[發(fā)明專利]一種緩存、數(shù)據(jù)訪問方法和指令處理裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910901686.4
• 申請日: 2019-09-23
• 公開（公告）號(hào): CN112540937A
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 項(xiàng)曉燕;陸一珉
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州中天微系統(tǒng)有限公司
• 主分類號(hào): G06F12/0893
• 分類號(hào): G06F12/0893;G06F12/1027;G06F9/30
• 代理公司: 北京思睿峰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11396
• 代理人: 謝建云;趙愛軍

1.一種緩存，包括：

數(shù)據(jù)陣列組，所述數(shù)據(jù)陣列組包括復(fù)數(shù)個(gè)數(shù)據(jù)陣列，每個(gè)數(shù)據(jù)陣列包括預(yù)定數(shù)量的緩存數(shù)據(jù)行，每個(gè)緩存數(shù)據(jù)行具有對應(yīng)的數(shù)據(jù)索引；以及

標(biāo)簽陣列組，所述標(biāo)簽陣列組包括復(fù)數(shù)個(gè)標(biāo)簽陣列，每個(gè)標(biāo)簽陣列與一個(gè)數(shù)據(jù)陣列相對應(yīng)，且每個(gè)標(biāo)簽陣列包括復(fù)數(shù)個(gè)子標(biāo)簽陣列，每個(gè)子標(biāo)簽陣列包括預(yù)定數(shù)量的標(biāo)簽，每個(gè)標(biāo)簽具有對應(yīng)的標(biāo)簽索引并包含與所述數(shù)據(jù)陣列中的緩存數(shù)據(jù)行相對應(yīng)的物理地址。

2.如權(quán)利要求1所述的緩存，其中所述緩存適于由數(shù)據(jù)訪問請求來訪問，所述數(shù)據(jù)訪問請求包含要訪問數(shù)據(jù)的虛擬地址，并基于所述虛擬地址生成標(biāo)簽索引、數(shù)據(jù)索引和子標(biāo)簽索引，所述標(biāo)簽索引基于所述虛擬地址的第一部分生成，所述數(shù)據(jù)索引基于所述虛擬地址的第二部分生成，所述子標(biāo)簽索引基于所述虛擬地址的第三部分生成，且所述虛擬地址的第二部分至少包括所述虛擬地址的第一部分和第三部分；

所述數(shù)據(jù)陣列組適于利用所述數(shù)據(jù)索引進(jìn)行檢索，以檢索相對應(yīng)的緩存數(shù)據(jù)行；

所述標(biāo)簽陣列組適于利用所述標(biāo)簽索引進(jìn)行檢索，以便檢索相對應(yīng)的標(biāo)簽；

當(dāng)與所述虛擬地址相對應(yīng)的物理地址和所述從每個(gè)子標(biāo)簽陣列中檢索到的標(biāo)簽中包含的物理地址相同時(shí)，所檢索到的標(biāo)簽為命中標(biāo)簽；以及

當(dāng)所述命中標(biāo)簽所處的子標(biāo)簽陣列在所述標(biāo)簽陣列中的子陣列位置與所述子標(biāo)簽索引相一致時(shí)，則從所檢索到的緩存數(shù)據(jù)行中，選擇來自與所述命中標(biāo)簽所處的標(biāo)簽陣列相對應(yīng)的數(shù)據(jù)陣列的緩存數(shù)據(jù)行作為要訪問的數(shù)據(jù)。

3.如權(quán)利要求2所述的緩存，其中：

當(dāng)所述子陣列位置與所述子標(biāo)簽索引不一致時(shí)，根據(jù)所述標(biāo)簽索引和所述子陣列位置計(jì)算新數(shù)據(jù)索引；

在與所述命中標(biāo)簽所處的標(biāo)簽陣列相對應(yīng)的數(shù)據(jù)陣列中檢索與所述新數(shù)據(jù)索引相對應(yīng)的新緩存數(shù)據(jù)行；

將所述命中標(biāo)簽寫入到所述命中標(biāo)簽所處的標(biāo)簽陣列中、與所述子標(biāo)簽索引相對應(yīng)的子標(biāo)簽陣列中的所述標(biāo)簽索引所指示的位置處；以及

將所述新緩存數(shù)據(jù)行寫入到相同數(shù)據(jù)陣列中的所述數(shù)據(jù)索引所指示的位置處。

4.如權(quán)利要求3所述的緩存，其中在檢索到所述新緩存數(shù)據(jù)行之后，選擇所述新緩存數(shù)據(jù)行作為要訪問的數(shù)據(jù)。

5.如權(quán)利要求3所述的緩存，其中在將所述新緩存數(shù)據(jù)行寫入到所述數(shù)據(jù)索引所指示的位置處之后，從所述數(shù)據(jù)索引所指示的位置處讀取所述新緩存數(shù)據(jù)行作為要訪問的數(shù)據(jù)。

6.如權(quán)利要求2-5中任一個(gè)所述的緩存，其中當(dāng)確定不存在所述命中標(biāo)簽時(shí)，從存儲(chǔ)器中獲取在所述物理地址處的數(shù)據(jù)行；

基于所述物理地址創(chuàng)建標(biāo)簽，并將所創(chuàng)建的標(biāo)簽寫入到所述標(biāo)簽陣列中、與所述子標(biāo)簽索引相對應(yīng)的子標(biāo)簽陣列中的所述標(biāo)簽索引所指示的位置處；以及

將所獲取的數(shù)據(jù)行寫入到與所述標(biāo)簽陣列相對應(yīng)的數(shù)據(jù)陣列中、所述數(shù)據(jù)索引所指示的位置處。

7.如權(quán)利要求1-6中任一個(gè)所述的緩存，其中所述標(biāo)簽還包括所述緩存數(shù)據(jù)行的狀態(tài)信息。