專利名稱：：向執(zhí)行環(huán)境揭示系統(tǒng)拓?fù)涞闹谱鞣椒?br>技術(shù)領(lǐng)域：
：本公開涉及信息處理領(lǐng)域，特別是涉及優(yōu)化多處理器系統(tǒng)的性能的領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：多處理器系統(tǒng)中可以使用一個或多個多核處理器，在這個系統(tǒng)上操作系統(tǒng)("OS")、虛擬機(jī)監(jiān)視器("VMM")或其它調(diào)度軟件調(diào)度進(jìn)程來執(zhí)行。通常，多核處理器是包括多于一個執(zhí)行核的單一集成電路。執(zhí)行核包括用于執(zhí)行指令的邏輯。除了執(zhí)行核之外，多核處理器可以包括專用或共享資源的任意組合。專用資源可以是專門用于單一核的資源，如專用一級高速緩存，或者可以是專門用于任意核子集的資源。共享資源可以是由所有核共享的資源，如共享二級高速緩存或支持多核處理器與其它元件之間的接口的共享外部總線單元，又或者可以是由任意核子集共享的資源。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明涉及一種裝置，包括位于單個集成電路上的多個執(zhí)行核；位于所述單個集成電路上的多個資源；以及拓樸邏輯，用于以關(guān)于所述多個執(zhí)行核中的至少一個執(zhí)行核與所述資源中的至少一個資源之間的至少一種關(guān)系的信息填充數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。本發(fā)明涉及一種方法，包括存儲關(guān)于位于單個集成電路上的多個執(zhí)行核與多個資源之間的關(guān)系的信息；以及利用所述信息來調(diào)度在所述多個執(zhí)行核上運(yùn)行的進(jìn)程。本發(fā)明涉及一種系統(tǒng)，包括多核處理器，所述多核處理器包括；多個執(zhí)行核；多個資源；以及拓樸邏輯，用于以關(guān)于所述多個執(zhí)行核中的至少一個執(zhí)行核與所述資源中的至少一個資源之間的至少一種關(guān)系的信息填充數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；以及用于存儲所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的存儲器。存儲器還用來存儲用于調(diào)度將由系統(tǒng)執(zhí)行的進(jìn)程的調(diào)度程序。調(diào)度程序用于從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中讀取信息以用于調(diào)度將由系統(tǒng)執(zhí)行的進(jìn)程。附圖中舉例而非限制性地示出本發(fā)明。圖1示出本發(fā)明的多處理器系統(tǒng)的實(shí)施例。圖2示出本發(fā)明的多核處理器的實(shí)施例。圖3示出本發(fā)明的用于調(diào)度在多處理器系統(tǒng)上運(yùn)行的進(jìn)程的方法的實(shí)施例。具體實(shí)施例方式下面描述了用于向執(zhí)行環(huán)境揭示(expose)系統(tǒng)拓樸的裝置、方法和系統(tǒng)的實(shí)施例。在本描述中，闡述了大量的諸如元件和系統(tǒng)配置的特定細(xì)節(jié)，以便能夠更加充分地理解本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識到，在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下，也可以實(shí)踐本發(fā)明。此外，為了避免對本發(fā)明造成不必要的模糊，沒有詳細(xì)示出一些熟知的結(jié)構(gòu)、電路等。多處理器系統(tǒng)的性能可能取決于系統(tǒng)拓樸與執(zhí)行環(huán)境之間的交互作用。例如，調(diào)度共享數(shù)據(jù)的進(jìn)程以便在共享高速緩存的執(zhí)行核上運(yùn)行的程度可能會影響性能。系統(tǒng)拓樸的其它方面(例如，不同核訪問不同高速緩存的相對等待時間)也可能會導(dǎo)致性能基于調(diào)度或其它執(zhí)行環(huán)境級決策而發(fā)生變化。本發(fā)明的實(shí)施例可用來向執(zhí)行環(huán)境揭示整個系統(tǒng)拓樸，其中執(zhí)行環(huán)境可包括操作系統(tǒng)、虛擬機(jī)監(jiān)視器或其它用于調(diào)度在系統(tǒng)上運(yùn)行的進(jìn)程的程序。然后，執(zhí)行環(huán)境可以利用拓樸信息來提高性能。圖1示出本發(fā)明的多處理器系統(tǒng)100的一個實(shí)施例。系統(tǒng)100可以是能夠執(zhí)行任何OS或VMM的任何信息處理裝置。例如，系統(tǒng)100可以是個人計(jì)算機(jī)、大型計(jì)算機(jī)、便攜式計(jì)算機(jī)、手持設(shè)備、機(jī)頂盒、服務(wù)器或任意其它計(jì)算系統(tǒng)。系統(tǒng)100包括多核處理器110、基本輸v/輸出系統(tǒng)("BIOS")120和系統(tǒng)存儲器130。多核處理器110可以是具有一個或多個執(zhí)行核的任意元件，其中每個執(zhí)行核可以基于多種不同類型的處理器中的任意一種處理器，包括通用微處理器，例如IntelPentium⑧處理器系列、Itanium⑧處理器系列或來自Intel⑧公司的其它處理器系列中的處理器，或者是另一個公司的另一種處理器，或者是數(shù)字信號處理器或微控制器，又或者可以是可重新配置的核(例如，現(xiàn)場可編程門陣列)。盡管圖1中只示出一個多核處理器，但系統(tǒng)100可以包括任意數(shù)量的處理器，包括任意數(shù)量的單核處理器、任意數(shù)量的多核處理器(每個處理器具有任意數(shù)量的執(zhí)行核)、以及任意數(shù)量的多線程處理器或核(每個處理器或核具有任意數(shù)量的硬件線程)。BIOS120可以是存儲用于初始化系統(tǒng)100的指令的任意元件。例如，BIOS120可以是存儲在基于半導(dǎo)體的只讀或閃速存儲器中的固件。系統(tǒng)存儲器130可以是靜態(tài)或動態(tài)隨機(jī)存取存儲器、基于半導(dǎo)體的只讀存儲器或閃速存儲器、磁盤或光盤存儲器、處理器110可讀的任意其它類型的介質(zhì)或者這些介質(zhì)的任意組合。處理器110、BIOS120和系統(tǒng)存儲器130可以根據(jù)已知的方式相互耦合或彼此通信，例如直接或通過一個或多個總線、點(diǎn)對點(diǎn)或其它有線或無線連接間接耦合或通信。系統(tǒng)100還可以包括任意數(shù)量的附加i殳備或連接。圖1還示出存儲在系統(tǒng)存儲器130中的OS132和拓樸數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)134。OS132代表任意OS、VMM或用于調(diào)度在系統(tǒng)100上運(yùn)行的進(jìn)程的其它軟件或固件。拓樸數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)134代表任意表、矩陣或用于存儲系統(tǒng)拓樸信息的其它數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的組合。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的多核處理器110。多核處理器110包括核211、212、213、214、215、216、217和218,—級高速緩存221、222、223、224、225、226、227和228,中級高速纟爰存231、233、235和237，以及末級高速緩存241。此外，多核處理器110包括拓樸邏輯250。每個核可以支持一個或多個硬件線程的執(zhí)行。在該實(shí)施例中，一級高速緩存221、222、223、224、225、226、227和228是分別專用于核211、222、223、224、225、226、227和228的專用高速緩存。中級高速緩存231、233、235和237是共享的，其中核211和212共享高速緩存231,核213和214共享高速緩存233，核215和216共享高速緩存235,且核217和218共享高速緩存237。末級高速緩存241被所有8個核共享。在其它實(shí)施例中，多核處理器110可以包括任意數(shù)量的核、任意數(shù)量的高速緩存和/或任意數(shù)量的其它專用或共享資源，其中核和資源可以按照任何可能的系鄉(xiāng)A拓樸、例如環(huán)狀或網(wǎng)狀拓樸排列。拓樸邏輯250可以是利用關(guān)于處理器110的拓樸的信息來填充(populate)拓樸數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)134的任意電路、結(jié)構(gòu)或邏輯。該信息可以包括關(guān)于一個或多個核或線程與一個或多個資源之間的任意關(guān)系的任意信息。在一個實(shí)施例中，該信息可以包括每個核或線程訪問每個高速緩存的相對或絕對等待時間，它表示成例如無負(fù)載系統(tǒng)中的時鐘周期?？梢允褂萌我獾囊阎椒?，例如基于核與高速緩存的鄰近度，來發(fā)現(xiàn)、估算或預(yù)測該信息。在另一個實(shí)施例中，該信息可以包括哪些核共享哪些高速緩存的列表。圖3示出本發(fā)明的方法300的實(shí)施例，該方法是指用于調(diào)度在多處理器系統(tǒng)上運(yùn)行的進(jìn)程的方法。雖然方法實(shí)施例在這方面不受限制，但是可以參考圖1中對系統(tǒng)100的描述來描述圖3中的方法實(shí)施例。在圖3的圖框310中，啟動或重設(shè)系統(tǒng)100。在圖框312中，BIOS120開始將系統(tǒng)100初始化。在圖框320，BIOS120開始創(chuàng)建拓樸數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)134。在圖框322，BIOS120向處理器110查詢拓樸信息以填充拓樸數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)134。例如，圖框322可以包括為處理器110中的核增加等待時間以使其訪問處理器110中的高速緩存。在圖框324，BIOS生成或收集關(guān)于處理器110與系統(tǒng)100中的其它處理器或元件之間的關(guān)系的信息。例如，在一個實(shí)施例中，4個處理器可以通過點(diǎn)對點(diǎn)互連結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接，以使得一個處理器中的核可以使用另一個處理器中的高速緩存。在該實(shí)施例中，圖框324可以包括為處理器110中的核增加等待時間以使其能夠訪問處理器110之外的高速緩存。圖框320、322和324可以結(jié)合系統(tǒng)資源關(guān)聯(lián)表(affinitytable)表或根據(jù)2006年10月10日公布的高級配置和電源接口規(guī)范(修訂版3.0b)或任何其它類似協(xié)議的任何其它表或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的創(chuàng)建來執(zhí)行。方法300還可以包括向其它處理器或元件查詢拓樸信息以填充拓樸數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)134或任何其它類似數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在圖框330，系統(tǒng)100開始執(zhí)行OS132。在圖框332，OS132開始調(diào)度在系統(tǒng)100上運(yùn)行的進(jìn)程。在圖框334,OS132從拓樸數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)134中讀取系統(tǒng)拓樸信息。在圖框336,OS132使用系統(tǒng)拓樸信息來調(diào)度在系統(tǒng)100上運(yùn)行的進(jìn)程。OS132可以使用系統(tǒng)拓樸信息來調(diào)度進(jìn)程運(yùn)行以便提供可能相比不使用系統(tǒng)拓樸信息更好的系統(tǒng)性能。例如，OS132可以使用兩個核共享中級高速緩存來調(diào)度兩個進(jìn)程的信息，這兩個進(jìn)程已知或4皮預(yù)測為在這兩個核上而不是在使用兩個不同中級高速緩存的兩個核上具有高級數(shù)據(jù)共享。因此，整個系統(tǒng)的性能可以由于更高的高速緩存命中率和更低的高速緩存監(jiān)聽通信量而得以提高。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，方法300可以按不同的順序執(zhí)行，其中可以省去所示圖框，增加額外圖框，或者是重新排序、省去或額外添加圖框的組合。處理器110或根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例設(shè)計(jì)的任何其它元件或元件的一部分可以在從創(chuàng)建到才莫擬到制作的不同階段進(jìn)行設(shè)計(jì)。代表設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)可以用多種方式表示這個設(shè)計(jì)。首先，可以使用硬件描述語言或另一種功能描述語言來表示硬件，這在^t擬中有用。作為補(bǔ)充或替代，可以在設(shè)計(jì)過程中的一些階段產(chǎn)生具有邏輯和/或晶體管門的電路級;漠型。此外，在某個階段，大部分設(shè)計(jì)達(dá)到能夠用代表各種設(shè)備的物理替換的數(shù)據(jù)對其進(jìn)行建才莫的程度。在使用常規(guī)半導(dǎo)體制造技術(shù)的情況下，代表設(shè)備替換模型的數(shù)據(jù)可以是指定在用來制造集成電路的掩才莫的不同掩才莫層上各種特征存在與否的數(shù)據(jù)。在設(shè)計(jì)的任意表示中，數(shù)據(jù)可以存儲在任意形式的機(jī)器可讀介質(zhì)中。經(jīng)調(diào)制或以其它方式生成用來傳送該信息的光波或電波、存儲器或諸如磁盤或光盤的磁或光存儲介質(zhì)都可以作為機(jī)器可讀介質(zhì)。任意這些介質(zhì)都可以"攜帶"或"指示"該設(shè)計(jì)、或本發(fā)明的實(shí)施例中所用的其它信息。當(dāng)指示或攜帶信息的電載波得以傳送時，在執(zhí)行電信號的復(fù)制、緩沖或重新傳送的程度，進(jìn)行了新的復(fù)制。因此，通信提供者或網(wǎng)絡(luò)提供者的動作可以構(gòu)成物品(例如，載波)的復(fù)制，從而實(shí)施本發(fā)明的技術(shù)。因此，上文公開了用于向執(zhí)行環(huán)境揭示系統(tǒng)拓樸的裝置、方法和系統(tǒng)。雖然已經(jīng)描述并在附圖中示出了特定的實(shí)施例，但是要理解，這些實(shí)施例只是說明而不是限制寬廣的本發(fā)明，并且本發(fā)明并不局限于所示出和描述的具體結(jié)構(gòu)和配置，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在研究本/>開后可以聯(lián)想到各種其它修改。在發(fā)展迅速并且難以預(yù)見到進(jìn)一步改進(jìn)的諸如此類的
技術(shù)領(lǐng)域：
中，在不背離本公開的原則或隨附權(quán)利要求的范圍的前提下，通過促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步可以容易地對所公開的實(shí)施例進(jìn)行配置和細(xì)節(jié)方面的〗!改。權(quán)利要求1.一種裝置，包括:位于單個集成電路上的多個執(zhí)行核；位于所述單個集成電路上的多個資源；以及拓?fù)溥壿?，用于以關(guān)于所述多個執(zhí)行核中的至少一個執(zhí)行核與所述資源中的至少一個資源之間的至少一種關(guān)系的信息填充數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述多個資源包括高速緩存存儲器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述資源中的至少一個資源-波所述多個執(zhí)行核中的至少兩個執(zhí)行核所共享。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述多個執(zhí)行核中的至少一個執(zhí)行核包括至少兩個硬件線程。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述拓樸邏輯用于以關(guān)于與訪問每個資源的每個執(zhí)行核關(guān)聯(lián)的等待時間的信息填充所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述拓樸邏輯用于以關(guān)于與訪問每個資源的每個硬件線程關(guān)聯(lián)的等待時間的信息填充所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述拓樸邏輯用于以關(guān)于資源共享的信息填充所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述執(zhí)行核中的至少一個執(zhí)行核用于執(zhí)行調(diào)度軟件以調(diào)度在所述多個執(zhí)行核上運(yùn)行的進(jìn)程。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述調(diào)度軟件基于存儲在所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的信息調(diào)度所述進(jìn)程。10.—種方法，包括存儲關(guān)于位于單個集成電路上的多個執(zhí)行核與多個資源之間的關(guān)系的信息；以及利用所述信息來調(diào)度在所述多個執(zhí)行核上運(yùn)行的進(jìn)程。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述多個資源包括高速緩存存儲器。12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，存儲信息包括存儲關(guān)于與訪問每個資源的每個執(zhí)行核關(guān)聯(lián)的等待時間的信息。13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，存儲信息包括存儲關(guān)于所述執(zhí)行核共享所述資源的信息。14.一種系統(tǒng)，包括多核處理器，所述多核處理器包括；多個執(zhí)行核；多個資源；以及拓樸邏輯，用于以關(guān)于所述多個執(zhí)行核中的至少一個執(zhí)行核與所述資源中的至少一個資源之間的至少一種關(guān)系的信息填充數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；以及用于存儲所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的存儲器。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，還包括由所述多個執(zhí)行核中的一個執(zhí)行核執(zhí)行以創(chuàng)建所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的固件。16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述存儲器還用來存儲用于調(diào)度將由所述系統(tǒng)執(zhí)行的進(jìn)程的調(diào)度程序。17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)度程序用于從所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中讀取信息以用于調(diào)度將由所述系統(tǒng)執(zhí)行的處理。18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多個資源包括高速緩存存儲器。19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述拓樸邏輯用于存儲關(guān)于與訪問每個資源的每個執(zhí)行核關(guān)聯(lián)的等待時間的信息。20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述拓樸邏輯用于存儲關(guān)于所述執(zhí)行核共享所述資源的信息。全文摘要公開用于向執(zhí)行環(huán)境揭示系統(tǒng)拓?fù)涞难b置、方法和系統(tǒng)的實(shí)施例。在一個實(shí)施例中，裝置包括位于單個集成電路上的執(zhí)行核和資源、以及拓?fù)溥壿嫛Ｔ撏負(fù)溥壿嬘糜谝躁P(guān)于執(zhí)行核與資源之間的關(guān)系的信息填充數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。文檔編號G06F9/50GK101373444SQ20081010038公開日2009年2月25日申請日期2008年3月28日優(yōu)先權(quán)日2007年3月30日發(fā)明者D·K·紐厄爾,J·摩西,R·G·伊利卡爾,R·葉爾,S·馬基內(nèi)尼申請人:英特爾公司