[发明专利]页交换方法、装置和电子设备

权利要求书

1.一种页交换方法，其中，所述方法包括：

为第一类型线程分配每线程页表，以记录所述第一类型线程本地访问的页面的页面映射；

为所述第一类型线程所属的进程分配全局页表以记录所述进程中的线程访问的页面的页面映射；

在进行页交换时执行缺页处理的情况下，检测所述全局页表的页表项在所述全局页表中的共享状态，其中，所述全局页表中的页表项附有CPU核心位图，以跟踪在转换查找缓冲区中缓存所述页表项的所有CPU核心，从而确定页表项的共享状态；

根据检测到的所述全局页表的页表项在所述全局页表中的共享状态，基于所述缺页处理所涉及的每线程页表和全局页表，对调度所述缺页处理所涉及的线程的CPU核心的转换查找缓冲区执行击落处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据检测到的所述全局页表的页表项在所述全局页表中的共享状态，基于所述缺页处理所涉及的每线程页表和全局页表，对调度所述缺页处理所涉及的线程的CPU核心的转换查找缓冲区执行击落处理，包括：

基于在对所述转换查找缓冲区执行击落时出现转换查找缓冲区未命中的情况，利用在所述转换查找缓冲区中缓存所述页表项的CPU核心中的内存管理单元遍历遵照相同的页表结构的每线程页表；

基于所述CPU核心中的内存管理单元的遍历结果，基于所述缺页处理所涉及的每线程页表和全局页表，对调度所述缺页处理所涉及的线程的CPU核心的转换查找缓冲区执行击落处理。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述缺页处理包括以下处理至少之一：

对于加载有每线程页表的CPU核心，在缺页错误为每线程页表中缺少对应的页表项的情况下，通过所述全局页表使得所述每线程页表获取所缺少的页表项；

对于加载有每线程页表的CPU核心，在缺页错误为每线程页表和所述全局页表中缺少对应的页表项的情况下，通过操作系统内核获取有效页表项，将获取的页表项填充到所述每线程页表，利用指向所述每线程页表的所述页表项的特定前向指针标记所述全局页表中的页表项；

对于加载有全局页表的CPU核心，在缺页错误为指向所述每线程页表的页表项的特定前向指针无效的情况下，通过操作系统内核将所述页表项的值复制到所述全局页表，在所述页表项的CPU核心位图将所述页表项标记为共享；

对于加载有全局页表的CPU核心，在缺页错误为页表项不存在的情况下，通过操作系统内核获取有效页表项，将获取的页表项填充到所述每线程页表，利用指向所述每线程页表的所述页表项的特定前向指针标记所述全局页表中的页表项。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述根据检测到的所述全局页表的页表项在所述全局页表中的共享状态，基于所述缺页处理所涉及的每线程页表和全局页表，对调度所述缺页处理所涉及的线程的CPU核心的转换查找缓冲区执行击落处理，包括：

根据检测到的所述全局页表的页表项在所述全局页表中处于私有状态，调度所述缺页处理所涉及的线程的CPU核心将从自身的转换查找缓冲区中击落所述页表项并且跳过处理器间中断广播，或者

根据检测到的所述全局页表的页表项在所述全局页表中处于共享状态，调度所述缺页处理所涉及的线程的CPU核心将仅向所述CPU核心位图中记录的CPU核心发送处理器间中断请求，并且调度所述缺页处理所涉及的线程的CPU核心和所述CPU核心位图中记录的CPU核心调度除第一类型线程以外的第二类型线程。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一类型线程由具有轻量级并发的编程语言的运行时创建和启动。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述方法还包括：

利用操作系统内核和所述具有轻量级并发的编程语言的运行时将缺页处理中执行的换出线程导出为换出轻量级线程，以通过所述运行时将所述换出轻量级线程与所述运行时管理和调度的用户轻量级线程一起调度，使得所述换出轻量级线程被异步执行。