[发明专利]一种基于地址翻译单元的地址返回方法及系统

说明书

本发明涉及电子设计技术领域，具体涉及一种基于地址翻译单元的地址返回方法及系统，该方法包括：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中是否存在待翻译的虚拟地址对应的映射条目得到查询结果；根据查询结果判断是否命中；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，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，则将相应的地址翻译请求存入命中队列，解决目前对于具有依赖关系的地址返回的顺序错乱的问题，保证按照地址翻译请求发出的顺序返回。

技术领域

本发明涉及电子设计技术领域，具体涉及一种基于地址翻译单元的地址返回方法及系统。

背景技术

GPU在数据请求时，首先会发送携带虚拟地址的地址转换请求。地址转换请求先查找地址翻译单元中的地址转换后备缓冲器(Translation Look-aside Buffer,简称TLB)。TLB中保存有虚拟页到物理页的映射条目，地址翻译单元在接收到地址翻译的请求之后，会判断当前请求对应的虚拟地址是否在TLB的映射条目中，若在TLB的映射条目中，则获取相应的物理地址，并将对应的请求放入命中队列（hit FIFO）；若不在TLB的映射条目中，则访问后级缓存或者存储器以获取物理地址，同时将对应的请求放入未命中队列（miss FIFO），在一段时间之后，后级缓存或者存储器会将物理地址返回并刷新TLB中的映射条目。如果地址翻译单元先后接收两笔相同的虚拟地址请求，在接收在先请求时，由于TLB不存在对应的映射条目，所以需要访问后级缓存或者存储器，同时请求被放入未命中队列中；一段时间后，后级缓存或者存储器将物理地址返回并刷新TLB中对应的映射条目；之后，地址翻译单元又接收到相同虚拟地址的在后请求。此时因为TLB中已存在映射关系，因此会将在后请求存入命中队列中。由于未命中队列采用的是先进先出的队列，所以在先请求可能被未命中队列中比该请求更早的请求阻塞导致该请求不能从未命中队列中输出，而在后请求进入的命中队列虽然也是先进先出队列，但是由于命中队列中的请求都是在TLB中存在映射条目，所以能够立刻从队列中依次输出。很可能会出现在后请求早于在先请求输出返回，这样会导致同地址的在先和在后请求之间的顺序混乱。如果相同地址请求之间要求输出顺序和输入顺序保持一致的时候就会出现预期和实际不符的情况，例如在先请求是清零命令，在后请求是写数据的命令，期望是先清零后写数据，但是实际上执行的结果是先写数据后清零。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种基于地址翻译单元的地址返回方法及系统，所采用的技术方案具体如下：

第一方面，本发明一个实施例提供了一种基于地址翻译单元的地址返回方法，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。

第二方面，本发明另一个实施例提供了一种基于地址翻译单元的地址返回系统，该系统包括地址翻译单元和存储器，其中地址翻译单元实现上述一种基于地址翻译单元的地址返回方法。

本发明具有如下有益效果：

本发明实施例提供了一种基于地址翻译单元的地址返回方法，对于命中的虚拟地址，在该虚拟地址存入命中队列之前，检测当前未命中队列以及命中队列中是否存在同地址的元素，如果存在同地址的元素，则将该虚拟地址存入同地址元素所在的队列的队尾，以解决目前对于具有依赖关系的地址返回的顺序错乱的问题，保证按照地址翻译请求发出的顺序返回。

附图说明