[發(fā)明專利]用于處理緩存維護(hù)操作的裝置和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011025204.2
• 申請(qǐng)日: 2020-09-25
• 公開（公告）號(hào): CN112612725A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘尼德拉·庫馬爾·馬納瓦;布魯斯·詹姆斯·梅休森;詹姆師德·加拉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: ARM有限公司
• 主分類號(hào): G06F12/0811
• 分類號(hào): G06F12/0811
• 代理公司: 北京東方億思知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11258
• 代理人: 楊佳婧

提供了用于處理緩存維護(hù)操作的裝置和方法。該裝置具有用于發(fā)出請(qǐng)求的多個(gè)請(qǐng)求者元件和用于處理這種請(qǐng)求的至少一個(gè)完成者元件。提供了緩存層次結(jié)構(gòu)，其具有多個(gè)級(jí)別的緩存來存儲(chǔ)與存儲(chǔ)器中的地址相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)的緩存副本。請(qǐng)求者元件可被布置為發(fā)出指定存儲(chǔ)器地址范圍的緩存維護(hù)操作請(qǐng)求以便使得與指定的存儲(chǔ)器地址范圍相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)塊通過緩存層次結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)級(jí)別被推送到確定的可見點(diǎn)，以便使得該數(shù)據(jù)塊對(duì)一個(gè)或多個(gè)其他請(qǐng)求者元件可見。給定請(qǐng)求者元件可被布置為檢測(cè)何時(shí)需要在緩存維護(hù)操作請(qǐng)求之前發(fā)出寫入請(qǐng)求以便使得對(duì)于指定的存儲(chǔ)器地址范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)項(xiàng)執(zhí)行寫入操作，并且在該情況下生成要發(fā)出的組合寫入和緩存維護(hù)操作請(qǐng)求來取代寫入請(qǐng)求和后續(xù)緩存維護(hù)操作請(qǐng)求。接收到組合寫入和緩存維護(hù)操作請(qǐng)求的接收方完成者元件于是可被布置為發(fā)起組合寫入和緩存維護(hù)操作請(qǐng)求所要求的緩存維護(hù)操作的處理，而不等待寫入操作完成。這可顯著減小緩存維護(hù)操作的處理中的時(shí)延，并且可提供減小的帶寬利用。

技術(shù)領(lǐng)域

本技術(shù)涉及用于處理緩存維護(hù)操作的裝置和方法。

背景技術(shù)

一種裝置可包括多個(gè)元件，每個(gè)元件能夠發(fā)出請(qǐng)求來訪問數(shù)據(jù)，這些請(qǐng)求通常指定存儲(chǔ)器地址以識(shí)別出該數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)或者將被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器內(nèi)何處。為了改善訪問時(shí)間，已知提供一種緩存層次結(jié)構(gòu)，該緩存層次結(jié)構(gòu)包括用于存儲(chǔ)與存儲(chǔ)器中的地址相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)的緩存副本的多個(gè)級(jí)別的緩存。緩存層次結(jié)構(gòu)中的一些緩存可以是與特定元件相關(guān)聯(lián)的本地緩存，而其他緩存可以是多個(gè)元件可訪問的共享緩存。

通常的情況是，由一個(gè)元件寫入的數(shù)據(jù)需要對(duì)于裝置內(nèi)的至少一個(gè)其他元件可見。試圖實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的一種方式是使用緩存維護(hù)操作，其可以例如用于驅(qū)逐已被寫入到緩存中但是比存儲(chǔ)器中保存的數(shù)據(jù)更新的數(shù)據(jù)，使得寫入數(shù)據(jù)隨后被下推到緩存層次結(jié)構(gòu)中的下一級(jí)別。通過將緩存維護(hù)操作請(qǐng)求傳遞到緩存層次結(jié)構(gòu)中的一個(gè)或多個(gè)級(jí)別的緩存上，這可用于將先前寫入數(shù)據(jù)推送到裝置內(nèi)的期望可見點(diǎn)。緩存維護(hù)操作通常可以指定將對(duì)其執(zhí)行該操作的存儲(chǔ)器地址范圍，并且所確定的可見點(diǎn)可取決于所關(guān)注的存儲(chǔ)器地址范圍，以及需要具有該數(shù)據(jù)的可見性的特定元件。

然而，在處理用于將寫入數(shù)據(jù)推送到期望的可見點(diǎn)的緩存維護(hù)操作時(shí)可能涉及相當(dāng)大的時(shí)延。特別地，每次當(dāng)在處理緩存維護(hù)操作時(shí)確定存在向緩存維護(hù)操作的指定地址范圍內(nèi)的地址的未決寫入時(shí)，或者確定經(jīng)歷緩存維護(hù)操作的緩存中的數(shù)據(jù)需要被寫出到緩存層次結(jié)構(gòu)或存儲(chǔ)器的更低級(jí)別時(shí)，則根據(jù)已知的技術(shù)，對(duì)緩存維護(hù)操作的進(jìn)一步處理需要等待，直到更早的寫入操作已完成為止，然后緩存維護(hù)操作于是才可繼續(xù)。

期望減小與緩存維護(hù)操作的處理相關(guān)聯(lián)的時(shí)延。

發(fā)明內(nèi)容

在一個(gè)示例布置中，提供了一種裝置，包括：多個(gè)請(qǐng)求者元件，用于發(fā)出請(qǐng)求；至少一個(gè)完成者元件，用于處理請(qǐng)求；緩存層次結(jié)構(gòu)，包括多個(gè)級(jí)別的緩存，用于存儲(chǔ)與存儲(chǔ)器中的地址相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)的緩存副本；其中：所述多個(gè)請(qǐng)求者元件中的給定請(qǐng)求者元件被布置為發(fā)出指定存儲(chǔ)器地址范圍的緩存維護(hù)操作請(qǐng)求，以便使得與指定的存儲(chǔ)器地址范圍相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)塊通過所述緩存層次結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)級(jí)別被推送到確定的可見點(diǎn)，以便使得該數(shù)據(jù)塊對(duì)所述多個(gè)請(qǐng)求者元件中的一個(gè)或多個(gè)其他請(qǐng)求者元件可見；所述給定請(qǐng)求者元件響應(yīng)于檢測(cè)到在所述緩存維護(hù)操作請(qǐng)求之前發(fā)出寫入請(qǐng)求以便使得對(duì)于所述指定的存儲(chǔ)器地址范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)項(xiàng)執(zhí)行寫入操作的需要，生成要發(fā)出的組合寫入和緩存維護(hù)操作請(qǐng)求來取代所述寫入請(qǐng)求和后續(xù)緩存維護(hù)操作請(qǐng)求；其中所述至少一個(gè)完成者元件之中的接收到所述組合寫入和緩存維護(hù)操作請(qǐng)求的接收方完成者元件被布置為發(fā)起所述組合寫入和緩存維護(hù)操作請(qǐng)求所要求的緩存維護(hù)操作的處理，而不等待所述寫入操作完成。