[發明專利]用于地址轉換的動態和選擇性改變的處理器和方法

有效

• 申請號: 201080025392.7
• 申請日: 2010-05-17
• 公開（公告）號: CN102460403A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發明（設計）人: 威廉·C·莫耶;詹姆斯·B·艾弗特
• 申請（專利權）人: 飛思卡爾半導體公司
• 主分類號: G06F12/10
• 分類號: G06F12/10
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 謝晨;劉光明

技術領域

本發明大體上涉及數據處理器，并且更特別地涉及有助于存儲器映射的動態和選擇性改變的處理器實施方式和地址轉換技術。

發明背景

數據處理系統通常執行程序，并且對可尋址存儲器位置中表示的數據進行操作，可尋址存儲器位置本身使用虛擬存儲器、段、分頁或其它相關技術被映射到物理存貯器。在一些應用或部署中，可能希望基于一些外部信號源或信號來改變映射。一個這樣的示例是在使用嵌入式或微控制器型處理實現的控制系統中。在一些控制系統應用中，可以采用校準處理，借此調諧控制系統算法的參數。因為校準通常并且有時必須實時地執行，所以涉及處理器的中斷的更新技術實際上可能擾亂正被校準或調諧的閉環系統。因此，其中例如經由調試或掃描端口設施或使用軟件來暫停或中斷處理器并且直接更新存儲器中的參數的常規侵入技術可能不合適所有的情況。

附圖說明

通過示例而不是限制的方式參考附圖說明了本發明，其中，相同的附圖標記一般指示類似的元素或特征。

圖1是根據本發明的一些實施例的數據處理系統的方框圖。

圖2是根據本發明的一些實施例的、包括適合于使用的地址轉換表和條目選擇邏輯的存儲器管理單元(MMU)的方框圖。

圖3以圖表的形式圖示了有效地址格式，為其可以根據本發明的一些實施例并且基于外部來源的值，而動態地改變由諸如圖2中所圖示的存儲器管理單元(MMU)進行的運行時間地址轉換。

圖4以圖表的形式圖示了在本發明的一些實施例中可以在諸如圖2中所圖示的地址轉換表中維持的各種地址轉換條目。

圖5是可以在本發明的一些實施例中被采用以幫助特定地址轉換的動態和選擇性改變的條目選擇邏輯的邏輯圖。

技術人員將了解，圖中的元素或特征是為簡單和清楚而圖示的并且不必按比例繪制。例如，所圖示的元素或特征中的一些的尺寸和突出相對于其它元素或特征可以被放大，企圖幫助改善對本發明的實施例的理解。

具體實施方式

已經開發非侵入技術來動態地和選擇性地改變由處理器所執行的或用于處理器的地址轉換。例如，在一些實施例中，存儲器管理單元被配置為從相應的有效(或虛擬)地址空間中的有效地址映射到存儲器中的物理地址，其中，由存儲器管理單元所執行的映射基于地址轉換表的地址轉換條目。對于少于所有進程的子集，條目選擇邏輯從地址轉換條目中的相應地址轉換條目中所編碼的多個替代性映射當中進行選擇。對于被映射用于該子集的特定進程的至少一些有效地址，特定地址轉換條目的選擇基于外部來源的值。在一些實施例中，僅僅被映射用于特定進程的有效地址中的子集經過地址轉換條目選擇的動態運行時間改變。

對于一些應用、系統和/或處理器實施方式，這樣的技術(或其上的變化)能夠被使用，以幫助參數的校準或調諧，諸如在基于常規侵入更新技術的實時閉環控制系統中或在易受擾亂的影響的其它系統中。例如，在一些控制系統應用中，控制值或濾波系數中的相干集合可以被存儲在駐留在不同的物理頁面地址的存儲器駐留表中。為動態地和選擇性地改變地址轉換而建立在本文中所描述的技術，其能夠從一個相干集合切換(實時地，并且無需處理器干預)到另一個。例如，在正使用濾波系數或其它控制系統值中的激活集合來執行控制系統算法，硬件調試和/或測試設備可以用于修改在集合中的非激活集合中的濾波系數，并且然后動態地選擇替代性地址轉換條目以代替包含所修改的濾波系統的映射存儲器。一般而言，驅動在地址轉換條目之中的選擇的外部來源的值可以包括從芯片外信號源所接收的外部信號、可通過在存儲器管理單元和處理器核外部的硬件或軟件設置的可編程值、或由調試設備或在線測試(in-circuit?test)設備所提供的信號、事件或值。

為了描述的具體，我們集中于特定的說明性存儲器、任務分配、以及以進程為中心的地址空間模型。例如，在本文中的描述的大部分中，有效地址到物理地址轉換與面向頁面的虛擬存儲器模型一致，并且與面向進程的地址空間一致，進程或任務標識符被用作標簽的一部分，以與被維持以供存儲器管理單元使用的其表中的特定地址轉換條目進行匹配。當然，本發明的實施例不局限于所圖示的存儲器模型，不局限于用于從地址(為有效的、邏輯的、虛擬的等)或地址部分映射到以進程為中心的地址空間的任何特定的專門術語，或不局限于任何特定的執行模型。