[發明專利]一種數據緩存系統和方法

有效

• 申請號: 201310576787.1
• 申請日: 2013-11-16
• 公開（公告）號: CN104657285B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 林正浩
• 申請（專利權）人: 上海芯豪微電子有限公司
• 主分類號: G06F12/0802
• 分類號: G06F12/0802;G06F12/1045
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種數據緩存方法，對緩存中的數據存儲器進行配置，其中一部分存儲塊實現傳統的組相聯結構，另一部分存儲塊實現按組分配的結構；和

所述按組分配的緩存由多個組構成，每個組中存儲對應同一個起始數據塊地址的若干數據塊，且組內各個相鄰的存儲塊對應的數據地址之差為相同值；

其特征在于：

提供一個順序表；所述順序表的行與數據存儲器中的組一一對應；所述順序表的每一行中包含了與相應組中數據塊相鄰的數據塊所在的組的位置；可以根據當前數據在該組中對應的位置以及數據步長，直接確定下一數據所在的組及組中的位置；和

所述順序表的每一行中包含了一個壓縮比例；所述壓縮比例的值等于該組中兩個連續的存儲塊對應的數據塊地址之差除以數據塊長度得到的值，使得各個數據地址的索引號部分等于該組中對應存儲塊的組內塊號值乘以壓縮比例，從而實現對緩存中的數據尋址。

2.根據權利要求1所述方法，其特征在于，每個組中的數據塊對應的數據地址具有相同部分；

所述相同部分由數據地址中的標簽構成，或由數據地址中的標簽的一部分和索引號的一部分構成；和

地址相鄰或相近的數據塊存儲在同一個組中。

3.根據權利要求2所述方法，其特征在于，當一個組中的各個相鄰的存儲塊對應的數據地址之差等于數據塊長度時，該組中的所有存儲塊中的數據塊地址連續；和

當一個組中的各個相鄰的存儲塊對應的數據地址之差等于數據塊長度的整數倍時，該組中的所有存儲塊中的數據塊地址的間隔相等；和

可以根據當前數據在該組中對應的位置以及數據步長，直接確定下一數據是否也位于該組中，以及當該下一數據位于該組中時的所在位置。

4.根據權利要求3所述方法，其特征在于，所述順序表的每一行中包含了與相應組中第一個數據塊相鄰的連續若干個數據塊所在的組的位置。

5.根據權利要求3所述方法，其特征在于，所述順序表的每一行中包含了與相應組中最后一個數據塊相鄰的連續若干個數據塊所在的組的位置。

6.根據權利要求3所述方法，其特征在于，將數據地址轉換為緩存地址；

所述緩存地址由組號、組內塊號和塊內偏移量構成；其中塊內偏移量與數據地址中的塊內偏移量相同；和

所述緩存地址可以直接用于對數據緩存中的數據存儲器尋址。

7.根據權利要求6所述方法，其特征在于，將循環代碼中數據訪問指令對應的數據存儲在按組分配的結構中，其他數據訪問指令對應的數據存儲在組相聯的結構中。

8.根據權利要求7所述方法，其特征在于，對第一次執行到的數據訪問指令，當其數據地址產生后被轉換為緩存地址。

9.根據權利要求8所述方法，其特征在于，對第二次執行到的數據訪問指令，當其數據地址產生后被轉換為緩存地址，且計算得到數據步長；所述數據步長就是兩次數據地址之差；和

根據本次緩存地址和數據步長計算出下次執行該數據訪問指令時可能的下次緩存地址，供下次執行該數據訪問指令是對數據存儲器尋址；且

當所述下次緩存地址對應的數據存儲器中的數據無效時，將下次緩存地址轉換為相應的數據地址，并將對應的數據填充到數據存儲器中。

10.根據權利要求9所述方法，其特征在于，對第三次及以后執行到的數據訪問指令，根據本次緩存地址和數據步長計算出下次緩存地址，供下次執行該數據訪問指令是對數據存儲器尋址；且

當所述下次緩存地址對應的數據存儲器中的數據無效時，將下次緩存地址轉換為相應的數據地址，并將對應的數據填充到數據存儲器中。