一种加速虚实地址转换的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种虚实地址转换的加速方法及装置，方法步骤如下：MMU请求发送器发出MMU请求，如果其他请求，则进行正常查找，如果是Cache维护操作请求，则记录Cache维持操作状态，提供旁路控制，提前返回完成信号；如果是LD/ST（Load/Store）查找请求，则判断内部状态，进行旁路选择，加速LD/ST（Load/Store）查找请求执行；装置包括用于处理MMU查找请求的虚实地址转换部件，所述虚实地址转换部件被编程以执行前述加速虚实地址转换加速的方法的步骤。本发明专利技术能够加速LD/ST表项缺失查速度、查找请求与Cache维护操作冲突情况下的加速查找过程，以简单控制逻辑得到较大的加速比，使芯片性能有较大的提升。

A Method and Device for Accelerating Virtual-to-Real Address Conversion

The invention discloses an acceleration method and device for virtual address conversion, which comprises the following steps: MMU requests transmitter to send MMU requests, normal search if other requests are made, Cache maintenance operation requests are recorded, bypass control is provided, and completion signals are returned in advance; if LD/ST (Load/Store) search requests are made, internal judgment is made. State, bypass selection, accelerating LD/ST (Load/Store) lookup request execution; device includes a virtual-to-real address conversion component for processing MMU lookup request, the virtual-to-real address conversion component is programmed to perform the steps of the aforementioned method of accelerating virtual-to-real address conversion acceleration. The invention can speed up the speed of LD/ST table item missing search, the process of speeding up search in case of conflict between search request and Cache maintenance operation, and obtain a larger speedup ratio by simple control logic, thus greatly improving the chip performance.

【技术实现步骤摘要】
一种加速虚实地址转换的方法及装置
本专利技术涉及微处理器的虚实地址转换领域，具体涉及一种加速虚实地址转换的方法及装置。
技术介绍
在现代处理器中基本都包含了存储管理单元（MMU，MemoryManagementUnit）负责虚拟地址到物理地址的转换管理，为了加速虚实地址转换过程，在MMU中会根据数据的局部性原理实现一个类似于Cache的TLB和用硬件实现的查找算法，用于提升虚实地址的转换速度，提供处理器的性能。如图1所示，现有的指令执行流包括Cache维护指令、数据同步指令和LD/ST数据指令。现代处理器为了灵活的使用内存空间，一般会采用多粒度多级页表的管理方式，根据应用程序的大小灵活使用不同粒度和不同层级页表实现内存的合理使用，因此程序在进行数据访问或指令获取时，如图2所示，针对MMU请求发送器发出的各类MMU请求首先根据优先级进行请求仲裁，然后针对仲裁的请求进行使用虚拟地址在MMU中的TLB进行查找，并判断是否命中，如果命中则将命中的物理地址数据返回；否则，则通过预设的硬件查找算法查找对应的物理地址数据返回。其中，使用虚拟地址在MMU中的TLB进行查找时，可能要使用不同粒度进行多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加速虚实地址转换的方法，其特征在于实施步骤包括：1）接收MMU请求发送器发出的MMU查找请求，如果MMU查找请求为Cache维护请求则跳转执行步骤2）；否则，跳转执行步骤3）；2）进行Cache维护操作，记录Cache维护操作状态，提前返完成信号给MMU请求发送器；跳转执行步骤1）；3）判断MMU查找请求的类型，如果MMU查找请求为LD/ST查找请求则跳转执行步骤4）；否则，判定MMU查找请求为普通查找请求，执行普通查找获取普通查找请求的虚拟地址对应的物理地址并输出，跳转执行步骤1）；4）判断当前是否有其他MMU查找请求，如果没有其他MMU查找请求，则判定当前的MMU查找请求满足提前发...

【技术特征摘要】
1.一种加速虚实地址转换的方法，其特征在于实施步骤包括：1）接收MMU请求发送器发出的MMU查找请求，如果MMU查找请求为Cache维护请求则跳转执行步骤2）；否则，跳转执行步骤3）；2）进行Cache维护操作，记录Cache维护操作状态，提前返完成信号给MMU请求发送器；跳转执行步骤1）；3）判断MMU查找请求的类型，如果MMU查找请求为LD/ST查找请求则跳转执行步骤4）；否则，判定MMU查找请求为普通查找请求，执行普通查找获取普通查找请求的虚拟地址对应的物理地址并输出，跳转执行步骤1）；4）判断当前是否有其他MMU查找请求，如果没有其他MMU查找请求，则判定当前的MMU查找请求满足提前发射条件，直接将当前的MMU查找请求跳过仲裁环节，通过旁路通路提前发射，然后如果在Cache维护操作状态下则直接通过硬件算法查找模块查找当前的MMU查找请求的虚拟地址对应的物理地址；否则如果在非Cache维护操作状态下，先通过旁路转换缓冲TLB查找当前的MMU查找请求的虚拟地址对应的物理地址，查找失败则进一步通过硬件算法查找模块查找当前的MMU查找请求的虚拟地址对应的物理地址；如果有其他MMU查找请求，则跳转执行步骤5）；5）对当前的MMU查找请求进行仲裁，如果仲裁失败，则生成提前发射数据作废信号作废步骤4）提前发射得到的物理地址，并开始执行其他仲裁成功的MMU查找请求；如果仲裁成功，则继续对当前的MMU查找请求进...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁哲，高军，赵天磊，袁媛，王玉姣，邹小立，孙龙鹏，刘晓燕，李文哲，王小岛，
申请(专利权)人：天津飞腾信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12