在無約束事務存儲器(UTM)模式中處置操作系統(OS)轉換技術方案

在一個實施例中，本發明專利技術包括一種方法，該方法用于在無約束事務存儲器(UTM)事務的執行期間在內核模式中經由環轉換從用戶線程接收控制，更新與用戶線程相關聯的事務狀態寄存器(TSR)的狀態，并存儲具有用戶線程的上下文的TSR，以及以后在從內核模式到用戶線程的轉換期間還原上下文。這樣，UTM事務可以在用戶線程的重新開始上繼續。描述并要求保護了其它實施例。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】在無約束事務存儲器(UTM)模式中處置操作系統(OS)轉換
技術介紹
無約束事務存儲器(UTM)通過使用硬件的硬件加速和軟件的組合而使時間和存儲占用上任意大的事務能夠發生。運行和實現UTM事務通常要求特別編譯的代碼，用于實現具有UTM硬件加速接口的并發控制機制。因而，如果UTM編譯代碼的執行受到用戶級異步事件以及隨后對并非為了 UTM執行而編譯的用戶運行時間代碼的執行的干預，則UTM事務不能正確地操作。用戶級異步事件的一個主要原因是在用戶級異常(或信號)處理機處處置硬件異常。異常是發生在程序執行期間的事件，該事件要求執行正常執行控制流以外被稱為異常處理機的特殊代碼路徑。硬件異常情況由硬件檢測到，并被報告給操作系統(OS)。硬件異常的示例包括除零運算，或者試圖訪問無效的存儲地址位置。當此類異常發生時，通常將控制從用戶級代碼傳遞到OS。當OS接收到控制以處理此類異常事件的時侯，它通常試圖將該異常分派到與提出該異常的程序相關聯的合適異常處理機。 當檢測到硬件異常并從用戶模式程序提出硬件異常時，OS通常收集異常信息，將異常信息轉移到用戶堆棧，并轉換回用戶模式，以及將該異常分派到用戶模式異常處理機。在很多現代操作系統(例如WINDOWS、UNIX和LINUX OS)中，提供默認的用戶級運行時間代碼來處置來自操作系統的、用于用戶模式異常(信號)的分派請求，該用戶級運行時間代碼不是為UTM執行而編譯的。因此，在UTM事務期間，對于涉及異常處置和用戶級異常分派的異步調用以及處置代碼，UTM應用及其運行時間系統面臨重大技術難題。例如，造成OS用戶運行時間代碼的異步執行的一個主要原因是為來自OS內核代碼的異常分派請求提供服務，以支持信號編程(例如，UNIX操作系統中的信號)和用戶級異常處置(例如，WINDOWS操作系統中的SEH)。用于接收來自OS內核的請求并將異常分派到目標異常處理機的這個用戶模式服務例程是由操作系統提供的默認用戶運行時間系統的一部分?，F有的OS內核代碼和OS用戶運行時間代碼不是UTM運行時間系統的一部分，并且具有有關UTM實現方案和各種UTM硬件操作模式的有限認識或者不具有有關UTM實現方案和各種UTM硬件操作模式的認識。因而，在UTM事務期間到OS用戶運行時間代碼的異步分派以及隨后對OS用戶運行時間的執行可導致產生錯誤的操作和結果。一個簡單的解決方案是，在UTM執行期間，當硬件異常發生時總是引起未決事務的中止，并允許UTM運行時間系統以沒有UTM硬件加速的軟件事務存儲器(STM)模式重新啟動該事務。然而，這個解決方案導致UTM線程的性能明顯下降，特別是當該程序涉及頻繁的異常處置(例如浮點異常過濾)時。因此UTM線程受到代價高昂的中止和重新啟動操作的影響，并且不能為特定事務代碼執行實現UTM硬件加速。附圖說明圖I是根據本專利技術的一個實施例的處理器的框圖。圖2是根據本專利技術的一個實施例的處理器中保存用于數據項的元數據的框圖。圖3是根據本專利技術的一實施例的軟件架構的框圖。圖4是根據本專利技術的一個實施例傳送異步軟件定義(UTM)事件的方法的流程圖。圖5是根據本專利技術的一個實施例、用于在UTM事務期間處置異常或者控制到操作系統(OS)的其他傳遞的流程圖。圖6是根據本專利技術的一個實施例、用于在用戶線程中執行UTM事務代碼和UTM運行時間系統代碼的流程圖。圖7是根據本專利技術的一實施例、用于處置上下文切換操作的方法的流程圖。圖8是根據本專利技術的一實施例的系統的框圖。具體實施方式·在各個實施例中，處理器中硬件支持和與無約束事務存儲器(UTM)運行時間系統相關聯的代碼、UTM用戶級代碼以及操作系統(OS)代碼的組合可以使UTM事務的改進處置能夠實現。具體而言，實施例可以使UTM事務期間可能發生的異常、中斷等等的改進處置能夠實現。這樣，在發生異常或者來自UTM事務的控制的其他轉移時，可以維持對于UTM事務承擔的工作，而沒有自動中止事務。如下面將進一步論述的，可以提供處置這種轉換的不同機制。一般而言，當從在用戶模式中執行的UTM線程退出到內核模式并且在內核模式中進行UTM-了解的(UTM-aware)處置時，這些機制可以使事務的掛起能夠實現，以便在返回到用戶級UTM線程的時候，重新開始該事務可以成為可能，而不必中止該事務。雖然本專利技術的范圍不限于在這個方面，但可以在提供對UTM操作的硬件支持的系統中實現實施例?，F在提供這種硬件支持的背景來引入所用的概念和術語。然而，要理解的是，本專利技術的范圍不限于這種硬件，而是可以在任何UTM系統中實現實施例。本文所使用的“線程”可以指硬件線程(例如，邏輯處理器，其在處理器中包括狀態存儲裝置)?！按怼笔谦@得一致性存儲器訪問的線程或其他系統資源。存儲器又可以在邏輯上劃分為監視塊(MBLK)。對于每個MBLK，每個線程具有私有監視器組，也就是軟件可以讀取和寫入的讀取監視器(RM)和寫入監視器(WM)。RM和麗正交，并且一起對三個不同的MBLK監視模式進行編碼未監視(RM = 0，WM = O)，其中沒有對于其他代理的訪問監視MBLK ;讀取監視器(RM= 1，麗=O)，其中對于其他代理的寫入以及對于監視損失監視MBLK ;以及寫入監視((RM = 0，麗=I)和(RM = 1，麗=I))，其中對于其他代理的訪問以及對于監視損失監視MBLK。當MBLK的監視器自發地重置為未監視狀態時發生監視損失。從監視模式到未監視模式的轉換生成監視損失事件。當一個代理訪問已被另一個代理寫入監視的MBLK時，或當一個代理寫入已被另一個代理讀取監視器的MBLK時，發生沖突訪問。當另一個代理實施對已被線程監視的MBLK的沖突訪問時，發生監視沖突，并且引起該MBLK的監視模式被重置為未監視。監視沖突不僅生成監視沖突事件而且生成監視損失事件。被監視的訪問是在指令執行前測試監視或將監視設置為執行的一部分的訪問。未監視訪問是既不修改監視也不測試監視的訪問(換句話說，行為和用于存儲器訪問的典型指令集架構(ISA)語義是相同的)。存儲器也可以在邏輯上劃分為緩沖塊(BBLK)。對于每個BBLK，每個線程都具有緩沖特性(BUF)的私有實例?？梢?BUF = O)意為全局地觀察到對BBLK的存儲范圍的所有寫入。緩沖(BUF= I)意為通過對BBLK的存儲范圍的所有寫入由發布這些寫入的線程局部地觀察到，而未由其他代理全局地觀察到。軟件可以為特定BBLK設置緩沖特性，或為所有BBLK重置緩沖特性。兩個不同的動作可以引起該緩沖特性從I轉換到O。BBLK-丟棄(BBLK-discard)丟棄了自從緩沖特性最后從O轉換到I之后通過本地線程對該BBLK的存儲器的任何寫入，并且BBLK-提交不可取消地使得此類寫入可全局地觀察到。當任何線程的任何緩沖特性自發地重置為O時，發生緩沖損失事件，從而實施BBLK-丟棄。此外，寫入監視損失意味著緩沖損失。在給定的線程上，當MBLK的寫入監視損失發生時，MBLK地址范圍內的所有BBLK都引發緩沖損失。存儲器也可以在邏輯上劃分為用于不同用法上下文且具有不同大小的元數據塊(MDBLK)組。10 0(，或更具體地，10 1^，可以通過壓縮率(CR)以及通過元數據上下文IO(MDID)來參數化。對于每個MDBLK ，每個線程本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：K·亞馬達，G·希菲爾，J·格雷，L·王，M·泰勒菲爾，A·基尚，AR·阿德爾塔巴塔拜，D·卡拉罕，
申請(專利權)人：英特爾公司，
類型：
國別省市：