[發(fā)明專利]加載通過(guò)故障機(jī)制

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410686989.6
• 申請(qǐng)日: 2014-11-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104714899A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R.C.斯旺伯格
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司
• 主分類號(hào): G06F12/08
• 分類號(hào): G06F12/08
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 邸萬(wàn)奎

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)一般涉及一種改進(jìn)的數(shù)據(jù)處理裝置和方法，并且更具體地涉及加載通過(guò)故障(load-through?fault)機(jī)制。

背景技術(shù)

閃存和持久存儲(chǔ)器的其它演化形式在存儲(chǔ)層級(jí)結(jié)構(gòu)中引入新的層。這一層的訪問(wèn)延時(shí)顯著低于磁旋轉(zhuǎn)盤，但是其延時(shí)仍然顯著長(zhǎng)于動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)。為此，當(dāng)前不利用“加載-存儲(chǔ)”字節(jié)尋址模型部署閃存，而是利用盤狀塊輸入/輸出(I/O)管理閃存。以此方式管理的閃存轉(zhuǎn)化為需要傳統(tǒng)的盤狀訪問(wèn)和編程方法，其導(dǎo)致在管理快閃時(shí)加長(zhǎng)的中央處理單元(CPU)路徑長(zhǎng)度以及附加延時(shí)。

發(fā)明內(nèi)容

在一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例中，在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中，提供一種用于訪問(wèn)混合硬件管理的高速緩存中的數(shù)據(jù)的方法。該說(shuō)明性實(shí)施例響應(yīng)于接收到在有效地址執(zhí)行操作的請(qǐng)求，確定與有效地址關(guān)聯(lián)的實(shí)際地址是否駐留在頁(yè)表中。該說(shuō)明性實(shí)施例響應(yīng)于實(shí)際地址存在于頁(yè)表中，確定實(shí)際地址是涉及快閃頁(yè)面還是常規(guī)頁(yè)面。該說(shuō)明性實(shí)施例響應(yīng)于實(shí)際地址涉及快閃頁(yè)面，確定快閃頁(yè)面是否駐留在系統(tǒng)存儲(chǔ)器的專門作為混合硬件管理的高速緩存的一部分中。響應(yīng)于快閃頁(yè)面無(wú)法駐留在混合硬件管理的高速緩存中，該說(shuō)明性實(shí)施例發(fā)布加載通過(guò)故障，由此允許故障處理器執(zhí)行該請(qǐng)求，以在快閃頁(yè)面被帶入混合硬件管理的高速緩存的同時(shí)執(zhí)行其它工作；分配混合硬件管理的高速緩存中的新的混合硬件管理的高速緩存實(shí)際地址；以及將快閃頁(yè)面從閃存移動(dòng)至混合硬件管理的高速緩存。該說(shuō)明性實(shí)施例然后將操作發(fā)布至該新的混合硬件管理的高速緩存實(shí)際地址。

在其它說(shuō)明性實(shí)施例中，提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其包括具有計(jì)算機(jī)可讀程序的計(jì)算機(jī)可用或可讀介質(zhì)。當(dāng)在計(jì)算設(shè)備上執(zhí)行時(shí)，計(jì)算機(jī)程序使得計(jì)算設(shè)備執(zhí)行以上關(guān)于方法的說(shuō)明性實(shí)施例概述的操作中的不同操作以及它們的組合。

在另一說(shuō)明性實(shí)施例中，提供了一種系統(tǒng)/裝置。該系統(tǒng)/裝置可以包括一個(gè)或多個(gè)處理器、以及耦接至所述一個(gè)或多個(gè)處理器的存儲(chǔ)器。該存儲(chǔ)器可以包括指令，當(dāng)由所述一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)，所述指令使得所述一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行以上關(guān)于方法的說(shuō)明性實(shí)施例概述的操作中的不同操作以及它們的組合。

將在以下對(duì)本發(fā)明的示例實(shí)施例的詳細(xì)描述中描述本發(fā)明的這些和其它特征和優(yōu)點(diǎn)，或者，鑒于以下對(duì)本發(fā)明的示例實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的這些和其它特征和優(yōu)點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將變得清楚。

附圖說(shuō)明

當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時(shí)，通過(guò)參考以下對(duì)說(shuō)明性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明以及其優(yōu)選使用方式和其它目的和優(yōu)點(diǎn)將得到最佳理解，其中：

圖1是可以實(shí)施說(shuō)明性實(shí)施例的各方面的計(jì)算設(shè)備的示例框圖；

圖2描繪了根據(jù)說(shuō)明性實(shí)施例的當(dāng)前存儲(chǔ)層級(jí)結(jié)構(gòu)；

圖3描繪了根據(jù)說(shuō)明性實(shí)施例的、具有在操作系統(tǒng)與硬件存儲(chǔ)器管理單元之間的新的協(xié)作形式的虛擬存儲(chǔ)器管理的存儲(chǔ)層級(jí)結(jié)構(gòu)；

圖4描繪了根據(jù)說(shuō)明性實(shí)施例的存儲(chǔ)器管理單元的功能框圖；

圖5圖示了根據(jù)說(shuō)明性實(shí)施例的、在虛擬地址空間與系統(tǒng)存儲(chǔ)器之間的示例性映射，其中該系統(tǒng)存儲(chǔ)器被分為作為系統(tǒng)存儲(chǔ)器而操作的一部分、以及作為另一級(jí)別的高速緩存(L4高速緩存)而操作的一部分；

圖6描繪了根據(jù)說(shuō)明性實(shí)施例的、在管理系統(tǒng)存儲(chǔ)器實(shí)施的高速緩存時(shí)由存儲(chǔ)器管理單元(MMU)執(zhí)行的操作的流程圖；

圖7描繪了根據(jù)說(shuō)明性實(shí)施例的、響應(yīng)于加載通過(guò)故障被發(fā)布至處理器而由處理器執(zhí)行的操作系統(tǒng)和/或軟件(OS/SW)所執(zhí)行的操作的流程圖；和

圖8描繪了根據(jù)說(shuō)明性實(shí)施例的、在響應(yīng)于另一頁(yè)面需要被加載或者主動(dòng)地為了維持一些可用于直接分派的自由L4高速緩存頁(yè)面，而從系統(tǒng)存儲(chǔ)器的L4高速緩存部分中逐出駐留快閃頁(yè)面時(shí)，由存儲(chǔ)器管理單元(MMU)執(zhí)行的操作的流程圖。

具體實(shí)施方式

在當(dāng)前的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中，已經(jīng)存在多個(gè)級(jí)別的硬件管理的高速緩存，諸如，級(jí)別1(L1)高速緩存、級(jí)別2(L2)高速緩存、以及級(jí)別3(L3)高速緩存。這些高速緩存的每個(gè)在比動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)高的層，使得這些高速緩存緩存DRAM內(nèi)容。這些高速緩存的管理對(duì)于操作系統(tǒng)和由操作系統(tǒng)執(zhí)行的軟件完全透明。這是可能的，因?yàn)闊o(wú)論DRAM延時(shí)如何，由于在這些高速緩存中的未命中而導(dǎo)致的最差情況的延時(shí)都是DRAM延時(shí)的情況，即，大約100納秒。這些類型的延時(shí)在用于中央處理單元的(CPU的)要在該CPU中停滯的加載或存儲(chǔ)指令等待訪問(wèn)完成的容限內(nèi)。