Método de control de actualización del descriptor de página del sistema multiprocesador
Descripción general
 Permitir la actualización de los descriptores de página sin detener el funcionamiento de otros procesadores. ] Por la unidad de control de notificación 30, el descriptor de página de destino de actualización es notificado por la comunicación entre los procesadores, el descriptor de página unidad de comparación 40 sistemas de control de acceso de una bandera de espera 44 actualizado descriptor página. En el descriptor de página de comparación de la unidad 40 compara el descriptor de página que se hace referencia en el cálculo descriptor de página de destino y la dirección de la actualización, al detectar una coincidencia del descriptor de página, si se establece espera bandera de control de acceso 44 de direcciones El cálculo está interrumpido. Cuando se notifica la finalización de la actualización del descriptor de página, se restablece el indicador de control de acceso de espera 44 y se reinicia el cálculo de la dirección suspendida.
Campo técnico
La presente invención emplea un sistema de memoria virtual por paginación, sobre el método de control de actualización descriptor de página en un sistema multiprocesador que traduce las direcciones virtuales por la tabla de traducción de direcciones en la memoria a direcciones reales.
Antecedentes de la técnica
En un sistema multiprocesador para la conversión de direcciones reales de direcciones virtuales de la tabla de traducción de direcciones en la memoria, cuando se actualiza el descriptor de página de un procesador, es necesario prohibir el acceso al descriptor de página actualizada por otros procesadores Ahí Por esta razón, convencionalmente, el acceso al descriptor de la página de destino se suprime pausando la operación del procesador colocando otro procesador en un estado de pausa. Como otros procesadores están en estado de pausa hasta que se complete la actualización del descriptor de página, no se puede realizar el proceso normal, lo que afecta el rendimiento.
La Figura 7 muestra el gráfico de un tiempo de revelar un estado de operación de la CPU definitiva cuando se ejecuta la instrucción de actualización descriptor página para actualizar el descriptor de página por el esquema convencional descrito anteriormente (instrucción RSTPD). Aquí, en un multiprocesador que tiene una CPU (a), la CPU (b), la CPU (c), la CPU (d), la CPU (e), la instrucción de actualización descriptor de páginas en la CPU (a) (instrucción RSTPD) se ejecuta La operación en el caso se muestra.
En la Fig. 7, página CPU instrucción de actualización descriptor (a) cuando se ejecuta (instrucción RSTPD), la CPU (a) otra CPU (b), la CPU (c), la CPU (d), la CPU (e) Para la comunicación PAUSE. La comunicación recibida PAUSA otra CPU, después de enviar la CPU comunicación RESPUESTA (a), respectivamente, con el fin de impedir el acceso al descriptor de página actualizada sufre comunicación Salir Pausa que se publicará después de la actualización de descriptores página Para detener la operación
La CPU (a) actualiza el descriptor de página después de recibir toda la comunicación de RESPUESTA desde la otra CPU y envía la comunicación de SALIDA DE PAUSA a la otra CPU al finalizar la actualización. Otras CPU que han recibido esta comunicación EXIT PAUSE reinician su operación y realizan el procesamiento normal.
CPU de la Fig. 7 (b), la CPU (c), la CPU (d), la CPU (e), después de enviar la comunicación REPLY recibe la comunicación PAUSA, hasta la recepción de una comunicación PAUSA SALIR, la descripción de página se actualice Como el procesamiento normal sin acceder a un elemento secundario no se puede realizar en absoluto, el tiempo de CPU se desperdicia.
Tarea de solución
En el control de actualización de descriptor de páginas tradicional como se ha descrito anteriormente, cuando se actualiza el descriptor de página de un procesador, detenido temporalmente el funcionamiento del procesador a los otros procesadores en el estado de pausa, para actualizar el descriptor de página completado ya que el estado no puede llevar a cabo en todo el proceso normal que no tienen acceso al descriptor de página que se actualiza a, una pérdida de tiempo de CPU por la actualización de descriptores página se incrementa, se ha producido un problema que el deterioro del rendimiento.
La presente invención es resolver los problemas convencionales descritos anteriormente, cuando se actualiza el descriptor de página, minimizar la degradación del rendimiento mediante la inhibición de acceso a descriptor página actualizada sin los otros procesadores en el estado de pausa Y para proporcionar un método de control de actualización del descriptor de página en un multiprocesador capaz de ejecutar un proceso de actualización del descriptor de página.
Solución
Para lograr el objeto anterior, la presente invención es, en el método de control de actualización de descriptor de página para un sistema multiprocesador que se traduce en una dirección real de la dirección virtual de la tabla de traducción de direcciones en la adopción de la memoria del sistema de memoria virtual por paginación, la significa para notificar a la tabla de traducción de direcciones descriptor de página actualizada a los otros procesadores de comunicaciones entre procesadores, hasta que reciba una notificación de actualización de páginas de notificación de terminación de descriptor de referencia en los descriptores de página de destino de actualización y cálculo de la dirección medios de comparación para descriptor de página se compara si el partido es, al detectar a los descriptores de página del partido con los medios de comparación, significa la instrucción dirección de cálculo de interrupción para interrumpir el cálculo de la dirección que se está ejecutando, la página Cálculos de direcciones que instruyen la reanudación de los cálculos de direcciones suspendidas cuando se recibe la notificación de la finalización de la actualización del descriptor Tiene una configuración que comprende un medio de instrucción abiertos.
En otra realización preferida, el medio de comparación incluye un registro de descriptor de página de destino para registrar el descriptor de página notificado, un registro de descriptor de página de proceso de cálculo para registrar un descriptor de página referido durante el cálculo de dirección, Y un circuito de detección para detectar una coincidencia entre el descriptor de página que se actualizará y el descriptor de página al que se hace referencia durante el cálculo de la dirección.
En aún otra realización preferida, los medios de comparación se establece mediante la notificación de la descriptor página objetivo actualización incluye una bandera que se restablece mediante la notificación de la finalización de la actualización del descriptor de página, cuando la bandera está en el estado set, Y compara si el descriptor de página de destino de actualización coincide o no con el descriptor de página al que se hace referencia durante el cálculo de la dirección.
En aún otra realización preferida, la unidad de dirección de cálculo de instrucciones suspensión, cuando se establece el indicador, y detecta una coincidencia entre el descriptor de página de dichos medios de comparación instruye a la interrupción del cálculo de la dirección, la dirección de instrucción de cálculo reanudación El medio instruye la reanudación del cálculo de dirección suspendida cuando se restablece el indicador.
La presente invención para lograr el objeto anterior, en el método de control de actualización de descriptor de página para un sistema multiprocesador que se traduce en una dirección real de la dirección virtual de la tabla de traducción de direcciones en la adopción de la memoria del sistema de memoria virtual por paginación, otros procesadores Notificación de un descriptor de página de destino de actualización de la tabla de traducción de direcciones, notificación de finalización de la actualización del descriptor de página, notificación de recepción del descriptor de página de destino de actualización por comunicación entre procesadores, Comparación de medios para comparar si el descriptor de página que se actualizará coincide con un descriptor de página referido durante el cálculo de la dirección cuando se le notifica de los medios de instrucción de interrupción de cálculo de la dirección Y los medios de instrucción de reinicio de la dirección para instruir la reanudación del cálculo de la dirección interrumpida, La comparación de medias se establece mediante la notificación del descriptor de página actualizada, según ha una bandera que se restablece por el descriptor de página de la notificación de actualización de finalización, la unidad de instrucción de suspensión cálculo de la dirección, el indicador está establecido, y el cuando la detección de un descriptor de página del partido unidad de comparación instruye a la interrupción del cálculo de la dirección, la unidad de instrucción reanudación cálculo de la dirección, cuando la bandera se pone a cero, una estructura en la que una instrucción para reanudar el cálculo de la dirección interrumpido Ahí
De acuerdo con la presente invención, cuando una instrucción de actualización de descriptor de página es ejecutada por un procesador determinado, el medio de notificación notifica a los otros procesadores del descriptor de página que se actualizarán. El otro procesador que recibió la notificación registra el descriptor de página de destino de actualización notificado y establece el indicador. Cuando se establece el indicador, el procesador registra el descriptor de página referido en el cálculo de la dirección al descriptor de página por los medios de comparación. Cuando los descriptores de página coinciden, la instrucción de interrupción del cálculo de la dirección indica a los medios de cálculo de la dirección que interrumpan el procesamiento del cálculo de la dirección. Como resultado, el procesador interrumpe el procesamiento y entra en estado de espera por la notificación de la finalización de la actualización. Si no se detecta una coincidencia en el descriptor de la página, el procesador no suspende el proceso de cálculo de la dirección y continúa el proceso normal. Al recibir el aviso de finalización de la actualización, la bandera se reinicia. Como resultado, el medio de instrucción de reinicio de cálculo de dirección instruye a los medios de cálculo de dirección para reanudar el procesamiento de cálculo de dirección. Esto hace que el procesador reanude el cálculo de la dirección utilizando el descriptor de página actualizado.
En lo sucesivo, las realizaciones de la presente invención se describirán con referencia a los dibujos. Figura 1 utiliza un sistema de memoria virtual por paginación, la tabla de páginas en la memoria principal, de la CPU en un sistema de procesador de multiprocesador ii constituida por una pluralidad de CPU que tiene una unidad de cálculo de dirección para realizar la traducción de direcciones a una dirección real de la dirección virtual La figura 3 es un diagrama de bloques que muestra la configuración de los medios de control de actualización del descriptor de página de la FIG.
En la Figura 1, la CPU 10, se proporciona la tabla de páginas en la memoria principal y la unidad de página descriptor de control de actualización de 20, la unidad de cálculo de dirección 70 para realizar la traducción de direcciones a una dirección real de la dirección virtual. Aquí, los otros elementos constituyentes de la CPU 10 se omiten.
El medio de control de actualización del descriptor de página 20 comprende un medio de control de notificación 30, un medio de comparación de descriptor de página 40, un medio de instrucción de interrupción de cálculo de dirección 50 y un medio de instrucción de reinicio de cálculo de dirección 60.
Cuando la instrucción de actualización del descriptor de página es ejecutada por la propia CPU, los medios de control de notificación 30 envían una comunicación ENTERRSTPD para notificar a las otras CPU del descriptor de página que se actualizarán. Además, cuando se completa la actualización del descriptor de página mediante su propia CPU, la comunicación SALIDA RSTPD que indica la finalización de la actualización se envía a la otra CPU. Además, la recepción de la comunicación ENTER RSTPD de otra CPU, se registra un descriptor de página que ha recibido un descriptor página unidad 40 comparando envía una comunicación REPLY con la otra CPU.
Si los descriptores de páginas medios 40, cuando se convierte en un modo de control de acceso de espera mediante la recepción de una comunicación ENTERRSTPD de otra CPU que comparan, actualizar el descriptor de página de la página de descriptor de referencia en el cálculo de la dirección de destino se emparejan O no
Cuando la señal de salida del medio de comparación del descriptor de página 40 se activa, el medio de instrucción de interrupción del cálculo de dirección 50 ordena al medio de cálculo de dirección 70 detener el cálculo de la dirección. Cuando la señal de salida del medio 40 de comparación de descriptores de página se vuelve inactiva, los medios 60 de instrucción de reanudación de cálculo de dirección dan instrucciones al medio 70 de cálculo de dirección para reanudar el cálculo de dirección.
La figura 2 es un diagrama de bloques que muestra un ejemplo de configuración del medio 40 de comparación del descriptor de página. descriptor de páginas comparando la unidad 40, un objetivo descriptor página de actualización registro 41, un descriptor de página de proceso de cálculo de registro 42, un circuito de detección de coincidencia descriptor página 43, y los pesos de los indicadores de control de acceso (WAC) 44, constituido por una puerta Y 45 Ha sido hecho.
El registro descriptor de la página de destino de actualización 41 registra el descriptor de la página de destino de actualización notificada por la otra CPU mediante la comunicación ENTERRSTPD. El registro 42 del descriptor de la página del proceso de cálculo registra el descriptor de la página del proceso de cálculo de la dirección. Página descriptor coincidencia circuito de detección 43 detecta la coincidencia del proceso de cálculo de descriptor de descriptor de página y página de destino actualización, y emite una señal de detección de '1' si coinciden.
bandera de control de acceso Peso (WAC) 44, al recibir la comunicación ENTERRSTPD de otra CPU, después de que la unidad de control 30 registros de notificación de la actualización de descriptores descriptor de página de destino página actualizada registro 41, establece en '1' Se restablece a '0' cuando recibe la comunicación EXIT RSTPD desde otra CPU. '1' del indicador de control de acceso de espera (WAC) 44 indica que el descriptor de página se actualiza en otra CPU (modo de control de acceso de espera). '0' del indicador de control de acceso de espera 44 indica que la otra CPU está en un modo normal en el que el descriptor de página no se actualiza.
La puerta AND 45, la señal de detección y la bandera de control de acceso de peso (WAC) 44 página circuito de detección de partido descriptores 43 como una entrada, cuando la señal de detección y la bandera de control de acceso de peso (WAC) 44 son '1', la salida A Es '1' La salida A de la puerta Y 45 se envía al medio de instrucción de interrupción de cálculo de dirección 50 y al medio de instrucción de reanudación de cálculo de dirección 60. Cuando la salida A de la puerta Y 45 es '1', el cálculo de la dirección se interrumpe, y cuando la salida A cambia de '1' a '0', se reinicia el cálculo de la dirección.
Entonces, de acuerdo con esta realización con referencia a revelar un tiempo trazar un estado de operación de la CPU definitiva cuando descriptor 3 página para actualizar el diagrama de flujo y la página de descriptor de la figura 6 en la instrucción de actualización (instrucción RSTPD) la figura se ejecuta Se describirá el funcionamiento del medio de control de actualización del descriptor de página.
Cuando una instrucción de actualización de descriptores página es ejecutado por la CPU 10, un descriptor de página que es el objetivo de actualización del control de medios de notificación en la unidad 30 de control de la página descriptor de actualización 20 de la otra CPU se notifica mediante comunicación ENTERRSTPD.
Las otras CPU que han recibido esta comunicación ENTERRSTPD operan como se muestra en la figura 3. En primer lugar, se registra el descriptor de página de destino en la actualización notificado ENTER RSTPD actualización de la comunicación descriptor de página de destino registro 41 en el descriptor de página de la unidad 40 (paso 301) comparar. Entonces, '1' está ajustado a esperar banderas de control de acceso (WAC) 44 (paso 302), envía una comunicación REPLY con la entrega y CPU ENTER comunicación RSTPD (paso 303). Después de eso, la CPU que envió la comunicación REPLY realiza el procesamiento habitual en el modo de control de acceso de espera.
En el gráfico de tiempo de la Fig. 6, cuando la instrucción de actualización descriptor de páginas es ejecutado por la CPU (a), la CPU (a) otra CPU (b), la CPU (c), la CPU (d), la CPU (e) Estamos enviando la comunicación ENTERRSTPD. La comunicación ENTERRSTPD recibió otra CPU registra el descriptor de página a ser actualizado, y envía una CPU de comunicación RESPUESTA (a) se establece en '1' para esperar los indicadores de control de acceso (WAC) 44 . Después de la entrega de la comunicación de respuesta, otra CPU (b), la CPU (c), la CPU (d), la CPU (e) hasta la recepción de la comunicación RSTPD de salida, el modo de control de acceso espera.
A continuación, cuando la bandera de control de acceso de espera 44 es '1', es decir, la CPU se describe con referencia al diagrama de flujo de la Fig. 4 el funcionamiento del modo de control de acceso de espera. modo de control de acceso de la CPU espera, el descriptor de página de referencia el cálculo de la dirección por la unidad de cálculo de dirección 70 se ha registrado en el proceso de cálculo el descriptor de página de registro 42 (etapa 401).
En el circuito de detección de coincidencia descriptor página 43 del descriptor de página de la comparación de la unidad 40 de comparación página del descriptor está hecho (paso 402), si el descriptor de páginas coincide con, la salida A de la puerta AND 45 es '1'. Cuando la salida A de la puerta Y 45 llega a ser '1', los medios de instrucción de interrupción de cálculo de dirección 50 instruyen a los medios de cálculo de dirección 70 para interrumpir el procesamiento de cálculo de dirección (etapa 403). Como resultado, la CPU interrumpe el procesamiento normal y entra en un estado de espera para la comunicación EXIT RSTPD (paso 404).
Si no se detecta una coincidencia en el descriptor de página en el paso 402, dado que la salida A de la puerta Y 45 es '0', el proceso de cálculo de dirección no se interrumpe y se continúa el procesamiento normal.
Al recibir la comunicación EXIT RSTPD, el indicador de control de acceso de espera (WAC) 44 se reinicia a '0' (paso 405). Por lo tanto, la salida A de la puerta AND 45 ya que los cambios a '0', la unidad de instrucción de reinicio cálculo de dirección 60 instruye a la reanudación del proceso de cálculo de dirección en la unidad de cálculo de dirección 70 (paso 406). Como resultado, la otra CPU reanuda el cálculo de la dirección utilizando el descriptor de página actualizado.
En la Fig. 6, la CPU (a) son el proceso de actualización de un descriptor de página se ha completado, envía una comunicación SALIDA RSTPD que indica una finalización de la actualización a otra CPU. Las otras CPU que han recibido esta comunicación EXITRSTPD operan como se muestra en la FIG. Primero, la bandera de control de acceso de espera (WAC) 44 del medio de comparación de descriptores de página 40 se reinicia a '0' (etapa 501). A continuación, se envía la comunicación REPLY a la CPU que envió la comunicación EXIT RSTPD (paso 502).
Más preferida, la invención se ha descrito a modo de ejemplos, la presente invención no se limita necesariamente a las realizaciones anteriores.
Efecto de la invención
De acuerdo con el método de control de actualización de descriptor de páginas de la presente invención descrito anteriormente, es posible impedir el acceso al descriptor página actualizada sin detener el funcionamiento del otro CPU, en la actualización de descriptor página Es posible ejecutar un proceso que no sea el acceso al descriptor de página de destino de actualización, incluso si existe. Por esta razón, es posible minimizar el deterioro del rendimiento que se ha causado convencionalmente al detener el funcionamiento de la CPU.
La figura 1 es un diagrama de bloques que muestra una configuración de medios de control de actualización del descriptor de página de acuerdo con una realización de la presente invención.
La figura 2 es un diagrama de bloques que muestra un ejemplo de configuración de medios de comparación de descriptores de página proporcionados en los medios de control de actualización de descriptores de página mostrados en la figura 1.
La figura 3 es un diagrama de flujo para explicar el funcionamiento por el medio de control de actualización del descriptor de página de la CPU que ha recibido la comunicación ENTERRSTPD.
4 es un diagrama de flujo para explicar el funcionamiento de los medios de control de actualización del descriptor de página en el modo de control de acceso de espera.
La figura 5 es un diagrama de flujo para explicar el funcionamiento por el medio de control de actualización del descriptor de página de la CPU que ha recibido la comunicación EXIT RSTPD.
La Figura 6 muestra un ejemplo de operación de cada CPU en la ejecución de la instrucción de actualización del descriptor de página
La figura 7 muestra un ejemplo de funcionamiento de cada CPU en la ejecución de la instrucción de actualización del descriptor de página del método convencional.
10 CPU
El control de actualización del descriptor de 20 páginas significa
30 medios de control de notificación
La comparación del descriptor de 40 páginas significa
41 Actualizar el registro del descriptor de la página de destino
42 Proceso de cálculo Registro de descriptor de página
Page 43 circuito de detección de coincidencia del descriptor
44 Indicador de control de acceso de espera
50 medios de instrucción de interrupción de cálculo de dirección
60 instrucción de reinicio del cálculo de la dirección significa
70 medios de cálculo de dirección
Reclamo
En el método de control de actualización de descriptores de página para un sistema multiprocesador que se traduce en una dirección real de la dirección virtual de la tabla de traducción de direcciones en la adopción de la memoria del sistema de memoria virtual según la reivindicación 1. paginación, de descripción de página del objetivo actualización de la tabla de traducción de direcciones y medios para notificar al niño a otros procesadores de comunicaciones entre procesadores, hasta que reciba una notificación de actualización de páginas de notificación de finalización descriptores, si el descriptor de página de referencia en el descriptor de página de destino y la dirección de actualización partidos de cálculo Un medio de instrucción de interrupción de cálculo de dirección para interrumpir un cálculo de dirección que se ejecuta cuando se detecta una coincidencia de un descriptor de página mediante dichos medios de comparación, una notificación de finalización de actualización de dicho descriptor de página Y los medios de instrucción de reinicio de la dirección para instruir la reanudación del cálculo de la dirección interrumpida página del sistema método de control de actualización de descriptores de procesadores múltiples de las mariposas.
La reivindicación 2, donde los medios de comparación incluye un registro descriptor de página de destino actualización para registrar el descriptor de página notificado, el proceso de cálculo del descriptor de página de registro para registrar el descriptor de página de referencia durante el cálculo de la dirección, la página de destino de actualización página sistema de método de control de actualización descriptor multiprocesador según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende un circuito de detección para la detección de coincidencia de un descriptor de página se hace referencia en el cálculo de la dirección de descriptor.
Reivindicación 3, donde los medios de comparación se establece mediante la notificación del descriptor de página de destino actualización incluye una bandera que se restablece mediante la notificación de la finalización de la actualización del descriptor de página, cuando la bandera está en el estado set, en el que el objetivo actualización página sistema de método de control de actualización descriptor multiprocesador según la reivindicación 1 o 2 páginas descriptor referenciado el descriptor de página en el cálculo de la dirección y la comparación de si partido.
La reivindicación 4, en el que la unidad de dirección de cálculo de instrucciones suspensión, cuando se establece el indicador, y detecta una coincidencia entre el descriptor de página de dichos medios de comparación de instruye a la interrupción del cálculo de la dirección, los medios de instrucción reanudación cálculo de la dirección, en la que 4. El método de control de actualización del descriptor de página para un sistema multiprocesador de acuerdo con la reivindicación 3, en el que, en un caso en el que se reinicia el indicador, se instruye la reanudación del cálculo de la dirección interrumpida.
5. Un método de control de actualización del descriptor de página de un sistema multiprocesador que emplea un método de almacenamiento virtual de paginación y convierte una dirección virtual en una dirección real mediante una tabla de traducción de direcciones en una memoria. Notificación de un descriptor de página de destino de actualización de dicho descriptor de página, aviso de finalización de actualización de dicho descriptor de página, notificación de recepción de un descriptor de página de destino de actualización por comunicación entre procesadores, se dijo que la comparación de descriptor de página de los medios que se hace referencia en el objetivo de actualización de descriptores de página y cálculo de la dirección si se compara partido, significa la instrucción cálculo de la dirección de interrupción para interrumpir el cálculo de la dirección durante la ejecución del cálculo de la dirección interrumpido Un medio de instrucción de reanudación de cálculo de dirección para dar una instrucción para reanudar, en el que dicho medio de comparación compara una dirección que se actualizará Establecido por la notificación sobre descriptor di incluye una bandera que se restablece mediante la notificación de la finalización de la actualización del descriptor de página, dicha unidad de instrucción de suspensión de cálculo de la dirección, se establece el indicador y el descriptor de página en los medios de comparación , Y ordena la interrupción del cálculo de la dirección cuando se restablece el indicador, y la instrucción de reinicio del cálculo de la dirección indica que se reanude el cálculo de la dirección suspendida cuando se restablece el indicador. Método de control de actualización del descriptor de página.
Dibujo :
Application number :1997-026914
Inventors :日本電気株式会社
Original Assignee :樋口治