[發(fā)明專利]采用物理地址預(yù)測訪問高速緩存的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210210062.6
• 申請日: 2012-06-25
• 公開（公告）號: CN102722451A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 丁永林;葛海通;劉智力
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州中天微系統(tǒng)有限公司
• 主分類號: G06F12/08
• 分類號: G06F12/08
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;王利強

1.一種采用物理地址預(yù)測訪問高速緩存的裝置，其特征在于：所述裝置包括：

物理地址預(yù)測單元，根據(jù)訪問高速緩存的虛擬地址和內(nèi)存管理的物理頁面的大小，預(yù)測產(chǎn)生訪問高速緩存的物理地址；

高速緩存單元，根據(jù)訪問高速緩存不同的地址，產(chǎn)生相對應(yīng)的數(shù)據(jù)；

物理地址產(chǎn)生單元，根據(jù)訪問高速緩存的虛擬地址，產(chǎn)生物理地址；

物理地址比較單元，比較物理地址預(yù)測單元產(chǎn)生的預(yù)測物理地址和物理地址產(chǎn)生單元產(chǎn)生的實際物理地址，根據(jù)比較的結(jié)果生成預(yù)測正確或者預(yù)測錯誤信息；

同步執(zhí)行所述高速緩存單元和物理地址產(chǎn)生單元，根據(jù)物理地址比較單元反饋的預(yù)測正確與否的信息，決定下一步行為，如果預(yù)測正確，則執(zhí)行下一次訪問高速緩存的請求；如果預(yù)測錯誤，則使用物理地址產(chǎn)生單元反饋的物理地址重新訪問高速緩存。

2.如權(quán)利要求1所述的采用物理地址預(yù)測訪問高速緩存的裝置，其特征在于：采用兩級流水線布置，所述的物理地址預(yù)測單元位于流水線的第一級，物理地址產(chǎn)生單元和物理地址比較單元位于流水線的第二級，高速緩存單元的輸入位于流水線的第一級，輸出位于流水線的第二級。

3.如權(quán)利要求2所述的采用物理地址預(yù)測訪問高速緩存的裝置，其特征在于：所述的物理地址預(yù)測單元中，預(yù)測產(chǎn)生訪問高速緩存的物理地址由頁間地址[M-1:0]和頁內(nèi)偏移[N-1:0]兩部分組成，頁間地址為預(yù)測的物理地址[M+N-1:0]的高M位，頁內(nèi)偏移為預(yù)測的物理地址的低N位；N由內(nèi)存管理的物理頁面的大小決定，N=log₂（內(nèi)存管理的物理頁面的大小）；頁內(nèi)偏移N位不需要預(yù)測，直接使用虛擬地址的低N位，即頁內(nèi)偏移[N-1:0]=虛擬地址[N-1:0]；頁間地址M位需要進行預(yù)測，預(yù)測的物理地址輸出到流水線的第二級，根據(jù)物理地址比較單元反饋的信息修正預(yù)測的頁間地址。

4.如權(quán)利要求3所述的采用物理地址預(yù)測訪問高速緩存的裝置，其特征在于：所述的頁間地址預(yù)測按照虛擬地址到物理地址直接映射的方式進行預(yù)測，即預(yù)測的頁間地址[M-1:0]=虛擬地址[M+N-1:N]。

5.如權(quán)利要求3所述的采用物理地址預(yù)測訪問高速緩存的裝置，其特征在于：所述的頁間地址預(yù)測按照最近訪問高速緩存的物理地址預(yù)測頁間地址，即預(yù)測頁間地址[M-1:0]=最近訪問高速緩存的物理地址[M+N-1:N]。

6.如權(quán)利要求2~5之一所述的采用物理地址預(yù)測訪問高速緩存的裝置，其特征在于：所述物理地址產(chǎn)生單元中，在流水線的第一級輸入虛擬地址，在流水線的第二級產(chǎn)生物理地址。

7.如權(quán)利要求2~5之一所述的采用物理地址預(yù)測訪問高速緩存的裝置，其特征在于：所述物理地址比較單元，比較物理地址預(yù)測單元預(yù)測的物理地址和物理地址產(chǎn)生單元產(chǎn)生的實際物理地址是否一致，產(chǎn)生高速緩存訪問是否有效的標(biāo)識信號；如果比較結(jié)果一致，則產(chǎn)生訪問高速緩存有效的標(biāo)識信息；如果不一致，則產(chǎn)生訪問高速緩存無效的標(biāo)識信息。

8.如權(quán)利要求2~5之一所述的采用物理地址預(yù)測訪問高速緩存的裝置，其特征在于：比較物理地址預(yù)測單元預(yù)測的物理地址和物理地址產(chǎn)生單元產(chǎn)生的實際物理地址是否一致，將比較結(jié)果反饋給物理地址預(yù)測單元。