一種內(nèi)存訪問(wèn)控制方法,及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及存儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種內(nèi)存訪問(wèn)控制方法，及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] -個(gè)多處理器系統(tǒng)通常包含有多個(gè)處理器、一個(gè)或多個(gè)內(nèi)存控制器、連接各處理 器和內(nèi)存的網(wǎng)絡(luò)。圖1所示是一個(gè)多處理器系統(tǒng)的實(shí)例，在圖1中有兩個(gè)處理器；處理器 (Processor) 0 (100)和處理器（Processor)! (101)，內(nèi)存控制器103、內(nèi)存控制器103連 接有內(nèi)存104。各個(gè)組件通過(guò)特定的總線或者網(wǎng)絡(luò)102連接起來(lái)。內(nèi)存控制器103可W是 獨(dú)立的組件，也可W集成在各處理器中。
[0003] 若Processor(100)要訪問(wèn)內(nèi)存，貝Ij會(huì)執(zhí)行如下流程：
[0004] 1、Processor(100)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)102發(fā)送內(nèi)存訪問(wèn)請(qǐng)求消息給內(nèi)存控制器103。
[0005] 2、內(nèi)存控制器103為維護(hù)緩存一致性，首先根據(jù)目錄項(xiàng)信息決定是否向其他處理 器發(fā)起偵聽(tīng)；若需要發(fā)起偵聽(tīng)，則通過(guò)網(wǎng)絡(luò)102發(fā)送偵聽(tīng)消息到Processor(101 )，并獲得 偵聽(tīng)響應(yīng)（109);
[0006] 3、內(nèi)存控制器（103)將內(nèi)存數(shù)據(jù)響應(yīng)110發(fā)送給請(qǐng)求者ProcessorO(100)。
[0007] 在W上流程中，目錄項(xiàng)信息顯示的是哪些個(gè)處理器(或者任何需要使用系統(tǒng)內(nèi)存 的組件）緩存了某個(gè)系統(tǒng)內(nèi)存塊。存儲(chǔ)目錄信息的目錄，其設(shè)計(jì)可W是多樣化的，有的只顯 示緩存或者不緩存；有的能顯示更多的狀態(tài)，比如獨(dú)占，共享，無(wú)效(等同于不緩存）；有的除 了顯示狀態(tài)外，還指示具體某個(gè)或幾個(gè)處理器緩存了某個(gè)內(nèi)存塊。
[0008] 在上述內(nèi)存訪問(wèn)的流程中，內(nèi)存控制器103需要根據(jù)目錄信息來(lái)決定是否發(fā)起偵 聽(tīng)。存儲(chǔ)目錄信息的目錄，其設(shè)計(jì)一般分兩大類(lèi)，基于內(nèi)存的和基于緩存的?；趦?nèi)存的設(shè) 計(jì)是內(nèi)存全覆蓋的，每個(gè)內(nèi)存塊都有對(duì)應(yīng)的目錄項(xiàng)；而基于緩存的一般是稀疏目錄，只有緩 存在處理器中的內(nèi)存才有目錄項(xiàng)。本發(fā)明實(shí)施例將要涉及的是應(yīng)用在基于內(nèi)存的目錄設(shè)計(jì) 中。
[0009] 基于內(nèi)存的目錄設(shè)計(jì)有個(gè)特點(diǎn)，目錄占用的存儲(chǔ)空間比較大。假如內(nèi)存控制器管 理的是1T的內(nèi)存，即使是最小的化it目錄設(shè)計(jì)，W-個(gè)內(nèi)存塊64字節(jié)計(jì)算也需要2G字節(jié) 的目錄存儲(chǔ)空間。該么大的存儲(chǔ)空間一般都存放在外部存儲(chǔ)上，比如DMM(DualInline MemoryModules,雙列直插式存儲(chǔ)模塊）。
[0010] 由于采用W上方案，訪問(wèn)存放在外部存儲(chǔ)上的目錄項(xiàng)進(jìn)行，延時(shí)比較長(zhǎng)，不利于性 能的提升。所W，一般會(huì)在片上增加一個(gè)DC(Directory化che，目錄緩存)來(lái)降低目錄項(xiàng)的 訪問(wèn)延時(shí)。內(nèi)存控制器103內(nèi)包含了幾個(gè)組件；負(fù)責(zé)緩存一致性的CC(CacheCoherence, 緩存一致性）引擎，目錄緩存DC;內(nèi)存控制器對(duì)接了外部存儲(chǔ)器。假如DCW后的訪問(wèn)控制 方案如下：內(nèi)存控制器在接收到內(nèi)存訪問(wèn)請(qǐng)求消息后，CC引擎向目錄緩存發(fā)起目錄請(qǐng)求， 由于目錄緩存在初次使用時(shí)沒(méi)有任何記錄，此時(shí)需要向外部存儲(chǔ)器發(fā)起目錄請(qǐng)求得到目錄 項(xiàng)響應(yīng)，從目錄項(xiàng)響應(yīng)中獲得目錄項(xiàng)；然后目錄緩存再創(chuàng)建目錄項(xiàng)緩存來(lái)緩存獲得的目錄 項(xiàng)，并返回目錄項(xiàng)給DC。那么，下次如果還有相同內(nèi)存地址需要訪問(wèn)目錄項(xiàng)時(shí)，由于能在目 錄緩存中命中，將不再需要向外部存儲(chǔ)發(fā)起目錄請(qǐng)求，從而達(dá)到降低延時(shí)的目的。
[0011] W上方案，如果需要訪問(wèn)的內(nèi)存在目錄緩存能夠命中，則可W降低目錄項(xiàng)的訪問(wèn) 延時(shí)。但是，在目錄緩存不能夠命中的情況下，由于仍然需要向外部存儲(chǔ)器發(fā)起目錄請(qǐng)求來(lái) 完成外部訪問(wèn)，因此延遲仍然較大，因此訪問(wèn)性能較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種內(nèi)存訪問(wèn)控制方法，及裝置，用于減少對(duì)外部存儲(chǔ)器的 訪問(wèn)，從而降低訪問(wèn)延遲，提高訪問(wèn)性能。
[0013] 一種內(nèi)存訪問(wèn)控制方法，包括：
[0014] 接收內(nèi)存訪問(wèn)請(qǐng)求，并確定所述內(nèi)存訪問(wèn)請(qǐng)求指定的內(nèi)存地址；
[0015] 查詢目錄緩存，確定所述目錄緩存中是否存在與所述內(nèi)存地址對(duì)應(yīng)的目錄項(xiàng)；查 詢目錄容器，確定所述目錄容器中是否存在與所述內(nèi)存地址對(duì)應(yīng)的記錄項(xiàng)；所述目錄項(xiàng)的 信息指示緩存有所述內(nèi)存訪問(wèn)請(qǐng)求訪問(wèn)的數(shù)據(jù)緩存的位置；所述記錄項(xiàng)記錄有在外部存儲(chǔ) 器中存有且對(duì)應(yīng)的內(nèi)存地址的狀態(tài)為非無(wú)效狀態(tài)的目錄項(xiàng)的地址；
[0016] 若所述目錄緩存中不存在與所述內(nèi)存地址對(duì)應(yīng)的目錄項(xiàng)，且所述目錄容器中不存 在與所述內(nèi)存地址對(duì)應(yīng)的記錄項(xiàng)，則確定所述內(nèi)存地址對(duì)應(yīng)的目錄項(xiàng)為無(wú)效狀態(tài)。
[0017] 一種內(nèi)存訪問(wèn)控制裝置，包括：
[0018] 地址確定單元，用于確定接收到的內(nèi)存訪問(wèn)請(qǐng)求指定的內(nèi)存地址；
[0019] 查詢單元，用于查詢目錄緩存，確定所述目錄緩存中是否存在與所述地址確定單 元確定的內(nèi)存地址對(duì)應(yīng)的目錄項(xiàng)；查詢目錄容器，確定所述目錄容器中是否存在與所述內(nèi) 存地址對(duì)應(yīng)的記錄項(xiàng)；所述目錄項(xiàng)的信息指示緩存有所述內(nèi)存訪問(wèn)請(qǐng)求訪問(wèn)的數(shù)據(jù)緩存的 位置；所述記錄項(xiàng)記錄有在外部存儲(chǔ)器中存有且對(duì)應(yīng)的內(nèi)存地址的狀態(tài)為非無(wú)效狀態(tài)的目 錄項(xiàng)的地址；
[0020] 訪問(wèn)控制單元，用于若所述查詢單元確定所述目錄緩存中不存在與所述內(nèi)存地址 對(duì)應(yīng)的目錄項(xiàng)，且所述目錄容器中不存在與所述內(nèi)存地址對(duì)應(yīng)的記錄項(xiàng)，則確定所述內(nèi)存 地址對(duì)應(yīng)的目錄項(xiàng)為無(wú)效狀態(tài)。
[0021] 從W上技術(shù)方案可W看出，本發(fā)明實(shí)施例具有W下優(yōu)點(diǎn)：新增了目錄容器，在目錄 容器的記錄項(xiàng)記錄有在外部存儲(chǔ)器中存有且對(duì)應(yīng)的內(nèi)存地址的狀態(tài)為非無(wú)效狀態(tài)的目錄 項(xiàng)的地址；目錄緩存中不存在與所述內(nèi)存地址對(duì)應(yīng)的目錄項(xiàng)，且目錄容器中不存在與所述 內(nèi)存地址對(duì)應(yīng)的記錄項(xiàng)的情況下，可W避免對(duì)無(wú)效狀態(tài)的目錄項(xiàng)對(duì)應(yīng)地址的外部訪問(wèn)，從 而降低內(nèi)存訪問(wèn)延時(shí)，提高內(nèi)存訪問(wèn)性能。
【附圖說(shuō)明】
[0022] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使 用的附圖作簡(jiǎn)要介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可W根據(jù)該些附圖獲得其 他的附圖。
[0023] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)多處理器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例方法流程示意圖；
[0025] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例系統(tǒng)架構(gòu)示意圖；
[0026] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例方法流程示意圖；
[0027] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例方法流程示意圖；
[0028] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例方法流程示意圖；
[0029] 圖7為本發(fā)明實(shí)施例裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030] 圖8為本發(fā)明實(shí)施例裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031] 圖9為本發(fā)明實(shí)施例裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032] 圖10為本發(fā)明實(shí)施例裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033] 圖11為本發(fā)明實(shí)施例裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034] 圖12為本發(fā)明實(shí)施例裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[00巧]圖13為本發(fā)明實(shí)施例設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn) 一步地詳細(xì)描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部份實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施 例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的 所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0037] 發(fā)明人對(duì)【背景技術(shù)】中的技術(shù)方案進(jìn)行了分析；對(duì)任意一個(gè)內(nèi)存地址，第一次訪問(wèn) 目錄項(xiàng)時(shí)，在DC中不會(huì)命中，也即是說(shuō)需要向外部存儲(chǔ)器進(jìn)行訪問(wèn)。事實(shí)上，對(duì)于一個(gè)沒(méi)有 被訪問(wèn)過(guò)的內(nèi)存地址，目錄項(xiàng)的狀態(tài)是已知的，那就是無(wú)效狀態(tài)，即沒(méi)有任何處理器緩存該 內(nèi)存塊。該個(gè)時(shí)候向外部存儲(chǔ)器請(qǐng)求目錄項(xiàng)的動(dòng)作顯得多余，該部分延時(shí)也顯得浪費(fèi)了。本 發(fā)明實(shí)施例基于此給出了解決方案。
[003引本發(fā)明實(shí)施例提供了一種內(nèi)存訪問(wèn)控制方法，本方法的執(zhí)行主體可W是執(zhí)行內(nèi)存 訪問(wèn)控制的任何模塊，本發(fā)明實(shí)施例不予限定，本實(shí)施例方法如圖2所示，包括：
[003引201 ;接收內(nèi)存訪問(wèn)請(qǐng)求，并確定上述內(nèi)存訪問(wèn)請(qǐng)求指定的內(nèi)存地址；
[0040] 上述內(nèi)存訪問(wèn)請(qǐng)求通?？蒞來(lái)自于處理器。在多處理器系統(tǒng)中，內(nèi)存訪問(wèn)請(qǐng)求可 W來(lái)自于任意的處理器。
[0041] 202;查詢目錄緩存，確定上述目錄緩存中是否存在與上述內(nèi)存地址對(duì)應(yīng)的目錄 項(xiàng)；查詢目錄容器，確定上述目錄容器中是否存在與上述內(nèi)存地址對(duì)應(yīng)的記錄項(xiàng)；上述目 錄項(xiàng)的信息指示緩存有上述內(nèi)存訪問(wèn)請(qǐng)求訪問(wèn)的數(shù)據(jù)緩存的位置；上述記錄項(xiàng)記錄有在外 部存儲(chǔ)器中存有且對(duì)應(yīng)的內(nèi)存地址的狀態(tài)可能為非無(wú)效狀態(tài)的目錄項(xiàng)的地址；
[0042] 在本實(shí)施例中，目錄容器中的記錄項(xiàng)，還可W記錄在外部存儲(chǔ)器中存有且對(duì)應(yīng)的 內(nèi)存地址的狀態(tài)為無(wú)效狀態(tài)的目錄項(xiàng)的地址；一條記錄項(xiàng)可W記錄多個(gè)內(nèi)存塊的地址，一 個(gè)