專利名稱：用于媒體處理的硬件虛擬化的制作方法
技術領域：
本申請涉及用于實施虛擬處理器的方法和系統(tǒng)。
背景技術：
這里提供的背景描述是出于總體上呈現(xiàn)公開內(nèi)容的上下文的目的。當前指名的發(fā)明人的工作在背景技術部分中描述該工作的程度上以及在遞交時不以其他方式屬于現(xiàn)有技術的描述的方面，既不明示也不暗示地被承認為相對于本公開內(nèi)容的現(xiàn)有技術?，F(xiàn)在在實際上每件現(xiàn)代消費者電子裝置中都存在基于計算機的處理系統(tǒng)。例如，住宅網(wǎng)關經(jīng)常除了多種其它電子硬件之外還包括兩個或者三個單獨處理器并且每個處理器執(zhí)行單獨功能。舉例而言，電信設備(諸如網(wǎng)關)中的第一處理器可以僅用于處理流媒體(諸如IP語音、IP電視或者IP視頻)，而電信設備中的第二處理器可以用來執(zhí)行多種應用，諸如服務于流媒體乃至其它應用(如提供交互游戲和日歷)。如這里所用，術語“處理器”可以指代個別設備以及在多核處理器設備中的多個處理器之一。雖然由多個處理器提供的處理器穩(wěn)定性可能是希望的，但是使用多個處理器帶來大量成本。通常避免常規(guī)單處理器解決方案，這些解決方在理論上配置成在軟件層中支持實時媒體處理和多種其它應用兩者，因為在常規(guī)實現(xiàn)方式中，如果“小故障(glitch) ”出現(xiàn)于同時運行的應用程序中或者如果需要軟件更新，則不能適當保護實時媒體處理。

發(fā)明內(nèi)容
以下更具體地描述本發(fā)明的各種方面和實施例。在一個實施例中，一種配置成充當多個虛擬處理器的處理裝置包括第一虛擬程序空間，包括第一程序執(zhí)行存儲器，第一程序執(zhí)行存儲器包括用于運行能夠支持一個或者多個非實時應用的非實時操作系統(tǒng)的代碼；第二虛擬程序空間，包括第二程序執(zhí)行存儲器，第二程序執(zhí)行存儲器包括用于運行一個或者多個實時進程的代碼；以及中央處理單元(CPU)，配置成在第一操作模式和第二操作模式中操作，CPU被配置成將第一虛擬程序空間用于第一操作模式來執(zhí)行操作系統(tǒng)和應用活動而不使用第二虛擬程序空間并且不明顯干擾在第二操作模式中運行的一個或者多個實時進程。在另一實施例中，一種用于在單個中央處理單元(CPU)上執(zhí)行多個虛擬處理器的方法包括限定包括第一程序執(zhí)行存儲器的第一虛擬程序空間，第一程序執(zhí)行存儲器被配置成運行能夠支持一個或者多個非實時應用的非實時操作系統(tǒng)；限定包括第二程序執(zhí)行存儲器的第二虛擬程序空間，第二程序執(zhí)行存儲器被配置成運行一個或者多個實時進程；以、及切換CPU以便在第一操作模式與第二操作模式之間交替，由此在第一操作模式期間CPU從第一虛擬程序空間操作，從而使得在第一操作模式期間出現(xiàn)的任何操作活動不明顯干擾在第二操作模式期間執(zhí)行的實時進程。


將參照以下附圖詳細描述作為示例提出的本公開內(nèi)容的各種實施例，在附圖中相似標號引用相似要素，并且在附圖中圖I描繪了能夠作為兩個單獨虛擬處理器工作的處理系統(tǒng)。圖2描繪了圖I的CPU的細節(jié)。
圖3描繪了用于實施圖I的兩個虛擬處理器的時序圖。圖4是概括了用于使用單個處理器來執(zhí)行多個虛擬處理器的所公開的方法和系統(tǒng)的操作的流程圖。
具體實施例方式可以一般性地以及在具體示例和/或具體實施例方面描述以下公開的方法和系統(tǒng)。例如，當引用詳細示例和/或?qū)嵤├龝r，注意所描述的任何基本原理除非另有明示則將如本領域普通技術人員理解的那樣并不限于單個實施例，而是可以被擴展用于與這里描述的任何其它方法和系統(tǒng)一起使用。下文描述一種具有單個中央處理單元(CPU)的處理系統(tǒng)，該CPU被配置成充當兩個獨立虛擬處理器在一個實施例中，一個虛擬處理器被配置成使用操作系統(tǒng)來運行通用應用；另一虛擬處理器被配置成以可靠方式執(zhí)行實時處理。下文描述的方法和系統(tǒng)的一個特別優(yōu)點在于不同于已知操作系統(tǒng)的表面上的多處理(例如，軟件層中的不同窗口運行不同的應用)，下文描述的虛擬處理器的實施例被設計成利用不同硬件線程并且由此允許一個虛擬處理器無論另一虛擬處理器的任何可能的故障如何都執(zhí)行時間關鍵操作。因此，在一個實施例中，雖然使用單個CPU，但是一個虛擬處理器即使在另一虛擬處理器經(jīng)歷可能需要重新引導來解決的“崩潰”時仍然可靠地執(zhí)行各種實時關鍵處理操作而沒有中斷。圖I描繪了根據(jù)一個實施例的配置成作為兩個單獨虛擬處理器工作的處理裝置100。如圖I中所示，處理裝置100包括CPU 110、存儲器管理單元(MMU) 112、中斷控制電路114、定時器電路116、第一虛擬程序空間120和第二虛擬程序空間130。第一虛擬程序空間120和第二虛擬程序空間130是在CPU 110可用的總存儲器空間111中限定的單獨空間。在一個實施例中，第一虛擬程序空間120包括第一程序執(zhí)行存儲器122、第一存儲存儲器124和耦合到任何數(shù)目的諸如鍵區(qū)、顯示器、揚聲器等各種外設的一組第一輸入/輸出電路126。第一程序執(zhí)行存儲器122包括用于運行能夠支持多個應用(諸如無需精確響應時間的人類交互應用(例如，鍵區(qū)錄入和顯示))的非實時操作系統(tǒng)(OS)的代碼。第一存儲存儲器124包括任何數(shù)目和類型的能夠?qū)懭氩⑶覐钠渥x取的存儲器(諸如易失性和非易失性隨機存取存儲器(RAM))，以便支持第一程序執(zhí)行存儲器122中駐留的OS和應用。在一個實施例中，第二虛擬程序空間130包括第二程序執(zhí)行存儲器132、第二存儲存儲器134和耦合到任何數(shù)目的諸如以時分復用(TDM)方式發(fā)送和接收基于無線媒體的分組的端口、T1/E1數(shù)據(jù)接口、以太網(wǎng)接口等各種通信/媒體外設的一組第二輸入/輸出電路136。第二程序存儲器132包括寫入于其上的配置成運行能夠及時處理傳入和傳出媒體的多個實時進程的代碼。例如，在一個實施例中，第二程序存儲器132包括用于網(wǎng)際協(xié)議語音(VoIP)處理的代碼和/或用于任何數(shù)目的語音編碼解碼器、DTMF中繼支持、分組丟失隱藏、回波取消、語音活動檢測、舒適噪聲生成、通用多音生成和/或檢測、主叫ID生成和/或檢測、語音混合以及傳真生成和解碼的代碼。與第一存儲存儲器124相似，第二存儲存儲器134包括任何數(shù)目和類型的能夠?qū)懭牒妥x取的存儲器以便支持實時進程。出于本公開內(nèi)容的目的，注意將存儲器122、124、132和134描繪為邏輯上不同的實體，然而，在一個實施例中，它們在物理上組合于單個存儲器單元中。例如，在一個特定實施例中，第一存儲存儲器124和第二存儲存儲器134作為單個RAM的兩個單獨部分存在，而第一程序執(zhí)行存儲器122和第二程序執(zhí)行存儲器132作為另一單個存儲器設備(諸如只讀存儲器(ROM))的單獨部分存在。備選地，在另一實施例中，所有四個存儲器122、124、132和134作為單個存儲器設備的不同部分或者作為并入集成電路中的不同存儲器段存在。 一般而言，只要第一操作空間的OS和應用無法“明顯干擾”第二操作空間130的實時進程的執(zhí)行，則在第一操作空間120與第二操作空間130之間的資源重疊是可能的。例如，第一程序執(zhí)行存儲器122和第二程序執(zhí)行存儲器132可以共享共同代碼段(例如，嵌入于ROM中的基本輸入/輸出系統(tǒng)(BIOS))以免代碼重復，只要這樣的共享未導致明顯干擾第二操作空間130的實時進程的執(zhí)行。另外，可以在操作空間120與130之間共享某些存儲器資源(諸如對于代碼執(zhí)行(除了性能增強之外)而言透明的高速緩存存儲器)而不在本公開內(nèi)容的上下文內(nèi)視為其明顯干擾第二操作空間130的實時進程的執(zhí)行。在操作中，處理裝置100執(zhí)行硬件初始化過程(諸如上電重新引導)，從而使得所有設備110-136設置成預定義或者初始狀態(tài)。在操作中，CPU 110初始化中斷控制電路114、定時器電路116和第二虛擬程序空間130的該組第二輸入/輸出電路136。中斷控制電路114和定時器電路116的一些部分或者全部被視為第二虛擬程序空間130的部分。在各種實施例中，MMU 112、中斷控制電路114、定時器電路116并且可能該組第二輸入/輸出電路136的某部分是未受到編程的“固定”設備，從而使得CPU對它們的行為僅有很有限的影響或者無影響。在這樣的實施例中，第二虛擬程序空間120的初始化是例如限于將第二存儲存儲器134中的環(huán)形緩沖器或者指針歸零的很有限的任務。MMU 112是負責處理由CPU 110請求的對存儲器和外圍設備的訪問的硬件部件。它的功能包括將虛擬地址轉(zhuǎn)譯成物理地址(即虛擬存儲器管理)、存儲器保護、高速緩存控制和總線仲裁。本MMU112被配置成每當存儲器保護違反出現(xiàn)時就生成中斷或者標志。中斷控制電路114是如下設備，該設備用來將若干中斷源組合到一個或者多個(PU可訪問線路上，同時允許向它的中斷輸出分配優(yōu)先級級別。本中斷控制電路114有能力向CPU 110呈現(xiàn)不可屏蔽、高優(yōu)先級中斷(諸如指示TDM幀邊界的中斷)以及多個更低優(yōu)先級的中斷。定時器電路116是用來定期生成中斷的計數(shù)器，這些中斷可以是高優(yōu)先級、不可屏蔽和/或更低優(yōu)先級的。在一個實施例中，CPU 110還初始化第一虛擬程序空間120的該組第一輸入/輸出電路126、繼而初始化第一程序執(zhí)行存儲器的OS和諸如涉及更新服務應用的應用等任何具體標識的應用。
在圖I的實施例中，中斷控制電路114包括CPU 110無法普通屏蔽(直接或者間接)的“高優(yōu)先級”中斷。因此，在初始化之后，這樣的不可屏蔽、高優(yōu)先級中斷迫使CPU 110從使用第一虛擬程序空間120的資源的第一(非實時)操作模式向使用第二虛擬程序空間130的資源的第二(實時)操作模式切換。使用適當中斷返回命令來實現(xiàn)從第二操作模式向第一操作模式往回切換。因此，可以維持兩個“虛擬”處理器。不可屏蔽、高優(yōu)先級中斷的示例包括由基于Intel 8086的處理器共用的不可屏蔽中斷(匪I)線路和ARM處理器共用的快速中斷(FIQ)線路。在各種實施例中，希望保證在一個虛擬處理器中出現(xiàn)的任何活動(例如，故障)不引起對另一虛擬處理器的明顯干擾。為了實現(xiàn)這一點，MMU 112被配置成阻止從第一操作空間120操作的軟件以可能有害方式影響第二操作空間130的存儲器和任何設備。例如，使用MMU 112，適當?shù)赝ㄖ狢PU 110在執(zhí)行來自第一虛擬程序空間120的OS和/或任何應用的代碼時(即在第一操作模式中時)不訪問或者以別的方式更改第二存儲存儲器134或者第二輸入/輸出電路136。類似地，在一個實施例中，使用MMU 112以使CPU 110在第二操作模式中時不訪問或者以別的方式更改第一存儲存儲器124或者第一輸入/輸出電路126是有用的。通過保證在第一虛擬程序空間120與第二虛擬程序空間130之間的資源的獨占性(或者至少確保無干擾)，有效地防止了在一個操作模式中出現(xiàn)的可能明顯影響另一操作模式的活動——尤其是故障。為了進一步保證一個虛擬處理器不明顯干擾另一虛擬處理器的操作，在一個實施例中，響應于激活高優(yōu)先級中斷，存儲CPU 110的操作狀態(tài)，從而使得在CPU在第二操作模式中操作時保留第一操作模式的CPU操作狀態(tài)。通過向位于第二存儲存儲器上的軟件棧上“壓入”操作狀態(tài)來保留這樣的操作狀態(tài)，并且通過從軟件棧向適當CPU寄存器中往回“拉取”存儲的數(shù)據(jù)來重建這些操作狀態(tài)。備選地，向CPU 110內(nèi)構建的特殊存儲存儲器中存儲這樣的狀態(tài)。圖2示出了根據(jù)公開內(nèi)容的一個實施例的圖I的CPU 100的如下部分，該部分包括狀態(tài)標志寄存器210、一組數(shù)據(jù)寄存器212、一組地址指針214和程序計數(shù)器216。盡管所示寄存器210-216通常存在于多數(shù)CPU類型(包括處理器的ARM線路)中，但是注意，圖2的所示寄存器/操作狀態(tài)210-216并非窮舉在中斷設置中存儲和取回中有用的操作狀態(tài)的類型和數(shù)目。如圖2所示，各種寄存器210-216的值響應于CPU 110接收觸發(fā)高級別中斷的某一信號，存儲于專用存儲單元220-226中。也如圖2所示，各種寄存器210-216的值可以響應于從高級別中斷返回，借助它們的相應專用存儲單元220-226來重新存儲。因而，在(PU服務于高優(yōu)先級中斷并且從高優(yōu)先級中斷返回時保留關鍵操作狀態(tài)。與保留第一操作模式的操作狀態(tài)一樣，在一個實施例中，CPU被配置成在向第一操作模式轉(zhuǎn)變時存儲第二操作模式的各種操作狀態(tài)，從而使得響應于在CPU處接收下一高級別中斷，快速重建這樣的操作狀態(tài)。對于中斷驅(qū)動的系統(tǒng)，存在用于觸發(fā)中斷或者中斷流的多個有用方案。例如，在其中按照規(guī)律或者不規(guī)律間隔接收媒體分組流的一個實施例中，某一形式的信號標(semaphore)(諸如離開該組第二輸入/輸出電路136的FLAG信號)用來在中斷控制電路114觸發(fā)高優(yōu)先級中斷。這樣的中斷方案允許在“按需”基礎上適當實時處理媒體分組。在另一實施例中，定時電路(諸如圖I的定時器電路116)用來定期觸發(fā)高優(yōu)先級中斷。假設定時器電路116的周期充分，則在服務于高優(yōu)先級中斷時的那些時段期間適當處理媒體分組而無故障。在一個實施例中，定時器電路116被配置成按照比向處理裝置100發(fā)送或者由處理裝置100接收媒體分組的間隔更少的間隔定期觸發(fā)高優(yōu)先級中斷。在一個實施例中，當?shù)诙摂M程序空間130的實時進程被適當配置成在多個時隙之上處理媒體分組時，在第一虛擬程序空間120中執(zhí)行的應用以明顯減少的延時執(zhí)行。參照圖3，該圖是如下適當中斷 方案的時序圖300，在該方案中，圖I的處理裝置100在它的第一操作模式與它的第二操作模式之間切換。在圖3的示例中，按照十毫秒每分組的速率在時分復用(TDM)方案中發(fā)送和接收媒體分組(未示出)。然而，中斷被設置成每兩毫秒出現(xiàn)，其中注意第二操作模式時隙的確切持續(xù)時間和頻率動態(tài)可調(diào)以考慮媒體分組的服務質(zhì)量(QoS)要求。因此，CPU(諸如圖I的CPU 110)的處理帶寬被劃分成第一(非實時)操作模式(0. M.)的一組第一幀/時隙310和第二(實時)0. M.的一組第二幀/時隙320。通過使用這樣的處理帶寬布置，不僅建立第一虛擬處理器和第二虛擬處理器，而且減少在第一操作模式期間運行的應用的延時。例如，如果時序分辨率從八毫秒提高至兩毫秒，則在第一操作模式期間運行的支持在線游戲的家用網(wǎng)關應用可以示出明顯的主觀性能提聞。圖4是示出了根據(jù)公開內(nèi)容的一個實施例的使用單個CPU來操作多個虛擬處理器的流程圖。也就是說，圖4的流程圖示出了一種用于單個處理器上的多線程的硬件虛擬化(如與使用多個處理器的多線程或者在單個處理器上的軟件多任務相比)的方法。盡管為了便利而將下文描述的步驟描述為按照特定順序出現(xiàn)，但是注意，各種操作的順序可以隨實施例改變。還注意，各種操作可以同時出現(xiàn)或者可以使其以重疊方式出現(xiàn)。該過程始于S402，其中執(zhí)行如下處理裝置的硬件重置，該裝置具有單個CPU和兩個單獨操作空間——第一(實時)操作空間和第二(非實時)操作空間。接著，在步驟S404中，初始化用于實時處理的第二操作空間。如上文討論的那樣，初始化可以涉及到初始化存儲存儲器、輸入/輸出電路、定時電路和中斷控制電路。當輸入/輸出電路、定時電路和中斷控制電路可由CPU編程時，定時電路和/或中斷電路被配置成響應于接收媒體分組生成不可屏蔽、高優(yōu)先級中斷或者根據(jù)某一周期按照(可選地)比接收的媒體分組的間隔更少的間隔生成中斷。然而，由于輸入/輸出電路、定時電路和中斷控制電路在某些其它實施例中不可更改，所以CPU不可能初始化這樣的設備并且高優(yōu)先級中斷的生成保持為硬件架構的功能?？刂评^續(xù)步驟S406。在步驟S406中，初始化用于非實時程序空間的操作空間。如上文討論的那樣，在一個實施例中，這樣的初始化包括初始化硬件(諸如存儲器和輸入/輸出電路)以及初始化操作系統(tǒng)和待在操作系統(tǒng)上運行的各種應用。控制繼續(xù)步驟S410。在步驟S410中，進行關于是否已經(jīng)生成了高優(yōu)先級中斷的確定。如上文討論的那樣，這樣的高優(yōu)先級中斷用來使CPU能夠在第一操作模式(其中運行步驟S406的操作系統(tǒng)和相應應用)與第二操作模式(其中運行步驟S404的實時進程)之間切換。當已經(jīng)生成了高優(yōu)先級中斷時，控制向步驟S412跳轉(zhuǎn)；否則，控制向步驟S422跳轉(zhuǎn)。
在步驟S412中，響應于高優(yōu)先級中斷，執(zhí)行步驟S404的實時進程而又保護其免受在其它步驟中執(zhí)行的操作系統(tǒng)或者任何非實時應用的影響。如上文討論的那樣，在各種實施例中，這樣的實時進程也被配置成以減少在步驟S406中初始化的至少一個應用的延時的方式在多個時隙之上處理流媒體分組。接著，在步驟S414中，執(zhí)行從第二操作模式向第一操作模式的返回?？刂评^而向步驟S410返回，其中接收更多中斷并且針對每個中斷進行對接收的中斷是否為高優(yōu)先級中斷的確定。在步驟S422中，當確定接收的中斷不是高優(yōu)先級中斷時，執(zhí)行步驟S406中初始化的非實時應用以及支持OS功能。同樣，如上文討論的那樣，并入某一形式的硬件保護(諸如圖I的MMU 112)以防止OS和/或非實時應用例如通過不經(jīng)意地更改實時進程使用的存儲器或者輸入/輸出電路來干擾步驟S412的實時進程是有用的。接著，在步驟S430中，進行關于故障是否已經(jīng)出現(xiàn)于操作系統(tǒng)或者應用之一中的確定。故障的一些示例例如包括來自MMU的如下指示，該指示表明已經(jīng)進行了對訪問 無效存儲器位置或者資源的嘗試或者已經(jīng)從事了并且隨后通過使用看門狗計時器標識了無窮軟件循環(huán)。如果故障已經(jīng)出現(xiàn)，則控制繼續(xù)步驟S432 ;否則，控制向步驟S410往回跳轉(zhuǎn)。在步驟S432中，對與步驟S406相關聯(lián)的硬件執(zhí)行軟件重新引導操作，并且控制向步驟S406往回跳轉(zhuǎn)，其中重新初始化操作系統(tǒng)和相應應用。由于軟件重新引導操作無需使用高優(yōu)先級中斷，所以將理解軟件引導操作將僅影響CPU在第一操作模式期間正常可訪問的那些設備和存儲器空間，并且因此第二操作模式的實時進程將保持不受影響。盡管已經(jīng)結合本發(fā)明的作為示例提出的具體實施例描述本發(fā)明，但是清楚的是，許多備選、修改和變化對本領域技術人員而言將是明顯的。因而，如這里闡述的本發(fā)明的實施例旨在于示例而非限制。存在在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下可以做出的改變。
權利要求
1.一種處理裝置，配置成充當多個虛擬處理器，包括 第一虛擬程序空間，包括第一程序執(zhí)行存儲器，所述第一程序執(zhí)行存儲器包括用于運行能夠支持一個或者多個非實時應用的非實時操作系統(tǒng)的代碼； 第二虛擬程序空間，包括第二程序執(zhí)行存儲器，所述第二程序執(zhí)行存儲器包括用于運行一個或者多個實時進程的代碼；以及 中央處理單元(CPU)，配置成在第一操作模式和第二操作模式中操作，所述CPU被配置成將所述第一虛擬程序空間用于所述第一操作模式來執(zhí)行操作系統(tǒng)和應用活動，而不使用所述第二虛擬程序空間，并且不明顯干擾在所述第二操作模式中運行的所述一個或者多個實時進程。
2.根據(jù)權利要求I所述的處理裝置，其中所述第二虛擬程序空間還包括第二存儲存儲器。
3.根據(jù)權利要求2所述的處理裝置，還包括訪問電路，配置成防止所述第一操作模式的操作系統(tǒng)和任何應用中的至少一項修改所述第二存儲存儲器。
4.根據(jù)權利要求I所述的處理裝置，其中所述第二虛擬程序空間還包括一組第二輸入/輸出電路。
5.根據(jù)權利要求4所述的處理裝置，還包括訪問電路，配置成防止所述第一操作模式的操作系統(tǒng)和任何應用中的至少一項修改所述一組第二輸入/輸出電路。
6.根據(jù)權利要求I所述的處理裝置，還包括中斷控制電路，配置成生成使所述CPU從所述第一操作模式向所述第二操作模式切換的不可屏蔽、高優(yōu)先級中斷。
7.根據(jù)權利要求6所述的處理裝置，還包括第一狀態(tài)存儲存儲器，響應于激活高優(yōu)先級中斷，存儲所述CPU的操作狀態(tài)，從而使得在所述CPU在所述第二操作模式中操作時保留所述第一操作模式的CPU操作狀態(tài)。
8.根據(jù)權利要求6所述的處理裝置，還包括第二狀態(tài)存儲存儲器，在所述CPU在所述第一操作模式中操作時存儲所述第二操作模式的CPU操作狀態(tài)。
9.根據(jù)權利要求6所述的處理裝置，其中在所述第二操作模式期間，所述CPU被編程為支持網(wǎng)際協(xié)議語音(VoIP)媒體處理。
10.根據(jù)權利要求I所述的處理裝置，其中所述第二虛擬程序空間還包括配置成響應于接收媒體分組，觸發(fā)所述高優(yōu)先級中斷的一組第二輸入/輸出電路。
11.根據(jù)權利要求10所述的處理裝置，還包括配置成定期觸發(fā)所述高優(yōu)先級中斷的定時器電路，其中所述定時器電路被配置成按照比由所述處理裝置接收的媒體分組的間隔更少的間隔定期觸發(fā)所述高優(yōu)先級中斷，并且所述一個或者多個實時進程被配置成以減少在所述第一虛擬程序空間中執(zhí)行的至少一個應用的延時的方式，在多個時隙之上處理媒體分組。
12.根據(jù)權利要求11所述的處理裝置，其中所述多個時隙的持續(xù)時間和頻率中的至少一項動態(tài)可調(diào)，以考慮所述媒體分組的服務質(zhì)量(QoS)要求。
13.一種用于在單個中央處理單元(CPU)上執(zhí)行多個虛擬處理器的方法，包括 限定包括第一程序執(zhí)行存儲器的第一虛擬程序空間，所述第一程序執(zhí)行存儲器被配置成運行能夠支持一個或者多個非實時應用的非實時操作系統(tǒng)； 限定包括第二程序執(zhí)行存儲器的第二虛擬程序空間，所述第二程序執(zhí)行存儲器被配置成運行一個或者多個實時進程；以及 切換所述CPU以便在第一操作模式與第二操作模式之間交替，由此在所述第一操作模式期間所述CPU從所述第一虛擬程序空間操作，從而使得在所述第一操作模式期間出現(xiàn)的任何操作活動不明顯干擾在所述第二操作模式中執(zhí)行的實時進程。
14.根據(jù)權利要求13所述的方法，其中限定所述第二虛擬程序空間包括限定第二存儲存儲器作為所述第二虛擬程序空間的部分，并且阻止所述第一操作模式的操作系統(tǒng)和所有應用修改所述第二存儲存儲器。
15.根據(jù)權利要求14所述的方法，其中限定所述第二虛擬程序空間包括限定一組第二輸入/輸出電路作為所述第二虛擬程序空間的部分，并且阻止所述第一操作模式的操作系統(tǒng)和所有應用修改所述一組第二輸入/輸出電路。
16.根據(jù)權利要求15所述的方法，還包括在所述第一操作模式中時生成不可屏蔽、高優(yōu)先級中斷流，以便使所述CPU向所述第二操作模式切換。
17.根據(jù)權利要求16所述的方法，其中生成每個高優(yōu)先級中斷包括存儲所述CPU的操作狀態(tài)，從而使得在所述CPU在所述第二操作模式中操作時保留所述第一操作模式的CPU操作狀態(tài)。
18.根據(jù)權利要求16所述的方法，還包括操作所述CPU以便在所述第二操作模式期間處理網(wǎng)際協(xié)議語音(VoIP)媒體。
19.根據(jù)權利要求15所述的方法，還包括響應于接收相應媒體分組流而生成不可屏蔽、高優(yōu)先級中斷流。
20.根據(jù)權利要求19所述的方法，其中所述生成不可屏蔽、高優(yōu)先級中斷流的步驟包括 按照比接收的媒體分組的間隔更少的間隔生成中斷，從而使得所述第二虛擬程序空間的所述一個或者多個實時進程以減少在所述第一虛擬程序空間中執(zhí)行的至少一個應用的延時的方式，在多個時隙之上處理媒體分組。
全文摘要
公開了用于實施虛擬處理器的方法和系統(tǒng)。例如，在一個實施例中，配置成充當多個虛擬處理器的處理裝置包括第一虛擬程序空間，包括第一程序執(zhí)行存儲器，第一程序執(zhí)行存儲器包括用于運行能夠支持一個或者多個非實時應用的非實時操作系統(tǒng)的代碼；第二虛擬程序空間，包括第二程序執(zhí)行存儲器，第二程序執(zhí)行存儲器包括用于運行一個或者多個實時進程的代碼；以及中央處理單元(CPU)，配置成在第一操作模式和第二操作模式中操作，CPU被配置成將第一虛擬程序空間用于第一操作模式來執(zhí)行操作系統(tǒng)和應用活動，而不使用第二虛擬程序空間，并且不明顯干擾在第二操作模式中運行的一個或者多個實時進程。
文檔編號G06F9/50GK102667725SQ201180005023
公開日2012年9月12日 申請日期2011年1月13日 優(yōu)先權日2010年1月13日
發(fā)明者A·埃利亞斯, G·雷, M·科瓦倫科, T·卡達肖維 申請人:馬維爾以色列(M.I.S.L.)有限公司