运行数据处理设备的缓冲存储器的方法以及数据处理设备技术

本发明专利技术涉及用于运行数据处理设备的缓冲存储器的方法以及数据处理设备，其上可以并行地运行两个或更多个程序，其中该方法（20）具有以下步骤：为要实施的程序产生源代码并且在缓冲存储器中存储要实施的程序的所需要的数据（21）；同时生成至少一个地址寄存器，所述地址寄存器的存储内容是两个或多个程序中的每个程序在缓冲存储器上的地址（22）；两个或多个程序通过至少一个地址寄存器访问缓冲存储器（23）。

【技术实现步骤摘要】
运行数据处理设备的缓冲存储器的方法以及数据处理设备
本专利技术涉及用于运行数据处理设备的缓冲存储器的方法，利用所述方法来调节在数据处理设备上运行的程序对缓冲存储器的访问，在所述缓冲存储器中存储有其他所实施的程序的数据。
技术介绍
在数据处理设备中为了提高效率在中央单元与系统存储器之间使用快速缓冲存储器。这些缓冲存储器通过以下方式实现其高有效性，即由处理器经常短时间地连续多次访问存储器地址。 在常用的数据处理设备情况下越来越多地使用多核处理器，所述多核处理器在一个处理器中将多个核连接在一起。在多核处理器中，将很多任务划分成过程、即所谓的作业(Task)。这些作业并行地由多个处理器核通过在处理器核上运行的程序执行。 此外，数据处理设备的常用的操作系统能够实现所谓的多任务处理，也即同时调用多个程序并且控制其流程。在该控制功能中集成了例如相应运行状态和/或结果在与数据处理设备相连接的显示单元或其他输出单元上的显示、分别运行的程序所需要的数据的调用、中间结果和/或最终结果的存储、所需要的资源的指派以及预先给定目标的可能故障报告的通知。此外，由程序在另一过程中产生的数据向另一计算机系统、向网络或向服务器的传输在该相应过程的任务提出的范围中可能变得必要或者是原始功能的组成部分。 在此，在这种数据处理设备中多个程序分别在自己的数据区域中并且用自己的数据加以执行，而不彼此达成相互关系。每个程序具有自己的、由大量步骤的接连排列组成的流程，所述流程负责按规定的进程或者关于该按规定的进程的故障和分别分配给该程序的任务的履行的相应报告。 但是例如在医学技术的环境中或者在机动车的控制设备情况下，为了执行数据处理设备的整个程序也可以使用多个程序或也可以使用子程序。也称为作业的过程在此从操作系统的角度看是自身闭合的流程单元，其通过程序或程序部分来代表。在此可能出现程序或子程序必须访问以下数据的情形，所述数据由一个程序在另一过程中产生并且存放在另一程序的缓冲存储器中。 由出版物DE 42 36 820 C2已知一种多任务处理数据处理设备，其中对缓冲存储器的访问在内部通过指针管理。
技术实现思路
本专利技术的任务是说明一种用于运行数据处理设备的缓冲存储器的方法，所述方法也能够以特别简单的方式实现从变化的过程或程序对缓冲存储器的特别符合需求的访问。 该任务通过独立权利要求的主题来解决。其他有利的改进方案是从属权利要求的主题。 根据本专利技术的一种实施方式，该任务通过用于运行数据处理设备的缓冲存储器的方法来解决，在所述数据处理设备上可以并行地运行两个或更多个程序。该方法在此具有以下步骤:从而对于要实施的程序产生源代码并且在缓冲存储器中存储要实施的程序的所需要的数据。同时生成至少一个地址寄存器，所述地址寄存器的存储内容是两个或更多个程序中的每个程序到缓冲存储器上的地址。接着，两个或更多个程序通过至少一个地址寄存器访问缓冲存储器。 从而基本构思是，最迟在实施程序之前生成地址寄存器，从所述地址寄存器中可以读出缓冲存储器的基础地址，在所述缓冲存储器中存储有要实施的程序的所需要的数据。 这种方法具有的优点是，也能够以特别简单的方式实现从变化的过程或程序对缓冲存储器的特别符合需求的访问。因此，通过从两个或更多个程序出发经由至少一个地址寄存器对缓冲存储器寻址保证在一个步骤中两个或更多程序对在缓冲存储器中存储的数据的快速访问，尤其是也保证一个程序对另一程序的P数据的快速访问。此外，该访问在此情况下在资源消耗和数据处理设备的计算时间方面被优化。因此，具有也称为总线的共同的地址和数据收集线路系统的处理器顺序地实施指令。在通过指针的内部缓冲器管理情况下，在此情况下首先将指令地址给予到总线上以及暂存在地址寄存器中。接着根据系统存储器的访问时间有时间延迟地将被寻址的指令读入到处理器中。在接着在处理器中实施这些指令时，通过相同的总线输入或输出数据地址和数据本身。由此，总线的不能忽略的负荷与指令地址相关联，所述负荷导致程序流程执行的经常显著的时间延长。在信息学或数字技术中、尤其是在微控制器领域中以地址寄存器形式的快速地址管理是常见的并且表示被设想用于输入地址的数据库以及具有简单搜索功能的数据库。这可以被快速和简单地实现，使得这在此可以简单地和无大的耗费地实现。 根据一种实施方式，数据处理设备在此可以是抢先式和/或协作式多任务处理数据处理设备。在多任务处理运行或多过程运行中工作的操作系统同时地实施多个任务、也即过程。在此按标准应用的方法是协作式和抢先式多任务处理，其中操作系统核控制各个过程的执行并且在特定的执行时间之后停止每个过程以有利于其他过程。通过至少一个地址寄存器，在此情况下可以保证，用于实现一个过程的程序可以快速地和实时地访问另一程序的数据，即使该程序被停止以有利于其他过程，其中与通过指针的内部存储器管理相比可以节省资源和计算时间，其中所述通过指针的内部存储器管理通常恰好当需要数据时发生。 根据另一实施方式，数据处理设备也可以包括多核处理器。在多核处理器系统中，许多任务被划分成作业。这些作业并行地由多个处理器核执行。在此情况下，发生一个作业与另一作业有关的情形，也即用于实现一个作业的程序必须访问另一个在多核处理器的处理器核上执行的程序的数据的情形。通过使用至少一个地址寄存器在此情况下又可以保证对这些数据的快速和实时的访问，其中与通过指针的内部存储器管理相比又可以节省资源和计算时间。 数据处理设备也可以具有实时操作系统。在实时系统中，一般多个作业根据不同的优先级运行并且必须实时地被实施。因此尤其是在实时操作系统和实时操作系统核中需要程序、也即作业的通信实时和快速地进行，尤其是各个程序可以快速和可靠地访问其他程序的数据，而在此情况下例如不出现延迟。 此外，至少一个地址寄存器在此可以存放在上下文存储器中，两个或更多个程序对所述上下文存储器进行访问。过程的特性是，过程总是访问自己的存储区域。过程由多个线程组成，所述线程是过程的程序部分。线程的上下文是执行所述线程或该线程的程序指令的处理器的处理器状态。因此，线程的上下文被定义为在通过该处理器处理该线程期间的暂时处理器状态。该上下文由处理器的硬件、也即程序计数寄存器或程序计数器、寄存器文件或上下文存储器和属于此的状态寄存器保持。因此各个程序与所选择的运行方式或所选择的操作系统无关地总是仅访问上下文存储器和至少一个地址寄存器。于是通过至少一个地址寄存器可以直接访问存储单元、也就是说缓冲存储器。这相应地要求较少的时钟步骤并且从而进一步加速该方法的流程，也就是说加速两个或更多个程序对缓冲存储器的访问。 缓冲存储器在此可以由两个缓冲行构建。此外，两个或更多个程序可以以读和/或写的方式访问缓冲存储器，使得相同的P数据从两个或更多个程序中分别被写到相同的缓冲行中。由此可以进一步确保存储器一致性。通过确保一致性来防止对于相同的存储器地址供应回不同的不一致的数据。缓冲存储器在此使用称为缓冲行的数据块，所述数据块几乎总是为处理器的字宽的多倍并且甚至经常总计为将处理器与系统存储器进行连接的总线的宽度的几倍。 缓冲存储器的内容也可以在结束要实施的程序之后被写到数据处理设备的系统存储器本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于运行数据处理设备的缓冲存储器的方法，其上能够并行地运行两个或更多个程序，其中该方法（20）具有以下步骤：‑为要实施的程序产生源代码并且在缓冲存储器中存储要实施的程序的所需要的数据（21）；‑同时生成至少一个地址寄存器，所述地址寄存器的存储内容是两个或更多个程序中的每个程序在缓冲存储器上的地址（22）；‑两个或更多个程序通过至少一个地址寄存器访问缓冲存储器（23）。

【技术特征摘要】
2013.08.22 EP 13181351.11.用于运行数据处理设备的缓冲存储器的方法，其上能够并行地运行两个或更多个程序，其中该方法(20)具有以下步骤: -为要实施的程序产生源代码并且在缓冲存储器中存储要实施的程序的所需要的数据(21)； -同时生成至少一个地址寄存器，所述地址寄存器的存储内容是两个或更多个程序中的每个程序在缓冲存储器上的地址(22)； -两个或更多个程序通过至少一个地址寄存器访问缓冲存储器(23)。2.根据权利要求1所述的方法，其中数据处理设备是抢先式和/或协作式多任务处理数据处理设备。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中数据处理设备包括多核处理器。4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其中数据处理设备具有实时操作系统。5.根据权利要求1至4之一所述的方法，其中至少一个地址寄存器被存放在上下文存储器中，两个或更多个程序对所述上下文存储器进行访问。6.根据权利要求1至5之一所述的方法，其中缓冲存储器由缓冲行构建并且两个或更多个程序能够以读和/或写的方式访问缓冲存储器，使得相同的数据从两个或更多个程序分别被写到相同的缓冲行中(24)。7.根据权利要求1至6之一所述的方法，其中缓冲存储器的内容在结束要实施的程序之后被写到数据处理设备的系统存储器中(25)。8.数据处理设备，其中两个或更多个程序能够并行地在所述数据处理设备上运行并且所述数据处理设备具有至少一个带有系统存储器(3)的处理器(2)，在所述系统存储器中存放有用于控制/调节至少一个处理器(2)的两个或更多个程序；至少一个缓冲存储器(4);用于在开始要实施的程序时为要实施的程序产生源代码的初始化模块(7);用于将数据读到至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：A格贝尔，R马德，O特里庞，
申请(专利权)人：大陆汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE