ES2929512T3 - Aparato y método para configurar conjuntos de interrupciones - Google Patents
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Abstract
Se describen un aparato y un método para procesar y reasignar interrupciones de manera eficaz. Por ejemplo, una realización de un aparato comprende: una pluralidad de núcleos; y un controlador de interrupción para agrupar interrupciones en una pluralidad de dominios de interrupción, cada dominio de interrupción tendrá asignado un conjunto de una o más interrupciones y asignará las interrupciones en el conjunto a uno o más de la pluralidad de núcleos. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
D E S C R IP C IÓ N
A p a ra to y m é to d o p a ra c o n fig u ra r co n ju n to s de in te rru p c io n e s
C a m p o d e la in ve n c ió n
Las re a liza c io n e s de la inve n c ió n se re fie ren , en g e n e ra l, al ca m p o de los s is te m a s in fo rm á tico s . M ás p a rticu la rm e n te , las re a liza c io n e s de la in ve n c ió n se re fie ren a un a p a ra to y un m é to d o p a ra p ro g ra m a r co n ju n to s de in te rru p c io n e s .
A n te c e d e n te s
En los s is te m a s in fo rm á tico s , u n a in te rru p c ió n es u na señ a l g e n e ra d a p o r h a rd w a re o so ftw a re q u e in d ica un e ve n to q u e p re c isa a te n c ió n in m e d ia ta d e l p ro c e sa d o r (es d ec ir, q u e re q u ie re u na interrupción de l su b p ro ce so a c tu a l q u e e s tá e je cu ta n d o e l p ro ce sa d o r). El p ro c e sa d o r re spo nd e su sp e n d ie n d o su su b p ro ce so de e je cu c ió n a ctu a l, g u a rd a n d o el e s ta d o (de ta l fo rm a q ue e s te p u e d e re in ic ia r la e je cu c ió n en d o n d e la d e jó ) y e je cu ta n d o u n a fu n c ió n d e n o m in a d a m a n e ja d o r de in te rru p c io n e s p a ra a te n d e r e l e ve n to . La in te rru p c ió n es te m p o ra l; d e sp u é s de q u e se h a ya co m p le ta d o el m a n e ja d o r de in te rru p c io n e s , e l p ro c e sa d o r re a n u d a la e je cu c ió n de l su b p ro ce so .
Las in te rru p c io n e s de h a rd w a re son u sa d a s p o r d is p o s itivo s p a ra c o m u n ic a r q ue los m ism os re qu ie ren a te n c ió n del s is te m a o p e ra tiv o y se im p le m e n ta n u sa n d o se ñ a le s de a le rta e le c tró n ica s q u e se e n v ía n al p ro ce sa d o r. P o r e je m p lo , un te c la d o o ra tón p u e d e d e s e n c a d e n a r u n a so lic itu d de in te rru p c ió n en re sp u e s ta a q u e un u su a rio p re s io n e u n a te c la en e l te c la d o o m u eva e l ra tón , re sp e c tiva m e n te . En re spu es ta , se in te rru m p e e l p ro c e sa d o r p a ra le e r la p u lsa c ió n de te c la o la p o s ic ió n de l ra tón . El a cto de in ic ia r u na in te rru p c ió n de h a rd w a re se d e n o m in a so lic itu d de in te rru p c ió n . El n ú m e ro de in te rru p c io n e s de h a rd w are e s tá lim itad o p o r el n úm e ro de líne as de so lic itud de in te rru p c ió n (IR Q ) al p ro ce sa d o r, p e ro p ue de h a b e r c ie n to s de in te rru p c io n e s de so ftw a re d ife re n te s .
Los s is te m a s de m ú ltip le s p ro ce sa d o re s y /o de m ú ltip le s n úc leo s a c tu a le s se b asan en C o n tro la d o re s de In te rru p c io n e s P ro g ra m a b le s A va n za d o s (A P IC ) p ara p ro c e sa r in te rru p c io n e s d ir ig id a s a d ife re n te s p ro ce sa d o re s /n ú c le o s . El A P IC p u e d e s e r un d ise ñ o de a rq u ite c tu ra d iv id id a , con un c o m p o n e n te loca l (LA P IC ) in te g ra d o h a b itu a lm e n te en los p ro ce sa d o re s /n ú c le o s , y un A P IC de e n tra d a /sa lid a (E /S ) o p c io n a l en un b us de s is te m a .
En el A P IC de ES, la D is trib uc ió n de In te rru p c io n e s se b a sa o b ien en un d e s tin o fijo o b ien en un d e s tin o re d ire cc io n a b le . A m e nu do , los s is te m a s in te g ra d o s q ue no p ue de n u sa r e l M u ltip ro c e s a m ie n to S im é trico o p tan p o r u sa r un m o do de d e s tin o fijo . En ta le s caso s, e l d e s tin o de u n a in te rru p c ió n ha de re p ro g ra m a rse fre c u e n te m e n te p o r d ive rsa s ra zon es . Es n e ce sa rio q u e la a fin id a d de las in te rru p c io n e s h ac ia c ie rto (s ) n ú c le o (s )/p ro ce sa d o r(e s ) en el m o do de d e s tin o fijo se re co n fig u re d e p e n d ie n d o de l ca so de uso q ue se e s tá e je cu ta n d o . R e co n fig u ra r las in te rru p c io n e s u n a de c a d a ve z se v u e lve u na so b re ca rg a y e s ta la te n c ia d e b id o a la re p ro g ra m a c ió n p ue de a fe c ta r al d e s e m p e ñ o de l s is te m a .
El d o c u m e n to US 2009 /0089470 A1 d iv u lg a un m é to d o y a p a ra to p a ra e q u ilib ra r los a h o rro s de e n e rg ía y el d e se m p e ñ o en e l m a ne jo de in te rru p c io n e s se d e sc rib e en el p re se n te d o cu m e n to . En p a rticu la r, se d iv u lg a q ue , cu a n d o una c a n tid a d de a c tiv id a d de in te rru p c ió n e s tá p o r e n c im a de un u m bra l, se s e le cc io n a un m odo de d e se m p e ñ o de l m a ne jo de in te rru p c io n e s .
B rev e d e s c rip c ió n d e los d ib u jo s
La fig u ra 1A es un d ia g ra m a de b lo q u e s q u e ilus tra ta n to u n a c a n a liza c ió n en o rde n ilu s tra tiva co m o una c a n a liza c ió n de ca m b io de n om b re de re g is tro , e m is ió n /e je c u c ió n fu e ra de o rde n ilu s tra tiva de a cu e rd o con re a liza c io n e s de la inve nc ión ;
la fig u ra 1B es un d ia g ra m a de b lo q u e s q u e ilus tra ta n to u na re a liza c ió n ilu s tra tiva de un n úc leo de a rq u ite c tu ra en o rde n co m o un n úc leo de a rq u ite c tu ra de c a m b io de n om b re de re g is tro , e m is ió n /e je c u c ió n fu e ra de o rden ilu s tra tivo a in c lu ir en un p ro c e sa d o r de a cu e rd o co n re a liza c io n e s de la inve nc ión ;
la fig u ra 2 es un d ia g ra m a de b lo q u e s de un p ro c e sa d o r de un ú n ico n úc leo y un p ro c e sa d o r de m ú ltip le s n úc leos con c o n tro la d o r de m e m o ria y g rá fic o s in te g ra d o s de a cu e rd o con re a liza c io n e s de la inve nc ión ;
la fig u ra 3 ilus tra un d ia g ra m a de b lo q u e s de un s is te m a de a cu e rd o con u na re a liza c ió n de la p re se n te inve n c ió n ;
la fig u ra 4 ilu s tra un d ia g ra m a de b lo q u e s de un se g u n d o s is te m a de a cu e rd o con u n a re a liza c ió n de la p re se n te inve nc ión ;
la fig u ra 5 ilus tra un d ia g ra m a de b lo q u e s de un te rc e r s is te m a de a cu e rd o con u n a re a liza c ió n de la p rese n te inve nc ión ;
la f ig u ra 6 ilus tra un d ia g ra m a de b lo q u e s de un s is te m a en un ch ip (S oC ) de a cu e rd o con u n a re a liza c ió n de la p re se n te inve nc ión ;
la fig u ra 7 ilu s tra un d ia g ra m a de b lo q u e s q u e co n tra p o n e e l uso de un c o n v e rtid o r de in s tru cc io n e s de so ftw a re p a ra c o n v e rtir in s tru cc io n e s b in a ria s en un c o n ju n to de in s tru cc io n e s de o rig e n en in s tru cc io n e s b in a ria s en un co n ju n to de in s tru cc io n e s de d e s tin o de a cu e rd o con re a liza c io n e s de la inve nc ión ;
la fig u ra 8 ilus tra d ife re n te s n ú c le o s de un p ro c e sa d o r de m ú ltip le s n ú c le o s q u e rec ibe d ife re n te s c o n ju n to s de in te rru p c io n e s ;
la fig u ra 9 ilus tra un c o n tro la d o r de in te rru p c io n e s q ue re a s ig n a in te rru p c io n e s de ta l fo rm a q u e un n úc leo rec ibe to d a s las in te rru p c io n e s y e l o tro n úc leo p ue de c o n m u ta rs e a a p a g a d o ;
la fig u ra 10 ilus tra un c o n tro la d o r de in te rru p c io n e s q ue re a liza un e q u ilib ra d o de ca rg a de ta l fo rm a q u e un n úc leo re c ibe m ás in te rru p c io n e s q u e o tro núc leo , b a sá n d o se en la ca rg a d e te c ta d a ;
las fig u ra s 11A -B ilus tra n u n a re a liza c ió n de la in ve n c ió n en la q u e las in te rru p c io n e s se g e s tio n a n con la g ra n u la rid a d de los d o m in io s de in te rru p c ió n ;
la fig u ra 12 ilus tra u n a re a liza c ió n de un re g is tro de c o n fig u ra c ió n de d o m in io de in te rru p c ió n ;
la fig u ra 13 ilu s tra u na re a liza c ió n de un re g is tro de c o n fig u ra c ió n de in te rru p c ió n ;
la f ig u ra 14 ilus tra u n a ló g ica de d o m in io de in te rru p c ió n de a cu e rd o con u n a re a liza c ió n de la in ve n c ió n ; y
la f ig u ra 15 ilus tra un m é to d o de a cu e rd o con u n a re a liza c ió n de la inve nc ión .
D e s c rip c ió n d e ta lla d a
La inve nc ión se d e fin e m e d ia n te las re iv in d ica c io n e s in d e p e n d ie n te s .
A rq u ite c tu ra s de p ro c e sa d o r ilu s tra tiva s
La fig u ra 1A es un d ia g ra m a de b lo q u e s q u e ilu s tra ta n to u na ca n a liza c ió n de re cu p e ra c ió n , d e sco d ifica c ió n , re tirada en o rde n ilu s tra tiva co m o u n a c a n a liza c ió n de ca m b io de n om b re de re g is tro , e m is ió n /e je cu c ió n fu e ra de o rden ilu s tra tiva de a cu e rd o con re a liza c io n e s de la inve nc ión . La fig u ra 1B es un d ia g ra m a de b lo q u e s q u e ilu s tra ta n to una re a liza c ió n ilu s tra tiva de un n úc leo de re cu p e ra c ió n , d e sco d ifica c ió n , re tira d a en o rde n co m o un n úc leo de a rq u ite c tu ra de ca m b io de n om b re de re g is tro , e m is ió n /e je cu c ió n fu e ra de o rde n ilu s tra tivo a in c lu ir en un p ro c e sa d o r de a cu e rdo con re a liza c io n e s de la inve nc ión . Los re cua d ros con líne as de tra zo c o n tin u o en las fig u ra s 1A -B ilus tra n las p o rc io n e s en o rde n de la c a n a liza c ió n y e l núc leo , m ie n tra s q u e la a d ic ión o p c io n a l de los re cu a d ro s con líne as de tra zo d is co n tin u o ilus tra la ca n a liza c ió n y e l n úc leo de ca m b io de n om b re de re g is tro , e m is ió n /e je c u c ió n fu e ra de o rden .
En la fig u ra 1 A , u na c a n a liza c ió n de p ro c e sa d o r 100 inc lu ye u n a fa se de re cu p e ra c ió n 102, u n a fa se de d e sco d ifica c ió n de lon g itu d 104, u n a fa se de d e s c o d ifica c ió n 106, u na fa se de a s ig n a c ió n 108, u n a fa se de c a m b io de n o m b re 110, u na fa se de p ro g ra m a c ió n (ta m b ié n c o n o c id a co m o d e sp a ch o o e m is ió n ) 112, u n a fa se de lec tu ra de re g is tro /le c tu ra de m e m o ria 114, u na fa se de e je cu c ió n 116, u na fa se de e sc ritu ra no s im u ltá n e a /e s c ritu ra en m e m oria 118, u n a fa se de m a n e jo de e xc e p c io n e s 122 y u n a fa se de co n firm a c ió n 124.
La fig u ra 1B m u e s tra e l n úc leo de p ro c e sa d o r 190 q ue inc lu ye u na u n idad de e x tre m o fro n ta l 130 a co p la d a a una u n id ad de m o to r de e je cu c ió n 150, y a m b a s se a co p la n a u na u n id ad de m e m o ria 170. El n úc leo 190 p ue de s e r un n úc leo de in fo rm á tica de c o n ju n to de in s tru cc io n e s re d u c id o (R IS C ), un n úc leo de in fo rm á tica de co n ju n to de in s tru cc io n e s co m p le jo (C IS C ), un n úc leo de p a la b ra s de in s tru cc ió n m u y la rgas (V L IW ) o un tip o de n úc leo h íb rid o o a lte rn a tivo . C om o o tra o pc ión m ás, e l n úc leo 190 p ue de s e r un n úc leo de p ro p ó s ito e sp e c ia l, ta l com o , p o r e je m p lo , un n úc leo de red o de co m u n ica c ió n , un m o to r de co m p re s ió n , un n úc leo de co p ro ce sa d o r, un n úc leo de u n id ad de p ro c e sa m ie n to de g rá fic o s in fo rm á tico s de p ro p ó s ito g e n e ra l (G P G P U ), un n úc leo de g rá fico s o s im ila res .
La u n id ad de e x tre m o fro n ta l 130 inc lu ye u na u n id ad de p re d icc ió n de b ifu rca c io n e s 132 a co p la d a a u n a u n idad de m e m o ria ca ch é de in s tru cc io n e s 134, q ue se a co p la a u na m e m o ria in te rm e d ia de tra d u cc ió n a d e la n ta d a (T LB ) de in s tru cc io n e s 136, q u e se a co p la a u n a u n idad de re cu p e ra c ió n de in s tru cc io n e s 138, q u e se a co p la a u n a u n id ad de d e sco d ifica c ió n 140. La u n id ad de d e sc o d ific a c ió n 140 (o d e sco d ific a d o r) p u e d e d e s c o d ific a r in s tru cc io n e s y g e n e ra r co m o u na s a lid a u n a o m ás m ic ro o p e ra c io n e s , p u n to s de e n tra d a de m ic ro có d ig o , m ic ro in s tru cc io n e s , o tras in s tru cc io n e s u o tra s se ñ a le s de con tro l, q u e se d e sco d ifica n a p a rtir de, o q u e re fle ja n de o tro m odo , o se d e riva n de, las in s tru cc io n e s o rig in a le s . La u n id ad de d e sco d ifica c ió n 140 se p u e d e im p le m e n ta r u sa n d o d ive rso s m e ca n ism o s d ife re n te s . Los e je m p lo s de m e ca n ism o s a d e cu a d o s inc lu ye n , p e ro no se lim itan a, ta b la s de co n su lta , im p le m e n ta c io n e s en h a rd w are , m a tr ice s lóg icas p ro g ra m a b le s (P LA ), m e m o ria s de so lo le c tu ra (R O M ) de m ic ro có d ig o , e tc . En u n a re a liza c ió n , e l n úc leo 190 inc lu ye u n a R O M de m ic ro có d ig o u o tro m e d io q u e a lm a ce n a m ic ro có d ig o p a ra c ie rta s m a c ro in s tru cc io n e s (p o r e je m p lo , en la u n id ad de d e sco d ifica c ió n 140 o, de lo co n tra rio , d e n tro de la u n id ad de e x tre m o fro n ta l 130). La u n id ad de d e sco d ifica c ió n 140 se a co p la a u na u n idad de ca m b io de
n o m b re /a s ig n a c ió n 152 en la u n id ad de m o to r de e je cu c ió n 150.
La u n idad de m o to r de e je cu c ió n 150 inc lu ye la u n id ad de ca m b io de n o m b re /a s ig n a c ió n 152 a co p la d a a u na un idad de re tiro 154 y un c o n ju n to de u n a u n id ad o m ás u n id a d e s de p ro g ra m a d o r 156. La(s) u n id a d (e s ) de p ro g ra m a d o r 156 re p re se n ta (n ) c u a lq u ie r n ú m e ro de p ro g ra m a d o re s d ife re n te s , in c lu ye n d o e s ta c io n e s de re se rva s , v e n ta n a ce n tra l de in s tru cc io n e s , e tc . La(s) u n id a d (e s ) de p ro g ra m a d o r 156 se a co p la (n ) a la(s) u n id a d (e s ) de a rch ivo (s ) de re g is tro fís ico 158. C ad a u n a de las u n id a d e s de a rch ivo o a rch ivo s de re g is tro fís ico 158 re p re se n ta u no o m ás a rch ivo s de reg is tro fís ico , u nos d ife re n te s de los c u a le s a lm a ce n a n u no o m ás tip o s de d a to s d ife re n te s , ta le s co m o e n te ro e sca la r, com a f lo ta n te e sca la r, e n te ro e m p a q u e ta d o , co m a flo ta n te e m p a q u e ta d a , e n te ro v e c to ria l, co m a flo ta n te v e c to ria l, e s ta d o (p o r e je m p lo , un p u n te ro de in s tru cc ió n q ue es la d ire cc ió n de la s ig u ie n te in s tru cc ió n a e je cu ta r), e tc . En u na re a liza c ió n , la u n id ad de a rch ivo o a rch ivo s de re g is tro fís ico 158 co m p re n d e u n a u n id ad de re g is tro s de ve c to r, una u n id ad de re g is tro s de m á sca ra de e sc ritu ra y u n a u n id ad de re g is tro s de e sca la r. Estas u n id a d e s de re g is tro p ueden p ro p o rc io n a r re g is tro s de v e c to r a rq u ite c tó n ico s , re g is tro s de m á sca ra de v e c to r y re g is tro s de p ro p ó s ito g e n e ra l. La u n id ad o u n id a d e s de a rch ivo o a rch ivo s de re g is tro fís ico 158 son so la p a d a s p o r la u n id ad de re tiro 154 p a ra ilu s tra r d ive rsa s fo rm a s en las q ue se p ue de n im p le m e n ta r un ca m b io de n om b re de re g is tro y u na e je cu c ió n fu e ra de o rde n (p o r e je m p lo , u sa n d o u na m e m o ria in te rm e d ia o m e m o ria s in te rm e d ia s de re o rd e n a c ió n y un a rch ivo o a rch ivo s de re g is tro de re tiro ; u sa n d o un a rch ivo o a rch ivo s fu tu ro s , u n a m e m o ria o m e m o ria s de h is to ria l y un a rch ivo o a rch ivos de re g is tro de re tiro ; u sa n d o c o rre la c io n e s de re g is tro y u n a a g ru p a c ió n de re g is tro s ; e tc .). La u n id ad de re tiro 154 y la u n id ad o u n id a d e s de a rch ivo o a rch ivo s de re g is tro fís ic o 158 se a co p la n a la a g ru p a c ió n o a g ru p a c io n e s de e je cu c ió n 160. La a g ru p a c ió n o a g ru p a c io n e s de e je cu c ió n 160 inc lu ye un c o n ju n to de u n a o m ás u n id a d e s de e je cu c ió n 162 y un c o n ju n to de u n a o m ás u n id a d e s de a cce so a m e m o ria 164. Las u n id a d e s de e je cu c ió n 162 p ueden re a liz a r d ive rsa s o p e ra c io n e s (p o r e je m p lo , d e sp la za m ie n to s , sum a , res ta , m u ltip lica c ió n ) y so b re d ive rso s tip o s de d a to s (p o r e je m p lo , c o m a flo ta n te e sca la r, e n te ro e m p a q u e ta d o , co m a flo ta n te e m p a q u e ta d a , e n te ro ve c to ria l, co m a f lo ta n te v e c to r ia l) . A u n q u e a lg u n a s re a liza c io n e s p u e d e n in c lu ir un n úm e ro de u n id a d e s de e je cu c ió n d e d ica d a s a fu n c io n e s o c o n ju n to s de fu n c io n e s e sp e c ífico s , o tra s re a liza c io n e s p ue de n in c lu ir so lo u na u n idad de e je cu c ió n o m ú ltip le s u n id a d e s de e je cu c ió n q u e re a liza n , to d a s e lla s , to d a s las fu n c io n e s . La u n id ad o u n id a d e s de p ro g ra m a d o r 156, la u n id ad o u n id a d e s de a rch ivo o a rch ivo s de re g is tro fís ic o 158 y la a g ru p a c ió n o a g ru p a c io n e s de e je cu c ió n 160 se m u es tra n co m o q u e son p o s ib le m e n te u na p lu ra lid a d d e b id o a q ue c ie rta s re a liza c io n e s c re an ca n a liz a c io n e s s e p a ra d a s p a ra c ie rto s tip o s de d a to s /o p e ra c io n e s (p o r e je m p lo , u na ca n a liza c ió n de e n te ro e sca la r, u n a ca n a liza c ió n de co m a flo ta n te e sca la r/e n te ro e m p a q u e ta d o /c o m a flo ta n te e m p a q u e ta d a /e n te ro v e c to r ia l/c o m a flo ta n te ve c to r ia l y /o u na c a n a liza c ió n de a cce so a m e m o ria q u e tie n e n , c a d a una, sus p ro p ia s u n id ad de p ro g ra m a d o r, u n id ad de a rch ivo o a rch ivo s de re g is tro fís ico y /o a g ru p a c ió n de e je cu c ió n - y, en el ca so de u n a ca n a liza c ió n de a cce so a m e m o ria se p a ra d a , se im p le m e n ta n c ie rta s re a liza c io n e s en las q ue so lo la a g ru p a c ió n de e je cu c ió n de e s ta ca n a liza c ió n tie n e la u n id ad o u n id a d e s de a cce so a m e m o ria 164). T a m b ié n se d e b e ría e n te n d e r q ue , cu a n d o se usan ca n a liza c io n e s s e p a ra d a s , u na o m ás de e s ta s ca n a liz a c io n e s p ue de n s e r de e m is ió n /e je cu c ió n fu e ra de o rde n y, e l resto , en o rde n .
El c o n ju n to de u n id a d e s de a cce so a m e m o ria 164 se a co p la a la u n id ad de m e m o ria 170, q ue inc lu ye u n a u n id ad de T L B de d a to s 172 a co p la d a a u n a u n id ad de m e m o ria ca ch é de d a to s 174 a co p la d a a u n a u n id a d de m e m o ria ca ch é de n ive l 2 (L2) 176. En u n a re a liza c ió n ilus tra tiva , las u n id a d e s de a cce so a m e m o ria 164 p u e d e n in c lu ir u n a un idad de ca rga , u na u n id ad de d ire cc ió n de a lm a ce n a m ie n to y u na u n id ad de d a to s de a lm a ce n a m ie n to , c a d a u n a de las c u a le s se a co p la a la u n id ad de T L B de d a to s 172 en la u n id ad de m e m o ria 170. La u n id ad de m e m o ria ca ch é de in s tru cc io n e s 134 se a co p la a d ic io n a lm e n te a u n a u n id ad de m e m o ria ca ch é de n ive l 2 (L2) 176 en la u n id ad de m e m o ria 170. La u n idad de m e m o ria ca ch é de L2 176 se a co p la a o tro s u no o m ás n ive les de m e m o ria c a ch é y, fin a lm e n te , a u n a m e m o ria p rinc ip a l.
A m o do de e je m p lo , la a rq u ite c tu ra de n úc leo de ca m b io de n o m b re de re g is tro , e m is ió n /e je cu c ió n fu e ra de o rde n ilu s tra tiva p u e d e im p le m e n ta r la c a n a liza c ió n 100 co m o s igu e : 1) la re cu p e ra c ió n de in s tru cc io n e s 138 re a liza las fase s de re cu p e ra c ió n y de d e sco d ifica c ió n de lon g itu d 102 y 104; 2) la u n id ad de d e s co d ifica c ió n 140 re a liza la fa se de d e sco d ifica c ió n 106; 3) la u n id ad de c a m b io de n o m b re /a s ig n a c ió n 152 re a liza la fa se de a s ig n a c ió n 108 y la fa se de ca m b io de n o m b re 110; 4 ) la u n id ad o u n id a d e s de p ro g ra m a d o r 156 re a liza n la fa se de p ro g ra m a c ió n 112; 5) la u n id ad o u n id a d e s de a rch ivo o a rch ivo s de re g is tro fís ic o 158 y la u n id ad de m e m o ria 170 re a liza n la fa se de le c tu ra de re g is tro /le c tu ra de m e m o ria 114; la a g ru p a c ió n de e je cu c ió n 160 re a liza la fa se de e je cu c ió n 116; 6) la u n id ad de m e m o ria 170 y la u n id ad o u n id a d e s de a rch ivo o a rch ivo s de re g is tro fís ic o 158 re a liza n la fa se de e sc ritu ra no s im u ltá n e a /e s c ritu ra en m e m o ria 118; 7) d ive rsa s u n id a d e s p ue de n e s ta r im p lica d a s en la fa se de m a ne jo de e xc e p c io n e s 122; y 8) la u n idad de re tiro 154 y la u n id ad o u n id a d e s de a rch ivo o a rch ivo s de re g is tro fís ic o 158 re a liza n la fa se de c o n firm a c ió n 124.
El n úc leo 190 p ue de s o p o rta r u no o m ás c o n ju n to s de in s tru cc io n e s (p o r e je m p lo , e l c o n ju n to de in s tru cc io n e s de x86 (con a lg u n a s a m p lia c io n e s q ue se han a ñ a d id o con v e rs io n e s m ás n u e va s ); e l c o n ju n to de in s tru cc io n e s M IP S de M IP S T e ch n o lo g ie s de S u n n yva le , C A ; e l c o n ju n to de in s tru cc io n e s A R M (con a m p lia c io n e s a d ic io n a le s o p c io n a le s ta le s co m o N E O N ) de A R M H o ld in g s de S u n n yva le , C A ), in c lu ye n d o la ins tru cc ió n o in s tru cc io n e s d e s c rita s en el p re se n te d o cu m e n to . En u na re a liza c ió n , el n úc leo 190 inc lu ye lóg ica p a ra s o p o rta r u na a m p lia c ió n de c o n ju n to de in s tru cc io n e s de d a to s e m p a q u e ta d o s (p o r e je m p lo , A V X 1, A V X 2 , y /o a lg u n a fo rm a d e l fo rm a to de ins tru cc ió n co m p a tib le con v e c to re s g e n é rico (U = 0 y /o U = 1) d e sc rito a co n tin u a c ió n ), p e rm itie n d o de e se m o do q u e las o p e ra c io n e s u sa d a s p o r m u ch as a p lica c io n e s m u ltim e d io s se re a lice n u sa n d o d a to s e m p a q u e ta d o s .
Se d e b e ría e n te n d e r q u e e l n úc leo p ue de s o p o rta r m u ltip ro ce so (e je cu ta r d os o m ás co n ju n to s p a ra le lo s de o p e ra c io n e s o su b p ro ce so s), y p u e d e h a ce r e s to de u n a d ive rs id a d de fo rm a s , in c lu ye n d o m u ltip ro ce so se g m e n ta d o en e l t ie m p o , m u ltip ro ce so s im u ltá n e o (en d o n d e un ú n ico n úc leo fís ico p ro p o rc io n a un n úc leo lóg ico p a ra ca d a uno de los s u b p ro ce so s p a ra los q u e e se n úc leo fís ic o e s tá so m e tie n d o a m u ltip ro ce so s im u ltá n e a m e n te ), o una c o m b in a c ió n de los m ism o s (p o r e je m p lo , re cu p e ra c ió n y d e sco d ifica c ió n s e g m e n ta d a s en e l t ie m p o y m u ltip ro ce so s im u ltá n e o a co n tin u a c ió n de lo a n te rio r, ta l co m o en la te c n o lo g ía H yp e rth re a d in g de Intel®).
A u n q u e e l ca m b io de n o m b re de re g is tro s se d e sc rib e en e l co n te x to de u n a e je cu c ió n fu e ra de o rd e n , se d e b e ría e n te n d e r q ue el ca m b io de n om b re de re g is tro s se p ue de u sa r en u n a a rq u ite c tu ra en o rde n . A u n q u e la re a liza c ió n ilu s tra d a de l p ro c e sa d o r ta m b ié n inc lu ye u n id a d e s de m e m o ria ca ch é de in s tru cc io n e s y de d a to s 134 /174 se p a ra d a s y u n a u n id ad de m e m o ria c a ch é de L2 176 co m p a rtid a , re a liza c io n e s a lte rn a tiva s p u e d e n te n e r u n a ú n ica m e m oria ca ch é in te rn a ta n to p a ra in s tru cc io n e s co m o p a ra d a tos , ta l com o , p o r e je m p lo , u n a m e m o ria c a ch é in te rn a de n ive l 1 (L 1 ) o m ú ltip le s n ive les de m e m o ria c a ch é in te rn a . En a lg u n a s re a liza c io n e s , e l s is te m a p u e d e in c lu ir u na co m b in a c ió n de u n a m e m o ria ca ch é in te rn a y u na m e m o ria c a ch é e x te rn a q u e es e x te rn a al n úc leo y /o al p ro ce sa d o r. C om o a lte rn a tiva , to d a la m e m o ria ca ch é p u e d e s e r e x te rn a al n úc leo y /o al p roce sa d o r.
La fig u ra 2 es un d ia g ra m a de b lo q u e s de un p ro c e sa d o r 200 q ue p ue de te n e r m ás de un n úc leo , p u e d e te n e r un c o n tro la d o r de m e m o ria in te g ra d o y p u e d e te n e r g rá fico s in te g ra d o s de a cu e rd o con re a liza c io n e s de la inve nc ión . Los re cu a d ro s con líne as de tra zo c o n tin u o en la fig u ra 2 ilus tra n un p ro c e sa d o r 200 con un ú n ico n úc leo 202 A , un a gen te de s is te m a 210, un c o n ju n to de u n a o m ás u n id a d e s de c o n tro la d o r de bus 216 , m ie n tra s q ue la a d ic ión o p c io n a l de los re cu a d ro s con líneas de tra zo d is c o n tin u o ilus tra un p ro c e sa d o r 200 a lte rn a tivo con m ú ltip le s n úc leo s 202 A -N , un co n ju n to de u na u n id ad o m ás u n id a d e s de c o n tro la d o r de m e m o ria in te g ra d o 214 en la u n idad de a g e n te de s is te m a 210 y la ló g ica de p ro p ó s ito e sp e c ia l 208.
P o r lo tan to , d ife re n te s im p le m e n ta c io n e s d e l p ro c e sa d o r 200 p ue de n in c lu ir: 1) u na C P U con la lóg ica de p ro p ó s ito e sp e c ia l 208 q ue es u na lóg ica de g rá fic o s y /o c ie n tíf ic a (de c a p a c id a d de p ro ce so ) in te g ra d a (que p ue de in c lu ir uno o m ás n úc leo s), y los n úc leo s 202 A -N q u e son u no o m ás n ú c le o s de p ro p ó s ito g e n e ra l (p o r e je m p lo , n úc leo s en o rden de p ro p ó s ito g e n e ra l, n úc leo s fu e ra de o rde n de p ro p ó s ito g e n e ra l, u na co m b in a c ió n de los d os ); 2) un c o p ro ce s a d o r con los n ú c le o s 202 A -N q u e son un g ran n ú m e ro de n ú c le o s de p ro p ó s ito e sp e c ia l d e s tin a d o s p rin c ip a lm e n te a cá lcu lo s g rá fico s y /o c ie n tíf ico s (de ca p a c id a d de p ro ce so ); y 3) un c o p ro c e s a d o r con los n ú c le o s 202 A -N q u e son un g ra n n úm e ro de n úc leo s en o rde n de p ro p ó s ito g e n e ra l. P o r lo tan to , e l p ro c e sa d o r 200 p ue de se r un p ro c e sa d o r de p ro p ó s ito g e n e ra l, un c o p ro c e s a d o r o un p ro c e sa d o r de p ro p ó s ito e sp e c ia l, ta l com o , p o r e je m p lo , un p ro c e sa d o r de red o de co m u n ica c ió n , un m o to r de co m p re s ió n , un p ro c e sa d o r de g rá fico s , u n a G P G P U (u n id ad de p ro ce sa m ie n to de g rá fic o s de p ro p ó s ito g e n e ra l), un c o p ro c e s a d o r de m u ch os n ú c le o s in te g ra d o s (M IC ) de ca p a c id a d de p ro ce so a lta (q ue inc lu ye 30 o m ás n úc leo s), un p ro c e sa d o r in te g rad o o s im ila r. El p ro c e sa d o r se p ue de im p le m e n ta r en u no o m ás ch ip s . El p ro c e sa d o r 200 p ue de s e r p a rte de y /o se p u e d e im p le m e n ta r sob re u no o m ás su s tra to s u sa n d o c u a lq u ie ra de un n ú m e ro de te c n o lo g ía s de p roce so , ta le s com o , p o r e je m p lo , B iC M O S , C M O S o N M O S .
La je ra rq u ía de m e m o ria inc lu ye u no o m ás n ive les de m e m o ria ca ch é d e n tro de los n úc leos , un c o n ju n to o u n a o m ás u n id a d e s de m e m o ria ca ch é co m p a rtid a s 206 y m e m o ria e x te rn a (no m o s tra d a ) a co p la d a al c o n ju n to de u n id a d e s de c o n tro la d o r de m e m o ria in te g ra d o 214. El c o n ju n to de u n id a d e s de m e m o ria c a ch é co m p a rtid a s 206 p u e d e in c lu ir una o m ás m e m o ria s c a ch é de n ive l m ed io , ta le s co m o de n ive l 2 (L2), de n ive l 3 (L3), de n ive l 4 (L4) o de o tro s n ive les de m e m o ria cach é , u n a m e m o ria ca ch é de ú ltim o n ive l (LLC ) y /o c o m b in a c io n e s de las m ism as . A u n q u e , en una re a liza c ió n , u na u n id ad de in te rco n e x ió n b a sa d a en a n illo 212 in te rco n e c ta la ló g ica de g rá fic o s in te g ra d a 208 , el co n ju n to de u n id a d e s de ca ch é co m p a rtid a s 206 y la u n id ad de a g e n te de s is te m a 210 /u n id a d (e s ) de c o n tro la d o r de m e m o ria in te g ra d o 214 , las re a liza c io n e s a lte rn a tiva s p ue de n u sa r c u a lq u ie r n úm e ro de té c n ica s b ien c o n o c id a s p ara in te rc o n e c ta r ta le s u n id a d e s . En u n a re a liza c ió n , se m a n tie n e la co h e re n c ia e n tre u n a o m á s u n id a d e s de m e m o ria c a ch é 206 y los n úc leo s 202 -A -N .
En a lg u n a s re a liza c io n e s , uno o m ás de los n úc leo s 202 A -N son c a p a ce s de m u ltip ro ce so . El a g e n te de s is te m a 210 inc lu ye a q u e llo s co m p o n e n te s q u e co o rd in a n y h acen fu n c io n a r los n ú c le o s 202 A -N . La u n id ad de a g e n te de s is te m a 210 p ue de inc lu ir, p o r e je m p lo , u n a u n id ad de co n tro l de a lim e n ta c ió n (P C U ) y u na u n id ad de v isu a liz a c ió n . La PCU p u e d e s e r o in c lu ir u na ló g ica y u no s c o m p o n e n te s n e ce sa rio s p a ra re g u la r e l e s ta d o de a lim e n ta c ió n de los n úc leo s 202 A -N y la lóg ica de g rá fico s in te g ra d a 208. La u n id ad de v isu a liz a c ió n es p a ra a cc io n a r u no o m ás v isu a liza d o re s c o n e c ta d o s e x te rn a m e n te .
Los n úc leo s 202 A -N p ue de n s e r h o m o g é n e o s o h e te ro g é n e o s en té rm in o s de l c o n ju n to de in s tru cc io n e s de a rq u ite c tu ra ; es d ec ir, d os o m ás de los n ú c le o s 202 A -N p u e d e n s e r c a p a ce s de e je c u ta r el m ism o c o n ju n to de in s tru cc io n e s , m ie n tra s q u e o tro s p ue de n s e r c a p a ce s de e je c u ta r so lo un s u b co n ju n to de e se c o n ju n to de in s tru cc io n e s o un c o n ju n to de in s tru cc io n e s d ife re n te . En u na re a liza c ió n , los n úc leo s 202 A -N son h e te ro g é n e o s e inc lu ye n ta n to los n úc leo s "p e q u e ñ o s " co m o los n úc leo s "g ra n d e s" d e sc rito s a co n tin u a c ió n .
Las fig u ra s 3 -6 son d ia g ra m a s de b lo q u e s de a rq u ite c tu ra s de o rd e n a d o r ilus tra tiva s . T a m b ié n son a d e cu a d o s o tros d ise ñ o s y co n fig u ra c io n e s de s is te m a c o n o c id o s en las m a te ria s p a ra p o rtá tile s , e q u ip o s de so b re m e sa , PC p o rtá tile s , a s is te n te s d ig ita le s p e rso n a le s , e s ta c io n e s de tra b a jo p a ra ing e n ie ría , se rv id o re s , d isp o s itivo s de red, c o n ce n tra d o re s de red, c o n m u ta d o re s , p ro ce sa d o re s in te g rad os , p ro ce sa d o re s de se ñ a le s d ig ita le s (D S P ), d is p o s itivo s de g rá ficos ,
d is p o s itivo s de v id e o ju e g o s , d e s c o d ific a d o re s de sa ló n , m ic ro co n tro la d o re s , te lé fo n o s ce lu la re s , re p ro d u c to re s de m e d io s p o rtá tile s , d is p o s itivo s de m a no y d ive rso s o tro s d isp o s itivo s e le c tró n ico s . En g e n e ra l, son g e n e ra lm e n te a d e cu a d o s u n a e n o rm e d ive rs id a d de s is te m a s o d isp o s itivo s e le c tró n ico s c a p a ce s de in c o rp o ra r un p ro c e sa d o r y/u o tra lóg ica de e je cu c ió n co m o se d iv u lg a en el p re se n te d o cu m e n to .
H a c ie n d o re fe re n c ia a c o n tin u a c ió n a la fig u ra 3 , se m u e s tra un d ia g ra m a de b lo q u e s 300 de un s is te m a de a cu e rdo con u n a re a liza c ió n de la p re se n te inve nc ión . El s is te m a 300 p u e d e in c lu ir u no o m ás p ro ce sa d o re s 310, 315 , q u e se a co p la n a un c o n c e n tra d o r de c o n tro la d o r 320. En u na re a liza c ió n , e l c o n c e n tra d o r de c o n tro la d o r 320 inc lu ye un c o n c e n tra d o r de c o n tro la d o r de m e m o ria de g rá fic o s (G M C H ) 390 y un C o n ce n tra d o r de E n tra d a /S a lid a (IO H ) 350 (q ue p ue de n e s ta r en ch ip s se p a ra d o s ); e l G M C H 390 inc lu ye c o n tro la d o re s de m e m o ria y de g rá fic o s a los q u e se a co p la n la m e m o ria 340 y un c o p ro c e s a d o r 345 ; e l IO H 350 a co p la los d isp o s itivo s de e n tra d a /sa lid a (E /S ) 360 al G M C H 390. C om o a lte rn a tiva , u no o a m b o s de los co n tro la d o re s de m e m o ria y de g rá fic o s e s tá n in te g ra d o s d e n tro d e l p ro c e sa d o r (com o se d e sc rib e en el p re se n te d o cu m e n to ), la m e m o ria 340 y e l c o p ro ce s a d o r 345 se aco p la n d ire c ta m e n te al p ro c e sa d o r 310 , y e l c o n c e n tra d o r de c o n tro la d o r 320 en un ú n ico ch ip con e l IO H 350.
La n a tu ra le za o p c io n a l de los p ro ce sa d o re s a d ic io n a le s 315 se ind ica en la f ig u ra 3 con líne as de tra zo d isco n tin u o . C a d a p ro c e sa d o r 310 , 315 p u e d e in c lu ir u no o m ás de los n ú c le o s de p ro ce sa m ie n to d e sc rito s en el p re se n te d o c u m e n to y p ue de s e r a lg u n a ve rs ió n de l p ro c e sa d o r 200.
La m e m o ria 340 p u e d e ser, p o r e je m p lo , u na m e m o ria de a cce so a le a to rio d in á m ica (D R A M ), u na m e m o ria de ca m b io de fa se (P C M ) o u n a co m b in a c ió n de las dos. P ara al m enos u n a re a liza c ió n , e l c o n c e n tra d o r de c o n tro la d o r 320 se c o m u n ic a con e l p ro c e sa d o r o p ro ce sa d o re s 310, 315 a tra vé s de un bus m u ltip u n to , ta l co m o un b us de lado fro n ta l (F S B ), u n a in te rfa z de p un to a p u n to ta l co m o Q u ickP a th In te rco n n e c t (Q P I) o u na co n e x ió n s im ila r 395.
En u na re a liza c ió n , el c o p ro ce s a d o r 345 es un p ro c e sa d o r de p ro p ó s ito e sp e c ia l, ta l com o , p o r e je m p lo , un p ro c e sa d o r de M IC de ca p a c id a d de p ro ce so a lta , un p ro c e sa d o r de red o de co m u n ica c ió n , un m o to r de co m p re s ió n , un p ro c e sa d o r de g rá fico s , u n a G P G P U , un p ro c e sa d o r in te g ra d o o s im ila r. En u n a re a liza c ió n , e l c o n c e n tra d o r de c o n tro la d o r 320 p ue de in c lu ir un a ce le ra d o r de g rá fico s in te g rad o .
P uede h a b e r u n a d ive rs id a d de d ife re n c ia s e n tre los re cu rso s fís ico s 310, 315 en té rm in o s de un e sp e c tro de m é tricas de m é ritos q u e inc lu ye n ca ra c te rís tic a s a rq u ite c tó n ica s , m ic ro a rq u ite c tó n ica s , té rm ica s , de co n su m o de e n e rg ía y s im ila re s .
En u n a re a liza c ió n , e l p ro c e sa d o r 310 e je c u ta in s tru cc io n e s q ue co n tro la n o p e ra c io n e s de p ro c e sa m ie n to de d a to s de un tip o g e n e ra l. P uede h a b e r in s tru cc io n e s de c o p ro ce s a d o r in te g ra d a s d e n tro de las in s tru cc io n e s . El p ro c e sa d o r 310 re co n o ce e s ta s in s tru cc io n e s de c o p ro ce s a d o r co m o de un tip o q u e d e b e ría s e r e je cu ta d o p o r e l c o p ro c e s a d o r 345 a d ju n to . En co n se cu e n c ia , e l p ro c e sa d o r 310 e m ite e s ta s in s tru cc io n e s de c o p ro ce s a d o r (o se ñ a le s de co n tro l que re p re se n ta n in s tru cc io n e s de co p ro ce s a d o r) en un b us d e l c o p ro c e s a d o r u o tra in te rco n e x ió n , al c o p ro ce s a d o r 345. Los co p ro ce s a d o re s 345 a ce p ta n y e je cu ta n las in s tru cc io n e s de c o p ro c e s a d o r re c ib id as .
H a c ie n d o re fe re n c ia a co n tin u a c ió n a la fig u ra 4 , se m u e s tra un d ia g ra m a de b lo q u e s de un p rim e r s is te m a 400 ilu s tra tivo m ás e sp e c ífico de a cu e rd o con u n a re a liza c ió n de la p re se n te inve nc ión . C om o se m u e s tra en la fig u ra 4 , e l s is te m a de m ú ltip le s p ro ce sa d o re s 400 es un s is te m a de in te rco n e x ió n de p u n to a p un to e inc lu ye un p rim e r p ro c e sa d o r 470 y un se g u n d o p ro c e sa d o r 480 a co p la d o s a tra vé s de u n a in te rco n e x ió n de p u n to a p u n to 450. C ada u no de los p ro ce sa d o re s 470 y 480 p ue de s e r a lg u n a ve rs ió n de l p ro c e sa d o r 200. En u n a re a liza c ió n de la inve nc ión , los p ro ce sa d o re s 470 y 480 son , re sp e c tiva m e n te , los p ro ce sa d o re s 310 y 315, m ie n tra s q ue e l c o p ro ce s a d o r 438 es el c o p ro c e s a d o r 345. En o tra re a liza c ió n , los p ro ce sa d o re s 470 y 480 son , re sp e c tiva m e n te , e l p ro c e sa d o r 310 y el c o p ro ce s a d o r 345.
Los p ro ce sa d o re s 470 y 480 se m u e s tra n in c lu ye n d o las u n id a d e s de c o n tro la d o r de m e m o ria in te g ra d o (IM C ) 472 y 482 , re sp e c tiva m e n te . El p ro c e sa d o r 470 ta m b ié n inc lu ye , co m o p a rte de sus u n id a d e s de c o n tro la d o r de bus, las in te rfa ce s de p un to a p un to (P -P ) 476 y 478 ; de fo rm a s im ila r, e l se g u n d o p ro c e sa d o r 480 inc lu ye las in te rfa ce s P-P 486 y 488. Los p ro ce sa d o re s 470 , 480 p u e d e n in te rc a m b ia r in fo rm a c ió n a tra vé s de u n a in te rfaz de p u n to a p u n to (P-P) 450 u sa n d o los c ircu ito s de in te rfaz P-P 478 , 488. C om o se m u e s tra en la fig u ra 4 , los IM C 472 y 482 a co p la n los p ro ce sa d o re s a u nas m e m o ria s re spe ctivas , en co n c re to , u n a m e m o ria 432 y u n a m e m o ria 434 , q u e p ue de n se r p o rc io n e s de u na m e m o ria p rin c ip a l u n id a s lo ca lm e n te a los p ro ce sa d o re s re spe ctivos .
C a d a u no de los p ro ce sa d o re s 470 , 480 p ue de in te rc a m b ia r in fo rm a c ió n con un c o n ju n to de ch ip s 490 a tra vé s de las in te rfa ce s P-P 452 , 454 in d iv id u a le s u sa n d o los c ircu ito s de in te rfa z de p un to a p u n to 476 , 494 , 486 , 498. El co n ju n to de ch ip s 490 p ue de o p c io n a lm e n te in te rc a m b ia r in fo rm a c ió n con el c o p ro ce s a d o r 438 a tra vé s de u na in te rfa z de d e s e m p e ñ o a lto 439. En u n a re a liza c ió n , e l c o p ro c e s a d o r 438 es un p ro c e sa d o r de p ro p ó s ito e sp e c ia l, ta l com o , p o r e je m p lo , un p ro c e sa d o r de M IC de ca p a c id a d de p ro ce so a lta , un p ro c e sa d o r de red o de co m u n ica c ió n , un m o to r de c o m p re s ió n , un p ro c e sa d o r de g rá fico s , u na G P G P U , un p ro c e sa d o r in te g rad o o s im ila r.
Se p ue de in c lu ir u n a m e m o ria ca ch é c o m p a rtid a (no m o s tra d a ) en u no cu a lq u ie ra de los p ro ce sa d o re s o fu e ra de a m b o s p ro ce sa d o re s , p e ro co n e c ta d a con los p ro ce sa d o re s a tra vé s de u na in te rco n e x ió n P-P, de ta l fo rm a q ue la
in fo rm a c ió n de m e m o ria ca ch é loca l de u no cu a lq u ie ra de los p ro ce sa d o re s , o de a m bo s, se p ue de a lm a c e n a r en la m e m o ria ca ch é c o m p a rtid a si un p ro c e sa d o r se c o lo ca en un m o do de b a jo co n su m o .
El c o n ju n to de ch ip s 490 se p ue de a co p la r a un p rim e r bus 416 a tra vé s de u n a in te rfa z 496. En u n a re a liza c ió n , el p r im e r b us 416 p ue de s e r un b us de In te rco n e x ió n de C o m p o n e n te s P e rifé rico s (P C I), o un bus ta l co m o un b us PCI E xp ress u o tro b us de in te rco n e x ió n de E /S de te rce ra g e n e ra c ió n , a u n q u e e l a lca n ce de la p re se n te inve n c ió n no se lim ita a e llo .
C o m o se m u e s tra en la fig u ra 4 , d ive rso s d is p o s itivo s de E/S 414 se p ue de n a co p la r al p rim e r bus 416 , ju n to con un p u e n te de bus 418 q u e a co p la e l p rim e r bus 416 a un s e g u n d o bus 420. En u na re a liza c ió n , un p ro c e sa d o r o m ás p ro ce sa d o re s 415 a d ic io n a le s , ta le s co m o co p ro ce sa d o re s , p ro ce sa d o re s de M IC de ca p a c id a d de p ro ce so a lta , unas G P G P U , a ce le ra d o re s (ta les com o , p o r e je m p lo , a ce le ra d o re s de g rá fic o s o u n id a d e s de p ro c e sa m ie n to de señ a le s d ig ita le s (D S P )), m a tr ice s de p u e rta s p ro g ra m a b le s en ca m p o , o c u a lq u ie r o tro p ro ce sa d o r, se a co p la n al p rim e r bus 416. En u n a re a liza c ió n , e l se g u n d o b us 420 p ue de s e r un bus de re cu e n to de p ines b a jo (LP C ). D ive rsos d isp o s itivo s se p ue de n a co p la r a un se g u n d o b us 420 inc lu ye nd o , p o r e je m p lo , un te c la d o y /o un ra tón 422 , u no s d is p o s itivo s de co m u n ica c ió n 427 y u na u n idad de a lm a c e n a m ie n to 428 , ta l co m o u na u n id ad de d isco u o tro d isp o s itivo de a lm a c e n a m ie n to m a s ivo q ue p u e d e in c lu ir in s tru cc io n e s /có d ig o y d a to s 430 , en u n a re a liza c ió n . A d e m á s, u na E/S de a u d io 424 se p ue de a co p la r al se g u n d o bus 420. O b sé rve se q u e son p o s ib le s o tra s a rq u ite c tu ra s . P o r e je m p lo , en lu g a r de la a rq u ite c tu ra de p un to a p un to de la fig u ra 4 , un s is te m a p u e d e im p le m e n ta r un bus m u ltip u n to u o tra a rq u ite c tu ra de e s te tipo .
H a c ie n d o re fe re n c ia a co n tin u a c ió n a la fig u ra 5 , se m u e s tra un d ia g ra m a de b lo q u e s de un se g u n d o s is te m a 500 ilu s tra tivo m ás e sp e c ífico de a cu e rd o con u n a re a liza c ió n de la p re se n te inve nc ión . E lem e n to s s e m e ja n te s en las fig u ra s 4 y 5 llevan n ú m e ro s de re fe re n c ia se m e ja n te s , y c ie rto s a sp e c to s de la fig u ra 4 se han o m itid o de la fig u ra 5 con e l fin de e v ita r c o m p lic a r o tro s a sp e c to s de la fig u ra 5.
La fig u ra 5 ilus tra q u e los p ro ce sa d o re s 470 , 480 p ue de n in c lu ir la m e m o ria in te g ra d a y la lóg ica de co n tro l ("C L ") de E/S 472 y 482 , re sp e c tiva m e n te . P o r lo tan to , las C L 472 , 482 inc lu ye n u n id a d e s de c o n tro la d o r de m e m o ria in te g rad o e inc lu ye n lóg ica de co n tro l de E /S . La fig u ra 5 ilu s tra q ue no so lo las m e m o ria s 432 , 434 se a co p la n a la C L 472 , 482, s in o ta m b ié n q ue los d is p o s itivo s de E/S 514 ta m b ié n se a co p la n a la lóg ica de co n tro l 472 , 482. Los d is p o s itivo s de E /S h e re d a d o s 515 se a co p la n al c o n ju n to de ch ip s 490.
H a c ie n d o re fe re n c ia a c o n tin u a c ió n a la fig u ra 6 , se m u e s tra un S oC 600 de un s is te m a de a cu e rd o con u n a re a liza c ió n de la p re se n te inve n c ió n . E lem en to s s e m e ja n te s en la fig u ra 2 llevan n ú m e ro s de re fe re n c ia se m e ja n te s . A d e m á s, los re cu a d ro s con líne as de tra zo d is co n tin u o son ca ra c te rís tic a s o p c io n a le s en S oC m ás a va n za d o s . En la fig u ra 6 , una u n id ad o u n id a d e s de in te rco n e x ió n 602 se a co p la n a: un p ro c e sa d o r de a p lica c io n e s 610 q u e inc lu ye un c o n ju n to de u no o m ás n úc leo s 202 A -N y u na (s ) u n id a d (e s ) de c a ch é c o m p a rtid a (s ) 206 ; u na u n id ad de a g e n te de s is te m a 210; u na u n id ad o u n id a d e s de c o n tro la d o r de b us 216 ; u n a u n id ad o u n id a d e s de c o n tro la d o r de m e m o ria in te g ra d o 214; un c o n ju n to o u no o m ás co p ro ce s a d o re s 620 q ue p ue de n in c lu ir lóg ica de g rá fic o s in te g rad a , un p ro c e sa d o r de im á g e n e s , un p ro c e sa d o r de a u d io y un p ro c e sa d o r de v íd e o ; u na u n id ad de m e m o ria de a cce so a le a to rio e s tá tica (S R A M ) 630 ; u na u n idad de a cce so a m e m o ria d ire c to (D M A ) 632 ; y u na u n id ad de v isu a liza c ió n 640 p a ra a co p la r a u no o m ás v isu a liz a d o re s e x te rn o s . En u na re a liza c ió n , el c o p ro c e s a d o r o co p ro ce s a d o re s 620 inc lu ye n un p ro c e sa d o r de p ro p ó s ito e sp e c ia l, ta l com o , p o r e je m p lo , un p ro c e sa d o r de red o de co m u n ica c ió n , un m o to r de co m p re s ió n , una G P G P U , un p ro c e sa d o r de M IC de ca p a c id a d de p ro ce so a lta , un p ro c e sa d o r in te g ra d o o s im ila r.
Se p u e d e n im p le m e n ta r re a liza c io n e s de los m e ca n ism o s d iv u lg a d o s en e l p re se n te d o c u m e n to en h a rd w are , so ftw a re , firm w a re o u n a co m b in a c ió n de ta le s e n fo q u e s de im p le m e n ta c ió n . S e p ue de n im p le m e n ta r re a liza c io n e s de la in ve n c ió n co m o p ro g ra m a s in fo rm á tico s o có d ig o s de p ro g ra m a q ue se e je cu ta n en s is te m a s p ro g ra m a b le s que co m p re n d e n al m e no s un p ro ce sa d o r, un s is te m a de a lm a ce n a m ie n to (que inc lu ye m e m o ria vo lá til y no vo lá til y /o e le m e n to s de a lm a ce n a m ie n to ), al m e no s un d isp o s itivo de e n tra d a y al m enos un d isp o s itivo de sa lida .
Un c ó d ig o de p rog ra m a , ta l co m o el có d ig o 430 ilu s tra d o en la fig u ra 4 , se p ue de a p lic a r a u na s in s tru cc io n e s de e n tra d a p a ra re a liz a r las fu n c io n e s d e s c rita s en e l p re se n te d o c u m e n to y g e n e ra r u na in fo rm a c ió n de sa lid a . La in fo rm a c ió n de s a lid a se p ue de a p lic a r a uno o m ás d isp o s itivo s de sa lid a , de u n a fo rm a co n o c id a . P ara los fin e s de e s ta so lic itu d , un s is te m a de p ro ce sa m ie n to inc lu ye c u a lq u ie r s is te m a q ue te n g a un p ro ce sa d o r, ta l com o , p o r e je m p lo ; un p ro c e sa d o r de se ñ a le s d ig ita le s (D S P ), un m ic ro co n tro la d o r, un c ircu ito in te g rad o de a p lica c ió n e sp e c ífica (A S IC ) o un m ic ro p ro ce sa d o r.
El c ó d ig o de p ro g ra m a se p ue de im p le m e n ta r en un le n g u a je de p ro g ra m a c ió n o rie n ta d o a o b je to s o de p ro ce d im ie n to s de a lto n ive l p a ra co m u n ic a rs e con un s is te m a de p ro ce sa m ie n to . El có d ig o de p ro g ra m a ta m b ié n se p uede im p le m e n ta r en len g u a je e n s a m b la d o r o m á qu ina , si se d esea . De hecho , los m e ca n ism o s d e sc rito s en e l p rese n te d o c u m e n to no e s tá n lim ita d o s en su a lca n ce a le n g u a je de p ro g ra m a c ió n p a rtic u la r a lguno . En c u a lq u ie r caso , el le n g u a je p ue de s e r un len g u a je c o m p ila d o o in te rp re ta do .
U no o m á s a sp e c to s de al m e no s u n a re a liza c ió n se p ue de n im p le m e n ta r m e d ia n te in s tru cc io n e s re p re se n ta tiva s a lm a ce n a d a s en un m e d io leg ib le p o r m á q u in a q u e re p re se n ta d ive rsa s lóg icas d e n tro de l p ro ce sa d o r, q ue , cu a n d o
son le íd as p o r u n a m á qu ina , h acen q u e la m á q u in a fa b riq u e u na ló g ica p a ra re a liza r las té c n ica s d e s c rita s en el p re se n te d o cu m e n to . T a le s re p re se n ta c io n e s , c o n o c id a s co m o "n ú c le o s de IP", se p ue de n a lm a c e n a r en un m e d io leg ib le p o r m á q u in a ta n g ib le y s u m in is tra rse a d ive rso s c lie n te s o in s ta la c io n e s de fa b rica c ió n p a ra ca rg a rla s en las m á q u in a s de fa b rica c ió n q ue re a lm e n te hacen la lóg ica o e l p ro ce sa d o r.
T a le s m e d io s de a lm a ce n a m ie n to le g ib le s p o r m á q u in a p ue de n inc lu ir, sin lim itac ió n , d isp o s ic io n e s ta n g ib le s no tra n s ito r ia s de a rtícu lo s fa b ric a d o s o fo rm a d o s p o r u na m á q u in a o d isp o s itivo , in c lu ye n d o m e d io s de a lm a ce n a m ie n to ta le s co m o d isco s d u ro s , c u a lq u ie r o tro tip o de d isco , in c lu ye n d o d isq u e te s , d isco s ó p tico s , d isco s co m p a c to s -m e m o ria s de so lo le c tu ra (C D -R O M ), d is co s co m p a c to s re g ra b a b le s (C D -R W ) y d is co s m a g n e to ó p tico s , d isp o s itivo s de s e m ic o n d u c to re s ta le s co m o m e m o ria s de so lo lec tu ra (R O M ), m e m o ria s de a cce so a le a to rio (R A M ) ta le s com o m e m o ria s de a cce so a le a to rio d in á m ica s (D R A M ), m e m o ria s de a cce so a le a to rio e s tá tica s (S R A M ), m e m o ria s de so lo le c tu ra p ro g ra m a b le s y b o rra b le s (E P R O M ), m e m o ria s flash , m e m o ria s de so lo le c tu ra p ro g ra m a b le s y b o rra b le s e lé c tr ic a m e n te (E E P R O M ), m e m o ria de ca m b io de fa se (P C M ), ta r je ta s m a g n é tica s u ó p tica s , o c u a lq u ie r o tro tip o de m e d io a d e cu a d o p a ra a lm a c e n a r in s tru cc io n e s e le c tró n ica s .
En c o n se cu e n c ia , re a liza c io n e s de la in ve n c ió n ta m b ié n inc lu ye n m e d io s le g ib le s p o r m á q u in a ta n g ib le s no tra n s ito r io s q u e co n tie n e n in s tru cc io n e s o q u e co n tie n e n d a to s de d ise ñ o , ta le s co m o L e n g u a je de D esc ripc ió n de H ardw are (H D L), q u e d e fin e n e s tru c tu ra s , c ircu ito s , a pa ra to s , p ro ce sa d o re s y /o ca ra c te rís tic a s de s is te m a d e s c rito s en e l p rese n te d o cu m e n to . T a le s re a liza c io n e s ta m b ié n se p ue de n d e n o m in a r p ro d u c to s de p rog ra m a .
En a lg u n o s caso s, se p u e d e u sa r un c o n v e rt id o r de in s tru cc io n e s p a ra c o n v e rt ir u na ins tru cc ió n de un c o n ju n to de in s tru cc io n e s de o rige n a un c o n ju n to de in s tru cc io n e s de des tino . P o r e je m p lo , e l c o n v e rt id o r de in s tru cc io n e s p ue de tra d u c ir (p o r e je m p lo , u sa nd o tra d u cc ió n b in a ria e s tá tica , tra d u cc ió n b in a ria d in á m ica q u e inc lu ye co m p ila c ió n d in á m ica ), tra n s fo rm a r, e m u la r o c o n v e rt ir de o tro m o do u na in s tru cc ió n en o tra s u na o m ás in s tru cc io n e s a p ro ce sa r p o r el núc leo . El c o n v e rt id o r de in s tru cc io n e s se p ue de im p le m e n ta r en so ftw a re , h a rd w are , firm w a re o una c o m b in a c ió n de los m ism os . El c o n v e rt id o r de in s tru cc io n e s p u e d e e s ta r en un p ro ce sa d o r, fu e ra de un p ro c e sa d o r o en p arte d e n tro y en p arte fu e ra de un p roce sa d o r.
La fig u ra 7 es un d ia g ra m a de b lo q u e s q u e co n tra p o n e el u so de un c o n v e rt id o r de in s tru cc io n e s de so ftw a re p ara c o n v e rt ir in s tru cc io n e s b in a ria s en un co n ju n to de in s tru cc io n e s de o rige n en in s tru cc io n e s b in a ria s en un c o n ju n to de in s tru cc io n e s de d e s tin o de a cu e rd o con re a liza c io n e s de la inve nc ión . En la re a liza c ió n ilus tra da , e l c o n v e rt id o r de in s tru cc io n e s es un c o n v e rt id o r de in s tru cc io n e s de so ftw a re , a un qu e , co m o a lte rn a tiva , e l c o n v e rtid o r de in s tru cc io n e s se p ue de im p le m e n ta r en so ftw a re , firm w a re , h a rd w a re o d ive rsa s c o m b in a c io n e s de los m ism os . La fig u ra 7 m u e s tra q u e un p ro g ra m a en un len g u a je de a lto n ive l 702 se p ue de c o m p ila r u sa n d o un c o m p ila d o r de x86 704 p a ra g e n e ra r un có d ig o b in a rio de x86 706 q u e p u e d e s e r e je cu ta d o de fo rm a n a tiva p o r un p ro c e sa d o r con al m e no s un n úc leo de co n ju n to de in s tru cc io n e s de x86 716. El p ro c e sa d o r con al m e no s un n úc leo de c o n ju n to de in s tru cc io n e s de x86 716 re p re se n ta c u a lq u ie r p ro c e sa d o r q u e p u e d a re a liza r su s ta n c ia lm e n te las m ism as fu n c io n e s q u e un p ro c e sa d o r de Intel con al m e no s un n úc leo de co n ju n to de in s tru cc io n e s de x86 e je c u ta n d o o p ro ce sa n d o de o tro m odo, de fo rm a co m p a tib le , (1) u n a p o rc ió n su s ta n c ia l de l c o n ju n to de in s tru cc io n e s de l n úc leo de c o n ju n to de in s tru cc io n e s de x86 de Inte l o (2) v e rs io n e s de c ó d ig o o b je to de a p lica c io n e s u o tro so ftw a re d e s tin a d o a e je cu ta rse en un p ro c e sa d o r de Inte l con al m e no s un n úc leo de c o n ju n to de in s tru cc io n e s de x86 , con el fin de lo g ra r su s ta n c ia lm e n te el m ism o re su lta d o q ue un p ro c e sa d o r de Inte l con al m enos un n úc leo de c o n ju n to de in s tru cc io n e s de x86. El c o m p ila d o r de x86 704 re p re se n ta un c o m p ila d o r q u e se p ue de h a ce r fu n c io n a r p a ra g e n e ra r un có d ig o b in a rio de x86 706 (p o r e je m p lo , c ó d ig o o b je to ) que , con o sin un p ro ce sa m ie n to de v in cu la c ió n a d ic io n a l, se p ue de e je c u ta r en e l p ro c e sa d o r con al m e no s un n úc leo de c o n ju n to de in s tru cc io n e s de x86 716.
De fo rm a s im ila r, la fig u ra 7 m u e s tra q u e el p ro g ra m a en e l len g u a je de a lto n ive l 702 se p u e d e c o m p ila r u sa n d o un c o m p ila d o r de c o n ju n to de in s tru cc io n e s a lte rn a tivo 708 p a ra g e n e ra r un c ó d ig o b in a rio de c o n ju n to de in s tru cc io n e s a lte rn a tivo 710 q u e p u e d e s e r e je cu ta d o de fo rm a n a tiva p o r un p ro c e sa d o r sin al m e no s un n úc leo de c o n ju n to de in s tru cc io n e s de x86 714 (p o r e je m p lo , un p ro c e sa d o r con n úc leo s q ue e je cu ta n el c o n ju n to de in s tru cc io n e s M IP S de M IP S T e ch n o lo g ie s de S u n n yva le , C A y /o q ue e je cu ta n el c o n ju n to de in s tru cc io n e s A R M de A R M H o ld in g s de S u n n yva le , C A). El c o n v e rtid o r de in s tru cc io n e s 712 se u sa p a ra c o n v e rt ir e l có d ig o b in a rio de x86 706 en un cód igo q u e p ue de s e r e je cu ta d o de fo rm a n a tiva p o r el p ro c e sa d o r sin un n úc leo de c o n ju n to de in s tru cc io n e s de x86 714. No es p ro b a b le q ue e s te c ó d ig o co n v e rtid o se a e l m ism o q u e e l c ó d ig o b in a rio de c o n ju n to de in s tru cc io n e s a lte rn a tivo 710 d e b id o a q u e es d ifíc il h a ce r un c o n v e rt id o r de in s tru cc io n e s ca p a z de e s to ; sin e m b a rg o , e l c ó d ig o co n ve rtid o lo g ra rá e l fu n c io n a m ie n to g e n e ra l y e s ta rá co m p u e s to p o r in s tru cc io n e s a p a rtir de l c o n ju n to de in s tru cc io n e s a lte rn a tivo . P o r lo ta n to , e l c o n v e rt id o r de in s tru cc io n e s 712 re p re se n ta so ftw a re , f irm w a re , h a rd w are o una c o m b in a c ió n de los m ism o s q ue , a tra vé s de e m u la c ió n , s im u la c ió n o c u a lq u ie r o tro p ro ce so , p e rm ite q ue un p ro c e sa d o r u o tro d isp o s itivo e le c tró n ic o q u e no tie n e un p ro c e sa d o r o n úc leo de c o n ju n to de in s tru cc io n e s de x86 e je c u te e l c ó d ig o b in a rio de x86 706.
A p a ra to y m é to d o p a ra c o n fig u ra r co n ju n to s de in te rru p c io n e s
C o m o se ha m e n c io n a d o a n te r io rm e n te , p ue de s e r n e ce sa rio q u e la a fin ida d de las in te rru p c io n e s h ac ia c ie rto (s ) n ú c le o (s )/p ro ce s a d o r(e s ) en el m o do de d e s tin o fijo se re co n fig u re fre c u e n te m e n te d e p e n d ie n d o de l ca so de uso que se e s tá e je cu ta n d o . R e co n fig u ra r las in te rru p c io n e s u na de ca d a ve z se v u e lve u n a so b re ca rg a q u e p ue de a fe c ta r al
d e s e m p e ñ o de l s is te m a .
Las re a liza c io n e s de la inve nc ión d e s c rita a c o n tin u a c ió n inc lu ye n té c n ica s p a ra c o n fig u ra r un co n ju n to de in te rru p c io n e s co n ju n ta m e n te . En p a rticu la r, u n a re a liza c ió n inc lu ye un c o n tro la d o r de in te rru p c io n e s p a ra un m u ltip ro c e s a d o r y /o un p ro c e sa d o r de m ú ltip le s n úc leo s en e l q u e c o n ju n to s de in te rru p c io n e s se a g ru p a n e n tre sí, de fo rm a in te lig e n te , en d o m in io s de in te rru p c ió n . C om o se u sa en el p re se n te d o cu m e n to , un d o m in io de in te rrup c ió n co m p re n d e un c o n ju n to de u na o m ás in te rru p c io n e s . Se p ue de h a c e r q u e ca d a in te rru p c ió n p e rte n e z ca a un d o m in io de in te rru p c ió n y e l d e s tin o p a ra la e n tre g a de in te rru p c ió n se co n fig u ra al n ive l de un d o m in io de in te rrup c ió n .
En e l a n á lis is a co n tin u a c ió n , un c o n ju n to de in te rru p c io n e s in te rre la c io n a d a s se d e n o m in a "C o n ju n to de In te rru p c io n e s ". Las re a liza c io n e s de la inve nc ión p ro p o rc io n a n ve rsa tilid a d a las im p le m e n ta c io n e s de so ftw a re . En a lg u n o s s is te m a s , en d o n d e e l m u ltip ro ce sa m ie n to s im é tr ico no es u n a o pc ión , se re q u ie re q u e un c o n ju n to de R u tinas de S e rv ic io de In te rru pc ió n in te rre la c io n a d a s se e je cu te s ie m p re en el m ism o n úc leo de p ro ce sa d o r. En ta le s s is te m as , h ay c a so s de uso en los q ue un C o n ju n to de In te rru p c io n e s ha de co n fig u ra rs e p a ra e je cu ta rse en d ife re n te s n úc leo s en d ife re n te s m o m en tos .
La fig u ra 8 ilus tra u na re a liza c ió n de un c o n tro la d o r de in te rru p c io n e s 820 con u n a lóg ica de co n tro l de in te rru p c io n e s 821 p a ra re e n v ia r in te rru p c io n e s a un p rim e r núc leo , el N ú c le o -0 800 , o a un se g u n d o n úc leo , e l N úcleo-1 801, de un p ro c e sa d o r de m ú ltip le s n úc leo s 810 b a sá n d o se en los co n ju n to s de in te rru p c io n e s m a n e ja d o s p o r c a d a n úc leo . En el e je m p lo ilus tra do , h ay 256 in te rru p c io n e s (IR Q 0 -IR Q 255 ) d is p u e s ta s en se is C o n ju n to s de In te rru p c io n e s 0 -6 (por e je m p lo , IR Q 0-IR Q 41 = C o n ju n to de In te rru p c io n e s 1, IR Q 42 -IR Q 83 = C o n ju n to de In te rru p c io n e s 2, e tc .). D eb e ría h a ce rse notar, s in e m b a rg o , q u e los p rin c ip io s s u b ya ce n te s de la inve n c ió n no se lim itan a n ingún n ú m e ro p a rtic u la r de in te rru p c io n e s o d isp o s ic ió n de c o n ju n to s de in te rru p c io n e s .
En u n a re a liza c ió n , ca d a in te rru p c ió n e s tá a so c ia d a con un re g is tro de co n fig u ra c ió n de in te rru p c ió n (IC R ) a cce s ib le a tra vé s de u n a in te rfaz de re g is tro de c o n fig u ra c ió n de in te rru p c ió n 822. En la fig u ra 8 , h ay 256 re g is tro s de c o n fig u ra c ió n de in te rru p c ió n , IC R 0 -IC R 255 , u no p a ra ca d a u n a de las líne as de so lic itu d de in te rru p c ió n 0 -255 p o s ib le s . Un e je m p lo de un ICR se d e sc rib e a c o n tin u a c ió n con re sp e c to a la fig u ra 13 (que m u e s tra có m o se p uede p ro g ra m a r un re g is tro de c o n fig u ra c ió n de in te rru p c ió n 1131 p a ra a so c ia r su in te rru p c ió n co rre sp o n d ie n te con un d o m in io de in te rru p c ió n de a cu e rd o con u n a re a liza c ió n de la inve nc ión ). En e l e je m p lo ilus tra do en la fig u ra 8 , el c o n tro la d o r de in te rru p c io n e s 820 e s tá co n fig u ra d o p a ra re e n v ia r in te rru p c io n e s d e sd e e l C o n ju n to de In te rru p c io n e s-1, el C o n ju n to de In te rru p c io n e s-2 y e l C o n ju n to de In te rru p c io n e s-3 al N ú c le o -0 800 y e l C o n ju n to de In te rru p c io n e s-4, e l C o n ju n to de In te rru p c io n e s -5 y e l C o n ju n to de In te rru p c io n e s-6 al N úcleo-1 801. El c o n ju n to de in te rru p c io n e s 1 inc lu ye las in te rru p c io n e s 0 -41 ; e l c o n ju n to de in te rru p c io n e s 2 inc lu ye las in te rru p c io n e s 42 -83 ; el c o n ju n to de in te rru p c io n e s 3 inc lu ye las in te rru p c io n e s 84 -127 ; e l c o n ju n to de in te rru p c io n e s 4 inc lu ye las in te rru p c io n e s 128 -169 ; e l c o n ju n to de in te rru p c io n e s 5 inc lu ye las in te rru p c io n e s 170 -211 ; y e l c o n ju n to de in te rru p c io n e s 6 inc lu ye las in te rru p c io n e s 212 -255.
A c o n tin u a c ió n se d e sc rib e n ca so s de uso e sp e c ífico s , in c lu ye n d o a q u e llo s en los q ue se re q u ie re re c o n fig u ra r u no o m á s C o n ju n to s de In te rru p c io n e s .
C as o d e u s o -1 : C o n m u ta c ió n a A P A G A D O d e un n ú c le o d e p ro c e s a d o r pa ra a h o rra r e n e rg ía
C o m o se ilus tra en la fig u ra 9 , si se reduce la ca rg a en el N ú c le o -0 800 (p o r e je m p lo , p o r d e b a jo de un u m bra l e sp e c ifica d o ), los C o n ju n to s de In te rru p c io n e s 4 -6 en e l N úcleo-1 801 p o d rían d e s tin a rse al N ú c le o -0 800. En c o n se cu e n c ia , e l N úcleo-1 801 p u e d e p o n e rse a h o ra en un e s ta d o co n m u ta d o a a p a g a d o co m o se ilus tra (o en o tro e s ta d o de b a jo co n su m o ). En e s te caso , e l c o n tro la d o r de in te rru p c io n e s 820 re d e s tin a al N ú c le o -0 800 to d o s los C o n ju n to s de In te rru p c io n e s q ue se d e s tin a ro n al N úcleo-1 801.
C a s o d e u s o -2 : C o n m u ta c ió n a E N C E N D ID O d e un n ú c le o d e p ro c e s a d o r
En co n tra p o s ic ió n con e l C aso de U so 1, si la c a rg a en el N ú c le o -0 800 su p e ra c ie rto s lím ites , p ue de re su lta r b e n e fic io so c o n m u ta r a E N C E N D ID O el N úcleo-1 801. En e s te e sce n a rio , p u e d e s e r n e ce sa rio q ue a lg u n o s de los C o n ju n to s de In te rru p c io n e s se re de s tin e n de n ue vo al N úcleo-1 801, p a ra lo g ra r u n a s itu a c ió n s im ila r a la de la fig u ra 8.
C as o d e u s o -3 : M ig ra c ió n d e un C o n ju n to d e In te rru p c io n e s
En a lg u n a s im p le m e n ta c io n e s , un so ftw a re p ue de d e c id ir m ig ra r e l c o n ju n to de in te rru p c io n e s d e sd e un n úc leo a otro . P o r e je m p lo , si h ay un d e se q u ilib r io de ca rg a e n tre n úc leo s (p o r e je m p lo , d e b id o a q u e un n úc leo e s tá p ro ce sa n d o un su b p ro ce so q u e co n su m e u nos re cu rso s de p ro c e sa d o r s ig n ifica tivo s ), p u e d e s e r p ru d e n te d e s tin a r u no o m ás C o n ju n to s de In te rru p c io n e s a a q u e llo s n úc leo s q u e e s tá n m e no s ca rg a d o s . En la fig u ra 10 , p o r e je m p lo , se ha d e te rm in a d o q u e el N ú c le o -0 800 p re se n ta u na c a rg a m ás p e sa d a q u e el N úcleo-1 801. En e s te sen tido , el c o n tro la d o r de in te rru p c io n e s 820 ha re d e s tin a d o el C o n ju n to de In te rrupc iones-1 d e sd e e l N ú c le o -0 800 al N úcleo-1 801 p ara e q u ilib ra r la c a rg a en a m b o s n úc leos .
En to d o s los ca so s de u so a n te rio re s , las im p le m e n ta c io n e s a c tu a le s re q u ie re n q u e ca d a líne a de in te rru p c ió n se p ro g ra m e in d iv id u a lm e n te (es d ec ir, u na de c a d a vez), lo q ue a u m e n ta s ig n ific a tiv a m e n te la la te nc ia . La la te n c ia de p ro g ra m a r ca d a in te rru p c ió n in d iv id u a lm e n te p ue de co n v e rtirse en un cu e llo de b o te lla im p o rta n te si la fre cu e n c ia de ta l re p ro g ra m a c ió n es a lta.
U na re a liza c ió n de la inve nc ión e v ita e s te cu e llo de b o te lla fa c ilita n d o u n a p ro g ra m a c ió n a tó m ica de un C o n ju n to de In te rru p c io n e s . En p a rticu la r, e l c o n tro la d o r de in te rru p c io n e s 820 p u e d e d e fin ir un n ú m e ro ó p tim o de d o m in io s de in te rru p c ió n . En e l e je m p lo p ro p o rc io n a d o a c o n tin u a c ió n , h ay 16 d o m in io s de in te rru p c ió n e n tre 256 in te rru p c io n e s . D e b e ría h a ce rse notar, sin e m b a rg o , q ue los p rin c ip io s s u b ya ce n te s de la inve nc ión no se lim itan a n ingún núm e ro p a rtic u la r de d o m in io s de in te rru p c ió n o in te rru p c io n e s . C ad a in te rru p c ió n se p ue de c o n fig u ra r p a ra p e rte n e c e r a un D om in io de In te rru pc ió n . T a les in te rru p c io n e s p e rte n e c ie n te s a un d o m in io de in te rru p c ió n h ere d a rá n las p ro p ie d a d e s de ese d o m in io de in te rru p c ió n . En u n a re a liza c ió n , u n a de las p ro p ie d a d e s de ca d a d o m in io de in te rru p c ió n es el n úc leo de d e s tin o al q ue d e b e ría n e n tre g a rse las in te rru p c io n e s d e l d o m in io de in te rru p c ió n . O tra s p ro p ie d a d e s p ueden inc lu ir, a m o do de e je m p lo y no de lim itac ió n , e l e n m a sc a ra m ie n to , la h a b ilita c ió n y la d e s h a b ilita c ió n de un C on ju n to de In te rru p c io n e s . A l a g ru p a r las in te rru p c io n e s en d o m in io s y p ro p o rc io n a r e n to n ce s la ca p a c id a d de c o n fig u ra r las p ro p ie d a d e s de d o m in io , so lo se re a liza u na ú n ica o p e ra c ió n de c o n fig u ra c ió n p a ra c a d a d o m in io de in te rrup c ió n , re d u c ie n d o s ig n ifica tiva m e n te de ese m o do la la te n c ia a so c ia d a con la p ro g ra m a c ió n de in te rru p c io n e s ind iv idu a le s .
C om o se ilu s tra en la fig u ra 11 A , la lóg ica de d o m in io de in te rru p c ió n 1150 im p le m e n ta d a d e n tro de l c o n tro la d o r de in te rru p c io n e s 820 a s ig n a c a d a u n a de u na p lu ra lida d de líne as de in te rru p c ió n 1101 -1108 a u no de u n a p lu ra lid a d de d o m in io s de in te rru p c ió n 1111 -1113. En u n a re a liza c ió n , un re g is tro de c o n fig u ra c ió n de in te rru p c ió n 1131 co m o se m u e s tra en la fig u ra 13 inc lu ye d a to s q u e e sp e c ifica n la co rre la c ió n e n tre e sa líne a de in te rru p c ió n 1101 -1108 p a rtic u la r y un d o m in io de in te rru p c ió n 1111 -1113. En el e je m p lo e sp e c ífico m o strad o , las líne as de in te rru p c ió n 1101, 1103 y 1105 e s tá n a s ig n a d a s , to d a s e llas , al d o m in io de in te rru p c ió n 1111; las líne as de in te rru p c ió n 1102 y 1106 e s tá n a s ig n a d a s , to d a s e llas , al d o m in io de in te rru p c ió n 1112; las líne as de in te rru p c ió n 1104 y 1107 e s tá n a s ig na da s , to d a s e llas , al d o m in io de in te rru p c ió n 1113. A d e m á s, la fig u ra 11A ilu s tra q u e a lg u n a s líne as de in te rru p c ió n , ta le s co m o la lín e a de in te rru p c ió n 1108, p ue de n no e s ta r a s ig n a d a s a un d o m in io de in te rru p c ió n . C om o se ilus tra , la lóg ica de d o m in io de in te rru p c ió n 1150 p u e d e fu n c io n a r en un "m o d o a c tivo " p a ra c ie rta s líneas de in te rru p c ió n 1101-1107 , e m p le a n d o los d o m in io s de in te rru p c ió n 1111 -1113 co m o se d e sc rib e , y p u e d e fu n c io n a r en un "m od o de d e riva c ió n " p a ra a q u e lla s líne as de in te rru p c ió n no a s ig n a d a s a un d om in io .
En u n a re a liza c ió n , ca d a d o m in io de in te rru p c ió n 1111 -1113 e s tá c o n fig u ra d o p a ra e n v ia r u n a in te rru p c ió n a un núc leo fijo o a un g ru p o fijo de n úc leo s . P or e je m p lo , en la f ig u ra 11 A , e l d o m in io de in te rru p c ió n 1111 e s tá co n fig u ra d o p ara e n v ia r in te rru p c io n e s o b ien al N ú c le o -0 800 o b ien al N úc le o -2 802. El d o m in io de in te rru p c ió n 1112 e s tá co n fig u ra d o p a ra e n v ia r in te rru p c io n e s so lo al N úc le o -0 800 y e l d o m in io de in te rru p c ió n 1113 e s tá co n fig u ra d o p a ra e n v ia r in te rru p c io n e s so lo al N úcleo-1 801. En u n a re a liza c ió n , si va a c a m b ia rse e l n úc leo de d e s tin o p a ra las in te rru p c io n e s , e s to se p ue de h a ce r s im p le m e n te re p ro g ra m a n d o el n úc leo de d e s tin o a so c ia d o con el d o m in io de in te rru p c ió n (en lu g a r de u na p ro g ra m a c ió n p o r fra g m e n to s de c a d a in te rru p c ió n ind iv idu a l).
C o m o se ilus tra en la re a liza c ió n de la fig u ra 11 B , la lóg ica de co n tro l de in te rru p c io n e s 821 inc lu ye la lóg ica de d o m in io de in te rru p c ió n 1150 p a ra p ro c e sa r in te rru p c io n e s de a cu e rd o con d o m in io s de in te rru p c ió n co m o se d e sc rib e en el p re se n te d o cu m e n to . A d e m á s, la in te rfa z de re g is tro de c o n fig u ra c ió n de in te rru p c ió n 822 p ro p o rc io n a , al c o n tro la d o r de in te rru p c io n e s 820 , a cce so a l/a los re g is tro (s ) de c o n fig u ra c ió n de d o m in io de in te rru p c ió n (ID C R ) 1130 y a los re g is tro s de c o n fig u ra c ió n de in te rru p c ió n (IC R ) 1131. C om o se d e sc rib e a c o n tin u a c ió n , e s to s d o s co n ju n to s de re g is tro s p ue de n p ro g ra m a rse d in á m ica m e n te p a ra a s ig n a r in te rru p c io n e s a d o m in io s de in te rru p c ió n y p a ra a s ig n a r d o m in io s de in te rru p c ió n a n ú c le o s /p ro ce sa d o re s co m o se d e sc rib e en el p re se n te d o cu m e n to .
La fig u ra 12 ilus tra u n a re a liza c ió n de un re g is tro de c o n fig u ra c ió n de d o m in io de in te rru p c ió n q u e co m p re n d e e n tra d a s p a ra 16 d o m in io s de in te rru p c ió n p ro g ra m a d o s (IN T D O M _ 0 , IN T D O M _1, ... IN T D O M _ 16 ). En e s te e je m p lo , cad a d o m in io se p ue de c o n fig u ra r con un ca m p o de d ire cc ió n de d e s tin o (D S T F ) d ife re n te , q ue es la d ire cc ió n d e l/d e los p ro c e sa d o r(e s )/n ú c le o (s ) de d e s tin o p a ra re c ib ir in te rru p c io n e s p a ra e s te d o m in io . P o r e je m p lo , en u n a re a liza c ió n , los p rim e ro s 8 b its (D 0 -D 7) de ca d a e n tra d a de ID C R de 64 b its co m p re n d e n un D STF. A m o do de e je m p lo , y no de lim itac ió n , e l ID de A P IC de 8 b its o la m á sca ra ló g ica de un g ru p o de A P IC se p u e d e p ro g ra m a r en el D S TF. En una re a liza c ió n , e l ca m p o D S TF p u e d e c o d if ic a r la d ire cc ió n lóg ica o la fís ic a d e l LAP IC .
O tro s ca m p o s ilu s tra d o s en la f ig u ra 12 inc lu ye n un ca m p o de m o do de e n tre g a (D E L M ) q ue e sp e c ifica p a rá m e tro s a d ic io n a le s p a ra la e n tre g a de in te rru p c ió n . En u na re a liza c ió n , se e sp e c ifica un m o do de e n tre g a F ijo en e l q u e la señ a l de in te rrup c ió n se e n tre g a a l/a to d o s los p ro c e sa d o r(e s )/n ú c le o (s ) e sp e c ifica d o (s ) p o r e l ca m p o D STF. El D ELM ta m b ié n p u e d e e s p e c if ic a r e l m o do de la P rio rid ad M ás B a ja en el q u e la se ñ a l de in te rru p c ió n se e n tre g a al n úc leo de p ro c e sa d o r q u e e s tá re a liza n d o u n a e je cu c ió n con la p rio rida d m ás b a ja de e n tre to d o s los p ro ce sa d o re s e n u m e ra d o s en e l ca m p o de d e s tin o . T a m b ié n se p ue de n im p le m e n ta r o tro s m o do s de e n tre g a de in te rru p c ió n co n o c id o s .
En u n a re a liza c ió n , el ca m p o de m o do de d e s tin o de d o m in io (D S T M ) c o m p re n d e un ca m p o de 1 b it q u e ind ica si un d ire c c io n a m ie n to fís ico o lóg ico es u sa d o p o r e l c o n tro la d o r de in te rru p c io n e s 820. P o r ú ltim o , un b it de m á sca ra de d o m in io ind ica si se usa u na m á sca ra de in te rru p c ió n . En u na re a liza c ió n , un v a lo r de 1 ind ica q u e las se ñ a le s de in te rru p c ió n en e se d o m in io e s tá n e n m a sca ra d a s .
P or lo tan to , e l/lo s re g is tro (s ) de c o n fig u ra c ió n de d o m in io de in te rru p c ió n 1130 d e sc rito s a n te r io rm e n te p e rm ite n una p ro g ra m a c ió n a tó m ica de un d o m in io de in te rru p c ió n co m p le to . D eb e ría h ace rse notar, sin e m b a rg o , q u e d ive rsa s m o d ifica c io n e s a la c o d ifica c ió n u sa d a en los re g is tro s de c o n fig u ra c ió n de d o m in io de in te rru p c ió n 1130 m ie n tra s se s igu e c u m p lie n d o con los p rin c ip io s s u b ya ce n te s de la inve nc ión .
La fig u ra 13 ilus tra un e je m p lo de có m o se p u e d e p ro g ra m a r un re g is tro de c o n fig u ra c ió n de in te rru p c ió n 1131 p ara a so c ia r su in te rru p c ió n c o rre sp o n d ie n te con un d o m in io de in te rru p c ió n . En p a rticu la r, se inc lu ye un nue vo ca m p o de 4 b its , ID de D om in io , en el re g is tro de co n fig u ra c ió n de in te rru p c ió n 1131 y p u e d e co d ific a rs e p a ra id e n tif ic a r u no de los 16 d o m in io s de in te rru p c ió n . U na in te rru p c ió n se v o lv e ría de e s te m o do un m ie m b ro de l d o m in io de in te rrup c ió n e sp e c ifica d o . C om o se ilus tra en la fig u ra 11 A , los ICR 1131 p ue de n inc lu irse d e n tro de y s e r g e s tio n a d o s p o r el c o n tro la d o r de in te rru p c io n e s 820. En u n a re a liza c ió n , se p ue de p ro g ra m a r un ca m p o de H a b ilita c ió n de D om in io de 1 b it p a ra h a c e r q u e la in te rru p c ió n co rre sp o n d ie n te sea un m ie m b ro de un d o m in io de in te rru p c ió n e sp e c ifica d o p o r e l ID de D om in io .
O tros ca m p o s c o n o c id o s ilu s tra d o s en la fig u ra 13 inc lu ye n un ca m p o de V e c to r de In te rru pc ió n de 8 b its (IN T V E C ), q u e es un n ú m e ro v e c to r ia l q ue id e n tifica la in te rru p c ió n e sp e c ífica (p o r e je m p lo , 32 - 255 en el A P IC a c tu a l). T odos los o tro s ca m p o s de l ICR 1131 son a p lica b le s so lo si E N _ IN T D O M en e l ICR 1131 se e s ta b le ce a 0. Un ca m p o de m o do de e n tre g a (D E LM ) p ue de in c lu ir p a rá m e tro s igu a les o s im ila re s a los d e sc rito s a n te r io rm e n te p a ra el ID C R (p o r e je m p lo , F ijo, la P rio rid ad M ás B a ja ). De fo rm a s im ila r, el b it de m o do de d e s tin o (D S T M ) in d ica si se u sa un D ire cc io n a m ie n to F ís ico o L óg ico d e l A P IC y un ca m p o de d e s tin o (D S T F ) es la d ire cc ió n de d e s tin o d e l p ro c e sa d o r al q u e se e n tre g a rá n las in te rru p c io n e s q u e p e rte n e ce n a e se d o m in io (p o r e je m p lo , en e l p re se n te ca so se p uede p ro g ra m a r e l ID de A P IC de 8 b its o la m á sca ra lóg ica de un g ru p o de A P IC ). D e b e ría h a ce rse notar, sin e m b a rg o , q u e d ive rsa s m o d ifica c io n e s a la c o d ifica c ió n u sa d a en los re g is tro s de c o n fig u ra c ió n de in te rru p c ió n 1131 m ie n tra s se s igue c u m p lie n d o con los p rin c ip io s s u b ya ce n te s de la inve nc ión .
La fig u ra 14 ilus tra có m o p ue de im p le m e n ta rse la lóg ica de d o m in io de in te rru p c ió n 1150 de a cu e rd o con u na re a liza c ió n de la inve nc ión . E sp e c ífica m e n te , en la re a liza c ió n ilus tra da , los re g is tro s de c o n fig u ra c ió n de in te rrup c ió n p ro g ra m a b le s p o r e l u su a rio 1131 p ro p o rc io n a n d a to s a un d e s c o d ific a d o r de ID de d o m in io 1410 y a un c o n m u ta d o r de co n fig u ra c io n e s de in te rru p c ió n 1412. La s a lid a d e l d e s c o d ific a d o r de ID de d o m in io 1410 y d a to s d e sd e los re g is tro s de co n fig u ra c ió n de d o m in io de in te rru p c ió n p ro g ra m a b le s p o r e l u su a rio 1130 se p ro p o rc io n a n a un c o n m u ta d o r de p ro p ie d a d e s de d o m in io 1411 q u e a c tu a liza , en re spu es ta , d a tos co n te n id o s en un re g is tro de c o n fig u ra c ió n de d o m in io so m b ra in te rn o 1401. Un c o n m u ta d o r de co n fig u ra c io n e s de in te rru p c ió n 1412 u sa e n to n c e s la in fo rm a c ió n p ro ce d e n te d e l re g is tro de co n fig u ra c ió n de d o m in io so m b ra in te rno 1401 y los re g is tro s de c o n fig u ra c ió n de in te rrup c ió n p ro g ra m a b le s p o r e l u su a rio 1131 p a ra g e n e ra r d a to s en un re g is tro de c o n fig u ra c ió n de in te rru p c ió n so m b ra in te rno 1402, q ue p u e d e se r u sa do d ire c ta m e n te p o r la ló g ica de co n tro l de in te rru p c io n e s p a ra re e n v ia r u n a in te rru p c ió n al n ú c le o /p ro c e s a d o r a p ro p ia d o .
En u n a re a liza c ió n , la lóg ica de d o m in io de in te rru p c ió n 1150 fu n c io n a en d o s m o do s: D e riva c ió n y A c tivo . C u a n d o se e s tá en el m o do de d e riva c ió n , si e l b it "H a b ilita c ió n de D om in io " e s tá d e s h a b ilita d o en el ICR 1131, la lóg ica de con tro l de in te rru p c io n e s 821 u sa rá la co n fig u ra c ió n de in te rru p c ió n co m o se e sp e c ifica en e l ICR. C u a n d o se e s tá en e l m odo a c tivo , si e l b it "H a b ilita c ió n de D om in io " e s tá h a b ilita d o en el ICR 1131, la lóg ica de co n tro l de in te rru p c io n e s 821 u sa rá la c o n fig u ra c ió n co m o se e sp e c ifica en el ID C R 1130 co rre sp o n d ie n te al ID de D om in io q u e se p u e d e le e r d esde el ICR 1131, q u e p u e d e s e r d e s c o d ific a d o p o r el d e s c o d ific a d o r de ID de d o m in io 1410 y q u e se p ue de p ro p o rc io n a r al c o n m u ta d o r de p ro p ie d a d e s de d o m in io 1411. En u na re a liza c ió n , la in te rru p c ió n se e n tre g a rá so lo si la m á sca ra de d o m in io e s tá d e sh a b ilita d a .
En u n a re a liza c ió n , e l d e s c o d ific a d o r de ID de d o m in io 1410 es un d e s c o d ific a d o r s im p le (p o r e je m p lo , un d e s c o d ific a d o r de 4 :16 b its en la re a liza c ió n ilu s tra d a ) q u e h a b ilita q ue e l c o n m u ta d o r de p ro p ie d a d e s de d o m in io 1411 s e le cc io n e u na c o n fig u ra c ió n de d o m in io a p ro p ia d a . En re sp u e s ta al ID de d o m in io d e sco d ifica d o , e l c o n m u ta d o r de p ro p ie d a d e s de d o m in io 1411 se le cc io n a la c o n fig u ra c ió n de un d o m in io y co p ia la co n fig u ra c ió n de l d o m in io en el re g is tro de c o n fig u ra c ió n de d o m in io so m b ra in te rn o 1401.
En u n a re a liza c ió n , e l c o n m u ta d o r de co n fig u ra c io n e s de in te rru p c ió n 1412 s e le cc io n a la c o n fig u ra c ió n de in te rrup c ió n o b ien de la co n fig u ra c ió n de in te rru p c ió n ind iv id u a l e sp e c ifica d a p o r e l ICR 1131 (si e l d o m in io e s tá d e sh a b ilita d o ) o b ien de l re g is tro de c o n fig u ra c ió n de d o m in io so m b ra in te rn o 1401 (si e l d o m in io e s tá h ab ilita do ).
P o r lo ta n to , si u n a in te rru p c ió n e s tá a so c ia d a con un d o m in io , la c o n fig u ra c ió n de los d o m in io s se u sa rá para d e te rm in a r las a cc io n e s re la c io n a d a s con e sa in te rrup c ió n .
El s ig u ie n te p se u d o có d ig o m u e s tra un e je m p lo de re co n fig u ra c ió n de in te rru p c io n e s con y sin d o m in io s de in te rrup c ió n .
S in D om in io de In te rru pc ió n :
id _ p ro c e sa d o r = 0x1 ; / * N ue va D irecc ión de d e s tin o * /
p o s_ d ire c_ d s t = 60; /* P os ic ión de b it de la d ire cc ió n de d e s tin o * /
id s_ in te rru p c ió n [] = {0, 10, 12, 15, 20) / * E jem p lo de lis ta de ID de in te rru p c ió n * /
vo id re c o n fig u ra r_ in te rru p c io n e s (u ns ig ne d int n u m _ in te rru p c io n e s , u ns ig n e d in t* id s_ in te rru p c ió n , u n s ig n e d int id _ p ro ce sa d o r)
{
X = d e s h a b ilita r_ in te rru p c io n e s (); / * d e s h a b ilita r a n ive l g lo b a l * /
{
IC R [ids in te rru p c ió n [0 ]] = id p ro c e sa d o r< < p o s _ d ire c _ d s t IC R [id s_ in te rru p c ió n [0 ]];
/ * ICR [0 ]* /
IC R [ids in te rru p c ió n [1 ]] = id p ro c e sa d o r< < p o s _ d ire c _ d s t IC R [id s_ in te rru p c ió n [1 ]];
/ * ICR [10 ]* /
IC R [ids in te rru p c ió n [2 ]] = id p ro ce sa d o r< < p o s _ d ire c _ d s t IC R [id s_ in te rru p c ió n [2 ]];
/ * ICR [12 ]* /
IC R [ids in te rru p c ió n [3 ]] = id p ro ce sa d o r< < p o s _ d ire c _ d s t IC R [id s_ in te rru p c ió n [3 ]];
/ * ICR [15 ]* /
IC R [ids in te rru p c ió n [4 ]] = id p ro ce sa d o r< < p o s _ d ire c _ d s t IC R [id s_ in te rru p c ió n [4 ]];
/ * ICR [20 ]* /
}
h a b ilita r_ in te rru p c io n e s (X);
/ * h a b ilita r a n ive l g lo b a l * /
El t ie m p o de c á lcu lo de lo a n te r io r es O (n ) en d o n d e n es e l n ú m e ro de in te rru p c io n e s q u e se van a re co n fig u ra r.
C on D om in io de In te rru pc ió n :
id _ d o m in io = 0; / * Id de d o m in io q ue v a a re co n fig u ra rse * /
id p ro c e sa d o r 0x1 ; / * N u e va D irecc ión de d e s tin o * /
p o s _ d ire c_ d s t = 60; / * P os ic ión de b it de la d ire cc ió n de d e s tin o * /
vo id re c o n fig u ra r_ d o m in io in te rru p c ió n (u ns ig ne d int id_ d om in io , u n s ig n e d int id _ p ro ce sa d o r)
{
X = d e s h a b ilita r in te rru p c io n e s (); /* d e s h a b ilita r a n ive l g lo b a l o de d o m in io * /
ID C R [id _ d o m in io ] = id _ p ro c e sa d o r << p o s _ d ire c_ d s t | ID C R [id _ d o m in io ]; /* ¡S O LO U N A E S C R IT U R A EN R E G IS T R O ! * /
h a b ilita r_ in te rru p c io n e s (X); / * h a b ilita r a n ive l g lo b a l o de d o m in io * /
}
El t ie m p o de c á lcu lo de lo a n te r io r es O (m ), en d o n d e m = 1 p a ra e l n ú m e ro de in te rru p c io n e s s o p o rta d a s p o r d om in io . P o r lo ta n to , si n es e l n úm e ro de in te rru p c io n e s p o r d o m in io , e l tie m p o de c á lcu lo y la d u ra c ió n d u ra n te la cua l las in te rru p c io n e s se d e sh a b ilita n g lo b a lm e n te se re du ce p o r un fa c to r de 0 (1 ) / O (n). El e fe c to de c o n fig u ra r to d a s las in te rru p c io n e s en un C on ju n to de In te rru p c io n e s se p ue de lo g ra r p ro g ra m a n d o un re g is tro , si la lóg ica d e sc rita a n te r io rm e n te se im p le m e n ta en h a rd w are . Esto p e rm itirá q ue e l so ftw a re p ro g ra m e un c o n ju n to de in te rru p c io n e s de fo rm a a tó m ica .
Un m é to d o de a cu e rd o con u na re a liza c ió n de la in ve n c ió n se ilus tra en la f ig u ra 15. El m é to do p u e d e im p le m e n ta rse d e n tro de l co n te x to de las a rq u ite c tu ra s d e sc rita s a n te r io rm e n te , p e ro no se lim ita a n in g u n a a rq u ite c tu ra de s is te m a e sp e c ífica .
En 1500, se a s ig n a u n a p lu ra lid a d de d o m in io s de in te rru p c ió n y se a s ig n a n u no o m ás n ú c le o s /p ro ce sa d o re s a cad a d o m in io de in te rru p c ió n . C om o se ha m e n c io n a d o a n te rio rm e n te , en u n a re a liza c ió n , se p u e d e n a s ig n a r m ú ltip les n ú c le o s /p ro ce s a d o re s a un ú n ico d o m in io de in te rru p c ió n .
En 1501, las in te rru p c io n e s (p o r e je m p lo , líne as de in te rru p c ió n co m o se m u e s tra en la fig u ra 11 A ) se a g ru p an e n tre s í d e n tro de ca d a u no de los d o m in io s de in te rru p c ió n . En u na re a liza c ió n , s in e m b a rg o , c ie rta s in te rru p c io n e s p ueden no a s ig n a rse a d o m in io s de in te rru p c ió n (p o r e je m p lo , ta le s co m o la línea de in te rru p c ió n 1108 en la f ig u ra 11 A ).
En re sp u e s ta a la lle g a d a de u n a n ue va in te rru p c ió n en 1502, se re a liza u n a d e te rm in a c ió n , en 1503, a ce rca de si la n u e va in te rru p c ió n e s tá a s ig n a d a a un d o m in io de in te rru p c ió n . Si es así, e n to n ce s , en 1504, los n ú c le o s /p ro ce sa d o re s q u e e s tá n co n fig u ra d o s p a ra a te n d e r la in te rru p c ió n se id e n tifica n de a cu e rd o con la c o n fig u ra c ió n de d o m in io de in te rru p c ió n (p o r e je m p lo , le ye n d o de l re g is tro de co n fig u ra c ió n de d o m in io de in te rru p c ió n 1130 d e sc rito a n te r io rm e n te ). En 1505, la in te rru p c ió n se e n v ía al n ú c le o /p ro c e s a d o r d e s ig n a d o (o b ien co m o es e sp e c ifica d o p o r el d o m in io de in te rru p c ió n o b ien a tra vé s de u n a co rre la c ió n de in te rru p c io n e s c o n ve n c io n a l).
En 1506, se re a liza u n a d e te rm in a c ió n a ce rca de si los n ú c le o s /p ro ce sa d o re s re q u ie re n u na re a s ig n a c ió n d e n tro de los d o m in io s de in te rru p c ió n . P o r e je m p lo , en u na im p le m e n ta c ió n de e q u ilib ra d o de ca rga , se p u e d e re a liz a r una d e te rm in a c ió n de q ue u no de los n ú c le o s /p ro ce sa d o re s e s tá m a n e ja n d o u na c a rg a de p ro c e sa m ie n to p o r e n c im a de un u m b ra l e sp e c ifica d o , m ie n tra s q u e los o tro s n ú c le o s /p ro ce sa d o re s e s tá n en re po so o fu n c io n a n d o con u n a ca rga re d u c id a s ig n ifica tiva m e n te . En e s te sen tido , en 1507, los n ú c le o s /p ro ce s a d o re s p u e d e n re a s ig n a rse a d ife re n te s
d o m in io s de in te rru p c ió n m e d ia n te u na c o n fig u ra c ió n d ire c ta de la c o n fig u ra c ió n de d o m in io de in te rru p c ió n . Por e je m p lo , e l n ú c le o /p ro c e s a d o r con u n a c a rg a s ig n ifica tiva p ue de q u ita rse de to d o s sus d o m in io s de in te rru p c ió n , o de un su b co n ju n to de los m ism os , y las in te rru p c io n e s c o n te n id a s en e se d o m in io p ue de n re a s ig n a rse a d ife re n te s n ú c le o s /p ro ce sa d o re s q u e p re se n ta n u n a c a rg a m e no s p esad a . En u n a re a liza c ió n , e s to se lo g ra s im p le m e n te m e d ia n te la m o d ifica c ió n de la d ire cc ió n de d e s tin o d e n tro d e l re g is tro de co n fig u ra c ió n de d o m in io de in te rrup c ió n 1130.
D e b e ría h a ce rse n o ta r q u e las re a liza c io n e s de la inve n c ió n d e sc rita s a n te r io rm e n te p ue de n im p le m e n ta rse p ara re d is tr ib u ir in te rru p c io n e s a c u a lq u ie r fo rm a de e le m e n to de p ro ce sa m ie n to , in c lu ye n d o n ú c le o s ind iv idu a le s , p ro ce sa d o re s (en un s is te m a de m ú ltip le s p ro ce sa d o re s ) o c u a lq u ie r o tra fo rm a de e le m e n to de e je cuc ión .
Las re a liza c io n e s de la inve n c ió n p ue de n in c lu ir d ive rsa s e ta p a s , q u e se han d e sc rito a n te r io rm e n te . Las e ta pa s p ue de n m a te ria liza rse en in s tru cc io n e s e je c u ta b le s p o r m á q u in a q u e p ue de n u sa rse p a ra h a c e r q u e un p ro c e sa d o r de p ro p ó s ito g e n e ra l o de p ro p ó s ito e sp e c ia l re a lice las e ta p a s . C o m o a lte rn a tiva , e s ta s e ta p a s p ue de n s e r re a liza d a s p o r c o m p o n e n te s de h a rd w a re e sp e c ífico s q u e co n tie n e n lóg ica c a b le a d a p a ra re a liza r las e ta p a s , o p o r c u a lq u ie r c o m b in a c ió n de c o m p o n e n te s in fo rm á tico s p ro g ra m a d o s y co m p o n e n te s de h a rd w a re p e rso n a liza d o s .
C om o se d e sc rib e en el p re se n te d o cu m e n to , las in s tru cc io n e s p ue de n re fe rirse a co n fig u ra c io n e s e sp e c ífica s de h a rd w are , ta le s com o c ircu ito s in te g ra d o s e sp e c ífico s de la a p lica c ió n (A S IC ) co n fig u ra d o s p a ra re a liz a r c ie rta s o p e ra c io n e s o te n e r u na fu n c io n a lid a d p re d e te rm in a d a o in s tru cc io n e s de so ftw a re a lm a ce n a d a s en la m e m oria m a te ria liza d a s en un m e d io leg ib le p o r o rd e n a d o r no tra n s ito r io . P o r lo tan to , las té c n ica s m o s tra d a s en las fig u ra s se p ue de n im p le m e n ta r u sa n d o c ó d ig o y d a to s a lm a ce n a d o s y e je c u ta d o s en u no o m ás d is p o s itivo s e le c tró n ico s (p o r e je m p lo , un p u e s to te rm in a l, un e le m e n to de red, e tc .). T a le s d isp o s itivo s e le c tró n ico s a lm a ce n a n y co m u n ica n (in te rn a m e n te y /o con o tro s d isp o s itivo s e le c tró n ic o s a tra vé s de u na red) có d ig o s y d a to s u sa n d o m e d io s leg ib le s p o r m á q u in a in fo rm á tico s , ta le s co m o m e d io s de a lm a ce n a m ie n to le g ib le s p o r m á q u in a in fo rm á tico s no tra n s ito r io s (p o r e je m p lo , d is co s m a g n é tico s ; d is co s ó p tico s ; m e m o ria de a cce so a le a to rio ; m e m o ria de so lo lec tu ra ; d isp o s itivo s de m e m o ria fla sh ; m e m o ria de ca m b io de fa se ) y m e d io s de c o m u n ica c ió n leg ib le s p o r m á q u in a in fo rm á tico s tra n s ito r io s (p o r e je m p lo , se ñ a le s e lé c trica s , ó p tica s , a cú s tica s u o tra s fo rm a s se ñ a le s p ro p a g a d a s - ta le s co m o o n d a s p o rta do ra s , se ñ a le s in fra rro ja s , se ñ a le s d ig ita le s , e tc .). A d e m á s, ta le s d isp o s itivo s e le c tró n ico s inc lu ye n h a b itu a lm e n te un co n ju n to de u no o m ás p ro ce sa d o re s a co p la d o s a o tro s u no o m ás co m p o n e n te s , ta le s co m o u no o m ás d is p o s itivo s de a lm a ce n a m ie n to (m ed ios de a lm a ce n a m ie n to le g ib le s p o r m á q u in a no tra n s ito r io s ), d is p o s itivo s de e n tra d a /sa lid a de u su a rio (p o r e je m p lo , un te c la d o , u n a p a n ta lla tá c til y /o u na p a n ta lla ) y c o n e x io n e s de red. El a co p la m ie n to de l co n ju n to de p ro ce sa d o re s y o tro s c o m p o n e n te s se p ro d u ce h a b itu a lm e n te a tra vé s de u no o m ás b u se s y p u e n te s (ta m b ié n d e n o m in a d o s c o n tro la d o re s de bus). El d isp o s itivo de a lm a ce n a m ie n to y las se ñ a le s q u e porta n el trá fico de red re p re se n ta n , re sp e c tiva m e n te , u no o m ás m e d io s de a lm a c e n a m ie n to le g ib le s p o r m á q u in a y m e d io s de co m u n ica c ió n le g ib le s p o r m á qu ina . P o r lo ta n to , e l d isp o s itivo de a lm a ce n a m ie n to de un d isp o s itivo e le c tró n ic o d ad o a lm a ce n a h a b itu a lm e n te c ó d ig o y /o d a to s p a ra su e je cu c ió n en e l c o n ju n to de uno o m ás p ro ce sa d o re s de e se d isp o s itivo e le c tró n ico . P o r sup ue s to , u na o m ás p a rte s de u n a re a liza c ió n de la inve nc ión se p ue de n im p le m e n ta r u sa nd o d ife re n te s co m b in a c io n e s de so ftw a re , firm w a re y /o h a rd w are . A lo la rgo de to d a e s ta d e sc rip c ió n d e ta lla d a , con fine s de e xp lica c ió n , se e xp u s ie ro n n u m e ro so s d e ta lle s e sp e c ífico s p a ra p ro p o rc io n a r un e n te n d im ie n to c o m p le to de la p re se n te inve n c ió n . S in e m b a rg o , se rá e v id e n te p a ra un e xp e rto en la m a te ria q u e la inve n c ió n se p ue de p o n e r en p rá c tica s in a lg u n o s de e s to s d e ta lle s e sp e c ífico s . En c ie rta s ins ta n c ia s , e s tru c tu ra s y fu n c io n e s b ien co n o c id a s no se d e sc rib ie ro n con to d o lu jo de d e ta lle s p a ra e v ita r c o m p lic a r la m a te ria o b je to de la p re se n te inve nc ión . En co n se cu e n c ia , e l a lca n ce de la inve n c ió n d e b e ría e va lu a rse en té rm in o s de las re iv in d ica c io n e s q ue se dan a co n tin u a c ió n .
Claims (10)
1. Un a p a ra to q u e co m p re n d e :
u n a p lu ra lida d de n úc leo s (800, 801,802 ) ; y
un c o n tro la d o r de in te rru p c io n e s (820 ) c o n fig u ra d o p a ra a g ru p a r in te rru p c io n e s en u na p lu ra lid a d de d o m in io s de in te rru p c ió n (1111 - 1113), co n fig u ra d o ca d a d o m in io de in te rru p c ió n p a ra te n e r un c o n ju n to de in te rru p c io n e s a s ig n a d o al m ism o y p a ra c o rre la c io n a r las in te rru p c io n e s en e l c o n ju n to con uno o m ás n úc leo s de d e s tin o de la p lu ra lid a d de n ú c le o s (800, 801,802 ),
en re sp u e s ta a la lle g a d a de u n a n ue va in te rru p c ió n , e l c o n tro la d o r de in te rru p c io n e s e s tá c o n fig u ra d o p ara c o n s u lta r e l d o m in io de in te rru p c ió n p a ra id e n tif ic a r un n úc leo p a ra p ro c e sa r la n ue va in te rru p c ió n ; y c a ra c te r iza d o p o r q ue , a n te un e ve n to de re a s ig n a c ió n q u e co m p re n d e q ue u n a ca rg a de p ro ce sa m ie n to en u no o m ás de los n ú c le o s de p ro c e sa d o r a lca n ce un u m bra l e sp e c ifica d o o q u e se a m ás a lta q ue la c a rg a de p ro c e sa m ie n to en o tro s u no o m ás n ú c le o s p o r u n a d ife re n c ia de u m bra l en la c a rg a de p ro ce sa m ie n to , el c o n tro la d o r de in te rru p c io n e s (820 ) e s tá co n fig u ra d o p a ra re a s ig n a r d in á m ica m e n te los u no o m ás d o m in io s de in te rru p c ió n (1111 - 1113) d e sd e e l n úc leo con u n a c a rg a de p ro ce sa m ie n to re la tiva m e n te m a yo r a u no o m ás n ú c le o s con u na c a rg a de p ro ce sa m ie n to re la tiva m e n te m ás baja .
2. E l a p a ra to seg ún la re iv in d ica c ió n 1, q ue co m p re n d e , a d e m á s :
u no o m ás re g is tro s de c o n fig u ra c ió n de d o m in io de in te rru p c ió n , ID C R (1130 ), q u e co m p re n d e n u na e n tra d a p ara c a d a u no de los d o m in io s de in te rru p c ió n , c o n fig u ra d a ca d a e n tra d a p a ra in c lu ir u n a D irecc ión de D es tino p a ra id e n tif ic a r uno o m ás n ú c le o s p a ra a te n d e r las in te rru p c io n e s a s ig n a d a s a c a d a d o m in io de in te rru p c ió n (1111 -1113) re spe ctivo .
3. El a p a ra to según la re iv in d ica c ió n 2, en d o n d e el ca m p o de D irecc ión de D es tino co m p re n d e un ca m p o co n fig u ra b le de a cu e rd o con u na a rq u ite c tu ra de p ro c e sa d o r y e l c o n tro la d o r de in te rru p c io n e s a so c ia d o .
4. El a p a ra to según la re iv in d ica c ió n 2, q u e co m p re n d e , a de m ás:
u no o m ás re g is tro s de c o n fig u ra c ió n de in te rru p c ió n , IC R 0 -IC R 255 , q ue co m p re n d e n u na e n tra d a p a ra cad a in te rru p c ió n , s ie n d o c a d a e n tra d a p a ra in c lu ir un ca m p o de d o m in io de in te rru p c ió n p a ra id e n tif ic a r un d o m in io de in te rru p c ió n al q ue se a s ig n a la in te rrup c ió n .
5. El a p a ra to seg ún la re iv in d ica c ió n 2, en d o n d e ca d a e n tra d a en los ID C R e s tá c o n fig u ra d a p a ra inc lu ir, a de m ás, un ca m p o de M odo de E n treg a p a ra e sp e c ifica r uno o m ás p a rá m e tro s a d ic io n a le s p a ra la e n tre g a de in te rru p c ió n , una M á sca ra de D om in io p a ra e s p e c if ic a r si la in te rru p c ió n va a a s ig n a rse a un d o m in io y un m o do de d e s tin o para e s p e c if ic a r si va a u sa rse un m o do de d ire c c io n a m ie n to fís ic o o u no lóg ico .
6. El a p a ra to seg ún la re iv in d ica c ió n 1, en d o n d e el e ve n to de re a s ig n a c ió n co m p re n d e q ue u no de los n ú c le o s e n tre en un e s ta d o de b a jo co n su m o , en d o n d e e l c o n tro la d o r de in te rru p c io n e s e s tá c o n fig u ra d o p a ra re a s ig n a r d o m in io s de in te rru p c ió n d e sd e e l n úc leo q u e e n tra en e l e s ta d o de b a jo co n su m o a o tro s u no o m ás núc leos.
7. Un m é to do q ue co m p re n d e :
a g ru p a r in te rru p c io n e s en u na p lu ra lid a d de d o m in io s de in te rru p c ió n , te n ie n d o c a d a d o m in io de in te rru p c ió n un co n ju n to de in te rru p c io n e s a s ig n a d o al m ism o y c o rre la c io n a r las in te rru p c io n e s en el c o n ju n to con u no o m ás n ú c le o s de d e s tin o de u na p lu ra lid a d de n ú c le o s de un p ro ce sa d o r;
rec ib ir, p o r un c o n tro la d o r de in te rru p c io n e s , u na n ue va in te rru p c ió n ;
d e te rm in a r en re sp u e s ta , p o r e l c o n tro la d o r de in te rru p c io n e s , un d o m in io de in te rru p c ió n al q u e se a s ig n a la n ueva in te rru p c ió n p a ra id e n tif ic a r un n úc leo a so c ia d o con e l d o m in io de in te rru p c ió n ; y
re en v ia r, p o r el c o n tro la d o r de in te rru p c io n e s , la in te rru p c ió n al n úc leo a so c ia d o con el d o m in io de in te rru p c ió n ; c a ra c te r iza d o p o r q ue e l m é to do co m p re n d e , a d e m á s :
d e te c ta r q u e u na c a rg a de p ro ce sa m ie n to en u no o m ás de los n ú c le o s de p ro c e sa d o r ha a lca n za d o un u m bra l e sp e c ifica d o ; y
re a s ig n a r d in á m ica m e n te los uno o m ás d o m in io s de in te rru p c ió n d e sd e el n úc leo con u n a c a rg a de p ro ce sa m ie n to re la tiva m e n te m a yo r a u no o m ás n ú c le o s con u n a c a rg a de p ro c e sa m ie n to re la tiva m e n te m ás baja .
8. El m é to do según la re iv in d ica c ió n 7, en d o n d e id e n tif ic a r un n úc leo co m p re n d e le e r uno o m ás re g is tro s de co n fig u ra c ió n de d o m in io de in te rru p c ió n , ID C R , q u e co m p re n d e n u n a e n tra d a p a ra c a d a u no de los d o m in io s de in te rru p c ió n , c o m p re n d ie n d o ca d a e n tra d a u na D irecc ión de D es tino p a ra id e n tif ic a r uno o m ás n úc leo s p a ra a te n d e r las in te rru p c io n e s a s ig n a d a s al d o m in io de in te rrup c ió n .
9. El m é to do seg ún la re iv in d ica c ió n 8, en d o n d e el ca m p o de D irecc ión de D es tino co m p re n d e un ca m p o co n fig u ra b le de a cu e rd o con u na a rq u ite c tu ra de p ro c e sa d o r y e l c o n tro la d o r de in te rru p c io n e s a so c ia d o .
10. El m é to do seg ún la re iv in d ica c ió n 8, en d o n d e d e te rm in a r un d o m in io de in te rru p c ió n co m p re n d e , a d e m á s : le e r uno o m ás re g is tro s de co n fig u ra c ió n de in te rru p c ió n q ue co m p re n d e n u n a e n tra d a p a ra c a d a in te rrup c ió n , s ie n d o c a d a e n tra d a p a ra in c lu ir un ca m p o de d o m in io de in te rru p c ió n p a ra id e n tif ic a r un d o m in io de in te rrup c ió n al q ue se a s ig n a la in te rrup c ió n .
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