[發明專利]具有較少不必要寄存器數據存取的模式切換處理方法及相關非臨時機器可讀介質

在審

• 申請號: 201580047377.5
• 申請日: 2015-08-31
• 公開（公告）號: CN106663027A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 張雅婷;陳家明;周宏霖;林有明;陳雨廷;尼古拉斯·秦輝·鄭;許嘉豪
• 申請（專利權）人: 聯發科技股份有限公司
• 主分類號: G06F9/46
• 分類號: G06F9/46
• 代理公司: 北京萬慧達知識產權代理有限公司11111
• 代理人: 白華勝,王蕊

相關申請的交叉引用

本申請的權利要求范圍要求如下申請的優先權：2014年9月3日遞交的申請號為62/045,082的美國臨時案。在此合并參考上述美國臨時申請案的全部內容。

技術領域

本發明有關于模式切換處理方法，更具體地，有關于模式切換處理方法及相應的處理器。

背景技術

處理器是各種電子裝置所需的關鍵元件。例如，操作系統(operating system，OS)可由電子裝置的處理器執行以控制應用軟件的執行用于執行用戶所需數據處理。操作系統可在不同操作系統模式間切換，例如用戶模式和內核模式(kernel mode)。從第一操作系統模式到第二操作系統模式的切換需要是可逆的，當退出第二操作系統模式時，將返回第一操作系統模式，這樣在沒有被中斷的情況下，第一操作系統模式將繼續。為了實現這種可逆性，需要在剛離開第一操作系統模式時將各個寄存器(例如處理器內的寄存器)的內容存儲，以使在第二操作系統模式結束使用寄存器(例如，處理器內部的寄存器)且控制返回至第一操作系統模式之后可恢復這些內容。這通常是通過在離開第一操作系統模式時將第一操作系統模式中處理器寄存器的寄存器數據保存至外部動態隨機存取存儲器(dynamic random access memory，DRAM)中分配的堆棧存儲器的一個區域，且在返回第一操作系統模式時將來自堆棧存儲器的該區域的保存的存儲器數據返回至該處理器寄存器而實現的。

傳統模式切換處理方法可保存和恢復處理器使用的所有寄存器的內容。然而，此傳統方法所具有的問題是寫入堆棧存儲器和隨后從堆棧存儲器讀取的操作相對較慢，這將不可避免地降低處理器的性能。因此，需要一種創新的模式切換處理方法能避免/減少不必要的存儲器數據存取從而加速模式切換操作。

發明內容

根據本發明的實施例，提出一種具有較少不必要寄存器數據存取的模式切換處理方法及相關非臨時機器可讀介質。根據本發明的第一個方面，揭露一種模式切換處理方法。該模式切換處理方法包括：當操作系統模式從第一模式切換至第二模式時，將存儲在多個寄存器中的寄存器數據的僅一部分保存至存儲裝置中；其中，在該第一模式中使用M位寄存器長度，在該第二模式中使用N位寄存器長度，且M和N為不同整數。

根據本發明的第二個方面，揭露一種模式切換處理方法。該模式切換處理方法包括：包括：當操作系統模式從第二模式切換至第一模式時，將存儲裝置中的保存的寄存器數據集合恢復至多個寄存器的存儲空間的僅一部分；其中，M位寄存器長度用于第一模式，N位寄存器長度用于第二模式，且M和N為不同整數。

根據本發明的第三個方面，揭露一種包括存儲于其中的程序代碼的非臨時機器可讀介質。當處理器執行該程序代碼時，該程序代碼使該處理器執行下列步驟：當操作系統模式從第一模式切換至第二模式時，將存儲在多個寄存器中的寄存器數據的僅一部分保存至存儲裝置中；其中，在該第一模式中使用M位寄存器長度，在該第二模式中使用N位寄存器長度，且M和N為不同整數。

根據本發明的第三個方面，揭露一種非臨時機器可讀介質，包括存儲于其中的程序代碼，其中當處理器執行該程序代碼時，該程序代碼使該處理器執行下列步驟：當操作系統模式從第二模式切換至第一模式時，將存儲裝置中的保存的寄存器數據集合恢復至多個寄存器的存儲空間的僅一部分；其中，在該第一模式中使用M位寄存器長度，在該第二模式中使用N位寄存器長度，且M和N為不同整數。

附圖說明

圖1是根據本發明一個實施例的處理系統的模塊示意圖。

圖2為根據本發明一個實施例32位處理器結構使用的寄存器的示意圖。

圖3為根據本發明一個實施例64位處理器結構使用的寄存器的示意圖。

圖4為64位通用目的寄存器的示意圖。

圖5為第一寄存器數據保存機制的示例示意圖。

圖6為第二寄存器數據保存機制的示例示意圖。

圖7為第三寄存器數據保存機制的示例示意圖。

圖8為第一寄存器數據恢復機制的示例示意圖。

圖9為第一寄存器數據恢復機制的示例示意圖。

圖10為第三寄存器數據恢復機制的示例示意圖。

圖11為將本發明提出的模式切換處理方法運用至基于ARM計算機系統的示例示意圖。

圖12為將本發明提出的模式切換處理方法運用至基于ARM計算機系統的示例示意圖。