一種內(nèi)存訪問的方法、相關(guān)裝置和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計算機技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種內(nèi)存訪問的方法、相關(guān)裝置和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在傳統(tǒng)的內(nèi)存管理流程中，當(dāng)中央處理器(Central Processing Unit, CPU)發(fā)起內(nèi)存訪問時，會先訪問其內(nèi)部的私有緩存(cache)，此時CPU先將訪問請求發(fā)送至CPU內(nèi)部的內(nèi)存管理單元(Memory Management Unit,MMU) ,MMU根據(jù)訪問請求中的虛地址信息,查找傳輸后備緩沖器(Translat1n Lookaside Buffer,TLB)中該虛地址所對應(yīng)的實地址，即物理地址，CPU通過該物理地址訪問私有緩存，當(dāng)發(fā)生高速緩存不命中(cache miss)，即CPU訪問私有緩存失敗后，CHJ將該內(nèi)存訪問請求發(fā)送至內(nèi)存控制器(Memory Controller，MC)，通過MC訪問該物理地址所對應(yīng)的內(nèi)存。
[0003]然而，現(xiàn)有技術(shù)內(nèi)存管理存在如下兩個問題:
[0004]第一，由于MMU和TLB位于CPU訪問私有緩存的關(guān)鍵路徑上，當(dāng)MMU和TLB發(fā)生問題，如MMU在通過TLB查找不到該虛地址所對應(yīng)的實地址(TLB miss)時，CPU就無法訪問私有緩存。
[0005]第二，缺頁中斷處理與處理器硬件綁定，一旦MMU從TLB和內(nèi)存中都無法找到虛地址對應(yīng)的實地址，則觸發(fā)缺頁中斷，處理器將花大量時間處理缺頁中斷。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)提出了一種有效的內(nèi)存管理技術(shù):全虛cache (Virtual indexedVirtual Tagged)技術(shù)。全虛cache的主要思想是將TLB和MMU等硬件從CPU訪問私有cache的關(guān)鍵路徑中移除,CPU直接采用虛地址索引cache,只有cachemiss后才將訪問請求發(fā)送至MMU，MMU通過TLB進行虛實地址翻譯，采用實地址訪問內(nèi)存。該方法能夠縮短CPU訪問cache的關(guān)鍵路徑，同時，由于TLB不在訪問cache的關(guān)鍵路徑上，TLB可以做得很大，TLB的命中率增高，從而有效地降低了 TLB miss的次數(shù)。
[0007]因此，全虛cache技術(shù)有效的解決了上述第一個問題，但是，發(fā)生缺頁中斷后仍由CPU對其進行處理，導(dǎo)致CPU將大量時間浪費在處理缺頁中斷，當(dāng)CPU缺頁中斷處理完成之后，才能訪問上述訪問請求中請求訪問的內(nèi)存，導(dǎo)致內(nèi)存訪問效率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的實施例提供一種內(nèi)存訪問的方法、相關(guān)裝置和系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)內(nèi)存訪問效率較低的問題。
[0009]為達到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術(shù)方案:
[0010]第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種內(nèi)存訪問的方法，該方法包括:
[0011 ] 接收進程的內(nèi)存訪問請求消息,其中，所述內(nèi)存訪問請求消息包括所述進程請求訪問的內(nèi)存對應(yīng)的虛擬地址的信息；
[0012]根據(jù)所述進程從預(yù)設(shè)的映射關(guān)系集合中獲取所述進程所對應(yīng)的映射關(guān)系，所述映射關(guān)系為所述虛擬地址與所述進程請求訪問的內(nèi)存對應(yīng)的內(nèi)存控制器MC的對應(yīng)關(guān)系；
[0013]根據(jù)所述虛擬地址的信息和所述映射關(guān)系，獲取所述進程請求訪問的內(nèi)存所對應(yīng)的MC ；
[0014]將所述內(nèi)存訪問請求消息發(fā)送至所述MC。
[0015]在第一種可能的實施方式中，結(jié)合第一方面，所述映射關(guān)系為以所述虛擬地址為變量的函數(shù)，或者，
[0016]所述映射關(guān)系為所述虛擬地址的L個預(yù)設(shè)位信息，其中，10
[0017]在第二種可能的實施方式中，結(jié)合第一方面或第一種可能的實施方式，在根據(jù)所述虛擬地址的信息和所述映射關(guān)系，獲取所述進程請求訪問的內(nèi)存所對應(yīng)的MC之前，該方法還包括:
[0018]獲取所述進程對應(yīng)的更新的映射關(guān)系；
[0019]在預(yù)設(shè)的映射關(guān)系集合中將所述進程所對應(yīng)的映射關(guān)系替換為所述更新的映射關(guān)系;
[0020]根據(jù)所述虛擬地址的信息和所述映射關(guān)系，獲取所述進程請求訪問的內(nèi)存所對應(yīng)的MC具體包括:
[0021]根據(jù)所述虛擬地址信息和所述更新的映射關(guān)系，獲取所述進程請求訪問的內(nèi)存所對應(yīng)的MC。
[0022]在第三種可能的實施方式中，結(jié)合第二種可能的實施方式，在所述獲取所述進程對應(yīng)的更新的映射關(guān)系之前，還包括:
[0023]接收所述MC發(fā)送的請求消息，所述請求消息用于指示所述MC的空閑物理頁面低于預(yù)設(shè)值；
[0024]根據(jù)獲取的所有MC分配給對應(yīng)進程的頁面數(shù)目，向所述MC發(fā)送指示消息，所述指示消息用于指示所述MC將分配給所述進程的頁面的數(shù)據(jù)遷移到第一 MC對應(yīng)的內(nèi)存中，其中，所述第一 MC為所述所有MC除所述MC之外的任一 MC ；
[0025]所述獲取所述進程對應(yīng)的更新的映射關(guān)系具體包括:
[0026]根據(jù)所述進程與所述第一 MC，獲取所述進程對應(yīng)的更新的映射關(guān)系。
[0027]第二方面，本發(fā)明實施例提供了一種內(nèi)存訪問的方法，該方法包括:
[0028]內(nèi)存控制器MC向中央處理器CPU發(fā)送請求消息，所述請求消息用于指示所述MC的空閑物理頁面低于預(yù)設(shè)值，其中，所述CPU存儲有所有MC分配給對應(yīng)進程的頁面數(shù)目；
[0029]所述MC接收所述CPU發(fā)送的指示消息，所述指示消息用于指示所述MC將分配給第一進程的頁面的數(shù)據(jù)遷移到第一 MC對應(yīng)的內(nèi)存中，其中，所述第一 MC為所述所有MC除所述MC之外的任一 MC ；
[0030]所述MC根據(jù)所述指示消息，將分配給所述第一進程的頁面的數(shù)據(jù)遷移至所述第一 MC對應(yīng)的內(nèi)存中。
[0031]在第一種可能的實施方式中，結(jié)合第二方面，所述將分配給所述第一進程的頁面的數(shù)據(jù)遷移至所述第一 MC對應(yīng)的內(nèi)存中之后，該方法還包括:
[0032]所述MC向所述CPU發(fā)送響應(yīng)消息，所述響應(yīng)消息用于指示所述MC完成對分配給所述第一進程所對應(yīng)的頁面的數(shù)據(jù)的遷移，以使得所述CPU根據(jù)所述響應(yīng)消息，獲取所述第一進程對應(yīng)的更新的映射關(guān)系，并根據(jù)所述更新的映射關(guān)系和所述第一進程請求訪問的內(nèi)存對應(yīng)的虛擬地址信息，將所述第一進程的內(nèi)存訪問請求消息發(fā)送至所述第一 MC。
[0033]第三方面，本發(fā)明實施例提供了一種內(nèi)存訪問的裝置，該裝置包括:接收單元，第一獲取單元，第二獲取單元和發(fā)送單元；
[0034]所述接收單元，用于接收進程的內(nèi)存訪問請求消息，其中，所述內(nèi)存訪問請求消息包括所述進程請求訪問的內(nèi)存對應(yīng)的虛擬地址的信息；
[0035]所述第一獲取單元，用于根據(jù)所述進程從預(yù)設(shè)的映射關(guān)系集合中獲取所述進程所對應(yīng)的映射關(guān)系，所述映射關(guān)系為所述虛擬地址與所述進程請求訪問的內(nèi)存對應(yīng)的內(nèi)存控制器MC的對應(yīng)關(guān)系；
[0036]所述第二獲取單元，用于根據(jù)所述虛擬地址的信息和所述映射關(guān)系，獲取所述進程請求訪問的內(nèi)存所對應(yīng)的MC ；
[0037]所述發(fā)送單元，用于將所述內(nèi)存訪問請求消息發(fā)送至所述MC。
[0038]在第一種可能的實施方式中，結(jié)合第三方面，所述映射關(guān)系為以所述虛擬地址為變量的函數(shù)，或者，
[0039]所述映射關(guān)系為所述虛擬地址的L個預(yù)設(shè)位信息，其中，10
[0040]在第二種可能的實施方式中，結(jié)合第三方面或第一種可能的實施方式，所述第一獲取單元還用于:
[0041]獲取所述進程對應(yīng)的更新的映射關(guān)系；
[0042]在預(yù)設(shè)的映射關(guān)系集合中將所述進程所對應(yīng)的映射關(guān)系替換為所述更新的映射關(guān)系;
[0043]所述第二獲取單元具體用于:
[0044]根據(jù)所述虛擬地址信息和所述更新的映射關(guān)系，獲取所述進程請求訪問的內(nèi)存所對應(yīng)的MC。
[0045]在第三種可能的實施方式中，結(jié)合第二種可能的實施方式，所述接收單元還用于:接收所述MC發(fā)送的請求消息，所述請求消息用于指示所述MC的空閑物理頁面低于預(yù)設(shè)值；
[0046]所述發(fā)送單元還用于:根據(jù)獲取的所有MC分配給對應(yīng)進程的頁面數(shù)目，向所述MC發(fā)送指示消息，所述指示消息用于指示所述MC將分配給所述進程的頁面的數(shù)據(jù)遷移到第一 MC對應(yīng)的內(nèi)存中，其中，所述第一 MC為所述所有MC除所述MC之外的任一 MC ；
[0047]所述第一獲取單元具體用于:根據(jù)所述進程與所述第一 MC，獲取所述進程對應(yīng)的更新的映射關(guān)系。