[发明专利]用于监测和复位协处理器的方法和装置

说明书

本申请是2004年9月20日提交的、申请号为200480034266.2、名称为‘用于监测和复位协处理器的方法和装置’的分案申请。

技术领域

本发明通常涉及计算机系统或者其他系统中的“挂起”(hang)的检测和恢复，并且尤其涉及到用于检测协处理器中的挂起和提供协处理器的恢复的装置和方法。

发明背景

对以更快的速度处理更大量的图形数据的需求的不断增长持续推动加速图形渲染(rendering)领域中的发展。当前的加速图形渲染方案是一个复杂的处理过程，其需要对硬件和软件两者进行精确地设计和实现。加速图形渲染一般使用通常为图形处理器的硬件，和通常为由主处理器执行的图形驱动程序的软件，以使图形数据和视频信息的处理最佳化。任一例如设计缺陷或者实现缺陷的问题，都能损害加速图形渲染，并能导致所述加速图形渲染停止运行。这样的问题可以包括有缺陷的图形处理器，总线控制器，中央处理器单元(CPU)，或者其他硬件。其他的问题可能包括图形驱动程序、操作系统、图形应用程序或者其他软件等方面的缺陷。

由于在加速图形渲染中使用的硬件和软件的复杂性，以及在上述软件、硬件以不同方式组合所增加的复杂性，图形处理器经常会遭遇到包括完全挂起在内的各种渲染错误。一个挂起是一个其中系统或者进程变成没有响应的情形，比如由于处理器停转、死锁、陷入死循环等造成的处理器挂断的情形。目前，这种挂起会导致数据遗失以及中止整个计算机系统上的操作。不幸的是，新的加速图形渲染硬件和软件以及两者之间的大量可能组合的不断引入，使得很难完全识别和排除那些能够导致加速图形渲染错误的所有可能的错误。

目前，用于检测加速图形渲染错误的方法依赖于对图形驱动程序中的挂起进行的操作系统级检测，而并不能直接检测相应图形处理器中的挂起。例如，被微软Windows XP用来检测在图形加速渲染进程中是否已经发生一个错误的方法是，检测在图形驱动程序中是否存在挂起。在这里，“看门狗定时器”通过执行自旋循环(spin-loop)来测量在图形驱动程序中花费的时间，然后等待所述图形处理器来进行响应。死循环的检测被操作系统用作图形处理器可能挂起的一个信号。一旦超时期满，操作系统就停止所述图形驱动程序，向用户显示一个通知，并且提示用户重启计算机。这里，看门狗定时器周期性地执行，而不考虑渲染命令是否当前正被驱动程序处理。

根据一个预先设定的等待时间，由于表现为图形驱动程序中的挂起的和作为实际正在执行的大量渲染命令的都表现为缓慢响应，所以微软的Windows XP不能把两者区分开来。而且，利用微软的Windows XP，在系统尝试在不关心图形驱动程序是否已经发出的任何指令，即图形驱动程序当前是否是空闲的情况下判定图形驱动程序是否挂起时，系统资源经常被浪费。另外，当微软的Windows XP检测到被认为是一个挂起的图形处理器时，整个系统必须被重启，迫使用户终止所有硬件和软件组件，而不管这些组件对图形处理器中的挂起有无贡献。

用于检测一个挂起的图形驱动程序的另一个方法是在微软Windows XP的Service Pack I(SP1)中使用的方法。这里，使用相同的“看门狗定时器”，但是响应于检测到一个挂起的图形驱动程序，所述系统在一次尝试中卸载图形驱动程序并加载一个标准的VGA驱动程序来依照一种非加速模式来继续图形渲染操作。这种设计通过允许用户保存其工作并重启计算机，防止了数据的丢失。然而，使用SP1，当系统切换到非加速模式时，加速图形渲染模式中的操作优势就丧失。而且，类似于微软Windows XP系统，SP1也不能区分图形驱动程序的缓慢响应和完全挂起两者。另外，当SP1切换到非加速模式时，系统返回到加速图形渲染的唯一方式就是执行整个系统的重启。而且，如果硬件和软件组件对图形处理器中的挂起有贡献，则迫使用户来终止所有硬件和软件组件。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种用于监测和复位协处理器的装置，包括：

挂起检测器模块，用于检测所述协处理器中的挂起；和

选择性处理器复位模块，用于响应于检测到所述协处理器中的挂起，有选择地复位所述协处理器，而不复位处理器，其中

所述挂起检测器模块通过检测所述协处理器的当前状态和所述协处理器的当前活动之间的差异来检测所述协处理器中的所述挂起。

根据本发明的另一个方面，提供一种用于监测和复位协处理器的方法，包括步骤：

检测所述协处理器中的挂起；且

响应于检测到所述协处理器中的挂起，有选择地复位所述协处理器，而不复位处理器；