[發明專利]提供擴展的緩存替換狀態信息

有效

• 申請號: 201380056228.6
• 申請日: 2013-06-29
• 公開（公告）號: CN104756090B
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: A·T·福塞斯;R·桑德拉拉曼;E·斯普林格;J·C·梅加;D·M·卡爾曼;E·T·格羅科斯基;R·D·凱文
• 申請（專利權）人: 英特爾公司
• 主分類號: G06F12/123
• 分類號: G06F12/123;G06F12/126;G06F13/14
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 張東梅

1.一種用于替換緩存存儲器中的數據的處理器，包括：

緩存存儲器，包括多個條目，每一個條目都存儲數據以及與所述數據相關聯的元數據，每一個條目都包括第一元數據字段，用于存儲多比特替換狀態指示符，以指出所述數據的多個級別的替換適合性中的一個，其中，所述緩存存儲器的一組中的多路能夠處于所述多個級別中的相同級別；以及

緩存控制器，所述緩存控制器耦合到所述緩存存儲器，用于當所述數據被存儲在所述條目中時存儲所述替換狀態指示符，以及用于當第二數據將寫入所述組的第二路中時更新所述組的第一路的替換狀態指示符。

2.如權利要求1所述的處理器，其特征在于，所述緩存控制器用于，響應于指出對應的數據將強烈地常駐的用戶級別指令，存儲所述多個級別中的最高級別的替換狀態指示符。

3.如權利要求1所述的處理器，其特征在于，所述緩存控制器用于，響應于指出對應的數據是流式數據的用戶級別指令，存儲所述多個級別中的最低級別的替換狀態指示符。

4.如權利要求1所述的處理器，其特征在于，所述緩存控制器用于，響應于具有大于閾值的級別的替換狀態指示符存儲在一組中的第一路中，維持所述組中的其余路的當前級別。

5.如權利要求1所述的處理器，其特征在于，所述緩存控制器用于，響應于具有小于閾值的級別的替換狀態指示符存儲在一組中的第一路中，減小所述組中的其余路的當前級別。

6.如權利要求1所述的處理器，其特征在于，所述多個級別包括：

指出對應的條目中的所述數據將被驅逐的第一級別；

指出對應的條目中的所述數據最近較少使用的第二級別；

指出對應的條目中的所述數據最近被較多地使用的第三級別；以及

指出對應的條目中的所述數據強烈地常駐的第四級別。

7.一種用于替換緩存存儲器中的數據的處理器，包括：

解碼器，所述解碼器用于接收并解碼第一存儲器訪問指令以將數據與第一級別的替換狀態指示符一起存儲在緩存存儲器中，并用于向緩存控制器發送經解碼的第一存儲器訪問指令，

耦合到所述緩存存儲器的所述緩存控制器，所述緩存控制器用于響應于所述經解碼的第一存儲器訪問指令，將所述數據存儲在所述緩存存儲器的第一組的第一路中，將所述第一級別的所述替換狀態指示符存儲在所述第一路的元數據字段中，

所述緩存控制器用于當第二數據將被存在所述第一組的第二路中使得所述第一組的全部路具有第一級別的替換狀態指示符時，更新存儲在所述第一路的元數據字段中的替換狀態指示符。

8.如權利要求7所述的處理器，其特征在于，所述第一存儲器訪問指令包括用戶級別的預取指令。

9.如權利要求7所述的處理器，其特征在于，所述第一級別的所述替換狀態指示符指出所述數據強烈地常駐。

10.如權利要求9所述的處理器，進一步包括配置存儲器，用于存儲對應于被允許處于所述第一級別的一組中的路的最大數量的值。

11.如權利要求7所述的處理器，其特征在于，所述緩存控制器用于，響應于上下文切換，更新所述緩存存儲器的具有所述第一級別的所述替換狀態指示符的路。

12.如權利要求7所述的處理器，其特征在于，所述解碼器用于接收第二存儲器訪問指令以指出第二數據將與第四級別的替換狀態指示符一起存儲在所述緩存存儲器中，其特征在于，所述第四級別的所述替換狀態指示符指出所述第二數據適合于從所述緩存存儲器中驅逐，所述第二數據是流式數據。

13.如權利要求7所述的處理器，其特征在于，所述解碼器用于解碼緩存線清空指令，以指出緩存線的替換狀態指示符將被更新到第四級別，以指出所述緩存線的數據適合于從所述緩存存儲器中驅逐，但不驅逐所述緩存線。

14.如權利要求13所述的處理器，其特征在于，如果所述緩存線在驅逐之前響應于第三存儲器訪問指令被訪問，則所述緩存控制器用于將替換狀態指示符更新到第二級別，以指出所述緩存線的所述數據最近被較多地使用。