数据处理装置和在数据处理装置中处理地址转换的方法制造方法及图纸

一种数据处理装置和方法被提供，该数据处理装置和方法用于响应于由该数据处理装置的处理电路发布的指定数据项的虚拟地址的存储器访问请求来执行地址转换。地址转换电路根据由至少一个页表提供的至少一个描述符来执行地址转换过程，以便产生指定数据项的物理地址的经修改的存储器访问请求。地址转换电路包括页表查找电路，该页表查找电路被配置为生成至少一个页表查找请求以便撷取地址转换过程所需的至少一个描述符。此外，预查找电路位于地址转换电路与包含至少一个页表的存储器设备之间的路径中。预查找电路包括检测电路，该检测电路用于检测由地址转换电路的页表查找电路生成的请求页表中的描述符的存储器页表查找请求。此外，预查找电路还具有请求生成电路，该请求生成电路用于生成预取存储器请求，以便从存储器设备中的参照由检测到的存储器页表查找请求所请求的描述符确定的物理地址处预取数据。所预取的数据可以是作为地址转换过程的部分所需的另一描述符，或者可以是由处理电路请求的实际数据项。这种方法可显着减少与地址转换过程相关联的延迟。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及数据处理装置以及在这种数据处理装置中处理地址转换的方法。
技术介绍
在数据处理系统内，当主设备期望执行读取或写入操作时，主设备通常会发布指定要读取或写入的数据项的虚拟地址的访问请求。接着，虚拟地址需要被转换成存储器设备内的物理地址，以便标识存储器中数据项将被读取或写入的实际物理位置。通常在主设备和存储器设备之间的路径中驻留有各种组件，例如多级缓存、各种互连结构等，并且通常由沿着主设备和存储器设备之间的路径紧邻主设备的存储器管理单元执行地址转换。这种存储器管理单元(MMU)通常包括转换后备缓冲器(TLB)结构，用于保存从驻留在存储器设备中的页表获得的描述符信息，其中每个描述符提供用于将部分虚拟地址转换成对应部分的物理地址的信息。在对于所考虑的虚拟地址的特定部分不存在存储在TLB内的对应描述符的情况下，MMU内的页表查找电路通常用于执行页表查找过程，以便从存储器获得所需的描述符来使得地址转换过程能够被执行。已知与主设备的MMU相关联的预取机制被实现为寻求检测由主设备发布的各种不同访问请求之间的模式，并且基于那些模式来将描述符信息预取至TLB中，这样避免了当在TLB中针对将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据处理装置，包括：处理电路，该处理电路被配置为发布指定数据项的虚拟地址的存储器访问请求；地址转换电路，该地址转换电路被配置为参考由至少一个页表提供的至少一个描述符来执行地址转换过程，以便产生指定所述数据项的物理地址的经修改的存储器访问请求，所述地址转换电路包括页表查找电路，该页表查找电路被配置为生成至少一个存储器页表查找请求以撷取所述地址转换过程所需的所述至少一个描述符；预查找电路，该预查找电路位于所述地址转换电路与包含所述至少一个页表的存储器设备之间的路径中，所述预查找电路包括：检测电路，该检测电路被配置为检测由所述地址转换电路的所述页表查找电路生成的请求页表中的描述符的存储器页表查找...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.29 GB 1413397.91.一种数据处理装置，包括：处理电路，该处理电路被配置为发布指定数据项的虚拟地址的存储器访问请求；地址转换电路，该地址转换电路被配置为参考由至少一个页表提供的至少一个描述符来执行地址转换过程，以便产生指定所述数据项的物理地址的经修改的存储器访问请求，所述地址转换电路包括页表查找电路，该页表查找电路被配置为生成至少一个存储器页表查找请求以撷取所述地址转换过程所需的所述至少一个描述符；预查找电路，该预查找电路位于所述地址转换电路与包含所述至少一个页表的存储器设备之间的路径中，所述预查找电路包括：检测电路，该检测电路被配置为检测由所述地址转换电路的所述页表查找电路生成的请求页表中的描述符的存储器页表查找请求，以及另一请求生成电路，该另一请求生成电路被配置为生成预取存储器请求，以便从所述存储器设备中的在参照由所述检测到的存储器页表查找请求所请求的所述描述符确定的物理地址处预取数据。2.根据权利要求1所述的数据处理装置，其中响应于所述预取存储器请求从所述存储器设备预取的数据是由所述经修改的存储器访问请求所需的数据项和所述地址转换过程所需的另一描述符中的一者。3.根据权利要求1或2所述的数据处理装置，其中：页表查找电路被配置为在检测到的存储器页表查找请求中包括对检测到的该存储器页表查找请求所请求的描述符进行撷取不需要的额外信息；以及所述另一请求生成电路被配置为当生成所述预取存储器请求时使用所述额外信息。4.根据权利要求3所述的数据处理装置，其中：所述页表查找电路被配置为使用所述虚拟地址的部分以便确定描述符地址，并且将所述描述符地址包括在所述检测到的页表查找请求中；以及所述页表查找电路还被配置为包括所述虚拟地址的另一部分作为所述额外信息。5.根据前述权利要求中任一项所述的数据处理装置，其中：所述地址转换电路被配置为参照由在多层级中配置的多个页表提供的描述符来执行作为地址转换过程的多级地址转换过程，并且所述页表查找电路被配置为生成存储器页表查找请求以便撷取多级地址转换过程所需的描述符；由所述检测电路检测到的所述存储器页表查找请求是针对在一个层级的页表中的描述符；以及所述另一请求生成电路被配置为针对至少一个后续层级中的每一级生成预取存储器页表查找请求来作为所述预取存储器请求，以便预取该后续层级的页表中的相关联描述符。6.根据在从属于权利要求4时的权利要求5所述的数据处理装置，其中：所述另一请求生成电路被配置为参照所述虚拟地址的所述另一部分和作为所述存储器设备处理所述检测到的存储器页表查找请求的结果而撷取的描述符来确定针对在第一后续层级的页表中的所述相关联描述符的描述符地址；以及所述另一请求生成电路还被配置为将所确定的描述符地址包括在针对所述第一后续层级所生成的预取存储器页表查找请求内。7.根据权利要求6所述的数据处理装置，其中针对每一额外后续层级，所述另一请求生成电路被配置为参照虚拟地址的所述另一部分和作为所述存储器设备处理针对在前后续层级的预取存储器页表查找请求的结果而获取的描述符来确定针对在该额外后续层级的页表中的相关联描述符的描述符地址。8.根据从属于权利要求4时的权利要求5至7中任一项所述的数据处理装置，其中：所述另一请求生成电路被配置为针对多个后续层级中的每一层级生成预取存储器页表操作请求；以及所述页表查找电路还被配置为将层级指示数据包括在所述检测到的页表查找请求中，该层级指示数据被所述另一请求生成电路使用来确定当在所述多个后续层级中的每一级处生成所述预取存储器页表查找请求时要使用所述虚拟地址的另一部分中的哪些位。9.根据权利要求5至8中任一项所述的数据处理装置，其中所述至少一个后续层级包括最终层级，并且所述另一请求生成电路还被配置为生成指定所述数据项的物理地址的预取经修改的存储器访问请求以便预取所述数据项。10.根据权利要求5至9中任一项所述的数据处理装置，其中所述预查找电路还包括：预查找存储结构，该预查找存储结构被配置为将从所述存储器设备撷取的所述相关联描述符作为每一预取存储器页表查找请求的结果进行存储。11.根据从属于权利要求9时的权利要求10所述的数据处理装置，其中所述预查找存储结构还被配置为将从所述存储器设备撷取的所述所预取的数据项作为所述预取经修改...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚斯·翰森，阿里·格哈森·赛迪，阿尼卢哈·纳甘德兰·乌迪比，斯蒂芬·迪斯特尔霍斯特，
申请(专利权)人：ARM有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB