一种缓存、数据访问方法和指令处理装置发明专利.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 112540937 A (43)申请公布日 2021.03.23 (21)申请号 201910901686.4 (22)申请日 2019.09.23 (71)申请人 杭州中天微系统有限公司 地址 310012 浙江省杭州市西湖区西斗门 路3号天堂软件园A幢15楼C座 (72)发明人 项晓燕　陆一珉　 (74)专利代理机构 北京思睿峰知识产权代理有 限公司 11396 代理人 谢建云　赵爱军 (51)Int.Cl. G06F 12/0893(2016.01) G06F 12/1027(2016.01) G06F 9/30(2006.01) 权利要求书4页 说明书16页 附图7页 (54)发明名称 一种缓存、数据访问方法和指令处理装置 (57)摘要 本发明公开了一种缓存，包括数据阵列组和 标签阵列组。数据阵列组包括复数个数据阵列， 每个数据阵列包括预定数量的缓存数据行，每个 缓存数据行具有对应的数据索引。标签阵列组包 括复数个标签阵列，每个标签阵列与一个数据阵 列相对应，且每个标签阵列包括复数个子标签阵 列，每个子标签阵列包括预定数量的标签，每个 标签具有对应的标签索引并包含与数据阵列中 的缓存数据行相对应的物理地址。本发明还公开 了包含该缓存的指令处理装置、片上系统和智能 设备，以及对该缓存进行操作的数据访问方法。 A 7 3 9 0 4 5 2 1 1 N C CN 112540937 A 权　利　要　求　书 1/4页 1.一种缓存，包括： 数据阵列组，所述数据阵列组包括复数个数据阵列，每个数据阵列包括预定数量的缓 存数据行，每个缓存数据行具有对应的数据索引；以及 标签阵列组，所述标签阵列组包括复数个标签阵列，每个标签阵列与一个数据阵列相 对应，且每个标签阵列包括复数个子标签阵列，每个子标签阵列包括预定数量的标签，每个 标签具有对应的标签索引并包含与所述数据阵列中的缓存数据行相对应的物理地址。 2.如权利要求1所述的缓存，其中所述缓存适于由数据访问请求来访问，所述数据访问 请求包含要访问数据的虚拟地址，并基于所述虚拟地址生成标签索引、数据索引和子标签 索引，所述标签索引基于所述虚拟地址的第一部分生成，所述数据索引基于所述虚拟地址 的第二部分生成，所述子标签索引基于所述虚拟地址的第三部分生成，且所述虚拟地址的 第二部分至少包括所述虚拟地址的第一部分和第三部分； 所述数据阵列组适于利用所述数据索引进行检索，以检索相对应的缓存数据行； 所述标签阵列组适于利用所述标签索引进行检索，以便检索相对应的标签； 当与所述虚拟地址相对应的物理地址和所述从每个子标签阵列中检索到的标签中包 含的物理地址相同时，所检索到的标签为命中标签；以及 当所述命中标签所处的子标签阵列在所述标签阵列中的子阵列位置与所述子标签索 引相一致时，则从所检索到的缓存数据行中，选择来自与所述命中标签所处的标签阵列相 对应的数据阵列的缓存数据行作为要访问的数据。 3.如权利要求2所述的缓存，其中： 当所述子阵列位置与所述子标签索引不一致时，根据所述标签索引和所述子阵列位置 计算新数据索引； 在与所述命中标签所处的标签阵列相对应的数据阵列中检索与所述新数据索引相对 应的新缓存数据行； 将所述命中标签写入到所述命中标签所处的标签阵列中、与所述子标签索引相对应的 子标签阵列中的所述标签索引所指示的位置处；以及 将所述新缓存数据行写入到相