[发明专利]基于外部存储器的转换后备缓冲器

说明书

用于虚拟地址转换的方法、装置和系统。存储器管理单元(MMU)接收将虚拟存储器地址转换为物理存储器地址的请求，并且基于所述虚拟存储器地址在转换后备缓冲器(TLB)中搜索到所述物理存储器地址的转换。如果在所述TLB中未找到所述转换，则所述MMU在外部存储器转换后备缓冲器(EMTLB)中搜索所述物理存储器地址，并且使用页表查询器(PTW)执行页表查询以检索所述转换。如果在所述EMTLB中找到所述转换，则所述MMU中止所述页表查询并返回所述物理存储器地址。如果在所述TLB中未找到所述转换并且在所述EMTLB中未找到所述转换，则所述MMU基于所述页表查询返回所述物理存储器地址。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年9月25日提交的美国非临时专利申请第16/141,603号的权益，其内容通过引用并入本文。

背景技术

现代微处理器通常将主存储器中的物理地址抽象为由程序使用的虚拟存储器地址。虚拟存储器地址和物理存储器地址之间的转换是由处理器上的硬件(通常称为存储器管理单元(MMU))执行的。在页表中维持虚拟存储器地址和物理存储器地址之间的对应关系。通过在页表中执行查找，MMU可以检索虚拟存储器地址和物理存储器地址之间的转换。页表中的查找通常称为页表查询(page table walk)，并且由MMU的硬件(通常称为页表查询器(PTW))执行。

使用页表查询解析物理存储器地址可能会很耗时。为了通过减少转换次数来加速存储器访问，通常将虚拟存储器地址和物理存储器地址之间的最近转换高速缓存在MMU的存储器中，所述存储器称为转换后备缓冲器(TLB)。TLB通常是MMU的一部分。

附图说明

从通过结合附图的示例的方式给出的下面的描述中可以获得更详细的理解，在附图中：

图1是其中能够实现本公开的一个或多个特征的示例性装置的框图；

图2是图1的装置的框图，示出了另外的细节；

图3是示出根据示例的示例性系统的框图，该示例性系统包括可与图1和图2的装置一起使用的外部存储器转换后备缓冲器(EMTLB)；

图4是示出用于执行虚拟到物理地址转换的示例性程序的流程图；

图5是示出用于执行虚拟到物理地址转换的另一示例性程序的流程图；以及

图6是示出用于执行虚拟到物理地址转换的另一示例性程序的流程图。

具体实施方式

一些实现方式包括一种用于虚拟地址转换的方法，所述方法包括：存储器管理单元(MMU)接收将虚拟存储器地址转换为物理存储器地址的请求，以及基于所述虚拟存储器地址在转换后备缓冲器(TLB)中搜索到所述物理存储器地址的转换。如果在所述TLB中未找到所述转换，则在外部存储器转换后备缓冲器(EMTLB)中搜索所述转换，并且页表查询器(PTW)执行页表查询以从页表检索所述转换。如果在所述EMTLB中找到所述转换，则中止所述页表查询并返回所述物理存储器地址。如果在所述EMTLB中未找到所述转换，则基于所述页表查询返回所述物理存储器地址。

一些实现方式提供了一种用于虚拟地址转换的MMU。所述MMU包括：接收将虚拟存储器地址转换为物理存储器地址的请求的电路；基于所述虚拟存储器地址在TLB中搜索到所述物理存储器地址的转换的电路；如果在所述TLB中未找到所述转换则在EMTLB中搜索所述转换并且使用PTW执行页表查询以检索所述转换的电路；如果在所述EMTLB中找到所述物理存储器地址则中止所述页表查询并返回所述物理存储器地址的电路；以及如果在所述EMTLB中未找到所述转换则基于所述页表查询返回所述物理存储器地址的电路。