[发明专利]用于在计算机系统中传递中断的技术

说明书

本申请是申请日为2009年10月28日、申请号200910207971.2、名称为“用于在计算机系统中传递中断的技术”的申请的分案申请。

技术领域

本发明的实施方式一般涉及信息处理领域，更具体涉及在计算系统和微处理器中传递中断的领域。

背景技术

随着处理器包含更多异类或同类计算核、且计算机系统包含更多处理器，对中断的管理越来越困难。某些现有技术已经使用存储器映射输入/输出（MMIO）方案来管理中断，其中处理器或核（在此一般称为“代理”）通过为中断通信信息特别保留的存储器（例如DRAM）区传递中断信息。例如，其中要对高级可编程中断控制器（APIC）编程的一种现有的中断传递技术可通过MMIO区将要编程的信息传递至APIC。

通过MMIO向/从APIC传递中断信息会具有若干缺点，这些缺点会随着代理数量的增多从而中断通信量的增多而加剧。例如，MMIO访问会要求与APIC相关联的存储器区与非高速缓存（UC）的访问属性映射，这具有与其相关联的高性能开销。该UC接口还加强串行化行为，而这并不为APIC寄存器的大子集所需。

使用MMIO接口还需要使用后写入语义并提供对APIC的读和写的排序控制有限的代理，这会影响在基本中断相关指令所需的读/写次数较多的情况下发送中断的效率。例如，在某些现有技术的MMIO实现中，经由处理器间的中断（IPI）将中断从一个处理器发送至另一个处理器在软件不需要保证中断已经离开本地APIC时可能需要1次UC读和2次UC写，或在软件需要保证中断已经离开本地APIC时可能需要2次UC读和2次UC写。

使用现有技术的MMIO接口会限制为中断传递高效地提供系统软件所需机制的能力。具体示例包括：改变中断优先级的操作，这在某些现有技术实现中可通过系统软件向任务优先级寄存器（TPR）写入来实现；以及“中断结束”（EOI）操作，这可通过系统软件向APIC的EOI寄存器写入来实现。系统软件可能需要这些操作的完成与任何重排优先级操作的完成相关联，从而在这些操作之前确定发送的任何中断在这些操作之后立即结束。在缺少这些保证的情况下，系统软件会使用低效的基于轮询的机制，这会增加APIC通信量。

使用基于MMIO的中断信息还会影响计算机系统中的其它部件。例如，使用现有技术的MMIO中断通信接口技术会增加APIC访问虚拟化的虚拟化复杂程度和开销。例如，用于访问中断控制器的指令可能需要使用虚拟机监控器（VMM）来支持计算机系统中的虚拟化。之前讨论的关于MMIO操作的开销会与VMM用来进入和离开系统中的虚拟机的开销混合。

最后，当通过MMIO连接时，检测和加强APIC接口中的保留位会具有高实现成本，尤其是当使用APIC的代理数量增加时。某些现有技术中断传递技术可能限制将保留位位置用于未来的可扩展体系结构，因为遗产软件可能不正确地对寄存器之一进行写入。

至少因为上述原因，某些现有技术中断传递技术，包括使用MMIO传递中断信息的那些技术可能不适合支持多核处理器中处理核的数量的增加或多处理器系统中处理器的数量的增加。

附图说明

本发明的实施方式在各附图中是作为实施例而非作为限制示出的，在附图中相同的附图标记指代相同的元素，并且其中：

图1示出其中可以使用本发明的至少一个实施方式的微处理器的框图；

图2示出其中可以使用本发明的至少一个实施方式的共享总线计算机系统的框图；

图3示出其中可以使用本发明的至少一个实施方式的点对点互连计算机系统的框图；

图4示出其中可以实现本发明的至少一个实施方式的逻辑的框图；

图5是可用于执行本发明的至少一个实施方式的操作的流程图。

具体实施方式