[发明专利]处理器、区分系统管理模式条目的方法以及存储介质

说明书

一种处理器、区分系统管理模式条目的方法以及存储介质。处理器包括：存储器，用于存储表示处理器是否处于系统管理模式(SMM)的SMM值；转译地址高速缓冲存储器(TAC)，包括用于存储地址转译的多个条目，各条目包括SMM标识符；命中逻辑，用于将查找地址与TAC中所存储的地址转译进行比较以判断命中，仅在条目的相应SMM标识符与SMM值相匹配的情况下，才判断为命中；以及条目逻辑，用于选择TAC中的用于存储所确定的地址转译的条目，并且对TAC中的所选择的条目的SMM标识符进行编程以匹配SMM值。处理器还可包括：刷新逻辑，用于区分SMM条目；以及处理逻辑，用于在进入和/或退出SMM的情况下命令进行刷新。在进入和退出SMM的情况下非SMM条目可保持在TAC中。

本申请是申请日为2015年12月1日、申请号为201510869158.7、发明名称为“处理器和区分系统管理模式条目的方法”的申请的分案申请。

技术领域

本发明通常涉及处理器的转译地址高速缓冲存储器中的条目，尤其涉及用于区分转译地址高速缓冲存储器中的系统管理模式(SMM)条目以使得能够在进入和/或退出SMM时维持非SMM条目的系统和方法。

背景技术

现代处理器支持虚拟存储器性能。虚拟存储器系统将程序所使用的虚拟地址映像到或转译成硬件所使用的物理地址以对存储器进行寻址。虚拟存储器具有如下优点：对程序隐藏物理存储器的碎片状态、便于进行程序复位位、并且允许程序看到比可用的实际物理存储器大的存储器地址空间。这些优点在利用多个程序或处理来支持处理器的分时的现代系统中特别有益。

操作系统创建并且维持在页式虚拟存储器系统中经常被称为页表的将虚拟地址映像到物理地址的存储器转译表。这些转译表可以采用表的层级体系的形式，其中这些表中的一些表将虚拟地址映像到中介表地址。在程序使用虚拟地址来访问存储器的情况下，访问这些转译表以实现虚拟地址向其物理地址的转译、通常被称为页表查找或“表查找(tablewalk)”。用以访问该转译表的额外存储器访问，将对向存储器获得程序所期望数据或指令的最终访问产生明显的延迟。

现代处理器包括一个或多个转译地址高速缓冲存储器以通过解决存储器访问和延迟问题来改善性能。转译地址高速缓冲存储器可以包括转译后备缓冲器(TLB)。TLB是对虚拟向物理的地址转译进行高速缓存、以大大降低需要表查找的可能性的处理器的硬件结构。将要转译的虚拟地址与TLB中的先前存储的虚拟地址进行比较，并且如果虚拟地址在TLB中命中(例如，在发现虚拟地址匹配的情况下)，则TLB提供物理地址。相比于访问存储器中的转译表以进行表查找所需的时间，从TLB中检索物理地址所消耗的时间少得多。TLB的效率(命中率)对于处理器性能而言至关重要。

转译地址高速缓冲存储器还可以包括对页表中的一个或多个页表的信息进行高速缓存的分页结构高速缓冲存储器。例如，一些分页模式可以使用4级页映射表(PML4)、页目录指针表(PDPT)、页目录(PD)和页表(PT)，而高速缓冲存储器可为这些页表中的一个或多个页表进行设置，分页结构高速缓冲存储器包含这些分页高速缓冲存储器中的任一个或多个。这样，即使在TLB中发生未命中，在所请求的地址转译被高速缓存在分页结构高速缓冲存储器内的情况下，也可以大大加速表查找处理。

现代处理器和处理系统支持正常处理被中断并暂停的系统管理模式(SMM)，以响应于诸如SMM中断(SMI)等的外部激发而进入SMM操作。SMM操作通常是临时的，其中可以在正常处理被中断的点处恢复该正常处理。SMM对于进入任一个或多个低电力模式以节约电力而言特别有利。处理器响应于设置为SMM中断而进入SMM。在进入SMM之前，处理器微码将处理器的状态保存在SMM保存区域中并且将处理器置入已知状态。该已知状态可被视为隔离操作模式，该模式用以进行与正常操作模式分开的一个或多个有价值的功能、诸如进行省电功能等。在期望返回至正常操作模式的情况下，执行恢复(RSM)指令以退出SMM。在退出SMM的过程中，微码从SMM保存区域恢复所保存的状态并且使处理器返回进入在SMI之前所存在的操作模式。