執(zhí)行多個(gè)管理程序的系統(tǒng)和方法
【專利說(shuō)明】執(zhí)行多個(gè)管理程序的系統(tǒng)和方法
[0001]相關(guān)串請(qǐng)案的交叉參考
[0002]本申請(qǐng)案主張來(lái)自2013年3月14日申請(qǐng)的第13/829，023號(hào)共同擁有的美國(guó)非臨時(shí)專利申請(qǐng)案的優(yōu)先權(quán)，且與2013年3月14日申請(qǐng)的第13/828，183號(hào)共同待決美國(guó)非臨時(shí)專利申請(qǐng)案和2013年2月26日申請(qǐng)的第13/777，314號(hào)共同待決美國(guó)非臨時(shí)專利申請(qǐng)案相關(guān)。這些申請(qǐng)案中的每一者的內(nèi)容全文以引用的方式并入。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明大體涉及使用多個(gè)管理程序的操作系統(tǒng)的虛擬化。
【背景技術(shù)】
[0004]技術(shù)的進(jìn)步已產(chǎn)生較小且較強(qiáng)大的計(jì)算裝置。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)前存在多種便攜式個(gè)人計(jì)算裝置，包含無(wú)線計(jì)算裝置，例如便攜式無(wú)線電話、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、平板計(jì)算機(jī)和尋呼裝置，其體積小，重量輕，且易于由用戶攜帶。許多此類(lèi)計(jì)算裝置包含并入于其中的其它裝置。舉例來(lái)說(shuō)，無(wú)線電話還可包含數(shù)字靜態(tài)相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)、數(shù)字記錄器，和音頻文件播放器。并且，此類(lèi)計(jì)算裝置可處理可執(zhí)行指令，包含軟件應(yīng)用程序，例如可用以接入因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器應(yīng)用，和利用靜態(tài)或攝像機(jī)并提供多媒體重放功能性的多媒體應(yīng)用。
[0005]例如移動(dòng)電話等計(jì)算裝置可包含多個(gè)處理器。舉例來(lái)說(shuō)，移動(dòng)電話可包含中央處理單元(CPU)(有時(shí)被稱作應(yīng)用處理器)和數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)。每一處理器可比其它處理器更好地適合于執(zhí)行特定計(jì)算任務(wù)。舉例來(lái)說(shuō)，可充當(dāng)主處理器且可執(zhí)行移動(dòng)電話操作系統(tǒng)的CPU可在執(zhí)行“控制碼”(例如，網(wǎng)絡(luò)瀏覽器和用戶接口代碼)的過(guò)程中更有效率。另一方面，當(dāng)執(zhí)行信號(hào)處理和其它數(shù)學(xué)集中功能時(shí)，DSP可比CPU更有效率。CPU和DSP可具有相異的指令集架構(gòu)。因此，經(jīng)設(shè)計(jì)以在CPU上運(yùn)行的應(yīng)用可能與DSP不兼容，且反之亦然。
[0006]在特定情形中，在單一計(jì)算裝置處執(zhí)行多個(gè)操作系統(tǒng)可能是有利的。在執(zhí)行多個(gè)操作系統(tǒng)的計(jì)算裝置中，管理程序(也被稱作虛擬機(jī)監(jiān)視器)可用于向操作系統(tǒng)提供可用硬件資源的抽象化。因此，所述管理程序可充當(dāng)所述多個(gè)操作系統(tǒng)的操作系統(tǒng)。然而，可能難以設(shè)計(jì)可并行地跨越具有不同指令集架構(gòu)的數(shù)組處理器執(zhí)行的管理程序。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明揭示跨越多組處理器的管理程序執(zhí)行的系統(tǒng)和方法。根據(jù)所描述的技術(shù)，系統(tǒng)中的管理程序中的一者可為“初級(jí)”管理程序，且所述系統(tǒng)中的其余管理程序可為“次級(jí)”管理程序。初級(jí)管理程序可在與次級(jí)管理程序不同組的處理器上運(yùn)行。舉例來(lái)說(shuō)，初級(jí)管理程序可與同次級(jí)管理程序不同的指令集架構(gòu)兼容。
[0008]初級(jí)管理程序可約束次級(jí)管理程序執(zhí)行特定操作，且可實(shí)際上迫使次級(jí)管理程序依賴于初級(jí)管理程序來(lái)執(zhí)行受約束操作。舉例來(lái)說(shuō)，初級(jí)管理程序可出于安全目的確定用于次級(jí)管理程序的物理地址映射(例如，以防止其中多個(gè)次級(jí)管理程序試圖創(chuàng)建道相同物理地址的映射的情形)。
[0009]次級(jí)管理程序可在不依賴于初級(jí)管理程序的情況下執(zhí)行特定操作。舉例來(lái)說(shuō)，次級(jí)管理程序可能夠在無(wú)初級(jí)管理程序干預(yù)的情況下執(zhí)行任務(wù)調(diào)度。啟用次級(jí)管理程序以執(zhí)行其自身的任務(wù)調(diào)度可啟用次級(jí)管理程序以維持在次級(jí)管理程序上執(zhí)行的客體操作系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)保證(例如，等待時(shí)間保證)。
[0010]在特定實(shí)施例中，一種設(shè)備包含可在第一組處理器上執(zhí)行的初級(jí)管理程序和可在第二組處理器上執(zhí)行的次級(jí)管理程序。所述初級(jí)管理程序經(jīng)配置以編程存儲(chǔ)器地址轉(zhuǎn)譯映射，且所述次級(jí)管理程序經(jīng)配置以使用所述存儲(chǔ)器地址轉(zhuǎn)譯映射。
[0011]在另一特定實(shí)施例中，一種設(shè)備包含可在第一組處理器上執(zhí)行的初級(jí)管理程序和可在第二組處理器上執(zhí)行的次級(jí)管理程序。所述初級(jí)管理程序包含第一調(diào)度程序，且所述次級(jí)管理程序包含不同于第一調(diào)度程序的第二調(diào)度程序。
[0012]在另一特定實(shí)施例中，一種設(shè)備包含可在第一組處理器上執(zhí)行的初級(jí)管理程序和可在第二組處理器上執(zhí)行的次級(jí)管理程序。所述初級(jí)管理程序經(jīng)配置以界定資源的設(shè)定，且次級(jí)管理程序經(jīng)配置以基于所述設(shè)定使用所述資源。
[0013]在另一特定實(shí)施例中，一種方法包含由在第二組處理器上執(zhí)行的次級(jí)管理程序檢索由在第一組處理器上執(zhí)行的初級(jí)管理程序編程的一或多個(gè)存儲(chǔ)器地址轉(zhuǎn)譯映射。所述方法還包含在數(shù)據(jù)存取操作期間使用所述所檢索的一或多個(gè)存儲(chǔ)器地址轉(zhuǎn)譯映射。
[0014]在另一特定實(shí)施例中，一種設(shè)備包含用于處理的第一裝置和用于處理的第二裝置。所述設(shè)備還包含用于編程存儲(chǔ)器地址轉(zhuǎn)譯的裝置，其中所述用于編程的裝置可在所述用于處理的第一裝置上執(zhí)行。所述設(shè)備進(jìn)一步包含用于使用所述存儲(chǔ)器地址轉(zhuǎn)譯的裝置，其中所述用于使用的裝置可在所述用于處理的第二裝置上執(zhí)行。
[0015]在另一特定實(shí)施例中，一種非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀媒體包含指令，所述指令在由計(jì)算機(jī)執(zhí)行時(shí)致使所述計(jì)算機(jī)通過(guò)在第二組處理器上執(zhí)行的次級(jí)管理程序檢索由在第一組處理器上執(zhí)行的初級(jí)管理程序編程的一或多個(gè)存儲(chǔ)器地址轉(zhuǎn)譯映射。所述指令在由所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行時(shí)還致使所述計(jì)算機(jī)在數(shù)據(jù)存取操作期間使用所述所檢索的一或多個(gè)存儲(chǔ)器地址轉(zhuǎn)譯映射。
[0016]所揭示實(shí)施例中的至少一者提供的一個(gè)特定優(yōu)點(diǎn)為，支持在不同組的處理器(例如，具有不同指令集架構(gòu)的數(shù)組處理器)上執(zhí)行多個(gè)管理程序的能力。本發(fā)明的其它方面、優(yōu)點(diǎn)和特征將在審閱整個(gè)申請(qǐng)案之后變得顯而易見(jiàn)，所述整個(gè)申請(qǐng)案包含以下部分:【附圖說(shuō)明】、【具體實(shí)施方式】和權(quán)利要求書(shū)。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為可操作以執(zhí)行多個(gè)管理程序的系統(tǒng)的特定實(shí)施例的圖；
[0018]圖2為用以說(shuō)明可由圖1的系統(tǒng)使用的地址轉(zhuǎn)譯映射的特定實(shí)施例的圖；
[0019]圖3為用以說(shuō)明執(zhí)行多個(gè)管理程序的方法的特定實(shí)施例的流程圖；以及
[0020]圖4為包含可操作以支持多個(gè)管理程序的執(zhí)行的組件的無(wú)線裝置的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]圖1為可操作以執(zhí)行多個(gè)管理程序的系統(tǒng)100的特定實(shí)施例的圖。系統(tǒng)100包含可在第一組處理器110上執(zhí)行的初級(jí)管理程序111和可在第二組處理器120上執(zhí)行的次級(jí)管理程序121。所述組處理器110、120中的每一者可包含一或多個(gè)處理器、處理單元、核心和/或硬件線程，如本文進(jìn)一步描述。多線程處理器可經(jīng)由具有并行地執(zhí)行的多個(gè)硬件執(zhí)行上下文的處理器實(shí)施，或作為具有單一硬件執(zhí)行上下文(例如，對(duì)稱多處理(SMP)叢集)的多個(gè)處理器實(shí)施。
[0022]舉例來(lái)說(shuō)，初級(jí)管理程序111可根據(jù)第一(例如，CPU特定)指令集架構(gòu)在一或多個(gè)中央處理單元(CPU)核心/硬件線程上執(zhí)行，且次級(jí)管理程序121可根據(jù)第二(例如，DSP特定)指令集架構(gòu)在一或多個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)核心/硬件線程上執(zhí)行。應(yīng)注意，本文對(duì)CPU和DSP的描述僅舉例而言。例如網(wǎng)絡(luò)處理單元(NPU)、圖形處理單元(GPU)等其它處理器或處理器組也可包含在系統(tǒng)100中。
[0023]每一管理程序111、121可仲裁由一或多個(gè)客體操作系統(tǒng)對(duì)處理器110、120的訪問(wèn)?？腕w操作系統(tǒng)可使用應(yīng)用編程接口(API)、共享存儲(chǔ)器區(qū)或經(jīng)由某一其它機(jī)制與管理程序111、121通信。初級(jí)管理程序111可包含第一調(diào)度程序112，其經(jīng)配置以針對(duì)在第一組處理器110上運(yùn)行的客體操作系統(tǒng)執(zhí)行“本地”調(diào)度。管理程序的“本地”調(diào)度可指代調(diào)度由專門(mén)在對(duì)應(yīng)于所述管理程序的一組處理器上執(zhí)行的客體操作系統(tǒng)的管理程序執(zhí)行的操作。舉例來(lái)說(shuō)，初級(jí)管理程序111可調(diào)度第一客體操作系統(tǒng)113的虛擬處理器114以供在第一組處理器110上執(zhí)行。虛擬處理器114中的每一者可對(duì)應(yīng)于第一客體操作系統(tǒng)113的任務(wù)151 (例如，由在第一客體操作系統(tǒng)113上執(zhí)行的應(yīng)用創(chuàng)建的任務(wù))。
[0024]次級(jí)管理程序121可包含第二調(diào)度程序122，其經(jīng)配置以針對(duì)在第二組處理器120上運(yùn)行的客體操作系統(tǒng)執(zhí)行“本地”調(diào)度。舉例來(lái)說(shuō)，次級(jí)管理程序121可調(diào)度第二客體操作系統(tǒng)123的虛擬處理器124以供在第二組處理器120上執(zhí)行。虛擬處理器124中的每一者可對(duì)應(yīng)于第二客體操作系統(tǒng)123的任務(wù)152 (例如，由在第二客體操作系統(tǒng)123上執(zhí)行的應(yīng)用創(chuàng)建的任務(wù))。因此，從管理程序111、121的角度來(lái)看，虛擬處理器114、124中的每一者為可調(diào)度實(shí)體。相反，從客體操作系統(tǒng)113和