[发明专利]一种地址翻译方法及装置

说明书

公开了地址翻译方法及装置，涉及计算机领域，解决了PCIe设备获取页表的时延较大的问题。该地址翻译装置包括：接口，用于从PCIe设备接收一个地址翻译请求报文，该地址翻译请求报文包括第一虚拟地址和第一虚拟存储空间的大小，该第一虚拟地址为第一虚拟存储空间的虚拟起始地址；地址翻译单元，用于根据第一虚拟存储空间确定P个大小相同的子页表，每个子页表用于指示虚拟地址到物理地址的映射关系，该P个子页表的大小之和等于第一虚拟存储空间的大小，P为整数，P≥1；该接口，还用于发送一个地址翻译响应报文给该PCIe设备，该地址翻译响应报文包括该P个子页表的物理起始地址和该P个子页表的大小。

技术领域

本申请实施例涉及计算机领域，尤其涉及一种地址翻译方法及装置。

背景技术

高速串行计算机扩展总线标准(peripheral component interconnect express，PCIe)设备基于直接内存存取(Direct Memory Access，DMA)协议访问处理器的内存前，可以向处理器发送地址翻译请求(Address Translation Service，ATS)报文，请求处理器反馈第一虚拟存储空间对应的页表的信息。页表用于指示虚拟地址到物理地址的映射关系。从而，以便于PCIe设备根据页表的信息确定第一虚拟存储空间的虚拟地址对应的物理地址，并根据物理地址访问处理器的内存。

PCIe基本规范版本(base specification revision)4.0和PCIe基本规范版本5.0均对处理器处理地址翻译请求做了如下的规定：1)一个地址翻译请求报文可以采用一个地址翻译响应报文或者两个地址翻译响应报文来响应；2)一个地址翻译响应报文包含两个以上页表时，页表大小相同。可理解的，地址翻译可以是指将虚拟存储空间中的虚拟地址转换成内存中的物理地址的过程。

当PCIe设备请求翻译的第一虚拟存储空间的大小比较大，且第一虚拟存储空间对应的多个页表的大小不一样的时候，按照协议的规定，处理器向PCIe设备反馈一个页表的信息(如图1所示)，或者，处理器向PCIe设备反馈部分页表(多于一个页表但少于处理器确定的所有页表)的信息(如图2所示)。因此，反馈的页表的大小之和小于第一虚拟存储空间的大小。处理器只能反馈第一虚拟存储空间的部分虚拟地址对应的物理地址，无法将多个页表的信息全部反馈给PCIe设备。PCIe设备需要发送至少两条地址翻译请求报文，才能获取到第一虚拟存储空间的所有页表的信息。导致PCIe设备请求翻译地址的时延较大，以及PCIe设备与处理器间的带宽占用率较大。

发明内容

本申请实施例提供一种地址翻译方法及装置，解决了PCIe设备获取页表的时延较大的问题。

为达到上述目的，本申请实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供了地址翻译装置，该地址翻译装置包括接口和地址翻译单元。其中，所述接口，用于从PCIe设备接收一个地址翻译请求报文，该一个地址翻译请求报文包括第一虚拟地址和第一虚拟存储空间的大小，第一虚拟地址为第一虚拟存储空间的虚拟起始地址；所述地址翻译单元，用于根据第一虚拟存储空间确定P个大小相同的子页表，每个子页表用于指示虚拟地址到物理地址的映射关系，P个子页表的大小之和等于第一虚拟存储空间的大小，P为整数，P≥1；所述接口，还用于发送一个地址翻译响应报文给PCIe设备，一个地址翻译响应报文包括P个子页表的物理起始地址和P个子页表的大小。本申请的实施例提供的地址翻译装置，可以根据第一虚拟存储空间确定P个大小相同的子页表，且P个子页表的大小之和等于第一虚拟存储空间的大小，并通过一个地址翻译响应报文反馈该P个子页表的物理起始地址和P个子页表的大小。因此，PCIe设备只需要发送一条地址翻译请求报文，便可以通过一个地址翻译响应报文获取到第一虚拟存储空间的所有虚拟地址对应的物理地址。从而，在符合PCIe基本规范的规定的情况下，能够有效地降低PCIe设备请求翻译地址的时延和PCIe设备与处理器间的带宽占用率。

在一种可能的设计中，地址翻译单元，用于根据第一虚拟存储空间和最小翻译单元确定P个大小相同的子页表。