[發明專利]一種TLB表項管理的方法、裝置及存儲介質

有效

• 申請號: 202210535955.1
• 申請日: 2022-05-18
• 公開（公告）號: CN114676073B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 郭麗麗;趙天磊;丁哲;薛洪波;淮澤遠
• 申請（專利權）人: 飛騰信息技術有限公司
• 主分類號: G06F12/1027
• 分類號: G06F12/1027;G06F12/1009
• 代理公司: 北京樂知新創知識產權代理事務所(普通合伙) 11734
• 代理人: 馬春艷

本申請公開了一種TLB表項的存儲方法、裝置及存儲介質。該方法將一個大的TLB表拆分為多個TLB子表，并通過多個TLB子表對TLB表中的TLB表項進行分級或分類管理，其中，將指令通用的TLB表項存儲至第一TLB子表，將其它TLB表項存儲至其它一個或多個TLB子表中。如此，一方面可減少TLB表中的冗余信息，節省存儲空間；另一方面，可使每個TLB子表中的表項數和記錄數，特別是使第一TLB子表的表項數和記錄數大幅減少，從而大大提高了表項的查詢效率，進一步節省了計算能耗。

技術領域

本申請涉及計算機數據處理領域，尤其涉及一種TLB表項管理的方法、裝置及存儲介質。

背景技術

現代的多用戶多進程操作系統，需要內存管理單元(Memory Management UnitMMU)，才能達到每個用戶進程都擁有自己獨立的地址空間的目標。使用MMU,操作系統可以從內存單元中，為每個進程劃分出一段地址區域，并將這塊地址區域映射到每個進程所能使用的內存的邏輯地址。

而物理地址至邏輯地址的映射關系保存在頁表中，并且存放在內存中，MMU在讀取指令或數據時，需要訪問兩次內存：首先通過查詢頁表得到物理地址，然后訪問該物理地址讀取指令、數據。

然而頁表一般都很大，為了減少因為MMU導致的處理器性能下降，引入了地址轉換后援緩沖器（Translation Lookaside Buffer，TLB），也被簡稱為“快表”。簡單地說，TLB就是頁表的Cache，其中存儲了當前最可能被訪問到的頁表項，其內容是部分頁表項的一個副本。只有在TLB無法完成地址翻譯任務時，才會到內存中查詢頁表，這樣就減少了頁表查詢導致的處理器性能下降。

發明內容

通常，TLB表項由兩部分組成：標識和數據。標識中存放的是邏輯地址的一部分，而數據部分中存放物理頁號、存儲保護信息以及其他一些輔助信息。在現有技術中上述信息都存在一個表里。但對于其中的某些信息來說，幾乎有一批指令都會用到而且值基本相同；而對于另一些信息來說，可能并不是每條指令都會用到且每條指令的值都是該指令特有的。這樣就造成部分信息冗余，TLB表空間較大，訪問TLB表所產生的能耗也較大。

本申請人創造性地提供一種TLB表項管理的方法、裝置及存儲介質。

根據本申請實施例第一方面，提供一種TLB表項管理的方法，該方法包括：獲取待緩存至目標TLB表的TLB表項，其中，目標TLB表包括至少兩個TLB子表，至少兩個TLB子表中的第一TLB子表用于存儲第一類型的TLB表項，第一類型的TLB表項包括指令通用的TLB表項；確定TLB表項所屬的類型；若TLB表項所屬的類型是第一類型，則將TLB表項存儲至目標TLB表的第一TLB子表。

根據本申請一實施例，至少兩個TLB子表中的第二TLB子表用于存儲第二類型的TLB表項，第二類型的TLB表項包括指令專用的TLB表項,該方法還包括：若TLB表項所屬的類型是第二類型，則將TLB表項存儲至目標TLB表的第二TLB子表。

根據本申請一實施例，該方法還包括響應于針對在目標TLB表中查詢TLB表項的訪問請求，執行以下操作：在第一TLB子表中查詢與訪問請求匹配的記錄；若存在與訪問請求匹配的第一記錄，則根據第一記錄獲取TLB表項的值。

根據本申請一實施例，該方法還包括：在目標TLB表中的第二TLB子表中查詢與訪問請求匹配的第二記錄，根據第一記錄和第二記錄，獲取TLB表項的值。

根據本申請一實施例，第二TLB子表存儲有與第一TLB子表的關聯關系，關聯關系用于確定與第二TLB子表的記錄關聯的第一TLB子表的記錄，相應地，根據第一記錄和第二記錄，獲取TLB表項的值，包括：根據第二記錄中的關聯關系，確定與第二記錄關聯的第一TLB子表的記錄，得到第一記錄；合并第一記錄和第二記錄中TLB表項的值，得到TLB表項的值。

根據本申請一實施例，該方法還包括：若不存在與訪問請求匹配的第一記錄，則結束對目標TLB表的本次訪問。