用于分区的多处理器系统的实时线程服务技术方案

本发明专利技术的一个实施例是一种向多核环境中的应用程序提供实时线程服务的技术。在操作系统（ＯＳ）的最高特权级下，在多核环境内的实时核上发起执行程序。该实时核与ＯＳ隔离。在最低特权级下在该实时核上使用库为应用程序创建实时线程。该库由应用程序载入。该实时线程与该应用程序共享虚拟地址空间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】背景专利
本专利技术的各实施例涉及操作系统领域，尤其涉及实时线程。相关领域的描述实时操作系统(RTOS)是为实时应用程序开发的操作系统(OS)。典型地，实时应用程序在与真实世界环境交互时要求确定性的响应时间。在现有OS下开发的应用程序并不具有不受潜在OS限制的完全专用和可预测的环境。它或者需要与在隔离的环境之上或之内运行的特殊硬件和软件平台相协调。隔离环境可以是在同一或另一处理器上其本身虚拟地址空间内的独立进程，通常带有完全独立的RTOS环境。应用程序不得不通过显式消息和数据缓冲交互来与这一隔离的环境交互。这就导致了资源利用效率低下，并会引起不确定的响应时间。附图简述通过参考以下用于说明本专利技术的实施例的描述和附图将最好地理解本发明的实施例。附图中：图1是示出其中可实施本专利技术的一个实施例的系统的图示。图2是根据本专利技术一个实施例示出多核实时线程服务的图示。图3是根据本专利技术一个实施例示出实时线程服务的组件交互的图示。图4是示出根据本专利技术的一个实施例的共享虚拟地址空间的图示。图5是示出根据本专利技术的一个实施例的虚拟地址空间映射的图示。图6是根据本专利技术一个实施例示出连续的实时线程事件的图示。图7是根据本专利技术一个实施例示出支持多核环境中的实时线程服务的模块的图示。-->描述本专利技术的一个实施例是一种向多核环境中的应用程序提供实时线程服务的技术。这些实时的核与OS隔离。驱动程序在操作系统(OS)的内核中发起。执行程序则由驱动程序发起以自举并控制隔离的核。使用OS上的库为应用程序创建实时线程。该库露出用户级应用程序接口(API)以便与驱动程序和执行程序通信。实时线程与该应用程序共享虚拟地址空间并受执行程序和驱动程序的控制。在以下的描述中，陈述了众多特定的细节。然而，应理解可在没有这些特定的细节的情况下实施本专利技术的实施例。在其它的例子中，没有示出公知的电路、结构和技术，以免混淆对本专利技术的理解。可将本专利技术的一个实施例描述为进程，一般将该进程描述为流程图、流程图解、结构图或框图。尽管流程图将操作描述为顺序进程，但很多操作可并行或同时执行。此外，可重新安排操作的顺序。进程在其操作完成时终止。进程可以对应于方法、程序、过程、生成或制造方法等。本专利技术的一个实施例是一种为多核或多处理器系统实现实时线程服务的技术。术语“实时”在这里指的是响应于真实世界事件或事务的确定性时间。各线程在用户级处暴露。因此，可将其称为轻型线程，因为要保存的上下文信息的量很小。提供该线程服务以支持隔离的对称多核或多处理器系统(SMP)或核多处理器系统(CMP)。隔离的SMP/CMP平台是多处理器/多核系统，在其中主机OS被引导并且仅知晓部分核或处理器。其余的处理器对OS不可见。不可见的处理器也可称为隔离的处理器。驱动程序和执行程序一起工作，从而允许程序器经由用户级库提供的API，在与主OS隔离的分区SMP平台内的核/处理器上执行线程。线程服务还允许程序器使用现成的和将来的多处理器(MP)平台来用实时子系统扩展现今的非实时OS，其中实时子系统使用在其中隔离的处理器与OS空间的处理器共享统一的虚拟地址空间的软件模型。这样就能够方便地移植现有的代码并能利用多个核的有效工作来快速开发这一OS扩展，而不会产生对现有OS的限制。本专利技术的实施例的元件可由硬件、固件、软件或其任意组合来实现。术语-->硬件一般指的是具有诸如电子、电磁、光、电光、机械、电机部件、组件或器件等物理结构的元件。术语软件一般指的是逻辑结构、方法、过程、程序、例程、进程、算法、公式、函数、表达式等。术语固件一般指的是实现或包含在硬件结构(例如，闪存)中的逻辑结构、方法、过程、程序、例程、进程、算法、公式、函数、表达式等。固件的例子可包括微代码、可写控制存储、微编程结构。当实现在软件或固件中时，本专利技术的实施例的元件本质上是执行必需的任务的代码段。软件/固件可包括用于执行本专利技术的一个实施例中所述的操作的实际代码或用于仿真或模拟操作的代码。程序或代码段可存储在处理器或机器可访问介质中，或通过包含在载波中的计算机数据信号或由载波调制的信号在传输介质上发送。“处理器可读或可访问介质”或“机器可读或可访问介质”可包括能存储、发送或传送信息的任何介质。处理器可读或机器可访问介质的例子包括电子电路、半导体存储设备、只读存储器(ROM)、闪存、可擦除ROM(EROM)、可擦除可编程ROM(EPROM)、软盘、致密盘(CD)ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路等。计算机数据信号可以包括能够经诸如电子网络信道、光纤、空气、电磁、RF链路等传输介质传播的任何信号。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络下载。机器可访问介质可以具体化为产品。机器可访问介质可包括数据，该数据在被机器访问时，使得机器执行以下操作。机器可访问介质还可包括嵌入其中的程序代码。程序代码包括执行以下描述的操作的机器可读代码。术语“数据”在此指的是为了机器可读的目的而编码的任何类型的信息。因此，它可以包括程序、代码、数据、文件等。本专利技术的全部或部分实施例可由硬件、软件、固件或其任意组合来实现。硬件、软件或固件元件可具有互相耦合的多个模块。硬件模块通过机械、电、光电磁或其它物理连接耦合到另一个模块。软件模块通过函数、过程、方法、子程序、或子例程调用、跨接、链路、参数、变量以及变元传递、函数调用返回等耦合到另一个模块。软件模块被耦合到另一个模块以接收变量、参数、变元、指针等和/或生成或传递结果、更新的变量、指针等。固件模块通过以上的硬件和软件耦合方法的任意组合来耦合到另一个模块。硬件、软件或固件模块可被耦合到另一个硬件、软件或固件中的任何一个。模块还可以是与在该平台-->上运行的操作系统交互的软件驱动程序或接口。模块还可以是被配置为构造、建立、初始化、发送数据给硬件设备或从中接收数据的硬件驱动程序。装置可包括硬件、软件和固件模块的任意组合。可将本专利技术的一个实施例描述为进程，一般将该进程描述为流程图、流程图解、结构图或框图。尽管流程图将操作描述为顺序进程，但很多操作可并行或同时执行。流程图中的环路或迭代可由单个迭代来描述。应理解，维持环路索引或计数器以更新相关联的计数器或指针。此外，可重新安排操作的顺序。进程在其操作完成时终止。进程可对应于方法、程序、过程等。框图可包含描述元件、项、组件、器件、单元、子单元、结构、方法、进程、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：　　　　在操作系统（ＯＳ）的最高特权级（ＭＰＬ）下，在多核环境内的实时（ＲＴ）核上发起执行程序，所述ＲＴ核与所述ＯＳ隔离；以及　　　　在最低特权级（ＬＰＬ）下在所述ＲＴ核上使用库为应用程序创建ＲＴ线程，所述库由所述应用程序载入，所述ＲＴ线程与所述应用程序共享虚拟地址空间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-9-21 11/231,6971.一种方法，包括：
在操作系统(OS)的最高特权级(MPL)下，在多核环境内的实时(RT)
核上发起执行程序，所述RT核与所述OS隔离；以及
在最低特权级(LPL)下在所述RT核上使用库为应用程序创建RT线程，
所述库由所述应用程序载入，所述RT线程与所述应用程序共享虚拟地址空间。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，创建所述RT线程包括：
接收来自所述库的创建请求，所述库传递来自所述应用程序的所述创建请
求；
验证所述RT核可用；以及
将引发请求发送给所述执行程序，所述执行程序在所述RT核上引发所述
RT线程。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
改变所述RT线程的页面目录基寄存器(PDBR)以指向所述OS内的父进
程的页面目录，或者指向持有所述父进程虚拟地址空间子集的所述页面目录的
副本。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：
与所述应用程序通信；
管理由所述RT线程使用的存储器区域的钉住；以及
经由共享的存储器缓冲区与所述执行程序通信。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，与所述应用程序通信包括：
接收来自所述应用程序的等待请求，以等待所述RT线程停止；
接收来自所述执行程序的信号，所述信号指示所述RT线程已停止；以及
解除对所述应用程序的阻止，以允许所述应用程序接收来自所述RT线程
的退出状态。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，管理所述存储器区域的钉住
包括：钉住给所述RT线程的存储器区域；
跟踪所述存储器区域；
从所述库接收所述RT线程终止的通知；以及
解除对所述存储器区域的钉住。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
管理在所述多核环境上的资源。
8.一种制品，包括：
一种包括数据的机器可访问介质，当所述数据由机器访问时，使得所述机
器执行如下动作：
在操作系统(OS)的最高特权级(MPL)下，在多核环境内的实时(RT)
核上发起执行程序，所述RT核与所述OS隔离；以及
在最低特权级(LPL)下在所述RT核上使用库为应用程序创建RT线程，
所述库由所述应用程序载入，所述RT线程与所述应用程序共享虚拟地址空间。
9.如权利要求8所述的制品，其特征在于，所述使得所述机器执行创建
所述RT线程的数据包括在由机器访问时，使得所述机器执行如下操作的数据：
接收来自所述库的创建请求，所述库传递来自所述应用程序的所述创建请
求；
验证所述RT核可用；以及
将引发请求发送给所述执行程序，所述执行程序在所述RT核上引发所述
RT线程。
10.如权利要求8所述的制品，其特征在于，所述数据还包括在由机器访
问时，使得所述机器执行如下操作的数据：
改变所述RT线程的页面目录基寄存器(PDBR)以指向所述OS内的父进
程的页面目录，或者指向持有所述父进程...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y库巴克，D莎玛雅，S雷诺，J海尔德，R加伯，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]