[发明专利]多线程处理器中的性能优先化

说明书

技术领域

本发明实施例涉及多线程处理器，并且尤其涉及多线程处理器中的线 程处理。

背景技术

可以将一个应用程序分成多个线程，其是指令序列，例如在计算机的 中央处理单元(CPU)上执行的可执行单元。一般而言，首先通过操作系统将 程序分成软件线程，然后将每一个软件线程映射或调度到CPU中对应的硬 件线程上，其通常是CPU中的寄存器组。为了以更快的速率处理线程，可 以使用多线程处理器，其可在特定时间同时接收和处理多个线程。

在软件线程创建期间，可以认为相比于其它线程，一些线程具有与它 们关联的较高优先级。从而基于想要的性能特征，操作系统优先化(prioritize) 软件线程。通过操作系统进行线程优先化的一种方法是由多处理系统现在 使用的时间片(time-slice)方法。以这种方法，具有较高优先级的软件线程比 具有较低优先级的线程更频繁地接收时间片，并且更趋向于被多处理系统 使用，从而通常能达到较佳的性能。

然而在多处理系统使用中，前述优先化方法在多线程环境(其中在同时 执行的线程中同等地竞争资源)中是无效的。当将优先化的软件线程映射到 硬件线程中以由多线程处理器进行处理时，会出现问题。在当前，多线程 处理器同等处理每一个硬件线程，而不管它们所分配的软件优先级如何， 从而降低了初始操作系统优先化线程的效率。

在公知技术中这种缺点的一个原因在于多线程处理器的高速缓存 (cache)系统。传统上已设计出用于操作高速缓存系统的高速缓存替换算法， 用以为所有线程提供对称处理。然而，在对称的多处理系统中，同时执行 硬件线程的多个任务(即，没有优先化)通常会损害性能，尤其对于通常由软 件给出高优先级的实时线程而言。在很多例程维护任务(例如磁盘分区和病 毒扫描)与实时任务(例如多媒体解码)同时运行时，这成为工作站和家庭工 作室中的阻碍。

附图说明

图1示出了其中可以实现本发明示例性实施例的多线程处理器环境；

图2A-B示出了本发明的示例性实施例；

图3是示出根据本发明的示例性实施例的过程的流程图；

图4是进一步示出图3中所示的示例性过程的流程图；

图5是图2A-B中所示的本发明的示例性实施例的电路图。

具体实施方式

一般而言，本发明的实施例涉及用于在多线程处理器中进行性能优先 化的系统和方法。这里，本发明的实施例可应用于在多种计算设备中使用 的多线程处理器，一般认为所述计算设备是固定式或便携式电子设备。计 算设备的例子包括但不限于以下设备：计算机、工作站。例如，一般认为 计算设备是任何类型的固定式或便携式电子设备，例如机顶盒、无线电话、 数字视频录像机(DVR)、网络设备(例如路由器、服务器等)等等。

为了彻底理解本发明的多个实施例，在下文中将阐述某些细节，但本 发明实施例也可以通过不同于所示出的那些实施例的很多实施例来实现。 为了避免使该说明书变得难以理解，并没有详细阐述公知的逻辑和操作。

在以下的描述中，使用某些词语来描述本发明的各个实施例的特征。 例如，词语“多线程处理器”包括同时处理两个或多个数据线程的任何设 备。词语“软件线程”指的是指令序列，例如可执行单元，这是通过将软 件程序分成这些指令序列而得到的，然后可以在计算设备的处理器(例如中 央处理单元(CPU))上执行指令序列。词语“硬件线程”指的是处理器中的 一组寄存器或其它存储介质，软件线程可以映射或调度到所述硬件线程上。

词语“软件”一般表示可执行的代码，例如操作系统、应用程序、小 应用程序(applet)、例程或甚至一个或多个指令。软件可以存储于任何类型 的存储器(即合适的存储介质)中，例如可编程的电子电路、半导体存储器设 备、易失性存储器(例如随机存取存储器等)、非易失性存储器(例如只读存 储器、闪存等)、软盘、光盘(例如高密度盘(compact disk)或数字通用盘 “DVD”)、硬盘驱动、磁带或任何互连类型(以下将定义)。