[发明专利]一种嵌入式实时系统的物理内存管理方法及装置

说明书

本申请实施例中公开了一种嵌入式实时系统的物理内存管理方法及装置。该方法在获取预将待运行应用在第一运行内存中运行的指示待运行应用的物理内存不足的物理内存指示信息时，基于预设地址转换规则，获取第二运行内存的虚拟地址与物理地址的映射关系；基于获取的第二运行内存的虚拟地址与物理地址的映射关系，获取待运行应用对应的新TLB表项和第二运行内存的虚拟地址，从而管理待运行应用在第二运行内存中运行。可见，在MIPS架构的核心态下，该方法通过对第二运行内存做地址映射关系的转换，以及对待运行应用的当前运行地址的地址更新，实现在核心态下管理较大的物理空间，克服了现有技术只能访问较小内存空间的问题。

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，尤其涉及一种嵌入式实时系统的物理内存管理方法及装置。

背景技术

随着科技的发展，计算机、手机、平板电脑等电子设备应用范围越来越广泛，目前，电子设备中基于无互锁流水线级的微处理器(Million Instructions Per Second，MIPS)的CPU可以运行在用户态和核心态的两种优先级别上。以龙芯的32位CPU为例，程序地址空间划分为4个大区域：kuseg、kseg0、kseg1和kseg2，如图1所示。

kuseg:虚拟空间0x00000000-0x7FFFFFFF(低端2G)为用户态可用的地址。在电子设备存有内存管理单元(Memory Management Unit，MMU)时，该段地址需要被MMU作映射(或称转换)，否则这2G地址是不可用的。

kseg0:虚拟空间0x80000000-0x9FFFFFFF(512M)用于通过把最高位清零的方法来映射到相应的物理地址，然后映射到物理地址低段512M(0x00000000-0x1FFFFFFF)。对这段地址的存取都会通过高速缓冲存储器(cache)来实现。因此在cache设置好之前，不能随便使用这段地址。通常一个没有MMU的系统会使用这段地址作为其绝大多数程序和数据的存放位置。

kseg1:虚拟空间0xA0000000-0xBFFFFFFF(512M)用于通过把最高3位清零的方法来映射到相应的物理地址上，与kseg0映射的物理地址一样。但与kseg0不一样的是kseg1是非cache存取的。

kseg2:虚拟空间为0xC0000000-0xFFFFFFFF(1G)，这段地址空间只能在核心态下使用，并且要经过MMU的转换。在MMU设置好之前，不能存取这段区域。

可见，MIPS结构下的CPU中不经过MMU转换的区域只有kseg0和kseg1的512M的大小，而且这两个内存窗口映射到同一512M的物理地址空间。

然而，目前电子设备在核心态下运行的应用越来越大，尤其是在实时系统上运行图形应用，对内存的要求越来越高，现有技术支持的物理内存管理空间已经不能满足要求，使电子设备在使用过程中普遍都会出现内存不足的问题。

发明内容

本申请实施例提供一种嵌入式实时系统的物理内存管理方法及装置，通过地址转换和地址更换，在核心态下解决了现有技术能够访问的物理内存空间小的问题。

第一方面，提供了一种嵌入式实时系统的物理内存管理方法，该方法的执行主体为内存管理装置，该方法可以包括：

当物理内存指示信息指示待运行应用在第一运行内存运行所需的物理内存不足时，基于预设地址转换规则，获取第二运行内存的虚拟地址与物理地址的映射关系，第一运行内存为虚拟地址不需要被内存管理单元MMU做地址转换的内存，第二运行内存为虚拟地址需要被MMU做地址转换的内存，预设地址转换规则包括实际内存的实际物理地址和预设偏移地址；

基于获取的第二运行内存的虚拟地址与物理地址的映射关系，获取待运行应用对应的新转换检测缓冲器TLB表项和第二运行内存的虚拟地址，新TLB表项包括虚拟地址与物理地址的映射关系和预设访问信息；