[发明专利]数据处理方法和数据处理装置

说明书

本公开提供了一种数据处理方法以及数据处理装置，该数据处理方法包括如下的步骤：获取目标指针的指针值；使用指针值在处理器核外进行地址翻译，获取目标指针指向的指针数据的物理地址；使用物理地址对指针数据进行预取。该数据处理方法改善了对于涉及指针数据预取的处理效率，由此改善了系统性能。

技术领域

本公开的一个或多个实施例涉及数据处理方法和数据处理装置。

背景技术

在计算机技术发展过程中，低价格、大容量的存储通常延迟较高，无法及时给处理器提供数据。低延迟、小容量的存储作为处理器和大容量存储的中间缓冲区域，有效地缓解了数据传输高延迟对处理器性能的影响。这种低延迟、小容量的存储技术之一就是缓存技术。为了平衡容量和延迟，缓存分为多级。常用的处理器通常有三级缓存，从一级到三级，容量依次增大。一级缓存(L1 Cache)的容量通常为几十KB，二级缓存(L2 Cache)的容量为几MB，三级缓存(L3 Cache)的容量为几百MB。这里，级数数字较低的缓存容量较小，延迟较低；级数数字较大的缓存反之。在多级缓存体系中，最后一级缓存也简称LLC缓存(Last LevelCache)。

在中央处理器(CPU)架构中，程序指令与数据都保存在内存中。CPU核运行频率远远高于内存运行频率，因此，从内存获取数据与指令可能需要上百个CPU核时钟，往往会造成CPU核由于等待相关指令与数据而空转，造成性能损失。因此，当前的CPU核通常都包含上述多级缓存架构来保存最近被访问的数据，同时利用预取器发现指令/数据访问的规律，来提前预取即将被访问的指令/数据到缓存中。如果预取的是指令，则称为指令预取器；如果预取的是数据，则称为数据预取器。后者根据目标缓存位置，可以进一步细分为L1D数据预取器(预取到一级数据缓存)，L2数据预取器，LLC数据预取器。

缓存通常通过静态随机存储器(SRAM)存储装置实现，而内存通过动态随机存储器(DRAM)存储装置实现。

计算机操作系统的重要职能之一是内存管理。在多进程操作系统中，每个进程都有自己的虚拟地址空间，可以使用系统规定范围内的任意虚拟地址(Virtual Address)。中央处理器(Central Processing Unit，CPU)执行应用程序时所使用的地址是虚拟地址。操作系统给进程分配内存时，需要把使用到的虚拟地址映射到物理地址(PhysicalAddress)，物理地址才是真正的物理内存访问地址。通过这种将地址区分为虚拟地址和物理地址的方式，可以简化程序编译，使编译器基于连续的、充足的虚拟地址空间来编译程序，并且不同进程的虚拟地址被分配到不同的物理地址，使得系统能够同时运行多个进程，从而提高整个计算机系统的运行效率。此外，由于应用程序可以使用但无法更改地址翻译，因此一个进程无法访问到另一个进程的内存内容，从而增加了系统的安全性。

发明内容

本公开至少一个实施例提供了一种数据处理方法，其包括：获取目标指针的指针值；使用所述指针值在处理器核外进行地址翻译，获取所述目标指针指向的指针数据的物理地址；使用所述物理地址对所述指针数据进行预取。

例如，在根据本公开至少一个实施例的数据处理方法中，所述使用所述指针值在所述处理器核外进行地址翻译，包括：获取所述指针值对应的虚拟地址；使用所述虚拟地址查询在所述处理器核外的翻译后备缓冲器；响应于在所述处理器核外的翻译后备缓冲器查询命中，返回所述目标指针对应的物理地址。

例如，在根据本公开至少一个实施例的数据处理方法中，使用所述指针值在所述处理器核外进行地址翻译，还包括：响应于在所述处理器核外的翻译后备缓冲器查询缺失，不再对所述指针数据进行预取操作。

例如，在根据本公开至少一个实施例的数据处理方法中，所述获取所述指针值对应的虚拟地址，包括：获取所述指针值与所述指针数据的虚拟地址之间的偏移值；使用所述指针值与所述偏移值得到所述指针值对应的虚拟地址。

例如，在根据本公开至少一个实施例的数据处理方法中，所述处理器核外的翻译后备缓冲器对应于所述处理器核外的缓存或对应于内存设置。