[發明專利]用于存取高速緩存的方法與裝置

有效

• 申請號: 201611215570.8
• 申請日: 2016-12-26
• 公開（公告）號: CN107818053B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 鄭杰仁;張傳華
• 申請（專利權）人: 晶心科技股份有限公司
• 主分類號: G06F12/0862
• 分類號: G06F12/0862
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 馬雯雯;臧建明

1.一種用于存取高速緩存的方法，包括：

由位預測單元產生對應于指令的預測位，其中所述指令來自于中央處理器并指示存取所述高速緩存；

由指令執行單元產生對應于所述指令的虛擬地址；

由加載/儲存單元通過結合所述預測位與所述虛擬地址中的一部分虛擬頁偏移來產生預測緩存索引，其中所述預測位不是從所述虛擬地址獲取的；以及

由所述加載/儲存單元使用所述預測緩存索引從所述高速緩存讀取數據。

2.根據權利要求1所述的方法，還包括：

由所述加載/儲存單元使用所述預測緩存索引從所述高速緩存讀取實體標簽；

由內存管理單元將所述虛擬地址轉換為實體地址；

由所述加載/儲存單元判斷所述預測位是否相同于所述實體地址中的特定位；

由所述加載/儲存單元判斷所述實體標簽是否相同于所述實體地址中的特定標簽；以及

若所述預測位相同于所述實體地址中的所述特定位且所述實體標簽相同于所述實體地址中的所述特定標簽，將從所述高速緩存中讀取的所述數據傳送給所述中央處理器。

3.根據權利要求2所述的方法，其中由所述位預測單元產生對應于所述指令的所述預測位的步驟包括：

產生對應于所述指令的預測虛擬地址；

根據所述預測虛擬地址讀取轉譯后備緩沖區；

判斷第一預測位是否通過讀取所述轉譯后備緩沖區而獲得；

若所述第一預測位未通過讀取所述轉譯后備緩沖區而獲得，由替代位產生器提供第二預測位；以及

根據所述第一預測位與所述第二預測位的其中之一產生所述預測位。

4.根據權利要求3所述的方法，其中產生對應于所述指令的所述預測虛擬地址的步驟包括：

從所述指令中獲得緩存器編號；以及

提供所述緩存器編號所對應的基底緩存器的基地址作為所述預測虛擬地址。

5.根據權利要求3所述的方法，其中產生對應于所述指令的所述預測虛擬地址的步驟包括：

從所述指令中獲得緩存器編號；

判斷所述緩存器編號是否符合陰影緩存器列表；以及

若所述緩存器編號符合所述陰影緩存器列表，將對應于所述緩存器編號的基地址加上所述指令所指示的偏移值以產生所述預測虛擬地址。

6.根據權利要求5所述的方法，其中產生對應于所述指令的所述預測虛擬地址的步驟還包括：

若所述緩存器編號不符合所述陰影緩存器列表，使用所述指令所對應的程序計數器的至少一位讀取參考預測表格；

若從所述參考預測表格獲得步幅值與對應于所述程序計數器的虛擬地址，將所述步幅值加上對應于所述程序計數器的所述虛擬地址，以獲得所述預測虛擬地址；以及

若未從所述參考預測表格獲得所述步幅值與對應于所述程序計數器的所述虛擬地址，從對應于所述緩存器編號的基底緩存器獲得所述預測虛擬地址。

7.根據權利要求3所述的方法，其中由所述替代位產生器提供所述第二預測位的步驟包括：

提供替代位作為所述第二預測位，

其中所述替代位為具有常數值的位或來自于先前加載/存取指令且作為預測位使用的位。

8.根據權利要求3所述的方法，其中由所述替代位產生器提供所述第二預測位的步驟包括：

通過使用對應于所述指令的歷史表格索引來讀取歷史表格以提供作為所述第二預測位的替代位。

9.根據權利要求8所述的方法，還包括：

若所述第一預測位未通過讀取所述轉譯后備緩沖區而獲得，根據所述內存管理單元對應于所述虛擬地址產生的所述實體地址更新所述歷史表格。

10.根據權利要求9所述的方法，其中更新所述歷史表格的步驟包括：

對所述指令所對應的基地址與所述指令所指示的偏移值執行邏輯操作，以產生所述歷史表格索引；以及

記錄所述歷史表格索引與所述實體地址中的所述特定位之間的映射關系于所述歷史表格中。