[發(fā)明專利]信息處理系統(tǒng)中的協(xié)同式多任務(wù)處理方法及信息處理系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810095394.8
• 申請日: 2008-05-05
• 公開（公告）號: CN101320335A
• 公開（公告）日: 2008-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: B·弗拉奇斯;B·W·邁克爾;H·P·霍夫斯蒂
• 申請（專利權(quán)）人: 國際商業(yè)機器公司
• 主分類號: G06F9/46
• 分類號: G06F9/46
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 杜娟

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及信息處理系統(tǒng)，并且更加特別地，涉及使用用于存儲 來自多個程序或小應(yīng)用程序的指令結(jié)果的寄存器文件的處理器系統(tǒng)。

背景技術(shù)

信息處理系統(tǒng)(information?handling?system，IHS)可以包括用 于信息處理、操作、通信或其它操作的多個處理器。每個處理器自身 可以包括共同工作以處理信息的多個處理器內(nèi)核。處理器或處理器內(nèi) 核可以包括處理器功能單元，如堆棧指針、程序計數(shù)器、取指和譯碼 單元、發(fā)送(issue)和執(zhí)行單元、寄存器文件，和其它處理器單元。 處理器單元與處理器系統(tǒng)軟件功能協(xié)作地形成處理器系統(tǒng)。處理器系 統(tǒng)軟件可以包括高等級操作系統(tǒng)(OS)或者管理處理器系統(tǒng)內(nèi)部的處 理器功能單元的其它軟件。應(yīng)用程序軟件典型地包含在處理器系統(tǒng)的 操作系統(tǒng)軟件下運行的一系列軟件指令。應(yīng)用程序軟件可以貯存在系 統(tǒng)存儲器直到操作系統(tǒng)軟件指示處理器系統(tǒng)讀取和執(zhí)行應(yīng)用程序軟件 指令。應(yīng)用程序軟件可以包含在軟件應(yīng)用程序軟件的控制下運行的小 應(yīng)用程序(applet)或者多個更小的小應(yīng)用程序。小應(yīng)用程序是以小的 可執(zhí)行模塊運行的一系列小應(yīng)用程序指令或指令文本。Java編程語言 是許多專業(yè)軟件(software?professionals)共同與小應(yīng)用程序相關(guān)聯(lián)的 語言(Java是太陽計算機系統(tǒng)有限公司的商標(biāo))。小應(yīng)用程序是需要 完整軟件應(yīng)用程序來包含或管理它們的小段可執(zhí)行代碼。小應(yīng)用程序 在虛擬機中的應(yīng)用程序內(nèi)部運行。虛擬機是形成小應(yīng)用程序可以執(zhí)行 的環(huán)境的一組處理器系統(tǒng)資源和指令。小應(yīng)用程序典型地必須相互協(xié) 同地運行在多任務(wù)處理環(huán)境中。因此，軟件應(yīng)用程序可以包含以協(xié)同 的多任務(wù)處理方式共同運行的多個小應(yīng)用程序。軟件應(yīng)用程序和操作 系統(tǒng)軟件以及處理器硬件必須管理小應(yīng)用程序狀態(tài)以避免沖突。例如， 小應(yīng)用程序狀態(tài)包括小應(yīng)用程序硬件寄存器文件值、小應(yīng)用程序程序 計數(shù)器數(shù)據(jù)、小應(yīng)用程序存儲器數(shù)據(jù)值，和其它小應(yīng)用程序數(shù)據(jù)。

多任務(wù)處理環(huán)境，即多個應(yīng)用程序也就是多個并發(fā)運行的小應(yīng)用 程序，在從一個小應(yīng)用程序的執(zhí)行過渡到另一個的執(zhí)行的期間需要對 小應(yīng)用程序的狀態(tài)進行仔細地管理。典型地，當(dāng)小應(yīng)用程序撤銷 (deactivates)或者臨時掛起(suspend)操作時，OS軟件在系統(tǒng)存 儲器和本地硬件寄存器文件中保存小應(yīng)用程序狀態(tài)信息。因此，OS軟 件能夠在后面的時間中從存儲器恢復(fù)或修復(fù)小應(yīng)用程序狀態(tài)信息并且 重新激活用以在處理器系統(tǒng)內(nèi)操作的在前小應(yīng)用程序。多個小應(yīng)用程 序可以以通過在OS軟件的控制下撤銷和重新激活的方式而并發(fā)地運 行并且因此可以使用僅僅一個處理器系統(tǒng)的硬件。小應(yīng)用程序切換是 撤銷一個小應(yīng)用程序并且激活相同處理器系統(tǒng)資源內(nèi)的另一個小應(yīng)用 程序的機制。小應(yīng)用程序切換消耗系統(tǒng)存儲器和其它處理器系統(tǒng)資源。 這種資源消耗是因為OS軟件管理小應(yīng)用程序狀態(tài)值以及因此導(dǎo)致的 處理器系統(tǒng)的開銷(overhead)增加而出現(xiàn)。不適當(dāng)?shù)男?yīng)用程序狀 態(tài)管理可能導(dǎo)致處理器系統(tǒng)異常運行并且導(dǎo)致處理器系統(tǒng)軟件死鎖、 系統(tǒng)存儲器減少或其它負面的處理器系統(tǒng)狀態(tài)影響。

操作系統(tǒng)軟件可以將處理器系統(tǒng)資源(如系統(tǒng)存儲器、硬件寄存 器和其它處理器系統(tǒng)資源)劃分為小應(yīng)用程序分部(division)，以在 多任務(wù)處理環(huán)境中的小應(yīng)用程序切換期間消除小應(yīng)用程序之間的任何 重疊。還可以將寄存器文件位置劃分為離散的小應(yīng)用程序分部或分區(qū) 以支持多于一個的數(shù)據(jù)值的小應(yīng)用程序集。在此情況下，小應(yīng)用程序 狀態(tài)的寄存器文件小應(yīng)用程序數(shù)據(jù)值不需要在每個小應(yīng)用程序切換期 間從系統(tǒng)存儲器讀取或?qū)懭搿Ｈ欢驗榧拇嫫魑募哂袛?shù)目有限的 文件位置，復(fù)制能夠并發(fā)運行的相似或相同小應(yīng)用程序是一種效率低 的用以管理多個小應(yīng)用程序的方法。小應(yīng)用程序包含定義處理器操作 的一系列小應(yīng)用程序指令文本或者指令序列。小應(yīng)用程序的共同功能 或指令文本是對處理器系統(tǒng)內(nèi)的硬件寄存器文件的讀取或?qū)懭搿＜拇? 器地址典型地是立即值(immediate?values)，即實際值(real?values) 或者地址指針。因為寄存器地址是立即值，小應(yīng)用程序指令文本必須 對寄存器文件位置進行直接尋址。