[发明专利]存储器接口

说明书

本公开涉及存储器接口。其用于在使用物理地址空间可寻址的存储器总线和使用虚拟地址空间可寻址的高速缓存之间进行接口连接，包括：存储器管理单元，被配置为维护从虚拟地址空间到物理地址空间的映射；及一致性管理器，包括被配置为维护从物理地址空间到虚拟地址空间的映射的反向转换模块；其中，该存储器接口被配置为：从高速缓存接收于虚拟地址空间中寻址的存储器读取请求；在存储器管理单元处将存储器读取请求转换为于物理地址空间中寻址的经转换存储器读取请求，以在存储器总线上传输；从存储器总线接收于物理地址空间中寻址的探听请求；及在一致性管理器处将探听请求转换为于虚拟地址空间中寻址的经转换探听请求，以便结合高速缓存进行处理。

技术领域

本发明涉及存储器接口，特别是用于在使用物理地址空间可寻址的存储器总线和使用虚拟地址空间可寻址的高速缓存之间进行接口连接的存储器接口。

背景技术

预期现代计算系统能够处理各种任务，并且通常包括多个处理器，例如中央处理单元(CPU)和图形处理单元(GPU)。每个处理器可以适合于处理不同的处理任务，但是可以对存储在主存储器中的相同数据进行操作。例如，一个处理器的处理任务的结果可以在另一个处理器中使用。

单独的高速缓存层级可以与每个处理器相关联。每个高速缓存层级结构可以存储定期或最近访问的数据，并且有助于减少对主存储器的访问次数，否则可能增加延迟。然而，这种架构的缺点是一个处理器能够修改其本地高速缓存中的数据条目或高速缓存行，这可能不会立即反映在(写回)主存储器中。因此，修改后的数据输入不会立即对另一个处理器可用。这可能导致数据一致性问题。

需要一种改进的方法来确保数据的一致性。

发明内容

提供本发明内容是为了以简化的形式介绍一组概念，这组概念将在以下的具体实施方式中做进一步描述。本发明内容并非旨在标识所保护主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所保护主题的范围。

根据本公开内容的一个方面，提供了一种存储器接口，用于在使用物理地址空间可寻址的存储器总线和使用虚拟地址空间可寻址的高速缓存之间进行接口连接，该存储器接口包括：

存储器管理单元，被配置为维护从虚拟地址空间到物理地址空间的映射；和

一致性管理器，包括反向转换模块，所述反向转换模块被配置为维护从物理地址空间到虚拟地址空间的映射；

其中，存储器接口被配置为：

从高速缓存接收存储器读取请求，该存储器读取请求寻址于虚拟地址空间中；

在存储器管理单元处将存储器读取请求转换为于物理地址空间中寻址的经转换存储器读取请求，以便在存储器总线上传输；

从存储器总线接收探听请求，该探听请求寻址于物理地址空间中；及

在一致性管理器处将探听请求转换为于虚拟地址空间中寻址的经转换探听请求，以便结合高速缓存进行处理。

适当地，反向转换模块包括用于基于物理地址空间和虚拟地址空间之间的已知关系，根据物理地址计算虚拟地址的逻辑。

适当地，反向转换模块包括反向转换数据结构，其被配置为维护从物理地址空间到虚拟地址空间的映射。适当地，反向转换数据结构包括将物理地址空间中的物理地址链接到虚拟地址空间中的对应虚拟地址的目录。适当地，反向转换数据结构包括与每个物理到虚拟地址映射条目相关联的一个或多个字段，该一个或多个字段用于存储与映射有关的数据。

适当地，所述一个或多个字段包括以下中的至少一个：

状态字段，用于指示条目的整体状态，

溢出字段，用于指示条目是否正在经历溢出，