[发明专利]一种转换地址的缓存处理方法及装置

说明书

本发明公开了一种转换地址的缓存处理方法及装置，涉及数据缓存技术领域，本发明的主要目的在于提高PCIe设备的地址访问效率。本发明主要的技术方案为：在地址转换缓存模块的地址翻译条目中设置标记位，地址翻译条目用于存储具有映射关系的虚拟地址与物理地址，标记位用于存储标识地址翻译条目重要程度的标签信息；根据写入第一寄存器的虚拟地址，将虚拟地址以及对应的物理地址存入一个地址翻译条目中，并在对应的标记位中标记第一标签；根据直接存储器访问的虚拟地址，在地址转换缓存模块中匹配对应的地址翻译条目；在未匹配成功时，将利用地址转换服务获取的虚拟地址以及对应的物理地址存入地址翻译条目中，并在对应的标记位中标记第二标签。

技术领域

本发明涉及数据缓存技术领域，尤其涉及一种转换地址的缓存处理方法及装置。

背景技术

PCI-Express(peripheral component interconnect express，PCIe)是一种高速串行计算机扩展总线标准。PCIe属于高速串行点对点双通道高带宽传输，所连接的设备分配独享通道带宽，不共享总线带宽，主要支持主动电源管理，错误报告，端对端的可靠性传输，热插拔以及服务质量(QOS)等功能。它的主要优势就是数据传输速率高，而且还有相当大的发展潜力。

PCIe的协议中定义有地址转换服务(address translation service，ATS)，该ATS定义了设备侧获取并缓存DMA地址翻译结果的方法以及设备与IOMMU之间的报文格式，其中，DMA为Direct Memory Access(直接存储器访问)，是设备不经过CPU直接访问内存的方法；IOMMU(input/output memory management unit)，用于翻译设备驱动配置的地址空间和内存所占用的系统物理空间的映射关系。在ATS的协议中还定义有存在于设备上的地址转换缓存模块(address translation cache，ATC)，该ATC用于存放设备通过发送地址转换请求从IOMMU获取的地址翻译结果。然而，由于ATC的空间有限，其所能够存储的地址翻译结果的数量有限，且在现有的ATS的协议中并未规定针对ATC的管理机制，导致ATC无法适应设备需求而保留有用的地址翻译结果以提高设备的访问效率。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出了一种转换地址的缓存处理方法及装置，主要目的在于对ATS中的地址转换缓存模块所存储的地址翻译条目进行重要性标记，以提高地址转换缓存模块的利用效率。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

一方面，本发明提供一种转换地址的缓存处理方法，所述方法包括：

在地址转换缓存模块的地址翻译条目中设置标记位，所述地址翻译条目用于存储具有映射关系的虚拟地址与物理地址，所述标记位用于存储标识地址翻译条目重要程度的标签信息；

根据写入第一寄存器的虚拟地址，将所述虚拟地址以及对应的物理地址存入一个地址翻译条目中，并在对应的标记位中标记第一标签；

根据直接存储器访问的虚拟地址，在地址转换缓存模块中匹配对应的地址翻译条目；

在未匹配成功时，将利用地址转换服务获取的虚拟地址以及对应的物理地址存入地址翻译条目中，并在对应的标记位中标记第二标签。

另一方面，本发明提供一种转换地址的缓存处理装置，所述装置包括：

设置单元，用于在地址转换缓存模块的地址翻译条目中设置标记位，所述地址翻译条目用于存储具有映射关系的虚拟地址与物理地址，所述标记位用于存储标识地址翻译条目重要程度的标签信息；

配置单元，用于根据写入第一寄存器的虚拟地址，将所述虚拟地址以及对应的物理地址存入一个地址翻译条目中，并在对应的标记位中标记第一标签；

匹配单元，用于根据直接存储器访问的虚拟地址，在地址转换缓存模块中匹配对应的地址翻译条目；