[发明专利]一种面向消息传递机制的地址转换装置及方法

权利要求书

1.一种面向消息传递机制的地址转换装置，其特征是：包括：

句柄代换表，包含每个句柄对应空间页表的指针，所述指针指向主存内连续物理地址空间的虚实代换页表；

地址代换快表TLB，用于存储虚地址与物理地址的代换条目；

脱靶处理部件，用于在地址代换脱靶时建立新的代换条目并存储到所述地址代换快表TLB中； 还包括合法性检查部件，所述合法性检查部件设于句柄代换表和地址代换快表TLB之间，用于对地址代换请求的合法性进行检查；

主存页表，用于接收所述脱靶处理部件发出的页表读请求并返回物理页号； 若在所述地址代换快表TLB中，检索到地址代换请求中对应的代换条目且访问权限合法，则所述地址代换快表中TLB中对应的物理页号被返还给地址代换请求源；若在地址代换快表TLB检索到相应的代换条目但访问权限违例，则给地址代换请求源返回失败响应，并结束本次地址代换操作；若未检索到，视为脱靶，所述脱靶处理部件运行； 所述脱靶处理部件包括悬挂缓冲单元、替换算法单元和TLB装填单元，所述悬挂缓冲单元在地址代换脱靶时，将该次地址代换请求悬挂并向主存页表发出页表读请求，同时告知TLB装填单元，TLB装填单元接收主存页表返回的物理页号，建立新的代换条目并调用替换算法单元将该代换条目装填到地址代换快表TLB中。

2.根据权利要求1所述的一种面向消息传递机制的地址转换装置，其特征是：所述地址代换快表TLB包括基于RDMA地址的D-TLB表和基于队列地址的Q-TLB表。

3.一种面向消息传递机制的地址转换方法，采用权利要求1或2所述的面向消息传递机制的地址转换装置，其特征是：包括以下步骤：

S1：接收地址代换请求，获取地址代换请求的句柄号，根据句柄号检索句柄代换表获取地址代换粒度、页表起始地址和访问权限信息；

S2：对地址代换请求进行合法性检查，若合法性检查通过，则根据句柄、虚页号和地址代换粒度检索地址代换快表TLB，进入步骤S3；反之，则给地址代换请求源返回失败响应，并结束本次地址代换操作；

S3：若在地址代换快表TLB检索到相应的代换条目且访问权限合法，则将物理页号返回给地址代换请求源；若在地址代换快表TLB检索到相应的代换条目但访问权限违例，则给地址代换请求源返回失败响应，并结束本次地址代换操作；若未在地址代换快表TLB检索到相应的代换条目，则进入步骤S4；

S4：根据页表起始地址、VPN和代换粒度计算相应页表条目的物理地址并向主存页表发起页表读请求；

S5：所述主存页表接收页表读请求后返回物理页号给地址代换请求源和脱靶处理部件，所述脱靶处理部件建立新的代换条目并装填到地址代换快表TLB中。

4.根据权利要求3所述的一种面向消息传递机制的地址转换方法，其特征是：所述步骤S2中，检索地址代换快表TLB包括基于RDMA地址的D-TLB表检索和基于队列地址的Q-TLB表检索。

5.根据权利要求4所述的一种面向消息传递机制的地址转换方法，其特征是：所述Q-TLB表检索包括以下步骤：

S201：根据虚地址中的队列号寻址，读出Q-TLB相应的条目；

S202：Tag标志虚地址比较：对虚地址中的VPN进行对阶处理，得到一个64字节对阶的虚地址，然后再与Tag中的VPN进行比较，如果不相等，表示地址代换脱靶；如果相等，则进入步骤S203；

S203：Tag标志句柄的比较：虚地址中的句柄和Tag中的句柄进行比较，如果不相等，表示地址代换脱靶；如果相等，则表示地址代换命中，开始计算相应的物理地址。

6.根据权利要求4所述的一种面向消息传递机制的地址转换方法，其特征是：所述D-TLB表检索包括以下步骤：

S211：对虚地址中的VPN进行的对阶处理，得到一个64字节对阶的虚地址；

S222：把虚地址中的句柄和进行对阶处理过的VPN与Tag中的每一项进行全相连比较，如果没有相等的项，则表示地址代换脱靶；如果相等，则表示命中，开始计算相应的物理地址。