向非易失性存储器的写操作制造技术

提供了处理数据的装置和数据处理方法。该装置中的处理器核响应于包括将数据项写到非易失性存储器的写操作的指令序列而执行数据处理操作。回写缓存存储处理器核从存储器取回和向存储器写的数据项的本地副本。提供了存储对由处理器核发起的写操作的指示的存储单元，并且处理器核被配置为通过使作为处理器核的下述写操作的操作对象的数据项的本地副本被从回写缓存清理到存储器来对结束指令作出响应，其中对所述写操作的指示已被存储到存储单元。然后将存储单元中存储的对所述写操作的指示清除。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】向非易失性存储器的写操作
本公开涉及数据处理装置。更具体地，本公开涉及具有回写缓存的数据处理装置。
技术介绍
已知提供了具有对非易失性存储器的访问的数据处理装置，在非易失性存储器中存储了该数据处理装置对其执行数据处理操作的数据项。作为非易失性存储器，在数据处理系统的供电无论由于受控的重启还是由于突发事件而被中断并恢复后，该非易失性存储器的内容将是持久的。还已知提供了具有回写缓存的数据处理装置，该回写缓存与该数据处理装置的处理器相关联，从存储器取回并被写出到存储器的数据项的本地副本被临时地存储在该回写缓存中。由于缓存具有回写配置，存储在缓存中并且经修改的数据项仅当必需被写出到存储器时(例如，因为保存该数据项的缓存线被从缓存驱逐)才被写出到存储器。但是，同时提供回写缓存和对非易失性存储器的访问可能存在困难。本文所描述的技术改进了包括回写缓存和非易失性存储器的装置。
技术实现思路
根据第一示例配置，提供了一种数据处理装置，包括：处理器核，该处理器核能响应于指令序列执行数据处理操作，其中数据处理操作包括从存储器取回数据项的读操作和向存储器写数据项的写操作，其中所述存储器是非易失性存储器；回写缓存，该回写缓存能在运行指令序列时存储处理器核从存储器取回和向存储器写的数据项的本地副本；以及存储单元，该存储单元能存储对由处理器核发起的写操作的指示，并且处理器核能通过以下过程来对指令序列中的结束指令作出响应：使作为处理器核的下述写操作的操作对象的数据项的本地副本被从回写缓存清理到存储器，其中对所述写操作的指示已被存储到所述存储单元；以及将存储单元中存储的对写操作的指示清除。根据第二示例配置，提供了一种数据处理方法，包括以下步骤：响应于指令序列执行数据处理操作，其中数据处理操作包括从存储器取回数据项的读操作和向存储器写数据项的写操作，其中所述存储器是非易失性存储器；运行指令序列时在回写缓存中存储从存储器取回和向存储器写的数据项的本地副本；存储对在执行数据处理操作步骤时发起的写操作的指示；以及通过以下过程来对指令序列中的结束指令作出响应：使作为下述写操作的操作对象的数据项的本地副本被从回写缓存清理到存储器，其中在存储本地副本的步骤中已存储了对所述写操作的指示；以及将在存储指示的步骤中存储的对所述写操作的指示清除。根据第三示例配置，提供了一种数据处理设备，包括：用于响应于指令序列执行数据处理操作的装置，其中数据处理操作包括从存储器取回数据项的读操作和向所述存储器写数据项的写操作，其中存储器是非易失性存储器；用于运行指令序列时存储从存储器取回和向存储器写的数据项的本地副本的装置，其中用于存储的装置具有对于存储器的回写配置；用于存储对由用于执行数据处理操作的装置发起的写操作的指示的装置；以及用于通过以下过程来对指令序列中的结束指令作出响应的装置：使作为下述写操作的操作对象的数据项的本地副本被从回写缓存清理到存储器，其中用于存储本地副本的装置已存储了对所述写操作的指示；以及将在用于存储指示的装置中存储的对写操作的指示清除。附图说明将参照在附图中示出的本技术的实施例来仅通过示例的方式进一步描述本技术，其中：图1示意性地示出了一个实施例中的包括数据处理装置的数据处理系统；图2示意性地示出了一个实施例中的数据处理装置用于确定虚拟到物理地址转换的页表；图3示意性地示出了一个实施例的处理器核中所提供的FIFO存储单元；图4示意性地示出了一个实施例中的一级缓存；图5示出了一个实施例的数据处理装置可以执行的示例指令序列；图6示出了一个实施例中的对两条指令的每条指令中的控制信息的编码；图7到图10示出了在一个实施例的数据处理装置中执行的一系列步骤；以及图11示意性地示出了一个实施例中的在数据处理装置中发生的一系列步骤。具体实施方式至少一些实施例提供了一种数据处理装置，包括：处理器核，该处理器核能响应于指令序列执行数据处理操作，其中数据处理操作包括从存储器取回数据项的读操作和向存储器写数据项的写操作，其中所述存储器是非易失性存储器；回写缓存，该回写缓存能在运行指令序列时存储处理器核从存储器取回和向存储器写的数据项的本地副本；以及存储单元，该存储单元能存储对由处理器核发起的写操作的指示，并且处理器核能通过以下过程来对指令序列中的结束指令作出响应：使作为处理器核的下述写操作的操作对象的数据项的本地副本被从回写缓存清理到存储器，其中对所述写操作的指示已被存储到所述存储单元；以及将存储单元中存储的对写操作的指示清除。本技术解决了处理器核寻求从非易失性存储器读取数据项和将那些(修改后的)数据项写到非易失性存储器产生的上述问题，其中将数据项写到非易失性存储器是经由回写缓存居间实现的。具体而言，该装置包括存储单元，该存储单元能存储对由处理器核发起的对非易失性存储器的写操作的指示。与提供该存储单元相关联地，指令被添加到处理器核执行其数据处理操作期间能响应的指令范围，并且响应于该指令(“结束指令”)，处理器核使回写缓存中的下述条目被从回写缓存清理到非易失性存储器，对于这些条目对由处理器核发起的写操作的相应指示当前已被存储在存储单元中。这里从回写缓存到非易失性存储器的数据项的“清理(clean)”应当理解为指，存储在回写缓存中的数据项的修改后副本被用来更新存储在非易失性存储器中的原始数据项。存储单元的内容然后也被清除。因此，在数据处理装置的编程者希望保证(通过运行写指令发起的)对非易失性存储装置的写操作按特定排序发生时，可以通过增加结束指令到该编程者给出的指令序列中来定义该装置应当执行的数据处理操作来实现。在一些实施例中，非易失性存储器是按字节寻址的。但是，也可以设想其它类型的可寻址能力，依据其自身非易失性存储器可以是按字寻址的、按缓存线寻址的，等等。在一些实施例中，处理器核还能使在指令序列中的开始指令之后，对处理器核发起的写操作的指示被存储到存储单元中。因此，进一步的指令可以被添加到处理器核响应的指令集，这使得系统程序员能封装写操作的“写集合”(以开始指令开始，以结束指令终止)。按照回写缓存的操作而不是处理器核的操作(由于调度原因，处理器核的操作可能会改变特定指令运行的顺序)，可以保证在非易失性存储器的内容中，程序员期望的(该写集合相当于其它写操作的)写顺序将得到重视。在一些实施例中，处理器核能如果指定存储器的预定部分的未决写指令在开始指令后且在结束指令前，则仅能执行对存储器的预定部分的写操作。类似地，在一些实施例中，处理器核能如果指定所述存储器的预定部分的未决写指令不是在开始指令后且在结束指令前，则防止执行对存储器的预定部分的写操作。这使得处理器核能访问的存储器地址空间的特定部分(例如可以是非易失性存储器提供的部分)能得到保护，因为该部分不能被写入，除非寻求写该部分的写指令在开始指令之后且在结束指令之前。这保护了该存储器部分，例如非易失性存储器，免遭“误写”(例如，由于程序中的缺陷)使其出错。可以以多种方式布置处理器核，来在识别出结束指令(可能还有开始指令)的存在时处理处理器核运行的指令序列中的其它指令。例如，在一些实施例中，处理器核能通过以下过程来对结束指令和指令序列中的后续开始指令作出响应：使指令序列中的后续开始指令暂停，直到结束指令完成。程序员可用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理数据的装置，包括：处理器核，能响应于指令序列执行数据处理操作，其中所述数据处理操作包括从存储器取回数据项的读操作和向所述存储器写数据项的写操作，其中所述存储器是非易失性存储器；回写缓存，能在运行指令序列时存储所述处理器核从所述存储器取回和向所述存储器写的数据项的本地副本；以及存储单元，能存储对由所述处理器核发起的写操作的指示，并且所述处理器核能通过以下过程来对所述指令序列中的结束指令作出响应：使作为所述处理器核的下述写操作的操作对象的数据项的本地副本被从所述回写缓存清理到所述存储器，其中对所述写操作的指示已被存储到所述存储单元；以及将所述存储单元中存储的对所述写操作的指示清除。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.04 GB 1413772.31.一种处理数据的装置，包括：处理器核，能响应于指令序列执行数据处理操作，其中所述数据处理操作包括从存储器取回数据项的读操作和向所述存储器写数据项的写操作，其中所述存储器是非易失性存储器；回写缓存，能在运行指令序列时存储所述处理器核从所述存储器取回和向所述存储器写的数据项的本地副本；以及存储单元，能存储对由所述处理器核发起的写操作的指示，并且所述处理器核能通过以下过程来对所述指令序列中的结束指令作出响应：使作为所述处理器核的下述写操作的操作对象的数据项的本地副本被从所述回写缓存清理到所述存储器，其中对所述写操作的指示已被存储到所述存储单元；以及将所述存储单元中存储的对所述写操作的指示清除。2.如权利要求1所述的装置，其中所述非易失性存储器是按字节寻址的。3.如前述任一权利要求所述的装置，其中，所述处理器核还能使在所述指令序列中的开始指令之后对所述处理器核发起的写操作的指示被存储到所述存储单元中。4.如权利要求3所述的装置，其中，所述处理器核能，如果指定所述存储器的预定部分的未决写指令在所述开始指令后且在所述结束指令前，则仅执行对所述存储器的预定部分的写操作。5.如权利要求3所述的装置，其中，所述处理器核能，如果指定所述存储器的预定部分的未决写指令不是在所述开始指令后且在所述结束指令前，则防止执行对所述存储器的预定部分的写操作。6.如权利要求3所述的装置，其中，所述处理器核能通过以下过程来对所述结束指令和所述指令序列中的后续开始指令作出响应：使所述指令序列中的后续开始指令暂停，直到所述结束指令完成。7.如权利要求3所述的装置，其中，所述处理器核能通过以下过程来对所述结束指令和所述指令序列中的后续存储器操作指令作出响应：使所述指令序列中的后续存储器操作指令暂停，直到所述结束指令完成。8.如前述任一权利要求所述的装置，其中，所述处理器核能通过以下过程来对所述结束指令和所述指令序列中的后续指令作出响应：使所述指令序列中的后续指令暂停，直到所述结束指令完成。9.如权利要求1-8任一权利要求所述的装置，其中，所述存储单元是先进先出存储单元。10.如权利要求9所述的装置，其中，所述处理器核包括所述先进先出存储单元。11.如权利要求1-8任一权利要求所述的装置，其中，所述存储单元是由所述回写缓存提供的，并且对由所述处理器核发起的写操作的指示被作为与所述回写缓存中存储的缓存线相关联的标记存储，其中对所述标记中的一个标记的设置指示形成所述缓存线中的一条缓存线的至少一部分的数据项的本地副本是否是所述处理器核的写操作的操作对象。12.如权利要求1-10任一权利要求所述的装置，其中，所述存储单元能将由所述处理器核发起的写操作的至少部分存储器地址作为所述指示存储。13.如权利要求1-10任一权利要求所述的装置，其中，存储在所述存储单元中的指示指示所述回写缓存中的存储与所述写操作相对应的数据项的至少一个缓存块。14.如前述任一权利要求所述的装置，其中，所述处理器核还能参考页表来确定虚拟地址到物理地址存储器地址映射，所述页表中的每一条目包括指示该条目是否与预定存储器地址空间相对应的标志，并且所述处理器核能...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿里·格哈森·赛迪，理查德·罗伊·格里森思怀特，
申请(专利权)人：ARM有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB