信息处理装置和任务切换方法制造方法及图纸

公开了一种能够减少对于在多个协处理器中切换任务所需要的时间的信息处理装置和任务切换方法。信息处理装置(30)包括：处理器核(301)；协处理器(311至31n)，包括响应于来自处理器核(301)的请求执行操作的运算单元(321至32n)和存储操作单元(321至32n)的操作的内容的操作存储单元(331至33n)；保存存储单元(351至35n)，存储所保存的操作的内容；任务切换控制单元(302)，当切换协处理器(311至31n)执行操作的任务时输出保存/恢复请求信号；以及保存/恢复单元(341至34n)，响应于保存/恢复请求信号执行将在操作存储单元(331至33n)中的操作的内容保存到保存存储单元(351至35n)和将在保存存储单元(351至35n)中的操作的内容恢复到操作存储单元(331至33n)中的至少一个。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】信息处理装置和任务切换方法
本专利技术涉及一种信息处理装置以及一种任务切换方法，并且更具体地涉及一种在多个协处理器(coprocessor)中切换任务的技术。
技术介绍
近年来，通过将专用协处理器连接到嵌入的处理器核而不是使用专用硬件来执行信号处理的专用LSI(大规模集成)变得普遍以增强处理的灵活性。在这种情况下，出现了在一个处理器核中处理多个任务以便提高面积效率的需要。特别地，在一个处理器核中执行具有不同属性的多个任务的情况下，将增加多个协处理器被连接到一个处理器核的情形。通常，在切换任务的情况下，协处理器和存在于协处理器中的运算寄存器(arithmeticregister)的数据被临时地保存。然后，当被切换回原始的任务时，被保存的数据需要被恢复到运算寄存器。在大多数情况下，数据保存/恢复处理由处理器核根据在软件中描述的指令序列来执行。然而，该方法要求每次切换任务时针对运算寄存器中的每一个执行以下处理：从运算寄存器读取当前任务的数据；将该数据写入到存储器中；从存储器读取下一个任务的数据；以及将该数据写入到运算寄存器中。另外，在连接了多个协处理器的情况下，处理器核需要针对多个协处理器中的每一个逐个地执行上述处理。因此，当频繁地进行任务切换时，由对于保存和恢复操作所需要的处理时间引起的开销增加。这引起了在实时处理中难于进行任务切换的问题。为了解决这个问题，专利文献1和2例如提出了通过区分使用协处理器的任务和不使用协处理器的任务并且跳过保存和恢复协处理器上下文来加速任务切换处理的技术。另外，专利文献3例如提出了通过仅保存用于任务的运算寄存器来加速任务切换的技术。然而，即使使用那些技术，当所使用的协处理器的数目增加时，也需要在任务切换时对于相关协处理器中的每一个执行运算寄存器保存/恢复处理。另外，因为直到保存/恢复操作结束才进行任务切换，所以对于任务切换仍然花费长的时间。引用列表专利文献【PTL1】日本未审查专利申请公报No.H04-095137【PTL2】日本未审查专利申请公报No.H04-051329【PTL3】日本未审查专利申请公报No.H06-004305
技术实现思路
技术问题如在上文
技术介绍
中所描述的，每次切换任务时，处理器核需要针对运算寄存器中的每一个执行以下处理：从运算寄存器读取当前任务的数据；将该数据写入到存储器中；从存储器读取下一个任务的数据；以及将该数据写入到运算寄存器中。另外，在连接了多个协处理器的情况下，处理器核需要针对多个协处理器中的每一个逐个地执行上述处理。因此，存在在多个协处理器中切换任务花费长时间的问题。为了解决上述问题，本专利技术的示例性目的因此提供一种能够减少对于在多个协处理器中的任务切换所需要的时间的信息处理装置和任务切换方法。问题的解决方案根据本专利技术的第一示例性方面的信息处理装置包括：处理器核；多个协处理器，协处理器包括：用于响应于来自处理器核的请求执行操作的操作装置，以及用于存储操作装置的操作的内容的操作存储装置；多个保存存储装置，用于存储从操作存储装置保存的操作的内容，该多个保存存储装置分别与多个协处理器相对应；任务切换控制装置，用于当多个协处理器中的至少一个执行操作的任务从第一任务切换到第二任务时输出请求保存/恢复操作的内容的保存/恢复请求信号；以及多个保存/恢复装置，分别与多个协处理器相对应，其中多个保存/恢复装置中的每一个执行将与在操作存储装置中存储的第一任务有关的操作的内容保存到保存存储装置和将与在保存存储装置中存储的第二任务有关的操作的内容恢复到操作存储装置中的至少一个。根据本专利技术的第二示例性方面的任务切换方法是响应于来自处理器核的请求切换执行任务的操作的多个协处理器执行操作的任务的任务切换方法，该方法包括：当多个协处理器中的至少一个执行操作的任务从第一任务切换到第二任务时，处理器核将请求保存/恢复任务的操作的内容的保存/恢复请求信号输出到多个协处理器；以及多个协处理器中的每一个响应于从处理器核输出的保存/恢复请求信号，执行保存第一任务的操作的内容和恢复第二任务的操作的内容中的至少一个。专利技术的有益效果根据上文描述的本专利技术的示例性方面，能够提供一种能够减少对于在多个协处理器中的任务切换所需要的时间的信息处理装置和任务切换方法。附图说明图1是示出了根据本专利技术的示例性实施例的信息处理装置的配置的方框图；图2是示出了根据本专利技术的示例性实施例的任务切换加速电路的配置的方框图；图3是示出了根据本专利技术的示例性实施例的处理器与协处理器之间的关系的方框图；图4是示出了根据相关技术的任务切换处理的流程的示例的流程图；图5是示出了根据本专利技术的示例性实施例的任务切换处理的流程的示例的流程图；图6是示出了根据本专利技术的示例性实施例的在任务切换加速电路中使用的任务切换控制电路的示例的方框图；图7是示出了根据本专利技术的示例性实施例的在任务切换加速电路中使用的运算寄存器数据保存/恢复电路的示例的方框图；图8是示出了根据本专利技术的示例性实施例的在任务切换加速电路中使用的等待控制电路的示例的方框图。具体实施方式参照图1，信息处理装置被描述为根据本专利技术的示例性实施例的任务切换加速电路的概要。图1是示出了根据本专利技术的示例性实施例的信息处理装置的配置的方框图。信息处理装置30包括处理器核301、协处理器311至31n以及保存存储单元351至35n。n为任何正整数。处理器核301包括任务切换控制单元302。协处理器311包括操作单元321、操作存储单元331以及保存/恢复单元341。协处理器312至31n具有与协处理器311相同的配置并且因此省略了其描述。处理器核301向协处理器311至31n做出对于任务的操作的请求。当多个协处理器311至31n中的至少一个执行操作的任务从第一任务切换到第二任务时，任务切换控制单元302将保存/恢复请求信号输出到协处理器。保存/恢复请求信号是请求保存或恢复在操作存储单元中存储的操作的内容的信号。协处理器311至31n执行任务的操作。操作单元321至32n响应于来自处理器核301的请求执行运算操作。操作存储单元331至33n分别存储操作单元321至32n的操作的内容。响应于保存/恢复请求信号，保存/恢复单元341至34n执行分别将与在操作存储单元331至33n中存储的第一任务有关的操作的内容保存到保存存储单元351至35n和分别将与在保存存储单元351至35n中存储的第二任务有关的操作的内容恢复到操作存储单元331至33n中的至少一个。因此，保存/恢复单元341至34n分别与多个协处理器311至31n相对应。保存存储单元351至35n分别存储从操作存储单元331至33n保存的操作的内容。因此，保存存储单元351至35n分别与多个协处理器311至31n相对应。在下文中描述了根据本专利技术的示例性实施例的信息处理装置的处理。当多个协处理器311至31n中的至少一个执行操作的任务从第一任务切换到第二任务时，任务切换控制单元302将保存/恢复请求信号输出到在协处理器中包括的保存/恢复单元。假定保存/恢复请求信号被输出到在协处理器311中包括的保存/恢复单元341。响应于保存/恢复请求信号，保存/恢复单元341执行将与在操作存储单元331中存储的第一任务有关本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.04.30 JP 2010-1048801.一种信息处理装置，包括：处理器核；多个协处理器，所述多个协处理器的每一个包括：响应于来自所述处理器核的请求执行操作的操作单元，以及存储所述操作单元的操作的内容的操作存储单元；多个保存存储单元，存储从所述操作存储单元保存的操作的内容，所述多个保存存储单元分别与所述多个协处理器相对应；以及所述信息处理装置还包括：任务切换控制单元，当将所述多个协处理器中的至少一个协处理器执行操作的任务从第一任务切换到第二任务时，输出请求保存/恢复操作的内容的保存/恢复请求信号；以及多个保存/恢复单元，分别与所述多个协处理器相对应，等待控制单元，监视从所述处理器核到协处理器的操作请求，其中所述任务切换控制单元并行地将所述保存/恢复请求信号输出到所述多个保存/恢复单元，所述多个保存/恢复单元中的每一个响应于所述保存/恢复请求信号执行将所述操作存储单元中存储的与所述第一任务有关的操作的内容保存到所述保存存储单元和将所述保存存储装置中存储的与所述第二任务有关的操作的内容恢复到所述操作存储单元中的至少一个，当所述处理器核的处理在全部所述多个保存/恢复单元中的保存和恢复中的至少一者已经完成之前开始时，以及当向与其中保存和恢复中的至少一者还未结束的保存/恢复单元相对应的协处理器请求操作时，所述等待控制单元停止所述处理器核的处理，当与被请求操作的协处理器相对应的保存/恢复单元中的保存和恢复中的至少一者已经结束时，所述等待控制单元重新开始所述处理核的处理。2.根据权利要求1所述的信息处理装置，其中所述保存/恢复单元包括存储指示切换之前的任务的任务信息的任务信息存储单元，所述任务切换控制单元将指示所述第二任务的任务信息与所述保存/恢复请求信号一起输出到所述保存/恢复单元，当从所述任务切换控制单元输出的任务信息与在所述任务信息存储单元中存储的任务信息相同时，所述保存/恢复单元不执行操作的内容的保存和恢复，并且将从所述任务切换控制单元输出的任务信息存储到所述任务信息存储单元中。3.根据权利要求1所述的信息处理装置，其中所述保存/恢复请求信号包含请求保存切换之前的任务的操作的内容的保存请求信号和请求恢复切换之后的任务的操作的内容的恢复请求信号，并且所述任务切换控制单元将请求恢复所述第二任务的操作的内容的恢复请求信号仅输出到所述多个保存/恢复单元之中的、与执行所述第二任务的操作的协处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：井仓裕之，
申请(专利权)人：日本电气株式会社，
类型：
国别省市：