[發(fā)明專利]一種虛擬大頁面與物理大頁面的對應方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310462565.7
• 申請日: 2013-09-30
• 公開（公告）號: CN104516826B
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發(fā)明（設計）人: 陳荔城;崔澤漢;王亞楠;陳明宇
• 申請（專利權(quán)）人: 華為技術有限公司;中國科學院計算技術研究所
• 主分類號: G06F12/10
• 分類號: G06F12/10
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司11274
• 代理人: 申健

技術領域

本發(fā)明涉及計算機應用領域，尤其涉及一種虛擬大頁面與物理大頁面的對應方法及裝置。

背景技術

大頁面(Hugepage或Hugetlb)技術可實現(xiàn)將連續(xù)的多個虛擬內(nèi)存空間頁面映射到連續(xù)的多個物理內(nèi)存空間頁面，從而使這些物理內(nèi)存空間頁面組成一個大頁面，每個大頁面在轉(zhuǎn)址旁路緩存(Translation Lookaside Buffer,TLB)中只需占用1個TLB項，進而在不增加TLB項數(shù)的情況下，極大提高TLB可覆蓋的地址范圍，有效降低TLB缺失(Miss)個數(shù)，提高了應用程序及系統(tǒng)的性能。在實際應用中，將虛擬地址連續(xù)的多個虛擬頁面組成的大頁面稱為虛擬大頁面，而這些虛擬頁面通過TLB表項，映射到與之對應個數(shù)的物理地址連續(xù)的多個物理頁面上，這些連續(xù)的物理頁面組成的大頁面稱為物理大頁面。在操作系統(tǒng)中，物理頁面與緩存器cache中的緩存組cache set存在固定的對應關系。并且每一個cache set控制一種顏色，當存在多個虛擬大頁面時，這些虛擬大頁面對應的物理大頁面會共享cache,這樣就會出現(xiàn)cache沖突。比如，對于2MB的物理大頁面，該物理大頁面將占用連續(xù)的512個頁面顏色，剛好是一個顏色周期，這就意味著，每個2MB的物理大頁面都將占用全部可用的頁面顏色，這樣每個2MB的物理大頁面就會共享cache,從而在訪問物理大頁面時，就是出現(xiàn)cache沖突問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實施例提供一種虛擬大頁面與物理大頁面的對應方法及裝置，能夠?qū)⑻摂M大頁面對應到多個離散的物理大頁面上，從而控制虛擬大頁面能夠占用的cache set,降低了虛擬大頁面之間的cache沖突。

為達到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術方案：

第一方面，提供了一種虛擬大頁面與物理大頁面的對應方法，包括：

獲取虛擬大頁面的顏色配置信息，所述顏色配置信息包括所述虛擬大頁面在每個所述物理大頁面中對應的起始物理頁面和所述虛擬大頁面在每個所述物理大頁面中對應的物理頁面的個數(shù)；

其中，所述虛擬大頁面中的一個虛擬頁面對應所述物理大頁面中的一個物理頁面；

根據(jù)所述虛擬大頁面的顏色配置信息，獲取所述虛擬大頁面與多個物理大頁面的對應關系。

在第一方面的第一種可能實現(xiàn)方式中，所述獲取虛擬大頁面的顏色配置信息，包括：

確定所述虛擬大頁面的虛擬地址；

通過所述虛擬地址中的虛擬大頁面號，從旁路轉(zhuǎn)換緩沖TLB中確定所述顏色配置信息。

結(jié)合第一方面、第一方面的第一種可能實現(xiàn)方式，在第一方面的第二種可能實現(xiàn)方式中，還包括：

將所述虛擬地址中的虛擬大頁面內(nèi)部偏移劃分為：離散移位Scattered Shift和顏色塊的內(nèi)部偏移CR Offset兩個部分，所述Scattered Shift用于索引所述虛擬大頁面對應的物理大頁面號；

所述顏色塊用于表征所述虛擬大頁面在每個所述物理大頁面中對應的多個物理頁面所對應的緩存中的多種顏色；

其中，與所述顏色塊對應的所述多個物理頁面在一個物理大頁面中，且所述多個物理頁面的物理地址連續(xù)。

結(jié)合第一方面、第一方面的第一種可能實現(xiàn)方式、第一方面的第二種可能實現(xiàn)方式，在第一方面的第三種可能實現(xiàn)方式中，所述TLB中記錄有虛擬大頁面號和物理大頁面號的對應關系，所述方法還包括：

通過所述虛擬地址中的虛擬大頁面號，從所述TLB中確定與所述虛擬大頁面對應的第一個物理大頁面的頁面號；

將所述第一個物理大頁面的頁面號與所述虛擬大頁面對應的所述物理大頁面的個數(shù)相加，得到與所述虛擬大頁面對應的每個物理大頁面的頁面號；

確定所述虛擬大頁面在每個所述物理大頁面中對應的起始物理頁面的頁面號；并將每個所述物理大頁面中對應的起始物理頁面的頁面號與所述CR Offset拼接，得到與所述虛擬地址對應的所述物理地址。

第二方面，提供了一種虛擬大頁面與物理大頁面的對應裝置，在所述裝置中，一個虛擬大頁面與多個物理大頁面對應，所述多個物理大頁面的物理地址不連續(xù)，所述裝置包括：

獲取單元，用于獲取虛擬大頁面的顏色配置信息，所述顏色配置信息包括所述虛擬大頁面在每個所述物理大頁面中對應的起始物理頁面和所述虛擬大頁面在每個所述物理大頁面中對應的物理頁面的個數(shù)；

其中，所述虛擬大頁面中的一個虛擬頁面對應所述物理大頁面中的一個物理頁面；