【技术实现步骤摘要】
一种地址转换系统、处理器、地址转换方法及电子设备
[0001]本申请属于计算机领域，具体涉及一种地址转换系统、处理器、地址转换方法及电子设备。
技术介绍
[0002]处理器的内存管理单元(Memory Management Unit，MMU)作为地址转换系统，负责虚拟地址到实际物理地址的转换。为了提高内存的管理效率，目前主流的MMU大都通过多级页表结构来进行虚拟地址到物理地址的转换。例如，目前比较常用的4级页表结构，这种页表结构包含4级页表，其中，1/2/3级页表实际是目录页表，用于生成获取下一级页表的物理地址，4级页表用于生成最后的物理地址。各级页表通常存放在外部存储器中，在完整的4级页表查找过程中，需要4次从外部存储器读取页表数据。由于从外部存储器读数据其延迟很大，为了降低页表数据读延迟对性能的影响，MMU中的虚拟地址与物理地址的转换可通过转换缓存器(Translation Lookaside Buffers，TLB)来实现。多级页表结构中的各级页表都会分配对应的转换缓存器，该转换缓存器用于存储对应级的页表，并提取下一级...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种地址转换系统，其特征在于，包括：N个L1级转换缓存器，每个L1级转换缓存器中均存储有M级页表结构中的最后一级页表，每个L1级转换缓存器用于从自身存储的页表中查找是否存在与虚拟地址转换请求相匹配的页表项；并在页表中不存在与所述虚拟地址转换请求相匹配的页表项时，发出页表读请求，其中，所述页表读请求包括所述虚拟地址转换请求中的关键信息，N、M为大于等于1的整数；多级页表查询模块，与每个相连接，所述多级页表查询模块用于在接收到所述页表读请求时，从自身存储的M级页表结构中查找是否存在与所述页表读请求相匹配的页表项，若找到与所述页表读请求相匹配的页表项时，将匹配的页表项返回给对应的L1级转换缓存器；每个L1级转换缓存器，还用于基于匹配的页表项中的物理地址和所述虚拟地址的偏移量确定物理内存地址，以完成虚拟地址到物理地址的转换。2.根据权利要求1所述的地址转换系统，其特征在于，若M为大于等于2的整数，所述多级页表查询模块在将匹配的页表项返回给对应的L1级转换缓存器之前，还用于确定匹配的页表项能直接使用，若匹配的页表项不能直接使用，继续在所述M级页表结构中查找与所述页表读请求相匹配的页表项，直至找到能直接使用的页表项。3.根据权利要求1所述的地址转换系统，其特征在于，若所述M级页表结构的任一目标级页表中不存在与所述页表读请求相匹配的页表项时，所述多级页表查询模块，还用于基于目标级页表项的起始地址和目标级页表项的地址偏移量，从外部存储器中读取目标级页表项，并基于读取的目标页表项更新所述多级页表查询模块中的目标级页表项。4.根据权利要求1所述的地址转换系统，其特征在于，所述多级页表查询模块包括：M级转换缓存器，每一级转换缓存器用于缓存所述M级页表结构中的指定级页表；每一级转换缓存器在接收到所述页表读请求时，从自身存储的页表中查找是否存在与所述页表读请求相匹配的页表项，若找到与所述页表读请求相匹配的页表项时，判断该页表项是否能直接使用，若该页表项能直接使用，将匹配的页表项返回给对应的L1级转换缓存器。5.根据权利要求1所述的地址转换系统，其特征在于，每个所述L1级转换缓存器，具体用于读取所述虚拟地址转换请求中的虚拟地址和进程号，并将所述虚拟地址中的指定地址范围作为地址标识号，从自身存储的页表中查找是否存在与所述地址标识号和对应的进程号相匹配的页表项。6.根据权利要求1～5中任一项所述的地址转换系统，其特征在于，所述地址转换系统还包括：L2级转换缓存器，所述多级页表查询模块通过L2级转换缓存器与每个L1级转换缓存器相连接，所述L2级转换缓存器中存储有M级页表结构中的最后一级页表，且存储的页表项数量大于每个L1级转换缓存器中存储的页表项数量；所述L2级转换缓存器，用于在自身存储的页表中不存在与所述页表读请求相匹配的页表项时，向所述多级页表查询模块发送所述页表读请求，以及将所述多级页表查询模块返回的与所述页表读请求相匹配的页表项发送给对应的L1级转换缓存...
【专利技术属性】
技术研发人员：王晓军，孙怡乐，邹和仕，
申请(专利权)人：上海天数智芯半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：
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