[发明专利]加速存储器存取的电子装置及方法

说明书

一种电子装置包括存储器及集成电路。存储器包括多个存储页。集成电路依据映射表，依序将多个虚拟地址对应地转换为多个物理地址。集成电路包括地址重映射单元。当该多个虚拟地址所对应的该多个物理地址不在存储器中的同一存储页时，地址重映射单元依据当前所依序存取的该多个虚拟地址是否超出预取地址，预先存取该多个物理地址中不属于该同一存储页的至少一个物理地址。

技术领域

本发明涉及电子装置，特别是涉及加速存储器存取的电子装置及方法。

背景技术

在计算器系统中，直接存储器访问(DMA)指令的传输效率和速度直接关系到IO设备性能。在支持硬件虚拟化的系统中，每一笔DMA指令的传输需要重映射(remapping)硬件的参与来完成虚拟地址至物理地址的转换。为了提高效能，重映射硬件中设置了高速缓存(cache)，一旦高速缓存未命中(cache miss)，重映射硬件需要访问存储器多次。以现有的架构来说，每一4K字节(对应于存储器的每一页的大小)的第一笔DMA指令都可能会导致高速缓存未命中。

发明内容

依据本发明实施例的电子装置，包括存储器及集成电路。存储器包括多个存储页。集成电路依据映射表，依序将多个虚拟地址对应地转换为多个物理地址。集成电路包括地址重映射单元。当该多个虚拟地址所对应的该多个物理地址不在存储器中的同一存储页时，依据当前所依序存取的该多个虚拟地址是否超出预取地址，预先存取该多个物理地址中不属于同一存储页的至少一个物理地址。

如上所述的电子装置，当当前所依序存取的该多个虚拟地址超出预取地址，则集成电路输出重映射预取指令到地址重映射单元，使得地址重映射单元将该多个物理地址中不属于同一存储页的至少一个物理地址存储于自身的高速缓存(cache)中，并且更新映射表。

如上所述的电子装置，当地址重映射单元存取至对应于不属于同一存储页的至少一个物理地址的该多个虚拟地址的一个时，地址重映射单元依据更新后的映射表，直接将存储于高速缓存的该多个物理地址中不属于该同一存储页的该至少一个物理地址输出。

如上所述的电子装置，还包括中央处理单元。中央处理单元依据该多个虚拟地址所对应该多个物理地址，对存储器进行存取。

如上所述的电子装置，还包括外部装置。外部装置传送存取请求指令予集成电路。当集成电路接收到存取请求指令时，集成电路传送重映射指令(remapping request)到地址重映射单元。存取请求指令及重映射指令都包括该多个虚拟地址。

如上所述的电子装置，当地址重映射单元依据更新后的映射表，将该多个虚拟地址对应地转换为该多个物理地址后，该地址重映射单元传送重映射答复指令到集成电路。当集成电路接收到该重映射答复指令时，集成电路传送直接存储器访问(DMA)指令予中央处理单元。重映射答复指令及直接存储器访问指令都包括该多个物理地址。

如上所述的电子装置，存储器的每一该多个存储页的大小为4K字节(bytes)。预取地址为4K+400、4K+600、4K+800、4K+a00、4K+c00，或4K+e00字节。

如上所述的电子装置，预取地址依据存储器的读取延迟而作对应设定。

依据本发明实施例的存储器存取的加速方法，存储器包括多页，方法包括：接收多个虚拟地址；依据映射表，依序将该多个虚拟地址对应地转换为多个物理地址；当该多个虚拟地址所对应的该多个物理地址不在存储器中的同一存储页时，依据当前所依序存取的该多个虚拟地址是否超出预取地址，预先存取该多个物理地址中不属于同一存储页的至少一个物理地址。

如上所述的加速方法，还包括：当当前所依序存取的该多个虚拟地址超出预取地址，产生重映射预取指令；依据重映射预取指令，将该多个物理地址中不属于同一存储页的该至少一个物理地址存储于高速缓存(cache)中，并且更新映射表。