[发明专利]旁路转换缓存器、数据更新方法、内存管理单元及芯片

说明书

本申请实施例提供一种旁路转换缓存器、数据更新方法、内存管理单元及芯片，该旁路转换缓存器包括多个缓存单元，所述多个缓存单元中的各缓存单元被配置为存储一条页表项和一个进程属性值，其中，所述页表项包括地址转换信息，所述进程属性值用于表征与所述页表项对应的进程属于实时进程或者属于非实时进程。通过本申请的实施例的技术方案可以提升实时任务的执行速度。

技术领域

本申请涉及虚拟地址转换领域，具体而言本申请涉及旁路转换缓存器、数据更新方法、内存管理单元及芯片。

背景技术

在操作系统中，当有一个实时任务需要执行的时候，操作系统必须在较短的时间内执行该任务，不应该存在很大的延迟。系统能及时响应外部任务的请求，并在规定的时间内完成该任务的处理，是系统支持实时性的基本要求。

在一个CPU上会运行若干个用户空间的进程和内核线程。CPU开启内存管理单元MMU的情况下，其取指和执行访问内存memory指令的时候都需要进行地址翻译，将虚拟地址翻译成物理地址。而地址翻译是一个漫长的过程，因此会产生严重的开销。CPU为了提高性能，将部分的页表内容（即部分页表条目或称为页表项）缓存在旁路转换缓存器Translation Lookasid Buffer中，这样避免了从内存中访问页表的过程。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供旁路转换缓存器、数据更新方法、内存管理单元及芯片，通过本申请的实施例的技术方案可以提升实时任务的执行速度。

第一方面，本申请的一些实施例提供一种旁路转换缓存器，所述旁路转换缓存器包括多个缓存单元，所述多个缓存单元中的各缓存单元被配置为存储一条页表项和一个进程属性值，其中，所述页表项包括地址转换信息，所述进程属性值用于表征与所述页表项对应的进程属于实时进程或者属于非实时进程。

本申请的一些实施例在旁路转换缓存器中除了存储地址转换信息外，还会存储相应进程的是否属于实时进程的进程属性值，这样后续在进程切换时或者对TLB所存储的数据进行无效处理时，可根据进程属性值确定是否需要将相应页表项做出无效操作，例如，对于与实时进程对应的表项不做无效处理可以提升后续对该实时进程对应任务的处理速度。

在一些实施例中，所述缓存单元包括：进程属性存储位，被配置为存储所述进程属性值，所述进程属性存储位的长度为1。

本申请的一些实施例通过在缓存单元中增加一位（即通过硬件）来存储与各页表项对应进程是否属于实时进程的进程属性值，提升数据处理的速度。

在一些实施例中，所述进程属性值是从进程标识寄存器读取得到的，其中，所述进程标识寄存器被配置为通过存储不同数值来区分实时进程和非实时进程。

本申请的一些实施例中通过增加一个进程标识寄存器来存储新创建的每个进程是否属于实时进程的进程属性值。

在一些实施例中，所述进程标识寄存器的值是通过读取进程属性变量值得到的，其中，所述进程属性变量值为默认值则表征所创建的进程为非实时进程，所述进程属性变量值为非默认值则表征所创建的进程为实时进程。

本申请的一些实施例在创建进程时会设置一个变量值，并通过所创建进程是否属于实时进程而给该变量赋不同值，进而实现在进程执行时将该变量值写入进程标识寄存器中。

在一些实施例中，所述旁路转换缓存器，被配置为根据所述进程属性值确认是否清除所述页表项。

本申请的一些实施例通过存储的进程属性值来确认是否清除对应的页表项，具体地可以保留实时进程的页表项，提升进程切换时实时任务的执行速度。