[發明專利]輸入輸出設備的內存訪問管理單元、系統及地址轉換方法

有效

• 申請號: 202011513824.0
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112612574B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發明（設計）人: 崔明志
• 申請（專利權）人: 海光信息技術股份有限公司
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455;G06F12/1009;G06F12/1045
• 代理公司: 北京超凡宏宇知識產權代理有限公司 11463
• 代理人: 鐘揚飛

1.一種輸入輸出設備的內存訪問管理系統，其特征在于，所述輸入輸出設備的內存訪問管理系統包括：

任務調度單元，被配置為接收來自所述輸入輸出設備的訪問請求，并調配由多個所述輸入輸出設備的內存訪問管理單元共用的物理功能模塊，其中，所述物理功能模塊至少用于實現時鐘管理和電源功耗管理，所述訪問請求包括虛擬地址；

所述輸入輸出設備的內存訪問管理單元，運行于相應虛擬機的操作系統中，所述輸入輸出設備的內存訪問管理單元的個數與虛擬機的數量相同，所述輸入輸出設備的內存訪問管理單元用于為相應的一個虛擬機設置獨立的客戶機地址轉換頁表的使用環境，其中，所述輸入輸出設備的內存訪問管理單元包括：虛擬功能執行單元以及虛擬功能操控單元；

所述虛擬功能操控單元配置為根據來自所述操作系統的控制信息和虛擬機的身份標識信息控制所述虛擬功能執行單元執行相應的所述輸入輸出設備的內存訪問請求中的虛擬地址向系統內存的物理地址的轉換；

所述虛擬功能執行單元包括身份識別模塊和頁表查詢模塊，所述身份識別模塊被配置為接收來自于所述任務調度單元的所述訪問請求和來自所述虛擬功能操控單元的所述身份標識信息，并根據所述身份標識信息將所述訪問請求分配給對應的所述頁表查詢模塊，所述頁表查詢模塊配置為通過查找系統內存中存儲的客戶機地址轉換頁表完成虛擬地址向物理地址的轉換。

2.如權利要求1所述的輸入輸出設備的內存訪問管理系統，其特征在于，所述虛擬功能執行單元還包括：

地址轉換快速緩存模塊，被配置為依據映射關系表獲取所述虛擬地址對應的所述物理地址，其中，所述映射關系表用于存儲多個虛擬地址與物理地址的對應關系。

3.如權利要求2所述的輸入輸出設備的內存訪問管理系統，其特征在于，所述虛擬功能操控單元進一步包括：

控制命令傳遞模塊，被配置為接收由所述操作系統生成的所述控制信息，并將所述控制信息向所述虛擬功能執行單元傳遞；

地址轉換狀態記錄模塊，被配置為實時記錄所述虛擬功能執行單元的工作狀態，以供所述操作系統讀取所述工作狀態；

索引地址記錄模塊，被配置為記錄虛擬功能命令、虛擬功能事件和外設頁表的索引地址，以供所述頁表查詢模塊完成頁表查詢操作得到所述客戶機地址轉換頁表。

4.如權利要求3所述的輸入輸出設備的內存訪問管理系統，其特征在于，所述虛擬功能操控單元還包括：

虛擬機身份標識記錄模塊，被配置為接收來自于所述操作系統的所述虛擬機的身份標識，并向所述身份識別模塊提供所述身份標識。

5.如權利要求3所述的輸入輸出設備的內存訪問管理系統，其特征在于，所述頁表查詢模塊根據所述外設頁表的索引地址查找所述客戶機地址轉換頁表，其中，所述客戶機地址轉換頁表存儲在系統內存中。

6.如權利要求3所述的輸入輸出設備的內存訪問管理系統，其特征在于，所述虛擬功能執行單元還被配置為：根據所述索引地址查找與所述虛擬機對應的虛擬功能的事件記錄單元和虛擬功能的命令單元，其中，所述虛擬機對應的虛擬功能的事件記錄單元存儲在系統內存中的虛擬功能事件記錄陣列中，所述虛擬功能的命令單元存儲在所述系統內存中的虛擬功能命令陣列中。

7.如權利要求1所述的輸入輸出設備的內存訪問管理系統，其特征在于，所述任務調度單元采用時分復用的策略控制同一時刻只有一個所述輸入輸出設備的內存訪問管理單元占用所述物理功能模塊所能提供的功能。

8.如權利要求1所述的輸入輸出設備的內存訪問管理系統，其特征在于，所述任務調度單元采用輪詢方式處理來自于多個所述輸入輸出設備的內存訪問管理單元的地址轉換請求。