[發明專利]一種基于伏羲處理器的地址轉換方法、裝置、設備及介質

在審

• 申請號: 202211044269.0
• 申請日: 2022-08-30
• 公開（公告）號: CN115421789A
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發明（設計）人: 敖軍;熊楠;洪寰;陳宣林;孟悅恒;謝揚華;陳攀;魯怡雯;王雷;蔡田田;鄧清唐;陳波;楊英杰;周培;魏東升;蔡燕春;溫偉弘;郭銘海;陳威;林亞培;嚴磊;許健;李君;張齊;周到;弓羽箭;閆佳偉;王東方;李瑞棋;周東;何炳龍
• 申請（專利權）人: 貴州電網有限責任公司貴陽供電局;南方電網數字電網研究院有限公司;廣東電網有限責任公司廣州供電局;威勝信息技術股份有限公司;北京翼輝信息技術有限公司;南京翼輝信息技術有限公司;廣州翼輝信息技術有限公司
• 主分類號: G06F9/34
• 分類號: G06F9/34
• 代理公司: 北京智乾知識產權代理事務所(普通合伙) 11552
• 代理人: 張麗俠

本發明涉及一種基于伏羲處理器的地址轉換方法、裝置、設備及介質，所述基于伏羲處理器的地址轉換方法包括步驟：通過MSA寄存器設置偏移地址；將伏羲處理器的不可映射虛擬地址空間指向指定物理地址空間；在訪問當前虛擬地址時，判斷所述當前虛擬地址是否落入所述不可映射虛擬地址空間；若落入，將所述當前虛擬地址減去所述偏移地址、得到對應的當前物理地址，并訪問所述當前物理地址對應的存儲單元。通過上述技術方案，可解決目前處理器中虛擬地址轉換物理地址需要消耗大量時間、導致系統性能下降的問題。

技術領域

本發明涉及地址轉換技術領域，尤其是指一種基于伏羲處理器的地址轉換方法、裝置、設備及介質。

背景技術

現代微處理器通常將主存儲器中的物理地址抽象為由程序使用的虛擬存儲器地址。虛擬存儲器地址和物理存儲器地址之間的轉換是由處理器上的硬件(通常稱為存儲器管理單元(MMU))執行的。在頁表中維持虛擬存儲器地址和物理存儲器地址之間的對應關系。通過在頁表中執行查找，MMU可以檢索虛擬存儲器地址和物理存儲器地址之間的轉換。頁表中的查找通常稱為頁表查詢，并且由MMU的硬件(通常稱為頁表查詢器(PTW))執行。

使用頁表查詢解析物理存儲器地址可能會很耗時。為了通過減少轉換次數來加速存儲器訪問，通常將虛擬存儲器地址和物理存儲器地址之間的最近轉換高速緩存在MMU的存儲器中，所述存儲器稱為轉換后備緩沖器(TLB)。TLB通常是MMU的一部分。

通常情況下，處理器中虛擬地址轉換物理地址的過程，依賴于MMU的TLB運作，具體如下：

當訪問一個虛擬地址時，首先在TLB中進行匹配，查找相應的匹配表項；沒有的話則進行重填；

其次，是進行有效性判斷；表項若無效，則觸發TLB讀寫異常，在異常處理中更新該表項；

最后，通過查詢表項，可獲得物理地址，從而對該物理地址的存儲單元進行訪問。

可見，上述地址轉換過程中，會頻繁發生TLB匹配、TLB重填異常以及TLB讀寫異常等進程，從而消耗大量地址轉換時間、導致系統性能下降。

為此，需要改進現有技術中的地址轉換方法，以解決上述問題。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種基于伏羲處理器的地址轉換方法、裝置、設備及介質，所述基于伏羲處理器的地址轉換方法用于解決目前處理器中虛擬地址轉換物理地址需要消耗大量時間、導致系統性能下降的問題。

為實現上述目的，本發明提供一種基于伏羲處理器的地址轉換方法，包括步驟：

通過MSA寄存器設置偏移地址；

將伏羲處理器的不可映射虛擬地址空間指向指定物理地址空間；

在訪問當前虛擬地址時，判斷所述當前虛擬地址是否落入所述不可映射虛擬地址空間；

若落入，將所述當前虛擬地址減去所述偏移地址、得到對應的當前物理地址，并訪問所述當前物理地址對應的存儲單元。

進一步的，在在訪問當前虛擬地址時，判斷所述當前虛擬地址是否落入所述不可映射虛擬地址空間之前，所述地址轉換方法還包括：

將不需要做動態映射的段地址空間的物理地址空間設置為落入所述指定物理地址空間；其中，所述不需要做動態映射的段地址空間包括內核代碼段的段地址空間及數據段的段地址空間。

進一步的，在若落入，將所述當前虛擬地址減去所述偏移地址、得到對應的當前物理地址，并訪問所述當前物理地址對應的存儲單元之后，所述地址轉換方法還包括：

若所述當前虛擬地址未落入所述不可映射虛擬地址空間，在TLB中查詢是否存在匹配表項；

若不存在，則觸發TLB重填，將所述匹配表項寫入所述TLB中；