[发明专利]基于虚拟映射的片外非易失性存储器动态装载系统及方法

说明书

一种基于虚拟映射的片外非易失性存储器动态装载系统，包括，存储访问控制器、片内映射器、片内存储器、片外存储加载器，以及片外非易失性存储器，其中，所述存储访问控制器，其将系统内存访问解析为对逻辑分区的访问，配置数据装载预测算法，并将存储器装载请求发送给所述片外存储加载器；所述片内映射器，其对逻辑分区与所述片内存储器物理分区的映射关系进行配置；所述片外存储加载器，其对片外非易失性存储器的程序分区与所述片内存储器的物理分区映射关系进行配置。本发明还提供一种基于虚拟映射的片外非易失性存储器动态装载方法，简化了软件的设计、提高了系统的运行效率以及性能，同时降低了软件的负载。

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，尤其涉及高可靠的片上系统（SoC）和微控制器（MCU）中的片外非易失性存储器动态装载系统及方法。

背景技术

随着高可靠性SoC以及MCU的集成度进一步提升，系统对于程序区容量的需求显著提高。由于SoC以及MCU片内非易失性存储器(Flash)容量的限制，系统往往采用外扩片外Flash的方法来解决上述问题。然而由于片外Flash速度的限制，则需要将性能敏感的程序段装载到SoC以及MCU内部的高速且可靠的静态存储器（RAM）而后执行。

传统的微控制系统中，出于系统性能以及安全性的考虑，当SoC以及MCU内部的RAM的资源不够加载所有性能敏感的程序时，需要根据系统运行时的需求动态地将片外Flash中的程序加载到RAM中而后执行。由于容量的限制，片内存储空间往往远小于片外存储器，这就需要处理器在运行过程中动态的将外部的程序导入到片内的存储空间。但现有的动态将外部的程序导入到片内的存储空间的方法，往往存在如下技术缺陷：

在程序动态装载的过程当中软件的执行会频繁地被程序加载的过程所打断，软件的执行效率以及性能难以得到保证；于此同时，不同的外部程序段在处理器片内存储器都被映射到相同的地址段，这就增加了软件设计的复杂度。

发明内容

为了解决现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于虚拟映射的片外非易失性存储器动态装载系统及方法，采用外部Flash到微控制器片内存储器虚拟映射、预测与软件控制相结合的程序装载策略，以及硬件装载程序自动验证，简化软件设计降低软件的负载，提高系统的运行效率和整体性能。

为了实现上述目的，本发明提供的基于虚拟映射的片外非易失性存储器动态装载系统，包括，存储访问控制器、片内映射器、片内存储器、片外存储加载器，以及片外非易失性存储器，其中，

所述存储访问控制器，其将系统内存访问解析为对逻辑分区的访问，配置数据装载预测算法，并将存储器装载请求发送给所述片外存储加载器；

所述片内映射器，其对逻辑分区与所述片内存储器物理分区的映射关系进行配置；

所述片外存储加载器，其对片外非易失性存储器的程序分区与所述片内存储器的物理分区映射关系进行配置。

进一步的，所述片内存储器，为被划分成多个物理分区的片内静态存储器。

进一步的，所述片外非易失性存储器，包括，校验分区、配置分区和程序分区，其中，

所述校验分区，其用于存储校验信息；

所述配置分区，其用于存放所述片外非易失性存储器的程序分区与所述片内存储器的物理分区的映射关系、所述片内映射器的逻辑分区与所述片内存储器的物理分区的映射关系，以及所述存储访问控制器的预测配置。

所述程序分区，其包括多个大小可分别配置的程序块，用于存放应用程序。

进一步的，所述存储访问控制器，其根据系统的访问，对预测算法进行配置，预测将要访问的逻辑分区；所述预测算法，包括：

无预测：当还未被加载的分区被访问时再装载程序；