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用于同时地址转换表遍历的休眠/唤醒性能增强制造技术

技术编号:41093333 阅读:8 留言:0更新日期:2024-04-25 13:52
一种存储器地址转换系统,包括转换请求器模块,该转换请求器模块被配置成提供从物理存储器的虚拟地址到真实地址的转换请求。转换高速缓存模块被配置成从转换请求器模块接收转换请求。休眠和唤醒控制模块被配置成用于将所接收的VA与这些表遍历机的所有当前活动的表遍历的VA’进行比较。当确定在给定的表遍历机器中存在地址匹配时,将转换请求与标识号(ID)一起发送到转换请求器模块,以进入休眠。每个表遍历机被配置成在其转换级别完成时,向转换请求器模块提供具有ID的唤醒信号,从而触发当前休眠的转换请求的唤醒和处理,以提供并行的转换表遍历。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本公开总体上涉及计算机系统,并且更具体地涉及管理处理系统中的存储器表。
技术介绍
近年来,计算平台的操作系统使用硬件和软件的组合来将程序所使用的存储器地址(有时被称为虚拟地址)映射到计算机的存储器中的物理地址中。以此方式,主存储器表现为连续的地址空间中的统一段。操作系统管理虚拟地址空间和真实(物理)存储器到虚拟存储器的分配。处理器中的地址转换硬件(有时称为存储器管理单元(mmu))将虚拟地址转换为物理地址。操作系统内的软件可以提供大于真实存储器的容量的虚拟地址空间,由此引用比物理上存在于计算平台中的更多的存储器。通过使用虚拟存储器,软件可使用比物理上可用的存储器更多的存储器。虚拟存储器通过伪装物理存储器的碎片来简化应用编程。当今的计算系统基于所使用的操作系统的类型来使用不同地址转换机制。为了支持多个计算机系统环境,地址转换硬件在从虚拟地址(va)转换到真实(即,物理)地址(ra)时应当支持多个页面大小。如本文所使用的,有效地址(ea)是程序看到的地址;虚拟地址(va)是os使用的地址;并且实际地址(ra)是实际存储器硬件的地址。当将ea或va转换成最终ra时,处理器通常执行遍历转换表的时间密集过程以便产生正确的地址,使得可以访问适当的存储器地址。页表是操作系统存储其虚拟地址(va)到物理地址的映射的地方,其中每个映射也被称为页表条目(pte)。转换遍历的结果通常被高速缓存以供稍后使用。然而,时间密集的表遍历过程首先执行,涉及许多存储器读取、高速缓存访问,并且可能停止硬件线程或整个处理器核的进展。


技术介绍


技术实现思

1、在不同实施例中,一种用于在多页大小环境中提供存储器地址转换的方法、系统和计算设备包括接收从物理存储器的虚拟地址(va)到真实地址(ra)的转换请求。比较一组表遍历(table walks)机的所有当前活动的表遍历的va与所接收的va。在基于该比较确定该组表遍历机中的给定表遍历机中存在地址匹配时,将该转换请求与标识号(id)一起发送至转换请求器模块,使其进入休眠。在确定给定的表遍历机已经完成其转换级别时,将具有id的唤醒信号发送至转换请求器模块以触发唤醒和处理进入休眠的转换请求。与该组表遍历机的其他转换请求中的一个或多个其他表遍历并行地提供具有id的转换请求的va的表遍历。

2、在一个实施例中,将所接收的va与当前活动的表遍历的va’的比较包括:对于每个当前活动的表遍历:将所接收的va的虚拟地址位与当前活动的表遍历的转换级中的地址的范围进行比较。

3、在一个实施例中,对于每个活动的表遍历,使用表遍历的状态(即,转换级别)来确定要比较的地址位的数量,以确定是否存在地址冲突。

4、在一个实施例中,将所接收的va与当前活动的表遍历的va’的比较包括:对于每个当前活动的表遍历,将地址的最高有效位(msb)向下与所支持的最大页面大小的位边界进行比较。

5、在一个实施例中,在基于该比较确定该组表遍历机中的给定表遍历机中不存在地址匹配时,由该组表遍历机中的表遍历机直接发送待处理的转换请求。

6、在一个实施例中,在接收到转换请求时,转换高速缓存模块确定va的转换请求是否先前被成功处理。在确定va的转换请求先前没有被成功处理时,转换请求被直接发送到一个或多个表遍历机。

7、在一个实施例中,转换请求包括以下中的至少一个:散列页表(hpt)请求、段表请求、非嵌套基数请求或嵌套基数请求。

8、在一个实施例中,完成的转换级别是1级基数树目录(rtdb),其用作第一基数转换表的基地址。

9、在一个实施例中,给定表遍历机的下一级是页表条目(pte),其用于定义转换的下一范围。下一级也可以是页面目录条目(pde)。而pte包括转换的物理地址,pde包括基数树目录(rtdb),其是到下基表的基指针。两者都可以用于定义用于比较的地址范围。

10、借助于此处的教导,提供了更有效的存储器地址转换,其提供转换请求的并行处理。从以下将结合附图阅读的对其说明性实施例的详细描述,这些和其他特征将变得显而易见。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种在多页大小环境中提供存储器地址转换的方法,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中,将所接收的VA与所述当前活动的表遍历的所述VA’的所述比较包括:针对每个当前活动的表遍历:将所接收的VA的虚拟地址位与所述当前活动的表遍历的转换级中的地址的范围进行比较。

3.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:针对每个活动的表遍历,使用所述表遍历的转换级别来确定有待比较的地址位的数量以确定是否存在地址冲突。

4.根据权利要求1所述的方法,其中,将所接收的VA与所述当前活动的表遍历的VA’的比较包括:对于每个当前活动的表遍历,将所述地址的最高有效位(MSB)向下与所支持的最大页面大小的所述位边界进行比较。

5.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:在基于所述比较确定所述一组表遍历机中的给定表遍历机中不存在地址匹配时,发送所述转换请求以便由所述一组表遍历机中的表遍历机直接处理。

6.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:

7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述转换请求包括以下中的至少一个:

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述完成的转换级别为1级基数树目录库(RTDB),其作为第一基数转换表的基地址。

9.根据权利要求1所述的方法,其中,所述给定表遍历机的下一级是页表条目(PTE),所述页表条目用于定义转换的下一范围。

10.一种存储器地址转换系统,包括:

11.根据权利要求10所述的系统,其中所述系统支持多个页面大小。

12.根据权利要求10所述的系统,其中,将所接收的VA与所述当前活动的表遍历的所述VA’的所述比较包括:针对每个当前活动的表遍历,将所接收的VA的虚拟地址位与所述当前活动的表遍历的转换级中的地址的范围进行比较。

13.根据权利要求10所述的系统,其中,所述休眠和唤醒控制模块被配置成用于针对每个活跃的表遍历使用所述表遍历的转换级别来确定有待比较的地址位的数量以确定是否存在地址冲突。

14.根据权利要求10所述的系统,其中,由所述休眠和唤醒控制模块将所接收的VA与所述当前活动的表遍历的VA’的比较包括:对于每个当前活动的表遍历,将所述地址的最高有效位(MSB)向下与所支持的最大页面大小的所述位边界进行比较。

15.根据权利要求10所述的系统,进一步包括在基于所述比较确定所述一组表遍历机中的给定表遍历机中不存在地址匹配之后,发送所述转换请求以便由所述一组表遍历机中的所述给定表遍历机直接处理。

16.根据权利要求10所述的系统,其中所述转换高速缓存模块还被配置为:

17.根据权利要求10所述的系统,其中所述转换请求器模块被配置成提供以下转换请求中的至少一个:

18.根据权利要求10所述的系统,其中:

19.一种计算装置,包括:

20.权利要求19的计算装置,其中所述存储器地址转换系统支持多页大小。

21.一种存储在计算机可读存储介质中的计算机程序产品,包括当由信息处理系统执行时执行权利要求19的任何方法的步骤的计算机程序代码。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种在多页大小环境中提供存储器地址转换的方法,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中,将所接收的va与所述当前活动的表遍历的所述va’的所述比较包括:针对每个当前活动的表遍历:将所接收的va的虚拟地址位与所述当前活动的表遍历的转换级中的地址的范围进行比较。

3.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:针对每个活动的表遍历,使用所述表遍历的转换级别来确定有待比较的地址位的数量以确定是否存在地址冲突。

4.根据权利要求1所述的方法,其中,将所接收的va与所述当前活动的表遍历的va’的比较包括:对于每个当前活动的表遍历,将所述地址的最高有效位(msb)向下与所支持的最大页面大小的所述位边界进行比较。

5.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:在基于所述比较确定所述一组表遍历机中的给定表遍历机中不存在地址匹配时,发送所述转换请求以便由所述一组表遍历机中的表遍历机直接处理。

6.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:

7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述转换请求包括以下中的至少一个:

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述完成的转换级别为1级基数树目录库(rtdb),其作为第一基数转换表的基地址。

9.根据权利要求1所述的方法,其中,所述给定表遍历机的下一级是页表条目(pte),所述页表条目用于定义转换的下一范围。

10.一种存储器地址转换系统,包括:

11.根据权利要求10所述的系统,其中所述系统支持多个页面大小...

【专利技术属性】
技术研发人员:C·D·威特J·特鲁洛夫D·坎贝尔J·乔伊纳J·K·克里格尔G·O·金凯德
申请(专利权)人:国际商业机器公司
类型:发明
国别省市:

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