共享内存映射页的处理器系统产生进程号的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种共享内存映射页的处理器系统产生进程号的方法，包括如下步骤：上报正在使用的进程编号，并在需要产生新的进程时，发送进程编号请求到进程监测单元；得到当前可用进程编号，并选择一个作为当前进程编号；形成请求队列，逐一将当前进程编号发送到发出进程编号请求的物理线程；更新当前进程编号；接收所述进程监测单元发送的当前进程编号，并将其作为正在产生的进程编号，产生新进程。本发明专利技术还涉及一种实现上述方法的装置。实施本发明专利技术的共享内存映射页的处理器系统产生进程号的方法及装置，具有以下有益效果：产生新进程编号开销较小、处理器内在映射效率较高，性能较好。

A method and device for generating process numbers by a processor system with shared memory mapped pages

The invention relates to a method for producing the process of sharing processor system memory mapped pages, which comprises the following steps: report is the use of the process number, and generate new process when needed, the sending process number request to process monitoring unit; get the current available process number, and select a number as the current process of formation; the request queue, one by one number is sent to the current process of physical process thread number requested; update the current process number; the current process number receives the process monitoring unit transmits, and as is the process number, new process. The invention also relates to a device for realizing the above method. The method and device for generating the process number by implementing the processor system of the shared memory mapping page of the invention has the following beneficial effects: the cost of generating the new process is smaller, the internal mapping efficiency of the processor is higher, and the performance is better.

【技术实现步骤摘要】
共享内存映射页的处理器系统产生进程号的方法及装置
本专利技术涉及多线程处理器，更具体地说，涉及一种共享内存映射页的处理器系统产生进程号的方法及装置。
技术介绍
在处理器领域，MMU（MemoryManagementUnit，内存管理单元）是处理器中用于管理虚拟存储器和物理存储器之间映射的电路，其用于将线性地址映射为物理地址，提供硬件机制的内存访问授权。多线程处理器具有多个物理线程（或硬件指令管道），每个物理线程在其上有软件线程运行时，均需要为其做出相应的存储器映射。所以，多个物理线程将分别对应不同的存储器区域。对于现有技术而言，在多线程处理器中，处理器中MMU映射页有以下形式：基于线程的页映射，该基于线程的页映射的MMU结构如图１所示，这种结构硬件电路庞大（芯片面积大），此外，在有空闲线程（物理线程）时，由于其他正在运行的线程无法使用其页映射，造到资源浪费；现有技术中另一种MMU映射是线程间共享的页映射，线程间共享的页映射的MMU结构如图２所示，这种结构可最大化利用映射页资源，线程动态分配映射页，不论多少个线程在运行，所有的映射页都能被有效利用；这种结构可大大减少硬件电路，减少芯片面积。但是这种结构面临软件对进程ID（以下简称PID）管理问题：软件为线程中的进程分配不同的PID，进程通过PID来标识MMU中属于自己的映射页。由于线程间共享MMU映射页，且PID是循环的数值，这样就可能出现不同线程下的进程同时使用相同的PID的情况。这种情况造成进程使用其他线程下进程的映射页，这种错误对于此进程来说是极其致命的。虽然可以在软件上对其进行改进，使得多个物理线程之间不会使用重复的PID，但是，这样做的后果是使得软件的开销变得极大，其处理性能受到较大的限制。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述芯片面积较大、操作系统软件开销较大、性能受到限制的缺陷，提供一种芯片体积较小、操作系统软件开销较小、性能较好的共享内存映射页的处理器系统产生进程号的方法及装置。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种共享内存映射页的处理器系统产生进程号的方法，包括如下步骤：A）运行在多个物理线程上的软件线程分别上报其正在使用的进程编号，并在需要产生新的进程时，发送进程编号请求到进程监测单元；B）依据各线程上报的进程编号数据，进程监测单元由设定的进程编号中选择未被使用的进程编号作为当前可用编号，并按照设定的规则选择一个作为当前进程编号；C）在所述多个物理线程中存在进程请求的情况下，按照物理线程的编号顺序形成请求队列，逐一将当前进程编号发送到发出请求的物理线程；一个当前进程编号被发送后，按照设定规则在所述可用编号中选择一个新的当前编号；D）发送进程编号的物理线程接收所述进程监测单元发送的当前进程编号，并将其作为正在产生的进程编号，产生新进程。更进一步地，所述步骤A）中，物理线程上报的进程编号包括在其上运行的所有进程的编号；所述进程编号请求中包括该物理线程的编号。更进一步地，所述步骤B）进一步包括：B1）进程监测单元按照上报的物理线程的编号，依次取得其上正在运行的进程编号；B2）在允许使用的全部进程编号中除去由上述各物理线程上报的进程编号，剩下的即为当前可用的进程编号；选择当前可用的进程编号中最小一个作为当前进程编号并将其由所述当前可用的进程编号除去。更进一步地，所述步骤C）中进一步包括：C1）判断一个物理线程是否发送进程编号请求，如是执行步骤C2）；否则，跳转到步骤C4）；C2）发送当前进程编号到该物理线程；C3）由所述当前可用的进程编号中选择最小一个作为当前进程编号并将其由所述当前可用的进程编号除去；C4）是否完成所有物理线程的编号请求判断，如是，退出；否则，进入下一个物理线程并跳转到步骤C1）。更进一步地，一个所述物理线程分别通过不同的数据线传输数据到所述进程监测单元和接收来自所述进程监测单元的进程编号；多个物理线程分别通过不同的数据线与所述进程监测单元连接。本专利技术还涉及一种实现上述方法的装置，包括：上报及请求单元：用于将运行在多个物理线程上的软件线程分别上报其正在使用的进程编号，并在需要产生新的进程时，发送进程编号请求到进程监测单元；当前进程编号取得单元：用于依据各线程上报的进程编号数据，进程监测单元由设定的进程编号中选择未被使用的进程编号作为当前可用编号，并按照设定的规则选择一个作为当前进程编号；请求处理单元：用于在所述多个物理线程中存在进程请求的情况下，按照物理线程的编号顺序形成请求队列，逐一将当前进程编号发送到发出请求的物里线程；一个当前进程编号被发送后，按照设定规则在所述可用编号中选择一个新的当前编号；编号接收单元：用于在发送进程编号的物理线程接收所述进程监测单元发送的当前进程编号，并将其作为正在产生的进程编号，产生新进程。更进一步地，所述上报及请求单元中，其上报的进程编号包括在其上运行的所有进程的编号；其发送的所述进程编号请求中包括该物理线程的编号。更进一步地，所述当前进程编号取得单元进一步包括：运行进程编号取得模块：用于使进程监测单元按照上报的物理线程的编号，依次取得其上正在运行的进程编号；当前进程编号产生模块：用于在允许使用的全部进程编号中除去由上述各物理线程上报的进程编号，剩下的即为当前可用的进程编号；选择当前可用的进程编号中最小一个作为当前进程编号并将其由所述当前可用的进程编号除去。更进一步地，所述请求处理单元中进一步包括：请求判断模块：用于判断一个物理线程是否发送进程编号请求，如是调用当前进程编号发送模块；否则，调用物理线程判断模块；当前进程编号发送模块：用于发送当前进程编号到该物理线程；当前进程编号更新模块：用于由所述当前可用的进程编号中选择最小一个作为当前进程编号并将其由所述当前可用的进程编号除去；物理线程判断模块：用于是否完成所有物理线程的编号请求判断，如是，退出；否则，进入下一个物理线程并调用请求判断模块。更进一步地，一个所述物理线程分别通过不同的数据线传输数据到所述进程监测单元和接收来自所述进程监测单元的进程编号；多个物理线程分别通过不同的数据线与所述进程监测单元连接。实施本专利技术的共享内存映射页的处理器系统产生进程号的方法及装置，具有以下有益效果：由于设置了专用的进程监测单元，且各物理线程分别与上述进程监测单元连接，同时，在各物理线程上运行的软件线程分别将正在使用和即将产生的进程上报到上述进程监测单元，由该进程监测单元同一分配进程编号，因此，进程编号不会重复，且各软件线程的开销较小、处理器效率较高，性能较好。附图说明图1是现有技术中一种MMU映射页结构形式；图2是现有技术中另一种MMU映射页的结构形式；图3是本专利技术共享内存映射页的处理器系统产生进程号的方法及装置实施例的MMU映射页的结构形式；图4是所述实施例中产生进程号的方法流程图；图5是所述实施例中装置结构示意图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术实施例作进一步说明。如图4所示，在本专利技术共享内存映射页的处理器系统产生进程号的方法及装置实施例中，其通过对产生新进程编号的控制或协调，使得内存映射页面的共享得到有效的协调或控制。其产生新的进程编号的方法包括如下步骤：步骤S11软件线程上报正在使用的进程编号，并发送新进程编本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种共享内存映射页的处理器系统产生进程号的方法，其特征在于，包括如下步骤：A)运行在多个物理线程上的软件线程分别上报其正在使用的进程编号，并在需要产生新的进程时，发送进程编号请求到进程监测单元；其中，进程通过进程编号来标识内存管理单元中属于自己的映射页；B)依据各线程上报的进程编号数据，进程监测单元由设定的进程编号中选择未被使用的进程编号作为当前可用编号，并按照设定的规则选择一个作为当前进程编号；C)在所述多个物理线程中存在进程请求的情况下，按照物理线程的编号顺序形成请求队列，逐一将当前进程编号发送到发出进程编号请求的物理线程；一个当前进程编号被发送后，按照设定规则在所述可用编号中选择一个新的当前编号；D)发送进程编号请求的物理线程接收所述进程监测单元发送的当前进程编号，并将其作为正在产生的进程编号，产生新进程；其中，所述进程监测单元分别与所述多个物理线程通过不同的数据线连接，一个物理线程上传数据或请求到所述进程监测单元的数据线与接收由所述进程监测单元发出数据的数据线是不同的或分开的。

【技术特征摘要】
1.一种共享内存映射页的处理器系统产生进程号的方法，其特征在于，包括如下步骤：A)运行在多个物理线程上的软件线程分别上报其正在使用的进程编号，并在需要产生新的进程时，发送进程编号请求到进程监测单元；其中，进程通过进程编号来标识内存管理单元中属于自己的映射页；B)依据各线程上报的进程编号数据，进程监测单元由设定的进程编号中选择未被使用的进程编号作为当前可用编号，并按照设定的规则选择一个作为当前进程编号；C)在所述多个物理线程中存在进程请求的情况下，按照物理线程的编号顺序形成请求队列，逐一将当前进程编号发送到发出进程编号请求的物理线程；一个当前进程编号被发送后，按照设定规则在所述可用编号中选择一个新的当前编号；D)发送进程编号请求的物理线程接收所述进程监测单元发送的当前进程编号，并将其作为正在产生的进程编号，产生新进程；其中，所述进程监测单元分别与所述多个物理线程通过不同的数据线连接，一个物理线程上传数据或请求到所述进程监测单元的数据线与接收由所述进程监测单元发出数据的数据线是不同的或分开的。2.根据权利要求1所述的共享内存映射页的处理器系统产生进程号的方法，其特征在于，所述步骤A)中，物理线程上报的进程编号包括在其上运行的所有进程的编号；所述进程编号请求中包括该物理线程的编号。3.根据权利要求2所述的共享内存映射页的处理器系统产生进程号的方法，其特征在于，所述步骤B)进一步包括：B1)进程监测单元按照上报的物理线程的编号，依次取得其上正在运行的进程编号；B2)在允许使用的全部进程编号中除去由上述各物理线程上报的进程编号，剩下的即为当前可用的进程编号；选择当前可用的进程编号中最小一个作为当前进程编号并将其由所述当前可用的进程编号除去。4.根据权利要求3所述的共享内存映射页的处理器系统产生进程号的方法，其特征在于，所述步骤C)中进一步包括：C1)判断一个物理线程是否发送进程编号请求，如是执行步骤C2)；否则，跳转到步骤C4)；C2)发送当前进程编号到该物理线程；C3)由所述当前可用的进程编号中选择最小一个作为当前进程编号并将其由所述当前可用的进程编号除去；C4)是否完成所有物理线程的编号请求判断，如是，退出；否则，进入下一个物理线程并跳转到步骤C1)。5.根据权利要求4所述的共享内存映射页的处理器系统产生进程号的方法，其特征在于，一个所述物理线程分别通过不同的数据线传输数据到所述进程监测单元和接收来自所述进程监测单元的进程编号；多个物理线程分别通过不同的数据线与所述进程监测单元连接。6.一种共享内存映射页的处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：张耀文，陈奇，江锋，刘波，
申请(专利权)人：深圳中微电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44