JP2006513493A - フリーバッファプールを使用することによるメモリの管理 - Google Patents

Abstract

本発明は、メモリの管理に関する。本発明の方法は、第１バッファ割り当てコマンドを第１プロセッサから受信する工程が包含され、割り当てコマンドには、共有メモリ内のバッファのプールに関連するレジスタアドレスが含まれており、割り当てコマンドは、フリーバッファに対応するバッファインデックスに基づいて、バッファプール内においてバッファが利用可能かどうかを判定し、バッファが使用可能と判定した場合、バッファを第１プロセッサに割り当てる。

Description

本出願は、メモリの管理に関する。

（背景）
マルチプロセッサシステムは、共有メモリを含むことができる。すなわち、同一のメモリに対して、システム内の２個以上のプロセッサがアクセス（読み出しまたは書き込み）することができる。共有メモリは、論理的にバッファに区分することができる。

（説明）
図１は、プロセッサ２０−２９と、メモリ３０と、局部メモリ４１を有するバッファマネージャ（ＢＭＧＲ）とを含むマルチプロセッサシステム１０を示す。プロセッサ２１−２９、メモリ３０およびＢＭＧＲ４０はそれぞれ、システムバス５０に接続している。作動しているとき、プロセッサ２０−２９およびＢＭＧＲ４０はそれぞれ、メモリ３０にアクセスすることができる。例えば、メモリ３０に対して、データの読み込みおよび／または書き込みを行うことができる。一実施形態において、メモリ３０はバッファプール６０、７０に論理区分され、各プールは同一サイズのバッファのセットを含む。本例において、バッファ６１−６５はプール６０に含まれ、バッファ７１−７３はプール７０に含まれる。またメモリ３０は、バッファインデックス９１−９５を保持するバッファインデックスアレイ９０と、Ｒ_ＣＮＴ１０１−１０５を保持する参照カウント（Ｒ_ＣＮＴ）アレイ１００とを含む少なくとも１個のバッファ情報アレイ８０を記憶している。本実施形態において、バッファインデックス９１−９５およびＲ_ＣＮＴ１００は、バッファプール６０のバッファ６１−６５にそれぞれ対応する。バッファインデックスアレイ９０は、バッファインデックス９１−９５の「フリーリスト」と呼ぶことができる。以下に説明するように、バッファインデックス９１−９５のフリーリストおよびＲ_ＣＮＴ１０１−１０５は、プール内でバッファの割り当ておよび割り当て解除を管理するために、ＢＭＧＲ４０によって使用される。ＢＭＧＲ４０は、バッファインデックスアレイ９０からのバッファインデックスの各フリーリストを、局部メモリ４１に保存する。ＢＭＧＲ４０は、割り当て／割り当て解除レジスタ３４のセットを含み、各プール割り当て／割り当て解除レジスタは、メモリ３０のバッファプールに対応する。システム１０の動作中、プロセッサは、メモリ３０のバッファプールに対応する割り当て／割り当て解除レジスタを３４を特定するＢＭＧＲ４０に読み取りコマンドを送ることにより、バッファ割り当てを要求することができる。これに対応して、ＢＭＧＲは、要求を行ったプロセッサに対し、バッファのバッファポインタアドレスを送る。バッファポインタアドレスは、局部メモリ４１に記憶されたバッファインデックスのフリーリストのバッファインデックスに基づいている。

本明細書で説明するように、一実施形態において、バッファインデックスアレイ９０からのバッファインデックスの各フリーリストのサブセットだけが、局部メモリ４１に記憶される。このようにして、ＢＭＧＲ４０の局部メモリ４１のサイズを減少させることができる。局部メモリ４１に記憶されたフリーリストインデックスは、いわゆるフリーリスト巡回待ち行列に記憶される。巡回待ち行列とは、データ（またはアドレス）を待ち行列の始めに上書きすることができるように待ち行列が巡回するようになっており、このときデータ（またはアドレス）が待ち行列の第１配置から始まり最後部配置に至るまで連続する場所に記憶されるようになっている待ち行列のことをいう。システム１０の一実施形態において、フリーリスト巡回待ち行列は、２個のポインタ、「先頭」ポインタおよび「最後尾」ポインタにより参照される。先頭ポインタは、割り当て可能な局部メモリ４１内の次のバッファインデックスに指定するために使用され、最後尾ポインタは、メモリ３０に書き戻すことができる局部メモリ４１内の次のバッファインデックスに指定するために使用される。

図２は、バッファを要求を行ったプロセッサ２１−２９に割り当てるためにＢＭＧＲ４０が行うことができるプロセス１００を示す。プロセス１００の実行中、ＢＭＧＲ４０は、プロセッサ２１−２９からのコマンドを待っているアイドル状態（１１０）にある。受信した割り当てコマンド（１１２）に関して、プロセス１００で、バッファが割り当て可能かどうか（例えば、バッファインデックスがＢＭＧＲ４０フリーリスト待ち行列上で使用可能か）について判定する（１１５）。バッファインデックスが使用可能であると判定されると、ＢＭＧＲ４０は、割り当てられたバッファに対応するバッファポインタアドレスを第１プロセッサに送り（１２０）、先頭ポインタを加算し（１２２）、フリーリスト待ち行列上の次のバッファインデックスを指し示す。バッファインデックスが利用不可であると判定されると、ＢＭＧＲ４０は、ヌルポインタ（例えば、ゼロ値）を第１プロセッサに返す（１１６）。プロセス１００には、より多くのバッファインデックスを予め取り出し、局部メモリ４１におけるフリーリスト巡回待ち行列上のバッファインデックスを十分な数に維持する必要があるかを判定すること（１２５）と、より多くのバッファが必要と判定された（１２５）場合に、メモリ３０から追加のバッファインデックスを予め取り出すこと（１２６）とが含まれる。

プロセス１００を実行することにより、２個以上のプロセッサ２１−２９は、バッファプール内の特定のバッファに共通にアクセスすることができる。本実施形態において、第１プロセッサが割り当てバッファを有する場合、第１プロセッサは、第２プロセッサに割り当てバッファへのアクセスをさせることができる。例えば、第１プロセッサは、割り当てバッファのアドレスを第２プロセッサに送ることができる。第２プロセッサが割り当てバッファへアクセスを開始するとほぼ同時に、第２プロセッサは、バッファ加算コマンドをＢＭＧＲ４０に送ることができる。さらにプロセス１００を参照すると（図２参照）、受信した（１３０）バッファ加算コマンドに関して、ＢＭＧＲ４０は、ポインタアドレスに対応する適切なバッファプールを判定し（１３５）、Ｒ_ＣＮＴ（例えば、加算Ｒ_ＣＮＴ）に’ｎ’を追加し、読み込み、割り当てバッファに対応するＲ_ＣＮＴを書き戻す（１４０）。第１および第２プロセッサは、引き続き、割り当てバッファにアクセスすることができる。プロセッサが割り当てバッファにアクセスする必要がなくなれば、当該プロセッサは割り当て解除コマンドをＢＭＧＲ４０に送ることができる。受信した（１５０）割り当て解除コマンドに関して、ＢＭＧＲ４０は、割り当て解除コマンドに対応するバッファプールを決定し（１５５）、対応するＲ_ＣＮＴをメモリ３０から読み出し（１５７）、Ｒ_ＣＮＴ（例えば、加算Ｒ_ＣＮＴ）から‘ｎ’を減算（１５７）した後、対応するＲ_ＣＮＴが０であるかを判定し（１６０）、対応するＲ_ＣＮＴが０であると判定された場合、プロセス１００は、先の判定において対応するＲ_ＣＮＴが１であるかを判定し（１６５）、フリーリストの最後尾ポインタを加算し（１７５）、フリーリストがバッファインデックスの書き戻しを必要とするかを判定し（１８）、局所メモリ４１のバッファメモリのフリーリストからフリーリストを共有メモリ３０に書き戻し（１８５）、コマンドを待つ（１１０）ために帰還する。

このようにバッファを管理することにより、プロセッサは、１個の割り当てコマンド（例えば、１個の読み出しコマンド）によりバッファ割り当てを要求することができ、１個の割り当て解除コマンド（例えば、１個の書き込みコマンド）によりバッファ割り当て解除を要求することができる。また、プロセッサに共有バッファ情報のオーバヘッドを管理させることを要求することなく、複数のプロセッサ間でバッファを共有することができる。さらに、このバッファ管理方法により、プロセッサは、ＢＭＧＲ４０が要求を処理する間、システムバスおよび／またはプロセッサを停止させることなく、バッファの割り当てまたは割り当て解除を要求することができる。さらに、プロセス１００には、共有メモリ３０からバッファインデックスを予め取り出し、局部メモリ４０へ記憶することが含まれる。従って、プロセッサからの割り当て要求が連続すれば、プロセッサからの要求があったときのみバッファインデックスを取り出すときに要求する場合より短い時間で処理することができる。これに対して、バッファが割り当て解除されるに従って、ＢＭＧＲ４０は、バッファインデックスを、フリーリストからバッファインデックスアレイ９０に書き戻すことができる。

バッファ割り当てコマンドを、バッファプールの割り当て／割り当て解除コマンドレジスタ３４への読み込みとして実行することができる。バッファマネージャ４０は、バッファポインタアドレスを含む要求プロセッサへ書き込みコマンドを送ることにより、割り当てコマンドに対応する。バッファ割り当て解除コマンドは、バッファプールの割り当て／割り当て解除コマンドレジスタ３４への書き込みコマンドとして実行することができる。

一実施形態において、割り当て／割り当て解除双方のコマンドについて、１個の割り当て／割り当て解除レジスタを指定することができる。一実施形態において、割り当て／割り当て解除レジスタ３４は、各レジスタがメモリ３０のバッファプールに対応する３２個のレジスタとして実施することができる。しかしながら、これより多いまたは少ないバッファプールおよび対応する数の割り当て／割り当て解除レジスタを設けることが可能である。

一実施形態において、各バッファプールは対応するベースアドレスを有し、本例においては、ｐｏｏｌ６０_ｂａｓｅおよびｐｏｏｌ７０_ｂａｓｅが、各プール６０、７０内の第１バッファのメモリ３０内の配置を識別する。また、各バッファプールは、プールの特性を識別するために対応する変数を含むことができる。例えば、“ｂｕｆｆ_ｓｉｚｅＸ”変数は、プールにおける各バッファのサイズ（例えば、メモリ配置の数）を示すために使用することができ、“＃_ｂｕｆｆＸ”変数は、プールに含まれるバッファの数を示すために使用することができる。システム１０の作動中、ｂｕｆｆ_ｓｉｚｅＸ変数および＃_ｂｕｆｆＸ変数は、アレイ９０に記憶されたバッファインデックスを算出するためにＢＭＧＲ４０により使用することができ、また、バッファインデックス値から対応するバッファポインタ値を決定するためにＢＭＧＲ４０により使用することができる。

より詳細には、バッファポインタアドレスを含むコマンドにより、バッファにアクセス（例えば、読み出しおよび書き込み）することができる。しかしながら、ＢＭＧＲ４０上のフリーリスト巡回行列を、バッファインデックスを記憶するために使用することができる。従って、バッファをプロセッサに割り当てると、フリーリストからのバッファインデックスは、要求プロセッサへ返されるバッファポインタアドレスに変換する。一実施形態において、メモリ３０内におけるバッファインデックスのバッファポインタアドレスおよび該バッファ、例えばｂｕｆｆ_ｓｉｚｅＸおよび＃_ｂｕｆｆｘを含むバッファプールの関連する変数を使用して、プール内のバッファのバッファインデックスを決定することができる。一例として、第１バッファのバッファインデックスは、バッファのバッファポインタアドレスを、該バッファを含む変数ｂｕｆｆ_ｓｉｚｅＸ変数で割ることにより、決定された値と同値に設定することができる。一方、バッファのバッファポインタアドレスは、そのバッファインデックス値に、関連する変数ｂｕｆｆ_ｓｉｚｅＸを掛けることにより、決定することができる。

各バッファプールの数および特性は、プログラム化することができる。例えば、各バッファプールの特性は、システム初期化シーケンス中、またはシステム動作中に設定される。バッファプールおよびその特性は、システム１０の作動前に初期化し、作動中には原則として静止状態に維持する。システム１０の作動中にバッファプールの特性を変更するために、プールに対するすべての動作を停止し、バッファプール特性値をリセットした後、該バッファを取り扱う動作を再開する。

システム１０の一実施形態において、ＢＭＧＲ４０は、プロセッサ２１−２９に対してコマンドを送受信し、メモリ３０に対してデータを送受信するバスインターフェース４２を含む。また、マネージャ４０は、インターフェース４２からの受信コマンドを復号する復号論理４４を含み、バッファインデックスからのバッファポインタアドレスを決定する。

一実施形態において、システムの１０作動中、ＢＭＧＲ４０は、「プールコンテキスト」情報、例えば、ＢＭＧＲ４０に管理された各バッファプールに関する情報を、局部メモリ４１に記憶する。プールコンテキスト情報には、例えば、プールベースアドレス、およびバッファプールに関連する変数ｂｕｆｆ_ｓｉｚｅＸおよび＃_ｂｕｆｆＸが含まれる。プールコンテキスト情報は、フリーリス上のバッファインデックスを、バッファプール内のバッファにアクセスするとき、プロセッサにより利用可能なポインタアドレスに変換するために、復号ロジック４４により使用することができる。

一実施形態において、プロセッサは、１個のコマンドにより、複数のバッファの割り当てまたは割り当て解除を要求することができる。例えば、プロセッサは、１個のバッファを特定するコマンドまたは４個のバッファを特定するコマンドを送出することができる。他の例として、プロセッサは、‘ｎ’値を特定するバッファ割り当てコマンドを送出することができるが、このｎ値はプロセッサによって要求されたバッファの数に対応する。これに対応して、ＢＭＧＲ４０は、各ポインタがプール内において割り当てられたバッファの配置に対応する複数のバッファポインタを、要求を出したプロセッサに返すことができる。

一実施形態において、複数のバッファインデックスは、１個のバス５０コマンドをもつＢＭＧＲ４０により、（バス５０上のアクティビティ量を減少させるために）予め取り出すことができる。例えば、４個以上のバッファをＢＭＧＲ４０により割り当てたときはいつでも、事前取り出しコマンドをマスターＦＩＦＯ４４ｃに配置する。マスターインターフェース制御４４ｂは、４個の追加バッファインデックスを要求するメモリ３０に対し、読み出しコマンドをフリーリスト９０から送ることができ、ＢＭＧＲ４０は、待ち行列内のメモリ３０から受信したとき、これらの追加バッファインデックスをバッファプールのフリーリストに記憶する。

プロセス１００は、プロセス１００の動作中にＲ_ＣＮＴに適用される増分値および／または減分値として使用されるＭＡＸ_ＲＣＮＴ値を選択的に含むことができる。例えば、アクション（１２７）、（１３５）および（１４０）により、ＭＡＸ_ＲＣＮＴは、割り当て解除が複数のバッファにより使用することができる。

プロセス１００の一実施形態において、割り当てに利用できるプール内にバッファがないとＢＭＧＲ４０が判定した（１１５）場合、ヌルポインタ（すなわち、０の値）が要求を発したプロセッサに返される。このとき、要求を発したプロセッサは、他のバッファ割り当てコマンドを引き続いて送ることができる。図２をさらに参照すると、フリーリスト上に利用できるバッファがないとプロセス１００で判定した場合、ＢＭＧＲ４０は、要求を発したプロセッサにヌルポインタを送り（１１６）、バッファインデックスがメモリ３０から必要とされているかを判定し（１２５）、追加のバッファインデックスがバッファマネージャ４０により必要とされていると判断した場合、メモリ３０からバッファインデックスを取り出す（１２６）。

一実施形態において、バッファがプロセッサに割り当てられる前に、メモリ３０に記憶されたＲ_ＣＮＴ値を最初に１の値に設定する。それ故、バッファの割り当て中は、対応するＲ_ＣＮＴは加算されない。これにより、システム１０により実行されるバスコマンド周期数を減少させることができる。バッファの割り当て解除またはＲ_ＣＮＴの加算を行うために、プロセッサはバッファが割り当てられたバッファプールについて知る必要はない。より詳細には、プロセッサは、ＢＭＧＲ４０に対して、バッファプールのアドレス範囲内のポインタアドレスを含む書き込みコマンドを送ることができ、ＢＭＧＲ４０は、バッファプールに対応するプールを決定する。

以下の例１は、プロセス１００の機能に対応するシステム１０の動作の例を表す。

例１；
１）プロセッサ２１は、ｐｏｏｌ_１０_ａｌｌｏｃ／ｄｅａｌｌｏｃレジスタ（＠ＢＭＧＲアドレス＝０ｘ００００_０５４０）を読み込み、バッファインンデックス＃５は、フリーリスト先頭ポインタが示している場所にある（そのため、バッファインデックス＃５は、局部メモリ４１事前取出バッファになければならない）。

２）ＢＭＧＲ４０は、バッファインデックス＃５、例えば、ポインタ（ｐｏｏｌ＝１０、ｉｎｄｉｃｅ＝５）＝ｐｏｏｌ_１０_ｂａｓｅ＋（ｐｏｏｌ_１０_ｂｕｆｆｅｒ_ｓｉｚｅ＊５）に対応するポインタアドレスを決定する。

３）ＢＭＧＲは、ポインタアドレス（１０、５）をプロセッサ２１に送り、また、巡回行列フリーリストを増加させ、他の割り当てコマンドに備えて次の巡回行列フリーリストに指定する。

４）プロセッサ２１は、ポインタ（１０、５）をプロセッサ２２に送る（場合によっては、また、プロセッサ２１は、例えば、プロセッサ２２のコマンドを送ってプロセッサ２１に割り当てられたバッファ中に見出されるプロセスデータを処理する。）
５）プロセッサ２１または２２は、加算分コマンドをＢＭＧＲ４０に送り、例えばポインタ（１０、５）中のアドレスに書き込みコマンドを送ることにより、ポインタ（１０、５）に対応するＲ_ＣＮＴを加算させる（Ｒ_ＣＮＴを加算する書き込みコマンドは、特定のバッファのアドレス範囲内のいかなるアドレスも含むことができ、ＢＭＧＲ４０は、アドレスからの適切なバッファを決定し、対応するｂｕｆｆ_ＣＮＴ（１０、５）を加算することを認識していただきたい。）
６）プロセッサ２１および２２は、係属して割り当てられたバッファ（１０、５）に継続的にアクセスすることができる。それとほぼ同時に、ＢＭＧＲは、メモリ３０からＲ_ＣＮＴ（１０、５）を読み込み、Ｒ_ＣＮＴを加算し、メモリ３０に更新したＲ_ＣＮＴ値を書き戻すことにより、対応するＲ_ＣＮＴ（１０、５）を加算する。

７）プロセッサ２１は、バッファ（１０、５）にアクセスする際、バッファ（１０、５）内のいずれのアドレスをもいずれのｐｏｏｌ_ｘ割り当て解除レジスタ３４に書き込むことにより、割り当て解除コマンドをＢＭＧＲ４０に送る。

８）ＢＭＧＲ４０は、割り当て解除コマンドを受信し、バッファ（１０、５）のＲ_ＣＮＴ値を決定し、メモリ３０からＲ_ＣＮＴ（１０、５）値を読み込み、Ｒ_ＣＮＴ（１０、５）を加算し、加算されたＲ_ＣＮＴ（１０、５）＝１であることを決定し、加算されたＲ_ＣＮＴ（１０、５）をメモリ３０に書き戻す。

９）プロセッサ２２は、バッファ（１０、５）へのアクセスを行うと、いずれかのアドレスをいずれかのｐｏｏｌ_ｘ割り当て解除レジスタ３４に書き込むことにより、割り当て解除コマンドをＢＭＧＲ４０に送る。

１０）ＢＭＧＲ４０は、割り当て解除コマンドを受信し、バッファ（１０、５）のＲ_ＣＮＴ（１０、５）値を決定し、メモリ３０からＲ_ＣＮＴ（１０、５）値を読み込み、加算されたＲ_ＣＮＴ（１０、５）＝０であることを決定し、この場合、メモリにＲ_ＣＮＴ（１０、５）＝０を書き戻す代わりに、Ｒ_ＣＮＴ（１０、５）＝１をメモリに残す。２個のバスコマンドトランザアクション、例えば、１から−＞０に移行するＲ_ＣＮＴ値を読み込み、更新し、書き戻す第１バスコマンドおよびＲ_ＣＮＴから−＞０から移行する第２バスコマンドの実行を保存することができるため、Ｒ_ＣＮＴ（ｐｏｏｌ、ｉｎｄｉｃｅ）＝１をメモリに残すことは重要である。

１１）また、ＢＭＧＲ４０は、局部メモリ４１におけるこのバッファプール巡回行列のフリーリスト最後尾ポインタを加算する。

例１において、工程７）で、ＢＭＧＲ４０がＲ_ＣＮＴ（１０、５）を加算した後、工程９）で、ＢＭＧＲ４０は、Ｒ_ＣＮＴ（１０、５）を減算することを認識していただきたい。一実施形態において、工程７）および９）の操作を除くことが可能である。より詳細には、第１プロセッサ（例えば、プロセッサ２１）を「割り当て装置」として指定し、第２プロセッサ（例えば、プロセッサ２２）を「割り当て解除装置」として指定した場合。この場合、加算および割り当て解除をそれぞれ行う複数のプロセッサを有する代わりに、第１プロセッサのみがバッファ割り当てコマンドのみを実行し、第２プロセッサは、特定のバッファの割り当て解除コマンドのみを実行する。システム１０の操作および／またはプロセス１００でこの方法を行うことにより、バッファの割り当て、割り当て解除および／またはＲ_ＣＮＴの加算に要するバスコマンド周期の数を減少させることができる。

一実施形態において、割り当てまたは割り当て解除コマンドには、割り当てらえるか割り当て解除されるバッファのアドレス境界内にあるいずれかのアドレスを含むことができる。より詳細には、ＢＭＧＲ４０は、プロセッサにより送られたポインタアドレス上でアドレス境界チェックを行い、どのバッファのＲ_ＣＮＴが更新を必要とするかを判定することができる（例えば、図２に説明した動作（１５５）および（１３５）を参照）。ＢＭＧＲ４０が境界チェックを行うこの方法は、バッファ割り当てまたは再割り当てを要求するために、プロセッサ２１−２９が割り当てられたバッファのベースプールアドレスを記憶する必要はないことを示している。従って、バッファ内の位置のポインタアドレスはどれも、プロセッサからＢＭＧＲ４０に送られた割り当てまたは割り当て解除コマンドの一部として使用することができる。

一実施形態において、割り当てられた（または、以前割り当てられた）バッファに対応するＲ_ＣＮＴを加算または減算するために、ＢＭＧＲ４０は、読み込みコマンドをメモリ３０に送り、該バッファに対応するＲ_ＣＮＴアレイ１００からＲ_ＣＮＴ値を読み出させる。ＢＭＧＲ４０は、メモリ３０からＲ_ＣＮＴを受信すると、Ｒ_ＣＮＴ値を加算または減算し、（Ｒ_ＣＮＴの更新値により）更新済みＲ_ＣＮＴ値をメモリ３０に書き戻すことができる。

一実施形態において、復号論理ブロック４４を、他のコマンドの処理前にバッファ割り当てコマンドを処理するように構成する。より詳細には、復号論理４４には、復号論理４４ａ、マスターインターフェース論理４４ｂおよびプール状態制御論理４４ｄが含まれる。マスターインターフェース論理ブロック４４ｂには、割り当て解除を保持するＦＩＦＯ行列４４ｃおよび復号論理４４ａからの加算加コマンドが含まれる。バッファ割り当て解除コマンドおよび／または増加コマンドが後にマスターインターフェース制御論理４４ｃにより処理されるために保存されるのに対し、復号論理４４ａにより受信されたバッファ割り当てコマンドは、受信されたときに処理される。そのため、バッファ割り当てコマンドがＢＭＧＲ４０によって処理されるのを待機しているプロセッサは、バッファ処理割り当ておよび／またはＲ_ＣＮＴの処理を待機する必要はない。

一実施形態において、復号論理４４には、プールコンテキスト情報を記憶して局部メモリ４１にアクセスするプール状態制御４４ｄが含まれる。本例において、プール状態制御４４ｄは、接続されてコマンド復号４４ａおよびマスターインターフェース制御４４ｂ双方からアクセス要求を受信する。プール状態制御４４ｂは、コマンド復調４４ａおよびマスターインターフェース論理４４ｄからのアクセス要求の調停を行い、データの読み込みおよび書き出しを局部メモリ４１に対して行う。

各プロセッサ２１−２９およびＢＭＧＲ４０は、オペレーティングシステムを装備することができ、オペレーティングシステムとは、プロセッサの動作および資源の割り当てを制御するソフトウェアである。用語「プロセス」または「プログラム」とは、例えば、プロセッサまたはコンピュータシステム上で実行することのできるアプリケーションプログラムのことをいう。アプリケーションプログラムは、オペレーティングシステムを介して利用可能なコンピュータ資源を使用して、利用者が望むタスクを行う実行可能な命令のセットである。

プロセッサ２１−２９およびＢＭＧＲ４０は、ハードウェア、ソフトウェアまたはこれら２つの組み合わせの中に実施することができる。プロセッサ、プロセッサにより読み取り可能な記憶媒体（揮発性メモリおよび不揮発性メモリおよび／または記憶部品を含む）、少なくとも１個の入力装置および１個以上の出力装置をそれぞれ含むプログラム可能なコンピュータまたは他の機械で実行されるコンピュータプログラムにおいて、それらを実施することができる。プログラムコードは、入力装置（例えば、マウスまたはキーボード）を用いて入力されるデータに適用して、アプリケーションを実行し、出力情報を生成することができる。

アプリケーションを実行するコンピュータが記憶媒体または記憶装置を読み込んだとき、コンピュータを構成および操作する一般または特別目的プログラム可能なコンピュータにより読み取ることが可能な記憶媒体／製品（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスクまたは磁気ディスケット）上で、各コンピュータプログラムを記憶することができる。また、実行されるとコンピュータプログラム内の命令により、アプリケーションに従って機械を作動させるコンピュータプログラムにより構成された機械読み取り可能な記憶媒体として、それらを実施することができる。

本発明は、上述した特定の実施形態に限定されるものではない。例えば、上述の例は、マルチプロセッサシステムのプロセッサを用いて説明した。例えば、共有メモリにアクセスする機能を含む機能装置として１個以上のプロセッサを実施することができ、例えば、アプリケーション特化集積回路（“ＡＳＩＣＳ”）として機能装置を実施ことができる。例えば、ＢＭＧＲ４０の局部メモリを用いて上記装置を説明した。しかしながら、局部メモリは、レジスタとして部分的に装備され、例えば、バッファインデックスおよびプールコンテキスト情報を記憶するために使用することができる。他の例として、上記装置は、割り当て／割り当て解除レジスタを特定するＢＭＧＲ４０読み取りコマンドを送ることにより、バッファ割り当てを要求するプロセッサとして、上記装置を説明した。しかしながら、レジスタの特定を必要としない他の方法で、割り当て／割り当て解除コマンドを実行することが可能である。

また、本明細書に記載のない他の実施形態についても、以下の請求項の範囲である。

図１は、マルチプロセッサシステムのブロック図である。 図２は、バッファ管理のための工程の流れ図である。

Claims (25)

1. 第１プロセッサから第１バッファ割り当てコマンドを受信する工程であって、割り当てコマンドは共有メモリ内のバッファのプールに関連するレジスタアドレスを含む工程と、
   フリーバッファに対応するバッファインデックスに基づき、バッファがバッファプール内で利用可能であるかを判定する工程と、
   バッファが利用可能であると判定された場合、バッファを第１プロセッサに割り当てる工程とを、
   含むことを特徴とする方法。
2. 判定する工程は、
   共有メモリ中のバッファインデックスの第１フリーリストを記憶する工程であって、各バッファインデックスは共有メモリ中のバッファのアドレスに対応し、フリーリストは第１の数のエントリーを有するものとする工程と、
   第２メモリ中のバッファインデックスの第２フリーリストを記憶する工程であって、バッファインデックスの第２フリーリストは、バッファインデックスアレイ中の第１の数のエントリーより少ない第２の数のエントリーを有するものとする、工程と、
   含むことを特徴とする、請求項１記載の方法。
3. 第２メモリ中のバッファインデックスの第２フリーリストを記憶する工程は、巡回待ち行列構造中のバッファインデックスの第２フリーリストを記憶することを含むことを特徴とする、請求項２記載の方法。
4. フリーリストに記憶されるバッファインデックスの第１フリーリストから、バッファインデックスを予め取り出す工程をさらに含むことを特徴とする、請求項３記載の方法。
5. フリーリストからのバッファインデックスを、バッファの割り当て解除に続き、バッファインデックスアレイに書き戻す工程をさらに含むことを特徴とする、請求項３記載の方法。
6. 決定する工程は、
   バッファコンテキスト情報を第２メモリに記憶することを含み、バッファコンテキスト情報は少なくとも１個のベースプールアドレス、可変バッファサイズおよび可変バッファの数を含むものとすることを特徴とする、請求項２記載の方法。
7. バッファプール中のバッファのサイズに基づき、バッファインデックス値またはバッファポインタアドレスを決定することをさらに含むことを特徴とする、請求項６記載の方法。
8. バッファプール中のバッファの数に基づき、バッファインデックス値またはバッファポインタアドレスを決定することをさらに含むことを特徴とする、請求項６記載の方法。
9. 割り当てる工程は、
   割り当てられたバッファに対応するバッファポインタアドレスを第１プロセッサに送ることを、
   さらに含むことを特徴とする、請求項１記載の方法。
10. バッファプールに関連するアドレスは、バッファプールに関連するアドレス範囲内のアドレスを含むことを特徴とする、請求項９記載の方法。
11. 前記方法は、共有メモリ中の参照カウント値を記憶することを含み、参照カウント値は、バッファにアクセスするプロセッサの数に対応することを特徴とする、請求項２記載の方法。
12. 第２プロセッサからバッファ加算コマンドを受信する工程であって、バッファ加算コマンドは、割り当てられたバッファに関連するアドレスを含むものとするとバッファ加算コマンドを受信する工程と、
    割り当てられたバッファの参照カウント値を更新する工程と、
    をさらに含むことを特徴とする、請求項１１記載の方法。
13. バッファプール内の複数のバッファの要求を特定する割り当てコマンドを受信する工程と、
    バッファプール内に、少なくとも２個のバッファを割り当てる工程と、
    をさらに含むことを特徴とする、請求項１１記載の方法。
14. 第１および第２プロセッサのうちの少なくともひとつから、割り当て解除コマンドを受信する工程と、
    割り当てられたバッファの参照カウント値を更新する工程と、
    をさらに含むことを特徴とする、請求項１１記載の方法。
15. システムバスと、
    システムバスに接続された複数のプロセッサと、
    複数のプロセッサのうちの少なくとも１つからバッファ割り当てコマンドを受信し、プロセッサにバッファ割り当て応答を送るために、システムバスに接続されたバッファマネージャと、
    複数のプロセッサおよびバッファマネージャに対してデータを送受信するために、システムバスに接続された共有メモリと、
    共有メモリに規定されるバッファのプールと、
    を含み、前記バッファマネージャは、複数のプロセッサの１つからのバッファ割り当てコマンドに応答して、バッファプールからのバッファを割り当てるために作動することを特徴とするシステム。
16. 前記システムは、共有メモリに記憶されたバッファインデックスの第１フリーリストをさらに含み、アレイ内の各バッファインデックスはバッファプール内のバッファに対応し、アレイは共有メモリ内の第１の数のエントリーを含み、
    前記バッファマネージャは、
    バッファインデックスの第２フリーリストを記憶する局部メモリをさらに含み、第２フリーリストは、バッファインデックスのうちの第１リスト内の第１の数のエントリーより少ない第２の数のエントリーを局部メモリ内に含むことを特徴とする、請求項１５記載のシステム。
17. ＢＭＧＲは、
    複数のプロセッサから受信されたコマンドを受信および復号するように動作する復号論理ブロックであって、局部メモリに記憶されたバッファの第２フリーリストにアクセスするように動作する、コマンド復号論理ブロック
    をさらに備えることを特徴とする、請求項１６記載のシステム。
18. 共有メモリに記憶された参照カウント値のアレイであって、参照カウントアレイ内の各参照カウント値は、バッファプール内のバッファに対応する、参照カウント値のアレイと、
    参照カウントアレイ内の参照カウント値を更新するように動作する復号論理ブロックと、
    をさらに含むことを特徴とする、請求項１７記載のシステム。
19. 局部メモリに記憶されたプールコンテキスト情報であって、プールコンテキスト情報は共有メモリに規定されたバッファプールに対応し、プールコンテキスト情報は、プールベースアドレス、バッファプールのサイズおよびバッファプールにおけるエントリーの数のうちの少なくとも１個を含む、プールコンテキスト情報をさらに含むことを特徴とする、請求項１８記載のシステム。
20. 復号論理は、プールコンテキスト情報に基づいて、バッファインデックスおよびバッファポインタアドレスを決定するように動作する論理をさらに含むことを特徴とする、請求項１９記載のシステム。
21. 機械により実行されたとき、
    共有メモリ内のバッファのプールに関連するレジスタアドレスを含む第１バッファ割り当てコマンドを第１プロセッサから受信し、
    フリーバッファに対応するバッファインデックスに基づき、バッファがバッファプール内で利用可能であるかを判定し、
    バッファが利用可能であると判定された場合、バッファプール内のバッファを第１プロセッサに割り当てる、
    という結果を生じる指示を記憶した記憶媒体を含むことを特徴とする製品。
22. 機械により実行されたとき、
    共有メモリ中のバッファインデックスの第１フリーリストを記憶し、このとき、各バッファインデックスは共有メモリ中のバッファのアドレスに対応し、第１の数のエントリーを記憶し、
    第２メモリ中のバッファインデックスの第２フリーリストを記憶し、バッファインデックスの第２フリーリストは、バッファインデックスアレイ中の第１の数のエントリーより少ない第２の数のエントリーを有することを特徴とする、第２フリーリストを記憶する、
    という結果を生じる指示をさらに含むことを特徴とする、請求項２１記載の製品。
23. 機械により実行されたとき、
    第２フリーリストに記憶されるバッファインデックスの第１フリーリストからのバッファインデックスを予め取り出す、
    という結果を生じる指示をさらに含むことを特徴とする、請求項２２記載の製品。
24. 機械により実行されたとき、
    バッファインデックスを、第２フリーリストからバッファの割り当て解除に続きバッファインデックスアレイに書き戻す、
    という結果を生じる指示をさらに含むことを特徴とする、請求項２２記載の製品。
25. 機械により実行されたとき、
    バッファプール内のバッファのサイズに基づき、バッファインデックス値またはバッファポインタアドレスを決定する、
    という結果を生じる指示をさらに含むことを特徴とする、請求項２２記載の製品。

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