信息处理系统中的协同式多任务处理方法及信息处理系统技术方案

本发明专利技术公开了信息处理系统中的协同式多任务处理方法及信息处理系统。处理器系统执行信息处理系统中软件应用程序内的多个小应用程序。信息处理系统包括管理多任务处理环境中的处理器系统硬件和软件的操作系统软件。特别地，操作系统软件管理处理器系统中的寄存器文件的分区以实现寄存器文件的各自分区内的多个小应用程序之间的协同关系。在一个实施例中，操作系统软件管理唯一小应用程序ＩＤ以在小应用程序指令文本执行期间修改寄存器文件分区大小和位置。在一个实施例中，小应用程序ＩＤ掩码硬件在小应用程序代码的多个副本之间提供寄存器文件空间的共享。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及信息处理系统，并且更加特别地，涉及使用用于存储 来自多个程序或小应用程序的指令结果的寄存器文件的处理器系统。
技术介绍
信息处理系统(information handling system, IHS )可以包括用 于信息处理、操作、通信或其它操作的多个处理器。每个处理器自身 可以包括共同工作以处理信息的多个处理器内核。处理器或处理器内 核可以包括处理器功能单元，如堆栈指针、程序计数器、取指和译码 单元、发送(issue)和执行单元、寄存器文件，和其它处理器单元。 处理器单元与处理器系统软件功能协作地形成处理器系统。处理器系 统软件可以包括高等级操作系统(OS)或者管理处理器系统内部的处 理器功能单元的其它软件。应用程序软件典型地包含在处理器系统的 操作系统软件下运行的一系列软件指令。应用程序软件可以贮存在系 统存储器直到操作系统软件指示处理器系统读取和执行应用^^序软件 指令。应用程序软件可以包含在软件应用程序软件的控制下运行的小 应用程序(a卯let)或者多个更小的小应用程序。小应用程序是以小的 可执行模块运行的一系列小应用程序指令或指令文本。Java编程语言 是许多专业软件(software professionals)共同与小应用程序相关联的 语言(Java是太阳计算机系统有限公司的商标).小应用程序是需要 完整软件应用程序来包含或管理它们的小段可执行代码。小应用程序 在虚拟机中的应用程序内部运行。虚拟机是形成小应用程序可以执行 的环境的一组处理器系统资源和指令。小应用程序典型地必须相互协 同地运行在多任务处理环境中，因此，软件应用程序可以包含以协同的多任务处理方式共同运行的多个小应用程序。软件应用程序和操作 系统软件以及处理器硬件必须管理小应用程序状态以避免沖突。例如， 小应用程序状态包括小应用程序硬件寄存器文件值、小应用程序程序 计数器数据、小应用程序存储器数据值，和其它小应用程序数据。多任务处理环境，即多个应用程序也就是多个并发运行的小应用 程序，在从一个小应用程序的执行过渡到另 一个的执行的期间需要对 小应用程序的状态进行仔细地管理。典型地，当小应用程序撤销(deactivates)或者临时挂起(suspend)操作时，OS软件在系统存 储器和本地硬件寄存器文件中保存小应用程序状态信息。因此，OS软 件能够在后面的时间中从存储器恢复或修复小应用程序状态信息并且 重新激活用以在处理器系统内操作的在前小应用程序。多个小应用程 序可以以通过在OS软件的控制下撤销和重新激活的方式而并发地运 行并且因此可以使用仅仅一个处理器系统的硬件。小应用程序切换是 撤销一个小应用程序并且激活相同处理器系统资源内的另一个小应用 程序的机制。小应用程序切换消耗系统存储器和其它处理器系统资源。 这种资源消耗是因为OS软件管理小应用程序状态值以及因此导致的 处理器系统的开销(overhead)增加而出现。不适当的小应用程序状 态管理可能导致处理器系统异常运行并且导致处理器系统软件死锁、 系统存储器减少或其它负面的处理器系统状态影响。操作系统软件可以将处理器系统资源(如系统存储器、硬件寄存 器和其它处理器系统资源)划分为小应用程序分部(division)，以在 多任务处理环境中的小应用程序切换期间消除小应用程序之间的任何 重叠。还可以将寄存器文件位置划分为离散的小应用程序分部或分区 以支持多于一个的数据值的小应用程序集.在此情况下，小应用程序 状态的寄存器文件小应用程序数据值不需要在每个小应用程序切换期 间从系统存储器读取或写入。然而，因为寄存器文件具有数目有限的 文件位置，复制能够并发运行的相似或相同小应用程序是一种效率低 的用以管理多个小应用程序的方法。小应用程序包含定义处理器操作 的一 系列小应用程序指令文本或者指令序列。小应用程序的共同功能或指令文本是对处理器系统内的硬件寄存器文件的读取或写入。寄存器地址典型地是立即值(immediate values )，即实际值(real values ) 或者地址指针。因为寄存器地址是立即值，小应用程序指令文本必须 对寄存器文件位置进行直接寻址。在多个小应用程序执行相同指令文本的情况中，寄存器文件寻址 的管理变成了关键问题。因为撤销和激活小应用程序需要处理器系统 资源的显著开销，因而需要管理相同小应用程序的另一种方法。 一种 管理相同小应用程序而不具有重写寄存器文件位置的风险的方法包括 针对每个小应用程序的使用而唯一地划分寄存器文件。每个相同的小 应用程序可以在存储器中具有其自身的副本。编程人员或编译软件重 写小应用程序的每个副本以修改寄存器文件地址，从而对OS软件指 定给该特定小应用程序的唯一分区进行寻址。例如，使用寄存器文件 分区以执行8个共同小应用程序的处理器系统可能需要相同程序指令 文本的8个副本。而且，寄存器文件地址典型地必须被预先选择以表 示8个不同的寄存器文件分区。该方法需要小应用程序的复制、寄存 器文件地址的重写，并且最终消耗宝贵的存储器资源。所需要的是解决与上述的在处理器系统的多任务处理环境中管 理多个小应用程序相关联的问题的方法和装置。
技术实现思路
因此，在一个实施例中， 一种信息处理系统中协同式多任务处理 方法被公开，在一个实施例中，该方法包括通过取指和译码单元，从 存储器中的第一和笫二小应用程序之一取指令，从而提供所取的指令， 该方法还包括如果所取的指令来自第 一小应用程序，则为所取的指令 分配第一小应用程序ID,如果指令来自第二小应用程序，则为所取的 指令分配第二小应用程序ID,该方法进一步包括通过发送和执行单元 执行所取的指令从而提供指令结果。该方法仍进一步包括通过定向器 电路，如果所取的指令展示(exhibits)第一小应用程序ID则将指令 结果定向至寄存器文件的第一分区中的寄存器，并且如果所取的指令展示第二小应用程序ID则将指令结果定向至寄存器文件的第二分区 中的寄存器。在另一个实施例中，包括存储软件程序的第一和第二小应用程序 的存储器的信息处理系统(IHS)被公开。IHS还包括处理器，耦接至 存储器。处理器包括取指和译码单元，用以从存储器中的第一和第二 小应用程序之一取指令，从而提供所取的指令。处理器还包括小应用 程序ID存储器，如果所取的指令来自第一小应用程序则为所取的指令 分配第一小应用程序ID，如果指令来自第二小应用程序，则为所取的 指令分配第二小应用程序ID。处理器进一步包括发送和执行单元，耦 接至取指和译码单元，执行所取的指令从而提供指令结果，处理器仍 进一步包括寄存器文件，所述寄存器文件包括具有多个寄存器的第一 分区和具有不同的多个寄存器的第二分区。处理器还包括耦接至作为 输入的发送和执行单元和小应用程序ID存储器以及作为输出的寄存 器文件的定向器电路。定向器电路，如果所取的指令展示第一小应用 程序ID，则将指令结果定向至寄存器文件的第一分区中的寄存器，如 果所取的指令展示第二小应用程序ID则将指令结果定向至寄存器文 件的第二分区中的寄存器。附图说明附图仅仅例示了本专利技术的示例性实施例并且因此不限制本专利技术的范围，因为专利技术原理可以应用于其它等效实施例。 图1A显示了小应用程序指令文本的表示。 图IB显示了被本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种信息处理系统中协同式多任务处理方法，所述方法包含：通过取指和译码单元，从存储器中的第一和第二小应用程序之一取指令，从而提供所取的指令；如果所取的指令来自所述第一小应用程序，则为所取的指令分配第一小应用程序ＩＤ，如果所取的指令来自所述第 二小应用程序，则为所取的指令分配第二小应用程序ＩＤ；通过发送和执行单元，执行所取的指令从而提供指令结果；以及　通过定向器电路，如果所取的指令展示所述第一小应用程序ＩＤ则将所述指令结果定向至寄存器文件的第一分区中的寄存器，如果所取的指令展示 所述第二小应用程序ＩＤ则将所述指令结果定向至所述寄存器文件的第二分区中的寄存器。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：B弗拉奇斯，BW迈克尔，HP霍夫斯蒂，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]