[發明專利]一種低缺失率、低缺失懲罰的緩存方法和裝置

有效

• 申請號: 201010622609.4
• 申請日: 2010-12-24
• 公開（公告）號: CN102110058A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: 林正浩;任浩琪
• 申請（專利權）人: 上海芯豪微電子有限公司
• 主分類號: G06F12/08
• 分類號: G06F12/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一數字系統，包括：

一處理器核，所述處理器核連接一個包含可執行指令的第一存儲器和一個比第一存儲器速度更快的第二存儲器，且所述處理器用于執行一條或多條存儲在第二存儲器中的可執行指令，和

一個緩存控制單元，所述緩存控制單元連接第一存儲器、第二存儲器和處理器核，用于在處理器核執行第一存儲器中的至少一條或多條指令之前將這一條或多條指令填充到第二存儲器中，

其特征在于所述緩存控制單元可進一步用于：

對正被從第一存儲器填充到第二存儲器的指令進行審查，從而提取出至少包含分支信息的指令信息，

根據提取出的指令信息建立復數條軌道，

根據復數條指令軌道中的一條或多條軌道填充至少一條或多條指令。

2.根據權利要求1所述數字系統，其特征在于：

所述指令信息進一步包括的指令類型可以是分支指令和非分支指令之一。

3.根據權利要求1所述數字系統，其特征在于：

所述分支信息進一步包括分支的源地址和分支的目標地址。

4.根據權利要求1所述數字系統，其特征在于：

所述復數條軌道按一種地址樹配置方式安置，其中一條樹干對應一條軌道，以及一個樹的分支點對應一個分支指令。

5.根據權利要求4所述數字系統，其特征在于：

第一存儲器中的可執行指令被劃分成復數個指令段，和

第二存儲器包含與所述復數個軌道對應的復數個存儲塊，每個存儲塊用于存儲一個指令段，

若第二存儲器中尚未包含分支指令對應的新軌道的第一指令段或分支指令的下一順序執行指令對應的第二指令段，則在處理器核執行分支指令前將所述第一指令段和第二指令段從第一存儲器填充到第二存儲器中對應存儲塊中。

6.根據權利要求5所述數字系統，其特征在于：

從第一存儲器將所述新軌道中第一個分支軌跡點的分支目標指令對應的一個第三指令段填充到第二存儲器相應存儲塊中。

7.根據權利要求5所述數字系統，其特征在于：

在處理器核執行所述分支指令前，將根據所述新軌道上分支軌跡點得到的第二新軌道對應的第三指令段也從第一存儲器填充到第二存儲器中對應存儲塊中。

8.根據權利要求2所述數字系統，其特征在于：

所述緩存控制單元包含一個軌道表，所述軌道表包含復數個軌道表行，每個表行對應一個軌道。

9.根據權利要求8所述數字系統，其特征在于：

一個軌道表行包含復數個表項，每個表項對應一個軌跡點；所述軌跡點對應至少一條指令。

10.根據權利要求9所述數字系統，其特征在于：

可以通過由軌道號決定的第一地址和由軌道內偏移量決定的第二地址尋址找到軌跡點。

11.根據權利要求10所述數字系統，其特征在于：

當處理器核執行軌跡點對應的指令時，所述緩存控制單元提供第一地址，用于確定包含所述指令的存儲塊，和

處理器核提供所述指令在存儲塊中的偏移量，用于從第二存儲器取得所述指令。

12.根據權利要求10所述數字系統，其特征在于：

分支軌跡點對應的表項存儲的第一地址和第二地址指向新的軌跡點；所述新的軌跡點即所述分支軌跡點對應的分支指令的分支目標地址對應的軌跡點。

13.根據權利要求12所述數字系統，其特征在于：

所述分支目標地址可以通過對所述分支軌跡點對應指令段的塊地址、所述軌跡點在所述軌道中的偏移量和所述分支指令的轉移偏移量三者求和得到。

14.根據權利要求10所述數字系統，其特征在于：

所述緩存控制單元進一步包含一個循跡器，用于提供第一地址和第二地址；所述地址的來源包括軌道表、和一個地址自增器。

15.根據權利要求14所述數字系統，其特征在于：

所述地址的來源還可以包括至少一個棧和一個異常處理程序寄存器。