[发明专利]在仿真处理环境中提供存储器一致性

说明书

技术领域

本发明一般地涉及仿真处理环境，具体地说，涉及在具有微弱存储器 一致性的处理器上仿真具有稳固存储器一致性的架构，使得存储器访问遵 循稳固存储器一致性架构。

背景技术

在处理期间，必须向访问存储器的处理器提供该存储器的一致视图。 在具有微弱存储器一致性架构的环境中，必须采取特定步骤来确保存储器 一致性。例如，在微弱存储器一致性环境中，如其他处理器所观察的，不 能保证存储器的特定单元的更新顺序。因此，在微弱存储器一致性环境上 运行的软件必须容忍多义性或使用指令来显式地强制一致性。即，每次执 行存储器存储时，将首先执行同步，然后才允许另一存储器访问。但是， 使用指令来强制一致性严重降低了系统性能。

与微弱存储器一致性环境相比，某些环境具有稳固存储器一致性架构。 在此类环境中，提供了硬件来维护存储器的一致性。

发明内容

尽管硬件提供了较之使用指令强制一致性的优点，但是硬件并非总是 可用于执行此类功能。例如，当具有微弱存储器一致性模型的处理器要仿 真稳固存储器一致性模型时，将没有硬件来提供一致性。在此情况下，需 要一种能力来有效地提供存储器一致性。

例如，需要一种能力来减少在微弱存储器一致性环境中提供稳固存储 器一致性的开销。在一个特定方面中，需要一种能力来使得具有微弱存储 器一致性的处理器能够有效地仿真具有稳固存储器一致性的处理器，以便 有效地提供存储器一致的存储器访问。

通过提供一件制品而克服了现有技术的缺点并提供了附加的优点，所 述制品包括至少一个计算机可用介质，其具有计算机可读程序代码逻辑以 管理仿真处理环境中的存储器访问。所述计算机可读程序代码逻辑在被执 行时将例如执行以下操作：由在具有微弱存储器一致性架构的处理器上执 行的仿真中央处理单元(CPU)进程请求作为单元操作的一部分访问存储 器单元；以及由所述仿真CPU进程管理对所述存储器单元的访问，其中所 述管理操作强制稳固的存储器一致性，其中其他仿真CPU进程在所述存储 器单元正在被修改的情况下无法观察到该存储器单元，并且其中所述管理 操作包括以下操作中的至少一个：采用一个或多个存储器访问测试来判定 是否可访问所述存储器单元，所述一个或多个存储器访问测试包括添加到 现有架构的访问控制块的测试，所述访问控制块包括在仿真CPU进程存在 的情况下哪些仿真CPU进程具有对所述存储器单元的读或写访问的指示； 以及获得对被请求存储器单元的访问以响应所述采用操作指示所述存储器 单元的可用性；判定是否另一仿真CPU进程正在持有所述存储器单元并且 此时所述仿真CPU进程无法访问该存储器单元，以及调用中断处理机以请 求所述另一仿真CPU进程放弃针对所述存储器单元持有的一个或多个权 利，以允许所述仿真CPU进程获得对所述存储器单元的访问；以及判定另 一仿真CPU进程是否正在请求访问发出请求的仿真CPU进程所持有的存 储器单元，以及使所述单元操作无效以响应该判定操作指示所述另一仿真 CPU进程正在请求访问，所述无效避免了死锁。

在此还描述和要求保护了与本发明的一个或多个方面相关的方法和系 统。

通过本发明的技术实现了附加的特性和优点。在此详细描述了本发明 的其他实施例和方面并且它们被视为要求保护的发明的一部分。

附图说明

在说明书结尾处的权利要求中作为实例具体指出并明确要求保护本发 明的一个或多个方面。从下面结合附图的详细说明，本发明的上述和其他 目标、特性和优点将是显而易见的，这些附图是：

图1示出了结合并使用本发明的一个或多个方面的处理环境的一个实 施例；

图2示出了根据本发明的一个方面的图1的处理环境的系统架构的一 个实施例；

图3示出了根据本发明的一个方面的图2的系统架构的仿真器的一个 实施例的更多细节；

图4A示出了根据本发明的一个方面的图3的仿真器的中央处理单元 (CPU)实施方式的一个实施例的更多细节；

图4B示出了根据本发明的一个方面的图4A的CPU实施方式的解释 器代码的一个实施例的更多细节；

图4C示出了根据本发明的一个方面的图4B的解释器代码的解释单元 的一个实施例的更多细节；

图5示出了根据本发明的一个方面的与获取对存储器单元的访问关联 的逻辑的一个实施例；