TW200404253A - Thread dispatch mechanism and method for multiprocessor computer systems - Google Patents

Description

200404253 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明大致是關於電腦系統，特定言之，是關於多重 處理器電腦系統。 【先前技術】

自從進入了電腦時代以來，電腦系統就經由不斷的改 良，逐漸變得既精密且複雜，並且使用在多種不同的裝置 中。典型的電腦系統包含一硬體的組合，例如：半導體、 電路板，以及軟體，即大家熟知的電腦程式。隨著半導體 製程與電腦架構的演進，電腦硬體的效能更上一層樓，而 電腦軟體的技術也日趨精良，使得硬體的效能得以充分發 揮，這樣的配合，讓今日的電腦系統比之數年前而言更為 強大。

影響電腦系統效能的原因很多，有硬體、軟體和其他 動態的因素，例如：正在執行的總程式數目、網路流量、 快取的效率（cache efficiency)等等。一種大家所熟知可 增加電腦系統效能的方法，為提供可處理一電腦程式多個 不同部分的多線程執行方式。另一種大家熟知可增加電腦 系統效能的方法，為提供多重處理器，該多重處理器會平 行處理一電腦程式的部、分或不同的電腦程式，以分擔處理 之負擔。多線程和多重處理器的概念可相結合以達到效能 更進一步的提升。在該先前技術中，多重處理器原本每次 3 200404253 只能執行程式的一個線程。然而，最近的技術已進步到可 讓一多重處理器系統中的每一個處理器執行程式的多個線 程。例如，IΒ Μ公司生產與銷售的i系列（丨s e r丨e s c ο n d 〇 r)電 腦系統，就包含了多個設定參數，可讓硬體的多線程功能 啟用或關閉。當啟用時，每一處理器可執行兩個線程。然 而，目前的硬體多線程功能仍存有若干問題。

現今典型的電腦伺服器都必須支援Java。有一種用 來測量一台伺服器是否能有效地支援Java的標竿測試 (benchmark )稱為 SPECJBB2000。SPEC 為標準效能評 鑑公司（Standard Performance EValuati〇n corporation) 的縮寫’是一家規範標準的組織，其任務為建立、維持和 5忍可相關標平測试的標準集合以及現今電腦夺纟充效能$平I的 的測量標準。JBB2000是Java商業標竿測試（Java Business

Benchmark )的縮寫，該標竿測試於2000年6月問世。 SPECJBB2000目前已經成為業界使用標竿測試的不二選

擇。然而，SPECJBB2000標竿測試常常因系統上硬體多 線程功能的啟用而導致無法執行，其原因為sPECJBB20()() 在多個不同線程間的執行時間和交易處理遠查 ^手’有一規格 化的最大變動 （maximum variance) 值，士钟θ t · 仏坑疋一般業界 所稱的「線程散佈」（t h r e a d s p r e a d )，如果勃 术轨仃相似作業 的多個不同線程之執行時間和交易處理速率和, 、千释過所指定的 最大線程散佈，該標竿測試的執行就會失敗。人 現今大部分 包含硬體多線程的電腦系統都因過多線程散佛％ 1叩開題，而 4 200404253

無法執行該 S P E C J B B 2 0 0 0標竿測試。因此，大部分的電 腦商都會在執行該 S P E C J Β Β 2 0 0 0標竿測試時把硬體多線 程的功能關閉。之所以會有過多線程散佈，是因作業系統 分配多個線程到多個可用處理器的方法所造成。若無一改 良的線程分配機構與方法以降低該線程散佈，則電腦業界 在應用電腦系統時，仍會遭遇過多線程散佈的問題（因此 也就無法利用SPEC JBB20 00標竿測試），除非關閉硬體多 線程功能，然而這樣同時也就無法享受硬體多線程所帶來 的效能提升優點了。 【發明内容】

根據較佳實施例，一線程分配機構會分配一多重處理 器電腦系統内的多個線程，該多重處理器電腦系統的硬體 多線程功能為啟用狀態，因此每一處理器可執行多個線 程。該線程分配機構會判斷哪些處理器為忙碌狀態而無法 再執行一多餘的線程，哪些處理器正執行一線程但無法再 接受一多餘的線程，以及哪些處理器是在閒置狀態。當多 個線程已經準備好要被分配時，它們首先會被分配到一閒 置的處理器，而不會被分配到正處理另一線程的處理器。 如果沒有閒置的處理器時，該線程就會被分配到正處理一 或多個線程，但仍有餘力處理該新線程的處理器。藉此方 式，本發明的線程分配機構與方法大大改善了多個線程間 回應時間的一致性，而與先前技術的分配線程方法相較， 5 200404253 也能有更高的處理能力。 前述的内容以及本發明的其他特徵和優點，將會在以 下對本發明的較佳實施例描述中清楚呈現，並且會利用圖 示加以說明。 【實施方式】 1 . 〇 概述

本發明是關於在一多重處理器電腦系統中，硬體多線 程功能啟用下之線程分配。由於有些人並不熟悉多線程系 統、多重處理器系統、硬體多線程和先前技術的線程分配 機構與方法，本概述將提供背景資訊以幫助暸解本發明。 多線程系統

電腦系統已經發展到讓執行程式（或工作）的多個線 程能被同時執行。在單處理器系統中，該多個線程並無法 真正地被同時執行，因為只有一個處理器。然而，單處理 器系統的多線程功能可讓該系統多工處理。在一單處理器 系統中的 C P U排程器（s c h e d u 1 e r )會控制切換線程，使 得該多個線程好像被同時執行，並藉此讓 C P U可以同時 執行多個工作。 多重處理器系統 一般電腦系統的處理能力可藉由提供多個處理器增 6 200404253

加，因為該多個處理器可以同時處理不同的工作。早期的 多重處理器系統會分派單一的線程到每一處理器。在該先 前技術中，多重處理器系統的線程分配器（d i s p a t c h e r ) 可以有多種不同的運作模式，以支援每一處理器有單一線 程。其中最為人所熟知的方式是以循序的方式分派多個線 程到多個處理器。利用這種方式的系統，第一個線程會被 分配到第一個處理器；第二個線程會被分配到第二個處理 器，依此類推。如果所有的處理器都有線程在執行，則下 一個要被分配的線程就必須等待，直到有一個處理器可以 接受線程。另一個分配線程的方式為以隨機的方式挑選一 處理器，如果該處理器沒有執行另一線程時，就將一線程 分派至該處理器。還有另一個分配線程方式為挑選上次執 行過該線程的處理器。這種分配方式是基於處理器的親緣 性（a f f i n i t y )，其目的為上次執行該線程之處理器的快取 中可能已經載入所需的資訊。這些線程分配方法都只能應 用在多重處理器系統中，並且每一處理器只能執行單一線 程0 硬體多線程 最近的技術發展讓硬體多線程的概念得以實現，在一 多重處理器系統中的每一處理器可藉此功能執行多個線 程。這些系統的線程分配器與前述沒有硬體多線程功能之 系統使用相同的方法，即：循序、隨機和處理器親緣性。 7 200404253

一包含硬體多線程功能的系統使用相同的分配線程法，可 能會導致線程間執行時間和交易處理速率的變化（即「線 程散佈」）過大。例如，如果第二個線程被分配到正執行 另一線程的處理器，則該第二個線程的執行時間，在典型 的情形下會遠大於該第二個線程被分配到一未執行任何線 程之閒置處理器。基於以下這些原因，所以線程散佈的問 題顯得十分重要。第一，過多的線程散佈造成不一致的反 應時間。比方說一個電腦操作員從電話中得到一個指令， 並將該指令輸入一電腦系統中，若是每次執行一個指令的 時間都有很大的差異的話，該操作員將會感到非常苦惱。 如果該電腦系統此次費時一秒執行一指令，下次費時十分 之一秒，再下次又費時五秒，則操作員將會因該電腦系統 的回應時間不一致而無所適從。在這樣的情形下，反應時 間的一致性相對於反應時間的長短而言是更重要的。只要 該系統每次以相同的方式運作時，都能在人類知覺可忍受 的範圍内回應，則使用者就會認為電腦系統運作正常，並 且感到滿意。 線程散佈最小化之所以重要的另一個原因是要讓電腦 系統可以通過標竿測I式，例如S P E C J B B 2 0 0 0。S P E C J B B 2 0 0 0 為電腦業界有名的標年測試’而嚴商都希望能通過該測 試，以證明他們的伺服器可以有效地執行Java程式。 還有另一個原因與應用程式在執行時間内如何運作有 關，仍顯示出線程散佈最小化的重要性。如果該應用程式 200404253

有很密集的i/o，則線程散佈就不是一個重要的問題，因 為在I/O作業間的時間片段是相對較小的，因此在人類知 覺或系統效能上不會有很大的影響。然而現在有許多應用 程式在每次I/O作業時都會佔用更多CPU週期，例如Java 應用程式，使得不同的線程執行時間會大大影響電腦系統 的效能。例如，假設一家公司在晚上作備份的工作，而此 備份工作必須在早上 8 : 0 0完成，也就是員工上班時該 線程散佈會讓一線程在早上 5 : 0 0完成，而另一線程必須 到早上 9:0 0才能完成。本例中，此二個線程的處理時間 平均起來，應於早上 7:0 0可全部完成。然而，該線程散 佈產生了讓人無法接受的結果，該備份作業因為第二個線 程之故’無法在貝工早上 8:0 0上班時冗成。因此’線程 間執行時間和交易處理速率（即「線程散佈」）的一致性， 對現今許多的應用程式而言是相當重要的。本發明能讓一 硬體多線程功能啟用之多重處理器系統的線程散佈大幅降 低0 2.0詳述 較佳實施例提供一多重處理器系統内分配線程之機構 與方法，該多重處理器系統有啟用硬體多線程功能，利用 該機構與方法可大大減少線程散佈（即多個不同線程間的 執行‘時間和交易處理速率變異值）。其方法為檢測哪些處 理器是閒置的、哪些正忙於處理一或多個線程，但仍可接 9 200404253

受另一線程，以及哪些已經達到其最大的線程處理量。當 有一線程需要被分配時，會將其分配至一閒置的處理器， 如果有的話。如果沒有閒置的處理器，該線程會被分配到 一處理最少線程的處理器。如此一來，執行不同線程的時 間差異會大幅的降低，使得根據該較佳實施例，啟用硬體 多線程功能的一多重處理器系統能通過S P E C J B B 2 0 0 0標 竿測試，並且讓多個線程間的回應時間和處理能力更為一 致。 參考第1圖，電腦系統1 〇 0為根據本發明較佳實施例 之一裝置的合適實施例。電腦系統1 0 0是一 1 B M i系列 (i S e r i e s)的電腦系統，特定言之是一 C ο n d 〇 r電腦系統，

其支援硬體多線程功能。然而，習知技藝人士將會明暸本 發明之機構與裝置同樣適用在任何電腦糸統’無論該電腦 系統是一複雜的多人運算裝置、一單人的工作站，或是一 嵌入式控制系統。如第1圖所示，電腦系統1 0 0至少包含 多個處理器（例如：處理器Π 0、1 1 2和1 1 8 )，一主記憶 體120，一大量資料儲存介面130，一顯示介面140，和 一網路介面1 5 0。這些系統原件利用一系統匯流排1 6 0相 互連接。大量資料儲存介面1 3 0會將大量資料儲存裝置（例 如一直接存取儲存裝置155 )與電腦系統100相連。直接 存取儲存裝置1 5 5之一特殊類型為一可讀和可抹寫的光碟 機，可利用其儲存資料或從光碟1 9 5讀取資料。 根據該較佳實施例之主記憶體1 2 0内包含資料1 2 1和 10 200404253

一作業系統1 2 2。資料1 2 1表示電腦系統1 0 0内任何程式 的任何輸入或輸出資料。作業系統1 2 2類似一業界知名的 多工作業系統OS/400 ;然而，習知技藝人士將會明瞭本 發明之範疇並未侷限在任一作業系統中。該較佳實施例的 作業系統122包含一硬體多線程啟用/停用機構123，系 統管理者可將硬體多線程功能啟用或關閉。在iSeries Condor電腦系統中，啟用硬體多線程表示每一處理器可 執行兩個線程。當硬體多線程功能停用時，每一處理器只 可執行一線程。作業系統1 2 2包含一線程分配器1 2 4，其 可將線程分配到可用的處理器，使得執行多個不同線程的 時間差異最小化。作業系統1 22也包含一處理器狀態追蹤 器1 2 5，其可追蹤系統中所有處理器的狀態（例如：1 1 0、 112、…、118)。

電腦系統1 0 0利用知名的虛擬定址機構，讓電腦系統 1 0 0的程式在存取如主記憶體1 2 0和直接存取儲存裝置1 5 5 等多個小的儲存裝置時，就好像在存取一個大的儲存裝 置。因此，當資料1 2 1和作業系統1 2 2在主記憶體1 2 0時， 習知技藝人士將會明暸這些項目不必在同時都全部存在主 記憶體12 0中。有一點需要強調的是，此處所稱之「記憶 體」大致是指電腦系統1 〇 〇全部的虛擬記憶體，而且可能 包含其他與電腦系統 1 〇 〇相連接之電腦系統的虛擬記憶 體。 每一處理器（例如：Π 〇、1 1 2、…、1 1 8 )可能由一 11 200404253

或多個微處理器和/或積體電路構成。每一處理器執行存 在主記憶體1 2 0内之程式指令。主記憶體1 2 0儲存每一處 理器可能存取之程式和資料。當電腦系統1 〇 〇啟動時，其 中一個處理器會先執行啟動作業系統1 2 2的程式指令。作 業系統1 22是一種複雜的程式，其管理電腦系統1 00的資 源。處理器1 1 0、主記憶體1 2 0、大量資料儲存介面1 3 0、 顯示介面 1 4 0、網路介面1 5 0和系統匯流排1 6 0都是這些 資源的一部份。 雖然電腦系統1 〇 〇只顯示一系統匯流排，但習知技藝 人士將會明暸本發明也可能利用有多匯流排的電腦系統實 施。此外，每個較佳實施例中所使用的介面包含獨立及完 全程式化的微處理器，這些微處理器可分擔該處理器龐大 的處理運算量。然而，習知技藝人士將會明瞭本發明應用 在多個電腦系統時，均只利用I/O介面卡以執行類似的功 能。

顯示介面1 4 0係用來將一或多個顯示裝置1 6 5直接連 接到電腦系統1 〇〇。這些顯示裝置1 65可能是非智慧型（例 如簡易型）終端機或是可充分程式化的工作站，系統管理 者和使用者可利用該顯示裝置與電腦系統 1 〇 〇溝通。然 而，當顯示介面1 4 0已經支援讓一或多個顯示裝置1 6 5間 可互相傳輸，電腦系統1 0 0就並非一定需要一個顯示裝置 1 6 5，因為使用者和其他處理程序所需之互動可藉由網路 介面1 5 0完成。 12 200404253

網路介面1 5 0係用來將其他電腦系統和/或工作站（例 如第1圖的1 7 5 )透過網路1 7 0連接到電腦系統1 0 0。不 管電腦系統 1 0 〇是如何與其他電腦系統和/或工作站連 接，也不管該網路連線 1 7 0是否利用現今的類比和/或數 位技術，或透過一些將來的網路機構形成，均不會改變本 發明的應用。此外，在一網路中可利用許多不同的網路通 訊協定。這些通訊協定是特殊的電腦程式，讓電腦可透過 網路1 70通訊。TCP/IP (傳輸控制協定/網際協定）就是 一網路通訊協定的適例。

要繼續對本發明之一完整功能的電腦系統作描述時， 還有一點很重要的是，習知技藝人士將會明暸本發明可以 如同一程式產品散佈在各種不同型式之中，而且無論實際 執行此分散作業的電腦可讀訊號負載媒體為何，均可應用 本發明。電腦可讀訊號的負載媒體適例包含：可記錄式的 媒體，例如：軟式磁碟片和光碟片（例如第1圖的1 9 5 )， 和傳輸式的媒體，例如數位和類比的通訊連結。 接下來描述先前技術之線程分配器的詳細功能5並且 將之與第1圖的線程分配器1 2 4功能作比較。如第1圖所 示，該較佳實施例的線程分配器1 2 4係根據一處理器狀態 追蹤器1 2 5所指示的該處理器狀態來運作，處理器狀態追 蹤器會持續追蹤系統中每一處理器的狀態。參考第2圖， 在先前技術中，一處理器只會有兩種狀態：1 )忙碡，表示 該處理器不能再接受另一線程，或 2)可接受一個線程， 13 200404253

表示該處理器可接受一個線程。這兩種是相斥的狀態。一 處理器不是忙碌就是可接受一個線程。以先前技術為例， 一硬體多線程啟停用的多重處理器i系列（i S e r i e s )電腦系 統中，一處理器在執行一線程時，就成為忙碌狀態，而如 果沒有執行線程就是可接受一線程的狀態。在同樣硬體多 線程啟用的i系列電腦系統中，如果一處理器執行兩個線 程就成為忙碌狀態，而在下列兩種情況之一就是可接受一 線程的狀態：1 )正處理一線程，或是 2)閒置。值得注意 的是先前技術在處理一線程（表示該處理器可再多接受一 個線程）和閒置（表示該處理器可接受兩個線程）間沒有 什麼區別。兩種情形都歸為「可接受一個線程」的狀態， 如第2圖所示。處理器# 1 21 0的狀態可能是忙碌2 1 2或

可接受一個線程214。處理器#2 220的狀態可能是忙碌222 或可接受一個線程224。處理器#N 290的狀態可能是忙碌 292或可接受一個線程 294。所有其他先前技術系統中的 處理器都同樣有此兩種狀態。 現在我們重新檢視第3圖中先前技術的方法3 0 0，一 先前技術多重處理器電腦系統係利用此方法分配線程。在 此方法 3 0 0開始時，有一線程需要被分配（步驟 3 1 0 )。 如果有一處理器可接受另一線程（步驟 3 3 0 = Y E S )，該 線程就會被分配至其中一個可接受另一線程的處理器（步 驟 3 40 )。如果沒有處理器可接受另一線程（步驟 3 3 0 = N 0 )，方法3 0 0的迴圈便會折返，直到一處理器將一線程 14 200404253

處理完成並且可以接受另一線程（步驟3 3 0二Y E S )為止。 先前技術系統所用之方法可用方法3 Ο 0來表示，不管該系 統有無硬體多線程啟用的功能。對於該i系列電腦系統， 如果硬體多線程功能停用，每一處理器只能處理單一線 程。如果硬體多線程功能啟用，每一處理器可處理兩個線 程。如果一處理器為閒置，其可接受兩個線程。如果一處 理器正執行一線程，其仍可接受另一個線程。因此，步驟 3 3 0的 Y E S 流程並無法區分正處理一個線程的處理器以 及沒有處理任何線程的處理器。所以步驟3 4 0的線程分配 法只注意是否該處理器仍可再接受一個線程。這樣會導致 即使有許多閒置的處理器可用，仍將線程分配給正執行一 線程的處理器。

在先前技術硬體多線程啟用的多重處理器電腦系統環 境中，有三種方法可利用在步驟3 4 0的線程分配◦第一種 是循序分配法，即是以循序的方式將多個線程分派到多個 能接受另一線程的處理器。為了舉例方便，我們假設一開 始沒有線程在執行。在此循序法中，該線程分配器會將第 一個線程分配到第一個處理器。當該線程分配器接收到第 二個線程時，由於第一個處理器能再接受另一線程，該線 程分配器就會將第二個線程分配到第一個處理器。此時， 第一個處理器正忙於執行第一和第二個線程，所以第三個 線程就會分配到第二個處理器。假設第四個線程要分配 時，頭三個線程正在執行，則第四個線程會分配到第二個 15 200404253 處理器。這樣的方法會不斷重複，讓每一處理器 處理器依序接收線程前，都接受了兩個線程。此 所謂的線程散佈（即線程間執行時間和交易處理 化）過大。 第二種是大家熟知的線程分配法是隨機選擇 程的處理器，並將一線程分配至該處理器。同樣 通常會造成在有閒置處理器的情況下，一處理器 兩個線程，導致線程散佈過大。 第三種是大家熟知的線程分配法是根據處 性，選擇之前處理過該線程的處理器，希望能利 處理器執行線程後儲存在快取内的資料，以利於 升。該法仍面臨上述兩種方法的缺點，即造成在 理器的情況下，一處理器仍要接收兩個線程，導 佈過大。這三種知名的分配法可用在第3圖的步騎: 這些方法均有線程散佈過大的問題，因它們無法 理一個線程的處理器和閒置的處理器。 參考第4圖，一根據該較佳實施例的處理器 器1 2 5會追蹤每一處理器三種可能的狀態，即： 表示該處理器無法再接受線程；2)工作中，但可 個線程，表示該處理器正執行一個線程，但仍可 個；以及3)閒置，表示該處理器目前沒有執行任 因此，在第4圖中，處理器#1 1 1 0可能的狀態為：批 工作中，但可以接受一個線程4 1 4 ;或閒置4 1 6。 在下一個 結果就是 速率的變 可接受線 的，此法 已接收了 理器親緣 用上次該 效能的提 有閒置處 致線程散 [340 中。 區分已處 狀態追蹤 1 )忙碌， 以接受一 接受另一 何線程。 碌 4 12 ; 同樣的，

16 200404253 處理器# 2 1 1 2的狀態也是同樣的三種4 2 2、4 2 4或4 2 6其 中之一；處理器#N 1 1 8的狀態也是同樣的三種 492、494 或4 9 6其中之一；而任何其他處理器的狀態也同樣是此三 種其中之一。

如此一來，該處理器狀態追蹤器1 2 5會追蹤一間置的 處理器與一正處理一線程但仍可處理另一個線程的處理器 間之差異，該線程分配器1 2 4可以更聰明的分配線程，以 減少線程散佈。參考第5圖，一根據該較佳實施例的方法 5 0 0由第1圖所示之線程分配器1 2 4執行較佳。在此方法 5 0 0開始時，有一線程需要被分配（步驟5 1 0 )。如果有一 閒置的處理器可用（步驟 520 )，該線程就會被分配到一 閒置的處理器（步驟5 2 2 )。如果沒有閒置的處理器可用， 但是有一能接受另一個線程的工作中處理器（步驟 5 3 0 = YES )，該線程會被分配到其中一個能接受另一個線程的 工作中處理器（步驟 5 4 0 )。如果沒有閒置的處理器可用 (步驟5 2 0 = Ν Ο )，也沒有能接受另一假線程的處理器（步 驟5 3 0 = Ν Ο )，方法5 0 0的迴圈便會折返，直到有一處理 器完成了其中一個線程，並且可以接受另一線程為止。 方法5 0 0大幅改善了該先前技術，因為任何處理器在 接受第二個線程之前，會先確定沒有閒置的處理器。在典 型的情形下，一閒置的處理器處理一個線程的速度會比一 處理器同時處理兩個線程快很多。因此，線程分配器124 可大幅改善該電腦系統1 〇 〇的效能，更重要的是，可減少 17 200404253 線程散佈，讓電腦系統1 〇 〇在硬體多線程啟用之下能通過 SPECJBB2000標竿測試，並且讓多個線程有更一致的執 行時間和交易處理速率。線程散佈的降低使得使用者更為 滿意，所要求的處理能力和回應時間也更容易達成。

該較佳實施例藉由區分閒置處理器，以及正處理一線 程但仍可接受另一線程的處理器，來提供更有效率的分配 線程方法。將線程先分配到閒置的處理器可大幅減少線程 散佈，因為只有在沒有閒置處理器時，才會將一線程分配 到正處理一個線程的處理器。如此更能有效利用處理器資 源，改善系統效能以及大幅減少線程散佈。 雖然本發明已藉由較佳實施例作了詳細的 描述，但習知技藝人士皆明瞭，可於在不逾 越本發明下述申請專利範圍的範疇下，對本 發、明進行修改。 【圖式簡單說明】 · 本發明的較佳實施例將會利用圖示加以說明，其中相 同的號碼標示表示相同的原件： 第1圖為根據較佳實施例的一裝置區塊圖； 第2圖為在先前技術的線程分配機構中，如何追蹤處 理器狀態的區塊圖； 第3圖為利用先前技術，在一多重處理器環境，硬體 多線程功能啟用下分配線程的方法流程圖； 18 200404253 第4圖為根據較佳實施例，如何在該線程分配機構中 追蹤處理器狀態的區塊圖；以及 第5圖為根據較佳實施例，在一多重處理器系統中， — 硬體多線程功能啟用下分配線程的方法流程圖。 【元件代表符號簡單說明】 1 0 0電腦系統 1 1 0、1 1 2、1 1 8 處理器 Φ 1 2 0主記憶體 1 2 1資料 122作業系統 1 2 3硬體多線程啟用/停用機構 1 2 4線程分配器 1 2 5處理器狀態追蹤器 1 3 0大量資料儲存介面 1 4 0顯示介面 1 5 0網路介面 Φ 1 5 5直接存取儲存裝置 1 6 0系統匯流排 1 6 5顯示裝置 1 7 0網路 1 7 5電腦系統和/或工作站 195光碟 2 0 0處理器狀態追蹤器 19 200404253 2 1 0處理器# 1 212、222、292、412、422、492 忙石彔 2 1 4、2 2 4、2 9 4可接受一個線程 220處理器#2 2 90處理器#Ν 3 0 0先前技術的方法

3 1 0開始一有一線程需要被分配 3 3 0處理器可接受另一線程嗎？ 3 4 0將該線程分配至可接受另一線程的處理器 4 1 4、4 2 4、4 9 4工作中，但可以接受一個線程 416、 426 、 496 閒置 5 0 0較佳實施例的方法 5 1 0開始一有一線程需要被分配 5 2 0有閒置的處理器可用嗎？ 5 2 2將線程分配到閒置的處理器 5 3 0有能接受另一線程的工作中處理器嗎？

540將線程分配到能接受另一線程的工作中處理器 20

Claims (1)

1. 200404253 拾、申請專利範圍： 1. 一種裝置，其至少包含： 多個處理器，每一處理器具有執行多個線程的能 力；

   一耦合至該多個處理器之記憶體；以及 一線程分配機構，其儲存在該記憶體之中，並且 由該多個處理器的其中之一所執行，該線程分配機構 , 會判斷哪些處理器是閒置的，哪些處理器可再接受一 線程，以及哪些處理器無法再接受線程，如果存有閒 置的處理器，該線程分配機構會將一新線程分配至一 閒置的處理器。

   2.如申請專利範圍第1項所述之裝置’其中如果沒有任 何處理器是閒置的，而且如果至少該多個處理器的其 中之一可再接受一個線程，該線程分配機構會將該新 的線程分配至該多個能再接受一個線程之處理器的其 中之一。 3 .如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中如果所有的 處理器均無法再接受一線程，該線程分配機構會等待， 直到該多個處理器的其中之一處理完一線程，使得有 一處理器能再接受一線程，然後該線程會被分配至該 21 200404253 能再接受一線程之處理器。 4. 一種在一包含多個可執行多個線程之處理器的電腦系 統中分配線程之方法，該方法至少包含下列步驟：

   (1 )判斷該多個處理器之每一者的狀態，其中如 果一處理器未處理任何線程，則其狀態為閒置；如果 該處理器正處理一或多個線程，但仍有餘力再處理另 一線程，則其狀態為可再接受一線程；以及如果該處 理器正處理其所能執行的最大線程數，則其狀態為無 法再接受線程；以及 (2 ) 如果存有閒置的處理器時，將一新線程分 配至該閒置的處理器。 5.如申請專利範圍第4項所述之方法，其更包含下列步 驟：

   如果沒有閒置的處理器，並且如果至少該多個處 理器的其中之一可再接受一個線程，該線程分配機構 會將該新的線程分配至該多個能再接受一線程之處理 器的其中之一。 6.如申請專利範圍第4項所述之方法，其更包含下列步 驟： 如果所有的處理器均無法再接受一線程，該線程 22 200404253 分配機構會等待，直到該多個處理器的其中之一處理 完一線程，使得有一處理器能再接受一線程，然後該 線程會被分配至該能再接受一線程之處理器。 7. 一種程式產品，其至少包含： (A ) —線程分配機構，該線程分配機構會判斷

   一多重處理器電腦系統中有哪些處理器是閒置的，哪 些處理器可再接受一線程，以及哪些處理器無法再接 受線程，如果存有閒置的處理器，該線程分配機構會 將一新線程分配至一閒置的處理器，其中每一處理器 可執行多個線程；以及 (B )負載有該線程分配機構之電腦可讀取訊號 的負載媒體。 一

   8.如申請專利範圍第 7項所述之程式產品，其中該電腦 可讀取訊號的負載媒體至少包含可記錄式媒體。~ 9.如申請專利範圍第 7項所述之程式產品，其中該電腦 可讀取訊號的負載媒體至少包含傳輸媒體。 1 0.如申請專利範圍第 7項所述之程式產品，其中如果沒 有閒置的處理器，並且如果至少該多個處理器的其中 之一可再接受一個線程，該線程分配機構會將該新的 23 200404253 線程分配至該多個能再接受一線程之處理器的其中之

   1 1 .如申請專利範圍第 7項所述之程式產品，其中如果所 有的處理器均無法再接受一線程，該線程分配機構會 等待，直到該多個處理器的其中之一處理完一線程， 使得有一處理器能再接受一線程，然後該線程會被分 配至該能再接受一線程之處理器。

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