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    重庆时时彩试用: 将单处理器的软件程序转换为多处理器的软件程序的方法.pdf

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    处理器 软件 程序 转换 方法
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    摘要
    申请专利号:

    CN200410005584.8

    申请日:

    2004.02.18

    公开号:

    CN1523493A

    公开日:

    2004.08.25

    当前法律状态:

    终止

    有效性:

    无权

    法律详情: 未缴年费专利权终止IPC(主分类):G06F 9/06申请日:20040218授权公告日:20060802终止日期:20160218|||专利权的转移IPC(主分类):G06F 9/06变更事项:专利权人变更前权利人:日本电气株式会社变更后权利人:联想创新有限公司(香港)变更事项:地址变更前权利人:日本东京都变更后权利人:中国香港登记生效日:20141128|||授权|||实质审查的生效|||公开
    IPC分类号: G06F9/06; H04Q7/32 主分类号: G06F9/06; H04Q7/32
    申请人: 日本电气株式会社;
    发明人: 桑原贤二; 神田正己
    地址: 日本东京都
    优先权: 2003.02.18 JP 2003-039059
    专利代理机构: 中科专利商标代理有限责任公司 代理人: 朱进桂
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN200410005584.8

    授权公告号:

    ||||||1267818||||||

    法律状态公告日:

    2017.04.05|||2014.12.17|||2006.08.02|||2004.10.27|||2004.08.25

    法律状态类型:

    专利权的终止|||专利申请权、专利权的转移|||授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    一种将用于单处理器的软件程序转换为用于多处理器的软件程序的方法。在该方法中,为了生成在多处理器上操作运行于在单一存储器空间上运行的软件的执行形式程序,按照目标文件单位将源文件分配给每一个处理器,以便为每一个处理器生成执行形式程序。执行形式程序以禁止在处理器之间重复地址的配置来安装在由每一个处理器管理的存储器空间上。

    权利要求书

    1: 一种将用于单处理器的软件程序转换为用于多处理器的软件程序 的方法,包括步骤:按照目标文件单位将源文件分配给每一个处理器; 和为每一个处理器生成用来在多处理器上操作运行于单一存储器空间上 的软件的执行形式程序。
    2: 根据权利要求1所述的将用于单处理器的软件程序转换为用于多 处理器的软件程序的方法,还包括步骤:以禁止在处理器之间重复地址 的方式处理安装在由每一个处理器管理的存储器空间上的执行形式程 序。
    3: 根据权利要求1或2所述的将用于单处理器的软件程序转换为用 于多处理器的软件程序的方法,还包括步骤:开始由作为参照请求器的 处理器所拥有的异常处理,以便检测对在执行形式程序运行期间在由其 它处理器管理的存储器空间上配置的变量的参照请求;和将该参照请求 发送到适当的处理器,其中,接收该参照请求的处理器参照该变量,以 便将参照结果返回到参照请求器,并且作为参照请求器的处理器仿真执 行来自返回的结果的变量参照命令,以便从异常处理返回到下一个命令。
    4: 根据权利要求1或2所述的将用于单处理器的软件程序转换为用 于多处理器的软件程序的方法,还包括步骤:开始由作为写请求器的处 理器所拥有的异常处理,以便检测对在执行形式程序运行期间在由其它 处理器管理的存储器空间上配置的变量的写请求;和将该写请求发送到 适当的处理器,其中,接收该写请求的处理器写该变量,并且作为写请 求器的处理器从异常处理返回到下一个命令。
    5: 根据权利要求1或2所述的将用于单处理器的软件程序转换为用 于多处理器的软件程序的方法,还包括步骤:开始由作为写请求器的处 理器所拥有的异常处理,以便检测对在执行形式程序运行期间在由其它 处理器管理的存储器空间上配置的变量的写请求;和将该写请求发送到 适当的处理器,其中,接收该写请求的处理器写该变量,以便将写结果 返回到写请求器,并且作为写请求器的处理器从异常处理返回到下一个 命令。
    6: 根据权利要求1或2所述的将用于单处理器的软件程序转换为用 于多处理器的软件程序的方法,还包括步骤:开始由作为调用请求器的 处理器所拥有的异常处理,以便检测对在执行形式程序运行期间在由其 它处理器管理的存储器空间上配置的函数的调用请求;和将该调用请求 发送到适当的处理器,其中,接收该调用请求的处理器调用该函数,以 便将调用结果返回到调用请求器,并且作为调用请求器的处理器仿真执 行来自返回结果的函数调用命令,以便从异常处理返回到下一个命令。
    7: 根据权利要求3、4或5所述的将用于单处理器的软件程序转换 为用于多处理器的软件程序的方法,还包括步骤:在处理器之间通信, 其中,能够通过异常处理实现包括处理请求发送和处理结果返回的通信。
    8: 一种便携式电话,安装了根据权利要求1-6中的任意一个权利 要求的方法所转换的用于多处理器的软件程序。

    说明书


    将单处理器的软件程序转换为多处理器的软件程序的方法

        【技术领域】

        本发明涉及一种将单处理器用的软件程序转换为多处理器用的软件程序的方法。

        背景技术

        一般来讲,为了开发软件程序(以下简称为“程序”),通过编辑器等编写源文件并通过编译器将其编译成为目标文件。而且,目标文件通过链接器分配和链接程序中的函数或变量的地址,从而产生执行形式文件(execute?form?file),即执行形式程序(execute?form?program)。

        根据操作环境例如硬件配置等来形成以这种方式生成的软件程序的源文件。因此,用于单处理器的软件程序是假设硬件配置是单处理器而形成的。

        此外,在近几年,在降低硬件成本的背景下,需要通过把由单处理器构成的设备改变为多处理器构成的设备来提高处理能力。这提出了对从用于单处理器的软件程序到用于多处理器的软件程序的转换的需求。

        为了满足该需要,在日本已公开专利申请No.7-114516中,描述了一种程序并行方法,其中,根据包括多个处理器的硬件配置对为单处理器形成地源文件进行程序并行处理以生成程序的源文件。

        然而,常规的方法存在下述问题。

        一般来讲,为了将针对单处理器生成的软件程序转换为用于多处理器的软件程序,迄今为止必须把用于单处理器的软件程序的源文件重新建立为用于多处理器的软件程序的源文件。为了执行该操作,必须确保与用于单处理器的软件程序相同的操作。因此,在以在多个处理器之间独立处理是可能的方式来理解软件程序的逻辑之后,需要对软件程序结构或执行单位(execute?unit)完全重新研究并重新构建逻辑。

        这种情况下,操作者不仅需要完全了解用于单处理器的软件程序,而且要了解多处理器的硬件配置,能处理这种情况的人是有限的,并且对于转换操作带来更多的麻烦。这也会导致由于复杂的操作而产生缺陷(bugs)的可能性。

        此外,在上述公开出版物所描述的程序并行方法中,在用于单处理器的软件程序的源文件的基础上自动生成用于多处理器的软件程序的源文件。所生成的程序不是为了在处理器之间执行通信,用于多处理器的软件程序的源文件是所谓的机械生成(mechanically?prepared)的,和手工编程相比不可避免地描述了冗长的处理。而且,和手工编程相比,源文件在处理速率或所需的存储空间方面存在缺陷。也存在消除了用于单处理器的原软件程序的优点的可能性。

        【发明内容】

        在考虑到背景技术的缺点的情况下研制了本发明,本发明的目的是提供一种将用于单处理器的软件程序转换为用于多处理器的软件程序的方法,该方法能利用用于单处理器的原软件程序的优点,并消除转换操作的麻烦,以及能够减少为将用于单处理器的软件程序转换为用于多处理器的软件程序而出现缺陷的可能性。

        为了达到该目的,根据本发明的第一方面,提供一种将用于单处理器的软件程序转换为用于多处理器的软件程序的方法,包括步骤:按照目标文件单位(object?file?unit)将源文件分配给每一个处理器,以便为每一个处理器生成用来在多处理器上操作运行于单一存储器空间上的软件的执行形式程序。

        根据本发明的第二方面,将用于单处理器的软件程序转换为用于多处理器的软件程序的方法还包括步骤:以禁止在处理器之间重复地址的配置,在由每一个处理器管理的存储器空间上安装在第一方面中所述的执行形式程序。

        根据本发明的第三方面,根据本发明第一或者第二方面的将用于单处理器的软件程序转换为用于多处理器的软件程序的方法,还包括步骤:开始由作为参照请求器(refer?requester)的处理器所拥有的异常处理,以便检测对在执行形式程序运行期间在由其它处理器管理的存储器空间上配置的变量的参照请求;和将参照请求发送到适当的处理器,其中,接收该参照请求的处理器参照该变量,以便将参照结果返回到读取请求器,并且作为参照请求器的处理器仿真执行来自返回的结果的变量参照命令,以便从异常处理返回到下一个命令。

        根据本发明的第四方面,根据本发明第一或者第二方面的将用于单处理器的软件程序转换为用于多处理器的软件程序的方法,还包括步骤:开始由作为写请求器(write?requester)的处理器所拥有的异常处理,以便检测对在执行形式程序运行期间在由其它处理器管理的存储器空间上配置的变量的写请求;和将该写请求发送到适当的处理器,其中,接收该写请求的处理器写该变量,并且作为写请求器的处理器从异常处理返回到下一个命令。

        根据本发明的第五方面,根据本发明第一或者第二方面的将用于单处理器的软件程序转换为用于多处理器的软件程序的方法,还包括步骤:开始由作为写请求器的处理器所拥有的异常处理,以便检测对在执行形式程序运行期间在由其它处理器管理的存储器空间上配置的变量的写请求;和将该写请求发送到适当的处理器,其中,接收该写请求的处理器写该变量,以便将写结果返回到写请求器,并且作为写请求器的处理器从异常处理返回到下一个命令。

        根据本发明的第六方面,根据本发明第一或者第二方面的将用于单处理器的软件程序转换为用于多处理器的软件程序的方法,还包括步骤:开始由作为调用请求器(call?requester)的处理器所拥有的异常处理,以便检测对在执行形式程序运行期间在由其它处理器管理的存储器空间上配置的函数的调用请求;和将该调用请求发送到适当的处理器,其中,接收该调用请求的处理器调用该函数,以便将调用结果返回到调用请求器,并且作为调用请求器的处理器仿真执行来自返回结果的函数调用命令,以便从异常处理返回到下一个命令。

        根据本发明的第七方面,根据本发明第三到第六方面的将用于单处理器的软件程序转换为用于多处理器的软件程序的方法,还包括步骤:在处理器之间通信,其中,能够通过异常处理实现包括处理请求发送和处理结果返回的通信。

        根据本发明的第八方面,提供一种便携式电话,其中安装了根据第一到第七方面中的任意一方面的方法所转换的用于多处理器的软件程序。

        从上述方面明显看出,根据本发明,当将用于单处理器的软件程序转换为用于多处理器的软件程序时,能提供一种将用于单处理器的软件程序转换为用于多处理器的软件程序的方法,能利用用于单处理器的原软件程序的优点并消除转换操作的麻烦,以及能够减少缺陷出现的可能性。

        也就是说,根据本发明,当在多处理器上操作在单存储器空间上运行的软件时,可以通过构成诸如源文件、目标文件和库之类软件的单元单位而不改变软件结构或逻辑来考虑处理器的分配。因此,可以减少开发或论证所需的周期或操作所需的成本。

        参考下述实施例和附图,本领域的技术人员将清楚本发明的上述和许多其它目的,特点和优点。其中,以说明性的举例来表示结合本发明的原理的参考实施例。

        【附图说明】

        图1是表示用于程序开发的终端设备的轮廓的外观视图,该终端设备是根据本发明用来执行将用于单处理器的软件程序转换为用于多处理器的软件程序的方法的一个实施例的设备的一个举例;

        图2是表示图1所示的用于程序开发的终端设备的内部构成;

        图3是表示便携式电话的轮廓的外观视图,该便携式电话是根据本发明通过将用于单处理器的软件程序转换为用于多处理器的软件程序的方法的一个实施例生成的用于多处理器的软件程序所操作的设备的一个例子;

        图4是表示图3所示的便携式电话的内部构成的方框图;

        图5是用于生成用于单处理器的软件程序的执行形式文件的过程的说明图;

        图6是用于生成用于多处理器的软件程序的执行形式文件的过程的说明图;

        图7A到7C是表示对由本实施例生成的用于多处理器的软件程序分配地址空间的图,图7A是表示图4所示的一个PE的存储器中的具有实体的存储器空间的图,图7B是表示图4E所示的另一个PE的存储器中具有实体的存储器空间的图,和图7C是表示图4所示的由另一个CPU处理的虚拟存储器空间的图;

        图8是表示在PE的存储器中开发图6所示的执行形式文件的状态图;

        图9是表示图6所示的在PE的存储器中开发的其它执行文件的状态图;以及

        图10是本发明的实施例中的退出时处理的流程图。

        【具体实施方式】

        以下将参考附图详细描述本发明的一个优选实施例。

        图1是表示用于程序开发的终端设备的轮廓的外观视图,该终端设备是根据本发明用来执行将用于单处理器的软件程序转换为用于多处理器的软件程序的方法的一个实施例的设备的一个举例。

        在本实施例中,通过图1所示的用于程序开发的终端设备10来执行从用于单处理器的软件程序到用于多处理器的软件程序的转换。

        如图1所示,例如,个人计算机可用在用于程序开发的终端设备10方面,该设备包括例如鼠标和键盘等输入装置13和例如显示器等显示装置14。

        图2是表示图1所示的用于程序开发的终端设备10的内部构成。

        如图2所示,用于程序开发的终端设备10包括控制所有操作的CPU11、存储应用文件和在CPU?11上操作的各种数据的存储装置12、例如鼠标和键盘等输入装置13和例如显示器等显示装置14。

        此外,在存储装置12中存储了作为在CPU?11上操作的各种类型的应用文件的编译器2和链接器4。编译器2和链接器4用于生成单处理器或多处理器用的软件程序。

        图3是表示便携式电话的轮廓的外观视图,该便携式电话是根据本发明通过将用于单处理器的软件程序转换为用于多处理器的软件程序的方法的一个实施例生成的用于多处理器的软件程序所操作的设备的一个例子。

        在本实施例中,将描述将操作单个便携式电话的用于处理器单元(以下称作PE)的单处理器的软件程序来转换为操作两个便携式电话的用于PE的多处理器的软件程序的一个例子。

        如图3所示,便携式电话20包括天线23、例如按钮开关等输入装置39、例如LCD等显示装置36、例如话筒等送话装置37和例如扬声器等受话装置38。

        图4是表示图3所示的便携式电话20的内部构成的方框图。

        如图4所示,便携式电话20包括控制整个操作的控制装置21、执行呼叫的无线发送/接收等的发送/接收装置22、例如按钮开关等的输入装置39、例如LCD等显示装置36、例如话筒等送话装置37和例如扬声器等受话装置38。

        此外,在本实施例中,控制装置21包括两个处理器单元PE?26和PE31。本发明不局限于此,不必说,也能应用于包括三个或多个PE的设备。

        PE?26包括执行与CPU?27通信的PE?28之间和PE?26与PE?31之间的通信装置、开发在执行时间由CPU?27操作的程序的存储器29和由CPU27操作的程序、各种数据等以永久方式存储在其中的永久存储器30。

        PE?31包括:执行与CPU?32通信的PE?33之间和PE?31与PE?26之间的通信装置;开发在执行期间由CPU?32操作的程序的存储器34;和由CPU?32操作的程序、各种数据等以非易失方式存储在其中的非易失性存储器35。

        图5是用于生成用于单处理器的软件程序的执行形式文件的过程的说明图。

        在本实施例中,将描述图5所示的从五个源文件1a到1e生成一个执行形式文件(执行形式程序)5作为用于单处理器的软件程序的例子。

        首先,通过编译器2编译各个源文件1a到1e从而形成目标文件3a到3e。通过链接器链接所有目标文件3a到3e从而形成作为用于单处理器的软件程序的一个执行形式文件5。

        接下来,将描述图5所示的从五个源文件1a到1e生成两个执行文件作为用于两个PE的多处理器的软件程序的情况。

        图6是用于生成用于多处理器的软件程序的执行形式文件的过程的说明图。

        在本实施例中,将描述从与图5所示的相同的图6所示的五个源文件1a到1e生成两个执行形式文件(执行形式程序)作为用于多处理器的软件程序的情况。

        首先,通过编译器2编译各个源文件1a到1e从而生成目标文件3a到3e。

        接下来,将目标文件3a到3e分为与PE相同数量的组(在本实施例中如图4所示PE的数量是2),并对每一组通过链接器4链接。在图6所示的例子中,链接目标文件3a到3c以便生成执行形式文件6a,链接将目标文件3d到3e以便生成执行形式文件6b。

        这里,例如,当包括在目标文件3a中的函数参照(refer)在另一组的目标文件3d中具有实体(entity)的函数或变量时,在链接目标文件3a、3b和3d过程中不知道没有实体的函数或变量的地址,从而不可能链接。为了解决该问题,在本实施例中,当在链接期间,在存在函数或变量的实体的组中确定地址时,将链接期间确定的地址通知实体不存在、并被参照的组,从而完成链接。

        将以这种方式完成的、在存储器29中开发的和由CPU?27执行的执行形式文件6a存储在图4所示的PE?26的非易失性存储器30中。将在存储器34中开发的和由CPU?32执行的执行形式文件6b存储在图4所示的PE?31的非易失性存储器35中。

        图7A到7C是表示对由本实施例生成的用于多处理器的软件程序分配地址空间的图,图7A是表示图4所示的PE?26的存储器29中的具有实体的存储器空间的图,图7B是表示图4E所示的另一个PE?31的存储器34中具有实体的存储器空间的图,和图7C是表示图4所示的由PE?26的CPU?27或PE?31的CPU?32处理的虚拟存储器空间的图。

        如图7A到7C所示,每一个CPU?27和32采用地址0000h到ffffh作为程序执行时的手段(means)、PE?26具有0000h到7fffh,作为在存储器29中的实体;PE?31具有8000h到ffffh,作为存储器34中的实体。

        图8是表示在PE?26的存储器29中开发图6所示的执行形式文件6a的状态图。

        在该实施例中,如图8所示,执行形式文件6a具有函数A、B、C和变量D、E、F、G的实体,其中每一个都是在存储器29的地址空间中开发的。

        此外,在存储器29中设置了数据退出时中断处理存储区(data?aborttime?interrupt?processing?storage?region)45。在数据退出时中断处理存储区45中,当CPU?27要读(参照)或写没有存储器29中的实体的地址的变量时,存储由中断执行的处理,即一种所谓的异常处理。

        在数据退出时中断处理存储区45中存储的中断处理中,采用在PE?28间的通信装置与PE?31通信,并对没有存储器29中的实体的地址的变量执行读或写,这是引起有该变量的实体的存储器34中断的原因。因此,与其一致,PE?31需要实际上访问用于该变量的存储器34的程序。

        而且,在存储器29中设置了预取退出时中断处理存储区(prefetchabort?time?interrupt?processing?storage?region)46。在预取退出时中断处理存储区46中,当CPU?27要调用没有存储器29中的实体的地址函数时,存储由中断执行的处理,即一种所谓的异常处理。

        在存储在预取退出时中断处理存储区46中的中断处理中,采用PE?28间的通信装置与PE?31通信并对没有存储器29的实体的地址的函数执行调用,这是引起有该变量的实体的存储器34中断的原因。因此,与其一致,PE?31需要一个执行形式程序,以便实际上访问用于该函数的存储器34。

        注意,也可以对存储在数据退出时中断处理存储区45或预取退出时中断处理存储区46中的中断处理预先编程,存储在非易失性存储器30中并在执行时在存储器29中开发。也可以在CPU?27中设置数据退出时中断处理存储区45或预取退出时中断处理存储区46。

        图9是表示图6所示的在PE?31的存储器34中开发的执行形式文件6b的状态图。

        在本实施例中,如图9所示,执行形式文件6b具有函数J、K和变量L、M、N、O、P的实体,其中每一个都是在存储器34的地址空间中开发的。

        此外,数据退出时中断处理存储区50设置在存储器34中。在数据退出时中断处理存储区50中,当CPU要读或写没有存储器34中的实体的地址的变量时,存储由中断执行的处理,即一种所谓的异常处理。

        在存储在数据退出时中断处理存储区50中的中断处理中,采用PE?33间的通信装置与PE?26通信,并对没有存储器34的的实体的地址变量执行读或写,这是引起有变量的实体的存储器29中断的原因。因此,与其一致,PE?26需要实际上访问用于该变量的存储器29的程序。

        而且,在存储器34中设置了预取退出时中断处理存储区51。在预取退出时中断处理存储区51中,当CPU32要调用没有存储器34中的实体的地址的函数时,存储由中断执行的处理,即一种所谓的异常处理。

        在存储在预取退出时中断处理存储区51中的中断处理中,采用PE?33间的通信装置与PE?26通信,并对没有存储器34中的实体的地址的函数执行调用,这是引起有函数的实体的存储器29中断的原因。因此,与此对应,PE?26需要一个执行形式程序,以便实际上访问用于该函数的存储器29。

        注意,也可以对存储在数据退出时中断处理存储区50或预取退出时中断处理存储区51中的中断处理预先编程,存储在非易失性存储器35中并在执行时间在存储器34中开发。也可以在CPU?32中设置处理数据退出时中断处理存储区50或预取退出时中断处理存储区51。

        这里,将进一步描述存储在数据退出时中断处理存储区45、预取退出时中断处理存储区46、数据退出时中断处理存储区50或预取退出时中断处理存储区51中的中断处理的退出时处理。

        图10是本实施例中的退出时处理的流程图。

        在每一个PE中,当对自身没有实体的地址有参照请求时(数据的读取(参照)、写、对函数的调用),执行中断处理。在中断处理中,执行在PE间的通信,以便要求除自身之外的其它PE执行访问请求(A-1)。当在PE中存在实体时,已经接收请求的PE执行该请求,并且如果必要将执行结果返回到作为请求器的PE(A-2)。作为请求器的PE由于中断处理的完成而在中断前返回到处理(A-3)。

        以下将具体描述图10所示的几个例子的操作流程。

        当在执行形式程序运行期间对由其它处理器管理的存储器空间上配置的变量发生参照(refer)请求时,开始由作为参照请求器的处理器拥有的异常处理,以便检测该事件,并将该参照请求发送至适当的处理器。接收该参照请求的处理器参照该变量,以便将参照结果返回到参照请求器,并且作为参照请求器的处理器仿真执行来自返回的结果的变量参照命令,以便在来自异常处理的中断前返回到下一个命令或处理。

        此外,当在执行形式程序运行期间对由其它处理器管理的存储器空间上配置的变量发生写请求时,开始由作为写请求器的处理器所拥有的异常处理,以便检测该事件,并将该写请求发送至适当的处理器。接收该写请求的处理器写该变量,以便将写结果返回到写请求器,并且作为写请求器的处理器在来自异常处理的中断前返回到下一个命令或处理。注意,对于写,可以省略将写结果返回到写请求器的步骤。

        而且,当在执行形式程序运行期间对由其它处理器管理的存储器空间上配置的变量发生调用请求时,开始由作为调用请求器的处理器所拥有的异常处理,以便检测该事件,并将该调用请求发送至适当的处理器。接收该调用请求的处理器请求调用该变量,以便将调用结果返回到调用请求器,并且作为调用请求器的处理器仿真执行来自返回的结果的函数调用命令,以便在来自异常处理的中断前返回到下一个命令或处理。

        注意,在上述实施例中,已经描述了将用于便携式电话的单处理器的软件程序转换为用于多处理器的软件程序的方法。但是,不必说,本发明不局限于用于便携式电话的程序。

        如上所述,根据本发明,当在单一存储器空间上运行的软件在多处理器上进行操作时,可以通过构成诸如源文件、目标文件和库之类的软件的单元单位而不改变软件结构或逻辑来考虑处理器的分配。因此,可以减少开发或论证所需的周期或操作所需的成本?!  ∧谌堇醋宰ɡ鴚ww.www.4mum.com.cn转载请标明出处

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