[發(fā)明專利]一種內(nèi)存訪問的方法、相關裝置和系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2014-11-28
• 公開（公告）號: CN105701020B
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發(fā)明（設計）人: 阮元;陳明宇;張立新
• 申請（專利權）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: G06F12/02
• 分類號: G06F12/02
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司 11274
• 代理人: 王亞沛

本發(fā)明實施例提供了一種內(nèi)存訪問的方法、相關裝置和系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術內(nèi)存訪問效率較低的問題。該方法包括：接收進程的內(nèi)存訪問請求消息，其中，所述內(nèi)存訪問請求消息包括所述進程請求訪問的內(nèi)存對應的虛擬地址的信息；根據(jù)所述進程從預設的映射關系集合中獲取所述進程所對應的映射關系，所述映射關系為所述虛擬地址與所述進程請求訪問的內(nèi)存對應的內(nèi)存控制器MC的對應關系；根據(jù)所述虛擬地址的信息和所述映射關系，獲取所述進程請求訪問的內(nèi)存所對應的MC；將所述內(nèi)存訪問請求消息發(fā)送至所述MC。該方法適用于計算機技術領域。

技術領域

本發(fā)明涉及計算機技術領域，尤其涉及一種內(nèi)存訪問的方法、相關裝置和系統(tǒng)。

背景技術

在傳統(tǒng)的內(nèi)存管理流程中，當中央處理器(Central Processing Unit,CPU)發(fā)起內(nèi)存訪問時，會先訪問其內(nèi)部的私有緩存(cache)，此時CPU先將訪問請求發(fā)送至CPU內(nèi)部的內(nèi)存管理單元(Memory Management Unit，MMU)，MMU根據(jù)訪問請求中的虛地址信息，查找傳輸后備緩沖器(Translation Lookaside Buffer，TLB)中該虛地址所對應的實地址，即物理地址，CPU通過該物理地址訪問私有緩存，當發(fā)生高速緩存不命中(cache miss)，即CPU訪問私有緩存失敗后，CPU將該內(nèi)存訪問請求發(fā)送至內(nèi)存控制器(Memory Controller，MC)，通過MC訪問該物理地址所對應的內(nèi)存。

然而，現(xiàn)有技術內(nèi)存管理存在如下兩個問題：

第一，由于MMU和TLB位于CPU訪問私有緩存的關鍵路徑上，當MMU和TLB發(fā)生問題，如MMU在通過TLB查找不到該虛地址所對應的實地址(TLB miss)時，CPU就無法訪問私有緩存。

第二，缺頁中斷處理與處理器硬件綁定，一旦MMU從TLB和內(nèi)存中都無法找到虛地址對應的實地址，則觸發(fā)缺頁中斷，處理器將花大量時間處理缺頁中斷。

現(xiàn)有技術提出了一種有效的內(nèi)存管理技術：全虛cache(Virtual indexedVirtual Tagged)技術。全虛cache的主要思想是將TLB和MMU等硬件從CPU訪問私有cache的關鍵路徑中移除，CPU直接采用虛地址索引cache，只有cachemiss后才將訪問請求發(fā)送至MMU，MMU通過TLB進行虛實地址翻譯，采用實地址訪問內(nèi)存。該方法能夠縮短CPU訪問cache的關鍵路徑，同時，由于TLB不在訪問cache的關鍵路徑上，TLB可以做得很大，TLB的命中率增高，從而有效地降低了TLB miss的次數(shù)。

因此，全虛cache技術有效的解決了上述第一個問題，但是，發(fā)生缺頁中斷后仍由CPU對其進行處理，導致CPU將大量時間浪費在處理缺頁中斷，當CPU缺頁中斷處理完成之后，才能訪問上述訪問請求中請求訪問的內(nèi)存，導致內(nèi)存訪問效率較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實施例提供一種內(nèi)存訪問的方法、相關裝置和系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術內(nèi)存訪問效率較低的問題。

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，本發(fā)明實施例提供了一種內(nèi)存訪問的方法，該方法包括：

接收進程的內(nèi)存訪問請求消息，其中，所述內(nèi)存訪問請求消息包括所述進程請求訪問的內(nèi)存對應的虛擬地址的信息；

根據(jù)所述進程從預設的映射關系集合中獲取所述進程所對應的映射關系，所述映射關系為所述虛擬地址與所述進程請求訪問的內(nèi)存對應的內(nèi)存控制器MC的對應關系；

根據(jù)所述虛擬地址的信息和所述映射關系，獲取所述進程請求訪問的內(nèi)存所對應的MC；

將所述內(nèi)存訪問請求消息發(fā)送至所述MC。

在第一種可能的實施方式中，結合第一方面，所述映射關系為以所述虛擬地址為變量的函數(shù)，或者，