[发明专利]一种基于地址翻译单元的地址返回方法及系统

权利要求书

1.一种基于地址翻译单元的地址返回方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

地址翻译单元接收地址翻译请求，所述地址翻译请求对应的虚拟地址为待翻译的虚拟地址；查询TLB中是否存在所述待翻译的虚拟地址对应的映射条目得到查询结果，其中在TLB中保存有若干个虚拟页与物理页之间的映射条目；

根据查询结果判断是否命中，其中，命中是指在TLB中存在待翻译的虚拟地址对应虚拟页的映射条目；若未命中，则将相应的地址翻译请求存入未命中队列，同时多次访问后级缓存或者存储器以获取对应的物理地址；若命中，分别检测命中队列和未命中队列中是否存在同地址的元素；若存在同地址的元素，则将相应的地址翻译请求存入存在同地址的队列中；若不存在同地址的元素，则将相应的地址翻译请求存入命中队列。

2.根据权利要求1所述的一种基于地址翻译单元的地址返回方法，其特征在于，所述在分别检测命中队列和未命中队列中是否存在同地址的元素之后，还包括：

若存在同地址的元素，则判断所述相应的地址翻译请求和同地址的元素是否均为读请求，若是，则将相应的地址翻译请求存入命中队列；若否，则将相应的地址翻译请求存入存在同地址的队列中。

3.根据权利要求1所述的一种基于地址翻译单元的地址返回方法，其特征在于，所述分别检测命中队列和未命中队列中是否存在同地址的元素的步骤包括：

将地址翻译请求的虚拟地址分别与队列中每个元素对应的虚拟地址进行比较，在存在完全相同的虚拟地址时，则确定存在同地址的元素。

4.根据权利要求1所述的一种基于地址翻译单元的地址返回方法，其特征在于，所述分别检测命中队列和未命中队列中是否存在同地址的元素的步骤包括：

根据地址翻译请求的虚拟地址得到当前虚拟页的索引号；获取队列中元素的虚拟地址对应的待匹配虚拟页的索引号；

比较当前虚拟页的索引号与待匹配虚拟页的索引号是否相同，若相同，则待匹配虚拟页对应的虚拟地址与地址翻译请求的虚拟地址为同地址。

5.根据权利要求3所述的一种基于地址翻译单元的地址返回方法，其特征在于，所述虚拟页的索引号为虚拟地址的高位。

6.根据权利要求1所述的一种基于地址翻译单元的地址返回方法，其特征在于，所述分别检测命中队列和未命中队列中是否存在同地址的元素的步骤包括：

分别检测命中的条目对应的命中计数器和未命中计数器，其中命中计数器计数命中队列中该条目下同地址元素的数量，未命中计数器计数未命中队列中该条目下同地址元素的数量；

在任意一个计数器的计数值大于0时，则相应计数器对应的队列中存在与相应的地址翻译请求同地址的元素。

7.根据权利要求6所述的一种基于地址翻译单元的地址返回方法，其特征在于，所述根据查询结果判断是否命中，若未命中，还包括以下步骤：

在TLB中建立待翻译的虚拟地址对应的新条目，为新建的条目配置命中计数器和未命中计数器，其中命中计数器的初始计数值为0，未命中计数器的初始计数值为1。

8.根据权利要求6所述的一种基于地址翻译单元的地址返回方法，其特征在于，所述计数器的计数值更新的方法为：

在对应队列中存入相应条目下的地址翻译请求时，计数值加1；在对应队列中输出相应条目下的地址翻译请求时，计数值减1。

9.一种基于地址翻译单元的地址返回系统，其特征在于，该系统包括地址翻译单元、以及后级缓存或者存储器，其中地址翻译单元实现如权利要求1~8任一项所述的一种基于地址翻译单元的地址返回方法。

10.根据权利要求9所述的一种基于地址翻译单元的地址返回系统，其特征在于，所述TLB中的每个条目都对应两个计数器，所述计数器包括命中计数器和未命中计数器，其中，命中计数器计数命中队列中该条目下同地址元素的数量，未命中计数器计数未命中队列中该条目下同地址元素的数量。