[发明专利]页表数据管理

说明书

用于存储器地址空间内的每一页的页表数据包括写入许可标志及已使用位修饰符标志。写入许可标志被初始化为指示不准许写入存取的值。当写入存取发生时，已使用位修饰符标志指示是否可推翻写入许可标志的动作。若该写入许可标志的动作可被推翻，则准许该写入存取且该写入许可标志被改变为指示此后准许写入存取。写入许可标志指示准许写入的页为已使用页。

技术领域

本发明涉及数据处理系统领域。更具体而言，本发明涉及此类数据处理系统内的页表数据的管理。

背景技术

提供具有用于管理存储器的区域的页表数据的数据处理系统为已知的。例如，此页表数据可指定虚拟地址与物理地址之间的映射、对数据页的存取许可以及数据页的其他属性(例如，是否可缓存数据页)。已知，在页表数据内包括已使用位(dirty bit)信息以指示自从数据页例如从诸如硬盘驱动之类的非易失性存储设备被复制到工作存储器中以来，该数据页已经被修改。已使用位信息是有用的，因为当数据页被从工作存储器移除且返回至非易失性存储设备时，如果该页的已使用位指示它尚未经修改，则不需要将数据页复制回非易失性存储设备。此外，当希望页入(自非易失性存储设备复制到工作存储器)新数据页时，此已使用位信息可用来识别待被页出(自工作存储器复制到非易失性存储设备)的可能候选者。

管理此已使用位信息的一种方式是对存储器管理单元硬件提供在对存储器的页内的存储器地址进行第一次写入存取时更新与存储器的页相关联的已使用位信息的能力。对页表数据内的已使用位信息的基于硬件的更新具有速度方面的优势，但是它增加了硬件的复杂性。

用于存储器地址空间内的存储器的页的已使用状态的管理的另一方法是使用基于软件的管理。在此技术中，将被页入的每一新页标记为只读的。若试图对此页写入，则产生软件异常。软件异常处置程序然后可决定是否准许对该页进行写入。若允许写入，则将页的状态改变为准许写入，且将页标记为已使用的。若不允许对页写入，则以正常方式进一步处理写入许可失败异常。此基于软件的管理技术用来捕获对数据页的第一次写入，且将该页标记为已使用的。此后，该页被标记为准许写入而不产生异常，且因此不会放慢后来的写入操作。此方法的问题在于产生触发异常的写入的处理电路将正常情况下需要具有执行软件异常处置需求的能力。不具有自身处置异常处置代码的执行的能力的处理电路可触发到不同处理电路的中断，该不同处理电路随后将代表该处理电路执行异常处置。然而，此方法是较慢的。

现有技术的另一问题在于不可能在共享相同页表数据的系统(例如，共享虚拟存储器系统)内将对已使用状态的基于硬件的管理与对已使用状态的基于软件的管理混合。基于硬件的方法依赖于页自一开始即适当地标记为允许写入并且在对该页的第一次写入之后即进行对已使用状态进行基于硬件的更新。相反，基于软件的方法依赖于页在其最初经置放于工作存储器中时标记为不准许写入，并且此状态用来触发异常及将页标记为准许写入的改变且在对该页的第一次存取之后即设定已使用状态。对页表数据的使用因此在此两种方法之间是不兼容的。

发明内容

自一个方面来看，本发明提供一种用于处理数据的装置，该装置包括：

处理电路，被配置为管理页表数据，该页表数据指定与存储器地址空间内的存储器的页相关联的存取管理参数；其中

对于存储器的每一页，该存取管理参数包括：

写入许可标志，指示是否准许对该页的写入存取；以及

已使用位修饰符标志，若该写入许可标志指示不准许对该页写入存取，则该已使用位修饰符标志指示是否准许写入许可标志的动作被推翻以准许对该页的写入存取且改变写入许可标志以指示准许对该页的写入存取。