[发明专利]用于聚类物理存储器页面的子页面的系统和方法

说明书

提供一种用于分配物理存储器页面的物理存储器子页面的装置，其包括：处理器，用于根据定义的物理存储器子页面大小将至少一个物理存储器页面划分成多个物理存储器子页面，其中所述至少一个物理存储器页面的大小是固定的；以及将所述多个物理存储器子页面映射到物理存储器页面的多个群集，其中为由所述处理器执行的代码分配所述多个群集中的相同群集的物理存储器子页面。

背景技术

本发明在其一些实施例中涉及物理存储器管理，且更具体地说，但不仅限于，涉及用于聚类物理存储器页面的子页面的系统和方法。

在具有大量核心的多处理器/多核心处理器的框架和/或妨碍多个逻辑执行单元(任务)共同执行的软件中，由于性能和能效原因，在执行实体之间共享对存储器资源的访问越来越重要。存储器资源包含例如处理器高速缓存，其包含以下各项中的一个或多个：L1、L2、L3和L4(例如，L1、L1-L2、L1-L3和L3-L4)(最高级被称为末级高速缓存(last levelcache，LLC))、经由其LLC互连多个群组/群集的处理器存储器总线/环，以及存储器控制器和其与并行存储器元件(存储体)的(并行)互连。

为了在不同的执行实体之间划分存储器资源的使用，已经引入了不同的技术，其包含页面着色，这是一种需要实施虚拟存储器的完全软件技术。在高速缓存划分的情况下，页面着色需要物理索引和标记的高速缓存。在存储器带宽划分的情况下，页面着色可能需要存储体交错的软件配置。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于分配物理存储器页面的着色后的物理存储器子页面的装置。

前述目标和其它目标通过独立权利要求的特征实现。另外的实施方案形式通过从属权利要求、说明书以及图式是显而易见的。

根据第一方面，提供一种用于分配物理存储器页面的物理存储器子页面的装置，其包括：处理器，用于：根据定义的物理存储器子页面大小将至少一个物理存储器页面划分成多个物理存储器子页面，其中所述至少一个物理存储器页面的大小是固定的；以及将所述多个物理存储器子页面映射到物理存储器页面的多个群集，其中为由所述处理器执行的代码分配所述多个群集中的相同群集的物理存储器子页面。

本文中所描述的装置提供硬件实施方案，以解决超大页面和标准大小页面的页面着色的技术问题，且解决子页面大小小于标准页面大小的情况下子页面着色的技术问题。提供一种操作所述装置的方法。

本文中所描述的装置、系统、方法和/或代码指令将基于软件的子页面聚类方法(在本文中也被称为页面着色)与超大页面且与硬件修改组合。所描述的硬件实施方案通过软件操作。

通过定义每个物理存储器页面的每个物理存储器子页面的长度(即，标准大小和/或超大大小)，装置能够配置分离物理存储器页面(即，标准大小物理存储器页面，和/或超大物理存储器页面)的粒度。

装置能够配置哪些群集(即，物理存储器子页面颜色)将用于每个虚拟存储器页面。

物理存储器页面(即，标准大小页面，和/或超大物理存储器页面)是固定的。举例来说，对于A32e，标准物理存储器页面大小固定为4千字节(kB)，且超大物理存储器页面大小固定为1千兆字节(GB)和2兆字节(MB)。不一定需要修改现有硬件架构的现有物理存储器页面大小(即，标准和/或超大)。每个TLB条目是指一个固定物理存储器页面大小(例如，4kB、2MB、1GB)。对于每个TLB条目，通常不混合物理存储器页面大小，例如，在x86架构中。

在第一方面的另一实施方案形式中，所述处理器进一步用于从所述物理存储器页面的开头定义偏移，其中，对经过所述偏移的存储器位置执行且不对所述偏移之前的存储器位置执行所述划分和所述映射。

装置能够从所述物理存储器页面(即，正常大小和/或超大大小)的开头配置偏移。

在第一方面的另一实施方案形式中，所述偏移的大小是所述多个群集的数量乘以定义的虚拟存储器子页面大小的整数倍。