工程计算机内存综合管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种工程计算机内存综合管理系统，该缓存系统包括一个以上的缓存线，且每个缓存线均包含有一个或多个数据字，同时每个缓存线都有一个命中Hit标识位，所述缓存线的数据字为当前正在使用的或预取的；其管理步骤为：在缓存线装载时，其命中Hit标识位被置为0；在缓存线命中时，命中Hit标识位被置为1；替换时，首先替换命中Hit标识位为0的缓存线，再替换命中Hit标识位为1的缓存线。本发明专利技术能确保CPU系统具有指令和数据的预取能力，能在指令和数据被真实使用前，提前发出请求从内存或者其他存储机构将指令和数据取回到CPU中，能显著的提高运算速度。

Integrated Memory Management System of Engineering Computer

The invention discloses an integrated memory management system for an engineering computer, which comprises more than one buffer line, and each buffer line contains one or more data words. At the same time, each buffer line has a hit Hit identifier bit. The data words of the buffer line are currently in use or prefetched. Its management steps are as follows: when the buffer line is loaded, it hits Hit. Identity bit is set to 0; Hit identifier bit is set to 1 when hitting the cache line; when replacing, the cache line hitting Hit identifier bit 0 is replaced first, and then the cache line hitting Hit identifier bit 1 is replaced. The invention can ensure that the CPU system has the ability of prefetching instructions and data, and can send out requests to retrieve instructions and data from memory or other storage institutions in advance before the instructions and data are actually used, thus greatly improving the operation speed.

【技术实现步骤摘要】
工程计算机内存综合管理系统
本专利技术涉及一种计算机缓存系统的管理算法，具体是指一种CPU缓存系统的管理方法。
技术介绍
目前，计算机系统访问诸如内存和其他低级存储设备（如硬盘和网络设备）时均有很大的延迟。以访问内存为例，在CPU发出数据和指令的存取命令后，要约100纳秒的时间才能得到数据，这相当于CPU核心执行几百条指令的时间。由于CPU系统对指令和数据的使用有一定的规律，因此根据这些规律，我们便可以设计各种手段猜测CPU将要使用到的指令和数据，并提前预取这些内容到CPU中以备用。这样当CPU要实际使用这些指令和数据时，不需要等待，可以立即得到这些指令和数据。因此，预取（Prefetch）是能够有效地减少CPU访问内存和其他低级存储设备的平均访问延迟的一种手段。然而，预取在实际应用中的功效取决于两个条件：第一，预取的准确性，也即预取的数据和指令是否及时，是否会被实际地用到；第二，预取的指令和数据对CPU缓存中现有的有用的指令和数据的排挤冲刷作用。虽然预取可以有效地降低内存访问的平均延迟，但是预取的内容会替换掉CPU缓存中现有的有用指令和数据，而这些被预取的内容替换掉的CPU缓存中现本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工程计算机内存综合管理系统，其特征在于：该缓存系统包括一个以上的缓存线，且每个缓存线均包含有一个或多个数据字，同时每个缓存线都有一个命中Hit标识位，所述缓存线的数据字为当前正在使用的或预取的；其管理步骤为：在缓存线装载时，其命中Hit标识位被置为0；在缓存线命中时，命中Hit标识位被置为1；替换时，首先替换命中Hit标识位为0的缓存线，再替换命中Hit标识位为1的缓存线。

【技术特征摘要】
1.一种工程计算机内存综合管理系统，其特征在于：该缓存系统包括一个以上的缓存线，且每个缓存线均包含有一个或多个数据字，同时每个缓存线都有一个命中Hit标识位，所述缓存线的数据字为当前正在使用的或预取的；其管理步骤为：在缓存线装载时，其命中Hit标识位被置为0；在缓存线命中时，命中Hit标识位被置为1；替换时，首先替换命中Hit标识位为0的缓存线，再替换命中Hit标识位为1的缓存线。2.根据权利要求1所述的工程计算机内存综合管理系统，其特征在于：每个缓存线中都还设有一个预取P标识位，其管理步骤为，当缓存线的数据字为预取的内容时，P标识位置1，否则置0；在替换时，首先替换P标识位都为0的缓存线，再替换P标识位为1的缓存线。3.根据权利要求1或2所述的工程计算机内存综合管理系统，其特征在于：每个缓存线中还设有一个U标识位，其管理步骤为，当缓存线第一次装载入缓存时，U标识位置1；在替换时，首先替换U标识位都为零的缓存线，再替换U标识位为1的缓存线。4.根据权利要求3所述的工程计算机内存综合管理系统，其特征在于：该缓存系统由多个缓存线构成，且每个缓存线都包含一个或多个数据字，同时每个缓存线都有一个命中Hit标识位；其管理步骤为：在缓存线装载时，命中Hit标识位被置为0；在缓存线命中时，命中Hit标识位被置为1；在替换时，首先替换命中Hit标识位为0的缓存线，再替换命中Hit标识位为1的缓存线；当命中Hit标识位为1的缓存线的数目达到预订的阀值时，或者命中Hit标识位为...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖训书，
申请(专利权)人：肖训书，
类型：发明
国别省市：广东,44