[发明专利]一种扩展SRAM容量的虚拟存储方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种扩展SRAM容量的虚拟存储方法。

背景技术

随着信息网络技术的发展，使得随时随地地连接网络获取信息变成现实，以信息交换和共享为主要内容的电子政务和电子商务得以迅猛发展。但是开放型的互联网协议和脆软的PC桌面操作系统使得信息安全问题成为互联网应用进步的主要障碍。安全芯片以其自身的强安全性近些年来得到了极大的发展，为网络安全做出一重要贡献。安全芯片有双重安全机制，第一重是芯片本身集成的加密算法模块，芯片设计公司通常都会将经实践检验的最安全的几种加密算法集成入芯片。第二重保护则是CPU卡芯片特有的COS系统，COS可以为芯片设立多个相互独立的密码，密钥是目录为单位存放，每个目录下的密钥相互之间独立，并且有防火墙功能。近些年来，IC卡已经逐步进入了包括金融、通信、医疗、公交、身份识别等在内的多个应用领域。

如图1所示，安全芯片的存储单元包括以下三种：ROM、SRAM、EFlash。ROM主要用于存储芯片设计厂商固化的启动代码；SRAM主要用于存放COS运算过程中的一些全局变量和堆栈等信息；EFlash主要用于存放COS厂商的应用程序。SRAM不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据，因此SRAM具有较高的性能，但是SRAM也有它的缺点，即它的集成度较低，且功能较大。EFlash这种非挥发性存储器是EEPROM走向成熟的产物。它的集成度非常高，满足了应用程序越来越大的需要。

随着COS的越来越复杂，COS厂商对SRAM的大容量需求也起来越强烈，但是SRAM的集成度非常低，如果要增加SRAM的空间，必然会增加芯片的成本，同时也会增加芯片的功耗。目前芯片公司对芯片的成本已经非常敏感，在国内安全芯片竞争越来越激烈的情况下，成本直接决定了一款芯片的成败。因此如何在不增加SRAM物理容量的前提下，满足COS厂商对SRAM大容量的需求是一个很大的技术难点。

发明内容

本发明提供一种扩展SRAM容量的虚拟存储方法，在不增加SRAM物理空间的前提下，可以任意地增加SRAM的虚拟空间。减小了芯片的面积，降低了系统的功耗。

为了达到上述目的，本发明提供一种扩展SRAM容量的虚拟存储方法，该方法包含以下步骤：

步骤1、初始化；

步骤2、CPU访问SRAM的虚拟地址SramVaddr；

步骤3、判断SRAM的虚拟地址SramVaddr是否小于（M-m）K，若是，跳转到步骤10，若否，跳转到步骤4；

其中，M是SRAM的总容量，m是SRAM的最后mK字节；

步骤4、令SRAM交换扇区虚拟基地址序号Sid=0；

步骤5、判断SRAM交换扇区Sid的虚拟基地址是否等于SRAM虚拟基地址SramVaddr，若是，则跳转到步骤10，若否，则跳转到步骤7；

步骤6、Sid= Sid +1；

步骤7、判断Sid是否大于n，若是，跳转到步骤8，若否，跳转到步骤5；

步骤8、SRAM控制器产生硬件异常，CPU进入异常处理函数，SRAM与EFlash进行交换数据操作；

步骤9、更改最空闲交换扇区的基地址； 

步骤10、将SRAM的虚拟地址SramVaddr映射到物理地址SramPaddr；

步骤11、CPU执行读写操作；

步骤12、CPU结束访问SRAM。

所述的步骤1包含以下步骤：

步骤1.1、在SRAM上选取交换块，同时在EFlash上选取备份块；

将SRAM的最后mK字节平均划分成n个扇区，对每个扇区从0到n进行编号，分别对应记为SramSwapSector 0～SramSwapSector n；

将CPU访问SRAM的系统地址称之为SRAM虚拟地址，记为SramVaddr，SRAM实际物理寻址地址称之为SRAM物理地址，记为SramPaddr；

步骤1.2、SRAM控制器在上电时，初始化n个交换扇区的虚拟基地址。

SRAM上交换块的每个扇区的大小与eflash上备份快的每个扇区大小一样，交换块中每个物理扇区都与一个对应的逻辑扇区进行对应，该对应表会在SRAM控制器内保存。

所述的步骤8包含以下步骤：

步骤8.1、SRAM控制器设置异常错误虚拟源地址ErrScrVaddr和异常错误虚拟目标地址ErrDstVaddr；

步骤8.2、令WordCnt=0；