應(yīng)用程序分配的預(yù)留高速緩存的容量和起始地址。
[0158]綜上所述，為了提高應(yīng)用程序的性能，本發(fā)明通過(guò)新建的頁(yè)表將導(dǎo)出到Kernel態(tài)的CPU中的高速緩存輸出到用戶態(tài)，供應(yīng)用程序使用。當(dāng)一個(gè)任務(wù)(進(jìn)程)執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用而陷入內(nèi)核代碼中執(zhí)行時(shí)，就稱進(jìn)程處于內(nèi)核運(yùn)行態(tài)(或簡(jiǎn)稱為內(nèi)核態(tài))。此時(shí)處理器處于特權(quán)級(jí)最高的(O級(jí))內(nèi)核代碼中執(zhí)行。當(dāng)進(jìn)程處于內(nèi)核態(tài)時(shí)，執(zhí)行的內(nèi)核代碼會(huì)使用當(dāng)前進(jìn)程的內(nèi)核棧。每個(gè)進(jìn)程都有自己的內(nèi)核棧。具體可以在引導(dǎo)參數(shù)中設(shè)定預(yù)留高速緩存的容量和起始地址，按照預(yù)留高速緩存的容量和起始地址在CPU的高速緩存中創(chuàng)建預(yù)留高速緩存，然后為用戶態(tài)應(yīng)用程序分配預(yù)留高速緩存，供用戶態(tài)應(yīng)用程序使用。
[0159]關(guān)于CPU訪問(wèn)內(nèi)存的幾個(gè)原則為:若CPU的高速緩存中緩存有與內(nèi)存對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，則直接從高速緩存中讀取，否則，從內(nèi)存中讀?。桓咚倬彺婀芾砥饕话愀鶕?jù)最久未使用原則，將一部分高速緩存中的數(shù)據(jù)刷新到內(nèi)存中，使得一部分高速緩存空閑可用；從內(nèi)存中讀取數(shù)據(jù)到空閑可用的高速緩存中，再?gòu)母咚倬彺嬷凶x取數(shù)據(jù)。
[0160]由于CPU中的高速緩存的訪問(wèn)速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通內(nèi)存，并且，預(yù)留高速緩存供用戶態(tài)應(yīng)用程序使用后，高速緩存管理器不再自動(dòng)刷新預(yù)留高速緩存。所以，本發(fā)明在CPU的高速緩存中創(chuàng)建一部分預(yù)留高速緩存供用戶態(tài)應(yīng)用程序使用，提高了應(yīng)用程序的性能。
[0161]實(shí)施例三
[0162]詳細(xì)介紹本發(fā)明實(shí)施例提供的一種CPU中緩存的用戶態(tài)分配系統(tǒng)。
[0163]參照?qǐng)D9，示出了本發(fā)明實(shí)施例中一種CPU中緩存的用戶態(tài)分配系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0164]上述系統(tǒng)可以包括:參數(shù)設(shè)定模塊300，緩存創(chuàng)建模塊302，緩存分配模塊304。
[0165]下面分別詳細(xì)介紹各模塊的功能以及各模塊之間的關(guān)系。
[0166]參數(shù)設(shè)定模塊300用于在引導(dǎo)參數(shù)中設(shè)定預(yù)留高速緩存的容量和起始地址。緩存創(chuàng)建模塊302可以與參數(shù)設(shè)定模塊300相連，用于按照預(yù)留高速緩存的容量和起始地址在CPU的緩存中創(chuàng)建預(yù)留高速緩存。緩存分配模塊304可以與緩存創(chuàng)建模塊302相連，用于為用戶態(tài)應(yīng)用程序分配預(yù)留高速緩存。
[0167]綜上所述，為了提高應(yīng)用程序的性能，本發(fā)明通過(guò)新建的頁(yè)表將導(dǎo)出到Kernel態(tài)的CPU中的高速緩存輸出到用戶態(tài)，供應(yīng)用程序使用。當(dāng)一個(gè)任務(wù)(進(jìn)程)執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用而陷入內(nèi)核代碼中執(zhí)行時(shí)，就稱進(jìn)程處于內(nèi)核運(yùn)行態(tài)(或簡(jiǎn)稱為內(nèi)核態(tài))。此時(shí)處理器處于特權(quán)級(jí)最高的(O級(jí))內(nèi)核代碼中執(zhí)行。當(dāng)進(jìn)程處于內(nèi)核態(tài)時(shí)，執(zhí)行的內(nèi)核代碼會(huì)使用當(dāng)前進(jìn)程的內(nèi)核棧。每個(gè)進(jìn)程都有自己的內(nèi)核棧。具體可以在引導(dǎo)參數(shù)中設(shè)定預(yù)留高速緩存的容量和起始地址，按照預(yù)留高速緩存的容量和起始地址在CPU的高速緩存中創(chuàng)建預(yù)留高速緩存，然后為用戶態(tài)應(yīng)用程序分配預(yù)留高速緩存，供用戶態(tài)應(yīng)用程序使用。
[0168]關(guān)于CPU訪問(wèn)內(nèi)存的幾個(gè)原則為:若CPU的高速緩存中緩存有與內(nèi)存對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，則直接從高速緩存中讀取，否則，從內(nèi)存中讀取；高速緩存管理器一般根據(jù)最久未使用原則，將一部分高速緩存中的數(shù)據(jù)刷新到內(nèi)存中，使得一部分高速緩存空閑可用；從內(nèi)存中讀取數(shù)據(jù)到空閑可用的高速緩存中，再?gòu)母咚倬彺嬷凶x取數(shù)據(jù)。
[0169]由于CPU中的高速緩存的訪問(wèn)速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通內(nèi)存，并且，預(yù)留高速緩存供用戶態(tài)應(yīng)用程序使用后，高速緩存管理器不再自動(dòng)刷新預(yù)留高速緩存。所以，本發(fā)明在CPU的高速緩存中創(chuàng)建一部分預(yù)留高速緩存供用戶態(tài)應(yīng)用程序使用，提高了應(yīng)用程序的性能。
[0170]實(shí)施例四
[0171]詳細(xì)介紹本發(fā)明實(shí)施例提供的一種CPU中緩存的用戶態(tài)分配系統(tǒng)。
[0172]參照?qǐng)D10，示出了本發(fā)明實(shí)施例中一種CPU中緩存的用戶態(tài)分配系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0173]上述系統(tǒng)可以包括:參數(shù)設(shè)定模塊400，緩存創(chuàng)建模塊402，節(jié)點(diǎn)建立模塊404，緩存分配模塊406。其中，緩存創(chuàng)建模塊402可以包括:虛擬字符設(shè)備初始化模塊4021，文件操作符集合初始化模塊4022，文件操作符設(shè)置模塊4023，物理地址確定模塊4024，映射模塊4025。虛擬字符設(shè)備初始化模塊4021可以包括:編號(hào)注冊(cè)模塊40211，編號(hào)添加模塊40212。編號(hào)注冊(cè)模塊40211可以包括:編號(hào)傳遞模塊402111，編號(hào)分配模塊402112。映射模塊4025可以包括:判斷模塊40251，頁(yè)內(nèi)偏移地址獲取模塊40252，物理地址獲取模塊40253，物理頁(yè)框號(hào)獲取模塊40254，映射頁(yè)表建立模塊40255。緩存分配模塊406可以包括:文件描述符獲取模塊4061，空閑容量獲取模塊4062，容量和起始地址獲取模塊4063。
[0174]下面分別詳細(xì)介紹各模塊的功能以及各模塊之間的關(guān)系。
[0175]參數(shù)設(shè)定模塊400用于在引導(dǎo)參數(shù)中設(shè)定預(yù)留高速緩存的容量和起始地址。
[0176]緩存創(chuàng)建模塊402可以與參數(shù)設(shè)定模塊400相連，用于按照預(yù)留高速緩存的容量和起始地址在CPU的緩存中創(chuàng)建預(yù)留高速緩存。
[0177]優(yōu)選地，緩存創(chuàng)建模塊402可以包括:
[0178]虛擬字符設(shè)備初始化模塊4021用于根據(jù)預(yù)留高速緩存的容量和起始地址創(chuàng)建并初始化預(yù)留高速緩存的虛擬字符設(shè)備。
[0179]優(yōu)選地，虛擬字符設(shè)備初始化模塊4021可以包括:
[0180]編號(hào)注冊(cè)模塊40211用于通過(guò)所述引導(dǎo)參數(shù)向CPU內(nèi)核傳遞所述虛擬字符設(shè)備的設(shè)備編號(hào)進(jìn)行注冊(cè)，若所述傳遞的設(shè)備編號(hào)被占用，則通過(guò)CPU內(nèi)核為所述虛擬字符設(shè)備分配另一個(gè)設(shè)備編號(hào)。
[0181]編號(hào)添加模塊40212用于向操作系統(tǒng)添加設(shè)備編號(hào)，令用戶態(tài)應(yīng)用程序獲取虛擬字符設(shè)備的設(shè)備編號(hào)。
[0182]文件操作符設(shè)置模塊4023用于初始化所述虛擬字符設(shè)備的文件操作符集合，設(shè)置虛擬字符設(shè)備的文件操作符，并向操作系統(tǒng)注冊(cè)設(shè)置的文件操作符。
[0183]物理地址確定模塊4024用于根據(jù)引導(dǎo)參數(shù)中設(shè)定的預(yù)留高速緩存的容量和起始地址，在CPU的緩存中分配預(yù)留高速緩存，并確定預(yù)留高速緩存的物理地址。
[0184]映射模塊4025用于調(diào)用文件操作符建立虛擬內(nèi)存空間中的內(nèi)存地址與預(yù)留高速緩存的物理頁(yè)框號(hào)之間的映射關(guān)系。
[0185]優(yōu)選地，映射模塊4025可以包括:
[0186]頁(yè)內(nèi)偏移地址獲取模塊40252用于當(dāng)用戶態(tài)應(yīng)用程序的請(qǐng)求內(nèi)存的容量小于或等于預(yù)留高速緩存的容量時(shí)，調(diào)用文件操作符獲取用戶態(tài)應(yīng)用程序的請(qǐng)求內(nèi)存的頁(yè)內(nèi)偏移地址。
[0187]物理地址獲取模塊40253用于根據(jù)頁(yè)內(nèi)偏移地址和緩存空間的物理地址得到供用戶態(tài)應(yīng)用程序使用的預(yù)留高速緩存的物理地址。
[0188]優(yōu)選地，物理地址獲取模塊40253將頁(yè)內(nèi)偏移地址和緩存空間的物理地址相加，得到供用戶態(tài)應(yīng)用程序使用的預(yù)留高速緩存的物理地址。
[0189]物理頁(yè)框號(hào)獲取模塊40254用于獲取供用戶態(tài)應(yīng)用程序使用的預(yù)留高速緩存的物理地址的物理頁(yè)框號(hào)。
[0190]優(yōu)選地，物理頁(yè)框號(hào)獲取模塊40254對(duì)供用戶態(tài)應(yīng)用程序使用的預(yù)留高速緩存的物理地址進(jìn)行頁(yè)框運(yùn)算得到物理頁(yè)框號(hào)。
[0191]映射頁(yè)表建立模塊40255用于建立虛擬內(nèi)存空間中的內(nèi)存地址與預(yù)留高速緩存的物理頁(yè)框號(hào)之間的映射頁(yè)表。
[0192]判斷模塊40251用于在頁(yè)內(nèi)偏移地址獲取模塊40252調(diào)用文件操作符獲取用戶態(tài)應(yīng)用程序的請(qǐng)求內(nèi)存的頁(yè)內(nèi)偏移地址之前，判斷請(qǐng)求內(nèi)存的容量是否大于預(yù)留高速緩存的容量。
[0193]若請(qǐng)求內(nèi)存的容量不大于預(yù)留高速緩存的容量，則頁(yè)內(nèi)偏移地址獲取模塊40252調(diào)用文件操作符獲取用戶態(tài)應(yīng)用程序的請(qǐng)求內(nèi)存的頁(yè)內(nèi)偏移地址。
[0194]錯(cuò)誤提示模塊用于若請(qǐng)求內(nèi)存的容量大于預(yù)留高速緩存的容量，則生成并顯示錯(cuò)誤提不?目息。
[0195]物理地址確定模塊4024用于在映射模塊4025調(diào)用文件操作符建立虛擬內(nèi)存空間中的內(nèi)存地址與預(yù)留高速緩存的物理頁(yè)框號(hào)之間的映射關(guān)系之前，獲取引導(dǎo)參數(shù)中設(shè)定的預(yù)留高速緩存的容量和起始地址，在CPU的二級(jí)緩存中分配預(yù)留高速緩存，并確定預(yù)留高速緩存的物理地址。
[0196]緩存分配模塊406與緩存創(chuàng)建模塊402相連，用于為用戶態(tài)應(yīng)用程序分配預(yù)留高速緩存。
[0197]優(yōu)選地，緩存分配模塊406可以包括:
[0198]文件描述符獲取模塊4061用于根據(jù)已建立的虛擬字符設(shè)備的節(jié)點(diǎn)獲取文件描述符。
[0199]其中，虛擬字符設(shè)備的節(jié)點(diǎn)用以在用戶態(tài)應(yīng)用程序打開(kāi)虛擬字符設(shè)備的節(jié)點(diǎn)后，將對(duì)虛擬字符設(shè)備的操作與虛擬字符設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序操作進(jìn)行連接。
[0200]空閑容量獲取模塊4062用于通過(guò)文件描述符和文件操作符獲取空閑的預(yù)留高速緩存的容量。
[0201]容量和起始地址獲取模塊4063用于若為用戶態(tài)應(yīng)用程序分配的預(yù)留高速緩存的容量小于等于空閑的預(yù)留高速緩存的容量，則通過(guò)文件描述符調(diào)用虛擬字符設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序操作，得到為用戶態(tài)應(yīng)用程序分配的預(yù)留高