[发明专利]用于两层写时复制的方法和装置

说明书

提供一种系统、装置和方法，其中虚拟存储器地址范围和该范围的副本被映射到数据处理系统中的相同第一系统地址范围，直到虚拟存储器地址范围中的地址或其副本被写入为止。通用系统地址范围包括多个分区。响应于对通用地址范围的分区中的地址的写入请求，生成第二系统地址范围。第二系统地址范围被映射到与第一系统地址范围相同的物理地址，除了包含待写入的地址的分区以及其在第二系统地址范围中的相应分区被映射到不同的物理地址之外。第一层映射数据可以被存储在范围表缓冲器中，并且在生成第二系统地址范围时被更新。

关于联邦资助研究或开发的声明

本发明是在DOE授予的快进2合同(fast forward 2contract)下，由美国政府支持而完成的。美国政府对本发明享有某些权利。

技术领域

本公开涉及对数据处理系统中的存储器的控制。

背景技术

一种数据处理装置可以包括一个或多个处理核心。处理器核心或在其上执行的程序被布置为根据虚拟存储器地址来处理数据。例如，每个处理器核心可以根据相应虚拟存储器地址空间中的虚拟存储器地址来处理数据，例如在操作系统或所谓的管理程序的控制下，该管理程序将虚拟存储器地址空间分配给由不同的处理器核心执行的进程，这部分地作为一种用于避免与一个处理器核心相关联的进程意外或恶意地访问适合于由另一个处理器核心执行的进程的数据的技术。

当需要访问虚拟存储器地址时，首先必须将虚拟存储器地址转换为物理存储器地址，以便可以从物理存储器或物理存储器缓存中获得所需信息或者将所需信息写入物理存储器或物理存储器缓存。称为转换后备缓冲器(TLB)的缓存可以用作地址转换过程的部分。TLB在固定大小的逐页基础上存储虚拟和物理存储器地址之间的最近或常用的转换。因此，作为地址转换过程的第一步，可以咨询TLB以检测TLB是否已经包含所需地址转换。如果不包含，则可以使用更复杂的转换过程，例如，涉及咨询保存地址转换信息的所谓的页面表，通常导致TLB被填充有所需转换。这种方法的缺点是操作系统被用来将数据从一个虚拟存储器地址空间复制到另一个虚拟存储器地址空间，这减慢了操作。另一个缺点是诸如存储器和存储装置之类的数据资源没有得到有效利用。例如，即使不修改数据，也可以存储数据的两个物理副本。在这种情况下，需要额外的资源来实际地复制数据。

一种用于提高效率的方法是“写时复制(copy-on-write)”机制。在这种方法中，数据的物理复制被推迟，直到数据被写入或修改。在此之前，数据是共享的。但是，由于该机制是由操作系统来执行的，因此该方法仍然不是高效的。

附图说明

图1示出了根据本公开的实施例的数据处理系统中的存储器的逻辑布置。

图2示出了根据本公开的实施例的在范围中的数据已被修改以及数据的物理副本已被制作之后的存储器的另一逻辑布置。

图3是根据本公开的实施例的数据处理装置的框图。

图4是根据本公开的实施例的数据处理系统的另一框图。

图5是根据本公开的实施例的数据处理系统的又一框图。

图6是根据本公开的实施例的用于在数据处理系统中执行复制操作的方法的流程图。

图7示出了根据本公开的实施例的两层写时复制机制中的范围表条目。

图8是根据本公开的实施例的用于在数据处理系统中执行写入操作的方法的流程图。

具体实施方式

虽然本发明容许有许多不同形式的实施例，但是在附图中示出了并且将在此详细描述特定实施例，同时应当理解，本公开将被认为是本发明的原理的示例，并不旨在将本发明限制于所示出和描述的特定实施例。在以下描述中，相同的附图标记可用于描述附图的若干视图中的相同、相似或相应的部分。