[发明专利]一种内存访问方法和装置

权利要求书

1.一种内存访问方法，其特征在于，该方法包括：

步骤A、通过预设的硬件检测电路判断CPU将要访问的数据或指令与CPU当前正在访问的数据或指令是否在同一页面，如果不在同一页面，触发CPU的页面切换机制，并同时记录发现页面不匹配时的程序计数器的值；

步骤B、CPU进行页面切换时，保存将要访问的数据或指令所在的页面号码至页面寄存器中，开始执行页面切换处理程序，所述页面切换处理程序包括根据记录的不匹配地址设置返回现场使用的程序指针，从外部存储器中将将要访问的数据或指令更新到程序RAM当中，并将当前页面寄存器的值更新为保存的页面号码；

步骤C、结束页面切换处理程序，将程序计数器的值修改回记录的所述发现页面不匹配时的程序计数器的值，并返回继续执行步骤A。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断CPU将要访问的数据或指令与CPU当前正在访问的数据或指令是否在同一页面的方法包括：

将CPU访问的地址空间等分成2^N个页面，N为大于0的整数且N小于CPU的寻址的位宽M，M为大于0的整数，其中，M的高N位表示页面号码，低(M-N)位为页面内的地址；

判断程序计数器的高N位与当前页面寄存器的值是否相同，所述当前页面寄存器的值表示CPU当前访问的数据或指令所在的页面号码；

如果相同，则所述CPU将要访问的数据或指令与当前正在访问的数据或指令在同一页面；如果不同，则不在同一页面。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若CPU采用直接取指的方式访问程序空间，所述触发CPU的页面切换机制的方法包括：

硬件检测电路将页面切换指令作为CPU的预取指令送入CPU，当CPU执行到该指令时产生进行页面切换的控制信号，开始页面切换。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述CPU进行页面切换时，保存将要访问的数据或指令所在的页面号码，开始执行页面切换处理程序；根据记录的不匹配地址设置返回现场使用的程序指针，从外部存储器中将将要访问的指令更新到程序RAM当中，并将当前页面寄存器的值更新为保存的页面号码的方法包括：

CPU将当前的程序计数器压入堆栈，并将此时程序计数器的高N位所表示的页面号作为新页面号进行保存；之后，准备执行页面切换处理程序；

将堆栈中程序计数器的取值修改为不匹配地址，作为返回现场使用的程序指针，从外部存储器中将将要取指的代码更新到程序RAM当中，并将当前页面寄存器的值更新为所述保存的新页面号。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若CPU通过寄存器间接寻址的方式访问程序空间和数据空间，所述触发CPU的页面切换机制的方法包括：硬件检测电路直接向CPU发送进行页面切换的控制信号。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述CPU进行页面切换时，保存CPU将要访问的数据或指令所在的页面号码，开始执行页面切换处理程序；根据记录的不匹配地址设置返回现场使用的程序指针，从外部存储器中将将要访问的数据或指令更新到程序RAM当中，并将当前页面寄存器的值更新为保存的页面号码的方法包括：

CPU接到硬件检测电路发送的控制信号后，取消当前指令的执行并保存当前指令的PC的取值；将当前指令的PC修改为页面切换处理程序所在的起始地址，并将送往地址总线的访问信号无效掉；之后，准备执行页面切换处理程序；

将取值等于不匹配地址的PC压入堆栈作为返回现场使用的程序指针，从外部存储器中将将要访问的数据或指令更新到程序RAM当中，并将当前页面寄存器的值更新为所述将要访问的数据或指令所在页面的页面号码。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述页面切换处理程序常驻内存且放置在程序空间默认页面的公用段当中，供CPU在需要的时候随时调用。