[发明专利]具有高级操作系统支持的处理器

权利要求书

1.一种运行由管理程序支持的多个操作系统的计算机处理器，包括：

多个硬件线程；

用于存储所述多个硬件线程的第一硬件线程的状态的状态处理器逻辑，其中状态处理器寄存器包括：

指定给所述第一硬件线程的每线程寄存器，用于存储为所述多个硬件线程复制的状态，其中所述每线程寄存器包括与用户特权相关联的第一组寄存器、与超级用户特权相关联的第二组寄存器和与管理程序特权相关联的第三组寄存器；以及

公共寄存器，用于存储独立于所述多个硬件线程的数量的信息，其中所述公共寄存器包括与所述超级用户特权相关联的第四组寄存器和与所述管理程序特权相关联的第五组寄存器；

单线程模式逻辑，其在单线程模式中执行来自所述多个硬件线程中的所述第一硬件线程的指令；

第二模式逻辑，其在第二模式中同时执行来自所述多个硬件线程中的多于一个硬件线程的指令；

切换模式逻辑，其在所述单线程模式和所述第二模式之间切换；以及

特权电路，其响应于接收到指向所述多于一个硬件线程共享的装置的在所述第二模式中产生的中断以及确定中断处理程序需要虚拟化所产生的中断，将在所述超级用户特权中运行的所述第一硬件线程切换到所述管理程序特权。

2.如权利要求1所述的计算机处理器，其中所述状态处理器逻辑允许所有所述多个硬件线程所共有的状态在所述单线程模式下是可访问的，并且其中所述多个操作系统中的每一个支持所述用户特权和所述超级用户特权。

3.如权利要求1所述的计算机处理器，其中所述切换模式逻辑通过采用中断在所述单线程模式和所述第二模式之间切换。

4.如权利要求3所述的计算机处理器，其中采用所述中断使所述切换模式逻辑：

将当前返回地址保存在与所述多于一个硬件线程中的每一个相关联的相应的处理器状态寄存器中；

停止除所述多个硬件线程中的一个活动硬件线程以外的所有硬件线程；以及

使所述活动硬件线程从中断处理程序地址开始执行。

5.如权利要求1所述的计算机处理器，还包括处理逻辑，当所述单线程模式切换到所述第二模式时，所述处理逻辑使得所述多个硬件线程中的具有指令的每一个硬件线程执行以在相应的所保存的返回地址处以所保存的处理器状态重新开始执行。

6.如权利要求5所述的计算机处理器，其中通过执行设计成引起所述第二模式的重新开始的指令来激活所述处理逻辑。

7.如权利要求1所述的计算机处理器，还包括处理逻辑以在所述状态处理器逻辑正在所述单线程模式中运行时检查并修改不活动的硬件线程的状态。

8.如权利要求1所述的计算机处理器，其中所述特权逻辑：

将与所述第一硬件线程相关联的所述公共寄存器分成至少两组状态；

确定所述第一硬件线程的特权级别，其中至少一组在所述用户特权或所述超级用户特权的第一特权级别是不可访问的；以及

在所述管理程序特权的第一特权级别和第二特权级别之间切换。

9.如权利要求8所述的计算机处理器，其中使用同时改变所述特权级别并将所述计算机处理器的执行点改变到预定位置的中断来实现从更多限制的特权级别到更少限制的特权级别的切换。

10.如权利要求8所述的计算机处理器，其中从更多限制的特权级别到更少限制的特权级别的切换通过处理逻辑执行同时改变所述特权级别并将所述计算机处理器的执行点改变到预定位置的指令而发生。