[發明專利]用于處理原子更新操作的裝置和方法

有效

• 申請號: 201611035463.7
• 申請日: 2016-11-18
• 公開（公告）號: CN106897230B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 格雷戈里·查德威克;阿德南·卡恩
• 申請（專利權）人: ARM有限公司
• 主分類號: G06F12/084
• 分類號: G06F12/084;G06F12/0831;G06F12/0815
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 林強

提供用于處理原子更新操作的裝置和方法。裝置具有用于存儲由處理電路訪問的數據的、具有多個緩存線的緩存存儲裝置。原子更新處理電路用于處理關于指定地址處的數據的原子更新操作的執行，并且當確定指定地址處的數據被存儲在緩存存儲裝置的緩存線中時，對來自該緩存線的數據執行原子更新操作。冒險檢測電路用于在檢測到緩存存儲裝置的線填充操作是未決的時，觸發原子更新操作的執行的延遲。線填充操作使得裝置接收共同形成存儲在所選緩存線中的數據的數據部分的序列。部分線填充通知電路用于在線填充操作期間向原子更新處理電路提供部分線填充信息，并且響應于從部分線填充信息檢測到指定地址處的數據對于所選緩存線是可用的而發起原子更新操作。

技術領域

本技術涉及用于執行原子更新操作的裝置和方法。

背景技術

當處理電路發布指定存儲器地址的原子更新操作時，通常將要求獲取該存儲器地址處的數據、使用該獲取的數據執行某些計算、然后根據該計算的結果將數據值寫回所指定的存儲器地址。該步驟序列需要被原子地執行以便當執行更新操作時，數據不被另一操作訪問。

許多現代數據處理系統在處理電路和存儲器之間包括一個或多個級別的緩存器，其中，某些存儲器地址處緩存的數據副本可以被保持以提升相關聯的處理電路訪問該數據的速度。一個或多個級別的緩存器可被提供用于相關聯處理電路的互斥使用，這類緩存器通常被稱為本地緩存器，而其他級別的緩存器可在多個處理電路之間共享，通常被稱為共享緩存器。

考慮前面提到的原子更新操作，當確定指定地址與已被緩存在本地緩存器中的數據有關時，可能使用本地緩存內容來執行該原子更新操作，在這種情況下，原子更新操作被稱為近原子操作。然而，在近原子操作可以被執行之前，可能需要完成某些未決緩存訪問操作，而且這在原子更新操作的處理中會產生性能影響。期望提供用于減輕該性能影響的機制。

發明內容

在第一示例配置中，提供了一種裝置，包括：緩存存儲裝置，用于存儲由處理電路訪問的數據，該緩存存儲裝置具有多個緩存線；原子更新處理電路，用于處理關于指定地址處的數據的原子更新操作的執行，原子更新處理電路被布置為當指定地址處的數據被存儲在緩存存儲裝置的緩存線中時，對來自該緩存線的數據執行原子更新操作；冒險檢測電路，用于在檢測到緩存存儲裝置的線填充(linefill)操作是未決的將使得所選緩存線將被包括指定地址處數據的數據填充時，觸發原子更新操作的執行的延遲，線填充操作使得裝置接收數據部分的序列，該數據部分的序列共同形成用于存儲在所選緩存線中的數據；部分線填充通知電路，用于在線填充操作期間向原子更新處理電路提供部分線填充信息；并且原子更新處理電路被布置為響應于從部分線填充信息檢測到指定地址處的數據對于所選緩存線是可用的而發起原子更新操作。

在第二示例配置中，提供了一種在裝置中處理原子更新操作的方法，該裝置具有用于存儲由處理電路訪問的數據的緩存存儲裝置，緩存存儲裝置具有多個緩存線，該方法包括：采用原子更新處理電路來處理關于指定位置處的數據的原子更新操作的執行，原子更新處理電路被布置為當指定位置處的數據被存儲在緩存存儲裝置的緩存線中時，對來自該緩存線的數據執行原子更新操作；當檢測到緩存存儲裝置的線填充操作是未決的將使得所選緩存線將被包括指定地址處數據的數據填充時，觸發原子更新操作的執行的延遲；執行線填充操作以使得裝置接收數據部分的序列，該數據部分的序列共同形成用于存儲在所選緩存線中的數據；在線填充操作期間向原子更新處理電路提供部分線填充信息；以及響應于原子更新處理電路從部分線填充信息檢測到指定地址處的數據對于所選緩存線是可用的而發起原子更新操作。