[發(fā)明專利]用于促進移出的預(yù)取標(biāo)記

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580080376.0
• 申請日: 2015-07-30
• 公開（公告）號: CN108139976B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝爾·斯文森
• 申請（專利權(quán)）人: 安培計算有限責(zé)任公司
• 主分類號: G06F12/0862
• 分類號: G06F12/0862;G06F12/126
• 代理公司: 北京柏杉松知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11413
• 代理人: 謝攀;劉繼富

描述了一種將數(shù)據(jù)從主存儲器中預(yù)取到緩存，然后將不使用的數(shù)據(jù)移出到較低級別的緩存的系統(tǒng)。該預(yù)取系統(tǒng)將數(shù)據(jù)從主存儲器中預(yù)取到緩存，并且不立即使用、或者是太大而不能放入緩存的數(shù)據(jù)集的一部分的數(shù)據(jù)能夠被標(biāo)記以移出到較低級別的緩存，與必須從主存儲器中再次加載數(shù)據(jù)相比，使得能夠用較短的延遲得到數(shù)據(jù)。這大大降低了預(yù)取可用數(shù)據(jù)的成本，并且防止緩存垃圾。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及將數(shù)據(jù)從主存儲器中預(yù)取到緩存，并移出數(shù)據(jù)以防止緩存垃圾。

背景技術(shù)

目前的微處理器比存儲有程序的存儲器要快得多，這意味著如果從主存儲器中讀取指令，則程序指令不能被快速讀取以保持微處理器繁忙。向每個處理器增加一個緩存(小容量的非常快速的存儲器)能夠通過提供對所需指令的更快速的訪問來加快處理時間。

預(yù)取是將預(yù)期的指令在被處理器請求之前加載到緩存中的過程。現(xiàn)代系統(tǒng)已發(fā)展成多緩存系統(tǒng)，其中每個處理器或處理器的每個核心可以具有專用于每個核心/處理器的一級或兩級緩存，以及在核心/處理器之間共享的一級或多級附加緩存。遠離核心/處理器的每個連續(xù)級別的緩存可以比先前級別的緩存更大但是卻更慢。從主存儲器預(yù)取到處理器緩存(例如1級或2級緩存)能夠提供對數(shù)據(jù)的低延遲訪問，但是由于處理器緩存的大小很小，所以沒有立即使用的數(shù)據(jù)、或者大于緩存大小的數(shù)據(jù)集能夠引起資源沖突和干擾(緩存垃圾)。

發(fā)明內(nèi)容

在一個實施例中，緩存預(yù)取系統(tǒng)包括互連，其被配置為可通信地耦接處理器、共享緩存和主存儲器。緩存預(yù)取系統(tǒng)能夠包括處理器緩存預(yù)取器，其被配置為經(jīng)由互連從所述主存儲器預(yù)取數(shù)據(jù)集到處理器緩存，其中，所述處理器緩存與所述處理器相關(guān)聯(lián)，并且其中所述處理器緩存將該數(shù)據(jù)集的第一部分?jǐn)?shù)據(jù)標(biāo)記為不使用的，并且將該數(shù)據(jù)集的第二部分?jǐn)?shù)據(jù)標(biāo)記為已使用的。緩存預(yù)取系統(tǒng)能夠包括處理器緩存移出器，其被配置為經(jīng)由互連將第一部分?jǐn)?shù)據(jù)移出到共享緩存，并且經(jīng)由互連將第二部分?jǐn)?shù)據(jù)移出到主存儲器。

在另一實施例中，緩存預(yù)取系統(tǒng)能夠包括處理器；以及存儲可執(zhí)行指令的存儲器，可執(zhí)行指令在被處理器執(zhí)行時促進操作的性能。操作能夠包括從系統(tǒng)存儲器中預(yù)取數(shù)據(jù)集到與處理器相關(guān)聯(lián)的處理器緩存，并且利用第一部分?jǐn)?shù)據(jù)是已執(zhí)行的數(shù)據(jù)的指示來標(biāo)記該數(shù)據(jù)集的第一部分?jǐn)?shù)據(jù)。操作能夠包括利用第二部分?jǐn)?shù)據(jù)是可能要執(zhí)行的數(shù)據(jù)的指示來標(biāo)記該數(shù)據(jù)集的第二部分?jǐn)?shù)據(jù)，并且將第二部分?jǐn)?shù)據(jù)移出到共享緩存。

在另一實施例中，提供了一種方法，其包括從系統(tǒng)存儲器中預(yù)取數(shù)據(jù)集到與處理器相關(guān)聯(lián)的處理器緩存。方法能夠包括利用第一部分?jǐn)?shù)據(jù)是已使用的數(shù)據(jù)的指示來標(biāo)記該數(shù)據(jù)集的第一部分?jǐn)?shù)據(jù)。方法能夠包括利用第二部分?jǐn)?shù)據(jù)是不使用的數(shù)據(jù)的指示來標(biāo)記該數(shù)據(jù)集的第二部分?jǐn)?shù)據(jù)。方法能夠包括將第二部分?jǐn)?shù)據(jù)移出到共享緩存。

附圖說明

圖1是示出了用于利用環(huán)形架構(gòu)互連來預(yù)取的系統(tǒng)的實施例的框圖。

圖2是示出了預(yù)取系統(tǒng)的實施例的框圖。

圖3是示出了預(yù)取系統(tǒng)的實施例的框圖。

圖4是示出了預(yù)取系統(tǒng)的實施例的框圖。

圖5是示出了預(yù)取系統(tǒng)的實施例的框圖。

圖6是示出了具有預(yù)取緩存系統(tǒng)的處理器的實施例的框圖，所述預(yù)取緩存系統(tǒng)移出數(shù)據(jù)以防止緩存垃圾。

圖7是示出了具有預(yù)取緩存系統(tǒng)的處理器的實施例的框圖，所述預(yù)取緩存系統(tǒng)移出數(shù)據(jù)以防止緩存垃圾。

圖8示出了用于預(yù)取和移出不使用數(shù)據(jù)以防止緩存垃圾的方法的實施例的流程圖。

圖9示出了示例性電子計算環(huán)境的框圖。

圖10示出了示例性數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的框圖。

具體實施方式