的用于快速交易的服务器中嵌入式服务器单元的结构示意图的示意图；

图4是本发明实施例提供的快速交易数据处理方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，是本发明实施例提供的用于快速交易的服务器的示意图，该服务器可用作交易系统的服务器(例如IPOS服务器)，并响应各类客户端的交易数据处理请求。本实施例的用于快速交易的服务器包括中央处理单元11以及至少一个嵌入式服务器单元16，上述中央处理单元11以及嵌入式服务器单元16分别连接到服务器总线。

在本实施例中，中央处理单元11可基于主操作系统控制服务器运行，例如实现进程管理、存储管理、设备管理、文件管理、作业管理、输入/输出等。上述主操作系统既可以是UNIX、windows NT等单体内核结构的操作系统，也可以是SUE等层次式结构的操作系统。具体地，中央处理单元11可与DMA(Direct Memory Access，直接存储器访问)控制器12、DRAM(Dynamic Random Access Memory，动态随机存取存储器)13、持久存储器14等配合实现对服务器的运行控制。上述持久存储器14可以为HDD(Hard Disk Drive，硬盘驱动器)、SSD(Solid State Disk，固态硬盘)、SSHD(即盘体上自带闪存模块的机械硬盘)等，主操作系统存储于该持久存储器14，并在服务器启动时，由中央处理单元11及DMA控制器12将主操作系统的指令集载入到DRAM 13。

结合图2所述，嵌入式服务器单元16包括基于嵌入式操作系统运行的嵌入式处理器161、持久储存级内存(Storage Class Memory，SCM)162以及网络接口控制器166，上述嵌入式处理器161、持久储存级内存162和网络接口控制器166分别连接到嵌入式服务器单元16的内部总线，且上述嵌入式操作系统独立于主操作系统，即嵌入式处理器161的运行独立于中央处理单元11。持久储存级内存162中存储有嵌入式操作系统、应用程序以及应用数据，嵌入式处理器161与持久储存级内存162配合实现逻辑运算。

在本实施中，嵌入式处理器161可直接通过网络接口控制器15获取来自客户端的请求，具体地，上述来自客户端的请求可以为包括交易数据的交易请求，并且，嵌入式处理器161可在对上述交易数据进行逻辑运算后将逻辑运算结果作为交易请求的响应消息，通过内部总线发送到网络接口控制器15，并直接由网络接口控制器15返回给客户端。

上述服务器总线具体可包括DRAM总线181、PCIe总线182及总线转换器183，且DRAM总线181和PCIe总线182通过总线转换器183相连；中央处理单元11、DRAM 13分别连接到所述DRAM总线181，持久存储器14及嵌入式服务单元16则分别连接到PCIe总线182。

上述用于快速交易的服务器，通过在服务器中增加直接连接到服务器总线的嵌入式服务器单元16，并由嵌入式服务器单元16的嵌入式处理器161直接处理来自客户端的交易数据，而服务器的输入输出操作则由服务器的中央处理单元11处理，使得嵌入式处理器161只需处理交易数据的逻辑运算，从而大大提高了客户端交易数据的处理速度。

在本发明的一个实施例中，嵌入式服务器单元16可根据交易数据(例如银行、证券等行业的交易数据)的匹配运算，例如嵌入式处理器161可判断交易数据是否符合设定的条件，并在交易数据符合设定条件时执行交易操作，并将交易操作结果通过网络接口控制器15发回到客户端。由于嵌入式处理器161只需处理交易数据的逻辑运算，而无需执行输入输出操作，因此大大提高了交易数据的处理效率。

具体地，上述持久储存级内存162可以采用3D XPoint闪存，嵌入式操作系统例如以固件(Firmware)的形式存储于上述持久储存级内存162中，从而在嵌入式服务器单元16启动时，无需再载入嵌入式操作系统，大大加快了嵌入式服务器单元16的启动速度。

结合图3所示，在本发明的另一实施例中，上述嵌入式服务器单元16除了包括嵌入式处理器161外，还包括DRAM芯片组163、控制芯片164以及快闪存储器165，嵌入式操作系统、应用程序、应用数据等存储于快闪存储器165。控制芯片164分别与DRAM芯片组163、嵌入式处理器161以及快闪存储器165连接。即制芯片164、DRAM芯片组163及快闪存储器165分别连接到嵌入式服务器单元16的内部总线。

在系统启动时，控制芯片164将嵌入式操作系统的指令集搬入到DRAM芯片组163，以供嵌入式处理器161执行。在嵌入式服务器单元16进行交易数据处理过程中，控制芯片164响应嵌入式处理器161的读写请求，从DRAM芯片组163获取指令集，以及将嵌入式处理器161的执行结果数据写入到DRAM芯片组163。

此外，在嵌入式服务器单元16进行交易数据处理过程中，控制芯片164在DRAM芯片组163中等待所述嵌入式处理器161读取的指令集符合预设条件时，从快闪存储器165中获取DRAM芯片组163中的指令集的后续指令集，并将后续指令集存储到DRAM芯片组163。具体地，DRAM芯片组163包括互为主映射区和备映射区的至少两个逻辑存储区，且嵌入式处理器161当前读取的指令集所在的逻辑存储区为主映射区，其他逻辑存储区为备映射区；预设条件为：主映射区中等待读取的指令集的数量小于预设值，或者主映射区中等待读取的指令集在嵌入式处理器161中执行的时间小于预设时间。

上述嵌入式服务器单元16，通过控制芯片164直接根据嵌入式处理器161正在执行的指令集更新DRAM芯片组163中的内容，使得DRAM芯片组163中内容可根据嵌入式处理器161的运行状态自动更新，从而DRAM芯片组163的存储容量接近无限，嵌入式处理器161无需与大容量存储装置交互，使得嵌入式处理器161可始终处于高效运行状态，大大提高了嵌入式服务器单元16的运行效率。

此外，上述用于快速交易的服务器还可包括连接到PCIe总线182的显示适配器17，通过显示适配器17可连接显示器，从而实现输出功能。中央处理单元11可实时读取DRAM 13中的数据并发送到显示适配器17输出，且中央处理单元11以预设周期或接收到输出指令时读取嵌入式服务器单元16中的数据并发送到显示适配器17输出。在实际应用中，上述预设周期可远大于DRAM 13中数据的输出周期，从而减小对中央处理单元11及嵌入式服务器单元16的资源占用。

结合图4所示，本发明实施例还提供一种快速交易数据处理方法，该方法可应用于快速交易服务器，例如IPOS服务器。上述快速交易服务器包括中央处理单元以及至少一个嵌入式服务器单元，且上述中央处理单元以及嵌入式服务器单元分别连接到服务器总线。每一嵌入式服务器单元包括嵌入式处理器和网络接口控制器，上述嵌入式处理器基于嵌入式操作系统运行，且该嵌入式操作系统独立于主操作系统。本实施例的方法包括：

步骤S41：连接到服务器总线的嵌入式服务器单元直接通过网络接口控制器获取来自客户端的交易请求(该交易请求包括交易数据)。

上述服务器总线包括DRAM总线和PCIe总线，且DRAM总线和PCIe总线通过所述总线转换器相连；嵌入式服务单元连接到PCIe总线。上述DRAM总线上连接有中央处理器单元、动态随机存取存储器、DMA控制器、持久存储器等，且中央处理单元基于主操作系统控制服务器运行。

步骤S42：嵌入式服务器单元对交易数据进行逻辑运算。

例如，当服务器应用于银行、证券等行业时，嵌入式服务器单元16可根据来自客户端的交易数据进行匹配运算，包括判断交易数据是否符合设定的条件，并在交易数据符合设定条件时执行交易操作，以及将交易操作结果通过网络接口控制器15发回到客户端。由于嵌入式服务器单元只需处理交易数据的逻辑运算，而无需执行输入输出操作，因此大大提高了交易数据的处理效率

步骤S43：嵌入式服务器单元将逻辑运算结果作为交易请求的响应消息，通过内部总线发送到网络接口控制器，并由网络接口控制器发送到客户端。

上述快速交易数据处理方法直接通过服务器的PCIe总线上的嵌入式服务器单元对客户端的交易请求进行处理，而无需服务器的中央处理单元参与，大大提高了交易请求的响应速度，同时节省了中央处理单元的计算资源。

上述嵌入式服务器单元包括持久储存级内存，且该持久储存级内存中存储有嵌入式操作系统、应用程序以及应用数据。具体地，上述持久储存级内存可以采用3D XPoint闪存，嵌入式操作系统例如以固件(Firmware)的形式存储于上述持久储存级内存中，从而在嵌入式服务器单元启动时，无需再载入嵌入式操作系统，大大加快了嵌入式服务器单元的启动速度。

此外，上述嵌入式服务器单元包括DRAM芯片组、控制芯片、快闪存储器，其中控制芯片可响应嵌入式处理器的读写请求，从DRAM芯片组获取指令集，以及将嵌入式处理器的执行结果数据写入到DRAM芯片组；控制芯片在DRAM芯片组中等待所述嵌入式处理器读取的指令集符合预设条件时，从快闪存储器中获取所述DRAM芯片组中的指令集的后续指令集，并将后续指令集存储到所述DRAM芯片组。

在本发明的一个实施例中，上述快速交易数据处理方法除了包括步骤S41～S43外，还包括：

连接到DRAM总线的中央处理单元实时执行第一显示命令，该第一显示命令用于显示连接到所述DRAM总线的动态随机存取存储器中的数据；

中央处理单元以预设周期或接收到输出指令时执行第二显示命令，该第二显示命令用于显示所述嵌入式服务器单元中的数据。

通过上述方式，减少了对嵌入式服务器单元中数据的输出，从而减小对服务器的中央处理单元及嵌入式服务器单元的资源占用。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种用于快速交易的服务器，包括服务器总线、中央处理单元、动态随机存取存储器和持久存储器，所述服务器总线包括DRAM总线、PCIe总线及总线转换器，且所述DRAM总线和PCIe总线通过所述总线转换器相连；所述中央处理单元、动态随机存取存储器分别连接到所述DRAM总线，所述持久存储器连接到所述PCIe总线，且所述中央处理单元基于主操作系统控制所述服务器运行，其特征在于，所述用于快速交易的服务器还包括至少一个连接到所述所述PCIe总线的嵌入式服务器单元，所述嵌入式服务器单元包括基于嵌入式操作系统运行的嵌入式处理器和用于与客户端通讯的网络接口控制器，且所述嵌入式处理器直接通过所述网络接口控制器获取来自客户端并包括交易数据的交易请求，并在对所述交易数据进行逻辑运算后将逻辑运算结果作为交易请求的响应消息，通过所述网络接口控制器发送到客户端。

2.根据权利要求1所述的用于快速交易的服务器，其特征在于，所述嵌入式服务器单元包括持久储存级内存，且所述持久储存级内存中存储有所述嵌入式操作系统，所述嵌入式处理器与所述持久储存级内存配合实现逻辑运算。

3.根据权利要求1所述的用于快速交易的服务器，其特征在于，所述嵌入式服务器单元包括DRAM芯片组、控制芯片以及快闪存储器；

所述控制芯片分别与所述DRAM芯片组和嵌入式处理器连接，并响应所述嵌入式处理器的读写请求，从所述DRAM芯片组获取指令集，以及将所述嵌入式处理器的执行结果数据写入到所述DRAM芯片组；

所述控制芯片与所述快闪存储器连接，并在所述DRAM芯片组中等待所述嵌入式处理器读取的指令集符合预设条件时，从所述快闪存储器中获取所述DRAM芯片组中的指令集的后续指令集，并将所述后续指令集存储到所述DRAM芯片组。

4.根据权利要求1所述的用于快速交易的服务器，其特征在于，所述用于快速交易的服务器包括连接到所述PCIe总线的显示适配器；所述中央处理单元实时读取所述动态随机存取存储器中的数据并发送到所述显示适配器输出，所述中央处理单元以预设周期或接收到输出指令时读取所述嵌入式服务器单元中的数据并发送到所述显示适配器输出。

5.一种快速交易数据处理方法，其特征在于，所述方法包括：

连接到服务器总线的嵌入式服务器单元通过网络接口控制器获取来自客户端并包括交易数据的交易请求，所述嵌入式服务器基于嵌入式操作系统运行，且所述嵌入式操作系统独立于主操作系统；所述服务器总线包括DRAM总线和PCIe总线，所述DRAM总线和PCIe总线通过总线转换器相连，且DRAM总线上连接有基于主操作系统运行的中央处理单元；所述嵌入式服务器 单元连接到所述PCIe总线；

所述嵌入式服务器单元对所述交易数据进行逻辑运算；

所述嵌入式服务器单元将逻辑运算结果作为交易请求的响应消息，通过所述网络接口控制器发送到客户端。

6.根据权利要求5所述的快速交易数据处理方法，其特征在于，所述嵌入式服务器单元包括嵌入式处理器和持久储存级内存，且所述持久储存级内存中存储有所述嵌入式操作系统，所述嵌入式处理器与所述持久储存级内存配合实现逻辑运算。

7.根据权利要求6所述的快速交易数据处理方法，其特征在于，所述嵌入式服务器单元包括嵌入式处理器、DRAM芯片组、控制芯片、快闪存储器，所述方法还包括：

所述控制芯片应所述嵌入式处理器的读写请求，从所述DRAM芯片组获取指令集，以及将所述嵌入式处理器的执行结果数据写入到所述DRAM芯片组；

所述控制芯片在所述DRAM芯片组中等待所述嵌入式处理器读取的指令集符合预设条件时，从所述快闪存储器中获取所述DRAM芯片组中的指令集的后续指令集，并将所述后续指令集存储到所述DRAM芯片组。

8.根据权利要求5所述的快速交易数据处理方法，其特征在于，所述方法还包括：

连接到所述DRAM总线的中央处理单元实时执行第一显示命令，所述第一显示命令用于显示连接到所述DRAM总线的动态随机存取存储器中的数据；

所述中央处理单元以预设周期或接收到输出指令时执行第二显示命令，所述第二显示命令用于显示所述嵌入式服务器单元中的数据。

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