[发明专利]用于共享系统高速缓存的虚拟化控制的方法和装置

说明书

各个方面包括用于实现针对系统高速缓存的分量高速缓存的高速缓存维护或状态操作的计算设备、系统和方法。计算设备可以产生分量高速缓存配置表，将分量高速缓存的至少一个分量高速缓存指示符分配给分量高速缓存的主设备，以及由集中式控制实体将至少一个控制寄存器映射到分量高速缓存设备指示符。计算设备可以存储分量高速缓存指示符，使得分量高速缓存指示符可由分量高速缓存的主设备访问用于发现系统高速缓存的虚拟化视图，并绕过集中式控制实体发出针对分量高速缓存的高速缓存维护或状态命令。计算设备可以绕过集中式控制实体而由与高速缓存维护或状态命令和分量高速缓存相关联的控制寄存器来接收高速缓存维护或状态命令。

背景技术

当今的移动片上系统(SoC)包括基于DRAM技术来共享公共主存储器的多个子系统，例如Apps CPU、GPU和Video。每个子系统使用一个或多个本地存储器用于快速访问经常使用的数据并最小化对主存储器的访问。本地存储器通常被配置作为根据子系统需要而被软件管理或硬件管理的高速缓存。产品间的性能缩放需要增加本地存储器的大小。这种缩放策略遭受增加的区域和静态功率的缺点。而且，在大多数使用情况下，由于所有的子系统不是同时活动的，所以本地存储器的利用率可能很低。

共享系统高速缓存可以通过将所有本地存储器集中到共享的片上存储器资源来解决这些缺点。系统高速缓存可能潜在地保存区域，这是因为它的大小被预期小于所有本地存储器的总大小。在一个或两个活动子系统的常见使用情况下，系统高速缓存还被预期提供明显的省电和提升的性能。对于这些使用场景，活动子系统将访问可能较大的片上本地存储器，这可以减少对主存储器的访问次数，并且带来较高的整体性能和较低的功率。

在于其中共享高速缓存可用于SoC子系统的系统中，系统高速缓存的一部分被划分以专用于供经指派的SoC主设备使用。在这样的系统中出现了若干问题。主设备在系统运行时可能会断电。在当前的系统中，应用程序处理器子系统(APSS)管理整个共享高速缓存。如果APSS断电，则其它主设备无法执行高速缓存管理命令，诸如，去激活或刷新高速缓存分区。通过APSS管理系统高速缓存还产生较多的在管理系统高速缓存时使用额外软件交互的开销。

发明内容

各个方面的方法和设备提供了用于实现分量高速缓存(component cache)的高速缓存维护或状态操作的电路和方法。各方面的方法可以包括：存储分量高速缓存的分量高速缓存指示符使得分量高速缓存指示符可由分量高速缓存的主设备访问，绕过集中式控制实体而由所述主设备发出用于所述分量高速缓存的高速缓存维护或状态命令，以及绕过所述集中式控制实体而由与高速缓存维护或状态命令相关联的控制寄存器和所述分量高速缓存接收所述高速缓存维护或状态命令。

在一个方面中，存储分量高速缓存的分量高速缓存指示符使得所述分量高速缓存指示符可由所述分量高速缓存的主设备访问可以包括：向所述主设备提供用于所述分量高速缓存的控制空间的虚拟化视图，并且一个方面的方法还可以包括：通过绕过所述集中式控制实体而由所述主设备发现所述分量高速缓存的特征。

一个方面的方法还可以包括：将与所述高速缓存维护或状态命令相关联的所述控制寄存器和所述分量高速缓存的地址分配到所述高速缓存维护或状态命令，将数据分配到所述高速缓存维护或状态命令，以所述数据更新与所述高速缓存维护或状态命令相关联的所述控制寄存器和所述分量高速缓存，以及基于所述数据来实现所述控制寄存器的高速缓存维护或状态操作。

在一个方面中，将所述数据分配到所述高速缓存维护或状态命令可以包括将高速缓存存储器的存储器虚拟地址作为所述数据分配到所述高速缓存维护或状态命令。

一个方面的方法还可以包括：确定所述高速缓存维护或状态命令的所述数据是否包括所述高速缓存存储器的存储器虚拟地址，响应于确定所述数据是所述高速缓存存储器的存储器虚拟地址，而将所述高速缓存存储器的所述存储器虚拟地址转换成所述高速缓存存储器的存储器物理地址，以及用所述高速缓存存储器的所述存储器物理地址替换所述数据。