[发明专利]一种TLB表项管理的方法、装置及存储介质

说明书

本申请公开了一种TLB表项的存储方法、装置及存储介质。该方法将一个大的TLB表拆分为多个TLB子表，并通过多个TLB子表对TLB表中的TLB表项进行分级或分类管理，其中，将指令通用的TLB表项存储至第一TLB子表，将其它TLB表项存储至其它一个或多个TLB子表中。如此，一方面可减少TLB表中的冗余信息，节省存储空间；另一方面，可使每个TLB子表中的表项数和记录数，特别是使第一TLB子表的表项数和记录数大幅减少，从而大大提高了表项的查询效率，进一步节省了计算能耗。

技术领域

本申请涉及计算机数据处理领域，尤其涉及一种TLB表项管理的方法、装置及存储介质。

背景技术

现代的多用户多进程操作系统，需要内存管理单元(Memory Management UnitMMU)，才能达到每个用户进程都拥有自己独立的地址空间的目标。使用MMU,操作系统可以从内存单元中，为每个进程划分出一段地址区域，并将这块地址区域映射到每个进程所能使用的内存的逻辑地址。

而物理地址至逻辑地址的映射关系保存在页表中，并且存放在内存中，MMU在读取指令或数据时，需要访问两次内存：首先通过查询页表得到物理地址，然后访问该物理地址读取指令、数据。

然而页表一般都很大，为了减少因为MMU导致的处理器性能下降，引入了地址转换后援缓冲器（Translation Lookaside Buffer，TLB），也被简称为“快表”。简单地说，TLB就是页表的Cache，其中存储了当前最可能被访问到的页表项，其内容是部分页表项的一个副本。只有在TLB无法完成地址翻译任务时，才会到内存中查询页表，这样就减少了页表查询导致的处理器性能下降。

发明内容

通常，TLB表项由两部分组成：标识和数据。标识中存放的是逻辑地址的一部分，而数据部分中存放物理页号、存储保护信息以及其他一些辅助信息。在现有技术中上述信息都存在一个表里。但对于其中的某些信息来说，几乎有一批指令都会用到而且值基本相同；而对于另一些信息来说，可能并不是每条指令都会用到且每条指令的值都是该指令特有的。这样就造成部分信息冗余，TLB表空间较大，访问TLB表所产生的能耗也较大。

本申请人创造性地提供一种TLB表项管理的方法、装置及存储介质。

根据本申请实施例第一方面，提供一种TLB表项管理的方法，该方法包括：获取待缓存至目标TLB表的TLB表项，其中，目标TLB表包括至少两个TLB子表，至少两个TLB子表中的第一TLB子表用于存储第一类型的TLB表项，第一类型的TLB表项包括指令通用的TLB表项；确定TLB表项所属的类型；若TLB表项所属的类型是第一类型，则将TLB表项存储至目标TLB表的第一TLB子表。

根据本申请一实施例，至少两个TLB子表中的第二TLB子表用于存储第二类型的TLB表项，第二类型的TLB表项包括指令专用的TLB表项,该方法还包括：若TLB表项所属的类型是第二类型，则将TLB表项存储至目标TLB表的第二TLB子表。

根据本申请一实施例，该方法还包括响应于针对在目标TLB表中查询TLB表项的访问请求，执行以下操作：在第一TLB子表中查询与访问请求匹配的记录；若存在与访问请求匹配的第一记录，则根据第一记录获取TLB表项的值。

根据本申请一实施例，该方法还包括：在目标TLB表中的第二TLB子表中查询与访问请求匹配的第二记录，根据第一记录和第二记录，获取TLB表项的值。

根据本申请一实施例，第二TLB子表存储有与第一TLB子表的关联关系，关联关系用于确定与第二TLB子表的记录关联的第一TLB子表的记录，相应地，根据第一记录和第二记录，获取TLB表项的值，包括：根据第二记录中的关联关系，确定与第二记录关联的第一TLB子表的记录，得到第一记录；合并第一记录和第二记录中TLB表项的值，得到TLB表项的值。

根据本申请一实施例，该方法还包括：若不存在与访问请求匹配的第一记录，则结束对目标TLB表的本次访问。