[發明專利]適用于RISC-V的多級可擴展TLB系統及其地址轉換方法

有效

• 申請號: 202211246153.5
• 申請日: 2022-10-12
• 公開（公告）號: CN115794681B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 王濤;胡海韻;張擁軍;徐學政;張光達;陳瑩;秦宵宵;崔焱旭
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍軍事科學院國防科技創新研究院
• 主分類號: G06F12/1009
• 分類號: G06F12/1009;G06F12/10
• 代理公司: 北京奧文知識產權代理事務所(普通合伙) 11534
• 代理人: 張文

1.一種適用于RISC-V的多級可擴展TLB系統，其特征在于，包括：

多級TLB，所述多級TLB包括一級TLB、以及可供選擇使用的二級至N級TLB，所述TLB用于存儲虛擬地址到物理地址的頁表項、以及用于將虛擬地址轉換為實際的物理地址，其中，N為預設值；

stlbctrl寄存器，用于提供對TLB的管理功能；

可供選擇使用的stlblv寄存器、stlbidx寄存器、stlb0寄存器、stlb1寄存器和stlb2寄存器，所述stlblv寄存器用于在管理TLB時指出TLB的層級數，所述stlbidx寄存器用于在管理TLB時指出處于某個層級中TLB的索引，所述stlb0寄存器用于在管理TLB時給出虛擬頁號，所述stlb1寄存器用于在管理TLB時給出物理頁號和訪問控制信息，所述stlb2寄存器用于在管理TLB時給出TLB的地址空間ID；

所述stlbctrl寄存器設定FINV、LINV、INV、R和W功能域，基于設定的多個功能域進行TLB的管理。

2.根據權利要求1所述的適用于RISC-V的多級可擴展TLB系統，其特征在于，所述TLB的管理機制設置為：

當往所述stlbctrl寄存器的FINV域寫1，或者執行擴展指令tlbfinv時，所有層級的所有TLB表項失效。

3.根據權利要求2所述的適用于RISC-V的多級可擴展TLB系統，其特征在于，所述TLB的管理機制還設置為：

當往所述stlbctrl寄存器的LINV域寫1，或執行擴展指令tlblinv時，由所述stlblv寄存器指定的層級的所有TLB表項失效。

4.根據權利要求3所述的適用于RISC-V的多級可擴展TLB系統，其特征在于，所述TLB的管理機制還設置為：

當往所述stlbctrl寄存器的INV域寫1，或執行擴展指令tlbinv時，由所述stlblv寄存器指定的層級中所述stlbidx寄存器指定的TLB表項失效。

5.根據權利要求4所述的適用于RISC-V的多級可擴展TLB系統，其特征在于，所述TLB的管理機制還設置為：

當往所述stlbctrl寄存器的R域寫1，或執行擴展指令tlbre時，由所述stlblv寄存器指定的層級中所述stlbidx寄存器指定的TLB?表項的信息讀到所述stlb0寄存器、所述stlb1寄存器和/或所述stlb2寄存器中。

6.根據權利要求5所述的適用于RISC-V的多級可擴展TLB系統，其特征在于，所述TLB的管理機制還設置為：

當往所述stlbctrl寄存器的W域寫1，或執行擴展指令tlbwe時，使用所述stlb0寄存器、所述stlb1寄存器和/或所述stlb2寄存器中的信息生成所述stlblv寄存器指定的層級中所述stlbidx寄存器指定的TLB?表項。