本發(fā)明的實(shí)施例總地涉及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明的實(shí)施例涉及用于硬件事務(wù)內(nèi)存程序的剖析器（profiler）的裝置和方法。

背景技術(shù)：

多核處理器和/或處理核內(nèi)的多線程指令執(zhí)行流水線使得軟件程序員開(kāi)發(fā)多線程軟件程序。多線程軟件自然是復(fù)雜的，因?yàn)橥瑫r(shí)執(zhí)行的不同進(jìn)程。然而，由于其執(zhí)行方式的“不確定性”的方面，多線程軟件此外還難以調(diào)試。具體地，即使程序從相同的輸入狀態(tài)開(kāi)始，多線程軟件程序也可能跨兩個(gè)不同的運(yùn)行時(shí)間而以不同方式執(zhí)行。

由于這些原因，“日志記錄”被用于記錄多線程軟件程序的執(zhí)行中的某些關(guān)鍵連接點(diǎn)。處理器目前設(shè)計(jì)有日志記錄電路，所述日志記錄電路觀察處理器的軟件執(zhí)行并記錄所述電路被設(shè)計(jì)用于檢測(cè)的某些關(guān)鍵事件。如果軟件程序崩潰，則分析日志記錄以研究導(dǎo)致崩潰的程序執(zhí)行。

硬件事務(wù)內(nèi)存（htm）將很快被用作許多事務(wù)內(nèi)存（tm）系統(tǒng)的基石。不幸的是，在htm系統(tǒng)上執(zhí)行日志記錄和其它剖析技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)，因?yàn)楝F(xiàn)有的僅軟件剖析技術(shù)已經(jīng)顯示出僅對(duì)于僅軟件tm（stm）系統(tǒng)是可接受的。因?yàn)橛布聞?wù)比軟件事務(wù)執(zhí)行快一個(gè)數(shù)量級(jí)或更多，所以在軟件事務(wù)中引發(fā)大約10％開(kāi)銷的現(xiàn)有方法將對(duì)硬件事務(wù)引發(fā)100％或更多的開(kāi)銷。剖析團(tuán)體通常同意，在剖析數(shù)據(jù)聚集時(shí)，超過(guò)10％的開(kāi)銷的任何事情都有可能引入探針效應(yīng)，該效應(yīng)將改變多線程程序的爭(zhēng)用簽名（contentionsignature），這似乎表明這些現(xiàn)有技術(shù)對(duì)于htm不可能夠用。

附圖說(shuō)明

圖1a是圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的示例性有序流水線以及示例性寄存器重命名、無(wú)序發(fā)布/執(zhí)行流水線二者的框圖；

圖1b是圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的在處理器中包括的有序架構(gòu)核的示例性實(shí)施例和示例性寄存器重命名、無(wú)序發(fā)布/執(zhí)行架構(gòu)核二者的框圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的具有集成的存儲(chǔ)器控制器和圖形的多核處理器和單核處理器的框圖；

圖3圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)的框圖；

圖4圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的第二系統(tǒng)的框圖；

圖5圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的第三系統(tǒng)的框圖；

圖6圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的片上系統(tǒng)（soc）的框圖；

圖7圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的對(duì)比使用軟件指令轉(zhuǎn)換器將源指令集中的二進(jìn)制指令轉(zhuǎn)換為目標(biāo)指令集中的二進(jìn)制指令的框圖；

圖8圖示了具有日志記錄電路的示例性現(xiàn)有技術(shù)處理器；

圖9圖示了具有事務(wù)能力和日志記錄電路的改進(jìn)處理器；

圖10a圖示了可以由處理器執(zhí)行的第一方法；

圖10b圖示了可以由處理器執(zhí)行的第二方法；

圖10c圖示了可以由處理器執(zhí)行的第三方法；

圖10d圖示了可以由處理器執(zhí)行的第四方法；

圖11圖示了示例性分組結(jié)構(gòu)；

圖12圖示了包括剖析系統(tǒng)的示例性架構(gòu)；

圖13圖示了事務(wù)排序器和分類器模塊的一個(gè)實(shí)施例；

圖14圖示了對(duì)于四個(gè)不同線程的線程度量的示例性集合；

圖15a-c圖示了源自本發(fā)明的實(shí)施例的優(yōu)化結(jié)果的示例性集合；以及

圖16圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的方法。

具體實(shí)施方式

示例性處理器架構(gòu)

圖1a是圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的示例性有序取得、解碼、引退流水線和示例性寄存器重命名、無(wú)序發(fā)布/執(zhí)行流水線二者的框圖。圖1b是圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的在處理器中包括的有序取得、解碼、引退核和示例性寄存器重命名、無(wú)序發(fā)布/執(zhí)行架構(gòu)核的框圖。圖1a-1b中的實(shí)線框圖示了流水線??和核的有序部分，而虛線框的可選添加則圖示了寄存器重命名、無(wú)序發(fā)布/執(zhí)行流水線和核。

在圖1a中，處理器流水線100包括取得級(jí)102、長(zhǎng)度解碼級(jí)104、解碼級(jí)106、分配級(jí)108、重命名級(jí)110、調(diào)度（也稱為分派或發(fā)布）級(jí)112、寄存器讀取/存儲(chǔ)器讀取級(jí)114、執(zhí)行級(jí)116、寫(xiě)回/存儲(chǔ)器寫(xiě)入級(jí)118、異常處理級(jí)122和提交級(jí)124。

圖1b示出了處理器核190，其包括耦合到執(zhí)行引擎單元150的前端單元130，并且這二者都耦合到存儲(chǔ)器單元170。核190可以是精簡(jiǎn)指令集計(jì)算（risc）核、復(fù)雜指令集計(jì)算（cisc）核、超長(zhǎng)指令字（vliw）核或混合或替換的核類型。作為又一選項(xiàng)，核190可以是專用核，諸如例如網(wǎng)絡(luò)或通信核、壓縮引擎、協(xié)處理器核、通用計(jì)算圖形處理單元（gpgpu）核、圖形核等。

前端單元130包括耦合到指令高速緩存單元134的分支預(yù)測(cè)單元132，指令高速緩存單元134耦合到指令轉(zhuǎn)譯后備緩沖器（tlb）136，指令轉(zhuǎn)譯后備緩沖器（tlb）136耦合到指令取得單元138，指令取得單元138耦合到解碼單元140。解碼單元140（或解碼器）可以對(duì)指令進(jìn)行解碼，并且生成作為輸出的一個(gè)或多個(gè)微操作、微代碼入口點(diǎn)、微指令、其它指令或其它控制信號(hào)，其解碼自、或以其它方式反映、或?qū)С鲎栽贾噶?。解碼單元140可以使用各種不同的機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)。合適機(jī)制的示例包括但不限于查找表、硬件實(shí)現(xiàn)、可編程邏輯陣列（pla）、微代碼只讀存儲(chǔ)器（rom）等。在一個(gè)實(shí)施例中，核190包括微代碼rom或存儲(chǔ)用于某些宏指令的微代碼（例如，在解碼單元140中或以其它方式在前端單元130內(nèi)）的其它介質(zhì)。解碼單元140耦合到執(zhí)行引擎單元150中的重命名/分配器單元152。

執(zhí)行引擎單元150包括重命名/分配器單元152，重命名/分配器單元152耦合到引退單元154和一個(gè)或多個(gè)調(diào)度器單元156的集合。（一個(gè)或多個(gè)）調(diào)度器單元156表示任何數(shù)量的不同調(diào)度器，包括保留站、中心指令窗口等。（一個(gè)或多個(gè)）調(diào)度器單元156耦合到（一個(gè)或多個(gè)）物理寄存器文件單元158。（一個(gè)或多個(gè)）物理寄存器文件單元158中的每個(gè)表示一個(gè)或多個(gè)物理寄存器文件，其中不同的物理寄存器文件存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)不同的數(shù)據(jù)類型，諸如標(biāo)量整數(shù)、標(biāo)量浮點(diǎn)、打包整數(shù)、打包浮點(diǎn)、向量整數(shù)、向量浮點(diǎn)、狀態(tài)（例如，作為要執(zhí)行的下一個(gè)指令的地址的指令指針）等。在一個(gè)實(shí)施例中，（一個(gè)或多個(gè)）物理寄存器文件單元158包括向量寄存器單元、寫(xiě)掩碼寄存器單元和標(biāo)量寄存器單元。這些寄存器單元可以提供架構(gòu)向量寄存器、向量掩碼寄存器和通用寄存器。（一個(gè)或多個(gè)）物理寄存器文件單元158被引退單元154重疊以圖示可以在其中（例如，使用（一個(gè)或多個(gè)）重新排序緩沖器和（一個(gè)或多個(gè)）引退寄存文件；使用（一個(gè)或多個(gè)）未來(lái)的文件、（一個(gè)或多個(gè)）歷史緩沖器和（一個(gè)或多個(gè)）引退寄存器文件；使用寄存器映射和寄存器池等）實(shí)現(xiàn)寄存器重命名和無(wú)序執(zhí)行的各種方式。引退單元154和（一個(gè)或多個(gè)）物理寄存器文件單元158耦合到（一個(gè)或多個(gè)）執(zhí)行集群160。（一個(gè)或多個(gè)）執(zhí)行集群160包括一個(gè)或多個(gè)執(zhí)行單元162的集合和一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器訪問(wèn)單元164的集合。執(zhí)行單元162可以并且在各種類型的數(shù)據(jù)（例如，標(biāo)量浮點(diǎn)、打包整數(shù)、打包浮點(diǎn)、向量整數(shù)、向量浮點(diǎn)）上執(zhí)行各種操作（例如，移位（shift）、加法、減法、乘法）。雖然一些實(shí)施例可以包括專用于特定功能或功能集合的數(shù)個(gè)執(zhí)行單元，但是其它實(shí)施例可以僅包括一個(gè)執(zhí)行單元或者全部執(zhí)行全部功能的多個(gè)執(zhí)行單元。（一個(gè)或多個(gè)）調(diào)度器單元156、（一個(gè)或多個(gè)）物理寄存器文件單元158和（一個(gè)或多個(gè)）執(zhí)行集群160被示出為可能是復(fù)數(shù)的，因?yàn)槟承?shí)施例針對(duì)某些類型的數(shù)據(jù)/操作創(chuàng)建單獨(dú)的流水線（例如，標(biāo)量整數(shù)流水線、標(biāo)量浮點(diǎn)/打包整數(shù)/打包浮點(diǎn)/向量整數(shù)/向量浮點(diǎn)流水線，和/或存儲(chǔ)器訪問(wèn)流水線，其中的每個(gè)具有它們各自的調(diào)度器單元、（一個(gè)或多個(gè)）物理寄存器文件單元和/或執(zhí)行集群--并且在單獨(dú)的存儲(chǔ)器訪問(wèn)流水線的情況下，某些實(shí)施例被實(shí)現(xiàn)為其中只有該流水線的執(zhí)行集群具有（一個(gè)或多個(gè)）存儲(chǔ)器訪問(wèn)單元164）。還應(yīng)該理解，在使用單獨(dú)的流水線的情況下，這些流水線中的一個(gè)或多個(gè)可以是無(wú)序發(fā)布/執(zhí)行，并且其余的可以是有序的。

存儲(chǔ)器訪問(wèn)單元164的集合耦合到存儲(chǔ)器單元170，存儲(chǔ)器單元170包括數(shù)據(jù)tlb單元172，數(shù)據(jù)tlb單元172耦合到數(shù)據(jù)高速緩存單元174，數(shù)據(jù)高速緩存單元174耦合到第2級(jí)（l2）高速緩存單元176。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，存儲(chǔ)器訪問(wèn)單元164可以包括加載單元、存儲(chǔ)地址單元和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)單元，其每一個(gè)單元均耦合到存儲(chǔ)器單元170中的數(shù)據(jù)tlb單元172。指令高速緩存單元134進(jìn)一步耦合到存儲(chǔ)器單元170中的第2級(jí)（l2）高速緩存單元176。l2高速緩存單元176耦合到一個(gè)或多個(gè)其它級(jí)別的高速緩存并且最終耦合到主存儲(chǔ)器。

通過(guò)示例的方式，示例性寄存器重命名、無(wú)序發(fā)布/執(zhí)行核架構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)流水線100如下：1）指令取得138執(zhí)行取得和長(zhǎng)度解碼級(jí)102和104；2）解碼單元140執(zhí)行解碼級(jí)106；3）重命名/分配器單元152執(zhí)行分配級(jí)108和重命名級(jí)110；4）（一個(gè)或多個(gè)）調(diào)度器單元156執(zhí)行調(diào)度級(jí)112；5）（一個(gè)或多個(gè)）物理寄存器文件單元158和存儲(chǔ)單元170執(zhí)行寄存器讀取/存儲(chǔ)讀取級(jí)114；執(zhí)行集群160執(zhí)行執(zhí)行級(jí)116；6）存儲(chǔ)器單元170和（一個(gè)或多個(gè)）物理寄存器文件單元158執(zhí)行寫(xiě)回/存儲(chǔ)器寫(xiě)入級(jí)118；7）在異常處理級(jí)122中可能涉及各種單元；以及8）引退單元154和（一個(gè)或多個(gè)）物理寄存器文件單元158執(zhí)行提交級(jí)124。

核190可以支持一個(gè)或多個(gè)指令集（例如，x86指令集（具有已經(jīng)向較新版本添加的一些擴(kuò)展）；加利福尼亞州桑尼維爾的mips技術(shù)公司的mips指令集；加利福尼亞州桑尼維爾的arm控股公司的arm指令集（具有諸如neon的可選附加擴(kuò)展）），包括本文所述的（一個(gè)或多個(gè)）指令。在一個(gè)實(shí)施例中，核190包括支持打包數(shù)據(jù)指令集擴(kuò)展（例如，avx1、avx2和/或一些形式的通用向量友好指令格式（u=0和/或u=1）），如下所述）的邏輯，從而允許使用打包數(shù)據(jù)來(lái)執(zhí)行許多多媒體應(yīng)用所使用的操作。

應(yīng)當(dāng)理解，核可以支持多線程（執(zhí)行操作或線程的兩個(gè)或更多并行集合），并且可以以各種方式這樣做，各種方式包括時(shí)間分片多線程、同時(shí)多線程（其中單個(gè)物理核針對(duì)物理核是同時(shí)多線程的線程中的每個(gè)提供邏輯核）或其組合（例如，諸如在英特爾?超線程技術(shù)中的此后的時(shí)間分片取得和解碼以及同時(shí)多線程）。

雖然在無(wú)序執(zhí)行的上下文中描述了寄存器重命名，但是應(yīng)當(dāng)理解，可以在有序的架構(gòu)中使用寄存器重命名。雖然處理器的圖示實(shí)施例還包括單獨(dú)的指令和數(shù)據(jù)高速緩存單元134/174和共享l2高速緩存單元176，但是替換實(shí)施例可以具有用于指令和數(shù)據(jù)二者的諸如例如第1級(jí)（l1）內(nèi)部高速緩存的單個(gè)內(nèi)部高速緩存，或多級(jí)內(nèi)部高速緩存。在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)可以包括內(nèi)部高速緩存和在核和/或處理器外部的外部高速緩存的組合。替換地，所有高速緩存可以在核和/或處理器外部。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的處理器200的框圖，處理器200可以具有多于一個(gè)核、可以具有集成存儲(chǔ)器控制器并且可以具有集成圖形。圖2中的實(shí)線框示出了具有單個(gè)核202a、系統(tǒng)代理210、一個(gè)或多個(gè)總線控制器單元216的集合的處理器200，而虛線框的可選添加圖示了具有多個(gè)核202a-n、在系統(tǒng)代理單元210中的一個(gè)或多個(gè)集成存儲(chǔ)器控制器單元214的集合和專用邏輯208的替換處理器200。

因此，處理器200的不同實(shí)現(xiàn)可以包括：1）cpu，其具有是集成圖形和/或科學(xué)（吞吐量）邏輯的專用邏輯208（其可以包括一個(gè)或多個(gè)核），以及是一個(gè)或多個(gè)通用核的核202a-n（例如，通用有序核、通用無(wú)序核、二者的組合）；2）協(xié)處理器，其具有是主要用于圖形和/或科學(xué)（吞吐量）的大量專用核的核202a-n；和3）協(xié)處理器，其具有是大量通用有序核的核202a-n。因此，處理器200可以是通用處理器、協(xié)處理器或?qū)Ｓ锰幚砥?，諸如例如網(wǎng)絡(luò)或通信處理器、壓縮引擎、圖形處理器、gpgpu（通用圖形處理單元）、高吞吐量多集成核（mic）協(xié)處理器（包括30個(gè)或更多個(gè)核）、嵌入式處理器等。處理器可以在一個(gè)或多個(gè)芯片上實(shí)現(xiàn)。處理器200可以是一個(gè)或多個(gè)襯底的一部分和/或使用諸如例如bicmos、cmos或nmos之類的多種工藝技術(shù)中的任何技術(shù)在一個(gè)或多個(gè)襯底上實(shí)現(xiàn)。

存儲(chǔ)器層級(jí)包括核內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)級(jí)別的高速緩存、集合或一個(gè)或多個(gè)共享高速緩存單元206和耦合到集成存儲(chǔ)器控制器單元214的集合的外部存儲(chǔ)器（未示出）。共享高速緩存單元206的集合可以包括一個(gè)或多個(gè)中級(jí)高速緩存，諸如第2級(jí)（l2）、第3級(jí)（l3）、第4級(jí)（l4）或其它級(jí)別的高速緩存、最后級(jí)別高速緩存（llc）和/或其組合。雖然在一個(gè)實(shí)施例中，基于環(huán)的互連單元212互連集成圖形邏輯208、共享高速緩存單元206的集合和系統(tǒng)代理單元210/（一個(gè)或多個(gè)）集成存儲(chǔ)器控制器單元214，但是替換實(shí)施例可以使用任何數(shù)量的用于對(duì)此類單元進(jìn)行互連的公知技術(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，在一個(gè)或多個(gè)高速緩存單元206和核202-a-n之間保持一致性（coherency）。

在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)核202a-n能夠進(jìn)行多線程。系統(tǒng)代理210包括協(xié)調(diào)和操作核202a-n的那些部件。系統(tǒng)代理單元210可以包括例如功率控制單元（pcu）和顯示單元。pcu可以是或包括調(diào)整核202a-n和集成圖形邏輯208的功率狀態(tài)所需的邏輯和部件。顯示單元用于驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)外部連接的顯示器。

在架構(gòu)指令集方面，核202a-n可以是同構(gòu)或異構(gòu)的；也就是說(shuō)，核202a-n中的兩個(gè)或更多核可能能夠執(zhí)行相同的指令集，而其它核可能能夠只執(zhí)行該指令集的子集或者不同指令集。在一個(gè)實(shí)施例中，核202a-n是異構(gòu)的并且包括下面描述的“小”核和“大”核二者。

圖3-6是示例性計(jì)算機(jī)架構(gòu)的框圖。本領(lǐng)域已知的用于膝上型計(jì)算機(jī)、臺(tái)式計(jì)算機(jī)、手持pc、個(gè)人數(shù)字助理、工程工作站、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)集線器、交換機(jī)、嵌入式處理器、數(shù)字信號(hào)處理器（dsp）、圖形設(shè)備、視頻游戲設(shè)備、機(jī)頂盒、微控制器、蜂窩電話、便攜式媒體播放器、手持設(shè)備和各種其它電子設(shè)備的其它系統(tǒng)設(shè)計(jì)和配置也是合適的。通常，能夠合并如本文所公開(kāi)的處理器和/或其它執(zhí)行邏輯的各種各樣的系統(tǒng)或電子設(shè)備通常是合適的。

現(xiàn)在參考圖3，示出的是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)300的框圖。系統(tǒng)300可以包括耦合到控制器集線器320的一個(gè)或多個(gè)處理器310、315。在一個(gè)實(shí)施例中，控制器集線器320包括圖形存儲(chǔ)器控制器集線器（gmch）390和輸入/輸出集線器（ioh）350（其可以在單獨(dú)的芯片上）；gmch390包括存儲(chǔ)器和圖形控制器，存儲(chǔ)器340和協(xié)處理器345耦合到gmch390上；ioh350將輸入/輸出（i/o）設(shè)備360耦合到gmch390。替換地，存儲(chǔ)器和圖形控制器之一或二者集成在處理器內(nèi)（如本文所述），存儲(chǔ)器340和協(xié)處理器345直接耦合到處理器310，并且利用ioh350與在單個(gè)芯片中的控制器集線器320耦合。

圖3中用虛線標(biāo)示附加處理器315的可選性質(zhì)。每個(gè)處理器310、315可以包括本文描述的一個(gè)或多個(gè)處理核并且可以是某版本的處理器200。

存儲(chǔ)器340可以是例如動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（dram）、相變存儲(chǔ)器（pcm）或二者的組合。對(duì)于至少一個(gè)實(shí)施例，控制器集線器320經(jīng)由諸如前端總線（fsb）的多分支總線、諸如快速通道互連（qpi）之類的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接口或類似連接395來(lái)與（一個(gè)或多個(gè)）處理器310、315通信。

在一個(gè)實(shí)施例中，協(xié)處理器345是專用處理器，諸如例如高吞吐量mic處理器、網(wǎng)絡(luò)或通信處理器、壓縮引擎、圖形處理器、gpgpu、嵌入式處理器等。在一個(gè)實(shí)施例中，控制器集線器320可以包括集成圖形加速器。

在包括架構(gòu)、微架構(gòu)、熱、功耗特性等在內(nèi)的品質(zhì)度量的范圍方面在物理資源310、315之間可以存在各種差異。

在一個(gè)實(shí)施例中，處理器310執(zhí)行控制一般類型的數(shù)據(jù)處理操作的指令。嵌入在指令內(nèi)的可以是協(xié)處理器指令。處理器310將這些協(xié)處理器指令識(shí)別為應(yīng)該由附加的協(xié)處理器345執(zhí)行的類型。因此，處理器310將協(xié)處理器總線或其它互連上的這些協(xié)處理器指令（或表示協(xié)處理器指令的控制信號(hào)）發(fā)布到協(xié)處理器345。（一個(gè)或多個(gè)）協(xié)處理器345接受并執(zhí)行接收到的協(xié)處理器指令。

現(xiàn)在參考圖4，示出的是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第一個(gè)更具體的示例性系統(tǒng)400的框圖。如圖4中所示，多處理器系統(tǒng)400是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)互連系統(tǒng)，并且包括經(jīng)由點(diǎn)對(duì)點(diǎn)互連450耦合的第一處理器470和第二處理器480。處理器470和480中的每一個(gè)可以是某版本的處理器200。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，處理器470和480分別是處理器310和315，而協(xié)處理器438是協(xié)處理器345。在另一個(gè)實(shí)施例中，處理器470和480分別是處理器310協(xié)處理器345。

處理器470和480被示出分別包括集成存儲(chǔ)器控制器（imc）單元472和482。處理器470還包括作為其總線控制器單元的一部分的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（p-p）接口476和478；類似地，第二處理器480包括p-p接口486和488。處理器470、480可以使用p-p接口電路478、488經(jīng)由點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（p-p）接口450來(lái)交換信息。如圖4中所示，imc472和482將處理器耦合到相應(yīng)的存儲(chǔ)器，即存儲(chǔ)器432和存儲(chǔ)器434，它們可以是本地附接到相應(yīng)的處理器的主存儲(chǔ)器的部分。

處理器470、480中的每個(gè)可以使用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接口電路476、494、486、498經(jīng)由單獨(dú)p-p接口452、454來(lái)與芯片集490交換信息。芯片集490可以可選地經(jīng)由高性能接口439來(lái)與協(xié)處理器438交換信息。在一個(gè)實(shí)施例中，協(xié)處理器438是專用處理器，諸如例如高吞吐量mic處理器、網(wǎng)絡(luò)或通信處理器、壓縮引擎、圖形處理器、gpgpu、嵌入式處理器等。

可以將共享高速緩存（未示出）包括在任一處理器中或在兩個(gè)處理器外部、但是仍經(jīng)由p-p互連與處理器連接，使得如果處理器被置于低功耗模式中則可以將一個(gè)或兩個(gè)處理器的本地高速緩存信息存儲(chǔ)在共享高速緩存中。

芯片集490可以經(jīng)由接口496耦合到第一總線416。在一個(gè)實(shí)施例中，第一總線416可以是外圍部件互連（pci）總線或諸如pciexpress總線或另一第三代i/o互連總線之類的總線，但是本發(fā)明的范圍不限于此。

如圖4中所示，各種i/o設(shè)備414可以耦合到第一總線416連同總線橋418，總線橋418將第一總線416耦合到第二總線420。在一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)附加處理器415，諸如協(xié)處理器、高吞吐量mic處理器、gpgpu、加速器（諸如例如圖形加速器或數(shù)字信號(hào)處理（dsp）單元）、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列或任何其它處理器，耦合到第一總線416。在一個(gè)實(shí)施例中，第二總線420可以是低引腳數(shù)（lpc）總線。在一個(gè)實(shí)施例中，各種設(shè)備可以耦合到第二總線420，各種設(shè)備包括例如鍵盤(pán)和/或鼠標(biāo)422、通信設(shè)備427和諸如盤(pán)驅(qū)動(dòng)器或其它可以包括指令/代碼和數(shù)據(jù)430的大容量存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)單元428。此外，音頻i/o424可以耦合到第二總線420。注意，其它架構(gòu)是可能的。例如，代替圖4的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)架構(gòu)，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)多分支總線或其它此類架構(gòu)。

現(xiàn)在參考圖5，示出的是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的第二個(gè)更具體的示例性系統(tǒng)500的框圖。圖4和圖5中的類似元素具有類似的參考標(biāo)號(hào)，并且已經(jīng)從圖5省略了圖4的某些方面，以避免模糊圖5的其它方面。

圖5圖示了處理器470、480可以分別包括集成存儲(chǔ)器和i/o控制邏輯（“cl”）472和482。因此，cl472、482包括集成存儲(chǔ)器控制器單元并且包括i/o控制邏輯。圖5不僅圖示了耦合到cl472、482的存儲(chǔ)器432、434，而且圖示了i/o設(shè)備514也耦合到控制邏輯472、482。舊有i/o設(shè)備515耦合到芯片集490。

現(xiàn)在參考圖6，示出的是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的soc600的框圖。圖2中的類似元素具有類似的參考標(biāo)號(hào)。此外，虛線框是在更先進(jìn)的soc上的可選功能。在圖6中，（一個(gè)或多個(gè)）互連單元602耦合到：應(yīng)用處理器610，其包括一個(gè)或多個(gè)核202a-n的集合和（一個(gè)或多個(gè)）共享高速緩存單元206；系統(tǒng)代理單元210；（一個(gè)或多個(gè)）總線控制器單元216；（一個(gè)或多個(gè)）集成存儲(chǔ)器控制器單元214；可以包括集成圖形邏輯、圖像處理器、音頻處理器和視頻處理器的集合或一個(gè)或多個(gè)協(xié)處理器620；靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（sram）單元630；直接存儲(chǔ)器存?。╠ma）單元632；以及用于耦合到一個(gè)或多個(gè)外部顯示器的顯示單元640。在一個(gè)實(shí)施例中，（一個(gè)或多個(gè)）協(xié)處理器620包括專用處理器，諸如例如網(wǎng)絡(luò)或通信處理器、壓縮引擎、gpgpu、高吞吐量mic處理器、嵌入式處理器等。

本文公開(kāi)的機(jī)制的實(shí)施例可以以硬件、軟件、固件或此類實(shí)現(xiàn)方法的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的實(shí)施例可以被實(shí)現(xiàn)為在包括至少一個(gè)處理器、存儲(chǔ)系統(tǒng)（包括易失性和非易失性存儲(chǔ)器和/或存儲(chǔ)元件）、至少一個(gè)輸入設(shè)備和至少一個(gè)輸出設(shè)備的可編程系統(tǒng)上執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序或程序代碼。

可以將諸如圖4中所圖示的代碼430之類的程序代碼應(yīng)用于輸入指令以執(zhí)行本文所述的功能并生成輸出信息。輸出信息可以以已知的方式應(yīng)用于一個(gè)或多個(gè)輸出設(shè)備。為了本申請(qǐng)的目的，處理系統(tǒng)包括具有諸如例如數(shù)字信號(hào)處理器（dsp）、微控制器、專用集成電路（asic）或微處理器之類的處理器的任何系統(tǒng)。

程序代碼可以以高級(jí)程序或面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)，以與處理系統(tǒng)通信。如果需要，程序代碼也可以以匯編或機(jī)器語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)。事實(shí)上，本文所述的機(jī)制在范圍上不限于任何特定的編程語(yǔ)言。在任何情況下，語(yǔ)言可能是經(jīng)編譯或解釋的語(yǔ)言。

至少一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)方面可以通過(guò)存儲(chǔ)在表示處理器內(nèi)的各種邏輯的機(jī)器可讀介質(zhì)上的代表性指令來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)指令被機(jī)器讀取時(shí)使得機(jī)器制造用于執(zhí)行本文所描述的技術(shù)的邏輯。稱為“ip核”的這種表示可以存儲(chǔ)在有形的機(jī)器可讀介質(zhì)上，并提供給各種客戶或制造工廠以加載到實(shí)際制造邏輯或處理器的制造機(jī)器中。

這樣的機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)可以包括但不限于由機(jī)器或設(shè)備制造或形成的制品的非暫時(shí)性有形的布置，包括諸如硬盤(pán)、包括軟盤(pán)、光盤(pán)、壓縮盤(pán)只讀存儲(chǔ)器（cd-rom）、壓縮盤(pán)可重寫(xiě)（cd-rw）和磁光盤(pán)的任何其它類型的盤(pán)、半導(dǎo)體器件，諸如只讀存儲(chǔ)器（rom）、諸如動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（dram）、靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（sram）之類的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（ram）、可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器（eprom）、閃存、電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器（eeprom）、相變存儲(chǔ)器（pcm），磁卡或光卡，或適于存儲(chǔ)電子指令的任何其它類型的介質(zhì)在內(nèi)的存儲(chǔ)介質(zhì)。

因此，本發(fā)明的實(shí)施例還包括非暫時(shí)性有形的機(jī)器可讀介質(zhì)，其包含指令或包含設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，諸如定義本文所描述的結(jié)構(gòu)、電路、裝置、處理器和/或系統(tǒng)特征的硬件描述語(yǔ)言（hdl）。這樣的實(shí)施例也可以稱為程序產(chǎn)品。

在一些情況下，可以使用指令轉(zhuǎn)換器將來(lái)自源指令集的指令轉(zhuǎn)換為目標(biāo)指令集。例如，指令轉(zhuǎn)換器可以將指令轉(zhuǎn)譯（例如，使用靜態(tài)二進(jìn)制轉(zhuǎn)譯，包括動(dòng)態(tài)編譯的動(dòng)態(tài)二進(jìn)制轉(zhuǎn)譯）、轉(zhuǎn)變（morph）、仿真或以其它方式轉(zhuǎn)換為要由核處理的一個(gè)或多個(gè)其它指令。指令轉(zhuǎn)換器可以以軟件、硬件、固件或其組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。指令轉(zhuǎn)換器可以在處理器上、在處理器外、或部分在處理器上并且部分在處理器外。

圖7是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的對(duì)比使用軟件指令轉(zhuǎn)換器將源指令集中的二進(jìn)制指令轉(zhuǎn)換為目標(biāo)指令集中的二進(jìn)制指令的框圖。在圖示的實(shí)施例中，指令轉(zhuǎn)換器是軟件指令轉(zhuǎn)換器，但是替換地，指令轉(zhuǎn)換器可以以軟件、固件、硬件或其各種組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖7示出了可以使用x86編譯器704編譯高級(jí)語(yǔ)言702的程序，以生成可由具有至少一個(gè)x86指令集核的處理器716本地執(zhí)行的x86二進(jìn)制代碼706。具有至少一個(gè)x86指令集核的處理器716表示任何如下處理器：所述任何處理器可以通過(guò)兼容地執(zhí)行或以其它方式處理（1）英特爾x86指令集核的指令集的大部分或者（2）目標(biāo)是在具有至少一個(gè)x86指令集內(nèi)核的英特爾處理器上運(yùn)行的應(yīng)用或其它軟件的目標(biāo)代碼版本以便實(shí)現(xiàn)與具有至少一個(gè)x86指令集核的英特爾處理器基本相同的結(jié)果，來(lái)執(zhí)行與具有至少一個(gè)x86指令集核的英特爾處理器基本上相同的功能。x86編譯器704表示可操作以生成可以在具有或沒(méi)有附加聯(lián)動(dòng)（linkage）處理的情況下在具有至少一個(gè)x86指令集核的處理器716上執(zhí)行的x86二進(jìn)制代碼706（例如，目標(biāo)代碼）的編譯器。

類似地，圖7示出了可以使用替換的指令集編譯器708來(lái)編譯高級(jí)語(yǔ)言702的程序，以生成可由不具有至少一個(gè)x86指令集核的處理器714（例如，具有執(zhí)行加利福尼亞州桑尼維爾的mips科技公司的mips指令集和/或執(zhí)行加利福尼亞州桑尼維爾的arm控股公司的arm指令集的核的處理器）在本地執(zhí)行的替換指令集二進(jìn)制代碼710。指令轉(zhuǎn)換器712用于將x86二進(jìn)制代碼706轉(zhuǎn)換為可由不具有x86指令集核的處理器714在本地執(zhí)行的代碼。該轉(zhuǎn)換后的代碼不太可能與替換指令集二進(jìn)制代碼710相同，因?yàn)槟軌驅(qū)崿F(xiàn)此的指令轉(zhuǎn)換器很難制造；然而，轉(zhuǎn)換后的代碼將完成一般操作，并由來(lái)自替換指令集的指令組成。因此，指令轉(zhuǎn)換器712表示通過(guò)仿真、模擬或任何其它過(guò)程來(lái)允許不具有x86指令集處理器或核的處理器或其它電子設(shè)備執(zhí)行x86二進(jìn)制代碼706的軟件、固件、硬件或其組合。

具有事務(wù)能力和日志記錄電路以報(bào)告事務(wù)操作的處理器

圖8示出了在半導(dǎo)體芯片上實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)有技術(shù)處理器800，其具有日志記錄電路801_1至801_n以用于跟蹤多線程程序流的特定方面并從處理器800外部記錄此類方面，使得可以在后面研究并理解程序的執(zhí)行。在實(shí)現(xiàn)中，處理器日志記錄電路801_1至801_n的每個(gè)實(shí)例被設(shè)計(jì)為將其本地處理核的每個(gè)線程看作在“區(qū)塊（chunk）”中執(zhí)行，其中某些特定查找的事件終止區(qū)塊。通過(guò)將每個(gè)線程的區(qū)塊的序列存儲(chǔ)在諸如系統(tǒng)存儲(chǔ)器103存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)位置中，可以透徹地分析也許跨所有核805-1到805_x執(zhí)行線程的更大多線程程序的多線程執(zhí)行。

日志記錄電路的每個(gè)實(shí)例被分配有系統(tǒng)存儲(chǔ)器803的特定區(qū)域，其中存儲(chǔ)其各自的區(qū)塊。由具體核執(zhí)行的每個(gè)硬件線程被分配有分配給日志記錄電路的系統(tǒng)存儲(chǔ)器區(qū)域內(nèi)的它自己的相應(yīng)空間。這里，如本領(lǐng)域中已知的，單個(gè)指令執(zhí)行流水線可以同時(shí)執(zhí)行多個(gè)硬件線程（例如，8個(gè)硬件線程）。此外，每個(gè)處理核可以包含不止一個(gè)指令執(zhí)行流水線（例如，圖8示出了每個(gè)核具有兩個(gè)指令執(zhí)行流水線806）。

硬件線程被理解為是在指令執(zhí)行流水線內(nèi)活動(dòng)地執(zhí)行的線程。指令執(zhí)行流水線通常被設(shè)計(jì)為同時(shí)執(zhí)行最大/有限數(shù)量的硬件線程，其中所述最大量/極限是由流水線的硬件設(shè)計(jì)設(shè)置的。軟件線程被理解為是單個(gè)的程序代碼指令流。處理器支持的軟件線程數(shù)可以大大超過(guò)硬件線程數(shù)。當(dāng)線程的狀態(tài)/上下文信息被切換到指令執(zhí)行流水線中時(shí)，軟件線程被識(shí)別為也為硬件線程。當(dāng)軟件線程的狀態(tài)/上下文被切換出指令執(zhí)行流水線時(shí)，軟件線程失去其硬件線程狀態(tài)。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)硬件線程具有日志記錄電路的一個(gè)實(shí)例（為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，圖8僅示出每個(gè)核一個(gè)日志記錄電路）。

在實(shí)現(xiàn)中，日志記錄電路實(shí)例（例如，實(shí)例801_1）被設(shè)計(jì)為在以下條件中的任何下終止線程的區(qū)塊：1）存儲(chǔ)器競(jìng)爭(zhēng)條件；2）線程從活動(dòng)狀態(tài)切換到休眠狀態(tài)；3）轉(zhuǎn)譯后備緩沖器（tlb）無(wú)效；4）線程被變換到它被配置用于的特權(quán)級(jí)別之外（例如，響應(yīng)于中斷或異常，從“用戶”特權(quán)級(jí)別到“內(nèi)核”特權(quán)級(jí)別的線程變換）；5）線程嘗試訪問(wèn)不可高速緩存的存儲(chǔ)器區(qū)域。這里，上述事件中的任何都對(duì)多線程程序執(zhí)行的不確定性方式有所貢獻(xiàn)。

圖8還示出了用于特定線程的區(qū)塊的分組的現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)的插圖（inset）820。如在插圖820所觀察到的，分組包括：1）分組格式識(shí)別符（fmt）；2）區(qū)塊的終止原因（ctr）；3）差分時(shí)間戳（此分組與前一區(qū)塊的分組之間的時(shí)間）（tsd）；4）由區(qū)塊在線程的前一區(qū)塊的終止和該區(qū)塊的終止之間執(zhí)行的指令數(shù)（cs）；5）區(qū)塊的未完成寫(xiě)入數(shù)（即，引退但尚未全局可見(jiàn)（提交）的存儲(chǔ)操作的數(shù)量）（rsw）；6）最舊的尚未引退的宏指令的引退加載/存儲(chǔ)操作的數(shù)量（ntb）。在實(shí)施例中，核id和線程id由軟件層添加，軟件層可以基于區(qū)塊被存儲(chǔ)在系統(tǒng)存儲(chǔ)器803中的哪里來(lái)確定二者。

這里，每個(gè)日志記錄電路實(shí)例801_1至801_n被耦合到處理器的它們各自的處理核805_1至805_n中的“勾連器（hook）”804_1至804_n（例如，在執(zhí)行各軟件線程的相應(yīng)指令流的指令執(zhí)行流水線806_1至806_n附近），勾連器804_1至804_n被設(shè)計(jì)為檢測(cè)查找的區(qū)塊終止事件。在執(zhí)行特定線程期間，各勾連器檢測(cè)線程的區(qū)塊終止事件并將事件報(bào)告給日志記錄電路801。作為響應(yīng)，日志記錄電路801制定與插圖820的結(jié)構(gòu)一致的分組，并使分組被寫(xiě)入到外部存儲(chǔ)器803。

每個(gè)核內(nèi)的這些勾連器中的一個(gè)勾連器被耦合到存儲(chǔ)器競(jìng)爭(zhēng)檢測(cè)電路807_1至807_n。如圖8中觀察的那樣，每個(gè)處理核存在與該核的l1高速緩存808_1至808_n鄰近耦合的一個(gè)存儲(chǔ)器競(jìng)爭(zhēng)檢測(cè)電路。每個(gè)存儲(chǔ)器競(jìng)爭(zhēng)電路807_1至807_n被設(shè)計(jì)為檢測(cè)其相關(guān)聯(lián)的l1高速緩存處的存儲(chǔ)器競(jìng)爭(zhēng)。

當(dāng)兩個(gè)不同的軟件進(jìn)程（例如，兩個(gè)不同的線程）嘗試訪問(wèn)相同的存儲(chǔ)器位置并且那些存儲(chǔ)器訪問(wèn)中的至少一個(gè)是寫(xiě)入時(shí)，發(fā)生存儲(chǔ)器競(jìng)爭(zhēng)。這里每個(gè)線程都記住當(dāng)前區(qū)塊的所有存儲(chǔ)器訪問(wèn)（地址）。當(dāng)檢測(cè)到與當(dāng)前區(qū)塊記住的地址之一的沖突（無(wú)論此訪問(wèn)已過(guò)去多長(zhǎng)時(shí)間）時(shí)，該區(qū)塊被終止，并創(chuàng)建新的區(qū)塊。

值得注意的是，在同一個(gè)核上的兩個(gè)不同的線程嘗試訪問(wèn)相同的存儲(chǔ)器位置時(shí)或在兩個(gè)不同核上的兩個(gè)不同的線程嘗試訪問(wèn)同一個(gè)存儲(chǔ)器位置時(shí)，可能引起競(jìng)爭(zhēng)。在后一種情況下，第一個(gè)核將探聽(tīng)（snoop）第二個(gè)核的l1高速緩存。這里，互連網(wǎng)絡(luò)809用于傳送此類探聽(tīng)。

每個(gè)存儲(chǔ)器競(jìng)爭(zhēng)檢測(cè)電路807_1至807_n跟蹤近期的讀取操作和近期的寫(xiě)入操作（稱為“讀取集”和“寫(xiě)入集”），并將它們與傳入的讀取請(qǐng)求和傳入的寫(xiě)入請(qǐng)求進(jìn)行比較。存儲(chǔ)器競(jìng)爭(zhēng)電路將在任何時(shí)候檢測(cè)到指向相同存儲(chǔ)器地址的同時(shí)的“寫(xiě)入后讀取”（raw）、“寫(xiě)入后寫(xiě)入”（waw）或“讀取后寫(xiě)入”（war）操作時(shí)檢測(cè)存儲(chǔ)器競(jìng)爭(zhēng)條件。在各種實(shí)施例中，沖突地址的身份可以可選地被包括在針對(duì)存儲(chǔ)器競(jìng)爭(zhēng)被記錄的區(qū)塊中（取決于是否需要更大或更小的區(qū)塊）。

圖9示出了對(duì)圖8的現(xiàn)有技術(shù)處理器的改進(jìn)。這里，在實(shí)施例中，圖9的改進(jìn)處理器假定上面關(guān)于圖8描述的所有功能加上下面立即描述的附加改進(jìn)。

如圖9中觀察到的那樣，處理器的各個(gè)核905_1至905_n包括執(zhí)行“事務(wù)”的附加能力。事務(wù)的執(zhí)行對(duì)應(yīng)于遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出傳統(tǒng)推測(cè)性執(zhí)行邊界的推測(cè)性代碼的執(zhí)行。傳統(tǒng)的推測(cè)性執(zhí)行（諸如分支預(yù)測(cè)）允許指令執(zhí)行流水線在確認(rèn)所采取的方向是正確的程序流路徑之前沿著程序分支執(zhí)行程序。這里，執(zhí)行指令的結(jié)果被包含在流水線內(nèi)部（例如，在重排序緩沖器中），而未被外部寫(xiě)入到處理器的架構(gòu)狀態(tài)（寄存器）。照此，推測(cè)性執(zhí)行的指令的結(jié)果不是全局可見(jiàn)的。如果預(yù)測(cè)分支不正確，則流水線被清除（flush），并且程序流從不正確地預(yù)測(cè)的分支重新啟動(dòng)。如果預(yù)測(cè)是正確的，則指令結(jié)果被提交到流水線外部的架構(gòu)狀態(tài)，以供其它進(jìn)程全局查看。然而，一般來(lái)說(shuō)，可以包含的數(shù)據(jù)改變的量是具有有限大小的，并且因此推測(cè)性執(zhí)行的代碼的量是有限的。

相比之下，支持事務(wù)的處理核允許遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出上面討論的這類推測(cè)性執(zhí)行的推測(cè)性執(zhí)行（盡管圖9的核也可被設(shè)計(jì)為包括分支預(yù)測(cè)）。當(dāng)前的硬件事務(wù)內(nèi)存在l1或l2高速緩存中存儲(chǔ)推測(cè)性寫(xiě)入。如果事務(wù)被中止（abort），則高速緩存數(shù)據(jù)被丟棄并且存儲(chǔ)器改變決不會(huì)被推送到主存儲(chǔ)器，所以其它核永遠(yuǎn)不會(huì)看到它們。在超線程（即，smt）的情況下，上下文切換自動(dòng)中止活動(dòng)的事務(wù)，因此在同一個(gè)核上執(zhí)行的另一軟件事務(wù)不能從另一軟件線程中看到飛行中的事務(wù)。在事務(wù)的情況下，進(jìn)程能夠“好像”它們已經(jīng)在共享數(shù)據(jù)項(xiàng)上放置鎖定一樣進(jìn)行執(zhí)行。在基本方法中，進(jìn)程（例如，軟件線程）獲取對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)（例如，整個(gè)共享存儲(chǔ)器，諸如llc高速緩存和/或系統(tǒng)存儲(chǔ)器903或其中保持進(jìn)程數(shù)據(jù)的區(qū)域）的鎖定。進(jìn)程執(zhí)行一些邏輯，并且在邏輯完成時(shí)確定需要對(duì)數(shù)據(jù)項(xiàng)中的一個(gè)或多個(gè)做出改變。然后進(jìn)程將數(shù)據(jù)項(xiàng)“提交”到數(shù)據(jù)庫(kù)，并釋放數(shù)據(jù)庫(kù)上的鎖定，從而允許其它進(jìn)程訪問(wèn)數(shù)據(jù)項(xiàng)。

在實(shí)現(xiàn)中，處理器的執(zhí)行流水線906_1至906_n具有增強(qiáng)的功能單元以支持允許軟件線程相信它已經(jīng)如上所述地鎖定了數(shù)據(jù)庫(kù)的指令（例如，xacquire和xrelease）。也就是說(shuō)，xacquire指令在被執(zhí)行時(shí)宣布推測(cè)性執(zhí)行的開(kāi)始以及數(shù)據(jù)庫(kù)上的鎖定的獲取。xrelease指令在被執(zhí)行時(shí)宣布推測(cè)性執(zhí)行的結(jié)束以及數(shù)據(jù)庫(kù)上的鎖定的釋放。重要的是，在實(shí)現(xiàn)中，處理器900的底層硬件要更多地動(dòng)作來(lái)讓軟件線程在它實(shí)際上尚未在技術(shù)上鎖定整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)、而是使得處理器內(nèi)的沖突檢測(cè)硬件921尋找并施行針對(duì)相同數(shù)據(jù)項(xiàng)的競(jìng)爭(zhēng)線程之間的串行操作時(shí)相信它已經(jīng)在數(shù)據(jù)庫(kù)上放置了鎖定。

在這里，應(yīng)該清楚的是，如果存在想要使用相同數(shù)據(jù)庫(kù)的另一個(gè)并行線程，則允許第一軟件線程鎖定整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)可能損害性能。第二線程將會(huì)別無(wú)選擇而只能等到第一線程將其數(shù)據(jù)提交到數(shù)據(jù)庫(kù)并釋放鎖定為止。在效果上，實(shí)際鎖定整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)將導(dǎo)致使用相同數(shù)據(jù)庫(kù)的兩個(gè)并發(fā)線程串行執(zhí)行而不是并行執(zhí)行。

照此，xacquire指令具有“打開(kāi)”處理器內(nèi)的沖突檢測(cè)硬件921的效果，該沖突檢測(cè)硬件理解數(shù)據(jù)庫(kù)（例如，系統(tǒng)存儲(chǔ)器或其特定部分）應(yīng)該“表現(xiàn)為被鎖定”。這意味著沖突檢測(cè)硬件921將允許另一個(gè)進(jìn)程訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，只要該訪問(wèn)不與由執(zhí)行xacquire指令的進(jìn)程進(jìn)行的訪問(wèn)相競(jìng)爭(zhēng)并相信它已經(jīng)獲得鎖定（這里，競(jìng)爭(zhēng)訪問(wèn)被理解為意味著相同的存儲(chǔ)器地址）。如果檢測(cè)到競(jìng)爭(zhēng)訪問(wèn)，線程將被“中止”，這導(dǎo)致事務(wù)的狀態(tài)清除并且程序返回到xacquire指令以重新啟動(dòng)針對(duì)該事務(wù)的另一嘗試。這里，沖突檢測(cè)電路921檢測(cè)何時(shí)另一進(jìn)程嘗試了訪問(wèn)與執(zhí)行了xacquire并正在代碼的推測(cè)區(qū)域內(nèi)執(zhí)行的事務(wù)相同的存儲(chǔ)器位置。

在另一實(shí)現(xiàn)中，處理器還支持允許更高級(jí)事務(wù)語(yǔ)義學(xué)的附加指令（例如，xbegin，xend和xabort）。xbegin和xend分別與xacquire和xrelease實(shí)質(zhì)上作用相同。在這里，xbegin宣布推測(cè)性執(zhí)行開(kāi)始（打開(kāi)沖突檢測(cè)電路921），并且xend宣布推測(cè)性執(zhí)行的結(jié)束（關(guān)閉沖突檢測(cè)電路921）。操作如上面討論的那樣進(jìn)行，除了事務(wù)中止在執(zhí)行被中止的線程的核的控制寄存器空間922（例如，由一個(gè)或多個(gè)寄存器電路實(shí)現(xiàn)的eax模型特定寄存器空間）中留下錯(cuò)誤代碼之外，所述錯(cuò)誤代碼提供關(guān)于中止的更多細(xì)節(jié)（例如，由abort指令導(dǎo)致的中止，事務(wù)可能在重試時(shí)成功，沖突導(dǎo)致中止，內(nèi)部緩沖器溢出，命中調(diào)試斷點(diǎn)，在嵌套事務(wù)期間發(fā)生中止）。

留在寄存器空間922中的信息可以用于將中止之后的程序流引導(dǎo)到除了事務(wù)的自動(dòng)重試中之外的（情況）。另外，處理器可以支持明確地中止事務(wù)的指令（例如，xabort）。xabort指令使程序員能夠定義除了明確設(shè)計(jì)到處理器硬件中的那些事務(wù)中止條件之外的其它事務(wù)中止條件。在xabort的情況下，eax寄存器將包含由xabort指令提供的信息（例如，描述引起其執(zhí)行的事件）。

提供事務(wù)支持的處理器增加了調(diào)試多線程程序代碼的復(fù)雜性。照此，圖9的改進(jìn)處理器900包括對(duì)日志記錄電路901的附加增強(qiáng)，這些附加增強(qiáng)被設(shè)計(jì)為識(shí)別事務(wù)的存在并且基于它們來(lái)描繪區(qū)塊。更具體地說(shuō)，在圖9中觀察到的核內(nèi)的附加勾連器930被設(shè)計(jì)成：1）檢測(cè)表明事務(wù)的推測(cè)性代碼的執(zhí)行開(kāi)始的指令（例如，xacquire或xbegin）的執(zhí)行，并將事件報(bào)告給日志記錄電路901；以及2）檢測(cè)表明事務(wù)的推測(cè)性代碼的執(zhí)行結(jié)束的指令（例如，xrelease或xend）的執(zhí)行，并將事件報(bào)告給日志記錄電路901。響應(yīng)于這些事件中的任一個(gè)，日志記錄電路901將終止區(qū)塊，創(chuàng)建描述區(qū)塊終止的分組，并向外將分組報(bào)告給系統(tǒng)存儲(chǔ)器903（例如，經(jīng)由存儲(chǔ)器控制器909）。

另外，新的勾連器930將報(bào)告被中止的事務(wù)的存在。作為響應(yīng)，日志記錄電路901將終止區(qū)塊，創(chuàng)建描述區(qū)塊終止的分組，并向外將分組寫(xiě)入系統(tǒng)存儲(chǔ)器903。值得注意的是，在這種方法中，用于日志記錄目的的中止檢測(cè)從處理核905內(nèi)實(shí)際檢測(cè)到用于中止事務(wù)的沖突的沖突檢測(cè)電路921離去，而不是在存儲(chǔ)器競(jìng)爭(zhēng)檢測(cè)電路907上。下面更詳細(xì)地討論沖突檢測(cè)電路921和存儲(chǔ)器競(jìng)爭(zhēng)檢測(cè)電路907之間的關(guān)系。在處理器包括包含描述中止的附加信息的寄存器空間922（例如，上述eax寄存器空間）的實(shí)現(xiàn)中，附加勾連器930還被設(shè)計(jì)為將包含在寄存器空間922中的信息報(bào)告給日志記錄電路901。在支持明確地終止事務(wù)的指令（例如，xabort）的處理器中，還將創(chuàng)建并向外報(bào)告事務(wù)中止分組（例如，用eax寄存器內(nèi)容（如果可用的話））。

圖10a示出了由圖9的處理器執(zhí)行的第一方法。如圖10a中觀察到的那樣，執(zhí)行標(biāo)記推測(cè)性執(zhí)行的事務(wù)代碼的執(zhí)行開(kāi)始的指令1001。在實(shí)施例中，該指令不被視為“已執(zhí)行”直至它被引退。響應(yīng)于指令的執(zhí)行，信號(hào)被引導(dǎo)到日志記錄電路1002。響應(yīng)于該信號(hào)，日志記錄電路創(chuàng)建指示因?yàn)槭聞?wù)已經(jīng)啟動(dòng)所以區(qū)塊正在被終止的區(qū)塊終止分組1003。區(qū)塊終止分組被向外報(bào)告1004（例如，通過(guò)寫(xiě)入至外部系統(tǒng)存儲(chǔ)器中）。

圖10b示出了由圖9的處理器執(zhí)行的第二方法。如圖10b中觀察到的那樣，執(zhí)行標(biāo)記推測(cè)性執(zhí)行的事務(wù)代碼的執(zhí)行結(jié)束的指令（例如，在事務(wù)已經(jīng)成功地提交其數(shù)據(jù)改變之后）1011。在實(shí)施例中，指令不被視為“已執(zhí)行”直至它被引退。響應(yīng)于指令的執(zhí)行，信號(hào)被引導(dǎo)到日志記錄電路1012。響應(yīng)于該信號(hào)，日志記錄電路創(chuàng)建指示因?yàn)槭聞?wù)已經(jīng)結(jié)束所以區(qū)塊正在被終止的區(qū)塊終止分組1013。區(qū)塊終止分組被向外報(bào)告1014（例如，通過(guò)寫(xiě)入至外部系統(tǒng)存儲(chǔ)器中）。

圖10c示出了由圖9的處理器執(zhí)行的第三方法。如圖10c中觀察到的那樣，硬件（例如，沖突檢測(cè)電路921）檢測(cè)到另一線程嘗試了到由事務(wù)訪問(wèn)的存儲(chǔ)器位置的訪問(wèn)1021。發(fā)送指示沖突的存在的信號(hào)（例如，從沖突檢測(cè)電路922到正在執(zhí)行該事務(wù)的處理核流水線）1022。響應(yīng)于該信號(hào)，事務(wù)被中止，并且信息被寫(xiě)入到控制寄存器空間中1023。響應(yīng)于事務(wù)的中止，信號(hào)被發(fā)送到日志記錄電路1024。響應(yīng)于發(fā)送到日志記錄電路的信號(hào)，日志記錄電路訪問(wèn)寄存器空間并創(chuàng)建指示因?yàn)槭聞?wù)已被中止所以區(qū)塊正被終止的區(qū)塊終止分組，并且該區(qū)塊終止分組包括來(lái)自寄存器的信息1025。區(qū)塊終止分組被向外報(bào)告1026（例如，通過(guò)寫(xiě)入至外部系統(tǒng)存儲(chǔ)器中）。

圖10d示出了由圖9的處理器執(zhí)行的第四方法。如圖10d中觀察到的那樣，執(zhí)行明確地中止事務(wù)的指令，并將信息寫(xiě)入到控制寄存器中1031。響應(yīng)于事務(wù)的中止，信號(hào)被發(fā)送到日志記錄電路1032。響應(yīng)于發(fā)送到日志記錄電路的信號(hào)，日志記錄電路訪問(wèn)寄存器并創(chuàng)建指示因?yàn)槭聞?wù)已被中止所以區(qū)塊正被終止的區(qū)塊終止分組，并且該區(qū)塊終止分組包括來(lái)自寄存器的信息1033。區(qū)塊終止分組被向外報(bào)告1034（例如，通過(guò)寫(xiě)入至外部系統(tǒng)存儲(chǔ)器中）。

圖11示出了當(dāng)寫(xiě)出事務(wù)相關(guān)的區(qū)塊終止分組時(shí)由圖9的日志記錄電路901寫(xiě)出的分組結(jié)構(gòu)1100的實(shí)施例。如圖11中觀察到的那樣，該分組結(jié)構(gòu)大體上維持與圖8的現(xiàn)有技術(shù)分組820相同的結(jié)構(gòu)。然而，這里，與現(xiàn)有技術(shù)的分組820不同的是，分組的區(qū)塊終止原因（ctr）字段可以包含指示以下附加事件中的任何的信息：1）事務(wù)開(kāi)始；2）事務(wù)結(jié)束；和3）事務(wù)中止。在另外的實(shí)現(xiàn)中，ctr字段可以附加地指示處理器是否支持明確的中止指令（例如，xabort）。

除圖8的分組結(jié)構(gòu)之外的附加改進(jìn)在于：最舊的但尚未引退的宏指令信息的引退的加載/存儲(chǔ)操作的數(shù)量（圖8的分組820中的ntb）被替換為“事務(wù)狀態(tài)字”（tsw），其提供描述針對(duì)事務(wù)的區(qū)塊終止的附加信息（例如，針對(duì)其中ctr是事務(wù)終止的情況）。

在實(shí)現(xiàn)中，在事務(wù)中止的情況下，tsw包含（例如eax）控制寄存器的內(nèi)容，或者在事務(wù)開(kāi)始或事務(wù)結(jié)束的情況下，包含“事務(wù)嵌套計(jì)數(shù)器”寄存器（未繪出）的內(nèi)容。在事務(wù)中止的情況下，在實(shí)施例中，eax控制寄存器的內(nèi)容指示：1）中止是否來(lái)自xabort指令；2）事務(wù)是否可能在重試中成功；3）中止是否來(lái)自沖突；4）中止是否來(lái)自溢出；5）中止是否來(lái)自調(diào)試斷點(diǎn)；6）中止的事務(wù)是否被嵌套。對(duì)于嵌套事務(wù)，處理器被設(shè)計(jì)為支持事務(wù)內(nèi)的一系列事務(wù)（例如，第一事務(wù)可以啟動(dòng)另一事務(wù)等等）。在其保留寄存器空間內(nèi)的事務(wù)嵌套計(jì)數(shù)器值基本上保持對(duì)當(dāng)前事務(wù)屬于哪個(gè)內(nèi)部事務(wù)（如果有的話）的跟蹤。

在實(shí)現(xiàn)中，可以啟用存儲(chǔ)器競(jìng)爭(zhēng)檢測(cè)電路907（圖8的現(xiàn)有技術(shù)日志記錄技術(shù)的一部分），同時(shí)還啟用用于事務(wù)中止檢測(cè)的特殊勾連器930和日志記錄。這可以通過(guò)用允許新的事務(wù)勾連器930和存儲(chǔ)器競(jìng)爭(zhēng)勾連器二者同時(shí)被啟用并活動(dòng)的模式來(lái)設(shè)計(jì)圖9的處理器900來(lái)實(shí)現(xiàn)。這允許例如記錄在事務(wù)內(nèi)可能潛在地發(fā)生的全部沖突（例如，因?yàn)榇鎯?chǔ)器競(jìng)爭(zhēng)勾連器使得日志記錄電路901在事務(wù)的執(zhí)行期間向外報(bào)告任何檢測(cè)到的沖突（值得注意的是，存儲(chǔ)器競(jìng)爭(zhēng)條件和沖突是類似的事件））。此附加信息在以下實(shí)現(xiàn)中可能特別有用，其中提供的與中止相應(yīng)的控制寄存器信息（例如，上述eax寄存器）沒(méi)有詳細(xì)說(shuō)明具有導(dǎo)致事務(wù)中止的沖突的特定存儲(chǔ)器地址（在其它替換實(shí)現(xiàn)中，可以修改沖突檢測(cè)電路922以報(bào)告此信息以便進(jìn)入到寄存器空間中）。

此外，區(qū)塊終止分組的tsw信息可以包括與中止有關(guān)的、關(guān)于存儲(chǔ)器競(jìng)爭(zhēng)檢測(cè)電路907是否檢測(cè)到任何沖突的信息。如果未檢測(cè)到，則暗示中止事務(wù)的沖突檢測(cè)電路921實(shí)際上經(jīng)歷了“假陽(yáng)性”沖突。在實(shí)現(xiàn)中，假陽(yáng)性在沖突檢測(cè)電路921處是可能的，因?yàn)楦咚倬彺妫ㄖT如l1高速緩存）使用散列化電路來(lái)確定高速緩存的數(shù)據(jù)項(xiàng)要被存儲(chǔ)在哪里以及通常多個(gè)不同的存儲(chǔ)器地址可以散列化成相同的高速緩存存儲(chǔ)位置的事實(shí)。在另外的實(shí)現(xiàn)中，存儲(chǔ)器競(jìng)爭(zhēng)檢測(cè)電路907也能夠出于類似的原因而產(chǎn)生假陽(yáng)性——但是與在事務(wù)沖突檢測(cè)電路921駐留的高速緩存電路中相比，在存儲(chǔ)器競(jìng)爭(zhēng)檢測(cè)電路中存儲(chǔ)器地址的散列化和存儲(chǔ)可以是不同的（例如，布隆過(guò)濾器用于保持讀取集和寫(xiě)入集并且存儲(chǔ)器地址被散列化成特定的布隆過(guò)濾器位置）。照此，在這種情況下，如果存儲(chǔ)器競(jìng)爭(zhēng)檢測(cè)電路報(bào)告任何沖突，則不能完全依賴它們用于檢測(cè)事務(wù)中止。

在另一實(shí)施例中，事務(wù)相關(guān)的區(qū)塊終止分組的ctr信息指示事務(wù)是否由于遲鎖獲?。╨atelockacquire，lla）被終止。遲鎖獲取是特殊情況，其允許事務(wù)提交其數(shù)據(jù)，即使事務(wù)尚未完成。通常，當(dāng)事務(wù)需要被“暫?！保ɡ珥憫?yīng)于異常或不安全指令）時(shí)，lla被施加以使得其狀態(tài)能夠被外部保存。在事務(wù)的狀態(tài)被外部保存后，事務(wù)恢復(fù)正常操作。在這種情況下，處理核內(nèi)的勾連器再次向外向日志記錄電路901報(bào)告任何lla事件的發(fā)生，日志記錄電路901向外報(bào)告與lla及其事務(wù)終止有關(guān)的區(qū)塊終止事件。

日志記錄電路901可以以任何數(shù)量的方式實(shí)現(xiàn)。在第一極端處，日志記錄電路901可以完全在專用的定制邏輯電路中實(shí)現(xiàn)。在另一極端處，日志記錄電路901可以被實(shí)現(xiàn)為執(zhí)行程序代碼以實(shí)行其各種功能的微控制器或其它形式的程序代碼執(zhí)行電路（例如，固件）。這兩個(gè)極端之間的其它混合也是可能的。

由于由上述討論所教導(dǎo)的任何邏輯過(guò)程可以用控制器、微控制器或類似組件來(lái)執(zhí)行，這樣的處理可以用諸如機(jī)器可執(zhí)行指令之類的程序代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述機(jī)器可執(zhí)行指令使得執(zhí)行這些指令的機(jī)器實(shí)行某些功能。

相信由上述討論所教導(dǎo)的過(guò)程也可以以各種面向?qū)ο蠡蚍敲嫦驅(qū)ο蟮挠?jì)算機(jī)編程語(yǔ)言在源級(jí)程序代碼中描述?？梢允褂弥破穪?lái)存儲(chǔ)程序代碼。存儲(chǔ)程序代碼的制品可以被實(shí)施為（但不限于）：一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器（例如，一個(gè)或多個(gè)閃存、（靜態(tài)，動(dòng)態(tài)或其它）隨機(jī)存取存儲(chǔ)器），光盤(pán)，cd-rom，dvdrom，eprom，eeprom，磁卡或光卡，或適合于存儲(chǔ)電子指令的其它類型的機(jī)器可讀介質(zhì)。程序代碼還可以通過(guò)在傳播介質(zhì)中實(shí)施的數(shù)據(jù)信號(hào)（例如，經(jīng)由通信鏈路（例如，網(wǎng)絡(luò)連接））的方式從遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)（例如，服務(wù)器）下載到請(qǐng)求計(jì)算機(jī)（例如，客戶機(jī)）。

用于硬件事務(wù)內(nèi)存程序的剖析器的裝置和方法

下面描述的本發(fā)明的附加實(shí)施例包括使用基于跟蹤的重放來(lái)執(zhí)行通過(guò)使用上面描述的硬件擴(kuò)展（例如，圖8-11和相關(guān)聯(lián)的文本）記錄的硬件事務(wù)內(nèi)存（htm）程序的線程級(jí)和函數(shù)級(jí)剖析分析的軟件方法。具體地，本發(fā)明的這些實(shí)施例包括提供使用上面描述的硬件擴(kuò)展記錄的事務(wù)內(nèi)存（tm）程序的線程級(jí)剖析數(shù)據(jù)的軟件剖析技術(shù)。

基于執(zhí)行的重放（其中以其被記錄的精確方式重執(zhí)行和重放程序）可以提供使用上述htm擴(kuò)展所記錄的tm程序的重要和詳細(xì)的分析。然而，它也可能是過(guò)于緩慢的，使得在許多現(xiàn)實(shí)世界情況下，重放的執(zhí)行時(shí)間比非重放執(zhí)行慢1到2個(gè)數(shù)量級(jí)（10x-100x）。在程序在擴(kuò)展的時(shí)間段（諸如數(shù)個(gè)小時(shí)）內(nèi)執(zhí)行的現(xiàn)實(shí)世界情況下，完成這樣的經(jīng)記錄的系統(tǒng)的完整的基于執(zhí)行的重放可能花費(fèi)數(shù)天、數(shù)周甚至數(shù)月。照此，這種開(kāi)銷對(duì)于許多現(xiàn)實(shí)世界的應(yīng)用是不可接受的。

本文描述了基于跟蹤的重放機(jī)制，其通過(guò)處理和分析所有經(jīng)記錄的執(zhí)行數(shù)據(jù)來(lái)外推給定tm程序的性能瓶頸。因?yàn)榛诟櫟闹胤艑?shí)際上不會(huì)重新執(zhí)行程序，因此這樣的重放可與執(zhí)行原始程序一樣快。事實(shí)上，在一些情況下，基于跟蹤的重放可能比執(zhí)行原始程序所花費(fèi)的對(duì)應(yīng)時(shí)間顯著地快得多。

因?yàn)橄旅婷枋龅募夹g(shù)使用基于跟蹤的重放，因此可能無(wú)法提供可從基于執(zhí)行的重放中收集的精確的事務(wù)沖突數(shù)據(jù)。然而，這樣精確的沖突檢測(cè)剖析并不總是需要的。在僅需要具有函數(shù)級(jí)精度的線程級(jí)剖析數(shù)據(jù)的情況下（這將可能是常見(jiàn)的“第一遍”剖析實(shí)踐），本發(fā)明的這些實(shí)施例可以顯著減少系統(tǒng)生成用于tm程序的剖析數(shù)據(jù)所花費(fèi)的時(shí)間（例如，相比于基于執(zhí)行的重放在剖析分析中的一到兩個(gè)數(shù)量級(jí)的改進(jìn)）。

所描述的方法是相比于諸如gottschlich等人的pact2012“visualizingtransactionalmemory”以及zyulkyarov等人的pact2010“discoveringandunderstandingperformancebottlenecksintransactionalapplications”中描述的已知解決方案的改進(jìn)。首先，使用上述硬件擴(kuò)展，這些實(shí)施例遭受可忽略的剖析數(shù)據(jù)收集開(kāi)銷，這使得它們成為針對(duì)硬件事務(wù)的可行方法。沒(méi)有現(xiàn)有系統(tǒng)可以提供可接受的剖析數(shù)據(jù)收集開(kāi)銷。其次，本文描述的技術(shù)與已知的最佳的基于執(zhí)行的重放技術(shù)相比快了數(shù)個(gè)數(shù)量級(jí)地提取剖析數(shù)據(jù)，這使得它們?cè)谟涗浀膱?zhí)行持續(xù)數(shù)分鐘至數(shù)小時(shí)至數(shù)天的環(huán)境中是實(shí)用的。這種方法的折衷是所描述的實(shí)施例在事務(wù)沖突方面降低了精度。然而，正如我們的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所示，這種事務(wù)沖突數(shù)據(jù)并不總是需要的。在諸如這些的情況下，所描述的實(shí)施例為程序員提供了用于事務(wù)程序的剖析器分析的快速周轉(zhuǎn)時(shí)間。

圖12圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例使用的系統(tǒng)組件，包括事務(wù)調(diào)試器（tdb）記錄系統(tǒng)1220，其包括tdb記錄硬件和/或軟件1201（例如，操作系統(tǒng)）以響應(yīng)于（例如，使用上述硬件擴(kuò)展）執(zhí)行事務(wù)內(nèi)存程序代碼1230而記錄tdb數(shù)據(jù)。收集的tdb數(shù)據(jù)然后被存儲(chǔ)在由tdb剖析器系統(tǒng)1200使用的一組tdb記錄的日志文件1210中。如圖所示，tdb剖析系統(tǒng)1200的一個(gè)實(shí)施例包括用于通過(guò)使用基于跟蹤的重放技術(shù)執(zhí)行剖析的三個(gè)組件：（1）數(shù)據(jù)解析器和分割器1201；（2）事務(wù)排序器和分類器1202；和（3）線程級(jí)優(yōu)化器和事務(wù)熱點(diǎn)檢測(cè)器1203。

1.數(shù)據(jù)解析器和分割器

在一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)據(jù)解析器和分割器1201處理tdb記錄的日志文件1210。盡管大部分功能是用任何數(shù)據(jù)解析器所預(yù)期的功能，但是一些方面根據(jù)tdb系統(tǒng)的需求進(jìn)行了獨(dú)特的定制：

多線程：解析/生成共享內(nèi)存和事務(wù)事件分組信息。上文關(guān)于圖11描述了這樣的分組的一個(gè)示例，并且其可以包含與所執(zhí)行的指令相關(guān)的各種元素，諸如通用時(shí)間戳信息（例如，用于跨線程的保證同步），其可以包括事務(wù)開(kāi)始、事務(wù)結(jié)束和事務(wù)中止定時(shí)數(shù)據(jù)。事件分組信息還可以包括上文討論的事務(wù)狀態(tài)字（tsw）。

單線程：分支跟蹤分組信息。這些分組包含關(guān)于貫穿程序所采取的分支的信息。此信息可以針對(duì)反匯編的二進(jìn)制來(lái)使用以識(shí)別指令指針位置，以及同樣地當(dāng)發(fā)生事務(wù)事件時(shí)正在執(zhí)行的精確函數(shù)（例如，當(dāng)事務(wù)沖突發(fā)生時(shí)正在執(zhí)行什么函數(shù)）。

因?yàn)閺挠涗浀膱?zhí)行中處理的數(shù)據(jù)可能異常大，因此系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例使用（在解析器和分割器模塊1201內(nèi)的）數(shù)據(jù)分割器來(lái)最小化由每個(gè)分組所引發(fā)的開(kāi)銷。例如，分支跟蹤分組包含比共享內(nèi)存或事務(wù)分組顯著地少得多的數(shù)據(jù)量。照此，一個(gè)實(shí)施例以更壓縮的方式定義這些小分組。

此壓縮的副作用是它需要用于剖析分析的執(zhí)行次序的分離，因?yàn)榉纸M在它們的軟件表示中不是統(tǒng)一的。然而，如下面關(guān)于事務(wù)排序器和分類器所討論的，可以提供多個(gè)接口來(lái)訪問(wèn)記錄的執(zhí)行流，其中一個(gè)接口允許從同一流中拉取所有事件，這簡(jiǎn)化了當(dāng)數(shù)據(jù)位于跨分支事件和事務(wù)事件流時(shí)對(duì)剖析信息的處理。

2.事務(wù)排序器和分類器

系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例使用多線程事務(wù)排序器和分類器1202，其提供用于訪問(wèn)事務(wù)數(shù)據(jù)、分支數(shù)據(jù)或二者的多個(gè)流（api）。圖13中示出了事務(wù)排序器和分類器1202的一個(gè)實(shí)施例的細(xì)節(jié)，其包括用于識(shí)別具有函數(shù)級(jí)沖突數(shù)據(jù)的事務(wù)事件1302的事務(wù)事件流1303和分支跟蹤流1301。

具體地，圖13圖示了如何使用執(zhí)行分支跟蹤信息和事務(wù)事件信息二者的組合，事務(wù)級(jí)事件可被提取并被互相關(guān)至反匯編的二進(jìn)制信息，這允許事務(wù)中止至少被關(guān)聯(lián)至在事務(wù)被中止時(shí)正執(zhí)行的當(dāng)前函數(shù)。

在一個(gè)實(shí)施例中，這以如下方式完成。當(dāng)事務(wù)中止發(fā)生時(shí)，剖析系統(tǒng)執(zhí)行反向查找以找到對(duì)應(yīng)的“事務(wù)開(kāi)始”事件。一旦被識(shí)別，（從分支跟蹤流1301）捕獲在事務(wù)的執(zhí)行期間所采取的所有可能分支的時(shí)間戳范圍。來(lái)自包含在周圍時(shí)間戳范圍內(nèi)的分支的指令指針（ip）中的每一個(gè)都針對(duì)被執(zhí)行程序的反匯編二進(jìn)制來(lái)使用。一旦在反匯編二進(jìn)制中找到對(duì)應(yīng)ip，就識(shí)別使用這些ip的函數(shù)（或多個(gè)函數(shù)），這允許程序員看到哪個(gè)函數(shù)（或哪些函數(shù)）導(dǎo)致事務(wù)沖突，以及因此哪個(gè)函數(shù)（或哪些函數(shù)）應(yīng)該被分析以實(shí)現(xiàn)性能優(yōu)化。

3.線程級(jí)優(yōu)化器和事務(wù)熱點(diǎn)檢測(cè)器

除了圖14（其圖示了具有線程id1-4的四個(gè)線程的度量）中所示的為每個(gè)線程提供基本度量之外，系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例通過(guò)分析圖14中所示的提取的高級(jí)別數(shù)據(jù)來(lái)外推哪些線程可能引發(fā)最大的性能改進(jìn)。此熱點(diǎn)檢測(cè)對(duì)于將程序員指向一般興趣區(qū)域是有用的。

當(dāng)使用圖14中所示的高級(jí)別數(shù)據(jù)并然后使用來(lái)自圖13的更低級(jí)別數(shù)據(jù)時(shí)，可以識(shí)別具有函數(shù)級(jí)精度的線程級(jí)事務(wù)性能瓶頸，所有都不需要進(jìn)行基于執(zhí)行的重放。

這已經(jīng)通過(guò)包括在四核rtm機(jī)器上使用四個(gè)線程的三個(gè)微基準(zhǔn)測(cè)試的優(yōu)化結(jié)果而實(shí)驗(yàn)性地證實(shí)了。圖15a圖示了具有htm和sgl的鏈表的結(jié)果，圖15b圖示了僅具有htm的鏈表的結(jié)果，并且圖15c圖示了僅具有htm的散列表的結(jié)果，每個(gè)圖表繪出原始性能（1）（沒(méi)有本文描述的本發(fā)明的實(shí)施例）對(duì)照考慮到結(jié)果的剖析數(shù)據(jù)之后的優(yōu)化性能（2）（經(jīng)由本發(fā)明的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)）。結(jié)果，可以看出本發(fā)明的實(shí)施例相比現(xiàn)有實(shí)現(xiàn)取得了顯著的時(shí)間改進(jìn)。

圖16中圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的方法。該方法可以在上述架構(gòu)的上下文內(nèi)實(shí)現(xiàn)，但不限于任何特定的架構(gòu)。

在1601處，記錄與事務(wù)內(nèi)存程序代碼的執(zhí)行相關(guān)的數(shù)據(jù)。如同提到的那樣，在一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)據(jù)包括與事務(wù)內(nèi)存程序代碼中的事務(wù)事件和分支的執(zhí)行相關(guān)的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)可以被存儲(chǔ)在例如日志/跟蹤文件或數(shù)據(jù)庫(kù)中。

在1602處，使用基于跟蹤的重放技術(shù)分析記錄的數(shù)據(jù)的部分，并且在1603處，基于該分析，生成包括函數(shù)級(jí)沖突的指示的剖析數(shù)據(jù)。例如，如上文討論的，剖析器可以從記錄的數(shù)據(jù)中提取事務(wù)級(jí)事件，并將事務(wù)級(jí)事件與來(lái)自事務(wù)內(nèi)存程序代碼的反匯編二進(jìn)制信息互相關(guān)。然后，剖析器可以生成互相關(guān)的結(jié)果，包括識(shí)別出的當(dāng)發(fā)生事務(wù)中止操作時(shí)執(zhí)行的函數(shù)。

最后，在1604處，可以使用函數(shù)級(jí)沖突數(shù)據(jù)來(lái)優(yōu)化事務(wù)內(nèi)存程序代碼。例如，一旦事務(wù)中止操作已經(jīng)與特定函數(shù)相關(guān)聯(lián)，則可以修改該函數(shù)和/或該函數(shù)周圍的程序代碼，使得中止操作不再發(fā)生或更少頻次地發(fā)生。

本發(fā)明的實(shí)施例可以包括上面已經(jīng)描述的各種步驟。這些步驟可以體現(xiàn)在機(jī)器可執(zhí)行指令中，所述機(jī)器可執(zhí)行指令可以用于使通用或?qū)Ｓ锰幚砥鲌?zhí)行步驟。替換地，這些步驟可以由包含用于執(zhí)行步驟的硬連線邏輯的特定硬件部件或由編程的計(jì)算機(jī)部件和定制硬件部件的任何組合來(lái)執(zhí)行。

如本文所述，指令可以指代被配置為執(zhí)行某些操作或具有存儲(chǔ)在體現(xiàn)在非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的存儲(chǔ)器中的預(yù)定功能或軟件指令的硬件的特定配置，諸如專用集成電路（asic）。因此，圖中所示的技術(shù)可以使用在一個(gè)或多個(gè)電子設(shè)備（例如，終端站、網(wǎng)絡(luò)元件等）上存儲(chǔ)和執(zhí)行的代碼和數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣的電子設(shè)備使用諸如非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)（例如，磁盤(pán)；光盤(pán)；隨機(jī)存取存儲(chǔ)器；只讀存儲(chǔ)器；閃存設(shè)備；相變存儲(chǔ)器）和暫時(shí)性計(jì)算機(jī)機(jī)器可讀通信介質(zhì)（例如，電、光、聲或其它形式的傳播信號(hào)——諸如載波、紅外信號(hào)、數(shù)字信號(hào)等）之類的計(jì)算機(jī)機(jī)器可讀介質(zhì)來(lái)存儲(chǔ)和（內(nèi)部地和/或通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與其它電子設(shè)備）傳送代碼和數(shù)據(jù)。

此外，這樣的電子設(shè)備通常包括耦合到一個(gè)或多個(gè)其它部件的一個(gè)或多個(gè)處理器的集合，所述一個(gè)或多個(gè)其它部件諸如是一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備（非暫時(shí)性機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)）、用戶輸入/輸出設(shè)備（例如鍵盤(pán)、觸摸屏和/或顯示器）和網(wǎng)絡(luò)連接。處理器集合和其它部件的耦合通常通過(guò)一個(gè)或多個(gè)總線和橋（也稱為總線控制器）。攜帶網(wǎng)絡(luò)流量的存儲(chǔ)設(shè)備和信號(hào)分別表示一個(gè)或多個(gè)機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)和機(jī)器可讀通信介質(zhì)。因此，給定電子設(shè)備的存儲(chǔ)設(shè)備通常存儲(chǔ)用于在該電子設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)處理器的集合上執(zhí)行的代碼和/或數(shù)據(jù)。當(dāng)然，可以使用軟件、固件和/或硬件的不同組合來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)部分。貫穿該具體實(shí)施方式，出于解釋的目的，闡述了許多具體細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明的透徹理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚的是，可以在沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)中的一些的情況下實(shí)踐本發(fā)明。在某些情況下，為了避免模糊本發(fā)明的主題，未以詳細(xì)的細(xì)節(jié)描述公知的結(jié)構(gòu)和功能。因此，本發(fā)明的范圍和精神應(yīng)根據(jù)以下權(quán)利要求來(lái)判斷。