信息预取方法、处理器、电子设备技术

一种信息预取方法、处理器、电子设备。该方法用于处理器。该处理器包括第一级缓存空间、第一页表遍历器、第二页表遍历器和至少一个预设缓存空间。至少一个预设缓存空间包括目标预设缓存空间，第一页表遍历器与目标预设缓存空间设置在同一路径等级，第一页表遍历器与目标预设缓存空间通信连接。该信息预取方法包括：响应于基于预设规则在第一页表遍历器和第二页表遍历器中选择第一页表遍历器执行地址翻译操作得到物理地址，第一页表遍历器向目标预设缓存空间发送预取请求；响应于预取请求，目标预设缓存空间基于物理地址进行信息预取操作。该方法可以在降低地址翻译时延的同时实现数据/指令预取功能，降低读写操作的时延，提高系统整体性能。系统整体性能。系统整体性能。

【技术实现步骤摘要】
信息预取方法、处理器、电子设备


[0001]本公开的实施例涉及一种信息预取方法、处理器、电子设备。

技术介绍

[0002]在计算机
，计算机操作系统的重要职能之一是内存管理。在多进程操作系统中，每个进程都有自己的虚拟地址空间，可以使用系统规定范围内的任意虚拟地址(Virtual Address)。中央处理器(Central Processing Unit，CPU)执行应用程序时所使用的地址是虚拟地址。操作系统给进程分配内存时，需要把使用到的虚拟地址映射到物理地址(Physical Address)，物理地址才是真正的物理内存访问地址。通过这种将地址区分为虚拟地址和物理地址的方式，可以简化程序编译，使编译器基于连续的、充足的虚拟地址空间来编译程序，并且不同进程的虚拟地址被分配到不同的物理地址，使得系统能够同时运行多个进程，从而提高整个计算机系统的运行效率。此外，由于应用程序可以使用但无法更改地址翻译，因此一个进程无法访问到另一个进程的内存内容，从而增加了系统的安全性。

技术实现思路

[0003]本公开至少一实施例提供一种信息预取方法，用于处理器，其中，所述处理器包括第一级缓存空间、第一页表遍历器、第二页表遍历器和至少一个预设缓存空间，所述第一级缓存空间和所述至少一个预设缓存空间依序通信连接以形成通信链路，所述至少一个预设缓存空间包括目标预设缓存空间，所述第一页表遍历器与所述目标预设缓存空间设置在同一路径等级，所述第一页表遍历器与所述目标预设缓存空间通信连接，所述第二页表遍历器与所述第一级缓存空间设置在同一路径等级，所述第二页表遍历器与所述第一级缓存空间通信连接，所述方法包括：响应于基于预设规则在所述第一页表遍历器和所述第二页表遍历器中选择所述第一页表遍历器执行地址翻译操作得到物理地址，所述第一页表遍历器向所述目标预设缓存空间发送预取请求，其中，所述预取请求包括所述物理地址；响应于所述预取请求，所述目标预设缓存空间基于所述物理地址进行信息预取操作。
[0004]例如，在本公开一实施例提供的方法中，处理器还包括处理器核，其中，所述目标预设缓存空间基于所述物理地址进行所述信息预取操作，包括：确定预取缓存空间，其中，所述预取缓存空间是所述第一级缓存空间和所述至少一个预设缓存空间中的至少之一；基于所述物理地址，所述目标预设缓存空间获取所述物理地址对应存储的目标信息；所述目标预设缓存空间将所述目标信息发送至所述预取缓存空间。
[0005]例如，在本公开一实施例提供的方法中，确定所述预取缓存空间，包括：获取预设标识，其中，所述预设标识表示缓存空间的等级信息，所述预设标识存储在指定存储空间或者被携带在所述预取请求中；根据所述预设标识确定所述预取缓存空间。
[0006]例如，在本公开一实施例提供的方法中，所述第一级缓存空间包括第一级指令空间和第一级数据空间，所述等级信息指示第一级，根据所述预设标识确定所述预取缓存空间，包括：响应于所述目标信息为指令类型，确定所述预取缓存空间为所述第一级指令空
间；响应于所述目标信息为数据类型，确定所述预取缓存空间为所述第一级数据空间。
[0007]例如，在本公开一实施例提供的方法中，基于所述物理地址，所述目标预设缓存空间获取所述物理地址对应存储的所述目标信息，包括：基于所述物理地址，从所述目标预设缓存空间至内存的路径中以逐级查询的方式获取所述目标信息。
[0008]例如，在本公开一实施例提供的方法中，所述目标预设缓存空间将所述目标信息发送至所述预取缓存空间，包括：从所述目标预设缓存空间至所述预取缓存空间的路径中以逐级传递的方式将所述目标信息发送至所述预取缓存空间。
[0009]例如，在本公开一实施例提供的方法，还包括：所述目标预设缓存空间将所述物理地址发送至所述处理器核。
[0010]例如，在本公开一实施例提供的方法中，所述目标预设缓存空间将所述物理地址发送至所述处理器核，包括：所述目标预设缓存空间以逐级传递的方式将所述物理地址发送至所述处理器核。
[0011]例如，在本公开一实施例提供的方法中，所述处理器还包括页表项缓存空间，所述处理器核与所述页表项缓存空间设置在同一路径等级，所述处理器核与所述页表项缓存空间通信连接，所述方法还包括：响应于所述页表项缓存空间中不存在地址翻译所需的页表项数据，利用所述处理器核生成所述地址翻译请求。
[0012]例如，在本公开一实施例提供的方法，还包括：响应于基于所述预设规则在所述第一页表遍历器和所述第二页表遍历器中选择所述第一页表遍历器执行所述地址翻译操作，所述第一页表遍历器响应于所述地址翻译请求执行所述地址翻译操作，以得到所述物理地址。
[0013]例如，在本公开一实施例提供的方法中，所述第一页表遍历器响应于所述地址翻译请求执行所述地址翻译操作，以得到所述物理地址，包括：所述第一页表遍历器接收所述处理器核生成的所述地址翻译请求，经由所述目标预设缓存空间从内存获取页表项数据，并使用所述页表项数据进行所述地址翻译操作，以获得所述物理地址。
[0014]例如，在本公开一实施例提供的方法中，所述第一页表遍历器经由所述目标预设缓存空间从所述内存获取所述页表项数据，并使用所述页表项数据进行所述地址翻译操作，包括：所述第一页表遍历器根据所述地址翻译请求从所述目标预设缓存空间至所述内存的路径中以逐级查询的方式获取所述页表项数据，并使用所述页表项数据进行翻译以获得所述物理地址。
[0015]例如，在本公开一实施例提供的方法，还包括：响应于所述第一页表遍历器被确定执行所述地址翻译操作，所述第一页表遍历器接收所述第二页表遍历器转发的所述地址翻译请求。
[0016]例如，在本公开一实施例提供的方法中，所述地址翻译请求包括翻译信息，所述翻译信息包括：地址翻译请求序列号、需要翻译的虚拟地址值、最高级页表的初始地址。
[0017]例如，在本公开一实施例提供的方法中，所述翻译信息还包括请求类型标识，所述请求类型标识指示所述物理地址对应存储的所述目标信息是指令类型或数据类型。
[0018]例如，在本公开一实施例提供的方法，还包括：所述处理器核根据所述第一级缓存空间和所述至少一个预设缓存空间的存储状态确定用于存储所述目标信息的缓存空间，并使所述地址翻译请求以所述预设标识的方式携带用于存储所述目标信息的缓存空间的等
级信息；所述第一页表遍历器解析得到所述预设标识，并使所述预取请求携带所述预设标识。
[0019]例如，在本公开一实施例提供的方法，还包括：响应于基于所述预设规则在所述第一页表遍历器和所述第二页表遍历器中选择所述第二页表遍历器执行所述地址翻译操作，所述第二页表遍历器响应于所述地址翻译请求执行所述地址翻译操作，以得到所述物理地址。
[0020]例如，在本公开一实施例提供的方法中，所述第二页表遍历器响应于所述地址翻译请求执行所述地址翻译操作，以得到所述物理地址，包括：所述第二页表遍历器接收所述处理器核生成的所述地址翻译请求，根据所述地址翻译请求从内存获取页表项本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种信息预取方法，用于处理器，其中，所述处理器包括第一级缓存空间、第一页表遍历器、第二页表遍历器和至少一个预设缓存空间，所述第一级缓存空间和所述至少一个预设缓存空间依序通信连接以形成通信链路，所述至少一个预设缓存空间包括目标预设缓存空间，所述第一页表遍历器与所述目标预设缓存空间设置在同一路径等级，所述第一页表遍历器与所述目标预设缓存空间通信连接，所述第二页表遍历器与所述第一级缓存空间设置在同一路径等级，所述第二页表遍历器与所述第一级缓存空间通信连接，所述方法包括：响应于基于预设规则在所述第一页表遍历器和所述第二页表遍历器中选择所述第一页表遍历器执行地址翻译操作得到物理地址，所述第一页表遍历器向所述目标预设缓存空间发送预取请求，其中，所述预取请求包括所述物理地址；响应于所述预取请求，所述目标预设缓存空间基于所述物理地址进行信息预取操作。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述处理器还包括处理器核，所述目标预设缓存空间基于所述物理地址进行所述信息预取操作，包括：确定预取缓存空间，其中，所述预取缓存空间是所述第一级缓存空间和所述至少一个预设缓存空间中的至少之一；基于所述物理地址，所述目标预设缓存空间获取所述物理地址对应存储的目标信息；所述目标预设缓存空间将所述目标信息发送至所述预取缓存空间。3.根据权利要求2所述的方法，其中，确定所述预取缓存空间，包括：获取预设标识，其中，所述预设标识表示缓存空间的等级信息，所述预设标识存储在指定存储空间或者被携带在所述预取请求中；根据所述预设标识确定所述预取缓存空间。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第一级缓存空间包括第一级指令空间和第一级数据空间，所述等级信息指示第一级，根据所述预设标识确定所述预取缓存空间，包括：响应于所述目标信息为指令类型，确定所述预取缓存空间为所述第一级指令空间；响应于所述目标信息为数据类型，确定所述预取缓存空间为所述第一级数据空间。5.根据权利要求2所述的方法，其中，基于所述物理地址，所述目标预设缓存空间获取所述物理地址对应存储的所述目标信息，包括：基于所述物理地址，从所述目标预设缓存空间至内存的路径中以逐级查询的方式获取所述目标信息。6.根据权利要求2所述的方法，其中，所述目标预设缓存空间将所述目标信息发送至所述预取缓存空间，包括：从所述目标预设缓存空间至所述预取缓存空间的路径中以逐级传递的方式将所述目标信息发送至所述预取缓存空间。7.根据权利要求2所述的方法，还包括：所述目标预设缓存空间将所述物理地址发送至所述处理器核。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述目标预设缓存空间将所述物理地址发送至所述处理器核，包括：所述目标预设缓存空间以逐级传递的方式将所述物理地址发送至所述处理器核。
9.根据权利要求3所述的方法，其中，所述处理器还包括页表项缓存空间，所述处理器核与所述页表项缓存空间设置在同一路径等级，所述处理器核与所述页表项缓存空间通信连接，所述方法还包括：响应于所述页表项缓存空间中不存在地址翻译所需的页表项数据，利用所述处理器核生成地址翻译请求。10.根据权利要求9所述的方法，还包括：响应于基于所述预设规则在所述第一页表遍历器和所述第二页表遍历器中选择所述第一页表遍历器执行所述地址翻译操作，所述第一页表遍历器响应于所述地址翻译请求执行所述地址翻译操作，以得到所述物理地址。11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第一页表遍历器响应于所述地址翻译请求执行所述地址翻译操作，以得到所述物理地址，包括：所述第一页表遍历器接收所述处理器核生成的所述地址翻译请求，经由所述目标预设缓存空间从内存获取页表项数据，并使用所述页表项数据进行所述地址翻译操作，以获得所述物理地址。12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第一页表遍历器经由所述目标预设缓存空间从所述内存获取所述页表项数据，并使用所述页表项数据进行所述地址翻译操作，包括：所述第一页表遍历器根据所述地址翻译请求从所述目标预设缓存空间至所述内存的路径中以逐级查询的方式获取所述页表项数据，并使用所述页表项数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡世文，
申请(专利权)人：海光信息技术股份有限公司，
类型：发明
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