[发明专利]实现监视对地址的写入的指令的可扩展机制

说明书

处理器包括对应于分布式高速缓存的第一高速缓存部分的高速缓存侧地址监视单元，高速缓存侧地址监视单元具有总数少于处理器的逻辑处理器的总数的高速缓存侧地址监视存储位置。每个高速缓存侧地址监视存储位置将存储要监视的地址。核侧地址监视单元对应于第一核，并且具有与第一核的逻辑处理器的数量相同数量的核侧地址监视存储位置。每个核侧地址监视存储位置将存储一个地址和用于第一核的不同对应逻辑处理器的监视状态。高速缓存侧地址监视存储溢出单元对应于第一高速缓存部分，并且在无未使用的高速缓存侧地址监视存储位置可用于存储要监视的额外地址时，强制实行地址监视存储溢出策略。

技术领域

本文中所述实施例涉及处理器。具体而言，本文中所述实施例一般涉及可操作用于执行监视对地址的写入的指令的处理器。

背景技术

半导体加工和逻辑设计的发展允许增加可在处理器和其它集成电路装置中包括的逻辑量。因此，许多处理器现有具有在单个集成电路或晶片上单一集成的多个核。多个核通常有助于允许同时执行多个软件线程或其它工作量，这通常有助于增大执行吞吐量。

此类多核处理器中的一个难题是经常对用于缓存来自存储器的数据和/或指令的高速缓存提出更大的需求。一方面，存在的趋势是对更高互连带宽以访问此类高速缓存中数据的需求在不断增加。帮助增大到高速缓存的互连带宽的一个技术涉及使用分布式高速缓存。分布式高速缓存可包括多个物理上单独或分布式的高速缓存切片或其它高速缓存部分。此类分布式高速缓存可允许通过共享互连对高速缓存的不同分布式部分的平行接入。

此类多核处理器中的另一难题是相对于共享存储器提供线程同步的能力。操作系统共同实现闲置环路以相对于共享存储器处理线程同步。例如，可存在使用存储器位置集的几个忙环路。第一线程可在环路中等待，并且轮询对应存储器位置。例如，存储器位置可表示第一线程的工作队列，并且第一线程可轮询工作队列以确定是否有工作可供执行。在共享存储器配置中，经常由于与存储器位置相关联的状态更改而发生从忙环路退出。这些状态更改通常由另一组件（例如，另一线程或核）写入存储器位置触发。例如，另一线程或核可写入在存储器位置的工作队列以提供要由第一线程执行的工作。

某些处理器（例如，加利福尼亚州圣克拉拉的Intel Corporation提供的那些处理器）能够使用MONITOR和MWAIT指令实现相对于共享存储器的线程同步。硬件线程或其它逻辑处理器可使用MONITOR指令设置要由监视单元监视的线性地址范围，并且防护(arm)或激活监视单元。地址可通过通用寄存器提供。地址范围一般属于回写缓存类型。监视单元将监视和检测将触发监视单元的对地址范围内地址的存储/定入。

MWAIT指令可在程序顺序中跟在MONITOR指令后，并且可充当允许硬件线程或其它逻辑处理器停止指令执行，并且进入实现相关状态的提示。例如，逻辑处理器可进入降低功耗状态。逻辑处理器可保留在该状态，直于检测到与MONITOR指令相关联的限定事件(qualifying event)集的一个事件。对由前面的MONITOR指令防护的地址范围中地址的写入/存储是一个此类限定事件。在此类情况下，逻辑处理器可退出状态，并且通过在程序顺序中在MWAIT指令后的指令，恢复执行。

附图说明

通过参照下面的描述和用于示出实施例的附图，可最好地理解本发明。在图中：

图1是处理器的一实施例的框图。

图2是高速缓存代理的一实施例的框图。

图3是示出监视有限状态机的一实施例的状态的图形。

图4是可操作用于在监视请求指示相同地址时为多个硬件线程和/或核再使用单个高速缓存侧地址监视存储位置的溢出避免逻辑的一实施例的框图。

图5是通过检查过时/过期高速缓存侧地址监视存储位置，可选地尝试避免溢出模式，并且在未找到此类过时/过期存储位置时进入溢出模式的方法的一实施例的流程框图。