[发明专利]与调度性能直接相关的内存管理核的硬件化的方法

权利要求书

1、一种与调度性能直接相关的内存管理核的硬件化的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)进程页表的创建：

输入：PID；

输出：suc寄存器，操作成功返回1，失败返回0；

读入要创建页表的进程的PID，在PID与页表基地址转换表中找到PID所对应的表项，并将进程页表的基地址，即PID*1024写入该表项中，采用一级页表映射，每个页表的大小为4K Bytes，因此该页表映射最多达8M Bytes的内存空间；

(2)进程虚拟地址到物理地址的映射：

输入：PID，要映射的虚拟地址，要映射的物理地址；

输出：suc寄存器，操作成功返回1，失败返回0；

根据输入的PID，计算出该进程的页表基地址，利用输入的虚拟地址的高10位作为索引，找到页表中该虚拟地址对应的项，检查表项中的合法位是否置位，如果已经置位则操作失败，将suc赋值为0；否则将物理地址的高10位填入该表项中并将表项中的合法位置位；该合法位标识了该虚拟页已经被映射使用；

(3)进程虚拟地址到物理地址的取消映射：

输入：PID，要取消映射的虚拟地址；

输出：suc寄存器，操作成功返回1，失败返回0；

根据输入的PID，计算出该进程的页表基地址，利用输入的虚拟地址的高10位作为索引，找到页表中该虚拟地址对应的项，将表项中的合法位置0，表示该虚拟页已经被释放；

(4)进程页表的切换：

输入：即将运行PID；

输出：suc寄存器，操作成功返回1，失败返回0；

首先将切换前正在运行的进程PID存储到用来记录上一个运行进程PID号寄存器last_pid中，然后将输入的进程PID号赋给标志当前运行进程PID的寄存器curr_pid；由于在进行虚拟地址到物理地址的转换时，页表的选择是根据curr_pid来进行计算，因此修改了curr_pid的值实现进程页表切换；

(5)进程页表的删除：

输入：PID；

输出：无；

读入要创建页表的进程的PID，在进程号与页表基地址转换表中找到进程号所对应的表项，并将该表项清空，表明该进程的页表映射已经完全失效，同时要将实际页表中所有项的合法位清空，实现进程页表的删除；

(6)进程虚拟地址到物理地址的转换：

输入：虚拟地址VA；

输出：物理地址PA，suc寄存器，操作成功返回1，失败返回0；

将输入虚拟地址的前10位作为索引，首先在TLB中进行查找，如果查找到则直接返回物理地址；否则以curr_pid计算出当前进程页表的基地址，在该页表中选择出对应的表项；然后检查该表项的合法位，如果该位为零则表明无此虚拟地址，程序访问错误，置suc为0；否则将表项中存储的物理地址高10位读出到PA寄存器中和TLB的对应项中；TLB的替换采用先进先出的替换方法。

2、根据权利要求1所述的一种与调度性能直接相关的内存管理核的硬件化的方法，其特征在于：所述的进程页表创建，删除，切换，虚拟地址映射，反映射以及虚拟地址到物理地址的转换均由硬件来完成。