[实用新型]一种实现片上影子堆栈存储器的电路

摘要

本实用新型公开了一种实现片上影子堆栈存储器的电路，涉及微处理器内部堆栈操作方法和存储电路。包括片上影子堆栈存储器，配置寄存器，片选电路，地址比较电路，地址译码电路，存储控制器，片外存储器等。采用动态配置的方法，将在片外存储器中高频率访问的堆栈段单元的数据映射到片上影子堆栈存储器中，在微处理器进行堆栈操作时，访问片上影子堆栈存储器。因此，可以避免因访问堆栈而使得存储器页面缺失的问题，减少了不必要的页面切换时间。同时利用该片上影子堆栈存储器还降低了存储功耗，加快了微处理器的运行速度使得片上系统性能大为提升，解决了当前手持终端和消费类电子在性能和功耗上的问题。

主权项

1.一种实现片上影子堆栈存储器方法的电路，包括有总线、片外存储器、存储控制器，总线与片外存储器连接，存储控制器控制对片外存储器的访问，其特征还包括有地址译码电路、片选电路、配置寄存器和片上影子堆栈存储器；地址译码器接受总线来的地址信号，其输出连到地址比较电路的一路输入端，地址比较电路的另一路输入端的信号来自配置寄存器，其输出连到片选电路，配置寄存器通过总线由处理器内核对其置数，片选电路的两路输出信号，一路为选择片外存储器信号送到存储控制器，另一路为选择片上影子堆栈存储器信号送到片上影子堆栈存储器，配置寄存器地另一路输出连到片上影子堆栈存储器，片上影子堆栈存储器还与总线相连；片上影子堆栈存储器采用分为多段方式存储，配置寄存器数量的设置与片上影子堆栈存储器分段数量相同，其用于存放片上影子堆栈存储器各段的首地址，访问片外存储器堆栈中数据的地址经总线送到地址译码电路，地址比较电路比较来自地址译码电路的要访问堆栈的地址与配置寄存器中的各段首地址，将比较结果送到片选电路用于选择片外存储器或者片上影子堆栈存储器，完成对片外存储器或者片上影子堆栈存储器的访问；片上影子堆栈存储器映射配置阶段：处理器内核执行指令通过总线读取配置寄存器的段首地址内容，将片外存储器已经映射到片上影子堆栈存储器的内容通过总线重新放回到片外存储器相应的地址单元中；根据需要重新设定配置寄存器的段首地址的内容，并将片外存储器相应堆栈段的内容通过总线映射到片上影子堆栈存储器中；所述的将片外存储器已经映射到片上影子堆栈存储器的内容重新放回到片外存储器相应的地址单元中以及将片外存储器相应堆栈段的内容映射到片上影子堆栈存储器中，可以采用处理器内核执行指令、硬件中断方式或者DMA方式传输；片上影子堆栈存储器工作阶段：当处理器内核向总线申请读写片外存储器堆栈数据时，地址译码电路将总线来的处理器内核申请访问的地址进行地址解析输出到地址比较电路，地址比较电路判断当前所访问的地址是否与配置寄存器送来的某一个内容相同，相同则片选电路产生选择片上影子堆栈存储器信号，选择地址吻合的那个片上影子堆栈存储器段进行访问；否则片选电路产生选择片外存储器的信号，由存储控制器完成对外部存储器的访问。