信息處理裝置和任務切換方法制造方法及圖紙

公開了一種能夠減少對于在多個協處理器中切換任務所需要的時間的信息處理裝置和任務切換方法。信息處理裝置(30)包括：處理器核(301)；協處理器(311至31n)，包括響應于來自處理器核(301)的請求執行操作的運算單元(321至32n)和存儲操作單元(321至32n)的操作的內容的操作存儲單元(331至33n)；保存存儲單元(351至35n)，存儲所保存的操作的內容；任務切換控制單元(302)，當切換協處理器(311至31n)執行操作的任務時輸出保存/恢復請求信號；以及保存/恢復單元(341至34n)，響應于保存/恢復請求信號執行將在操作存儲單元(331至33n)中的操作的內容保存到保存存儲單元(351至35n)和將在保存存儲單元(351至35n)中的操作的內容恢復到操作存儲單元(331至33n)中的至少一個。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】信息處理裝置和任務切換方法
本專利技術涉及一種信息處理裝置以及一種任務切換方法，并且更具體地涉及一種在多個協處理器(coprocessor)中切換任務的技術。
技術介紹
近年來，通過將專用協處理器連接到嵌入的處理器核而不是使用專用硬件來執行信號處理的專用LSI(大規模集成)變得普遍以增強處理的靈活性。在這種情況下，出現了在一個處理器核中處理多個任務以便提高面積效率的需要。特別地，在一個處理器核中執行具有不同屬性的多個任務的情況下，將增加多個協處理器被連接到一個處理器核的情形。通常，在切換任務的情況下，協處理器和存在于協處理器中的運算寄存器(arithmeticregister)的數據被臨時地保存。然后，當被切換回原始的任務時，被保存的數據需要被恢復到運算寄存器。在大多數情況下，數據保存/恢復處理由處理器核根據在軟件中描述的指令序列來執行。然而，該方法要求每次切換任務時針對運算寄存器中的每一個執行以下處理：從運算寄存器讀取當前任務的數據；將該數據寫入到存儲器中；從存儲器讀取下一個任務的數據；以及將該數據寫入到運算寄存器中。另外，在連接了多個協處理器的情況下，處理器核需要針對多個協處理器中的每一個逐個地執行上述處理。因此，當頻繁地進行任務切換時，由對于保存和恢復操作所需要的處理時間引起的開銷增加。這引起了在實時處理中難于進行任務切換的問題。為了解決這個問題，專利文獻1和2例如提出了通過區分使用協處理器的任務和不使用協處理器的任務并且跳過保存和恢復協處理器上下文來加速任務切換處理的技術。另外，專利文獻3例如提出了通過僅保存用于任務的運算寄存器來加速任務切換的技術。然而，即使使用那些技術，當所使用的協處理器的數目增加時，也需要在任務切換時對于相關協處理器中的每一個執行運算寄存器保存/恢復處理。另外，因為直到保存/恢復操作結束才進行任務切換，所以對于任務切換仍然花費長的時間。引用列表專利文獻【PTL1】日本未審查專利申請公報No.H04-095137【PTL2】日本未審查專利申請公報No.H04-051329【PTL3】日本未審查專利申請公報No.H06-004305
技術實現思路
技術問題如在上文
技術介紹
中所描述的，每次切換任務時，處理器核需要針對運算寄存器中的每一個執行以下處理：從運算寄存器讀取當前任務的數據；將該數據寫入到存儲器中；從存儲器讀取下一個任務的數據；以及將該數據寫入到運算寄存器中。另外，在連接了多個協處理器的情況下，處理器核需要針對多個協處理器中的每一個逐個地執行上述處理。因此，存在在多個協處理器中切換任務花費長時間的問題。為了解決上述問題，本專利技術的示例性目的因此提供一種能夠減少對于在多個協處理器中的任務切換所需要的時間的信息處理裝置和任務切換方法。問題的解決方案根據本專利技術的第一示例性方面的信息處理裝置包括：處理器核；多個協處理器，協處理器包括：用于響應于來自處理器核的請求執行操作的操作裝置，以及用于存儲操作裝置的操作的內容的操作存儲裝置；多個保存存儲裝置，用于存儲從操作存儲裝置保存的操作的內容，該多個保存存儲裝置分別與多個協處理器相對應；任務切換控制裝置，用于當多個協處理器中的至少一個執行操作的任務從第一任務切換到第二任務時輸出請求保存/恢復操作的內容的保存/恢復請求信號；以及多個保存/恢復裝置，分別與多個協處理器相對應，其中多個保存/恢復裝置中的每一個執行將與在操作存儲裝置中存儲的第一任務有關的操作的內容保存到保存存儲裝置和將與在保存存儲裝置中存儲的第二任務有關的操作的內容恢復到操作存儲裝置中的至少一個。根據本專利技術的第二示例性方面的任務切換方法是響應于來自處理器核的請求切換執行任務的操作的多個協處理器執行操作的任務的任務切換方法，該方法包括：當多個協處理器中的至少一個執行操作的任務從第一任務切換到第二任務時，處理器核將請求保存/恢復任務的操作的內容的保存/恢復請求信號輸出到多個協處理器；以及多個協處理器中的每一個響應于從處理器核輸出的保存/恢復請求信號，執行保存第一任務的操作的內容和恢復第二任務的操作的內容中的至少一個。專利技術的有益效果根據上文描述的本專利技術的示例性方面，能夠提供一種能夠減少對于在多個協處理器中的任務切換所需要的時間的信息處理裝置和任務切換方法。附圖說明圖1是示出了根據本專利技術的示例性實施例的信息處理裝置的配置的方框圖；圖2是示出了根據本專利技術的示例性實施例的任務切換加速電路的配置的方框圖；圖3是示出了根據本專利技術的示例性實施例的處理器與協處理器之間的關系的方框圖；圖4是示出了根據相關技術的任務切換處理的流程的示例的流程圖；圖5是示出了根據本專利技術的示例性實施例的任務切換處理的流程的示例的流程圖；圖6是示出了根據本專利技術的示例性實施例的在任務切換加速電路中使用的任務切換控制電路的示例的方框圖；圖7是示出了根據本專利技術的示例性實施例的在任務切換加速電路中使用的運算寄存器數據保存/恢復電路的示例的方框圖；圖8是示出了根據本專利技術的示例性實施例的在任務切換加速電路中使用的等待控制電路的示例的方框圖。具體實施方式參照圖1，信息處理裝置被描述為根據本專利技術的示例性實施例的任務切換加速電路的概要。圖1是示出了根據本專利技術的示例性實施例的信息處理裝置的配置的方框圖。信息處理裝置30包括處理器核301、協處理器311至31n以及保存存儲單元351至35n。n為任何正整數。處理器核301包括任務切換控制單元302。協處理器311包括操作單元321、操作存儲單元331以及保存/恢復單元341。協處理器312至31n具有與協處理器311相同的配置并且因此省略了其描述。處理器核301向協處理器311至31n做出對于任務的操作的請求。當多個協處理器311至31n中的至少一個執行操作的任務從第一任務切換到第二任務時，任務切換控制單元302將保存/恢復請求信號輸出到協處理器。保存/恢復請求信號是請求保存或恢復在操作存儲單元中存儲的操作的內容的信號。協處理器311至31n執行任務的操作。操作單元321至32n響應于來自處理器核301的請求執行運算操作。操作存儲單元331至33n分別存儲操作單元321至32n的操作的內容。響應于保存/恢復請求信號，保存/恢復單元341至34n執行分別將與在操作存儲單元331至33n中存儲的第一任務有關的操作的內容保存到保存存儲單元351至35n和分別將與在保存存儲單元351至35n中存儲的第二任務有關的操作的內容恢復到操作存儲單元331至33n中的至少一個。因此，保存/恢復單元341至34n分別與多個協處理器311至31n相對應。保存存儲單元351至35n分別存儲從操作存儲單元331至33n保存的操作的內容。因此，保存存儲單元351至35n分別與多個協處理器311至31n相對應。在下文中描述了根據本專利技術的示例性實施例的信息處理裝置的處理。當多個協處理器311至31n中的至少一個執行操作的任務從第一任務切換到第二任務時，任務切換控制單元302將保存/恢復請求信號輸出到在協處理器中包括的保存/恢復單元。假定保存/恢復請求信號被輸出到在協處理器311中包括的保存/恢復單元341。響應于保存/恢復請求信號，保存/恢復單元341執行將與在操作存儲單元331中存儲的第一任務有關本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.04.30 JP 2010-1048801.一種信息處理裝置，包括：處理器核；多個協處理器，所述多個協處理器的每一個包括：響應于來自所述處理器核的請求執行操作的操作單元，以及存儲所述操作單元的操作的內容的操作存儲單元；多個保存存儲單元，存儲從所述操作存儲單元保存的操作的內容，所述多個保存存儲單元分別與所述多個協處理器相對應；以及所述信息處理裝置還包括：任務切換控制單元，當將所述多個協處理器中的至少一個協處理器執行操作的任務從第一任務切換到第二任務時，輸出請求保存/恢復操作的內容的保存/恢復請求信號；以及多個保存/恢復單元，分別與所述多個協處理器相對應，等待控制單元，監視從所述處理器核到協處理器的操作請求，其中所述任務切換控制單元并行地將所述保存/恢復請求信號輸出到所述多個保存/恢復單元，所述多個保存/恢復單元中的每一個響應于所述保存/恢復請求信號執行將所述操作存儲單元中存儲的與所述第一任務有關的操作的內容保存到所述保存存儲單元和將所述保存存儲裝置中存儲的與所述第二任務有關的操作的內容恢復到所述操作存儲單元中的至少一個，當所述處理器核的處理在全部所述多個保存/恢復單元中的保存和恢復中的至少一者已經完成之前開始時，以及當向與其中保存和恢復中的至少一者還未結束的保存/恢復單元相對應的協處理器請求操作時，所述等待控制單元停止所述處理器核的處理，當與被請求操作的協處理器相對應的保存/恢復單元中的保存和恢復中的至少一者已經結束時，所述等待控制單元重新開始所述處理核的處理。2.根據權利要求1所述的信息處理裝置，其中所述保存/恢復單元包括存儲指示切換之前的任務的任務信息的任務信息存儲單元，所述任務切換控制單元將指示所述第二任務的任務信息與所述保存/恢復請求信號一起輸出到所述保存/恢復單元，當從所述任務切換控制單元輸出的任務信息與在所述任務信息存儲單元中存儲的任務信息相同時，所述保存/恢復單元不執行操作的內容的保存和恢復，并且將從所述任務切換控制單元輸出的任務信息存儲到所述任務信息存儲單元中。3.根據權利要求1所述的信息處理裝置，其中所述保存/恢復請求信號包含請求保存切換之前的任務的操作的內容的保存請求信號和請求恢復切換之后的任務的操作的內容的恢復請求信號，并且所述任務切換控制單元將請求恢復所述第二任務的操作的內容的恢復請求信號僅輸出到所述多個保存/恢復單元之中的、與執行所述第二任務的操作的協處理...

【專利技術屬性】
技術研發人員：井倉裕之，
申請(專利權)人：日本電氣株式會社，
類型：
國別省市：