[发明专利]用于事务存储器的设备和数据处理方法

说明书

在具有事务存储器支持电路系统20的设备2中，对于利用第一类型事务开始指令所开始的第一类型事务，跟随该第一类型事务开始指令之后经推测地执行的指令的结果被防止提交，直到到达事务结束指令为止。在检测到在来自另一线程的存储器存取的地址与针对该事务所追踪的地址之间的冲突时，中止被触发。对于利用第二类型事务开始指令所开始的第二类型事务，读取操作的地址被标记成可追踪的，同时写入操作的地址被省略而不标记成可追踪的。这允许支持事务存储器的设备也被用于多字地址监看。

技术领域

本公开内容涉及数据处理的领域。更具体地，本公开内容涉及事务存储器。

背景技术

数据处理系统可执行多个数据处理的线程(thread)。有时，线程可需要存取共享资源而数据处理操作的性质可能使得一旦线程开始与该共享资源交互，则可能需要在没有另一线程同时存取该资源的情况下才能让一组操作完成原子地(atomically)利用该资源。

用于处理线程之间的这种冲突的一种技术可以是利用锁定来控制对至少一个目标资源的排他存取(exclusive access)。例如，当一个线程开始存取特定地址区域中的数据时，该线程可设定锁定变量以声明对该锁定的所有权，并且接着在拥有该锁定的线程具有该锁定的所有权的同时，检查该锁定变量的其他线程可确定该锁定已经被声明而因此可能不会进入与该地址区域交互的代码区段。这种基于锁定的方法能被视为悲观的，在于各线程预设上假设其无法进入存取该共享资源的代码区段，因为可能发生与另一线程的冲突，除非其具有该锁定的所有权确保了不会发生冲突。然而，往往锁定标识符可控制对多个资源(例如地址范围)的排他存取，而因此如果一个线程正在存取由该锁定变量保护的一组资源内的特定资源，不保证另一线程将一定存取相同资源。因此，在线程之间极少发生冲突的情况下，基于锁定的方法可导致性能的损失，因为线程可能在进入利用该共享资源的代码的关键区段(critical section)前不必要地等待锁定被释放。

发明内容

用于处理存取共享资源的线程之间的冲突的理想方法可能是利用事务存储器支持。数据处理系统可具有电路系统以支持通过该处理电路系统对数据处理线程内的事务的执行。该事务可为该线程在事务开始指令与事务结束指令之间所执行的指令，该事务开始指令标记该事务的开始而该事务结束指令标记该事务的结束。在事务开始与结束指令之间，处理电路系统可推测地执行介入的指令并防止经推测地执行的指令的结果的提交，直到到达事务结束指令为止。跟随事务开始指令的执行(但在到达事务结束指令之前)的中止(abort)事件的发生可能造成该事务被中止且该推测结果被丢弃。中止事务有多个理由，但一个理由可是检测到与另一线程所进行的存储器存取的冲突。因此，利用此种方法，各线程可假设不会发生与其他线程的冲突下理想地开始处理关键区段的代码，并且接着如果在没有检测到任何冲突的情况下到达关键区段的最后，则可以提交该事务的结果。在冲突稀少的情况中，利用事务存储器支持可以通过允许更多线程同步地处理其关键区段的代码来改善性能。

在本文所述的示例实施例中，一种设备包括：用于解码指令的指令解码器；处理电路系统，其用于响应于指令被该指令解码器解码而执行数据处理；事务存储器支持电路系统，其用于支持在该处理电路系统所处理的数据线程内的事务的执行，该事务存储器支持电路系统包括地址追踪电路系统以追踪由该事务内的指令存取的地址；对于利用第一类型事务开始指令所开始的第一类型事务，该指令解码器被配置为控制该处理电路系统以防止跟随该第一类型事务开始指令之后经推测地执行的指令的结果的提交，直到到达事务结束指令为止，其中该事务存储器支持电路系统被配置为在检测到响应于来自另一线程的存储器存取的地址与该地址追踪电路系统所追踪的地址之间的冲突而触发该事务的中止；并且对于利用第二类型事务开始指令所开始的第二类型事务，该指令解码器被配置为控制该处理电路系统，以通过将在该事务内的读取操作的地址标记成可由该地址追踪电路系统追踪的来响应于该读取操作的执行，以及通过省略将该事务内的写入操作的地址标记成可由该地址追踪电路系统追踪的来响应于该写入操作的执行。