32位MIPS微处理器内存管理单元的设计和验证
发布时间:2021-09-16 18:24
中央处理器(CPU)的设计和制造技术是计算机产业乃至信息技术产业发展的基础,CPU相关的设计研发有着重大的学术意义和现实意义。而内存管理是现代CPU设计的核心技术,是决定CPU运行效率的关键因素。为了进一步提高嵌入式处理器的性能,本文在对MIPS微处理器体系结构和内存管理单元结构进行分析的基础上,创新性地提出了层次型的数据指令一体化的地址转换后备缓冲器的地址映射设计方案。运用该方案,并且配合本设计中特别设计的直底向上的层次型页表项和地址空间标识符保护机制实现了平均2个时钟周期就完成一次虚拟地址向物理地址的转换过程,大幅度提高地址映射的效率和减少地址映射的时间,并且减少了硬件的开销,从而提高了处理器的性能。本文的主要工作内容如下:(1)对嵌入式处理器的系统结构进行分析,得出了嵌入式处理器采用虚拟存储技术能大大提高处理器性能的结论,并且进一步分析了虚拟存储技术的设计要求;(2)对基于32位MIPS微处理器的内存管理单元的设计进行深入分析,讨论了内存管理单元中页表组织,地址转换后备缓冲器和地址空间的保护机制等问题的设计方案,得出了采用直底向上的层次型页表项设计、层次型的数据指令一体化地址转换...
【文章来源】:西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:76 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
主流微处理器集成度发展曲线
2位MIPS处理器的功能框图
Mcore系统设计框图
本文编号:3397067
【文章来源】:西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:76 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
主流微处理器集成度发展曲线
2位MIPS处理器的功能框图
Mcore系统设计框图
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