[发明专利]一种硬件计数装置、方法以及处理器

说明书

本发明实施例提供了一种硬件计算装置、方法以及处理器，涉及计算机技术领域。该硬件计数装置，包括：加法器、计数寄存器、选择器、比较器以及比较寄存器。其中，所述加法器的一端连接所述计数寄存器的输出端，另一端通过所述选择器连接所述计数寄存器的输入端，用于对所述计数寄存器的值进行计数。所述选择器用于接收处理器核输出的计数寄存器信号，并依据所述计数寄存器信号向所述计数寄存器输出信号，以对所述计数寄存器的值进行控制。所述比较器分别连接所述计数寄存器和所述比较寄存器，用于在所述计数寄存器的值与所述比较寄存器的值相等时，输出时钟中断。本发明实施例能够提高时钟系统的精度，减少开销。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，特别是涉及一种硬件计算装置、一种硬件计算方法以及一种处理器。

背景技术

随着现代微处理器的虚拟化技术的快速发展，现代微处理器通常加入了硬件辅助虚拟时钟系统的支持，以通过该硬件辅助虚拟时钟系统产生一个时钟中断通知操作系统。

目前，通常是在原本宿主机(Host)所用的宿主机计数寄存器(Root.Counter)、宿主机比较寄存器(Root.Compare)的基础上，加入虚拟时钟偏移寄存器(Root.GTOffset)、虚拟机计数寄存器(Guest.Counter)以及虚拟机比较寄存器(Guest.Compare)这三个寄存器，实现现代微处理器中的硬件辅助虚拟时钟系统。其中，只读的Guest.Counter的值为Root.Counter的值与Root.GTOffset的值的和，即Guest.Counter＝Root.Counter+Root.GTOffset。Root.GTOffset是可以写入的，写入到该Root.GTOffset的值可以表征Guest.Counter相对于Root.Counter的偏移值。当Guest.Counter的值与Guest.Compare的值相等时，现代微处理器中的处理器核产生一次时钟中断由虚拟机操作系统直接处理。虚拟机操作系统可作为现代微处理器中的客户机(Guest)操作系统。因此，由虚拟机操作系统直接处理的时钟中断又称Guest时钟中断。虚拟机切入切出时，宿主机需要保证虚拟机操作系统看到一个连续单调递增的Guest.Counter，因此在虚拟机切换时需要频繁计算Root.GTOffset的值，增大开销。

发明内容

鉴于上述问题，本发明实施例提供了一种硬件计数装置和相应的一种硬件计数方法，解决现有硬件辅助虚拟时钟系统中需要频繁计算Root.GTOffset的值导致开销增大的问题。

为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种硬件计数装置，包括：加法器、计数寄存器、选择器、比较器以及比较寄存器。其中，所述加法器的一端连接所述计数寄存器的输出端，另一端通过所述选择器连接所述计数寄存器的输入端，用于对所述计数寄存器的值进行计数。所述选择器用于接收处理器核输出的计数寄存器信号，并依据所述计数寄存器信号向所述计数寄存器输出信号，以对所述计数寄存器的值进行控制。所述比较器分别连接所述计数寄存器和所述比较寄存器，用于在所述计数寄存器的值与所述比较寄存器的值相等时，输出时钟中断。

可选地，所述选择器用于依据处理器核输出的计数寄存器信号，向所述计数寄存器输出信号，以对所述寄存器的值进行控制，包括：所述选择器在接收到处理器核输出的使能信号时，将所述加法器的输出信号传输给所述计数寄存器，以增大所述计数寄存器的值；所述选择器在接收到处理器核输出的非使能信号时，将所述非使能信号传输给所述计数寄存器，以暂停所述计数寄存器的计数。

可选地，所述选择器还用于接收处理器核输出的写入信号，并将所述写入信号传输给所述计数寄存器，以向所述计数寄存器存入对应的写入数值。