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一种转换后备缓冲器验证方法、装置、设备及存储介质

更新时间:2024-11-01
一种转换后备缓冲器验证方法、装置、设备及存储介质 专利申请类型:发明专利;
源自:北京高价值专利检索信息库;

专利名称:一种转换后备缓冲器验证方法、装置、设备及存储介质

专利类型:发明专利

专利申请号:CN202410764898.3

专利申请(专利权)人:北京燧原智能科技有限公司
权利人地址:北京市海淀区知春路23号14层1401、1403、1405、1407室

专利发明(设计)人:李爽,李倍,王瑞

专利摘要:本发明公开了一种转换后备缓冲器验证方法、装置、设备及存储介质,包括:向TLB预测器输入与待测TLB相同的操作请求;操作请求包括数据读写请求、无效操作请求以及页表或目录;TLB预测器中集成了多种不同类型TLB对应的功能模型;接收TLB预测器以及待测TLB分别发送的读写输入请求,将读写输入请求进行对比得到请求对比结果;接收TLB预测器发送的TLB资源预测内容,读取待测TLB中的实际资源内容,将资源预测内容与实际资源内容进行对比得到内容对比结果;根据请求对比结果以及内容对比结果,确定待测TLB对应的验证结果。本发明实施例的技术方案可以提高TLB验证结果的准确性和可靠性。

主权利要求:
1.一种转换后备缓冲器验证方法,其特征在于,应用于转换后备缓冲器TLB验证平台,所述方法包括:向TLB预测器输入与待测TLB相同的操作请求;所述操作请求包括数据读写请求、无效操作请求以及页表或目录;
其中,所述TLB预测器中集成了多种不同类型TLB对应的功能模型;
接收所述TLB预测器以及待测TLB分别发送的读写输入请求,将所述读写输入请求进行对比,得到请求对比结果;
接收所述TLB预测器发送的TLB资源预测内容,读取待测TLB中的实际资源内容,并将所述资源预测内容与实际资源内容进行对比,得到内容对比结果;
根据所述请求对比结果以及内容对比结果,确定待测TLB对应的验证结果;
其中,所述TLB预测器,用于根据预先集成的多种不同类型TLB对应的功能模型以及操作请求,对待测TLB对应的验证进程进行处理,得到TLB预测器对应的处理结果;
所述TLB预测器,还用于如果所述验证进程为TLB缓存替换进程,则根据预先集成的多种不同类型TLB对应的功能模型以及所述数据读写请求,获取目标TLB单元命中事件或TLB写事件;所述目标TLB单元包括用于存放指令页表的TLB单元、用于存放数据页表的TLB单元,以及用于存放一级目录的TLB单元;根据所述目标TLB单元命中事件或TLB写事件的位置信息,对缓存替换单元PLRU的节点状态信息进行更新。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,向TLB预测器输入与待测TLB相同的操作请求,包括:判断所述待测TLB对应的当前验证模式是否为主动模式;
若是,则分别向TLB预测器以及待测TLB输入相同的操作请求;
若否,则对所述待测TLB接收的操作请求进行监测,并根据监测结果将相同的操作请求输入至TLB预测器。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在根据所述请求对比结果以及内容对比结果,确定待测TLB对应的验证结果之后,还包括:如果根据所述请求对比结果以及内容对比结果,确定待测TLB发生错误,则获取待测TLB中发生错误的TLB单元类型,以及所述TLB单元对应的错误位置;
对所述发生错误的TLB单元类型以及错误位置进行打印,以根据打印结果对待测TLB进行调试。
4.一种转换后备缓冲器验证方法,其特征在于,应用于转换后备缓冲器TLB预测器,所述方法包括:检测到待测TLB对应的验证进程开始后,接收TLB验证平台发送的操作请求;
根据预先集成的多种不同类型TLB对应的功能模型以及所述操作请求,对所述验证进程进行处理,得到TLB预测器对应的处理结果;
将所述TLB预测器对应的处理结果,发送至TLB验证平台,以使TLB验证平台根据所述TLB预测器对应的处理结果,以及待测TLB对应的处理结果,确定待测TLB对应的验证结果;
其中,检测到待测TLB对应的验证进程开始后,接收TLB验证平台发送的操作请求,包括:检测到待测TLB对应的查询进程开始后,接收TLB验证平台发送的数据读写请求;
根据预先集成的多种不同类型TLB对应的功能模型以及所述操作请求,对所述验证进程进行处理,得到TLB预测器对应的处理结果,包括:根据预先集成的多种不同类型TLB对应的功能模型以及数据读写请求,查询所有TLB资源中是否存在数据读写请求对应的页表或目录,以及数据读写请求是否命中TLB单元;
根据预先集成的多种不同类型TLB对应的功能模型以及所述操作请求,对所述验证进程进行处理,得到TLB预测器对应的处理结果,包括:如果所述验证进程为TLB缓存替换进程,则根据预先集成的多种不同类型TLB对应的功能模型以及所述数据读写请求,获取目标TLB单元命中事件或TLB写事件;其中,所述目标TLB单元包括用于存放指令页表的TLB单元、用于存放数据页表的TLB单元,以及用于存放一级目录的TLB单元;根据所述目标TLB单元命中事件或TLB写事件的位置信息,对缓存替换单元PLRU的节点状态信息进行更新。
5.一种转换后备缓冲器验证装置,其特征在于,应用于转换后备缓冲器TLB验证平台,所述装置包括:请求输入模块,用于向TLB预测器输入与待测TLB相同的操作请求;所述操作请求包括数据读写请求、无效操作请求以及页表或目录;
其中,所述TLB预测器中集成了多种不同类型TLB对应的功能模型;
请求对比模块,用于接收所述TLB预测器以及待测TLB分别发送的读写输入请求,将所述读写输入请求进行对比,得到请求对比结果;
内容对比模块,用于接收所述TLB预测器发送的TLB资源预测内容,读取待测TLB中的实际资源内容,并将所述资源预测内容与实际资源内容进行对比,得到内容对比结果;
验证结果确定模块,用于根据所述请求对比结果以及内容对比结果,确定待测TLB对应的验证结果;
其中,所述TLB预测器,用于根据预先集成的多种不同类型TLB对应的功能模型以及操作请求,对待测TLB对应的验证进程进行处理,得到TLB预测器对应的处理结果;
所述TLB预测器,还用于如果所述验证进程为TLB缓存替换进程,则根据预先集成的多种不同类型TLB对应的功能模型以及所述数据读写请求,获取目标TLB单元命中事件或TLB写事件;所述目标TLB单元包括用于存放指令页表的TLB单元、用于存放数据页表的TLB单元,以及用于存放一级目录的TLB单元;根据所述目标TLB单元命中事件或TLB写事件的位置信息,对缓存替换单元PLRU的节点状态信息进行更新。
6.一种转换后备缓冲器验证装置,其特征在于,应用于转换后备缓冲器TLB预测器,所述装置包括:进程检测模块,用于检测到待测TLB对应的验证进程开始后,接收TLB验证平台发送的操作请求;
进程处理模块,用于根据预先集成的多种不同类型TLB对应的功能模型以及所述操作请求,对所述验证进程进行处理,得到TLB预测器对应的处理结果;
结果发送模块,用于将所述TLB预测器对应的处理结果,发送至TLB验证平台,以使TLB验证平台根据所述TLB预测器对应的处理结果,以及待测TLB对应的处理结果,确定待测TLB对应的验证结果;
其中,检测到待测TLB对应的验证进程开始后,接收TLB验证平台发送的操作请求,包括:检测到待测TLB对应的查询进程开始后,接收TLB验证平台发送的数据读写请求;
根据预先集成的多种不同类型TLB对应的功能模型以及所述操作请求,对所述验证进程进行处理,得到TLB预测器对应的处理结果,包括:根据预先集成的多种不同类型TLB对应的功能模型以及数据读写请求,查询所有TLB资源中是否存在数据读写请求对应的页表或目录,以及数据读写请求是否命中TLB单元;
根据预先集成的多种不同类型TLB对应的功能模型以及所述操作请求,对所述验证进程进行处理,得到TLB预测器对应的处理结果,包括:如果所述验证进程为TLB缓存替换进程,则根据预先集成的多种不同类型TLB对应的功能模型以及所述数据读写请求,获取目标TLB单元命中事件或TLB写事件;其中,所述目标TLB单元包括用于存放指令页表的TLB单元、用于存放数据页表的TLB单元,以及用于存放一级目录的TLB单元;根据所述目标TLB单元命中事件或TLB写事件的位置信息,对缓存替换单元PLRU的节点状态信息进行更新。
7.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:
至少一个处理器;以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序,所述计算机程序被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1‑3或4中任一项所述的转换后备缓冲器验证方法。
8.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1‑3或4中任一项所述的转换后备缓冲器验证方法。 说明书 : 一种转换后备缓冲器验证方法、装置、设备及存储介质技术领域[0001] 本发明涉及计算机技术领域,尤其涉及一种转换后备缓冲器验证方法、装置、设备及存储介质。背景技术[0002] 内存管理单元(Memory Management Unit,MMU)一般由转换后备缓冲器(TranslationLookasideBuffer,TLB)以及分页表漫游(PageTableWalk,PTW)模块组合得到。其中,TLB主要负责存储各种类型的页表,以供输入的读写请求来进行查找并做地址翻译;负责判断是否需要发生预取,负责产生一些异常中断。PTW模块负责发出分页表漫游以进行读取页表,并将新的页表写入TLB。[0003] 现有的MMU验证方法基本都采用端到端的验证方法,一般不会针对MMU内部的子模块搭建独立的Testbench进行验证,导致无法保证TLB内部行为是否正确(包括TLB的hit/miss、TLB中页表的替换策略等行为是否正确发生了预取、invalidate操作是否正确等),只能保证端到端的地址翻译正确性,如此的验证质量显然不能满足验证的要求。[0004] 另外,在端到端的验证中,不能很方便地制造出各种各样的交叉场景,尤其是面对多组输入请求时,并且也不能在早期发现TLB设计的性能问题,只能在所有MMU设计好之后,通过MMU系统级的性能测试才能发现TLB是否存在性能问题。[0005] 其次,TLB中存在多种类型的TLB单元,每种TLB单元的格式、存储及查询规则都有不同,在验证方面也存在比较大的难度,现有的验证流程很难覆盖TLB的所有行为。发明内容[0006] 本发明提供了一种转换后备缓冲器验证方法、装置、设备及存储介质,可以提高TLB验证结果的准确性和可靠性。[0007] 根据本发明的一方面,提供了一种转换后备缓冲器验证方法,应用于TLB验证平台,所述方法包括:[0008] 向TLB预测器输入与待测TLB相同的操作请求;所述操作请求包括数据读写请求、无效操作请求以及页表或目录;[0009] 其中,所述TLB预测器中集成了多种不同类型TLB对应的功能模型;[0010] 接收所述TLB预测器以及待测TLB分别发送的读写输入请求,将所述读写输入请求进行对比,得到请求对比结果;[0011] 接收所述TLB预测器发送的TLB资源预测内容,读取待测TLB中的实际资源内容,并将所述资源预测内容与实际资源内容进行对比,得到内容对比结果;[0012] 根据所述请求对比结果以及内容对比结果,确定待测TLB对应的验证结果。[0013] 可选的,向TLB预测器输入与待测TLB相同的操作请求,包括:[0014] 判断所述待测TLB对应的当前验证模式是否为主动模式;[0015] 若是,则分别向TLB预测器以及待测TLB输入相同的操作请求;[0016] 若否,则对所述待测TLB接收的操作请求进行监测,并根据监测结果将相同的操作请求输入至TLB预测器。[0017] 可选的,在根据所述请求对比结果以及内容对比结果,确定待测TLB对应的验证结果之后,还包括:[0018] 如果根据所述请求对比结果以及内容对比结果,确定待测TLB发生错误,则获取待测TLB中发生错误的TLB单元类型,以及所述TLB单元对应的错误位置;[0019] 对所述发生错误的TLB单元类型以及错误位置进行打印,以根据打印结果对待测TLB进行调试。[0020] 根据本发明的另一方面,提供了另一种转换后备缓冲器验证方法,应用于TLB预测器,所述方法包括:[0021] 检测到待测TLB对应的验证进程开始后,接收TLB验证平台发送的操作请求;[0022] 根据预先集成的多种不同类型TLB对应的功能模型以及所述操作请求,对所述验证进程进行处理,得到TLB预测器对应的处理结果;[0023] 将所述TLB预测器对应的处理结果,发送至TLB验证平台,以使TLB验证平台根据所述TLB预测器对应的处理结果,以及待测TLB对应的处理结果,确定待测TLB对应的验证结果。[0024] 可选的,检测到待测TLB对应的验证进程开始后,接收TLB验证平台发送的操作请求,包括:[0025] 检测到待测TLB对应的查询进程开始后,接收TLB验证平台发送的数据读写请求;[0026] 根据预先集成的多种不同类型TLB对应的功能模型以及所述操作请求,对所述验证进程进行处理,得到TLB预测器对应的处理结果,包括:[0027] 根据预先集成的多种不同类型TLB对应的功能模型以及数据读写请求,查询所有TLB资源中是否存在数据读写请求对应的页表或目录,以及数据读写请求是否命中TLB单元。[0028] 可选的,根据预先集成的多种不同类型TLB对应的功能模型以及所述操作请求,对所述验证进程进行处理,得到TLB预测器对应的处理结果,包括:[0029] 如果所述验证进程为TLB缓存替换进程,则根据预先集成的多种不同类型TLB对应的功能模型以及所述数据读写请求,获取目标TLB单元命中事件或TLB写事件;[0030] 其中,所述目标TLB单元包括用于存放指令页表的TLB单元、用于存放数据页表的TLB单元,以及用于存放一级目录的TLB单元;[0031] 根据所述目标TLB单元命中事件或TLB写事件的位置信息,对缓存替换单元(PseudoLeastRecentlyUsed,PLRU)的节点状态信息进行更新。[0032] 根据本发明的另一方面,提供了一种转换后备缓冲器验证装置,应用于TLB验证平台,所述装置包括:[0033] 请求输入模块,用于向TLB预测器输入与待测TLB相同的操作请求;所述操作请求包括数据读写请求、无效操作请求以及页表或目录;[0034] 其中,所述TLB预测器中集成了多种不同类型TLB对应的功能模型;[0035] 请求对比模块,用于接收所述TLB预测器以及待测TLB分别发送的读写输入请求,将所述读写输入请求进行对比,得到请求对比结果;[0036] 内容对比模块,用于接收所述TLB预测器发送的TLB资源预测内容,读取待测TLB中的实际资源内容,并将所述资源预测内容与实际资源内容进行对比,得到内容对比结果;[0037] 验证结果确定模块,用于根据所述请求对比结果以及内容对比结果,确定待测TLB对应的验证结果。[0038] 根据本发明的另一方面,提供了另一种转换后备缓冲器验证装置,应用于TLB预测器,所述装置包括:[0039] 进程检测模块,用于检测到待测TLB对应的验证进程开始后,接收TLB验证平台发送的操作请求;[0040] 进程处理模块,用于根据预先集成的多种不同类型TLB对应的功能模型以及所述操作请求,对所述验证进程进行处理,得到TLB预测器对应的处理结果;[0041] 结果发送模块,用于将所述TLB预测器对应的处理结果,发送至TLB验证平台,以使TLB验证平台根据所述TLB预测器对应的处理结果,以及待测TLB对应的处理结果,确定待测TLB对应的验证结果。[0042] 根据本发明的另一方面,提供了一种电子设备,所述电子设备包括:[0043] 至少一个处理器;以及[0044] 与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,[0045] 所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序,所述计算机程序被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的转换后备缓冲器验证方法。[0046] 根据本发明的另一方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的转换后备缓冲器验证方法。[0047] 本发明实施例提供的技术方案,通过TLB验证平台向TLB预测器输入与待测TLB相同的操作请求,接收所述TLB预测器以及待测TLB分别发送的读写输入请求,将所述读写输入请求进行对比,得到请求对比结果,接收所述TLB预测器发送的TLB资源预测内容,读取待测TLB中的实际资源内容,并将所述资源预测内容与实际资源内容进行对比,得到内容对比结果,根据所述请求对比结果以及内容对比结果,确定待测TLB对应的验证结果的技术手段,可以实现在MMU中的TLB层级,对TLB的性能进行验证,可以提高验证结果的准确性和可靠性。[0048] 应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。附图说明[0049] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。[0050] 图1a是根据本发明实施例提供的一种转换后备缓冲器验证方法的流程图;[0051] 图1b是根据本发明实施例提供的一种MMU中TLB的结构示意图;[0052] 图1c是根据本发明实施例提供的一种TLB验证平台的结构示意图;[0053] 图2是根据本发明实施例提供的另一种转换后备缓冲器验证方法的流程图;[0054] 图3是根据本发明实施例提供的另一种转换后备缓冲器验证方法的流程图;[0055] 图4是根据本发明实施例提供的一种转换后备缓冲器验证装置的结构示意图;[0056] 图5是根据本发明实施例提供的另一种转换后备缓冲器验证装置的结构示意图;[0057] 图6是实现本发明实施例的转换后备缓冲器验证方法的电子设备的结构示意图。具体实施方式[0058] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。[0059] 需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。[0060] 图1a为本发明实施例提供的一种转换后备缓冲器验证方法的流程图,本实施例可适用于对MMU中TLB的性能进行验证的情况,该方法可以由转换后备缓冲器验证装置来执行,该转换后备缓冲器验证装置可以采用硬件和/或软件的形式实现,该转换后备缓冲器验证装置可配置于TLB验证平台中。如图1a所示,该方法包括:[0061] 步骤110、向TLB预测器输入与待测TLB相同的操作请求;所述操作请求包括数据读写请求、无效操作请求以及页表或目录。[0062] 在本实施例中,具体的,图1b可以为MMU中TLB的结构示意图,如图1b所示,TLB中可以包括多个不同类型的TLB单元,如负责存放数据普通页表的PTEDTLB、负责存放指令普通页表的PTEITLB、负责存放数据连续页表的FragPTEDTLB、负责存放指令连续页表的FragPTEITLB以及存放一级目录的PDETLB。[0063] 其中,PTEDTLB主要用于存放数据普通页表,该页表可以是一级普通页表,也可以是二级普通页表,但不能存放一级目录。其中,一级普通页表覆盖2MB‑32MB空间,可以通过寄存器静态配置;二级普通页表可以覆盖4KB空间。如果TLB对应的输入读写请求命中一级普通页表或者二级普通页表,则可以直接对该请求地址进行翻译,转换成物理地址。如果输入invalidate请求,则清空对应invalidate范围内的普通页表。[0064] PTEITLB主要用于存放指令普通页表,其他规格与PTEDTLB一致。[0065] FragPTEDTLB主要用于存放数据连续页表,该页表可以是一级连续页表也可以是二级连读页表,但不能存放一级目录。其中,一级连续页表可以覆盖2MB‑32MB空间的2^N倍,二级连续页表可以覆盖4KB空间的2^N次方倍,N由连续页表中的fragment字段来决定。如果TLB对应的输入读写请求命中其中的一级连续页表或者二级连续页表,则可以直接对该请求地址进行翻译,转换成物理地址。如果输入invalidate请求,则清空对应invalidate范围内的连续页表。[0066] FragPTEITLB主要用于存放指令连续页表,其他规格与fragPTEDTLB一致。[0067] PDETLB主要用于存放一级目录(PDE),其覆盖空间和一级页表相同,如果TLB对应的输入读写请求没有命中PTE页表,但是命中了PDE的页表,TLB则输出该请求对应的二级页表的入口地址。如果输入invalidate请求,则清空对应invalidate范围内的一级目录。[0068] PTWreturnpipe用于接收TLB读取回来的页表(PTE)或者目录(PDE),一方面将读取回来的页表或者目录按照类型写入到对应的TLB单元中;另一方面,由于读取回来的页表是以总线宽度对齐的,也就是说一次会取回来16个页表,因此,PTWreturnpipe还需要根据一次取回来的16个页表是一级页表或目录还是二级页表,来判断将其写入一级页表/目录缓存空间中或者二级页表/目录缓存空间中。如果输入invalidate请求,则清空对应invalidate范围内的页表或目录。[0069] 图1b中的一级页表缓存用于接收PTWreturnpipe写入的一级页表或目录,以cacheline为单位,也就是一次写入16个页表或目录。如果输入的读写请求命中在一级页表缓存中,一级页表缓存会将命中的页表按照类型写入到对应的TLB单元中,同时对输入的读写请求进行翻译输出。如果输入invalidate请求,则清空对应invalidate范围内的页表或目录。[0070] 图1b中的二级页表缓存用于接收PTWreturnpipe写入的二级页表,以cacheline为单位,也就是一次写入16个页表。如果输入的读写请求命中在二级页表缓存中,二级页表缓存会将命中的页表按照类型写入到对应的TLB单元中,同时对输入的读写请求进行翻译输出。如果输入invalidate请求,则清空对应invalidate范围内的页表。[0071] 在本实施例中,为了对上述TLB进行性能测试,可以预先构建TLB预测器以及TLB验证平台(TLBtestbench),所述TLB预测器中集成了多种不同类型TLB对应的功能模型,用于对TLB的全部功能做出预测。图1c可以为本实施例中一种TLB验证平台的结构示意图,如图1c所示,TLB验证平台可以通过request0injector模块以及request1injector模块向TLB预测器输入与待测TLB(TLBDUT)相同的数据读写请求,通过invalidateinjector模块向TLB预测器输入与待测TLB相同的无效操作请求,通过PTWreturndata模块向TLB预测器输入与待测TLB相同的无页表或目录。[0072] 在一个具体的实施例中,TLB预测器接收到上述操作请求后,可以模拟和预测待测TLB的所有行为,包括读写请求查询页表、TLBinvalidate、PTWreturndata更新TLB/cache、TLB内部轮询和PLRU替换策略等行为进行预测,并将处理结果实时发送给scoreboard;其次,TLB预测器还用于预测待测TLB中所有TLB单元或cache的替换策略,一旦有TLB单元或cache变化的事件发生,TLB预测器就会把替换策略模型中的节点状态和待测TLB中内部节点状态进行逐一比对,如果比对不一致则立即上报错误;最后,TLB预测器还用于对比替换策略中所有节点的状态正确性,可以对比各种TLB单元被替换位置的正确性,对比触发替换动作的行为是否正确,并且能在第一时间上报错误,避免替换策略出错。[0073] 步骤120、接收所述TLB预测器以及待测TLB分别发送的读写输入请求,将所述读写输入请求进行对比,得到请求对比结果。[0074] 在本实施例中,如图1c所示,TLB验证平台可以通过request0scoreboard模块以及request1scoreboard模块,接收TLB预测器以及待测TLB针对上述操作请求反馈的读写输入请求,并将所述读写输入请求进行对比,得到请求对比结果。[0075] 步骤130、接收所述TLB预测器发送的TLB资源预测内容,读取待测TLB中的实际资源内容,并将所述资源预测内容与实际资源内容进行对比,得到内容对比结果。[0076] 在本实施例中,如图1c所示,TLB验证平台可以通过TLBscoreboard模块接收TLB预测器发送的TLB资源预测内容,并将所述资源预测内容与待测TLB中的实际资源内容进行对比,得到内容对比结果。[0077] 步骤140、根据所述请求对比结果以及内容对比结果,确定待测TLB对应的验证结果。[0078] 在此步骤中,可选的,如果所述请求对比结果或内容对比结果不一致,则可以确定待测TLB验证失败,并对失败信息进行上报。[0079] 在本实施例中,由于TLB层级验证环境更方便和容易产生各种各样的激励,包括TLB查询、TLBinvalidate、TLB更新以及这些场景之间的交叉场景,因此通过搭建TLB验证平台,可以对待测TLB直接输入信号,进而可以在TLB的验证环境上覆盖更多的测试场景,由此提高TLB验证结果的可靠性。其次,通过根据多种不同类型TLB对应的功能模型,构建TLB预测器,可以对待测TLB的所有标准行为进行预测,由此保证验证结果的准确性。[0080] 除此之外,本实施例提供的转换后备缓冲器验证方法还可以集成在MMU上层或者SOC系统验证环境中作为检查器,保证在上层测试环境下TLB的正确性,并且能够在早期测试TLB的性能指标,反馈给架构层来决定各种TLB的配比、尺寸和深度等参数。[0081] 本发明实施例提供的技术方案,通过TLB验证平台向TLB预测器输入与待测TLB相同的操作请求,接收所述TLB预测器以及待测TLB分别发送的读写输入请求,将所述读写输入请求进行对比,得到请求对比结果,接收所述TLB预测器发送的TLB资源预测内容,读取待测TLB中的实际资源内容,并将所述资源预测内容与实际资源内容进行对比,得到内容对比结果,根据所述请求对比结果以及内容对比结果,确定待测TLB对应的验证结果的技术手段,可以实现在MMU中的TLB层级,对TLB的性能进行验证,可以提高验证结果的准确性和可靠性。[0082] 图2为本发明实施例提供的另一种转换后备缓冲器验证方法的流程图,如图2所示,该方法包括:[0083] 步骤210、判断待测TLB对应的当前验证模式是否为主动模式,若是,执行步骤220;若否,执行步骤230。[0084] 步骤220、分别向TLB预测器以及待测TLB输入相同的操作请求。[0085] 步骤230、对所述待测TLB接收的操作请求进行监测,并根据监测结果将相同的操作请求输入至TLB预测器。[0086] 在一个具体的实施例中,如图1c所示,如果待测TLB对应的当前验证模式为主动模式,request0injector模块以及request1injector模块可以分别向TLB预测器以及待测TLB输入相同的数据读写请求;反之,如果当前验证模式为被动模式,request0injector模块以及request1injector模块用于监测待测TLB接收的数据读写请求,并将相同的数据读写请求输入至TLB预测器。[0087] 相应的,在主动模式下,invalidateinjector模块用于向TLB预测器以及待测TLB输入相同的无效操作请求;在被动模式下,invalidateinjector模块用于监测待测TLB接收的无效操作请求,并将相同的请求输入至TLB预测器。[0088] 在主动模式下,PTWreturndata模块用于向TLB预测器以及待测TLB返回相同的页表或目录;在被动模式下,PTWreturndata模块用于监测待测TLB中返回的整行的页表或目录,并将此页表或目录发送至TLB预测器。[0089] 步骤240、接收所述TLB预测器以及待测TLB分别发送的读写输入请求,将所述读写输入请求进行对比,得到请求对比结果。[0090] 步骤250、接收所述TLB预测器发送的TLB资源预测内容,读取待测TLB中的实际资源内容,并将所述资源预测内容与实际资源内容进行对比,得到内容对比结果。[0091] 步骤260、根据所述请求对比结果以及内容对比结果,确定待测TLB对应的验证结果。[0092] 步骤270、如果根据所述请求对比结果以及内容对比结果,确定待测TLB发生错误,则获取待测TLB中发生错误的TLB单元类型,以及所述TLB单元对应的错误位置。[0093] 步骤280、对所述发生错误的TLB单元类型以及错误位置进行打印,以根据打印结果对待测TLB进行调试。[0094] 这样设置的好处在于,可以及时对待测TLB的性能进行调试,由此保证MMU正常运行。[0095] 本发明实施例提供的技术方案,通过判断待测TLB对应的当前验证模式是否为主动模式,若是,分别向TLB预测器以及待测TLB输入相同的操作请求,若否,则对待测TLB接收的操作请求进行监测,并根据监测结果将相同的操作请求输入至TLB预测器,接收TLB预测器以及待测TLB分别发送的读写输入请求,将读写输入请求进行对比得到请求对比结果,接收TLB预测器发送的TLB资源预测内容,读取待测TLB中的实际资源内容,将资源预测内容与实际资源内容进行对比得到内容对比结果,根据请求对比结果以及内容对比结果确定待测TLB对应的验证结果,如果确定待测TLB发生错误,则获取待测TLB中发生错误的TLB单元类型,以及TLB单元对应的错误位置,对发生错误的TLB单元类型以及错误位置进行打印,以根据打印结果对待测TLB进行调试的技术手段,可以提高TLB验证结果的准确性和可靠性。[0096] 图3为本发明实施例提供的另一种转换后备缓冲器验证方法的流程图,本实施例可适用于对MMU中TLB的性能进行验证的情况,该方法可以由转换后备缓冲器验证装置来执行,该转换后备缓冲器验证装置可以采用硬件和/或软件的形式实现,该转换后备缓冲器验证装置可配置于TLB预测器中。如图3所示,该方法包括:[0097] 步骤310、检测到待测TLB对应的验证进程开始后,接收TLB验证平台发送的操作请求。[0098] 步骤320、根据预先集成的多种不同类型TLB对应的功能模型以及所述操作请求,对所述验证进程进行处理,得到TLB预测器对应的处理结果。[0099] 在本实施例中,具体的,所述验证进程可以包括查询进程、TLB缓存替换进程、写TLB进程以及无效操作进程,每个进程之间可以通过事件进行通信,每个进程独立循环执行直至测试结束为止。[0100] 在本实施例的一个实施方式中,如果所述验证进程为查询进程,TLB预测器可以接收TLB验证平台发送的数据读写请求,然后根据预先集成的多种不同类型TLB对应的功能模型以及数据读写请求,查询所有TLB资源中是否存在数据读写请求对应的页表或目录,以及数据读写请求是否命中TLB单元,由此得到查询进程对应的处理结果。[0101] 具体的,如果页表和目录都没有命中,则标记为页表缺失,并保持原来输入的虚拟地址。如果输入请求命中PTEITLB/PTEDTLB/FragPTEITLB/FragPTEDTLB/PDETLB,则触发hitTLB事件,并将命中的位置信息发送给TLB缓存替换进程。如果数据读写请求命中了一级缓存cache(L1prefetchbuffer)或者二级缓存cache(L0prefetchbuffer)中,则触发hitpbuf事件,并且将命中的PTE/PDE发送给写TLB进程。最后,将预测出的TLB查询结果分别发送给request0scoreboard模块以及request1scoreboard模块。[0102] 在本实施例的另一个实施方式中,如果所述验证进程为TLB缓存替换进程,TLB预测器可以根据预先集成的多种不同类型TLB对应的功能模型以及所述数据读写请求,获取目标TLB单元命中事件或TLB写事件,然后根据所述目标TLB单元命中事件或TLB写事件的位置信息,对PLRU的节点状态信息进行更新。其中,所述目标TLB单元包括用于存放指令页表的TLB单元(PTEITLB与FragPTEITLB)、用于存放数据页表的TLB单元(PTEDTLB与FragPTEDTLB),以及用于存放一级目录的TLB单元(PDETLB)。[0103] 具体的,如果验证进程为TLB缓存替换进程,TLB预测器可以等待TLBPTE/PDE命中事件或者写TLB事件触发,然后根据命中或者写TLB的位置信息(set/way)来更新PLRU节点状态信息,并计算出下一次替换的位置信息。[0104] 在本实施例的另一个实施方式中,如果所述验证进程为写TLB进程,TLB预测器可以等待返回的页表或者输入请求命中一级缓存cache或二级缓存cache的事件,然后将命中的页表准备写入相应的TLB单元中。具体的,TLB预测器可以根据TLB缓存替换进程当前的位置信息将准备写入TLB单元的页表写入对应位置上,同时触发写TLB事件,并且将写入TLB位置信息发送给TLB缓存替换进程进行节点状态更新。[0105] 在本实施例的另一个实施方式中,如果所述验证进程为无效操作进程,TLB预测器可以等待无效操作请求,并根据无效操作请求的类型和范围对TLB预测器内部相应的资源进行清除操作。[0106] 步骤330、将所述TLB预测器对应的处理结果,发送至TLB验证平台,以使TLB验证平台根据所述TLB预测器对应的处理结果,以及待测TLB对应的处理结果,确定待测TLB对应的验证结果。[0107] 在本实施例中,具体的,TLB预测器对应的处理结果可以包括读写输入请求以及资源预测内容。[0108] 本发明实施例提供的技术方案,通过TLB预测器检测到待测TLB对应的验证进程开始后,接收TLB验证平台发送的操作请求,根据预先集成的多种不同类型TLB对应的功能模型以及所述操作请求,对所述验证进程进行处理,得到TLB预测器对应的处理结果,将所述TLB预测器对应的处理结果,发送至TLB验证平台,以使TLB验证平台根据所述TLB预测器对应的处理结果,以及待测TLB对应的处理结果,确定待测TLB对应的验证结果的技术手段,可以提高TLB验证结果的准确性和可靠性。[0109] 图4为本发明实施例提供的一种转换后备缓冲器验证装置的结构示意图,所述装置应用TLB验证平台中,如图4所示,该装置包括:请求输入模块410、请求对比模块420、内容对比模块430和验证结果确定模块440。[0110] 请求输入模块410,用于向TLB预测器输入与待测TLB相同的操作请求;所述操作请求包括数据读写请求、无效操作请求以及页表或目录;[0111] 其中,所述TLB预测器中集成了多种不同类型TLB对应的功能模型;[0112] 请求对比模块420,用于接收所述TLB预测器以及待测TLB分别发送的读写输入请求,将所述读写输入请求进行对比,得到请求对比结果;[0113] 内容对比模块430,用于接收所述TLB预测器发送的TLB资源预测内容,读取待测TLB中的实际资源内容,并将所述资源预测内容与实际资源内容进行对比,得到内容对比结果;[0114] 验证结果确定模块440,用于根据所述请求对比结果以及内容对比结果,确定待测TLB对应的验证结果。[0115] 本发明实施例提供的技术方案,通过TLB验证平台向TLB预测器输入与待测TLB相同的操作请求,接收所述TLB预测器以及待测TLB分别发送的读写输入请求,将所述读写输入请求进行对比,得到请求对比结果,接收所述TLB预测器发送的TLB资源预测内容,读取待测TLB中的实际资源内容,并将所述资源预测内容与实际资源内容进行对比,得到内容对比结果,根据所述请求对比结果以及内容对比结果,确定待测TLB对应的验证结果的技术手段,可以实现在MMU中的TLB层级,对TLB的性能进行验证,可以提高验证结果的准确性和可靠性。[0116] 在上述实施例的基础上,请求输入模块410包括:[0117] 模式判断单元,用于判断所述待测TLB对应的当前验证模式是否为主动模式;若是,则分别向TLB预测器以及待测TLB输入相同的操作请求;若否,则对所述待测TLB接收的操作请求进行监测,并根据监测结果将相同的操作请求输入至TLB预测器。[0118] 验证结果确定模块440包括:[0119] 错误位置确定单元,用于如果根据所述请求对比结果以及内容对比结果,确定待测TLB发生错误,则获取待测TLB中发生错误的TLB单元类型,以及所述TLB单元对应的错误位置;[0120] 打印单元,用于对所述发生错误的TLB单元类型以及错误位置进行打印,以根据打印结果对待测TLB进行调试。[0121] 上述装置可执行本发明前述所有实施例所提供的方法,具备执行上述方法相应的功能模块和有益效果。未在本发明实施例中详尽描述的技术细节,可参见本发明前述所有实施例所提供的方法。[0122] 图5为本发明实施例提供的一种转换后备缓冲器验证装置的结构示意图,所述装置应用于TLB预测器中,如图5所示,该装置包括:进程检测模块510、进程处理模块520和结果发送模块530。[0123] 进程检测模块510,用于检测到待测TLB对应的验证进程开始后,接收TLB验证平台发送的操作请求;[0124] 进程处理模块520,用于根据预先集成的多种不同类型TLB对应的功能模型以及所述操作请求,对所述验证进程进行处理,得到TLB预测器对应的处理结果;[0125] 结果发送模块530,用于将所述TLB预测器对应的处理结果,发送至TLB验证平台,以使TLB验证平台根据所述TLB预测器对应的处理结果,以及待测TLB对应的处理结果,确定待测TLB对应的验证结果。[0126] 本发明实施例提供的技术方案,通过TLB预测器检测到待测TLB对应的验证进程开始后,接收TLB验证平台发送的操作请求,根据预先集成的多种不同类型TLB对应的功能模型以及所述操作请求,对所述验证进程进行处理,得到TLB预测器对应的处理结果,将所述TLB预测器对应的处理结果,发送至TLB验证平台,以使TLB验证平台根据所述TLB预测器对应的处理结果,以及待测TLB对应的处理结果,确定待测TLB对应的验证结果的技术手段,可以提高TLB验证结果的准确性和可靠性。[0127] 在上述实施例的基础上,进程检测模块510包括:[0128] 查询进程检测单元,用于检测到待测TLB对应的查询进程开始后,接收TLB验证平台发送的数据读写请求。[0129] 进程处理模块520包括:[0130] 数据查询确定单元,用于如果验证进程为查询进程,则根据预先集成的多种不同类型TLB对应的功能模型以及数据读写请求,查询所有TLB资源中是否存在数据读写请求对应的页表或目录,以及数据读写请求是否命中TLB单元;[0131] 事件获取单元,用于如果所述验证进程为TLB缓存替换进程,则根据预先集成的多种不同类型TLB对应的功能模型以及所述数据读写请求,获取目标TLB单元命中事件或TLB写事件;[0132] 其中,所述目标TLB单元包括用于存放指令页表的TLB单元、用于存放数据页表的TLB单元,以及用于存放一级目录的TLB单元;[0133] 信息更新单元,用于根据所述目标TLB单元命中事件或TLB写事件的位置信息,对PLRU的节点状态信息进行更新。[0134] 上述装置可执行本发明前述所有实施例所提供的方法,具备执行上述方法相应的功能模块和有益效果。未在本发明实施例中详尽描述的技术细节,可参见本发明前述所有实施例所提供的方法。[0135] 图6示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备10的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机,诸如,膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置,诸如,个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例,并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。[0136] 如图6所示,电子设备10包括至少一个处理器11,以及与至少一个处理器11通信连接的存储器,如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等,其中,存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序,处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序,来执行各种适当的动作和处理。在RAM13中,还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM12以及RAM13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。[0137] 电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15,包括:输入单元16,例如键盘、鼠标等;输出单元17,例如各种类型的显示器、扬声器等;存储单元18,例如磁盘、光盘等;以及通信单元19,例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。[0138] 处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理,例如转换后备缓冲器验证方法。[0139] 在一些实施例中,转换后备缓冲器验证方法可被实现为计算机程序,其被有形地包含于计算机可读存储介质,例如存储单元18。在一些实施例中,计算机程序的部分或者全部可以经由ROM12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM13并由处理器11执行时,可以执行上文描述的转换后备缓冲器验证方法的一个或多个步骤。备选地,在其他实施例中,处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如,借助于固件)而被配置为执行转换后备缓冲器验证方法。[0140] 本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括:实施在一个或者多个计算机程序中,该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释,该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器,可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令,并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。[0141] 用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器,使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行,作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。[0142] 在本发明的上下文中,计算机可读存储介质可以是有形的介质,其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备,或者上述内容的任何合适组合。备选地,计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD‑ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。[0143] 为了提供与用户的交互,可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术,该电子设备具有:用于向用户显示信息的显示装置(例如,CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器);以及键盘和指向装置(例如,鼠标或者轨迹球),用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互;例如,提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如,视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈);并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。[0144] 可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如,作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如,应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如,具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机,用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如,通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括:局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。[0145] 计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端‑服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器,又称为云计算服务器或云主机,是云计算服务体系中的一项主机产品,以解决了传统物理主机与VPS服务中,存在的管理难度大,业务扩展性弱的缺陷。[0146] 应该理解,可以使用上面所示的各种形式的流程,重新排序、增加或删除步骤。例如,本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行,只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果,本文在此不进行限制。[0147] 上述具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是,根据设计要求和其他因素,可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明保护范围之内。

专利地区:北京

专利申请日期:2024-06-14

专利公开日期:2024-09-03

专利公告号:CN118349491B


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