[发明专利]数据处理方法、内存管理单元及内存控制设备

说明书

本发明实施例公开了一种数据处理方法，内存管理单元接收虚拟地址；内存管理单元确定虚拟地址未命中转译旁视缓冲器，读取页表基地址寄存器，获取页表基地址；内存管理单元根据所述页表基地址，获取页表基地址对应的内存控制设备的标识ID，向内存控制设备发送虚拟地址、页表基地址和内存控制设备的ID；内存管理单元接收内存控制设备发送的虚拟地址对应的物理地址，根据所述物理地址更新转译旁视缓冲器。该数据处理方法将页表走操作的执行集中至内存控制设备上，减少了页表走操作对片上通信网络造成的负担。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种内存管理单元，内存控制设备以及数据处理方法。

背景技术

随着计算机体系结构技术的发展，处理器芯片上集成多核(Multi-Core)乃至众核(Many Core)的架构逐渐成为主流，这类架构的芯片被称为多核处理器芯片，也被称为片上多核(Chip Multi-Processors，CMPs)芯片。现有的多核处理器芯片一般采用了非均匀的缓存结构(Non-Uniformed Cache Architecture，NUCA)，具体即每个处理器核(Core)私有一级缓存(Level 1 cache)，而一个多核处理器芯片的各个处理器核逻辑上共享二级缓存(Level 2 cache)，而由于处理器芯片上的缓存容量有限，多核处理器芯片运行过程中涉及到的部分数据也可能存储于多核处理器芯片之外的内存设备中，两者通过多核处理器芯片上集成的内存控制器进行通信。

现代操作系统提供了一种内存管理的抽像技术，虚拟内存(Virtual Memory)技术，即程序运行在虚拟地址空间(Virtual Address Space)，任一程序使用虚拟内存中的地址，由操作系统协助内存管理单元(Memory Management Unit，MMU)，把程序发出的虚拟地址“转换”成真正的物理地址，而虚拟地址与物理地址的转换关系一般存储于页表(PageTable)中。页表由于占用空间较大一般保存于芯片外的内存设备内，仅有其中一部分最常用的页表存储于位于处理器芯片上的转译旁视缓冲器(Translation Look-aside Buffer，TLB)中。

因此，处理器每次获取了虚拟地址后，首先在TLB中查询虚拟地址对应的物理地址，如在TLB中无法找到该虚拟地址对应的物理地址，则需要从芯片外的内存设备中查询该虚拟地址对应的物理地址，由于页表一般被设计为多级的，即需要处理器多次访问内存设备以获取其需要的物理地址，每次访问内存设备均对处理器芯片上的通信通路造成负担。

发明内容

本发明实施例提供数据处理方法、内存管理单元和内存控制设备，有助于解决处理器多次访问内存设备以获取物理地址这一过程对处理器芯片上的通信通路造成较大负担的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种数据处理方法，包括：内存管理单元接收虚拟地址。所述内存管理单元确定所述虚拟地址未命中转译旁视缓冲器。所述内存管理单元读取页表基地址寄存器，获取页表基地址。所述内存管理单元根据所述页表基地址，获取所述页表基地址对应的内存控制设备的标识ID。所述内存管理单元向内存控制设备发送所述虚拟地址、所述页表基地址和所述内存控制设备的ID。所述内存管理单元接收所述内存控制设备发送的所述虚拟地址对应的物理地址，所述物理地址为所述内存控制设备根据所述虚拟地址和所述页表基地址执行页表走操作获得的。所述内存管理单元根据所述物理地址更新所述转译旁视缓冲器。

结合第一方面，在第一方面的第一种实现方式中，所述内存管理单元向所述内存控制设备发送所述虚拟地址、所述页表基地址和所述内存控制设备的ID之前，所述数据处理方法还包括：所述内存管理单元生成页表走操作标识，所述页表走操作标识指示页表走操作。所述内存管理单元向内存控制设备发送所述虚拟地址、所述页表基地址和所述内存控制设备的ID，包括：所述内存管理单元将所述虚拟地址、所述页表基地址、所述内存控制设备的ID和所述页表走操作标识一并封装入数据包。所述内存管理单元通过片上路由器向所述内存控制设备发送所述数据包。