[实用新型]利用虚存机制对片上异构存储资源动态分配的电路

摘要

一种利用虚存机制对片上异构存储资源进行动态分配的电路，为了充分利用片上SPM，改进了TLB的架构，增加对256Byte/虚拟页和512Btye虚拟页的支持；为了节省寻址能耗，内核发出的虚拟地址经过MMU的地址转换为物理地址后，根据TLB的标志位判断该数据内容是位于Cache还是SPM中，并将地址发向相应的Cache或SPM控制器中；为了充分利用时间局部性，采用时隙管理电路，利用时钟模块的定时功能划分不同时隙，并在每个时隙开始时，利用中断处理程序以及SPM控制器中的寄存器，将该时隙内引起Cache冲突最多的数据微页通过专用DMA搬运至SPM存储器中，并修改相应页表项，完成数据页的重映射。本实用新型综合利用片上异构存储资源，降低了Cache冲突带来的访存，在不增加芯片面积的基础上最终降低了系统能耗，提升系统性能。

主权项

一种利用虚存机制对片上异构存储资源进行动态分配的电路，其特征是设有处理器内核、存储管理单元MMU、数据部分路由器、数据Cache、数据SPM存储器及数据SPM控制器、直接内存访问控制器DMA、总线、中断控制器、时钟模块、外部存储器接口以及片外主存SDRAM；处理器内核发出对数据访问的虚拟地址，发送到存储管理单元MMU，存储管理单元MMU将其转换为对数据访问的物理地址，并根据其旁路转换缓冲TLB的标志位的状态，进过数据部分路由器，将物理地址发送到数据Cache及数据SPM控制器两者之一，如果数据SPM控制器接收物理地址，则对物理地址译码后访问数据SPM存储器；时钟模块在时钟中断时发出中断信号，由中断控制器响应，在中断处理程序中调用数据SPM控制器；数据SPM控制器包含一块SPM区域寄存器，数据SPM控制器根据SPM区域寄存器的信息，配置DMA控制器的源地址、目的地址以及搬运长度，DMA控制器经过高速AHB总线和外部存储器接口，根据片外主存SDRAM中的程序内容对数据SPM存储器中的内容进行更改，同时配置时钟模块的长度信息并使能时钟模块。