高速缓冲管理设备、系统和方法技术方案

本公开涉及高速缓冲管理设备、系统和方法。高速缓冲存储器被组织成多个通路和多个地址线路。响应于未命中，高速缓冲存储器基于指示多个通路中的通路的第一控制变量以及与地址线路并且与相应通路相关联的第二控制变量集合来选择多个通路中的通路。与未命中相关联的数据被写入到所选择的通路。在所有第二控制变量都指示相关联的通路最近被替换时，与其他通路相关联的第二控制变量被重置。与所选择的通路相关联的第二控制变量被设置为指示所选择的通路最近被替换。第一控制变量被设置为指示所选择的通路。在命中的情况下，保持第一控制变量和第二控制变量集合的当前值。

Cache Management Equipment, System and System

【技术实现步骤摘要】
高速缓冲管理设备、系统和方法
本公开内容大体涉及处理核心中的存储器管理，并且更具体地涉及高速缓冲替换算法。
技术介绍
处理核心和包括处理核心的设备(诸如处理器、移动电话、平板电脑、膝上型计算机、台式计算机、嵌入式处理系统等)通常可以包括一个或多个高速缓冲存储器(例如指令高速缓冲存储器、数据高速缓冲存储器、处理器高速缓冲存储器、组合的高速缓冲存储器等)，其可以例如使用一个或多个随机存取存储器(RAM)来实现。高速缓冲存储器临时存储将来可能被处理核心使用的代码或数据，诸如最近使用的代码或数据。高速缓冲替换算法促进利用将来更可能被使用的代码和数据来替换将来不太可能被使用的代码和数据。常规地，采用随机替换算法或最久未使用(LRU)算法。
技术实现思路
在一个实施例中，一种设备包括：存储器阵列，其具有多个通路和多个地址线路；以及高速缓冲控制电路，其耦合到存储器阵列，并且高速缓冲控制电路在操作中，通过以下项来对与多个地址线路中的地址线路相关联的高速缓冲未命中做出响应：基于指示多个通路中的通路的第一控制变量以及与地址线路相关联并且与多个通路中的相应通路相关联的第二控制变量集合，来选择多个通路中的通路；将与高速缓冲未命中相关联的数据写入到所选择的通路；基于第二控制变量集合，来设置第二控制变量集合中的与除了所选择的通路之外的通路相关联的变量；设置第二控制变量集合中的与所选择的通路相关联的变量，以指示所选择的通路的地址线路最近被替换；以及设置第一控制变量以指示所选择的通路；以及通过以下项来对与地址线路相关联的高速缓冲命中做出响应：保持第一控制变量和第二控制变量集合的当前值。在一个实施例中，存储器阵列被组织成四个通路。在一个实施例中，第一控制变量指示多个通路中的最新被替换的通路。在一个实施例中，第二控制变量集合指示多个通路中的相关联的通路是否最近被替换。在一个实施例中，基于第一控制变量和第二控制变量集合来选择多个通路中的通路包括：确定是否第二控制变量集合中的所有变量都指示相关联的通路最近被替换；响应于确定第二控制变量集合中的所有变量都指示相关联的通路最近被替换，选择除了由第一控制变量指示的通路之外的通路；以及响应于确定不是第二控制变量集合中的所有变量都指示相关联的通路最近被替换，识别不指示相关联的通路最近被替换的第二控制变量，并且选择与所识别的第二控制变量相关联的通路。在一个实施例中，识别不指示相关联的通路最近被替换的第二控制变量包括：以与除了由第一控制变量识别的通路之外的通路相关联的第二控制变量开始。在一个实施例中，与除了由第一控制变量识别的通路之外的通路相关联的第二控制变量被顺序地评估。在一个实施例中，除了由第一控制变量识别的通路之外的通路的第二控制变量被随机地评估。在一个实施例中，基于第二控制变量集合来设置第二控制变量集合中的与除了所选择的通路之外的通路相关联的变量包括：确定是否第二控制变量集合中的所有变量都指示相关联的通路最近被替换；以及响应于确定第二控制变量集合中的所有变量指示相关联的通路最近被替换，重置地址线路的第二控制变量集合中的与除了所选择的通路之外的通路相关联的变量。在一个实施例中，与地址线路相关联的第二控制变量集合被存储在地址线路的相应通路的一位字段中。在一个实施例中，第一控制变量被存储在两位触发器中。在一个实施例中，一种系统包括：处理核心；以及高速缓冲存储器，其耦合到处理核心，高速缓冲存储器包括：高速缓冲存储器阵列，其具有多个通路和多个地址线路；以及控制电路，其耦合到高速缓冲存储器阵列，并且控制电路在操作中，通过以下项来对与多个地址线路中的地址线路相关联的高速缓冲未命中做出响应：基于第一控制变量和第二控制变量集合来选择多个通路中的通路，第一控制变量指示多个通路中的通路，第二控制变量集合与地址线路相关联并且与多个通路中的相应通路相关联；将与高速缓冲未命中相关联的数据写入到所选择的通路；基于第二控制变量集合，来设置第二控制变量集合中的与除了所选择的通路之外的通路相关联的变量；设置第二控制变量集合中的与所选择的通路相关联的变量，以指示所选择的通路的地址线路最近被替换；以及设置第一控制变量以指示所选择的通路；以及通过以下项来对与地址线路相关联的高速缓冲命中做出响应：保持第一控制变量和第二控制变量集合的当前值。在一个实施例中，第一控制变量指示多个通路中的最新被替换的通路，并且第二控制变量集合指示多个通路中的相关联的通路是否最近被替换。在一个实施例中，基于第一控制变量和第二控制变量集合来选择多个通路中的通路包括：确定是否第二控制变量集合中的所有变量都指示相关联的通路最近被替换；响应于确定第二控制变量集合中的所有变量都指示相关联的通路最近被替换，选择除了由第一控制变量指示的通路之外的通路；以及响应于确定不是第二控制变量集合中的所有变量都指示相关联的通路最近被替换，识别不指示相关联的通路最近被替换的第二控制变量，并且选择与所识别的第二控制变量相关联的通路。在一个实施例中，基于第二控制变量集合来设置第二控制变量集合中的与除了所选择的通路之外的通路相关联的变量包括：确定是否第二控制变量集合中的所有变量都指示相关联的通路最近被替换；以及响应于确定第二控制变量集合中的所有变量都指示相应通路最近被替换，重置第二控制变量集合中的与除了所选择的通路之外的通路相关联的变量。在一个实施例中，系统包括耦合到处理核心并且耦合到高速缓冲存储器的主存储器。在一个实施例中，一种方法包括：由被组织成多个通路和多个地址线路的高速缓冲存储器通过以下项来对与多个地址线路中的地址线路相关联的高速缓冲未命中做出响应：基于指示多个通路中的通路的第一控制变量以及与地址线路相关联并且与多个通路中的相应通路相关联的第二控制变量集合，来选择多个通路中的通路；将与高速缓冲未命中相关联的数据写入到所选择的通路；基于第二控制变量集合，来设置第二控制变量集合中的与除了所选择的通路之外的通路相关联的变量；设置第二控制变量集合中的与所选择的通路相关联的变量，以指示所选择的通路的地址线路；以及设置第一控制变量以指示所选择的通路；以及由高速缓冲存储器通过以下项来对与地址线路相关联的高速缓冲命中做出响应：保持第一控制变量和第二控制变量集合的当前值。在一个实施例中，第一控制变量指示多个通路中的最新被替换的通路，并且第二控制变量集合指示多个通路中的相关联的通路是否最近被替换。在一个实施例中，基于第一控制变量和第二控制变量集合来选择多个通路中的通路包括：确定是否第二控制变量集合中的所有变量都指示相关联的通路最近被替换；响应于确定第二控制变量集合中的所有变量都指示相关联的通路最近被替换，选择除了由第一控制变量指示的通路之外的通路；以及响应于确定不是第二控制变量集合中的所有变量都指示相关联的通路最近被替换，识别不指示相关联的通路最近被替换的第二控制变量，并且选择与所识别的第二控制变量相关联的通路。在一个实施例中，一种非瞬态计算机可读介质具有使得被组织成多个通路和多个地址线路的高速缓冲存储器执行一种方法的内容，该方法包括：通过以下项来对与多个地址线路中的地址线路相关联的高速缓冲未命中做出响应：基于指示多个通路中的通路的第一控制变量以及与地址线路相关联并且与多个通路中的相应通路相关联的第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设备，包括：存储器阵列，具有多个通路和多个地址线路；以及高速缓冲控制电路，耦合到所述存储器阵列，并且所述高速缓冲控制电路在操作中，通过以下项来对与所述多个地址线路中的地址线路相关联的高速缓冲未命中做出响应：基于指示所述多个通路中的通路的第一控制变量以及与所述地址线路相关联并且与所述多个通路中的相应通路相关联的第二控制变量集合，选择所述多个通路中的通路；将与所述高速缓冲未命中相关联的数据写入到所选择的通路；基于所述第二控制变量集合，设置所述第二控制变量集合中的与除了所选择的通路之外的通路相关联的变量；设置所述第二控制变量集合中的与所选择的通路相关联的变量，以指示所选择的通路的所述地址线路最近被替换；以及设置所述第一控制变量以指示所选择的通路；以及通过以下项来对与所述地址线路相关联的高速缓冲命中做出响应：保持所述第一控制变量和所述第二控制变量集合的当前值。

【技术特征摘要】
2018.02.12 US 62/629,3181.一种设备，包括：存储器阵列，具有多个通路和多个地址线路；以及高速缓冲控制电路，耦合到所述存储器阵列，并且所述高速缓冲控制电路在操作中，通过以下项来对与所述多个地址线路中的地址线路相关联的高速缓冲未命中做出响应：基于指示所述多个通路中的通路的第一控制变量以及与所述地址线路相关联并且与所述多个通路中的相应通路相关联的第二控制变量集合，选择所述多个通路中的通路；将与所述高速缓冲未命中相关联的数据写入到所选择的通路；基于所述第二控制变量集合，设置所述第二控制变量集合中的与除了所选择的通路之外的通路相关联的变量；设置所述第二控制变量集合中的与所选择的通路相关联的变量，以指示所选择的通路的所述地址线路最近被替换；以及设置所述第一控制变量以指示所选择的通路；以及通过以下项来对与所述地址线路相关联的高速缓冲命中做出响应：保持所述第一控制变量和所述第二控制变量集合的当前值。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述存储器阵列被组织成四个通路。3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一控制变量指示所述多个通路中的最新被替换的通路。4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述第二控制变量集合指示所述多个通路中的相关联的通路是否最近被替换。5.根据权利要求4所述的设备，其中，基于所述第一控制变量和所述第二控制变量集合来选择所述多个通路中的通路包括：确定是否所述第二控制变量集合中的所有变量都指示所述相关联的通路最近被替换；响应于确定所述第二控制变量集合中的所有变量都指示所述相关联的通路最近被替换，选择除了由所述第一控制变量指示的通路之外的通路；以及响应于确定不是所述第二控制变量集合中的所有变量都指示所述相关联的通路最近被替换，识别未指示所述相关联的通路最近被替换的第二控制变量，并且选择与所识别的第二控制变量相关联的通路。6.根据权利要求5所述的设备，其中，识别未指示所述相关联的通路最近被替换的第二控制变量包括：以与除了由所述第一控制变量识别的通路之外的通路相关联的第二控制变量开始。7.根据权利要求6所述的设备，其中，与除了由所述第一控制变量识别的通路之外的通路相关联的所述第二控制变量被顺序地评估。8.根据权利要求6所述的设备，其中，除了由所述第一控制变量识别的通路之外的通路的所述第二控制变量被随机地评估。9.根据权利要求4所述的设备，其中，基于所述第二控制变量集合来设置所述第二控制变量集合中的与除了所选择的通路之外的通路相关联的变量包括：确定是否所述第二控制变量集合中的所有变量都指示所述相关联的通路最近被替换；以及响应于确定所述第二控制变量集合中的所有变量都指示所述相关联的通路最近被替换，重置所述地址线路的所述第二控制变量集合中的与除了所选择的通路之外的通路相关联的变量。10.根据权利要求1所述的设备，其中，与所述地址线路相关联的所述第二控制变量集合被存储在所述地址线路的相应通路的一位字段中。11.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一控制变量被存储在两位触发器中。12.一种系统，包括：处理核心；以及高速缓冲存储器，耦合到所述处理核心，所述高速缓冲存储器包括：高速缓冲存储器阵列，具有多个通路和多个地址线路；以及控制电路，耦合到所述高速缓冲存储器阵列，并且所述控制电路在操作中，通过以下项来对与所述多个地址线路中的地址线路相关联的高速缓冲未命中做出响应：基于第一控制变量以及第二控制变量集合来选择所述多个通路中的通路，所述第一控制变量指示所述多个通路中的通路，所述第二控制变量集合与所述地址线路相关联并且与所述多个通路中的相应通路相关联；将与所述高速缓冲未命中相关联的数据写入到所选择的通路；基于所述第二控制变量集合，设置所述第二控制变量集合中的与除了所选择的通路之外的通路相关联的变量；设置所述第二控制变量集合中的与所选择的通路相关联的变量，以指示所选择的通路的所述地址线路最近被替换；以及设置所述第一控制变量以指示所选择的通路是最新被替换的通路；以及通过以下项来对与所述地址线路相关联的高速缓冲命中做出响应：保持所述第一控制变量和所述第二控制变量集合的当前值。13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述第二控制变量集合指示所述多个通路中的相关联的通路是否最近被替换。14.根据权利要求13所述的系统，其中，基于第一控制变量和第二控制变量集合来选择所述多...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦小康，
申请(专利权)人：世意法北京半导体研发有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11