[发明专利]多阶段地址转换中的转换旁路

说明书

本发明的各实施例涉及多阶段地址转换中的转换旁路。一种支持虚拟化的计算机系统可以保持多个地址空间。每个客户机操作系统使用客户机虚拟地址(GVA)，这些客户机虚拟地址被转换成客户机物理地址(GPA)。对一个或多个客户机操作系统进行管理的超管理器将GPA转换成根物理地址(RPA)。合并转换旁视缓冲器(MTLB)高速缓存该多个地址域之间的转换，从而能够实现更快的地址转换和存储器访问。MTLB作为多个不同的高速缓存可以是逻辑上可访问的，并且可以被重新配置成用于将不同的空间分配给每个逻辑高速缓存。可以基于控制配置和所接收到的地址的属性选择性地旁路对MTLB的高速缓存的查找。

技术领域

本发明的各实施例涉及多阶段地址转换中的转换旁路。

背景技术

在计算机系统中，虚拟化是被称为主机的计算机系统通过其来模拟计算资源(如硬件平台、操作系统、或存储器)的过程。典型的主机运行超管理器，该超管理器为创建并运行虚拟机(也被称为客户机)的软件或硬件。通过硬件虚拟化，超管理器为每个客户机提供虚拟硬件操作平台。通过与虚拟操作平台进行接口连接，客户机访问主机的计算资源以执行其对应的操作。其结果是，单个主机可以通过虚拟化同时支持多个操作系统或其他软件。在典型的主机中，虚拟硬件平台作为“实际”硬件平台呈现给客户机，意味着硬件平台的虚拟性质对于客户机而言不应是可辨别的。进一步地，主机应避免在访问计算资源时客户机之间的冲突。为了完成这些目标，主机可以实施客户机软件与物理主机资源之间的转换方案。关于存储器资源，例如，主机可以支持呈现给对应客户机的虚拟地址空间。对于客户机而言，虚地址空间看起来像“实际”(物理)地址空间。然而，主机在虚拟地址空间与和主机的存储器相对应的物理地址空间之间进行转换。其结果是，主机可以为多个客户机管理存储器资源。

发明内容

本发明的示例实施例提供了用于高速缓存虚拟化环境下的地址空间之间的转换的系统和方法。一种电路可以包括一个第一高速缓存，被配置成用于存储地址域之间的转换，其中，该第一高速缓存作为一个第一逻辑部分和一个第二逻辑部分是可寻址的。该第一逻辑部分被配置成用于存储一个第一地址域和一个第二地址域之间的转换，并且该第二逻辑部分被配置成用于存储该第二地址域与一个第三地址域之间的转换。一个处理器可以被配置成用于1)关于一个地址请求对该第一和第二逻辑部分中的至少一个的一个旁路进行控制以及2)根据该旁路对该地址请求与该高速缓存的一个没有旁路的部分进行匹配并且输出一个相应的地址结果。

在进一步的实施例中，该处理器可以被进一步配置成用于基于该地址请求所指示的一个地址对该旁路进行控制。该处理器还可以基于该地址请求所指示的该地址是否指定从一个给定地址转换排除的一个存储器的一个子集、或是否是从一个给定地址转换排除的一个地址范围(例如，如表中所指定的)的一个成员来对该旁路进行控制。该处理器还可以基于该地址请求所指定的一个地址是否被映射到该高速缓存的一个指示、或基于一个旁路指示来对该旁路进行控制。该旁路指示可以是该地址请求的一个部分，或可以进一步是该处理器所接收到的一个控制位。该处理器可以基于该地址请求所指定的一个地址是否被映射到该高速缓存的一个指示、以及2)关于该地址请求的一个旁路指示两者来对该旁路进行控制。

在又进一步的实施例中，该处理器可以变换该地址请求的一个地址部分，该变换可以包括应用一个地址掩码。该处理器可以根据该旁路变换该地址部分代替该第一和第二逻辑部分中的至少一个的查找。在进一步的实施例中，一个寄存器可以被配置成用于限定该第一和第二逻辑部分之间的一个边界，并且该边界的位置根据该寄存器处所存储的一个值而变化。