[发明专利]用于有效使用地址转换缓存的技术

说明书

本公开涉及用于有效使用地址转换缓存的技术。提供了一种用于有效使用地址转换缓存资源的装置和方法。装置包括具有多个条目的地址转换缓存，其中每个条目用于存储在将虚拟地址转变成存储器系统的相应物理地址时使用的地址转换数据。地址转换数据的每个条目具有与该地址转换数据相关联的针对存储器系统内的页面的页面大小指示。分配电路执行分配过程以确定要存储在每个条目中的地址转换数据。此外，模式控制电路被用来根据页面大小分析操作将装置的操作模式在非偏斜模式和至少一个偏斜模式之间进行切换。地址转换缓存被组织为多个部分，并且在非偏斜模式中，分配电路被布置为在执行分配处理时允许地址转换数据被分配给多个部分中的任何部分。

技术领域

本技术涉及有效使用地址转换缓存。

背景技术

已知提供包括地址转换缓存(例如，转换后备缓冲器(TLB))的数据处理系统，该地址转换缓存用于存储与例如将虚拟地址转换为物理地址有关的地址转换数据。地址转换数据还可以提供关于正在进行的存储器访问的属性数据，例如，权限数据和存储器属性。虽然提供地址转换缓存在通过减少所需的慢页面表遍历(page table walk)的数量来提高性能方面是有用的，但是这样的地址转换缓存可能占据显著的电路资源，并且因此期望有效使用这些资源。确保在地址转换缓存内执行的查找操作可以被快速执行也是有用的，以便优化使用这样的地址转换缓存可实现的性能益处。

存储在地址转换缓存内的地址转换数据的每个条目可以具有相关联的页面大小指示，并且寻求增加地址转换缓存的有效容量的一种方式是允许地址转换缓存保存针对不止一个页面大小的地址转换数据。然而，这可能使用于确定地址转换缓存器是否保存指定虚拟地址的地址转换数据的查找过程复杂化，并因此可能影响性能。

期望提供一种机制，可以允许有效使用地址转换缓存而不会对性能产生不利影响。

发明内容

在一个示例配置中，提供了一种装置，包括：地址转换缓存，具有多个条目，每个条目用于存储在将虚拟地址转变成存储器系统的相应物理地址时使用的地址转换数据，每个地址转换数据具有与地址转换数据相关联的针对存储器系统内的页面的页面大小指示；分配电路，用于执行分配过程以确定要存储在每个条目中的地址转换数据；以及模式控制电路，用于根据页面大小分析操作将装置的操作模式在非偏斜(skewed)模式和至少一个偏斜模式之间进行切换；地址转换缓存被组织为多个部分；其中在非偏斜模式中，分配电路被布置为在执行分配过程时允许地址转换数据被分配给多个部分中的任何部分；其中在至少一个偏斜模式中的每一个偏斜模式中，分配电路被布置为在执行分配过程时保留至少一个部分以用于分配与第一页面大小的页面相关联的地址转换数据，并且保留至少一个其他部分以用于分配与不同于第一页面大小的第二页面大小的页面相关联的地址转换数据。

在另一示例配置中，提供了一种操作地址转换缓存的方法，地址转换缓存具有多个条目并且被组织为多个部分，每个条目用于存储在将虚拟地址转变成存储器系统的相应物理地址时使用的地址转换数据，每个地址转换数据具有与地址转换数据相关联的针对存储器系统内的页面的页面大小指示，该方法包括：执行分配过程以确定要存储在每个条目中的地址转换数据；以及根据页面大小分析操作将装置的操作模式在非偏斜模式和至少一个偏斜模式之间进行切换；当在非偏斜模式中执行分配过程时，允许地址转换数据被分配给多个部分中的任何部分；以及当在至少一个偏斜模式中执行分配过程时，保留至少一个部分以用于分配与第一页面大小的页面相关联的地址转换数据，并且保留至少一个其他部分以用于分配与不同于第一页面大小的第二页面大小的页面相关联的地址转换数据。