[发明专利]处理器装置、多线程处理器装置

说明书

技术领域

本发明涉及具有一边切换处理器装置的程序一边执行的多个处理器的处理器装置以及多线程处理器装置，尤其涉及使硬件资源在多个处理器中共享的处理器装置以及多线程处理器装置。

背景技术

近些年随着数字技术、运动图像以及声音的压缩扩展技术的急速进展，被搭载于数字电视、数字录像机(DVD记录器等)、便携式电话、以及影像声音设备(摄像机等)的处理器被要求具有更高的性能。

例如，作为实现高性能化的处理器有周知的多线程处理器(例如，参照专利文献1)。该多线程处理器通过同时执行多个线程，来提高处理效率。并且，多线程处理器在多个线程的执行过程中，由于能够共享资源，因此与将多个处理器独立设置相比，能够提高处理器的面积优化(area-efficient)。

另外，在这样的处理器中所进行的处理有：没有被要求实时性的与控制相关的主处理、和被要求了实时性的运动图像的压缩与扩展处理等媒体处理。

例如，专利文献2所记载的影像声音处理用集成电路包括：进行主处理的微电脑块以及进行媒体处理的媒体处理块。

并且，作为使FPU(浮点处理单元：Floating Point number processing Unit)的上下文切换的必要性成为最小的技术，提出了延迟上下文切换(Lazy context switch)这种技术。根据这种方法，以执行上下文，直到需要执行FPU指令为止，使FPU上下文的保存与恢复延迟。即，在通常的处理器的上下文的保存以及恢复为不同步的状态，进行FPU的上下文切换，并将这一机会抑制成需要的最小限度。

从FPU具有多个寄存器、以及在被时分多路复用的程序中存在不使用FPU程序上来看，上述的方法试图降低FPU上下文的保存以及恢复的额外开销量。

(现有技术文献)

专利文献

专利文献1日本特开2006-302261号公报

专利文献2国际公开第2005/096168号

专利文献3日本特开2003-271399号公报

专利文献4日本特开2008-123045号公报

专利文献5日本特开2004-246862号公报

然而，在多处理器中利用FPU等硬件资源的情况下，具有以下的问题。

在按每个处理器具备FPU，并按每个处理器适用延迟上下文切换的情况下，则电路规模增大。而且，在每个处理器之间产生FPU有效性的不均匀，不能提高使用效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够使FPU等硬件资源在多个处理器共享，并能够使使用效率提高的处理器装置以及多线程处理器装置。

为了解决上述的课题，本发明的处理器装置包括：多个处理器，对多个程序一边进行切换一边执行；一个以上的硬件资源，具有保持数据的寄存器，补充所述多个处理器的指令执行；存储器，按照所述多个程序中的包含利用所述硬件资源的规定指令的每个程序，记忆扩展上下文数据，该扩展上下文数据是所述硬件资源内的寄存器数据的复制；控制部，在所述硬件资源与所述存储器之间，控制扩展上下文数据的保存与恢复；第一判断部，判断目前正在执行中的程序的扩展上下文数据是否有被保持在所述硬件资源内的可能性；以及第二判断部，判断所述硬件资源内的扩展上下文数据，是否属于将要执行所述规定指令的处理器；在由所述第一判断部判断出有所述可能性、且由所述第二判断部判断出所述硬件资源内的扩展上下文数据属于将要执行所述规定指令的处理器的情况下，所述控制部不进行扩展上下文数据的保存以及恢复，所述硬件资源执行该规定指令。

根据此构成，能够在多个处理器共享各个硬件资源。即，不论哪个处理器都能够使用各个硬件资源。因此，能够使硬件资源的使用效率提高。由于不需要按照每个处理器来具备硬件资源，因此只需要按照所需的处理性能来具备最小限度的硬件资源即可，从而能够减小电路规模或能够进行最佳化。

在此，也可以是，所述控制部包括：第一转移部，按照所述第一判断部以及所述第二判断部的判断结果，将扩展上下文数据从硬件资源保存到存储器，将与保存了的扩展上下文数据属于同一个处理器的上下文数据恢复；以及第二转移部，按照所述第一判断部以及所述第二判断部的判断结果，将扩展上下文数据从硬件资源保存到存储器，将与保存了的扩展上下文数据属于不同的处理器的扩展上下文数据恢复。

在此，也可以是，所述硬件资源是扩展运算单元，执行所述多个处理器所不能执行的扩展指令，所述规定指令是所述扩展指令。