[发明专利]用于操作系统服务的透明支持

说明书

背景

技术领域

本发明的公开总的涉及信息处理系统，尤其涉及有关用于多排序器多线程系统(multi-sequencer multithreading system)内的隔离的排序器(sequestered sequencer)的支持操作系统(“OS”)服务的技术。

背景技术

已经利用了硬件和软件技术来提高诸如那些包括微处理器的信息处理系统的性能。在硬件这一方面，用于改善微处理器性能的微处理器设计方法已经包括增加的时钟速度、流水线、分支预测、超标量执行、乱序执行和高速缓存。许多这些方法都会导致晶体管数量的增加，在某些情况下甚至会导致晶体管数量增加的速率比性能改善的速率还要快。

除了明确地通过添加晶体管来增加性能之外，其他的性能增强还涉及软件技术。已经用来改善处理器性能的一种软件方法被称为“多线程”。在软件多线程中，一个指令流被分成并行执行的多个指令流。可选地，多个独立的软件指令流也可以并行执行。

在一种被称为时间片多线程或者时间多路复用(“TMUX”)多线程的方法中，单个处理器在固定的时间段之后在各线程间切换。在另一种方法中，单个处理器在出现诸如长等待时间高速缓存未命中的触发事件时在各线程之间切换。在被称为基于事件切换的多线程(“SoEMT”)的后一种方法中，在给定时刻最多只有一个线程活动。

多线程技术越来越多地受到硬件的支持。例如，在一种方法中，在诸如单芯片多处理器(“CMP”)的多处理器系统中的各处理器都可以并发地作用于多个软件线程之一。在被称为同步多线程(“SMT”)的另一种方法中，单个物理处理器对操作系统和用户应用程序看来象多个逻辑处理器。对于SMT而言，多个软件线程可以是活动的并且无需切换地在单个处理器上同时执行。也就是说，每个逻辑处理器保持一组完整的体系结构状态，但是诸如高速缓存、执行单元、分支预测器、控制逻辑和总线之类的物理处理器的许多其他资源则可以被共享。对于SMT而言，来自多个软件线程的指令于是就可以并发地在每个逻辑处理器上执行。

对于支持软件线程并发执行的系统而言，诸如SMT和/或CMP系统，操作系统应用程序可以控制对线程执行资源的调度和软件线程的执行。操作系统也可以提供特定的服务，诸如为它控制的各线程提供同步对象和结构化异常处理。

附图简述

可以参考以下附图来理解本发明的各实施例，在各附图中类似标号指代类似元素。这些附图并不意欲限制，而只是为一种用于向隔离的排序器提供特定OS服务透明支持的系统、方法和机制选定的实施例进行说明。

图1是示出了多排序器系统的各实施例的框图。

图2是说明用于一多排序器系统的并行编程方法的图形表示的框图。

图3是示出了用户线程(shred)代理执行机制的至少一个实施例的流程图。

图4是示出用于利用代理项线程的多排序器系统的一种一般性并行编程方法的图形表示的框图。

图5是示出了利用代理项线程的用户线程代理执行机制的至少一个实施例的控制流程图。

图6是阐明了作为有关指定线程资源的多用户线程争用的结果而出现的一种死锁类型的说明性示例的时序图。

图7和图8是示出了在多用户线程系统中使用“代理项线程”来避免死锁的一个示例的时序图。

图9是示出了在包括一个或多个隔离的排序器的多用户线程环境内结构化异常处理机制1010的至少一个实施例的框图。

图10是示出了为用于各用户线程的结构化异常处理利用代理项线程的一机制的至少一个实施例的框图。

图11是示出了在多用户线程系统的结构化异常处理期间使用代理项线程来避免对指定线程资源争用的至少一个实施例的时序图。

图12是示出了能够执行所公开技术的系统的至少一个实施例的框图。

详细描述

随后的讨论将描述透明地触发用于线程执行资源(“排序器(sequencer)”)的操作系统服务的方法、系统和机制的所选实施例，其中上述线程执行资源是与操作系统的查看相隔离的。在此讨论的机制和方法的实施例可用于单核或多核多线程系统。在以下的描述中，已经阐明了诸如处理器类型、多线程环境、系统配置、数据结构和指定操作系统服务之类的多种特定细节以提供对本发明各实施例的更为透彻的理解。然而本领域普通技术人员应该认识到即使没有这些特定细节也可以实践本发明。此外，某些周知的结构、电路等没有详细示出以避免对本发明主题不必要的混淆。