[發(fā)明專利]一種確定物理地址的方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310207412.8
• 申請(qǐng)日: 2013-05-29
• 公開（公告）號(hào): CN104216833B
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張立新;張科;張義;張樂樂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司;中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): G06F12/02
• 分類號(hào): G06F12/02
• 代理公司: 北京中博世達(dá)專利商標(biāo)代理有限公司11274
• 代理人: 申健

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種確定物理地址的方法及裝置。

背景技術(shù)

訪問計(jì)算機(jī)內(nèi)存的時(shí)候需要提供內(nèi)存單元的物理地址。通常中央處理器(Central Processing Unit，CPU)支持分頁內(nèi)存管理，在分頁內(nèi)存管理?xiàng)l件下CPU所生成的地址叫做線性地址或者虛擬地址，通過TLB中保存的頁表將線性地址轉(zhuǎn)換為物理地址之后才能訪問計(jì)算機(jī)內(nèi)存。

當(dāng)采用組相連的旁路轉(zhuǎn)換緩沖(Translation lookaside buffer，TLB)結(jié)構(gòu)訪問計(jì)算機(jī)內(nèi)存時(shí)，可以同時(shí)根據(jù)線性地址的不同部分索引不同的TLB，例如存放4K頁的線性地址到物理地址的轉(zhuǎn)換，以及存放2M頁的線性地址到物理地址的轉(zhuǎn)換，每個(gè)TLB可以確定組相連的一個(gè)組，在索引到的不同組中，確定一個(gè)與線性地址匹配的組中一個(gè)TLB表項(xiàng)，根據(jù)該TLB表項(xiàng)將線性地址轉(zhuǎn)換為物理地址。需要說明的是，采用頁面大小的種類數(shù)目與TLB的個(gè)數(shù)相同，從而進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換時(shí)就需要同時(shí)查詢所有的TLB。

另外，當(dāng)一個(gè)進(jìn)程僅采用一種頁面時(shí)，可以根據(jù)正在運(yùn)行的進(jìn)程所使用的頁面大小選擇采用線性地址的哪幾位來索引組相連的TLB，確定組相連TLB的一個(gè)組中的一個(gè)TLB表項(xiàng)，根據(jù)該TLB表項(xiàng)將線性地址轉(zhuǎn)換為物理地址。

然而，在采用現(xiàn)有技術(shù)獲得物理地址時(shí)，需要同時(shí)查詢多個(gè)TLB，使得功耗較高，或者需要限制每個(gè)進(jìn)程只能采用一種頁面，導(dǎo)致不靈活。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實(shí)施例提供一種確定物理地址的方法及裝置，可以采用支持多種頁面大小的組相連的TLB獲得物理地址，并且降低功耗。

第一方面，提供一種確定物理地址的方法，用于將內(nèi)存的地址轉(zhuǎn)換為物理地址；包括：

根據(jù)線性地址的高N位獲得頁面大小，所述N大于0，并且小于所述線性地址的位數(shù)；

根據(jù)所述頁面大小，獲得旁路轉(zhuǎn)換緩存TLB的索引號(hào)；

根據(jù)所述頁面大小和支持的最小頁面大小，獲得屏蔽位Mask；

根據(jù)所述Mask，獲得所述TLB的標(biāo)簽；

根據(jù)所述索引號(hào)和所述標(biāo)簽，查找所述TLB，獲得所述線性地址對(duì)應(yīng)的物理地址的高M(jìn)AC1位；

根據(jù)所述Mask、所述支持的最小頁面以及所述物理地址的高M(jìn)AC1位，獲得物理地址，所述物理地址用于訪問內(nèi)存使用。

結(jié)合第一方面，在第一方面的第一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述根據(jù)線性地址的高N位獲得頁面大小包括：

根據(jù)支持的最小頁面大小，獲得所述最小頁面大小的頁內(nèi)偏移位數(shù)；

將所述線性地址的位數(shù)除去所述最小頁面大小的頁內(nèi)偏移位數(shù)，獲得第一頁號(hào)；

根據(jù)所述第一頁號(hào)的值在第一預(yù)設(shè)表中查詢，獲得頁面大小。

結(jié)合第一方面的第一種實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第二種實(shí)現(xiàn)方式中，

所述第一預(yù)設(shè)表包括頁面大小的起始地址、所述頁面大小的終止地址和所述頁面大小；

所述根據(jù)所述第一頁號(hào)的值在第一預(yù)設(shè)表中查詢，獲得頁面大小包括：

當(dāng)所述第一頁號(hào)的值大于第一頁面大小的起始地址，并且所述第一頁號(hào)的值小于所述第一頁面大小的終止地址時(shí)，則確定所述頁面大小為所述第一頁面大小。

結(jié)合第一方面，在第一方面的第三種實(shí)現(xiàn)方式中，所述根據(jù)線性地址的高N位獲得頁面大小包括：

將線性地址的高N位輸入譯碼器，獲得選通信號(hào)，所述選通信號(hào)用于選擇寄存器組中的一個(gè)寄存器；

根據(jù)所述選通信號(hào)，確定所述寄存器組中的第一寄存器；

確定所述頁面大小為所述第一寄存器記錄的頁面大小；

所述寄存器組中的每一個(gè)寄存器記錄的頁面大小為根據(jù)所述線性地址的高N位將所述線性地址等分為2^N個(gè)內(nèi)存區(qū)后，每一個(gè)內(nèi)存區(qū)中記錄的頁面大小。

結(jié)合第一方面的前述任一種實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第四種實(shí)現(xiàn)方式中，

所述根據(jù)所述頁面大小，獲得TLB的索引號(hào)，包括：

根據(jù)所述TLB中保存的記錄的行數(shù)，確定表示所述TLB的行數(shù)的位數(shù)；

根據(jù)所述頁面大小，確定所述頁面大小的頁內(nèi)偏移位數(shù)；

將所述線性地址的位數(shù)去掉所述頁面大小的頁內(nèi)偏移位數(shù)之后，將剩余的所述線性地址的部分的最低的所述表示所述TLB的行數(shù)的位數(shù)確定為所述TLB的索引號(hào)。

結(jié)合第一方面的前述任一種實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第五種實(shí)現(xiàn)方式中，

所述根據(jù)所述頁面大小和支持的最小頁面大小，獲得屏蔽位Mask，包括：