一种TLB管理方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种TLB管理方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：当接收到虚拟地址时，将其标识字段与TLB表项的标识字段进行对比，TLB表项的标识字段包括起始标识字段和粒度大小字段，当存在一个TLB表项包含该虚拟地址时，根据该TLB表项获得物理地址，并返回至处理器；当TLB未命中时，在物理地址返回后，将处理器缓存中连续的页表表项合并，生成第一TLB表项，若在TLB中存在与第一TLB表项连续的第二TLB表项，则将两个表项合并为第三TLB表项，若不存在，则将第一TLB表项插入TLB中。本发明专利技术实现TLB支持多粒度页面的管理，此外，通过进行页表表项合并和TLB表项合并，有效地扩大TLB的覆盖范围。有效地扩大TLB的覆盖范围。有效地扩大TLB的覆盖范围。

【技术实现步骤摘要】
一种TLB管理方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及计算机
，尤其涉及一种TLB管理方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]为了满足在当前大数据时代，应用程序对内存日益增长的需求，将DRAM(Dynamic Random Access Memory，动态随机存取存储器)和NVM(Non
‑
volatile Memory，非易失性存储器)组合成混合内存，以达到扩展可用内存的目的。由于NVM存在写入延迟高、写入次数有限等缺点，通常需要将热页面存储在DRAM上，将冷页面存储在NVM上，从而提高系统整体性能。
[0003]为了解决处理器获取物理地址时需要频繁访问内存，导致系统性能下降的问题，通常在处理器需要获取物理地址时，通过TLB进行虚拟地址与物理地址的转换过程，从而将物理地址返回至处理器，减少处理器访问内存的次数。混合内存扩展了可用内存的同时，也加剧了TLB(Translation Lookaside Buffer，旁路转换缓冲)在虚拟地址与物理地址转换过程中的处理压力，由于TLB中存储的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种TLB管理方法，其特征在于，包括：当接收到处理器所发送的虚拟地址时，将所述虚拟地址的标识字段与存储于TLB中的TLB表项的标识字段进行对比，判断是否存在一个TLB表项包含所述虚拟地址；其中，所述TLB表项包括至少一个页面，所述TLB表项的标识字段包括用于记录页面的起始虚拟地址的起始标识字段和用于记录页面的页面粒度的粒度大小字段；当存在一个TLB表项包含所述虚拟地址时，根据包含所述虚拟地址的TLB表项，获得与所述虚拟地址具有映射关系的物理地址，并将所述物理地址返回至所述处理器；当不存在一个TLB表项包含所述虚拟地址时，在所述处理器从内存获取物理地址之后，根据预先存储于处理器缓存中的多个页表表项，将所述多个页表表项中连续的页表表项合并为连续页表表项；根据所述连续页表表项，生成第一TLB表项；判断存储于所述TLB中的TLB表项中是否存在与所述第一TLB表项连续的第二TLB表项；若存在所述第二TLB表项，则将所述第一TLB表项与所述第二TLB表项合并为第三TLB表项，并将所述第二TLB表项替换为所述第三TLB表项；若不存在所述第二TLB表项，则将所述第一TLB表项插入所述TLB中。2.如权利要求1所述的TLB管理方法，其特征在于，所述虚拟地址的标识字段包括索引字段、高位标识字段和虚拟地址字段；所述TLB表项的标识字段还包括高位标识字段；则，所述将所述虚拟地址的标识字段与存储于TLB中的TLB表项的标识字段进行对比，具体包括：根据所述虚拟地址的索引字段，确定所述TLB中的TLB组；将所述虚拟地址的高位标识字段与存储于所述TLB组中的TLB表项的高位标识字段进行对比，判断在所述TLB组中，是否存在高位标识字段与所述虚拟地址的高位标识字段相同的匹配TLB表项；当在所述TLB组中，存在至少一个所述匹配TLB表项时，根据每个所述匹配TLB表项的起始标识字段和粒度大小字段，获得每个所述匹配TLB表项的虚拟地址范围；将所述虚拟地址的虚拟地址字段与每个所述匹配TLB表项的虚拟地址范围进行对比。3.如权利要求2所述的TLB管理方法，其特征在于，所述根据预先存储于处理器缓存中的多个页表表项，将所述多个页表表项中连续的页表表项合并为连续页表表项，具体包括：根据预先存储于处理器缓存中的多个页表表项的物理页帧号，判断所述多个页表表项中是否存在连续的页表表项；当所述多个页表表项中存在连续的页表表项时，将所述多个页表表项中连续的页表表项合并为连续页表表项。4.如权利要求3所述的TLB管理方法，其特征在于，所述判断存储于所述TLB中的TLB表项中是否存在与所述第一TLB表项连续的第二TLB表项；若存在所述第二TLB表项，则将所述第一TLB表项与所述第二TLB表项合并为第三TLB表项，并将所述第二TLB表项替换为所述第三TLB表项；若不存在所述第二TLB表项，则将所述第一TLB表项插入所述TLB中，具体包括：根据存储于所述TLB中的TLB表项的起始标识字段和粒度大小字段，获得存储于所述TLB中的TLB表项的虚拟地址范围；根据所述第一TLB表项的起始标识字段和粒度大小字段，获得所述第一TLB表项的虚拟
地址范围；根据存储于所述TLB中的TLB表项的虚拟地址范围、所述第一TLB表项的虚拟地址范围、存储于所述TLB中的TLB表项的物理页帧号和所述第一TLB表项的物理页帧号，判断存储于所述TLB中的TLB表项中是否存在与所述第一TLB表项连续的第二TLB表项；若存在所述第二TLB表项，则将所述第一TLB表项与所述第二TLB表项合并为第三TLB表项，并将所述第二TLB表项替换为所述第三TLB表项；若不存在所述第二TLB表项，则将所述第一TLB表项插入所述TLB中。5.如权利要求4所述的TLB管理方法，其特征在于，所述方法还包括：当需要为动态随机存取存储器分配新页面时，根据所述处理器缓存中的多个页表表项的虚拟地址字段和需要分配至所述动态随机存取存储器的新页面的虚拟地址字段，判断在所述多个页表表项中，是否存在与需要分配至所述动态随机存取存储器的新页面的虚拟地址字段连续的第一页表表项；当存在所述第一页表表项时，获得所述第一页表表项的物理页帧号，并判断与所述第一页表表项的物理页帧号相邻的连续物理页帧号是否...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭玉娟，谢玉洁，马竹琳，刘铎，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：