[发明专利]用于启用处理器等待状态的指令

说明书

技术领域

本发明涉及用于启用处理器等待状态的指令。

背景技术

随着处理器技术的发展，处理器变成可利用更大数量的内核。为了高效地执行软件，可将任务派给这些内核以执行单个应用的不同线程。这样的安排称为协作线程化软件。在现代协作线程化软件中，一个线程通常要等待另一个线程结束。依照惯例，运行等待线程的处理器在等待的同时会浪费有效功率。此外，等待的时间可能是不确定的，并且因此处理器可能不知道它应当等待多长时间。

另一种使得内核能够等待的机制是使内核处于诸如低功率状态的等待状态。为了实现该任务，调用操作系统(OS)。OS可执行称为MONITOR指令和MWAIT指令的一对指令。注意，这些指令对于应用级软件不可用。而是，这些指令只在OS特权级使用以设置监视的地址范围并使得处理器能够进入低功率状态直到被监视的地址范围更新为止。但是，进入OS以执行这些指令存在显著的开销。这种开销以高等待时间的形式，而且还可增加复杂性，因为OS调度问题可导致等待线程在退出等待状态时不是下一个调度的线程。

发明内容

本发明涉及一种处理器，包括：

内核，包括：解码逻辑，用于从第一应用接收指令并将所述指令解码，所述指令规定将被监视的位置的标识和计时器值；以及计时器，耦合到所述解码逻辑以关于所述计时器值执行计数；以及

功率管理单元，耦合到所述内核以至少部分地基于所述计时器值确定所述处理器的低功率状态的类型，并且如果所述被监视位置的值不等于目标值并且所述计时器值未过去，则响应所述确定使所述处理器进入所述低功率状态，而无需操作系统(OS)介入。

本发明涉及一种方法，包括：

在处理器中从第一应用接收指令并将所述指令解码，所述指令规定将被监视的位置的标识和计时器值；

响应所述指令，在所述处理器中至少部分地基于所述计时器值确定所述处理器的低功率状态的类型；以及

如果所述被监视位置的值不等于目标值并且所述计时器值未过去，则响应所述确定进入所述处理器的所述低功率状态。

本发明涉及一种系统，包括：

包含第一内核和第二内核的多核处理器，所述第一内核包括解码逻辑和计时器，所述解码逻辑用于将用户级指令解码以便使得发生等待状态，所述用户级指令规定将被监视的位置和计时器值，所述计时器耦合到所述解码逻辑以关于所述计时器值执行计数，所述多核处理器还包括功率管理逻辑，所述功率管理逻辑耦合到所述第一和第二内核以便至少部分地基于所述计时器值选择多个低功率状态之一，而无需操作系统(OS)介入，并且如果所述被监视位置的值不等于目标值，则响应所述选择使所述第一内核进入所选择的低功率状态；

耦合到所述多核处理器的动态随机存取存储器(DRAM)。

本发明涉及一种包括机器可访问存储介质的物品，所述机器可访问存储介质包括指令，所述指令在执行时使系统：

在第一线程执行期间，在多核处理器的第一内核中接收规定将被监视的位置和计时器值的用户级处理器等待指令；

在所述第一内核中确定是否已满足所述用户级处理器等待指令的条件，并且如果不满足，则进入到由所述多核处理器的功率管理逻辑选择的低功率状态；

在第二线程执行期间，在所述多核处理器的第二内核上更新值；

响应所述值更新，退出所述第一内核的所述低功率状态并确定是否已满足所述条件；以及

如果满足，则继续在所述第一内核上执行所述第一线程。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的方法的流程图。

图2是根据本发明一个实施例执行的目标值测试的流程图。

图3是根据本发明一个实施例的处理器内核的框图。

图4是根据本发明一个实施例的处理器的框图。

图5是根据本发明另一个实施例的处理器的框图。

图6是根据本发明一个实施例的协作线程之间的交互的流程图。

图7是根据本发明一个实施例的系统的框图。

具体实施方式

在各种实施例中，可提供和使用用户级指令(即，应用级指令)以允许应用等待一种或多种状况发生。在应用等待的同时，执行该应用的处理器(例如，多核处理器的内核)可处于低功率状态或者可切换成执行另一线程。处理器等待的状况可包括检测到某个值、计时器超时、或从例如另一个处理器接收到中断信号，但本发明的范围在这方面不受限制。