專利名稱：具有地址轉(zhuǎn)換旁路的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及數(shù)據(jù)處理器，并且更具體地涉及具有地址轉(zhuǎn)換 旁路性能的數(shù)據(jù)處理器。
背景技術(shù)：
在當(dāng)今的許多數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中，地址轉(zhuǎn)換被執(zhí)行以將由處理器 (如中央處理器)生成的邏輯地址轉(zhuǎn)換為由存儲(chǔ)器使用的物理地址。 然而，對(duì)于地址轉(zhuǎn)換的需求通常導(dǎo)致物理地址在一個(gè)時(shí)鐘周期的后期
有效，其導(dǎo)致接收已轉(zhuǎn)換地址的存儲(chǔ)器的建立時(shí)間(setup time)減少。 因此，在很多情況下，對(duì)于地址轉(zhuǎn)換的需求需要以更低頻率運(yùn)行的時(shí) 鐘以為這些存儲(chǔ)器提供足夠的建立時(shí)間，從而可能降低數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 的整體性能。


本發(fā)明由附圖以示例的方式進(jìn)行闡述但不限于附圖，附圖中相似
的附圖標(biāo)記表示相似的元件。
圖1圖解了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)的框圖。
圖2圖解了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的圖1的地址轉(zhuǎn)換電路的至少
一部分。
圖3圖解了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的圖2的旁路控制寄存器。
圖4圖解了提供針對(duì)圖3的旁路控制寄存器的指令旁路和數(shù)據(jù)旁 路字段的描述的表格。
圖5圖解了描述使用能夠由根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的圖1的系統(tǒng) 執(zhí)行的旁路的地址轉(zhuǎn)換方法的流程圖。
圖6圖解了描述根據(jù)本發(fā)明 一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)時(shí)鐘周期樣本的時(shí)
序圖。
本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，為了簡(jiǎn)單和清楚起見而示出了附圖中 的元件，這些元件不需要按比例繪制。例如，可相對(duì)于其它元件而放 大附圖中某些元件的尺寸，以有助于促進(jìn)對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的理解。
具體實(shí)施例方式
如上所述，對(duì)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中地址轉(zhuǎn)換的需求可能導(dǎo)致需要已轉(zhuǎn) 換地址的存儲(chǔ)器的建立時(shí)間的減少并且可能導(dǎo)致需要更低的時(shí)鐘頻 率。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，使用基于旁路控制邏輯的旁路電路， 其允許地址轉(zhuǎn)換旁路。當(dāng)?shù)刂忿D(zhuǎn)換被旁路時(shí)，在完成地址轉(zhuǎn)換之前將 邏輯地址直接作為已轉(zhuǎn)換地址來(lái)提供。在一個(gè)實(shí)施例中，地址轉(zhuǎn)換包 括使用邏輯地址來(lái)執(zhí)行表查找以獲得已轉(zhuǎn)換地址(即，物理地址)和 相應(yīng)屬性。因此，當(dāng)?shù)刂忿D(zhuǎn)換被旁路時(shí)，在相應(yīng)屬性的提供之前(因 為相應(yīng)屬性直到表查找完成才可用)將邏輯地址直接作為已轉(zhuǎn)換地址 (而不是來(lái)自查找表的轉(zhuǎn)換地址)來(lái)提供。通過將邏輯地址直接作為 已轉(zhuǎn)換地址來(lái)提供，已轉(zhuǎn)換地址與由地址轉(zhuǎn)換所生成的已轉(zhuǎn)換地址相 比在時(shí)鐘周期內(nèi)更早的有效，所述由地址轉(zhuǎn)換所生成的已轉(zhuǎn)換地址與 相應(yīng)屬性通?？赡茉跁r(shí)鐘周期內(nèi)更晚的有效。通過更早地將邏輯地址 直接作為已轉(zhuǎn)換地址來(lái)提供，接收該已轉(zhuǎn)換地址的存儲(chǔ)器能夠具有更 長(zhǎng)的建立時(shí)間并且能夠更快地開始處理。
本申請(qǐng)所使用的術(shù)語(yǔ)"總線"涉及可以用來(lái)傳輸一個(gè)或多個(gè)各種
類型的信息(如數(shù)據(jù)、地址、控制或者狀態(tài))的多個(gè)信號(hào)或者導(dǎo)體。
本申請(qǐng)所討論的導(dǎo)體可以參考單個(gè)導(dǎo)體、多個(gè)導(dǎo)體、單向?qū)w或者雙 向?qū)w來(lái)闡述或者描述。然而，不同的實(shí)施例可以改變導(dǎo)體的實(shí)現(xiàn)方
式。例如，可以使用分離的單向?qū)w而不是雙向?qū)w，并且反之亦然。
同樣，多個(gè)導(dǎo)體可以由串行地或者以時(shí)分復(fù)用的方式傳輸多個(gè)信號(hào)的 單個(gè)導(dǎo)體來(lái)替代。同樣，可以將承載多個(gè)信號(hào)的單個(gè)導(dǎo)體分割為承載
這些信號(hào)的子集的各種不同導(dǎo)體。因此，對(duì)于傳輸信號(hào)，存在很多選擇。
當(dāng)分別涉及信號(hào)、狀態(tài)位或者為其邏輯真或邏輯假狀態(tài)的類似裝
置的描述(rendering)時(shí)，術(shù)語(yǔ)"置為信號(hào)的有效值(assert)"或 者"設(shè)置，，和"使無(wú)效(negate )"(或者"置為信號(hào)的無(wú)效值(deassert)" 或者"清除")被使用。如果邏輯真狀態(tài)是邏輯電平1，那么邏輯假 狀態(tài)則是邏輯電平0。并且如果邏輯真狀態(tài)是邏輯電平O，那么邏輯假 狀態(tài)則是邏輯電平1。因此，本申請(qǐng)所描述的每個(gè)信號(hào)可以被指定為 正或者負(fù)邏輯，其中負(fù)邏輯能夠由信號(hào)名稱上方的橫線或者名稱后的 星號(hào)(*)來(lái)指示。在負(fù)邏輯信號(hào)的情況中，在邏輯真狀態(tài)對(duì)應(yīng)于邏輯 電平0時(shí)信號(hào)低電平有效。在正邏輯信號(hào)的情況中，在邏輯真狀態(tài)對(duì) 應(yīng)于邏輯電平1時(shí)信號(hào)高電平有效。請(qǐng)注意，本申請(qǐng)所描述的信號(hào)中 的任何一個(gè)能夠被指定為正或者負(fù)邏輯信號(hào)。因此，在替代實(shí)施例中， 被描述為正邏輯信號(hào)的那些信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)為負(fù)邏輯信號(hào)，并且被描述 為負(fù)邏輯信號(hào)的那些信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)為正邏輯信號(hào)。
圖1圖解了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)10。系統(tǒng)10 包括處理電路12、系統(tǒng)存儲(chǔ)器14、其它模塊16和系統(tǒng)總線18。處理 電路12、系統(tǒng)存儲(chǔ)器14和其它模塊16中的每一個(gè)與系統(tǒng)總線18雙 向耦合。系統(tǒng)存儲(chǔ)器14可以是任何類型的存儲(chǔ)器，例如，只讀存儲(chǔ)器 (ROM )、隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器(RAM )如靜態(tài)RAM或者動(dòng)態(tài)RAM、 非易失性存儲(chǔ)器(例如閃存)等等。系統(tǒng)10可以不包括其它模塊(在 這種情況下其它模塊16可以不出現(xiàn))或者可以包括任何數(shù)目的其它模 塊，其中這些模塊可以包括，例如，其它處理電路、外圍設(shè)備、存儲(chǔ) 器、1/0設(shè)備等等。
系統(tǒng)10的處理電路12包括處理器20、地址轉(zhuǎn)換電路22、數(shù)據(jù) 總線接口單元(BIU ) 24和指令總線接口單元(BIU ) 26。數(shù)據(jù)BIU 24 經(jīng)由數(shù)據(jù)地址48提供數(shù)據(jù)地址至系統(tǒng)總線18，經(jīng)由數(shù)據(jù)50提供數(shù)據(jù) 至系統(tǒng)總線18并且從系統(tǒng)總線18接收數(shù)據(jù)，以及經(jīng)由控制52提供控 制信號(hào)至系統(tǒng)總線18并且從系統(tǒng)總線18接收控制信號(hào)。指令BIU26 經(jīng)由指令地址56提供指令地址至系統(tǒng)總線18，經(jīng)由指令58提供指令 至系統(tǒng)總線18并且從系統(tǒng)總線18接收指令，以及經(jīng)由控制54提供控
制信號(hào)至系統(tǒng)總線18并且從系統(tǒng)總線18接收控制信號(hào)。
處理器20經(jīng)由內(nèi)部數(shù)據(jù)總線36、控制信號(hào)38和數(shù)據(jù)屬性35耦 合至數(shù)據(jù)BIU 24。處理器20經(jīng)由數(shù)據(jù)邏輯地址28、指令邏輯地址30、 控制信號(hào)32、數(shù)據(jù)屬性35和指令屬性34耦合至地址轉(zhuǎn)換電路22。處 理器20經(jīng)由內(nèi)部指令總線40、控制信號(hào)41和指令屬性34耦合至指 令BIU 26。地址轉(zhuǎn)換電路22經(jīng)由指令屬性34、控制信號(hào)46和指令物 理地址44耦合至指令BIU26。處理電路12還接收外部信號(hào)數(shù)據(jù)旁 路控制60、指令旁路控制62、數(shù)據(jù)重置控制64、指令重置控制66和 重置68。這些信號(hào)可以從系統(tǒng)IO內(nèi)的其它模塊16提供或者它們可以 從位于系統(tǒng)10外部的源提供。同樣，這些外部信號(hào)的每一個(gè)都被提供 給地址轉(zhuǎn)換電路22，并且重置68還被提供給處理器20。在一個(gè)實(shí)施 例中，這些信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)還能夠由處理器20提供給地址轉(zhuǎn)換電路 22。請(qǐng)注意，這些信號(hào)的任何一個(gè)都是非必需的，并且因此可以不出 現(xiàn)在系統(tǒng)10中。同樣，處理電路12可以接收?qǐng)D1中沒有圖解的其它 外部信號(hào)。
處理器20、數(shù)據(jù)BIU 24和指令BIU 26中的每一個(gè)都以現(xiàn)有技術(shù) 中已知的方式操作并且因而在本申請(qǐng)中不會(huì)被更詳細(xì)地討論。請(qǐng)注意， 處理器20能夠是任何類型的處理器，例如，微控制器、數(shù)字信號(hào)處理 器、直接存儲(chǔ)器訪問單元、中央處理器等等，并且可以包括用于執(zhí)行 數(shù)據(jù)處理和用于執(zhí)行數(shù)據(jù)處理之外的任何其它期望功能的任何類型的 處理邏輯。因而，地址轉(zhuǎn)換電路22可以位于處理器20外部并且耦合 至處理邏輯。在替代實(shí)施例中，地址轉(zhuǎn)換電路22可以位于處理器20 內(nèi)(并且耦合至處理邏輯)。同樣，在替代實(shí)施例中，數(shù)據(jù)BIU24和 指令BIU 26可以實(shí)現(xiàn)為與系統(tǒng)總線18進(jìn)行數(shù)據(jù)和指令地址、數(shù)據(jù)和 指令以及控制通信的單個(gè)BIU。系統(tǒng)總線18被圖解為單個(gè)總線，但還 可以實(shí)現(xiàn)為具有分離的地址、數(shù)據(jù)和控制總線。還請(qǐng)注意，處理電路 12可以包括圖解的框和信號(hào)之外的其它電路。下面將參考圖2至6更 加詳細(xì)地討論地址轉(zhuǎn)換電路22的操作。
圖2圖解了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的地址轉(zhuǎn)換電路22的至少一部分。地址轉(zhuǎn)換電路22包括轉(zhuǎn)換旁路邏輯72、多路復(fù)用器(MUX) 76和地址轉(zhuǎn)換器70。地址轉(zhuǎn)換器70包括控制電路94、地址轉(zhuǎn)換部分 88和屬性部分90。地址轉(zhuǎn)換器70接收邏輯地址80并且提供命中/未 命中指示92、已轉(zhuǎn)換邏輯地址82 (還被稱為物理地址)和地址屬性 86。轉(zhuǎn)換旁路邏輯72包括旁路控制寄存器74。轉(zhuǎn)換旁路邏輯72接收 數(shù)據(jù)旁路控制60、指令旁路控制62、數(shù)據(jù)重置控制64、指令重置控 制66和重置68。(請(qǐng)注意，如上所述，這些信號(hào)的任何一個(gè)可以是 非必需的并且因而不提供給轉(zhuǎn)換旁路邏輯72。)轉(zhuǎn)換旁路邏輯72提 供選擇78給MUX 76的控制輸入端，并且非必需地提供選擇78給地 址轉(zhuǎn)換器70。 MUX 76在第一輸入端接收邏輯地址80并且在第二輸入 端接收已轉(zhuǎn)換邏輯地址82，并且基于選擇78 (還被稱為旁路使能控制 信號(hào))而提供這些信號(hào)中的一個(gè)作為被選地址84。請(qǐng)注意，從地址轉(zhuǎn) 換器70輸出的已轉(zhuǎn)換邏輯地址82還可以被稱為物理地址，其中MUX 76或者提供物理地址或者提供邏輯地址80作為被選地址84。同樣， MUX 76能夠由當(dāng)旁路使能時(shí)能夠提供邏輯地址80作為被選地址84 的任何類型的電路來(lái)替換。
在一個(gè)實(shí)施例中，地址轉(zhuǎn)換器70包括查找表，其中控制電路94 比較輸入邏輯地址80和查找表中的條目以確定是否查找到匹配。如果 在查找表中查找到匹配，命中/未命中指示92被設(shè)置為有效值，并且 從查找表中輸出相應(yīng)的已轉(zhuǎn)換邏輯地址82和地址屬性86。例如，在 一個(gè)實(shí)施例中，內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器(CAM )部分被用來(lái)存儲(chǔ)邏輯地址， 其中每個(gè)CAM條目具有相應(yīng)的物理地址條目(在地址轉(zhuǎn)換部分88內(nèi)) 和相應(yīng)的地址屬性條目(在屬性部分90內(nèi))。因而，在一個(gè)實(shí)施例中， 已轉(zhuǎn)換地址和相應(yīng)的屬性被實(shí)現(xiàn)為單個(gè)查找表?？商娲?，分離的查 找表可以被實(shí)現(xiàn)以提供已轉(zhuǎn)換邏輯地址82和相應(yīng)的地址屬性86。在 這個(gè)實(shí)施例中，控制電路94使用邏輯地址80在每個(gè)查找表中執(zhí)行查 找。在替代實(shí)施例中，查找表可以實(shí)現(xiàn)為緩存地址轉(zhuǎn)換信息的直接映 射或者組關(guān)聯(lián)陣列。又在另一個(gè)替代實(shí)施例中，其它電路而不是查找 表可以被用來(lái)提供已轉(zhuǎn)換邏輯地址82和地址屬性86。例如，可以從 邏輯地址80算術(shù)地生成已轉(zhuǎn)換邏輯地址82。
圖2中圖解的地址轉(zhuǎn)換電路22的實(shí)施例可以用于數(shù)據(jù)或者指令 地址轉(zhuǎn)換。例如，邏輯地址80可以對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)邏輯地址28或者指令 邏輯地址30,其中被選地址84可以分別對(duì)應(yīng)于提供給圖1的數(shù)據(jù)BIU 24的數(shù)據(jù)物理地址42或者提供給圖1的指令BIU 26的指令物理地址 44,并且地址屬性86可以分別對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)屬性35 (提供給處理器20 或者數(shù)據(jù)BIU 24或者兩者)或者指令屬性34 (提供給處理器20或者 指令BIU26或者兩者)。因而，請(qǐng)注意，能夠復(fù)制圖2的電路的一部 分或者全部以轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)和指令地址。
例如，在一個(gè)實(shí)施例中，地址轉(zhuǎn)換電路22可以包括分離的數(shù)據(jù) 和指令地址轉(zhuǎn)換電路，每個(gè)都包括在圖2中總體圖解的電路的一部分 或者全部。例如，地址轉(zhuǎn)換電路12可以包括用于數(shù)據(jù)和指令地址的分 離的地址轉(zhuǎn)換器(每一個(gè)都類似于地址轉(zhuǎn)換器70)，其中數(shù)據(jù)邏輯地 址28可以被輸入到一個(gè)地址轉(zhuǎn)換器并且指令邏輯地址30可以被輸入 到另一個(gè)。接收數(shù)據(jù)邏輯地址28的地址轉(zhuǎn)換器還可以提供數(shù)據(jù)屬性 35，并且接收指令邏輯地址30的地址轉(zhuǎn)換器還可以提供指令屬性34。 地址轉(zhuǎn)換電路22還可以包括類似于MUX 76的分離的MUX或者分離 的選擇電路，其耦合至每個(gè)分離的地址轉(zhuǎn)換器以用于輸出數(shù)據(jù)物理地 址或者數(shù)據(jù)邏輯地址作為被選數(shù)據(jù)地址至數(shù)據(jù)BIU 24并且用于輸出 指令物理地址或者指令邏輯地址作為被選指令地址至指令BIU 26。而 且，在這個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)地址轉(zhuǎn)換器可以提供其自己的命中/未命中 指示，類似于命中/未命中指示92 (其中任何命中/未命中指示可以作 為一個(gè)或多個(gè)控制信號(hào)32提供給處理器20)。在一個(gè)實(shí)施例中，轉(zhuǎn) 換旁路邏輯72可以由數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路和指令轉(zhuǎn)換電路共享，如圖2中所 圖解的一樣，其中轉(zhuǎn)換旁路邏輯接收指令和數(shù)據(jù)控制信號(hào)，并且其中 旁路控制寄存器74包括數(shù)據(jù)和指令旁路控制字段。然而，即使轉(zhuǎn)換旁 路邏輯72被共享，轉(zhuǎn)換旁路邏輯72也可以針對(duì)每個(gè)分離的MUX輸 出類似于選擇78的分離的選擇信號(hào)或者旁路控制信號(hào)，以基于地址是 指令地址還是數(shù)據(jù)地址而獨(dú)立地控制地址轉(zhuǎn)換。在另一個(gè)實(shí)施例中，
圖2的電路能夠針對(duì)指令和數(shù)據(jù)地址轉(zhuǎn)換電路中的每一個(gè)被完全復(fù) 制，從而轉(zhuǎn)換旁路邏輯特別針對(duì)指令或者數(shù)據(jù)。在這個(gè)實(shí)施例中，轉(zhuǎn) 換旁路邏輯可以接收僅僅數(shù)據(jù)或者僅僅指令控制并且旁路控制寄存器 可以僅僅包括數(shù)據(jù)或者指令旁路控制字段。
如上所述，圖2的電路能夠應(yīng)用至指令或者數(shù)據(jù)。因而，在下面 描述圖2操作的討論中，請(qǐng)注意該描述能夠相似地應(yīng)用至數(shù)據(jù)和指令 地址轉(zhuǎn)換。參考圖2的操作，轉(zhuǎn)換旁路邏輯72提供選擇78至MUX 76 以選擇已轉(zhuǎn)換邏輯地址82 (從地址轉(zhuǎn)換器70輸出)或者邏輯地址80 中的一個(gè)作為被選地址84來(lái)提供。請(qǐng)注意，被選地址84還可以被稱 為已轉(zhuǎn)換地址，其中已轉(zhuǎn)換地址對(duì)應(yīng)于從地址轉(zhuǎn)換器70輸出的已轉(zhuǎn)換 邏輯地址82或者直接作為已轉(zhuǎn)換地址提供的邏輯地址80。
仍然參考圖2，如果轉(zhuǎn)換旁路邏輯72基于旁路控制寄存器74中 的值旁路地址轉(zhuǎn)換，那么選擇78被提供從而MUX 76選擇邏輯地址 80作為將要提供的被選地址84。因而，在執(zhí)行旁路的情況中，邏輯地 址80被直接作為被選地址84來(lái)提供。也就是說，邏輯地址80而不是 已轉(zhuǎn)換邏輯地址82被直接作為已轉(zhuǎn)換地址來(lái)提供。然而，在圖解的實(shí) 施例中，即使邏輯地址80被直接作為被選地址84來(lái)提供，邏輯地址
70。請(qǐng)注意，當(dāng)執(zhí)行旁路時(shí)已轉(zhuǎn)換邏輯地址82和地址屬性86在被選 地址84之后被提供，因?yàn)檫壿嫷刂?0通過MUX 76比由地址轉(zhuǎn)換器 70提供的已轉(zhuǎn)換邏輯地址82和地址屬性86更快地傳播至被選地址 84。例如，在查找表被用來(lái)提供已轉(zhuǎn)換邏輯地址82和地址屬性86的 實(shí)施例中，查找自身導(dǎo)致延遲。然而，因?yàn)镸UX 76被設(shè)置為選擇邏 輯地址80作為被選地址84來(lái)提供，已轉(zhuǎn)換邏輯地址82被忽略。然而， 地址轉(zhuǎn)換仍然發(fā)生，并且屬性86仍然在地址轉(zhuǎn)換完成時(shí)被提供。
在一個(gè)實(shí)施例中，不管轉(zhuǎn)換旁路邏輯72確定邏輯地址80和已轉(zhuǎn) 換邏輯地址82中的哪一個(gè)被選擇并被作為被選地址84來(lái)提供，地址 轉(zhuǎn)換器70仍然執(zhí)行邏輯地址80的地址轉(zhuǎn)換。作為地址轉(zhuǎn)換器70操作 的一部分，查找可能不能找到相應(yīng)的地址轉(zhuǎn)換，導(dǎo)致"未命中"事件。由地址轉(zhuǎn)換器70執(zhí)行的轉(zhuǎn)換處理的成功或者失敗經(jīng)由命中/未命中指 示92提供信號(hào)給處理器20。處理器20可以使用命中/未命中指示92 以響應(yīng)經(jīng)由命中/未命中指示92提供信號(hào)的"未命中"指示來(lái)實(shí)現(xiàn)異 常處理或者其它替代活動(dòng)。再次重申，在這個(gè)實(shí)施例中，由地址轉(zhuǎn)換 器70執(zhí)行的地址轉(zhuǎn)換和命中/未命中信號(hào)提供獨(dú)立于轉(zhuǎn)換旁路邏輯72 的操作而發(fā)生。
轉(zhuǎn)換旁路邏輯72基于存儲(chǔ)在旁路控制寄存器74中的值并且如果 存在的話基于指令旁路控制62和數(shù)據(jù)旁路控制60的值而確定選擇78 的值。圖3圖解了具有指令旁路字段96和數(shù)據(jù)旁路字段98的旁路控 制寄存器74的一個(gè)實(shí)施例。請(qǐng)注意，在某些實(shí)施例中，旁路控制寄存 器74可以包括一個(gè)或多個(gè)其它控制字段99。圖4圖解了提供每個(gè)旁 路字段的描述的表。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)旁路字段都是1位字段。 例如，指令旁路字段96可以是邏輯電平0或者邏輯電平1并且應(yīng)用在 指令地址轉(zhuǎn)換的情況中。邏輯電平0表示地址轉(zhuǎn)換電路22正常地將指 令邏輯地址轉(zhuǎn)換為指令已轉(zhuǎn)換邏輯地址(即，指令物理地址)。也就 是說，在此情況下，轉(zhuǎn)換旁路邏輯72可以設(shè)置選擇78從而已轉(zhuǎn)換邏 輯地址82作為被選地址84來(lái)輸出。然而，邏輯電平l表示地址轉(zhuǎn)換 旁路發(fā)生，其中地址轉(zhuǎn)換電路22旁路指令邏輯地址直接作為已轉(zhuǎn)換地 址。也就是說，在此情況下，轉(zhuǎn)換旁路邏輯72可以生成選擇78從而 邏輯地址80直接作為被選地址84來(lái)輸出。還請(qǐng)注意，當(dāng)設(shè)置為邏輯 電平l時(shí)，由地址轉(zhuǎn)換器70輸出的已轉(zhuǎn)換邏輯地址82 (即，物理地 址)被忽略，并且實(shí)際上，使用邏輯地址80的1對(duì)1映射。然而，在 使用用于地址轉(zhuǎn)換的查找表的一個(gè)實(shí)施例中，仍然由地址轉(zhuǎn)換器70執(zhí) 行地址轉(zhuǎn)換器查找以提供相應(yīng)的地址屬性86。同樣，因?yàn)樵谶@個(gè)實(shí)施 例中地址轉(zhuǎn)換器查找仍然出現(xiàn)，地址轉(zhuǎn)換器未命中仍然能出現(xiàn)。
在替代實(shí)施例中，選擇78還被提供給地址轉(zhuǎn)換器70。在這個(gè)實(shí) 施例中，當(dāng)指令旁路96是邏輯電平1時(shí)，控制電路94可以使用選擇 78來(lái)禁止地址轉(zhuǎn)換部分88，從而僅僅提供屬性86并且根本不提供已 轉(zhuǎn)換邏輯地址82。也就是說，在這個(gè)替代實(shí)施例中，盡管地址轉(zhuǎn)換部
分88被禁止，但仍然創(chuàng)建或者提供一個(gè)或多個(gè)地址屬性。
請(qǐng)注意，以上關(guān)于指令旁路96而提供的上述描述相似地應(yīng)用至 數(shù)據(jù)旁路98。例如，數(shù)據(jù)旁路字段98可以是邏輯電平0或者邏輯電 平1并且應(yīng)用在數(shù)據(jù)地址轉(zhuǎn)換的情況中。也就是說，當(dāng)設(shè)置為邏輯電 平0時(shí)，地址轉(zhuǎn)換電路22正常地將數(shù)據(jù)邏輯地址轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)已轉(zhuǎn)換邏 輯地址(即，數(shù)據(jù)物理地址)。也就是說，已轉(zhuǎn)換邏輯地址82作為被 選地址84來(lái)提供。當(dāng)設(shè)置為邏輯電平l時(shí)，地址轉(zhuǎn)換旁路發(fā)生，其中 地址轉(zhuǎn)換電路22旁路數(shù)據(jù)邏輯地址直接作為已轉(zhuǎn)換地址。也就是說， 在此情況下，轉(zhuǎn)換旁路邏輯72可以生成選擇78，從而邏輯地址80直 接作為被選地址84來(lái)輸出。還請(qǐng)注意，當(dāng)設(shè)置為邏輯電平l時(shí)，由地 址轉(zhuǎn)換器70輸出的已轉(zhuǎn)換邏輯地址82 (即，物理地址)被忽略，并 且實(shí)際上，使用邏輯地址80的1對(duì)1映射。然而，在使用用于地址轉(zhuǎn) 換的查找表的一個(gè)實(shí)施例中，仍然由地址轉(zhuǎn)換器70執(zhí)行地址轉(zhuǎn)換器查 找以提供相應(yīng)的地址屬性86。同樣，因?yàn)樵谶@個(gè)實(shí)施例中地址轉(zhuǎn)換器 查找仍然出現(xiàn)，地址轉(zhuǎn)換器未命中仍然能出現(xiàn)。
將參考能夠應(yīng)用至指令或者數(shù)據(jù)地址轉(zhuǎn)換的圖5的流程100更加 詳細(xì)地描述圖2的操作。同樣，流程100圖解了實(shí)施例，其中地址轉(zhuǎn) 換器70被實(shí)現(xiàn)為邏輯地址與條目進(jìn)行比較的單個(gè)查找表，并且如果出 現(xiàn)命中，則提供相應(yīng)的已轉(zhuǎn)換邏輯地址(即，物理地址)和相應(yīng)的屬 性。
流程100開始于開始102并且前進(jìn)至框104，其中邏輯地址(如 邏輯地址80)被接收。(再次，請(qǐng)注意邏輯地址80能夠涉及數(shù)據(jù)邏 輯地址或者指令邏輯地址。)例如，從處理器20接收該邏輯地址(作 為數(shù)據(jù)邏輯地址28或者指令邏輯地址30)。流程接著進(jìn)行至框106， 其中初始化邏輯地址的查找并且初始化旁路確定。因而，控制電路94 開始比較邏輯地址80和地址轉(zhuǎn)換器70的查找表中的條目并且轉(zhuǎn)換旁 路邏輯72開始確定選擇78的值。(在某些實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換旁路邏輯 72可以在接收用于轉(zhuǎn)換查找的邏輯地址之前已經(jīng)確定選擇78的值。)
流程進(jìn)行到菱形判斷框108，其中確定是否應(yīng)當(dāng)發(fā)生旁路。例如，
根據(jù)是數(shù)據(jù)還是指令邏輯地址被作為邏輯地址來(lái)接收，轉(zhuǎn)換旁路邏輯
可以使用數(shù)據(jù)旁路字段98或者指令旁路字段96的值來(lái)確定是否發(fā)生 旁路并且因此可以生成旁路控制信號(hào)，如選擇78。如果沒有發(fā)生旁路， 流程進(jìn)行到框IIO，其中地址查找完成。流程進(jìn)行到菱形判斷框112, 其中確定是否已經(jīng)出現(xiàn)命中。也就是說，如果查找到邏輯地址80匹配 地址轉(zhuǎn)換器70的查找表中的條目，那么出現(xiàn)命中；否則出現(xiàn)未命中。 因而，如果沒有出現(xiàn)命中(表明未命中)，流程進(jìn)行到框114，其中 執(zhí)行未命中處理。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，命中/未命中指示92被設(shè) 置為指示未命中(例如，其可以相應(yīng)地設(shè)置命中/未命中指示92為邏 輯電平O)。指示92接著能夠被提供給處理器20 (例如，經(jīng)由控制信 號(hào)32)，其中處理器20可以執(zhí)行未命中處理。本領(lǐng)域所公知的用于
請(qǐng)中,皮更加詳細(xì)地描述。
回到菱形判斷框112，如果出現(xiàn)命中，即查找到邏輯地址80匹配 地址轉(zhuǎn)換器70的查找表內(nèi)的條目，那么流程進(jìn)行到框118，其中已轉(zhuǎn) 換邏輯地址(即，物理地址)作為被選地址來(lái)提供并且其中對(duì)應(yīng)于邏 輯地址的屬性與被選地址一同被提供。也就是說，例如，查找完成并 且已轉(zhuǎn)換邏輯地址82作為被選地址84來(lái)提供。(因?yàn)檗D(zhuǎn)換旁路邏輯 72已經(jīng)確定不發(fā)生旁路，轉(zhuǎn)換旁路邏輯72設(shè)置選擇78為選擇已轉(zhuǎn)換 邏輯地址82。)同樣，在與已轉(zhuǎn)換邏輯地址82作為被選地址84來(lái)提 供的基本上相同時(shí)間，地址屬性86也被提供。因而，在不執(zhí)行旁路的 情況中，地址屬性在與已轉(zhuǎn)換邏輯地址基本上相同的時(shí)間被提供，因 為它們都作為地址查找的結(jié)果被提供。流程100接著結(jié)束于結(jié)束116。
回到菱形判斷框108，如果轉(zhuǎn)換旁路邏輯72確定發(fā)生旁路，流程 從菱形判斷框108進(jìn)行到框120，其中邏輯地址直接作為被選地址來(lái) 輸出。也就是說，轉(zhuǎn)換旁路邏輯72能夠設(shè)置選擇78從而邏輯地址80 作為被選地址84來(lái)輸出。流程接著進(jìn)行到框122,其中查找完成。因 而，請(qǐng)注意被選地址84在地址查找完成之前被提供。也就是說，邏輯 地址80作為已轉(zhuǎn)換邏輯地址(作為被選地址84)被直接提供而不是
等待地址查找完成。在此情況下，作為查找結(jié)果而提供的實(shí)際已轉(zhuǎn)換
邏輯地址82被忽略。然而，因?yàn)槿匀粓?zhí)行查找，即使忽略已轉(zhuǎn)換邏輯 地址82,但命中或者未命中仍然被確定。
因而，流程進(jìn)行到菱形判斷框126，其中確定是否已經(jīng)出現(xiàn)命中 或者未命中。如果沒有出現(xiàn)命中(表明未命中)，流程進(jìn)行到框124， 其中執(zhí)行未命中處理。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，命中/未命中指示92 被設(shè)置為指示未命中(例如，其可以相應(yīng)地設(shè)置命中/未命中指示92 為邏輯電平0)。指示92接著能夠被提供給處理器20 (例如，經(jīng)由控 制信號(hào)32)，其中處理器20可以執(zhí)行未命中處理。本領(lǐng)域所公知的描述。
然而，如果在菱形判斷框126，出現(xiàn)命中，流程進(jìn)行到框128， 其中對(duì)應(yīng)于邏輯地址的地址屬性被提供。也就是說，作為完成查找的 結(jié)果而提供的地址屬性86在邏輯地址80直接作為已轉(zhuǎn)換邏輯地址 (即，作為被選地址84)被提供后的某一時(shí)間被提供。同樣，請(qǐng)注意 命中/未命中指示也在邏輯地址80直接作為被選地址84被提供后的某 一時(shí)間被提供。在一個(gè)實(shí)施例中，流程100的框120中的邏輯地址和 框128中的相應(yīng)屬性在不同的時(shí)間被提供(邏輯地址在提供相應(yīng)屬性 之前被直接作為已轉(zhuǎn)換邏輯地址來(lái)提供)，但在相同的時(shí)鐘周期內(nèi)。 可替代地，相應(yīng)屬性可以在后續(xù)時(shí)鐘周期中提供。流程接著結(jié)束于結(jié) 束116。
請(qǐng)注意，相應(yīng)地址屬性可以包括任意數(shù)目和任何類型的屬性、權(quán) 限或者它們的任何組合。例如，相應(yīng)屬性可以包括保護(hù)的、可緩存的、 字節(jié)序(Endianness)、指令集選擇、存儲(chǔ)器一致性所需的、共享的、 讀/寫/執(zhí)行權(quán)限等等。同樣，這些屬性的一個(gè)或多個(gè)能夠經(jīng)由例如控制 信號(hào)32提供給處理器20。同樣，這些屬性的一個(gè)或多個(gè)在需要時(shí)能 夠被提供給數(shù)據(jù)BIU 24和指令BIU 26中的每一個(gè)。在一個(gè)實(shí)施例中， 屬性的一個(gè)或多個(gè)還可以經(jīng)由數(shù)據(jù)總線接口 24的控制52,或者經(jīng)由 指令總線接口 26的控制54提供給系統(tǒng)總線18，或者可以被用來(lái)確定
由控制54或者控制52提供給系統(tǒng)總線18的其它控制信號(hào)的值。此外， 屬性的一個(gè)或多個(gè)可以被提供給處理電路12或者數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)10內(nèi) 的其它邏輯。
盡管流程100是關(guān)于執(zhí)行地址查找但在使用旁路的情況下忽略由 地址查找所導(dǎo)致的已轉(zhuǎn)換邏輯地址來(lái)描述的，但在替代實(shí)施例中，能 夠禁止地址轉(zhuǎn)換從而不提供從地址轉(zhuǎn)換器70輸出的已轉(zhuǎn)換邏輯地址。 然而，在這個(gè)示例中，仍然可以提供地址屬性86。在這個(gè)示例中禁止 地址轉(zhuǎn)換可以導(dǎo)致功耗減少，或者更早提供來(lái)自地址查找處理的地址 屬性86。
圖6圖解了一個(gè)時(shí)序圖，其圖解了系統(tǒng)時(shí)鐘、不使用旁路的被選 地址、使用旁路的被選地址和屬性(如果有的話)的示例性時(shí)序。請(qǐng) 注意，當(dāng)沒有使用旁路并且已轉(zhuǎn)換邏輯地址82作為被選地址84來(lái)提 供時(shí)，從當(dāng)前時(shí)鐘周期的起點(diǎn)開始測(cè)量的到有效地址132的時(shí)間相當(dāng) 長(zhǎng)，僅僅留下很短的建立時(shí)間134。也就是說，建立時(shí)間134是接收 被選地址的存儲(chǔ)器可用來(lái)準(zhǔn)備后面的時(shí)鐘周期以適當(dāng)?shù)厥褂靡呀邮盏?被選地址的時(shí)間。然而，當(dāng)使用旁路并且邏輯地址80直接作為被選地 址84來(lái)提供時(shí)，從當(dāng)前時(shí)鐘周期的起點(diǎn)開始測(cè)量的到有效地址136的 時(shí)間與到有效地址132的時(shí)間相比更短。因而，建立時(shí)間138更長(zhǎng)， 允許接收被選地址的存儲(chǔ)器有更多的時(shí)間來(lái)準(zhǔn)備下一個(gè)時(shí)鐘周期。因 而，當(dāng)不使用旁路與使用旁路相比時(shí)，被選地址變成有效所需的時(shí)間 上的差別130允許更大的建立時(shí)間。同樣，在某些情況下，當(dāng)不使用 旁路時(shí)，建立時(shí)間134對(duì)于特定存儲(chǔ)器是不夠的，因此需要通過延長(zhǎng) 時(shí)鐘周期而讓系統(tǒng)時(shí)鐘在更低頻率下操作。這反過來(lái)降低了性能。因 而，旁路能力可以阻止在更低頻率下操作系統(tǒng)時(shí)鐘的需求。同樣，請(qǐng) 注意如果任何屬性被提供，則該屬性在沒有旁路的被選地址有效的同 時(shí)有效，因?yàn)樵谝粋€(gè)實(shí)施例中，地址轉(zhuǎn)換(例如，查找)必須被完成 以提供屬性。然而，在很多情況下，屬性僅僅在處理電路12中被使用 并且不提供給接收被選地址的存儲(chǔ)器。因而，從接收被選地址的存儲(chǔ) 器來(lái)看，地址屬性的時(shí)序不如被選地址自身的時(shí)序重要。因而，通過
使用旁路，被選地址與屬性相比在時(shí)鐘周期內(nèi)更早的有效，這可能允 許改進(jìn)的性能。
如上參照流程100所述，轉(zhuǎn)換旁路邏輯72可以使用旁路控制寄 存器74中的值以確定是否允許旁路。在一個(gè)實(shí)施例中，旁路控制寄存 器74被實(shí)現(xiàn)為存儲(chǔ)多個(gè)可編程位的寄存器。可替代地，存儲(chǔ)在旁路控 制寄存器74中的信息能夠存儲(chǔ)在任何類型的存儲(chǔ)電路中并且能夠位 于處理電路12或者系統(tǒng)10中的任何地方。在一個(gè)實(shí)施例中，旁路控 制寄存器74在重置時(shí)能夠被設(shè)置為預(yù)定值(如默認(rèn)值)或者能夠由轉(zhuǎn) 換旁路邏輯72或者處理器20編程。在一個(gè)實(shí)施例中，在重置時(shí)(由 重置68提供)，轉(zhuǎn)換旁路邏輯72可以輪詢數(shù)據(jù)重置控制64和指令重 置控制66以分別確定存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)旁路字段98和指令旁路字段96中的 值。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)據(jù)重置控制64和指令重置控制66的 值能夠分別存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)旁路字段98和指令旁路字段96。請(qǐng)注意，重 置68能夠經(jīng)由位于系統(tǒng)10外部的輸入端提供或者從系統(tǒng)10內(nèi)提供。 重置68可以用來(lái)重置系統(tǒng)10的全部或者僅僅系統(tǒng)10的部分。例如， 重置68可以用來(lái)重置處理電路12的全部或者部分。
又在另一個(gè)替代實(shí)施例中，通過數(shù)據(jù)旁路控制60和指令旁路控 制62的使用能夠動(dòng)態(tài)地確定旁路控制。例如，轉(zhuǎn)換旁路邏輯72在接 收到邏輯地址而確定是否旁路時(shí)，可以首先輪詢數(shù)據(jù)旁路控制60和指 令旁路控制62。在一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)據(jù)旁路控制60和指令旁路控制 62的值可以被用來(lái)優(yōu)先于由旁路控制寄存器74中的數(shù)據(jù)旁路字段98 和指令旁路字段96所指示的決定。例如，數(shù)據(jù)旁路控制60或者指令 旁路控制62的邏輯電平1可以指示執(zhí)行旁路，而不考慮旁路控制寄存 器74中的值?？商娲兀壿嬰娖?可以指示旁路控制寄存器74中 的值應(yīng)當(dāng)被更新為指示旁路。又在另一個(gè)替代實(shí)施例中，旁路控制寄 存器74可以完全不出現(xiàn)并且轉(zhuǎn)換旁路邏輯72 —直使用旁路控制60和 62來(lái)生成旁路控制信號(hào)如選擇78。請(qǐng)注意，旁路控制信號(hào)60和62能 夠經(jīng)由來(lái)自位于系統(tǒng)10外部的源的引腳來(lái)提供或者能夠由處理器20 或者系統(tǒng)IO內(nèi)的其它電路來(lái)提供。
還請(qǐng)注意，上述實(shí)施例參照具有用于數(shù)據(jù)和指令地址的分離的旁 路控制和轉(zhuǎn)換電路來(lái)描述。然而，在替代實(shí)施例中，對(duì)于數(shù)據(jù)和指令 地址的控制可以相同，或者可以僅僅針對(duì)指令或者數(shù)據(jù)地址中的一個(gè) 來(lái)執(zhí)行旁路控制功能。
至此，應(yīng)當(dāng)理解，已經(jīng)提供了一種能夠進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換旁路的處理 系統(tǒng)。因?yàn)閷?shí)現(xiàn)本發(fā)明的裝置的大部分是由本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的 電子部件和電路構(gòu)成的，為了本發(fā)明的基本概念的理解和認(rèn)識(shí)并且為 了不使本發(fā)明的教導(dǎo)模糊或者分散對(duì)它的注意力，除上面所述的被認(rèn) 為是必需的解釋之外，不再對(duì)電路細(xì)節(jié)進(jìn)行更詳細(xì)的解釋。
上述的某些實(shí)施例，如果適用的話，可以通過使用各種不同的信 息處理系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，盡管圖1及其討論描述了示例性的信息處 理體系結(jié)構(gòu)，但這個(gè)示例性體系結(jié)構(gòu)僅僅用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明各個(gè)方面
的討論有用的參考。當(dāng)然，出于討論的目的已經(jīng)簡(jiǎn)化了該體系結(jié)構(gòu)的 描述，并且這只是根據(jù)本發(fā)明可以使用的許多不同類型的合適體系結(jié) 構(gòu)中的一個(gè)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到邏輯模塊之間的邊界只是說明 性的，并且替代實(shí)施例可以合并邏輯模塊或電路元件或者對(duì)各種邏輯 模塊或電路元件進(jìn)行可替換的功能分解。
還例如，在一個(gè)實(shí)施例中，所示的系統(tǒng)10的元件是位于單個(gè)集 成電路或者同一設(shè)備內(nèi)的電路?？商娲兀到y(tǒng)10可以包括任意數(shù)目 的分離的集成電路或者分離的相互連接的設(shè)備。還例如，系統(tǒng)10或者
它的一部分可以是物理電路或者可轉(zhuǎn)換為物理電路的邏輯表示的軟件
或代碼表示。因此，系統(tǒng)10可用任何合適類型的硬件描述語(yǔ)言來(lái)體現(xiàn)。
此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到上述操作功能之間的邊界只是說明性 的。多個(gè)操作的功能可以被組合成單個(gè)操作，和/或單個(gè)操作的功能可 以被分配到額外的操作中。此外，替代實(shí)施例可以包括具體操作的多 種情況，并且操作順序可以在各種其它實(shí)施例中被改變。
在前面的說明書中，我們已經(jīng)參考具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了 描述。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)意識(shí)到，在不背離由下文權(quán)利要求所 闡述的本發(fā)明范圍的情況下，可以進(jìn)行各種修改和改變。因此，說明
書和附圖應(yīng)當(dāng)只看作是舉例，而沒有限制性意義，并且所有這樣的修 改都意圖包含在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
上面參考具體實(shí)施例描述了本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)、其它優(yōu)勢(shì)和解決問題 的方法。然而，這些優(yōu)點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)、解決問題的方法以及任何可以導(dǎo)致 任何優(yōu)點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)或解決方法出現(xiàn)或者更加明了的要素都不應(yīng)當(dāng)理解認(rèn) 為是任何或全部權(quán)利要求的重要的、必需的或基本的特征或要素。本 申請(qǐng)所使用的術(shù)語(yǔ)"包括"、"由……構(gòu)成"或其任何其它的變化都 意圖覆蓋非排它性的內(nèi)涵，例如處理、方法、物件或裝置，它們所包 含的要素的列表并不只是包括這些要素，而是可以包括其它沒有表達(dá) 列舉的要素或者屬于該處理、方法、物件或裝置固有的要素。
本申請(qǐng)所使用的術(shù)語(yǔ)"多個(gè)"被定義為兩個(gè)或者多于兩個(gè)。本申 請(qǐng)所使用的術(shù)語(yǔ)"另一個(gè)"被定義為至少第二個(gè)或者更多。
本申請(qǐng)所使用的術(shù)語(yǔ)"耦合"被定義為連接，盡管不必是直接地， 以及不必是機(jī)械地連接。
因?yàn)樯鲜鲈敿?xì)描述是示例性的，所以當(dāng)"一個(gè)實(shí)施例"被描述時(shí)， 其是示例性的實(shí)施例。因此，在該上下文中詞語(yǔ)"一個(gè)"的使用不旨 在指示一個(gè)并且只有一個(gè)實(shí)施例可以具有所描述的特征。而是，許多 其它實(shí)施例可以并且通常具有示例性的"一個(gè)實(shí)施例"的所描述特征。 因此，當(dāng)如上使用時(shí)，當(dāng)本發(fā)明在一個(gè)實(shí)施例的上下文中被描述時(shí)， 該一個(gè)實(shí)施例是本發(fā)明許多可能實(shí)施例中的一個(gè)。
盡管存在關(guān)于詞語(yǔ)"一個(gè)實(shí)施例"在詳細(xì)描述中的使用的上述警 告，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解如果引導(dǎo)的權(quán)利要求要素的具體數(shù)量在 下面的權(quán)利要求中被意旨，那么這種意旨將在權(quán)利要求中被明確地?cái)?述，而在沒有這種敘述時(shí)就沒有這種限制存在或被意旨。例如，在下 面的權(quán)利要求中，當(dāng)權(quán)利要求要素被描述為具有"一個(gè)"特征時(shí)，將 意旨該要素應(yīng)該被限制為一個(gè)并且是所描述特征的唯一一個(gè)。
此外，本申請(qǐng)所使用的術(shù)語(yǔ)"一"被定義為一個(gè)或者多于一個(gè)。 同樣，權(quán)利要求中例如"至少一個(gè)"和"一個(gè)或多個(gè)"的引導(dǎo)性短語(yǔ) 的使用不應(yīng)該被解釋為暗示通過不定冠詞"一"引導(dǎo)的另一個(gè)權(quán)利要
只包含一個(gè)這種要素的發(fā)明，即使在相同的權(quán)利要求包括引導(dǎo)性短語(yǔ) "一個(gè)或多個(gè)"或"至少一個(gè)"和例如"一"的不定冠詞時(shí)。定冠詞 的使用也一樣。
權(quán)利要求
1. 一種數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包含地址轉(zhuǎn)換器，用于執(zhí)行地址轉(zhuǎn)換，所述地址轉(zhuǎn)換器接收邏輯地址并且將所述邏輯地址轉(zhuǎn)換為物理地址并且提供一個(gè)或多個(gè)地址屬性；以及旁路電路，耦合至所述地址轉(zhuǎn)換器，所述旁路電路選擇性地提供所述邏輯地址作為被接收的所述邏輯地址的已轉(zhuǎn)換地址，其中所述選擇性地提供在提供與所述邏輯地址相關(guān)聯(lián)的所述一個(gè)或多個(gè)地址屬性之前完成。
2. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中所述地址轉(zhuǎn)換器在 提供所述一個(gè)或多個(gè)地址屬性的同時(shí)將所述邏輯地址轉(zhuǎn)換為物理地
3. 如權(quán)利要求1 ;斤述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中所述旁路電路進(jìn)一 步包含具有一個(gè)或多個(gè)位的控制寄存器，所述一個(gè)或多個(gè)位的值確定所 述地址轉(zhuǎn)換器是否在提供與所述邏輯地址相關(guān)聯(lián)的所述一個(gè)或多個(gè)屬 性之前將被接收的所述邏輯地址作為所述已轉(zhuǎn)換地址來(lái)提供。
4. 如權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中所述旁路電路進(jìn)一 步包含重置輸入端，其中響應(yīng)于收到重置信號(hào)，在所述控制寄存器中 放置預(yù)定值以控制是否旁路由所述地址轉(zhuǎn)換器提供的所述物理地址。
5. 如權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中所述控制寄存器包 含第一個(gè)位以及第二個(gè)位，所述第一個(gè)位的值在被接收的所述邏輯地 址是指令的邏輯地址時(shí)控制已轉(zhuǎn)換物理地址值的旁路，所述第二個(gè)位址值的旁路。
6.如權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中所述旁路電路進(jìn)一 步包含重置輸入端，其中響應(yīng)于收到具有預(yù)定值的重置信號(hào)，所述旁 路電路確定所述一個(gè)或多個(gè)位的值。
7. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中所述旁路電路進(jìn)一 步包含控制輸入端，用于接收旁路控制信號(hào)，所述旁路控制信號(hào)的值確 定所述地址轉(zhuǎn)換器是否將被接收的所述邏輯地址作為所述已轉(zhuǎn)換地址 來(lái)提供。
8. 如權(quán)利要求7所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中所述旁路控制信號(hào) 耦合至所述地址轉(zhuǎn)換器，所述控制信號(hào)選擇性地禁止所述地址轉(zhuǎn)換器 提供已轉(zhuǎn)換邏輯地址而同時(shí)允許所述地址轉(zhuǎn)換器提供與所述邏輯地址 相關(guān)聯(lián)的所述一個(gè)或多個(gè)屬性。
9. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中所述地址轉(zhuǎn)換器進(jìn) 一步包含輸出端，用于提供命中/未命中信號(hào)，所述命中/未命中信號(hào)表明器是否包含與被接收的所述邏輯地址相對(duì)應(yīng)的值。、 、
10. —種數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的地址轉(zhuǎn)換方法，包含 接收邏輯地址；初始化所述邏輯地址到物理地址和一個(gè)或多個(gè)屬性的轉(zhuǎn)換；以及 響應(yīng)于控制信號(hào)，在使得所述一個(gè)或多個(gè)屬性可用之前選擇性地 提供所述邏輯地址作為所選擇的已轉(zhuǎn)換地址。
11. 如權(quán)利要求10所述的地址轉(zhuǎn)換方法，進(jìn)一步包含響應(yīng)于存 儲(chǔ)在控制寄存器中的可編程控制位而生成所述控制信號(hào)。
12. 如權(quán)利要求11所述的地址轉(zhuǎn)換方法，進(jìn)一步包含 重置所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；以及響應(yīng)于所述重置而將所述可編程控制位的值設(shè)置為預(yù)定值。
13. 如權(quán)利要求10所述的地址轉(zhuǎn)換方法，進(jìn)一步包含禁止所述 邏輯地址到物理地址的轉(zhuǎn)換，但使用所述邏輯地址來(lái)創(chuàng)建所述一個(gè)或 多個(gè)屬性，所述禁止是響應(yīng)于所述控制信號(hào)的。
14. 如權(quán)利要求10所述的地址轉(zhuǎn)換方法，進(jìn)一步包含 接收所述邏輯地址作為指令的邏輯地址；以及 接收第二邏輯地址，所述第二邏輯地址是響應(yīng)第二控制信號(hào)而被 轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)邏輯地址，其中所述控制信號(hào)和所述第二控制信號(hào)基于地 址是指令地址還是數(shù)據(jù)地址而獨(dú)立地控制地址轉(zhuǎn)換。
15. —種數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包含 處理邏輯，用于執(zhí)行數(shù)據(jù)處理；以及地址轉(zhuǎn)換電路，耦合至所述處理邏輯以執(zhí)行地址轉(zhuǎn)換，所述地址 轉(zhuǎn)換電路包含地址轉(zhuǎn)換器，用于接收邏輯地址并且將所述邏輯地址轉(zhuǎn)換為 物理地址和一個(gè)或多個(gè)地址屬性；選擇電路，用于接收所述邏輯地址并且耦合至所述地址轉(zhuǎn)換 器以接收所述物理地址，所述選擇電路具有控制輸入端和輸出端以提 供被選地址；以及旁路電路，耦合至所述選擇電路，所述旁路電路提供控制信的所述一個(gè)或多個(gè)地址屬性之前選擇性地提供所述邏輯地址作為被選 地址，所述旁路電路旁路所迷物理地址作為被選地址的4吏用。
16. 如權(quán)利要求15所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中所述旁路電路進(jìn) 一步包含控制寄存器，具有第一控制位，所述笫一控制位用于在所述邏輯 地址是指令地址時(shí)生成所述控制信號(hào)，并且所述控制寄存器具有第二 控制位，所述第二控制位用于在所述邏輯地址是數(shù)據(jù)地址時(shí)生成所述 控制信號(hào)。
17. 如權(quán)利要求15所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中所述控制信號(hào)還 耦合至所述地址轉(zhuǎn)換器，所述控制信號(hào)選擇性地禁止提供物理地址而 同時(shí)所述地址轉(zhuǎn)換器對(duì)所述邏輯地址進(jìn)行轉(zhuǎn)換以提供所述一個(gè)或多個(gè) 地址屬性。
18. 如權(quán)利要求15所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中所述旁路電路進(jìn) 一步包含用于接收重置信號(hào)的重置輸入端，所述重置信號(hào)確定所述控
19. 如權(quán)利要求15所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中所述旁路電路進(jìn) 一步包含控制信號(hào)輸入端，用于接收在生成所述控制信號(hào)中使用的輸入信號(hào)。
20. 如權(quán)利要求15所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中所述地址轉(zhuǎn)換器 確定被接收的所述邏輯地址是否表示所述地址轉(zhuǎn)換器中已存地址值的 命中或者未命中，并且響應(yīng)其而在指示輸出端上生成命中/未命中信 號(hào)，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)響應(yīng)未命中指示而執(zhí)行未命中處理。
全文摘要
在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中，包括處理邏輯的處理器執(zhí)行數(shù)據(jù)處理。耦合至處理邏輯的地址轉(zhuǎn)換器(70)執(zhí)行地址轉(zhuǎn)換及其方法。地址轉(zhuǎn)換器(70)接收邏輯地址(80)并且將邏輯地址轉(zhuǎn)換為物理地址(82)和一個(gè)或多個(gè)地址屬性(86)。耦合至地址轉(zhuǎn)換器的旁路電路(72)選擇性地提供邏輯地址作為被接收的邏輯地址的已轉(zhuǎn)換地址。為了加快存儲(chǔ)器地址轉(zhuǎn)換，邏輯地址在提供與邏輯地址相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)地址屬性之前被選擇性地作為已轉(zhuǎn)換地址來(lái)提供。
文檔編號(hào)G06F12/00GK101390062SQ200780006345
公開日2009年3月18日 申請(qǐng)日期2007年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月23日
發(fā)明者W·C.·莫耶 申請(qǐng)人:飛思卡爾半導(dǎo)體公司