[发明专利]计算装置上的协处理器支持

说明书

技术领域

本发明涉及一种操作计算装置的方法，尤其涉及一种操作计算装置从而在计算装置中提供协处理器支持(尤其涉及在计算装置的操作系统中提供这种支持)的方法。

背景技术

术语“计算装置”包括但不限于台式和便携式计算机、个人数字助理(PDA)、移动电话、智能手机、数字相机、以及数字音乐播放器。它还包括结合有已经提到的一类或多类装置、以及许多其他工业和家用电器的功能的会合(converged)装置。

计算装置在由中央处理单元(CPU)执行、由该装置的用户输入的一系列程序指令序列或编码模块的控制下进行操作。在这种装置中，主要使用以下两类CPU：

●在复杂指令系统计算机(CISC)中使用的CPU具有丰富的指令集并且能够非常快地执行复杂计算操作；用于诸如Intel和AMD等公司的台式计算机和服务器中的CPU就是这种类型。但是，由于它们的复杂性，CISC处理器相对较大，并且制造昂贵、功率消耗大。

●在精简指令系统计算机(RISC)中使用的CPU具有最小指令集，并且需要能够从简单指令序列建立复杂计算操作。但是，这种处理器具有体积较小且较易制造的优点；较高的制造成品率使它们的制造较为便宜并且它们比同等的CISC处理器消耗更少的电能。由于这些原因，诸如移动电话的现代电池操作的计算装置中通常使用RISC结构。RISC处理器设计领域的主导者之一是英国剑桥的ARM有限公司。

但是，当需要频繁执行复杂指令时，对于RISC CPU来说，由相对简单的指令序列建立复杂指令的必要性使得它们比CISC类型的CPU表现差。RISC设计师已经试图通过多种方式来解决该问题，其中一种方式是将协处理器插入到主CPU中，以快速执行否则将很慢才能完成的任务。同时，协处理器也已经被CISC处理器使用，用于RISC装置中的有限指令集意味着该技术对于提高性能是更加重要的。

协处理器可以用于诸如通信、图形处理、多媒体、安全和浮点算法领域中的加速操作。例如，ARM^TM结构允许使用多达15个附加协处理器；这些例子是矢量浮点(Vector Floating Point，简称VFP)、DSP、和运动估计单元。

大多数先进的计算装置都由操作系统控制。操作系统(OS)是控制运行其的计算装置的全部操作的软件。它负责硬件的管理-控制和结合系统中的各种硬件组件，并负责运行在该装置上的软件的管理。由于需要控制的任务数量和复杂性，目前大多数操作系统都在多线程环境中进行操作。

在这种操作系统中使用协处理器显得特别困难。在环境切换期间或在新线程需要试图访问协处理器时，都有必要存储和恢复在多线程环境中使用协处理器时的协处理器状态。负责该操作的是操作系统，所以操作系统需要具有综合的协处理器支持。

但是，可用于基于RISC的装置的协处理器的数量和种类给操作系统生产者出了个难题。存在如此多种协处理器和主处理器的组合置换，以至于操作系统的开发者和提供者不可能提供用于所有可能置换的不同OS版本；仅测试所有可能组合的实用性就会增加运行(launch)这种操作系统的新版本的时间量级。

本发明试图通过可插入的协处理器管理器(其可以被添加入现有操作系统以提供协处理器支持)提供对上述问题的解决方案。

支持这些管理器是OS内核的责任。其中，OS内核是OS的中心内核，具有对该装置中的所有其他硬件和软件的完全控制。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种操作计算装置的方法，其中，该方法用于支持存在于该装置上的协处理器，该方法包括：使用于计算装置的控制软件在计算装置启动时装载用于支持协处理器的一个或多个协处理器支持模块。

根据本发明的第二方面，提供了一种模拟计算装置上的协处理器的方法，该方法包括：使用于计算装置的控制软件在计算装置启动时装载用于该目的的协处理器支持模块。

根据本发明的第三方面，提供了一种根据第一方面的方法或第二方面的方法进行操作的计算装置。

根据本发明的第四方面，提供了一种用于使计算装置根据第一方面的方法或第二方面的方法进行操作的操作系统。

具体实施方式

现在将参考图1，仅通过进一步的实例对本发明的实施方式进行描述，其中，图1示出了根据本发明的使能计算装置中的协处理器的方法。