[发明专利]存储器输出页面零数据的方法及存储器

说明书

技术领域

本发明涉及电子存储技术领域，具体涉及一种存储器输出页面零数据的方法及存储器。

背景技术

在电子存储技术领域中，典型的单核心处理器的存储器可以分为一级缓存(L1cache)、二级缓存(L2cache)、内存和磁盘几个层次，其访问速度依次递减，容量依次递增。为了使存储器能够支持更大的容量需求，业界提出了虚拟存储器的技术，即在存储器中增加虚拟存储器，虚拟存储器通过“虚拟地址-物理地址”的映射表(又称页表)，来实现比物理存储器(即内存)容量更大的虚拟存储。

在采用虚拟存储器技术之后，处理器在进行存储器数据访问时，需要先通过虚拟存储器将虚拟地址转换成物理地址，然后用物理地址访问缓存和内存。如图1所示，图1表示了存储器的读访问过程，其中缓存的索引一般为虚拟地址的部分字段。具体的，存储器的读访问处理过程如下：输入虚拟地址，将虚拟地址与旁路转换缓冲(Translation lookaside buffer，TLB)101中的虚拟地址标记中的地址进行比较，若TLB命中，则TLB101将虚拟地址转换为物理地址，并将物理地址和一级缓存102包含的一级缓存标记(L1cache-tag)中的地址进行比较，若命中，则从一级缓存数据中获得需要的数据。当一级缓存未命中，则需要对二级缓存进行访问，若二级缓存也未命中，则需要对内存进行访问。

在对现有技术的研究和实践过程中，本发明的发明人发现，虚拟存储的页面中，零页占所有页面的比例大。虽然零页数据全为0，但是传统的存储器访问并没有对零页数据进行特殊处理，仍然需要从缓存或内存中读取，读取零页数据的速度与读取其他页面数据的速度相当，并无读取速度上的优势。因此，如果能够提高零页数据的读取速度，将大大提升整体的数据读取效率。

发明内容

本发明实施例提供一种存储器输出页面零数据的方法及存储器，可以提高页面零数据的读取速度。

本发明实施例提供的一种存储器输出页面零数据的方法，包括：

获取页面的虚拟地址；

查找与所述页面的虚拟地址相应的旁路转换缓冲TLB表项；

若所述TLB命中，则判断所述页面中预定的页面区域是否全为0数据，若所述页面区域全为0数据，则向外输出0数据或向寄存器发送置0信号，以使接收所述页面区域数据的寄存器的存储位置为0。

本发明实施例提供的一种存储器，包括：

获取单元，用于获取页面的虚拟地址；

查找单元，用于查找与所述页面的虚拟地址相应的旁路转换缓冲TLB表项；

判断单元，用于若所述TLB命中，则判断所述页面中预定的页面区域是否全为0数据；

输出单元，用于若所述页面区域全为0数据，则向外输出0数据或向寄存器发送置0信号，以使接收所述页面区域数据的寄存器的存储位置为0。

本发明实施例还提供了一种存储器，包括旁路转换缓冲TLB和与所述TLB连接的高速缓冲存储器，

所述TLB设有用于输出第一信号的第一输出端和用于输出第二信号的第二输出端，所述第一信号用于表示所述TLB是否命中，所述第二信号用于表示访问的页面中的预定大小的页面区域是否全为0数据；

所述TLB的第一输出端和所述TLB的第二输出端分别连接门电路的第一输入端和所述门电路的第二输入端，所述门电路的输出端连接数据选择器的数据选择输入端，所述高速缓冲存储器的数据输出端连接所述数据选择器的数据输入端；

所述门电路输出端用于当所述第一输入端输入的第一信号表示所述TLB命中时，而且当所述第二输入端输入的第二信号表示访问的页面中的预定大小的页面区域全为0数据时，所述门电路输出端向所述数据选择器的数据选择输入端输出有效选择信号，以使所述数据选择器的数据输出端输出0数据。

实施例中，在所述TLB命中后，以及当所访问的页面中的预定的页面区域对应的零页属性表示所述页面区域全为0数据，则直接从数据输出端输出0数据或向寄存器发送置0信号，以使接收所述页面区域数据的寄存器的存储位置为0，而没有继续从缓存中读取所述页面区域的0数据。由于无需读取缓存中的数据，直接输出0数据至及寄存器或将寄存器置0，这大大提高了页面的读取速度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有的访问存储器的示意图；