[發(fā)明專利]一種兩級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖的管理裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911100428.2
• 申請(qǐng)日: 2019-11-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111124954B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡向東;路冬冬;張海龍;何軍;杜鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海高性能集成電路設(shè)計(jì)中心
• 主分類號(hào): G06F12/1045
• 分類號(hào): G06F12/1045;G06F12/0888;G06F12/0897
• 代理公司: 上海泰能知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31233
• 代理人: 宋纓;錢文斌

1.一種兩級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖的管理裝置，包括一級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖、二級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖、請(qǐng)求記錄模塊、請(qǐng)求比較模塊和二級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖命中信息記錄模塊，其特征在于，一級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖采用全相聯(lián)的組織結(jié)構(gòu)，混合存放各種頁(yè)面粒度的虛實(shí)地址映射關(guān)系；二級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖包括小頁(yè)模塊和大頁(yè)模塊，所述小頁(yè)模塊用于存儲(chǔ)最小粒度頁(yè)面的虛實(shí)地址映射關(guān)系，采用組相聯(lián)的組織結(jié)構(gòu)；所述大頁(yè)模塊用于存儲(chǔ)其他粒度頁(yè)面的虛實(shí)地址映射關(guān)系，采用全相聯(lián)的組織結(jié)構(gòu)；所述請(qǐng)求記錄模塊用于記錄當(dāng)前命中二級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖，但尚未將命中信息裝入一級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖的請(qǐng)求；所述二級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖命中信息記錄模塊與所述請(qǐng)求記錄模塊相關(guān)聯(lián)，用于記錄請(qǐng)求命中二級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖的相關(guān)信息；所述請(qǐng)求比較模塊用于對(duì)準(zhǔn)備登記請(qǐng)求記錄模塊的請(qǐng)求與當(dāng)前已登記的請(qǐng)求進(jìn)行比較。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖的管理裝置，其特征在于，所述請(qǐng)求記錄模塊記錄的內(nèi)容包括請(qǐng)求的有效位、請(qǐng)求所屬的地址空間標(biāo)記、請(qǐng)求訪存的虛地址和請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的指令的相關(guān)信息。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖的管理裝置，其特征在于，所述二級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖命中信息記錄模塊記錄的內(nèi)容包括命中二級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖代換出的物理地址、對(duì)應(yīng)頁(yè)面的粒度及權(quán)限控制位、是否命中二級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖大頁(yè)模塊、命中二級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖大頁(yè)模塊的條目號(hào)、是否命中二級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖小頁(yè)模塊、命中二級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖小頁(yè)模塊的路號(hào)及索引地址。

4.一種兩級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖的管理方法，其特征在于，采用如權(quán)利要求1-3中任一所述的管理裝置，在訪存請(qǐng)求不命中一級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖時(shí)，同時(shí)訪問(wèn)二級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖的大頁(yè)模塊和小頁(yè)模塊，當(dāng)訪存請(qǐng)求命中二級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖時(shí)，將請(qǐng)求本身相關(guān)信息和命中二級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖的信息分別登記到請(qǐng)求記錄模塊和二級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖命中信息記錄模塊中；當(dāng)一級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖空閑時(shí)，將命中二級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖得到的虛實(shí)地址映射關(guān)系裝入一級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的兩級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖的管理方法，其特征在于，請(qǐng)求命中二級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖后，在等待裝填一級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖期間，如果有新的請(qǐng)求命中二級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖，且請(qǐng)求記錄模塊無(wú)法登記更多的信息，此時(shí)，請(qǐng)求比較模塊將新的請(qǐng)求和請(qǐng)求記錄模塊中的請(qǐng)求進(jìn)行比較，若新的請(qǐng)求的記錄程序順序在前，則將新的請(qǐng)求替換請(qǐng)求記錄模塊中的某個(gè)請(qǐng)求，同時(shí)將新的請(qǐng)求命中二級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖的信息同步登記到二級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖命中信息記錄模塊中。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的兩級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖的管理方法，其特征在于，所述將命中二級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖得到的虛實(shí)地址映射關(guān)系裝入一級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖時(shí)，如果一級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖沒(méi)有條目需要淘汰，則清除二級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖中請(qǐng)求的命中條目。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的兩級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖的管理方法，其特征在于，在訪存請(qǐng)求命中二級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖的大頁(yè)模塊，將虛實(shí)地址映射關(guān)系裝入一級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖時(shí)，如果一級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖的淘汰條目是大頁(yè)，則將一級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖的淘汰條目回寫到請(qǐng)求命中條目在二級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖的大頁(yè)模塊中的位置；如果一級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖的淘汰條目是小頁(yè)，則根據(jù)二級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖的小頁(yè)模塊的裝入算法，將一級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖的淘汰條目回寫到二級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖的小頁(yè)模塊，同時(shí)，清除二級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖大頁(yè)模塊中請(qǐng)求的命中條目。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的兩級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖的管理方法，其特征在于，在訪存請(qǐng)求命中二級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖的小頁(yè)模塊，將虛實(shí)地址映射關(guān)系裝入一級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖時(shí)，如果一級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖的淘汰條目是大頁(yè)，則根據(jù)二級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖的大頁(yè)模塊的裝入算法，將一級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖的淘汰條目回寫到二級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖的大頁(yè)模塊，同時(shí)，清除二級(jí)轉(zhuǎn)換旁路緩沖的小頁(yè)模塊中請(qǐng)求的命中條目。