TW201015320A - Memory management unit directed access to system interfaces - Google Patents

Description

201015320 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本文中所揭示之發明概念的實施例大體而言係關於資料 處理系統之領域。更特定言之，本文中所揭示之發明概念 的實施例係關於可引導對一或多個介面之存取之記憶體管 理單元。 【先前技術】 資料處理系統可包括彼此間互動以處理指令之各種組 # 件。一個組件可為一記憶體管理單元(MMU)，其可根據處 理單元之一或多個處理器執行緒的異動請求而管理自實體 記憶體之資料及/或指令之擷取。一些資料處理系統使用 虛擬位址來改良擷取效率。舉例而言，一執行緒可產生包 括資料或指令之虛擬位址之異動請求並將該虛擬位址供應 至MMU。MMU可將該虛擬位址轉譯成其對應實體位址， 以存取實體記憶體中之資料。在一*ΜΜυ*，查找表將 虛擬位址映射至實體位址（諸如，在轉譯後備緩衝器（TLB) 中）。 可經由介面（亦被稱為頻道，諸如匯流排）將異動請求導 引至包括對應於實體位址之頁面之^資料處理系統可 包括用於存取不同系統資源之*同介面。緩衝器（諸如， 先進先出（FIFO))可管理實體位址並判定待將每—實體位址 提供至之以用於存取資源之介面。舉例而言，可將一緩衝 器耗接至TLB以接收實體位址並將其提供至—識別介面（待 於該介面上提供每—實體位址以存取資源）的位址解碼 141I95.doc 201015320 器。 該等η面耦接至該等資源。每一介面可具有不同特性 (諸如，速度或頻寬）以用於導引異動請求之實體位址。不 同特性可使實體位址在緩衝器中積滯（back_up)並延遲處 理，即使TLB提供了針對不同資源之新的異動請求亦為如 此。舉例而言，待存取第一介面之實體位址可填入該緩衝 器，因為該第一介面正用於存取一資源。用於在其他介面 或該第一介面上導引之實體位址可能積滞，因為緩衝器已 滿。此外，針對使用實體位址進行的對介面中之一者之每 一存取而啟動位址解碼器，從而對於每一存取均消耗功 率。 因此，需要一種可將實體位址導引至介面並降低處理延 遲、減少功率消耗且/或向處理器提供較好品質之服務的 記憶體管理單元系統及方法。 【發明内容】 在一實施例中，描述一種包括—轉譯後備緩衝器（tlb) 之記憶體管理單元。TLB包括—儲存模組及_邏輯電路。 該儲存模組可儲存一指示複數個介面中之一者之位元。該 位元可與一實體位址範圍相關聯。邏輯電路可基於該位元 將一處於實體位址範圍内之實體位土止導引至複數騎面中 之一者。 提及此說明性實施例並非為了限制或界定本文所揭示之 發明概念’而是為了提供實例以幫助對其的理解。在審閲 整個申請案之後’本揭示案之其他態樣、優點及特徵將變 141195.doc 201015320 得顯而易見，整個申請案包括以下部分：[圖式簡單說 明]、[實施方式]及[申請專利範圍]。 【實施方式】 在參看附圖閱讀以下[實施方式]時較佳地理解本文所揭 示之本發明之概念的此等及其他特徵、態樣及優勢。 貫穿描述，出於解釋之目的*陳述眾多具體細節，以便 提供對本文所揭示之發明概念的澈底理解。然而，對於熟 習此項技術者而言，可在無此等具體細節中之一些的情況 下實踐本文所揭示之發明概念將係顯而易見的。在其他例 項中，以方塊圖形式展示熟知結構及裝置，以避免混淆本 文所揭示之發明概念之基本原理。 本文所揭示之發明概念之實施例係關於一種記憶體管理 單兀（MMU)，其包括一或多個轉譯後備緩衝器（TLB)以用 於基於該等TLB中之至少一者中的資訊來管理異動請求。 該資訊可包括一自位址解碼器接收之位元，該位元識別一 待將對應於異動请求之虛擬位址之實體位址提供至的介 面。該位元可用於判定待於上面導引實體位址以用於存取 資源的介面而不需要在TLB之後使用緩衝器及位址解碼器 (其可延遲處理或消耗功率）。介面之實例包括緊密耦接之 §己憶體（TCM)、快取匯流排（諸如，aRM，Ltd.製造之 AXI/L2)及進階高效能匯流排（AHB)。實體位址可包括一識 別具有預定大小之記憶體區塊之實體頁面號碼。 在一個實施例中’ MMU包括一為微轉譯後備緩衝器 (μΤΤΒ)之TLB。該μΤΧΒ可自位址解碼器接收一位元並將 141195.doc 201015320 其與該μΊΧΒ中之實體位址範圍相關聯。舉例而言，位址 解碼器可使用晶片上系統（s〇c)記憶體映射帶（map strapping)來分析實體位址並基於該等s〇c記憶體映射帶產 生識別介面之位元。S〇c記憶體映射帶可為與内建於半導 體裝置（諸如，積體電路）上之記憶體相關聯之預界定特 性。記憶體映射帶之實例包括關於記憶體頁面位置的晶片 引出線（chip pincmt)、在製造期間在晶片中燒製之熔線及 由晶片製造者添加之程式化邏輯。當μΤΧΒ接收到一包括 虛擬位址之異動請求時，使用位元來識別待於上面導引實 體位址以用於存取資源的介面。 不存在緩衝器可提高實體位址可用於存取資源之速度。 圖1展示用於使用實體位址引導存取之MMU之一個實施例 的實施之方塊圖。MMU 100可伺服於可包括向崖]^11 1〇〇提 供異動請求106之一或多個處理器執行緒1〇4之處理器單元 102。異動請求1〇6可為對來自系統資源1〇8之資料、指令 或其他資訊之請求。MMU 100可識別資源108之實體位址 並使用該等實體位址經由介面丨1 〇存取資源〗。 舉例而言，異動請求106各自包括處理器執行緒1〇4正存 取之資源或資源之部分的一虛擬位址。MMU 100可包括識 別與該虛擬位址相關聯之實體位址之表或其他映射。該實 體位址可用於經由介面110中之一者存取資源。圖丨說明可 為任何類型之介面的介面A、介面B、介面c，且介面11〇 可包括額外介面或比所展示介面少之介面。介面A與資源ι 相關聯、介面B與資源2相關聯且介面C與資源3相關聯。 141195.doc 201015320 然而，介面110中之每一者可與資源1〇8中之一者以上相關 聯’且可包括任何數目之資源1〇8。 MMU 1〇〇可包括識別待於上面使用特定實體位址存取資 源之介面之組件。在圖i所展示之實施例中，MMU 100含 有一包括儲存模組114及邏輯電路116之tlb 112。TLB 112 可為指令TLB、資料TLB或聯合TLB且包括一 pTLB、多個 TLB或者一或多個rtlb及TLB。指令TLB可經組態以伺服 於取出異動請求，資料TLB可經組態以伺服於加載或儲存 異動請求，且聯合TLB可經組態以伺服於取出異動請求以 及加載或儲存異動請求。 儲存模組114可儲存虛擬位址及對應於該虛擬位址之實 體位址。在一些實施例中，儲存模組丨14包括可儲存虛擬 位址及對應於每一虛擬位址之實體位址之暫存器或其他儲 存裝置。儲存模組114亦可儲存針對實體位址範圍之位元 或其他指示符。儲存模組114可包括各自與一位元相關聯 之多個實體位址範圍。位元可指示介面11〇中的一者，待 將實體位址範圍内之一實體位址提供至該介面以用於存取 資源。如下文較詳細描述’可藉由位址解碼器118將位元 提供至TLB 112，該位址解碼器11 8可使用實體位址及晶片 上系統（SOC)記憶體映射帶來識別待於上面導引實體位址 之介面。邏輯電路116可使用該位元來經由經識別之介面 導引實體位址以用於存取資源。在一些實施例中，邏輯電 路116包括識別儲存於TLB 112中之實體位址的選擇符及用 於提供實體位址並將其導引至由位元所識別之介面的多工 141195.doc -9- 201015320 器。 根據各種實施例之MMU可包括一 TLB及一 μΤΤΒ以用於 提高使用異動請求之虛擬位址判定實體位址之速度。舉例 而言，μΤΧΒ可比TLB小且用於使用異動請求之虛擬位址快 速地定位一些實體位址（諸如，最近或經常使用之實體位 址）。若使用異動請求之虛擬位址在μΙΧΒ中進行之查找未 定位虛擬位址，則對大於μΤΧΒ並包括額外虛擬與實體位 址映射的TLB進行查找。若虛擬位址位於TLB中，則將虛 擬位址及實體位址寫入至μΤΧΒ中之一項中。 如下文中較詳細解釋，指示符可由位址解碼器產生並經 提供至μΤΧΒ或（另外）首先提供至TLB以用於與實體位址一 同儲存。指示符可識別在上面導引實體位址以存取資源之 介面。圖2為用於使用指示符識別待將實體位址導引至以 用於存取資源之介面的MMU 100之實施例之總圖。在圖2 中，MMU 100包括各自耦接至μΤΧΒ 202之TLB 200及位址 解碼器218。TLB 200包括一 TLB内容可存取記憶體 _ (TCAM)204 及一 TLB 隨機存取記憶體（TRAM)206。TCAM 204包括可儲存虛擬位址VA1-VA«之多個項。在一些實施 例中，該等項中之一或多者為空的且不包括虛擬位址。每 ’ 一虛擬位址可對應於儲存於TRAM 206中之項中的實體位 址PA1至PA«中之一者。舉例而言，虛擬位址VA1可對應於 實體位址PA1。TRAM 206中之每一項亦可包括一可（例如） 識別位於實體位址處之記憶體頁面之大小的遮罩。 當自μΤΧΒ 202接收到異動請求之虛擬位址時（諸如，在 141195.doc -10- 201015320 於μΟΑΜ 210中進行查找且「未命中」之後），在TLB 200 中執行查找。「未命中」可為在MCAM 210中不存在匹配異 動請求之虛擬位址的虚擬位址。在TLB查找中，將異動請 求之虛擬位址與虚擬位址VA1至VA«中之每一者比較。若 發現匹配或「命中」，則將一識別與匹配虛擬位址相關聯 之實體位址之項的輸出作為選擇符而提供至多工器208。 多工器208經組態以基於該選擇符輸出與匹配虛擬位址相 關聯之實體位址。 若在TCAM 204中發生「未命中」，亦即在TCAM 204中 未發現匹配異動請求之虛擬位址的虛擬位址，則將異動請 求之虛擬位址提供至異常引擎216。異常引擎216經組態以 針對異動請求之虛擬位址識別實體位址及遮罩。在一些實 施例中，異常引擎216將一項中之虛擬位址及其對應實體 位址寫入至TCAM 204及TRAM 206兩者中。舉例而言，異 常引擎216可將虛擬位址寫入至TCAM 204中之一項中並將 實體位址及遮罩寫入至TRAM 206中之對應項中。在其他 實施例中，異常引擎216將虛擬位址、其對應實體位址及 遮罩輸出至TLB 200以儲存於一項中。在於TLB 200中進行 之針對虛擬位址之下一查找中，在TCAM 204中識別出該 虛擬位址，將一識別具有實體位址之項的輸出作為選擇符 而提供至多工器208且可將實體位址提供至μΊΧΒ 202。

μΤίΒ 202可包括一 μΙΧΒ内容可存取記憶體（pCAM)210 及一 μΤΧΒ隨機存取記憶體（MRAM)212。pCAM 210可包括 儲存虛擬位址VA1至VAw-A:之項。μΟΑΜ 210可與TCAM 141195.doc •11 · 201015320 204類似，但可經組態以儲存比TCAM 204少免之虛擬位 址。0!1入1^212可包括儲存實體位址？八1至？入心^：之項。儲 存於4尺八1^212中的每一實體位址可對應於^1(：八]^21〇中之 虛擬位址VA1至VAn-A:中之一者。pRAM 212可與TCAM 206類似’但可經組態以儲存比tram 206少灸之實體位 址0 μ RAM 212經組態以儲存用於每一所儲存實體位址之遮 罩。遮罩可指示與實體位址相關聯之記憶體位置之頁面大 小。PRAM 212亦經組態以儲存針對實體位址範圍之指示 符。每一指示符可識別介面i 10中之待將一處於與該指示 符相關聯之實體位址範圍内的實體位址導引至之一者。在 一些實施例中，含有實體位址之每一項包括一識別介面 110中之一者之指示符。 該指示符可為一自位址解碼器21 8接收之識別介面之位 元。舉例而言，位址解碼器218可自TLB 200接收一實體位 址並使用晶片上系統（SOC)記憶體映射帶來判定與該實體 位址相關聯之介面。SOC記憶體映射帶可為與内建於半導 體裝置（諸如’積體電路）上之記憶體相關聯之預界定特 性。在一些實施例中’ SOC記憶體映射帶可為資料處理系 統中之程式化邏輯。SOC記憶體映射帶的實例包括關於記 憶體頁面位置之晶片引出線及/或包括程式化邏輯之軟 體。舉例而言，實體位址之範圍可經由SOC記憶體映射帶 (諸如，經由晶片引出線）而與介面相關聯。當位址解碼器 218自TLB 200接收實體位址時，該位址解碼器218可識別 141195.doc -12· 201015320 包括所接收實體位址之實體位址範圍並判定與該所識別實 體位址範圍相關聯之介面。位址解碼器218可經組態以將 一識別相關聯介面之指示符（諸如，位元）提供至 202(在其中可在一項中儲存有實體位址或者以其他方式對 , 應於實體位址）。

如上文中所陳述’ μΤΧΒ 202可比TLB 200小。舉例而 言，PTLB 202可包括比TLB 200少之項且因此包括比丁⑶ # 200少之虛擬及實體位址。在一些實施例中，在於TCAM 2〇4中執行查找之前在μ(：ΑΜ 21〇中執行針對異動請求之虛 擬位址的查找。若發生「未命中」（諸如，異動請求之虛 擬位址不匹配μΟΑΜ 210中之虛擬位址），則將虛擬位址提 供至TLB 200以在TCAM 204中進行查找。若在μ(：ΑΜ 21〇 中發生「命中」（諸如，異動請求之虛擬位址匹配pCAM 210中之虛擬位址），則μ(：ΑΜ 210將一識別與匹配虛擬位 址相關聯之實體位址之項的輸出作為選擇符而提供至多工 φ 器214。多工器214可經組態以基於該選擇符自MRAM 212 輸出與匹配虛擬位址相關聯之實體位址。 在一些實施例中，多工器214基於位元將實體位址導引 至介面110中之一者《介面110可包括任何類型及數目之介 面。出於例示性目的，圓2說明三個介面：緊密耦接之記 憶體（TCM)220、AXI/L2 222及進階高效能匯流排 (AHB)224。在一些實施例中，介面11〇中之每一者判定是 替代於多工器214基於位元導引實體位址而基於位元導引 實體位址還是除多工器214基於位元導引實體位址之外基 141195.doc -13· 201015320 於位元導引實體位址。舉例而言’ TCM 220可導引與識別 其之位元相關聯的實體位址並忽略與識別另一介面之位元 相關聯的實體位址。替代於在叮!^ 2〇2與介面11〇之間使 用緩衝器或位址解碼器（此可消耗功率並造成異動請求處 理中之積滯），特定實施例可在μΙΧΒ 202中使用一指示符 (諸如，一位元）來識別待將特定實體位址導引至之介面。 圖3說明根據所揭示之發明概念之一些實施例的用於使 用MMU基於一位元將實體位址引導至一介面之方法。參 看圖2中所說明之組件描述圖3之流程圖。然而，其他實施 例係可能的。 該方法開始於£塊302中’此時MMU 1 〇〇自處理器執行 緒接收異動請求之虛擬位址。舉例而言，處理執行緒可提 供一包括對來自資源之資料、指令或其他資訊之請求的異 動請求。該異動請求可包括資源之一虛擬位址，可自該資 源存取由處理器執行緒所請求之資料、指令或其他資訊。 在區塊304中，MMU 100判定虛擬位址是否處於以^ 202中。在一些實施例中，對μ(：ΑΜ 21〇執行查找以判定儲 存於pCAM 210中之項中的虛擬位址是否匹配異動請求之 虛擬位址。舉例而言，將μ(：ΑΜ 210中之每一虛擬位址與 異動請求之虛擬位址比較直至發現匹配或pCAM 210中之 每一虛擬位址與異動請求之虛擬位址已進行比較而無匹配 為止。 若發生「未命中」（諸如’未發現匹配），則在區塊3〇6 中’ MMU 100判定虛擬位址是否處於TLB 200中。舉例而 141195.doc -14· 201015320 言，可在TCAM 204中執行查找以判定儲存於TCAM 204中 之項中的虛擬位址是否匹配異動請求之虛擬位址。 若在TCAM 204中發生「未命中」，則在區塊308中，異 常引擎216判定針對虛擬位址之實體位址並將該虛擬位址 及該實體位址寫入至TLB 200中之項。舉例而言，異常引 擎216可將虛擬位址寫入至TCAM 204中之一項並將實體位 址寫入至TRAM 206中之對應項。在一些實施例中，一指 示與實體位址相關聯之記憶體之頁面大小的遮罩由異常引 擎216產生且與TRAM 206中之實體位址相關聯。 在寫入該項之後，該方法返回至區塊304且以該虛擬位 址對μΊΧΒ 202執行查找。可能再次發生「未命中」，且在 區塊306中對TLB 200執行針對虛擬位址之查找。若發生 「命中」（諸如，儲存於TCAM 204中之虛擬位址匹配異動 請求之虛擬位址），則由TLB 200提供對應實體位址。舉例 而言，TCAM 204可將一指示對應實體位址及/或其項位置 之輸出作為選擇符而提供至與TRAM 206相關聯之多工器 208。多工器208可經組態以基於該選擇符輸出來自TRAM 206之實體位址。 在區塊310中，位址解碼器218使用SOC記憶體映射帶對 來自TRAM 206之實體位址進行解碼’以產生一指示與該 實體位址相關聯之介面的位元。舉例而言’位址解碼器 218可使用晶片引出線或預界定實體特性來識別與包括該 實體位址之實體位址範圍相關聯之介面。如上文所陳述’ MMU 100之一些實施例可在將一項寫入至TLB時而非在寫 141195.doc •15- 201015320 入至μΤΧΒ 202時識別與實體位址相關聯之介面。 在區塊312中，MMU 100針對虛擬位址、其對應實體位 址及指示與該實體位址相關聯之介面的位元在202中 寫入一項。舉例而言，MMU 100可將虛擬位址儲存於 μΟ AM 210中之一項中並將實體位址儲存於MRAM 212中之 一項中。MMU 1〇〇亦可將遮罩及指示與實體位址相關聯之 介面之位元儲存於μΚ·ΑΜ212中。 該方法可返回至區塊304，其中100在卩TLB 202中 執行查找。若發生「命中」，則在區塊314中，PTLB 202可 基於位元將用於存取資源之實趙位址導引至介面。舉例而 言，該查找可導致PCAM 210中之虛擬位址之匹配。gCAM 210將一指示對應實體位址及/或其項位置之輸出作為選擇 符而提供至與μΚΑΜ 212相關聯之多工器214。多工器214 可經組態以基於該選擇符輸出來自PRAM 212之實體位 址。在一些實施例中，μΊΧΒ 202將實體位址導引至由位元 識別之介面。在其他實施例中，位元與該實體位址一同提 供，且由該位元識別之介面導引該實體位址而其他介面忽 略該實體位址。 根據一些實施例之位址解碼器可位於MMU中以除向 μΤΧΒ之外亦向TLB提供識別待將實體位址導引至之介面的 指示符。圖4說明MMU 1〇〇之第二實施例’100具 有可在TLB 400中之項經寫入時將一識別針對實體位址之 介面的位元提供至TLB 400之組態。圖4中之MMU 100包括 一包括μ〇ΑΜ 410之μΙΧΒ 402 ’可在該μ〇ΑΜ 410中以來自 141195.doc -16 - 201015320 異動請求之虛擬位址執行查找。若發生「未命中」，則將 虛擬位址提供至TCAM 404並對TLB 400執行查找。

若在TCAM 404中發生「未命中」，則將虛擬位址提供至 識別針對虛擬位址之實體位址之異常引擎416。在一些實 施例中’異常引擎416亦可判定一識別與實體位址相關聯 之記憶體之頁面大小的用於實體位址之遮罩。可將實體位 址提供至一使用SOC記憶體映射帶產生一識別針對該實體 位址之介面之位元的位址解碼器418。可將虛擬位址寫入 於TCAM 404中之一項中，且可將實體位址連同位元及遮 罩寫入於TRAM 406中之對應項中。當在TCAM 4〇4中發生 命中」時，可使用多工器408將實體位址、位元及遮罩 提供至μΤΧΒ 402。可將虛擬位址寫入於μ(：ΑΜ 41〇中之一 項中’且可將實體位址、位元及遮罩寫入於μΚΑΜ 412中 之對應項中。 當在μ〇ΑΜ 410中發生「命中」時，可使用多工器414將 實體位址導引至介面110中之一者。可使用位元判定將實 體位址導引至哪一介面以存取資源。 包括上述特徵之實例裝置 記憶體管理單元（MMU)可包括於任何處理器（諸如，數 位信號處理器)中。圖5至圖9之總圖說明可併有用於藉由 器之—執行緒或多執行緒處理器之諸執行緒提供至 ^置資源的異動請求而管理對介面之存取之M_的實例 圖5為說明攜帶型通信裝 置500之例示性實施例之圖式 141195.doc -17· 201015320 如圖5之總圖中所說明，該攜帶型通信裝置包括一包括數 位信號處理器（DSP)504之晶片上系統502。圖5之總圖亦展 示一耦接至數位信號處理器504及顯示器508之顯示器控制 器5 06。此外，輸入裝置510經耦接至DSP 504。如所展 示，記憶體512經耦接至DSP 504。此外，寫碼器/解碼器 (CODEC)514可耦接至DSP 504。揚聲器516及麥克風518可 經耦接至CODEC 514。 圖5之總圖進一步說明一耦接至數位信號處理器504及無 線天線522之無線控制器520。在特定實施例中，電源524 經耦接至晶片上系統502。此外，在特定實施例中，如圖5 中所說明，顯示器508、輸入裝置510、揚聲器516、麥克 風518、無線天線522及電源524在晶片上系統502之外。然 而，每一者耦接至晶片上系統502之一組件。 在特定實施例中，DSP 504包括一可藉由來自執行緒之 異動請求引導對介面之存取之記憶體管理單元 (MMU)562。舉例而言，MMU 562可為如參看圖2或圖4所 描述且包括一微轉譯後備緩衝器（μΤΧΒ)，該微轉譯後備缓 衝器（μΤΧΒ)可接收一指示待將異動請求引導至之介面之位 元以降低處理延遲。 圖6為說明蜂巢式電話600之例示性實施例之圖式。如所 展示，蜂巢式電話600包括一包括經耦接於一起之數位基 頻處理器604及類比基頻處理器606之晶片上系統602。在 特定實施例中，數位基頻處理器604為數位信號處理器。 如圖6之總圖中所說明，顯示器控制器608及觸碰螢幕控制 141195.doc •18· 201015320 器61 0經耦接至數位基頻處理器604。又，在晶片上系統 602之外的觸碰螢幕顯示器612經耦接至顯示器控制器608 及觸碰螢幕控制器610。 圖6之總圖進一步說明一視訊編碼器614(例如，相位交 替線式（PAL)編碼器、連續色彩記憶（SECAM)編碼器或全 國電視系統委員會（NTSC)編碼器）經耦接至數位基頻處理 器604。此外，視訊放大器616經耦接至視訊編碼器614及 觸碰螢幕顯示器612。又，視訊埠618經耦接至視訊放大器 616。通用串列匯流排（USB)控制器620經耦接至數位基頻 處理器604。又，USB埠622經耦接至USB控制器620。記憶 體624及用戶識別碼模組（SIM)卡626亦可經耦接至數位基 頻處理器604。此外，如圖6之總圖中所展示，數位相機 628可經耦接至數位基頻處理器604 »在例示性實施例中， 數位相機628為電荷耦合裝置（CCD)相機或互補金氧半導體 (CMOS)相機。

如圖6之總圖中所進一步說明，立體音訊CODEC 630可 經耦接至類比基頻處理器606。此外，音訊放大器632可經 耦接至立體音訊CODEC 630。在例示性實施例中，第一立 體揚聲器634及第二立體揚聲器636經耦接至音訊放大器 632。麥克風放大器638亦可經耦接至立體音訊CODEC 630。此外，麥克風640可經耦接至麥克風放大器638。在 特定實施例中，調頻（FM)無線電調諧器642可經耦接至立 體音訊CODEC 63 0。FM天線644可經耦接至FM無線電調諧 器642。此外，立體耳機646可經耦接至立體音訊CODEC 141195.doc -19- 201015320 630。 圖6之總圖進一步說明一可耦接至類比基頻處理器606之 射頻（RF)收發器648。RF開關650可經耦接至RF收發器648 及RF天線652。小鍵盤654可經耦接至類比基頻處理器 606。又，具有麥克風之單聲道頭戴耳機656可經耦接至類 比基頻處理器606。此外，振動器裝置658可經耦接至類比 基頻處理器606。圖6之總圖亦展示一可經耦接至晶片上系 統602之電源660。在特定實施例中，電源660為將電力提 供至蜂巢式電話600之各種組件之直流（DC)電源。此外， 在特定實施例中，電源為自經耦接至AC電源之交流（AC) 至DC變壓器導出之可充電DC電池或DC電源。 如圖6之總圖中所描繪，觸碰螢幕顯示器612、視訊埠 618、USB埠622、相機628、第一立體揚聲器634、第二立 體揚聲器636、麥克風640、FM天線644、立體耳機646、 RF開關650、RF天線652、小鍵盤654、單聲道頭戴耳機 656、振動器658及電源660可處於晶片上系統602之外。 在特定實施例中，數位基頻處理器604包括一可藉由來 自執行緒之異動請求引導對介面之存取之記憶體管理單元 (MMU)662。舉例而言，MMU 662可為如參看圖2或圖4所 描述且包括一微轉譯後備緩衝器（μΤΧΒ)，該微轉譯後備緩 衝器（μΊΧΒ)可接收一指示待將異動請求引導至之介面之位 元以降低處理延遲。 圖7為說明無線網際網路協定（IP)電話700之例示性實施 例之圖式。如所展示，無線IP電話700包括一包括數位信 141195.doc -20- 201015320 號處理器（DSP)704之晶片上系統702。顯示器控制器706可 經耦接至DSP 704且顯示器708經耦接至顯示器控制器 706。在例示性實施例中，顯示器708為液晶顯示器 (LCD)。圖7進一步展示可經耦接至DSP 704之小鍵盤710。 快閃記憶體712可經耦接至DSP 704。同步動態隨機存取 記憶體（SDRAM)714、靜態隨機存取記憶體（SRAM)716及 電子可抹除可程式化唯讀記憶體（EEPROM)718亦可經耦接 至DSP 704。圖7之總圖亦展示一可經耦接至DSP 704之發 光二極體（LED)720。此外，在特定實施例中，語音 CODEC 722可耦接至DSP 704 〇放大器724可經耦接至語音 CODEC 722且單聲道揚聲器720可經耦接至放大器724。圖 7之總圖進一步說明一經耦接至語音CODEC 722之單聲道 頭戴耳機728。在特定實施例中，單聲道頭戴耳機728包括 一麥克風。 無線區域網路（WLAN)基頻處理器730可經耦接至DSP 704。RF收發器732可經耦接至WLAN基頻處理器730且RF 天線734可經耦接至RF收發器732。在特定實施例中，藍芽 控制器736亦可經耦接至DSP 704且藍芽天線738可經耦接 至控制器736。圖7之總圖亦展示一 USB埠740亦可經耦接 至DSP 704。此外，電源742經耦接至晶片上系統702並將 電力提供至無線IP電話700之各種組件》 如圖7之總圖中所指示，顯示器708、小鍵盤710、LED 720、單聲道揚聲器726、單聲道頭戴耳機728、RF天線 734、藍芽天線738、USB埠74〇及電源742可處於晶片上系 141195.doc -21- 201015320 統702之外且耦接至晶片上系統702的一或多個組件。在特 定實施例中，DSP 704包括一可藉由來自執行緒之異動請 求引導對介面之存取之記憶體管理單元（MMU)762。舉例 而言，MMU 762可為如參看圖2或圖4所描述且包括一微轉 譯後備緩衝器（μΤΧΒ)，該微轉譯後備緩衝器（μΊΧΒ)可接收 一指示待將異動請求引導至之介面之位元以降低處理延 遲。 圖8為說明攜帶型數位助理（PDA)800之例示性實施例之 圖式。如所展示，PDA 800包括一包括數位信號處理器 (DSP)804之晶片上系統802。觸碰螢幕控制器806及顯示器 控制器808經耦接至DSP 804。此外，觸碰螢幕顯示器810 經耦接至觸碰螢幕控制器806及顯示器控制器808。圖8之 總圖亦指示一小鍵盤812可經耦接至DSP 804。 在特定實施例中，立體音訊CODEC 826可經耦接至DSP 804。第一立體放大器828可經耦接至立體音訊CODEC 826 且第一立體揚聲器830可經耦接至第一立體放大器828。此 外，麥克風放大器832可經耦接至立體音訊CODEC 826且 麥克風834可經耦接至麥克風放大器832。圖8之總圖進一 步展示一可經耦接至立體音訊CODEC 826之第二立體放大 器836及一可經耦接至第二立體放大器83 6之第二立體揚聲 器838。在特定實施例中，立體耳機840亦可經耦接至立體 音訊 CODEC 826。 圖8之總圖亦說明一可經耦接至DSP 804之802.11控制器 842及一可經耦接至802.11控制器842之802.11天線844。此 141195.doc -22· 201015320 外，藍芽控制器846可經耦接至DSP 804且藍芽天線848可 經耦接至藍芽控制器846。USB控制器850可經耦接至DSP 804且USB埠852可經耦接至USB控制器850。此外，智慧卡 854(例如，多媒體卡（MMC)或安全數位卡（SD))可經耦接至 DSP 804。此外，電源856可經耦接至晶片上系統802並可 將電力提供至PDA 800之各種組件。 如圖8之總圖中所指示，顯示器810、小鍵盤812、IrDA 埠822、數位相機824、第一立體揚聲器830、麥克風834、 第二立體揚聲器83 8、立體耳機840、802.11天線844、藍 芽天線848、USB埠852及電源856可處於晶片上系統802之 外且耦接至晶片上系統802上之一或多個組件。在特定實 施例中，DSP 804包括一可藉由來自執行緒之異動請求引 導對介面之存取之記憶體管理單元（MMU)862。舉例而 言，MMU 862可為如參看圖2或圖4所描述且包括一微轉譯 後備緩衝器（μΊΧΒ)，該微轉譯後備緩衝器（μΤΧΒ)可接收一 指示待將異動請求引導至之介面之位元以降低處理延遲。 圖9為說明音訊檔案播放器（例如，MP3播放器）900之例 示性實施例之圖式。如所展示，音訊檔案播放器900包括 一包括數位信號處理器（DSP)904之晶片上系統902。顯示 器控制器906可經耦接至DSP 904且顯示器908經耦接至顯 示器控制器906。在例示性實施例中，顯示器908為液晶顯 示器（LCD)。小鍵盤910可經耦接至DSP 904。 如圖9之總圖中所進一步描繪，快閃記憶體912及唯讀記 憶體（ROM)914可經耦接至DSP 904。此外，在特定實施例 141195.doc •23· 201015320 中，音訊CODEC 9 16可經耦接至DSP 904。放大器91 8可經 耦接至音訊CODEC 916且單聲道揚聲器920可經耦接至放 大器918。圖9之總圖進一步指示，麥克風輸入端922及立 體輸入端924亦可經耦接至音訊CODEC 916。在特定實施 例中，立體耳機926亦可經耦接至音訊CODEC 916。 USB埠928及智慧卡930可經耦接至DSP 904。此外，電 源932可經耦接至晶片上系統902且可將電力提供至音訊檔 案播放器900之各種組件。 如圖9之總圖中所指示，顯示器908、小鍵盤910、單聲 道揚聲器920、麥克風輸入端922、立體輸入端924、立體 耳機926、USB埠928及電源932處於晶片上系統902之外且 耦接至晶片上系統902上之一或多個組件。在特定實施例 中，DSP 904包括一可藉由來自執行緒之異動請求引導對 介面之存取之記憶體管理單元（MMU)962。舉例而言， MMU 962可為如參看圖2或圖4所描述且包括一微轉譯後備 緩衝器（μΤΧΒ)，該微轉譯後備緩衝器（μΤΧΒ)可接收一指示 待將異動請求引導至之介面之位元以降低處理延遲。 概要 本文中所揭示之發明概念之實施例的上述描述已僅出於 說明及描述之目的而經呈現且不意欲為詳盡的或將本文中 所揭示之發明概念限制於所揭示之精確形式。對於熟習此 項技術者而言，在不脫離本文中所揭示之發明概念之精神 及範疇的情況下進行之眾多修改及調適係顯而易見的。 【圖式簡單說明】 141195.doc -24- 201015320 圖1為說明具有引導對介面之存取之記憶體管理單元之 實施例的資料處理系統之實例之總圖。 圖2為說明圖1中之例示性記憶體管理單元及介面之總 圖。 圖3為說明用於針對異動請求弓丨導對介面之存取之例示 性方法之流程圖。 圖4為引導對介面之存取之第二例示性記憶體管理單元 之總圖。

圖5為說明可包括一記憶體管理單元之實例攜帶型通信 裝置之總圖。 圖6為說明可包括一記憶體管理單元之實例蜂巢式電話 之總圖。 ° 圖7為說明可包括一記憶體管理單 路協定電話之總圖。 元之實例無線網際 網 帶型數位

圖8為說明可包括一記憶體管理單元之實例攜 助理之總圖。 圖9為說明可包括一記憶體管理單 〈貫例音訊檔案播 放器之總圖。 【主要元件符號說明】 1〇〇 MMU 102 處理器單元 104 處理器執行緒 106 異動請求 108 系統資源 141195.doc -25- 201015320 110 介面 112 TLB 114 餘存模組 116 邏輯電路 118 位址解碼器 200 TLB 202 μΤΧΒ 204 TLB内容可存取記憶體 206 TLB隨機存取記憶體 208 多工器 210 μΤΧΒ内容可存取記憶ί 212 μΤΧΒ隨機存取記憶體 214 多工器 216 異常引擎 218 位址解碼器 220 緊密耦接之記憶體 222 AXI/L2 224 進階高效能匯流排 400 TLB 402 μΤΧΒ 404 TCAM 406 TRAM 408 多工器 410 μΟΑΜ 141195.doc -26- 201015320 ❿ 412 pRAM 414 多工器 416 異常引擎 418 位址解碼器 500 攜帶型通信裝置 502 晶片上糸統 504 數位信號處理器（DSP) 506 顯示器控制器 508 顯示器 510 輸入裝置 512 記憶體 514 寫碼器/解碼器（CODEC) 516 揚聲器 518 麥克風 520 無線控制器 522 無線天線 524 電源 562 記憶體管理單元 600 蜂巢式電話 602 晶片上系統 604 數位基頻處理器 606 類比基頻處理器 608 顯示器控制器 610 觸碰螢幕控制器 141195.doc ·27· 201015320 612 觸碰螢幕顯示器 614 視訊編碼 616 視訊放大器 618 視訊埠 620 通用串列匯流排（USB)控制器 622 USB埠 624 記憶體 626 用戶識別碼模組（SIM)卡 628 數位相機 630 立體音訊CODEC 632 音訊放大ts 634 第一立體揚聲器 636 第二立體揚聲器 638 麥克風放大器 640 麥克風 642 調頻（FM)無線電調諧器 644 FM天線 646 立體耳機 648 射頻（RF)收發器 650 RF開關 652 RF天線 654 小鍵盤 656 具有麥克風之單聲道頭戴耳機 658 振動器裝置 141195.doc -28- 201015320 660 電源 662 記憶體管理單元 700 無線網際網路協定（IP)電話 702 晶片上糸統 704 數位信號處理器 706 顯示器控制器 708 顯示器 710 小鍵盤 712 \夬閃記憶體 714 同步動態隨機存取記憶體 716 靜態隨機存取記憶體 718 電子可抹除可程式化唯讀記憶體 720 發光二極體 722 語音CODEC 724 放大器 726 單聲道揚聲器 728 單聲道頭戴耳機 730 無線區域網路（WLAN)基頻處理器 732 RF收發器 734 RF天線 736 藍芽控制器 738 藍芽天線 740 USB埠 742 電源 141195.doc 29· 201015320 762 記憶體管理單元 800 攜帶型數位助理 802 晶片上系統 804 數位信號處理器 806 觸碰螢幕控制器 808 顯示器控制器 810 觸碰螢幕顯示器 812 小鍵盤 822 IrDA 埠 824 數位相機 826 立體音訊CODEC 828 第一立體放大器 830 第一立體揚聲器 832 麥克風放大器 834 麥克風 836 第二立體放大器 838 第二立體揚聲器 840 立體耳機 842 802.11控制器 844 802.11天線 846 藍芽控制器 848 藍芽天線 850 USB控制器 852 USB埠 141195.doc -30- 201015320

854 智慧卡 856 電源 862 記憶體管理單元 900 音訊檔案播放器 902 晶片上系統 904 數位信號處理器 906 顯示器控制器 908 顯示器 910 小鍵盤 912 快閃記憶體 914 唯讀記憶體 916 音訊CODEC 918 放大器 920 單聲道揚聲器 922 麥克風輸入端 924 立體輸入端 926 立體耳機 928 USB埠 930 智慧卡 932 電源 962 記憶體管理單元 PA1 實體位址 PA2 實體位址 PA 3 實體位址 141195.doc -31- 201015320 PA 4 實體位址 PA« 實體位址 PAn-k 實體位址 VA1 虛擬位址 VA2 虛擬位址 VA3 虛擬位址 VA4 虛擬位址 VAn 虛擬位址 VAn-k 虛擬位址 141195.doc

Claims (1)

1. 201015320 七、申請專利範圍： 1. 一種轉譯後備緩衝器（TLB)，其包含： 一儲存模組，其經組態以儲存一指示複數個介面中之 一者之位元，該位元與一實體位址範圍相關聯；及 一邏輯電路，其經組態以基於該位元將一處於該實體 位址範圍内之實體位址導引至該複數個介面中之該一 ’者。 2. 如請求項1之TLB，其中該儲存模組經組態以自一位址解 碼器接收該位元。 3. 如請求項2之TLB，其中該儲存模組經組態以接收使用晶 片上系統（SOC)記憶體映射帶而產生之該位元。 4·如請求項1之TLB，其中該儲存模組經組態以自一具有一 大於該TLB之大小之大小的第二TLB接收該位元。 5. 如請求項4之TLB，其中該TLB為一微轉譯後備緩衝器 (μΤΧΒ)。 6. 如請求項1之TLB，其中該儲存模組包含： 一内容可存取記憶體（CAM)，其經組態以儲存一與該 實體位址相關聯之虛擬位址；及 一隨機存取記憶體（RAM)，其經組態以儲存該位元及 該實體位址。 7. 如請求項6之TLB，其中該邏輯電路包含： 一來自該CAM之選擇符，其經組態以指示該實體位 址；及 一與該RAM相關聯之多工器，該多工器經組態以基於 141195.doc 201015320 該選擇符及該位元導引該實體位址β 如"月求項1之TLB，其中該TLB經安置於—攜帶型通信裝 置中。 9. 一種記憶體管理單元（MMU)，其包含： 一位址解碼器，其經組態以提供一識別針對一來自一 處理器執行緒之異動請求的複數個介面中之一者之位 元’該位元與一實體位址範圍相關聯； 一第一轉譯後備緩衝器（TLB)，其包含： 儲存模組，其經組態以將一處於該實體位址範圍 内之實體位址與該位元相關聯；及 邏輯電路’其經組態以基於該位元將該實體位址 導引至該複數個介面中之該一者。 10·如請求項9之MMU，其中該位址解碼器經組態以使用晶 片上系統（SOC)記憶體映射帶及該實體位址來判定該位 元。 11·如請求項10之MMU，其中該SOC記憶體映射帶包含程式 化邏輯。 12. 如請求項9之MMU，其進一步包含一第二TLB，該第二 TLB經組態以自一異常引擎接收該實體位址及一與該實 體位址相關聯之虛擬位址並將該實體位址提供至該第一 TLB。 13. 如請求項12之MMU，其中該第二TLB經組態以自該位址 解碼器接收該位元並將該實體位址及該位元儲存於一項 中。 141195.doc -2- 201015320 14_如請求項9之MMU，其中該儲存模組包含： 一内容可存取記憶體（CAM)，其經組態以儲存一與該 實體位址相關聯之虛擬位址；及 一隨機存取記憶體（RAM)，其經組態以儲存該位元及 該實體位址。 15. 如請求項14之MMU，其中該邏輯電路包含： '一來自該CAM之選擇符，其經組態以指示該實體位 址；及 ® 一與該RAM相關聯之多工器，該多工器經組態以基於 該選擇符及該位元導引該實體位址。 16. 如請求項9之MMU，其中該MMU經安置於一攜帶型通信 裝置中。 17. —種方法，其包含： 自一處理器執行緒接收一異動請求，該異動請求包含 一虛擬位址； 秦 識別一對應於該虛擬位址之實體位址； 使用晶片上系統（SOC)記憶體映射帶解碼該實體位 址，以提供一識別複數個介面中之一者之位元，該位元 ' 與一實體位址範圍相關聯； •將該實體位址及該位元儲存於一微轉譯後備緩衝器 (μπΒ)中； 識別該μΤΧΒ中之該虛擬位址；及 基於該位元將該實體位址導引至該複數個介面中之該 一者，該實體位址處於該實體位址範圍内。 141195.doc 201015320 18. 如請求項17之方法，其進一步包含·· 將該實體位址儲存於一轉譯後備緩衝器（TLB)中；及 將該實體位址自該TLB提供至該μΐχΒ。 19. 如請求項18之方法，其進一步包含： 將該實體位址自該TLB提供至該位址解碼器。 20. 如請求項18之方法，其進一步包含： 在該TLB處接收該位元； 將該位元與該實體位址儲存於該TLB中；及 將該位元與該實體位址自該TLB提供至該μΤΧΒ。 21. 如請求項17之方法，其進一步包含： 判定該μΊΧΒ最初不包括該虛擬位址； 判定該TLB最初不包括該虛擬位址； 將該虛擬位址及該實體位址儲存於該TLB _之至少一 項中；且 其中將該實體位址及該位元儲存於該μ1χΒ中包含將該 虛擬位址實體位址及該位元儲存於該pTLB中之至少一 項中。 22. 如請求項17之方法，其中基於該位元將該實體位址導引 至該複數個介面中之該—者包含使用該位元識別該複數 個介面中待將該實體位址導引至之該一者。 141195.doc -4 -