[發(fā)明專利]緩存數(shù)據(jù)處理方法及相關(guān)設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810977554.5
• 申請(qǐng)日: 2018-08-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109165172B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張德閃;劉偉;趙賀輝;闞宏偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄭州云海信息技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G06F12/0897
• 分類號(hào): G06F12/0897;G06F12/1018
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

1.一種緩存數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，應(yīng)用于中央處理單元CPU，所述CPU所在的處理器芯片上設(shè)有末級(jí)緩存空間，所述末級(jí)緩存空間中存儲(chǔ)有標(biāo)簽陣列和數(shù)據(jù)陣列，所述方法包括：

獲取緩存訪問(wèn)請(qǐng)求；

當(dāng)根據(jù)所述緩存訪問(wèn)請(qǐng)求確定發(fā)生緩存缺失時(shí)，讀取與所述緩存訪問(wèn)請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的第一數(shù)據(jù)；

判斷所述數(shù)據(jù)陣列中是否存在與所述第一數(shù)據(jù)一致的第二數(shù)據(jù)；

若所述數(shù)據(jù)陣列中存在所述第二數(shù)據(jù)，則獲取與所述緩存訪問(wèn)請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的第一標(biāo)簽；

將所述第一標(biāo)簽插入到所述標(biāo)簽陣列中且不將所述第一數(shù)據(jù)存入所述數(shù)據(jù)陣列；

所述數(shù)據(jù)陣列包含多個(gè)數(shù)據(jù)塊；所述末級(jí)緩存空間中還存儲(chǔ)有哈希表，所述哈希表包含多條記錄，每條所述記錄中均包含一個(gè)所述數(shù)據(jù)塊的索引號(hào)和哈希值，所述哈希值根據(jù)所述數(shù)據(jù)塊中包含的數(shù)據(jù)生成；

所述判斷所述數(shù)據(jù)陣列中是否存在與所述第一數(shù)據(jù)一致的第二數(shù)據(jù)，包括：

生成與所述第一數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的第一哈希值；

若所述哈希表中存在與所述第一哈希值一致的第二哈希值，則獲取所述第二哈希值所在的目標(biāo)記錄中包含的第一索引號(hào)；

從所述第一索引號(hào)指示的存儲(chǔ)位置處讀取第三數(shù)據(jù)；

在所述第三數(shù)據(jù)與所述第一數(shù)據(jù)一致的情況下，確定所述數(shù)據(jù)陣列中存在所述第二數(shù)據(jù)；

所述方法還包括：

根據(jù)所述緩存訪問(wèn)請(qǐng)求中包括的存儲(chǔ)地址，從主存中查找用于標(biāo)識(shí)所述第一數(shù)據(jù)的所述第一標(biāo)簽，以及所述第一標(biāo)簽所在的對(duì)應(yīng)組；

遍歷所述末級(jí)緩存空間存儲(chǔ)的所述標(biāo)簽陣列中包括的對(duì)應(yīng)組，判斷所述標(biāo)簽陣列中包括的對(duì)應(yīng)組中是否存在與所述緩存訪問(wèn)請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的所述第一標(biāo)簽；

若存在與所述緩存訪問(wèn)請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的所述第一標(biāo)簽，則確定發(fā)生緩存命中；

若不存在與所述緩存訪問(wèn)請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的所述第一標(biāo)簽，則確定發(fā)生所述緩存缺失。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，每個(gè)數(shù)據(jù)塊還包含標(biāo)記位；所述標(biāo)簽陣列包含多個(gè)標(biāo)簽塊，每個(gè)標(biāo)簽塊均包含索引號(hào)，每個(gè)所述標(biāo)簽塊中包含的索引號(hào)均指向與所述標(biāo)簽塊對(duì)應(yīng)的所述數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)位置，所述方法還包括：

根據(jù)所述標(biāo)記位，判斷所述數(shù)據(jù)陣列中是否存在尚未查重的第四數(shù)據(jù)；

若存在所述第四數(shù)據(jù)，判斷所述數(shù)據(jù)陣列中是否存在與所述第四數(shù)據(jù)一致的第五數(shù)據(jù)；

若存在所述第五數(shù)據(jù)，從所述標(biāo)簽陣列中獲取與所述第四數(shù)據(jù)存在映射關(guān)系的第一標(biāo)簽塊；

將所述第一標(biāo)簽塊包含的第二索引號(hào)修改為所述第五數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)位置；

刪除所述第四數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述每個(gè)數(shù)據(jù)塊還包含計(jì)數(shù)器字段，所述計(jì)數(shù)器字段用于標(biāo)識(shí)與所述數(shù)據(jù)塊具有映射關(guān)系的標(biāo)簽塊的個(gè)數(shù)；

所述刪除所述第四數(shù)據(jù)包括：

將第一數(shù)據(jù)塊包含的計(jì)數(shù)器字段的字段值設(shè)置為零，其中，所述第一數(shù)據(jù)塊中包含所述第四數(shù)據(jù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

若所述數(shù)據(jù)陣列中存在所述第二數(shù)據(jù)，則將第二數(shù)據(jù)塊的計(jì)數(shù)器字段的字段值加一，其中，所述第二數(shù)據(jù)塊中包含所述第二數(shù)據(jù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

若所述數(shù)據(jù)陣列中不存在所述第二數(shù)據(jù)，從所述數(shù)據(jù)陣列中獲取所述計(jì)數(shù)器字段的字段值最小的第三數(shù)據(jù)塊；

將所述第一數(shù)據(jù)放入到所述第三數(shù)據(jù)塊中。

6.根據(jù)權(quán)利要求2至5任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述每個(gè)數(shù)據(jù)塊還包含第一指針字段，所述第一指針字段指向與所述數(shù)據(jù)塊存在映射關(guān)系的多個(gè)標(biāo)簽塊中首個(gè)標(biāo)簽塊的存儲(chǔ)位置；

所述標(biāo)簽陣列還包括第二標(biāo)簽塊和第三標(biāo)簽塊，所述第二標(biāo)簽塊中還包含第二指針字段，所述第二指針字段指向所述第三標(biāo)簽塊的存儲(chǔ)位置，所述第二標(biāo)簽塊和所述第三標(biāo)簽塊中包含的索引號(hào)一致。