[发明专利]使用存储属性的技术

说明书

本申请是申请日为2007年2月7日、申请号为200710101675.5、发明名称为“使用存储属性的技术”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明的实施例涉及微处理器和微处理器系统。更具体地，本发明的实施例涉及使用、校验和设置存储器状态或与一个或多个存储器位置相关联的其它信息的技术，该技术使用与所述一个或多个存储器位置相对应的属性位。

背景技术

现代计算机系统中，微处理器或微处理器核可以访问大量存储器地址空间，其可能包括很多种存储器类型。例如，计算机系统中存储器的一地址范围可能存储只能由特定的处理器或处理器核访问的信息，而其它地址范围则可被多个处理器或处理器核访问。存储器的排他性仅是一个可能与存储器地址范围相关联的属性。

一些现有技术系统中，操作系统(OS)以虚拟存储页的相对粗糙的粒度，通过虚拟存储器管理来控制存储器许可或访问规则。在一些现有技术系统中，虚拟存储页的粒度大小从约4千字节(KB)到很多兆字节(MB)不等。考虑到系统等待时间、芯片占地面积(die real estate)或系统成本，改变存储器权限将是个开销大的操作。

在某些情况下，程序在访问存储器之前要先校验存储器地址。例如，当在各种计算机编程语言(如Java)中调试程序、校验边界和类型安全性时，为了分析程序性能而剖析(profiling)程序时，或者由于其它原因，程序在访问存储器之前要先校验地址。

如果程序按照一组规则进行地址校验，那么它至少可使用两种现有方法：一种方法是使用OS来确保不满足规则的地址将被虚拟存储器管理检测出。这种方法中，粒度可能被限制成虚拟存储器管理寻址模式的相对粗糙颗粒，且改变访问规则代价很高；另一种方法是在利用地址访问存储器之前，在程序本身内对该地址进行一组校验，这组校验可以在任何粒度下将该地址与任何一组规则进行比较。该方法的缺点是为了进行适当的校验，为每一次存储器引用(memory reference)都要付出大量的运行开销。

发明内容

本发明的实施例涉及微处理器和微处理器系统。更具体地，本发明的实施例涉及使用存储属性位以高效率的方式来校验各种存储性能。

在本发明的一个实施例中，与存储器的特定段或者“块”相关联的存储属性可以被用来指示所述存储器块的各种特性。例如，在一个实施例中，用户可以通过定义与每一个存储器块相关联的属性位，来指示它们所关联的存储器块的任何数量的特性，例如，访问权限。在一个实施例中，每一个存储器块可对应于高速缓冲存储器的一特定行，例如一级(L1)或二级(L2)高速缓冲存储器内的高速缓存行，且所述的属性用定位于高速缓冲存储器的行或者以其他方式与高速缓冲存储器的行相关联的位存储位置来表示。在其它的实施例中，属性所关联的存储器块可能包括不止一个高速缓冲存储器行，或者与其它类型的存储器相关联，例如DRAM。

附图说明

本发明的实施例通过举例进行说明，而不局限于附图中的实施例，其中相同的附图标记表示相似的部件，且其中：

图1示出了根据本发明的一个实施例的高速缓冲存储器，其中各种高速缓存行(cache line)具有与其相关联的一个或者多个属性位。

图2示出了在其中使用了本发明的至少一个实施例的计算机系统存储器分级体系。

图3示出了根据本发明的一个实施例，与校验与一个或者多个高速缓存行相关联的属性有关的操作的流程图。

图4示出了在其中使用了本发明的至少一个实施例的共享总线计算机系统。

图5示出了在其中使用了本发明的至少一个实施例的点对点总线计算机系统。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的一个实施例的高速缓冲存储器的一部分，它的每一行都具有一组相关的属性位存储位置。具体地，图1所示的高速缓冲存储器100包括高速缓存行105，其对应于一个特定的存储器块(未示出)。所述的高速缓存行105具有与其相关联的以位的形式存储在存储位置110内的多个属性。在一个实施例中，存储位置是寄存器堆，然而在其它实施例中，可以使用另一种类型的存储区。在所述的存储位置110内是一组与高速缓存行105相关联的属性位115，其可以存储用来表示高速缓存行的各种属性的位，其可以由访问高速缓存行105的软件程序使用。