处理用于数据存取的存取属性制造技术

本文提供一种数据处理设备(2)，该数据处理设备具有处理电路系统(4)以用于在第一特权等级EL1执行第一软件(12)，及在第二特权等级EL2执行第二软件(10)，该第二特权等级高于该第一特权等级。可由第一及第二软件(10、12)设置属性以指示数据存取指令的执行是否可中断。对于预定类型的数据存取指令(由第二软件(10)设置的第二属性规定该指令可中断)，该指令可被设置为可中断，即使由第一软件(12)设置的第一属性规定该指令的执行不能中断亦如此。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术关于数据处理领域。更特定而言，本专利技术关于在数据处理设备中处理用于数据存取的存取属性。
技术介绍
用于自数据储存器中存取数据的数据存取指令可具有控制如何执行数据存取的存取属性。例如，存取属性可指定是否可相对于其他数据存取不按次序地处理数据存取，及应何时或如何快取(cache)所存取的数据。然而，一些存取属性可影响与执行数据存取关连的潜时。在实时系统(例如，用于汽车或工业应用的设备)中，常需要对特定处理操作将耗时多久完成采取决定性动作，因此与某些数据存取关连的较长潜时可能存在问题。此情况在诸多不同软件应用程序组合在单个处理器中时尤为如此，在该种情况下，一个应用程序可开始较长潜时数据存取，此举可阻止另一软件应用程序执行实时关键操作。本技术设法解决这些问题。
技术实现思路
自一方面可见，本专利技术提供一种数据处理设备，该数据处理设备包括：处理电路系统，该系统被配置为处理数据；数据储存器，该数据储存器被配置为储存数据；其中所述处理电路系统被配置为在第一特权等级执行第一软件及在第二特权等级执行第二软件，该第二特权等级高于该第一特权等级；响应于用于在数据储存器中存取数据的数据存取指令，数据处理设备被配置为基于由第一软件设置的至少一个第一属性及由第二软件设置的至少一个第二属性来决定该数据存取指令的至少一个存取属性，该至少一个第一属性及该至少一个第二属性中每一者指定数据存取指令的执行是否可中断；及响应于预定类型的数据存取指令(该至少一个第二属性规定该数据存取指令的执行可中断)，数据处理设备被配置为决定规定数据存取指令的执行可被中断的该至少一个存取属性，即使该至少一个第一属性指定数据存取指令的执行不能中断亦是如此。一个类型的数据存取属性可指定数据存取指令的执行是否可中断。一些类型的数据存取指令可能耗时较久以执行，因此是否可在实时系统中于数据存取期间中断数据存取指令可能是很重要的。如若在标示为不可中断的数据存取期间发生诸如需要立即服务的中断的实时关键事件，则处理电路系统可能致力于完成数据存取，从而产生在处理不良实时关键事件方面的延迟。处理设备可支持数件软件，这些软件包括在第一特权等级执行的第一软件及在第二特权等级执行的第二软件，该第二特权等级高于第一特权等级。每一层软件可设置该软件自身的数据存取指令的存取属性，其中至少一个第一属性由第一软件规定，并且至少一个第二属性由第二软件规定，其中每一软件规定数据存取指令的执行是否可中断。在典型方案中，在对相同数据存取设置有不同存取属性的情况下，将选择限制性最大的属性作为数据存取的实际属性。例如，如若第一软件规定存取不能中断，则此规定一般将优先于容许数据存取中断的任何限制性较低的属性。然而，如若数据存取耗时较久以执行，则限制性较高的存取属性可能影响对实时关键事件的服务能力。因此，对于预定类型的数据存取指令(由第二软件设置的至少一个第二属性指定该数据存取指令的执行可中断)，处理电路系统可将存取属性决定为规定执行可中断，即使由第一软件设置的至少一个第一属性规定执行不能中断亦如此。由此，经第一软件设置的属性可由经特权等级更高的第二软件设置的属性否决，以确保数据存取指令可在发生实时关键事件时中断。例如，此举防止发生较长的中断处理潜时。此举是反直观的，因为用户一般将使用针对数据存取设置的限制性最大的冲突属性来处理存取。尽管此技术可用于任何数据存取指令，但对将在复数个处理周期中执行的指令特别有用，此技术可在这些指令标示为不可中断的情况下产生长时延迟。如若数据存取指令的执行可中断，则在发生中断、异常或另一实时关键事件时，指令的执行可中止。一旦事件已经处理，则数据存取指令的执行可从头重新开始，或在可能的情况下，数据存取指令的执行可自数据存取中断之处恢复。本技术一般可应用于在任何由处理电路系统执行的软件内出现的预定类型的数据存取指令。或者，如上所述的存取属性的决定仅可在一个或多个特定类型的软件中出现预定类型的数据存取指令的情况下使用，特定而言，这些软件是第一软件自身或在第一软件的控制下执行的另一软件。如若在第二软件内遇到预定类型的数据存取指令，则可基于由第二软件规定的第二属性决定该数据存取指令的存取属性，而不虑及由第一软件规定的第一属性。由此，无需在预定类型的数据存取指令的所有发生的情况下使用上述属性决定。第一及第二软件可为在不同特权等级下操作的任何软件，其中第二软件具有高于第一软件的特权。在此上下文中，“较高特权等级”意味着在此特权等级下操作的软件比在“较低特权等级”下操作的软件具有更多权利(例如第二软件可能能够存取第一软件难以存取的数据，或第二软件可能能够执行第一软件不可用的某些动作)。第一及第二特权等级可为更大数目的等级内的任何两个特权等级。不同特权等级可由数值表示。在一些实施例中，最高数值可表示较高特权等级(例如特权等级3可比特权等级2具有更大权利)；而在其它实施例中，最小数值可表示最高特权等级(例如特权等级0可比特权等级1具有更大权利)。例如，实时系统可允许虚拟化，在该虚拟化中，多个操作系统共存于同一装置上，超管理器管理这些操作系统。在此类环境中，第一软件可包括操作系统中的一者，第二软件可包括超管理器。操作系统及超管理器中每一者可分别定义数据存取的存取属性。如若超管理器规定预定类型的数据存取指令的执行可中断，但操作系统要求指令不能中断，则超管理器可否决操作系统以便在不虑及由操作系统设置的属性的情况下，将数据存取标示为可中断。此举防止客操作系统产生不恰当的高潜时情况。尽管本技术可应用于具有较长潜时问题的任何类型的数据存取指令，但本技术对用于自数据储存器中将数据加载复数个寄存器的加载多指令(loadmultipleinstruction)，或用于将数据自该复数个寄存器储存至数据储存器的储存多指令(storemultipleinstruction)而言特别有用。通常情况下，加载或储存多指令可规定寄存器列表，并且加载或储存指令的执行需要数个处理周期，这些处理周期依据该列表中的寄存器数目而定。如若加载或储存多指令经标示为不可中断，则处理器致力于完成多个载入或储存，并且通常直至完成多个载入或储存之后，处理器才能够为其他操作提供服务。此举可在处理其他事件时导致不良的较长潜时，这些事件可能为实时关键事件。为解决此问题，即使在第一软件将这些指令标示为不可中断的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据处理设备，该数据处理设备包括：处理电路系统，被配置为处理数据；数据储存器，被配置为储存数据；其中该处理电路系统被配置为在第一特权等级执行第一软件及在第二特权等级执行第二软件，该第二特权等级高于该第一特权等级；响应于用于在该数据储存器中存取数据的数据存取指令，该数据处理设备被配置为基于由该第一软件设置的至少一个第一属性及由该第二软件设置的至少一个第二属性来决定该数据存取指令的至少一个存取属性，该至少一个第一属性及该至少一个第二属性中每一者指定该数据存取指令的执行是否可中断；及响应于预定类型的数据存取指令，其中该至少一个第二属性指定该数据存取指令的执行可中断，该数据处理设备被配置为决定指定该数据存取指令的执行可被中断的至少一个存取属性，即使该至少一个第一属性指定该数据存取指令的执行不能中断亦是如此。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.08.23 GB 1315108.91.一种数据处理设备，该数据处理设备包括：
处理电路系统，被配置为处理数据；
数据储存器，被配置为储存数据；
其中该处理电路系统被配置为在第一特权等级执行第一软件及在第二
特权等级执行第二软件，该第二特权等级高于该第一特权等级；
响应于用于在该数据储存器中存取数据的数据存取指令，该数据处理
设备被配置为基于由该第一软件设置的至少一个第一属性及由该第二软件
设置的至少一个第二属性来决定该数据存取指令的至少一个存取属性，该
至少一个第一属性及该至少一个第二属性中每一者指定该数据存取指令的
执行是否可中断；及
响应于预定类型的数据存取指令，其中该至少一个第二属性指定该数
据存取指令的执行可中断，该数据处理设备被配置为决定指定该数据存取
指令的执行可被中断的至少一个存取属性，即使该至少一个第一属性指定
该数据存取指令的执行不能中断亦是如此。
2.如权利要求1所述的数据处理设备，其中该预定类型的数据存取指
令包括将在复数个处理周期中执行的数据存取指令。
3.如任意前述权利要求所述的数据处理设备，其中该预定类型的数据
存取指令包括该第一软件的指令或在该第一软件控制下执行的另一软件的
指令。
4.如任意前述权利要求所述的数据处理设备，其中该处理电路系统支
持复数个操作系统，该第一软件包括该复数个操作系统中的一者，并且该
第二软件包括超管理器以用于管理该复数个操作系统。
5.如任意前述权利要求所述的数据处理设备，其中该预定类型的数据
存取指令包括加载多指令或储存多指令，该加载多指令用于自该数据储存
器将数据加载至该数据处理设备的复数个寄存器，该储存多指令用于将数
据自该数据处理设备的复数个寄存器储存至该数据储存器。
6.如任意前述权利要求所述的数据处理设备，其中该数据处理设备被

\t配置为维持控制值；及
响应于该预定类型的数据存取指令，其中该至少一个第二属性指定该
数据存取指令的执行可中断，该数据处理设备被配置为基于该控制值决定
该至少一个存取属性是否指定该数据存取指令的执行可中断。
7.如权利要求6所述的数据处理设备，其中对于该预定类型的数据存
取指令而言：
如若该控制值具有第一值，则该数据处理设备被配置为决定规定该数
据存取指令的执行可被中断的至少一个存取属性，即使该至少一个第一属
性规定该数据存取指令的执行不能中断亦如此；及
如若该控制值具有第二值，则该数据处理设备被配置为基于该至少一
个第一属性决定该至少一个存取属性是否规定该数据存取指令的执行可中
断。
8.如权利要求6和7中的任一项所述的数据处理设备，其中该处理电
路系统被配置为响应于该第二软件而设置该控制值。
9.如任意前述权利要求所述的数据处理设备，其中如若该数据处理设
备在该至少一个第一属性规定该数据存取指令的执行不能被中断时决定规
定该数据存取指令的执行可被中断的至少一个存取属性，则该数据处理设
备被配置为决定规定该数据存取指令的至少一个其他特性的至少一个存取
属性是基于该至少一个第一属性所决定的。
1...

【专利技术属性】
技术研发人员：西蒙·克拉斯克，安东尼·潘顿，
申请(专利权)人：ARM有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB