[發(fā)明專利]一種內(nèi)存訪問控制方法，及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410142729.2
• 申請日: 2014-04-10
• 公開（公告）號: CN104978283B
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙亞飛;王工藝;李定
• 申請（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06F12/0817
• 分類號: G06F12/0817
• 代理公司: 深圳市深佳知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44285
• 代理人: 王仲凱

本發(fā)明實施例公開了一種內(nèi)存訪問控制方法，及裝置；其中方法的實現(xiàn)包括：接收內(nèi)存訪問請求，并確定所述內(nèi)存訪問請求指定的內(nèi)存地址；查詢目錄緩存，確定所述目錄緩存中是否存在與所述內(nèi)存地址對應(yīng)的目錄項；查詢目錄容器，確定所述目錄容器中是否存在與所述內(nèi)存地址對應(yīng)的記錄項；所述目錄項的信息指示緩存有所述內(nèi)存訪問請求訪問的數(shù)據(jù)緩存的位置；所述記錄項記錄有在外部存儲器中存有且對應(yīng)的內(nèi)存地址的狀態(tài)為非無效狀態(tài)的目錄項的地址；若所述目錄緩存中不存在與所述內(nèi)存地址對應(yīng)的目錄項，且所述目錄容器中不存在與所述內(nèi)存地址對應(yīng)的記錄項，則確定所述內(nèi)存地址對應(yīng)的目錄項為無效狀態(tài)。可以降低內(nèi)存訪問延時，提高內(nèi)存訪問性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及存儲技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種內(nèi)存訪問控制方法，及裝置。

背景技術(shù)

一個多處理器系統(tǒng)通常包含有多個處理器、一個或多個內(nèi)存控制器、連接各處理器和內(nèi)存的網(wǎng)絡(luò)。圖1所示是一個多處理器系統(tǒng)的實例，在圖1中有兩個處理器：處理器（Processor）0（100）和處理器（Processor）1（101），內(nèi)存控制器103、內(nèi)存控制器103連接有內(nèi)存104。各個組件通過特定的總線或者網(wǎng)絡(luò)102連接起來。內(nèi)存控制器103可以是獨立的組件，也可以集成在各處理器中。

若Processor（100）要訪問內(nèi)存，則會執(zhí)行如下流程：

1、Processor（100）通過網(wǎng)絡(luò)102發(fā)送內(nèi)存訪問請求消息給內(nèi)存控制器103。

2、內(nèi)存控制器103為維護(hù)緩存一致性，首先根據(jù)目錄項信息決定是否向其他處理器發(fā)起偵聽；若需要發(fā)起偵聽，則通過網(wǎng)絡(luò)102發(fā)送偵聽消息到Processor1（101），并獲得偵聽響應(yīng)（109）；

3、內(nèi)存控制器（103）將內(nèi)存數(shù)據(jù)響應(yīng)110發(fā)送給請求者Processor0（100）。

在以上流程中，目錄項信息顯示的是哪些個處理器（或者任何需要使用系統(tǒng)內(nèi)存的組件）緩存了某個系統(tǒng)內(nèi)存塊。存儲目錄信息的目錄，其設(shè)計可以是多樣化的，有的只顯示緩存或者不緩存；有的能顯示更多的狀態(tài)，比如獨占，共享，無效（等同于不緩存）；有的除了顯示狀態(tài)外，還指示具體某個或幾個處理器緩存了某個內(nèi)存塊。

在上述內(nèi)存訪問的流程中，內(nèi)存控制器103需要根據(jù)目錄信息來決定是否發(fā)起偵聽。存儲目錄信息的目錄，其設(shè)計一般分兩大類，基于內(nèi)存的和基于緩存的。基于內(nèi)存的設(shè)計是內(nèi)存全覆蓋的，每個內(nèi)存塊都有對應(yīng)的目錄項；而基于緩存的一般是稀疏目錄，只有緩存在處理器中的內(nèi)存才有目錄項。本發(fā)明實施例將要涉及的是應(yīng)用在基于內(nèi)存的目錄設(shè)計中。

基于內(nèi)存的目錄設(shè)計有個特點，目錄占用的存儲空間比較大。假如內(nèi)存控制器管理的是1T的內(nèi)存，即使是最小的1bit目錄設(shè)計，以一個內(nèi)存塊64字節(jié)計算也需要2G字節(jié)的目錄存儲空間。這么大的存儲空間一般都存放在外部存儲上，比如DIMM（Dual InlineMemory Modules，雙列直插式存儲模塊）。

由于采用以上方案，訪問存放在外部存儲上的目錄項進(jìn)行，延時比較長，不利于性能的提升。所以，一般會在片上增加一個DC（Directory Cache，目錄緩存）來降低目錄項的訪問延時。內(nèi)存控制器103內(nèi)包含了幾個組件：負(fù)責(zé)緩存一致性的CC（Cache Coherence，緩存一致性）引擎，目錄緩存DC；內(nèi)存控制器對接了外部存儲器。假如DC以后的訪問控制方案如下：內(nèi)存控制器在接收到內(nèi)存訪問請求消息后，CC引擎向目錄緩存發(fā)起目錄請求，由于目錄緩存在初次使用時沒有任何記錄，此時需要向外部存儲器發(fā)起目錄請求得到目錄項響應(yīng)，從目錄項響應(yīng)中獲得目錄項；然后目錄緩存再創(chuàng)建目錄項緩存來緩存獲得的目錄項，并返回目錄項給DC。那么，下次如果還有相同內(nèi)存地址需要訪問目錄項時，由于能在目錄緩存中命中，將不再需要向外部存儲發(fā)起目錄請求，從而達(dá)到降低延時的目的。