[发明专利]交换机中的地址缓存

说明书

本申请涉及交换机中的地址缓存。方法、系统和设备包括在计算机存储介质上编码的计算机程序，用于将地址存储在交换机的存储器中。系统中的一个包括：交换机，其在交换机与每个装置之间的总线上没有任何部件的情况下，从连接至总线的装置接收分组并且将分组递送至连接至总线的装置；集成到交换机中的存储器，用于存储虚拟地址到物理地址的映射；以及集成到交换机中的存储介质，其存储指令，指令可由交换机执行以使交换机执行操作，操作包括：接收对通过总线连接至交换机的装置的地址转换请求的响应，响应包括虚拟地址到物理地址的映射，以及响应于接收到响应，将虚拟地址到物理地址的映射存储在存储器中。

分案说明

本申请属于申请日为2016年6月24日的中国发明专利申请No.201680028182.0的分案申请。

技术领域

本说明书涉及交换机，例如，交换芯片。

背景技术

针对转换请求以及为了运行虚拟机器的系统中的保护，输入/输出存储器管理单元(IOMMU)巡行页表以转换装置地址。在一些示例中，IOMMU可以进行部分页面巡行缓存，例如，a)以在有限存储器可用时节省空间、b)在IOMMU与对大量装置的转换请求做出响应时、或者这两种情况时。

外围部件互连Express(PCIe)地址转换服务(ATS)允许装置向IOMMU请求地址转换，并且将该转换本地缓存在装置上，例如，在转换旁视缓冲器(TLB)中。在一些实例中，装置的TLB可能不会大到足以存储该装置将使用的所有虚拟地址到物理地址的映射。

发明内容

用于例如PCI或者外围部件互连Express(PCIe)总线的总线的交换芯片接收转换的地址，并且使用转换的地址来验证来自连接到至少部分地由交换芯片管理的总线的装置的存储器访问请求是有效的。例如，交换芯片可以将页表存储在高速缓存中或者将虚拟地址到物理地址的映射存储在转换旁视缓冲器(TLB)中，并且使用来自页表或者TLB的地址来对来自连接到至少部分地由交换芯片管理的总线的装置的转换请求做出响应、验证来自这些装置的访问请求、或者两者。出于简洁起见，本说明书可以涉及“连接至交换芯片的”装置，将此理解为意味着连接到至少部分地由交换芯片来控制或者管理存储器请求和地址转换请求的总线或者点到点连接。

交换芯片可以包括输入/输出存储器管理单元，该输入/输出存储器管理单元存储每个装置的页表或者页表的一部分。当交换芯片从装置接收转换请求时，交换芯片可以将该转换请求提供给集成的IOMMU，从集成的IOMMU接收物理地址作为响应，并且将物理地址提供给装置。

当交换芯片从装置接收包括物理地址的存储器访问请求时，交换芯片使用装置的存储在集成的IOMMU中的页表来验证页表包括物理地址，并且如果页表包括物理地址，则允许装置访问对应存储器位置。如果页表不包括物理地址，则交换芯片防止装置访问存储器位置。

在一些示例中，交换芯片包括TLB例如高速缓存，在该TLB中交换芯片例如每装置地存储将虚拟地址映射至物理地址的表格。交换芯片可以使用装置与交换芯片通信的端口号将特定表格与装置相关联。

当交换芯片从装置接收具有特定虚拟地址的地址转换请求时，交换芯片确定TLB是否包括针对特定虚拟地址的映射，并且如果包括，则将对应物理地址提供给装置。如果不包括，则交换芯片将地址转换请求转发至另一装置例如根复合体，并且从该另一装置接收响应。交换芯片将响应转发至请求装置并且将响应缓存在TLB中。当交换芯片包括每装置的TLB时，交换机可以仅在该特定装置的TLB中查找该映射，并且如果映射未存储在该TLB中，则将从其它装置接收到的映射存储在装置的TLB中。

当交换芯片从装置接收访问请求时，交换芯片使用装置的TLB来验证装置是否具有访问由在访问请求中包括的物理地址识别的存储器位置的权限，例如是否该物理地址包括在装置的TLB中。如果物理地址处于装置的TLB中，则交换芯片允许装置访问存储器位置。如果物理地址不在装置的TLB中，则交换芯片防止装置访问存储器位置，并且例如不将请求转发至另一装置。