JP4112603B2 - 階層型キャッシュメモリを制御するための方法ならびに装置 - Google Patents
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Description
下位レベルキャッシュメモリ103のキャッシュライン109Cは、論理ロー(偽)のLビット112Cを格納しており、これは、このキャッシュラインのデータ(データB)を、データキャッシュメモリ102Bの0xAFF0によってインデックスされているキャッシュラインが格納していないことを示す。また、キャッシュライン109Dは、論理ハイ(真)のLビット112Dを格納しており、これは、このキャッシュラインのデータ(命令A)を、命令キャッシュメモリ102Aの0xAFF0によってインデックスされているキャッシュラインが格納していることを示す。
102、103 キャッシュメモリ
104〜107 ウェイセット
109A〜D キャッシュライン
110 ポインタ
112 フラグ
202 レベルキャッシュメモリ
203 キャッシュメモリ
301 マイクロプロセッサ
303 キャッシュメモリ
303A 付加的なメモリ
324 キャッシュライン
350 ビット
350 フラグ
352 オフセットビット
352 キャッシュライン
354 ウェイセットビット
358 キャッシュライン
Claims (20)
- 複数のウェイセット及び複数のキャッシュラインが関連付けられているとともに、前記複数のキャッシュラインの各々がアドレスタグおよびデータを記憶するように動作可能とされた第1レベルキャッシュメモリを有し、
複数のウェイセット及び複数のキャッシュラインが関連付けられるとともに、前記複数のキャッシュラインの各々がアドレスタグ、状態フラグおよびデータを記憶するように動作可能とされた次段レベルのキャッシュメモリを有し、更に、
前記次段レベルのキャッシュメモリに関連付けられるとともに複数のメモリラインを備えた付加的なメモリを有し、前記メモリラインの数は前記第1レベルキャッシュメモリの与えられたセットに含まれるキャッシュラインの数に対応するものであり、
前記第1レベルキャッシュメモリの各キャッシュラインにはインデックスが関連付けられており、前記付加的なメモリの各メモリラインは、それぞれ次段レベルのキャッシュメモリの各ウェイセットの複数のキャッシュラインに対してのLフラグを含み、所定のインデックスに第1レベルキャッシュメモリのインデックスオフセットを加算した値に対応するLフラグの全てが、前記付加的なメモリの1つのメモリラインに含まれ、かつ、前記次段レベルのキャッシュメモリはその各キャッシュラインに対応するLフラグを含まない、装置。 - 前記付加的なメモリの前記メモリラインの数は、前記第1レベルキャッシュメモリの所定のウェイセットに含まれるキャッシュラインの数に等しい、請求項1記載の装置。
- 前記第1レベルキャッシュメモリにはN個のウェイセットが含まれ、前記次段レベルのキャッシュメモリにはM個のウェイセットが含まれ、MはNよりも大きい、請求項1記載の装置。
- Nが2でMが8である請求項3記載の装置。
- 前記所定のインデックスに関連付けられた全てのLフラグは一度に制御できる、請求項1記載の装置。
- 前記所定のインデックスに関連付けられた全てのLフラグは一度に変更できる、請求項1記載の装置。
- 前記付加的なメモリのそれぞれのLフラグが、該Lフラグに対応する次段レベルのキャッシュメモリのキャッシュライン内に記憶されたデータによって、第1レベルキャッシュメモリのキャッシュラインのいずれかがリフィルされたかどうかを示すよう動作可能なプロセッサを更に含む、請求項1記載の装置。
- 前記プロセッサは、更に、前記付加的なメモリの各所定のメモリラインの前記Lフラグを実質的に同時にセットするよう動作可能である、請求項7記載の装置。
- 前記次段レベルのキャッシュメモリ内の各ウェイセットは、前記第1レベルキャッシュメモリ内の各ウェイセットよりも大きい、請求項1記載の装置。
- 前記次段レベルのキャッシュメモリ内の各ウェイセットは、前記第1レベルキャッシュメモリ内の各ウェイセットの少なくとも4倍以上である、請求項9記載の装置。
- 前記第1レベルキャッシュメモリにアクセスするための第1インデックスと前記次段レベルのキャッシュメモリにアクセスするための第2インデックスとを有し、前記第1レベルキャッシュメモリにアクセスするために前記第1インデックスが要求するビット数は、前記次段レベルのキャッシュメモリ内にアクセスするために前記第2インデックスが要求するビット数よりも少ない、請求項9記載の装置。
- 前記第1レベルキャッシュメモリと前記次段レベルのキャッシュメモリとに論理的に関連付けられたアドレスバスを有し、
前記第1レベルキャッシュメモリでキャッシュミスが発生したときに前記次段レベルのキャッシュメモリに前記アドレスバスを通じて有効アドレスが渡され、前記アドレスバス内の第1ビットセットが前記有効アドレスのタグビットを含み、前記アドレスバス内の第2ビットセットが前記有効アドレスのインデックスビットを含む、請求項1記載の装置。 - 前記次段レベルのキャッシュメモリは、前記ウェイセットの少なくとも選択された一つ内のキャッシュラインのうち選択されたものにアクセスするために、前記第2ビットセットと、前記第1ビットセットの少なくとも一部と、を使用し、前記次段レベルのキャッシュメモリは、前記第2ビットセットのインデックスビットを拡張するために前記第1ビットセットの少なくとも一部をインデックスビットとして扱う、請求項12記載の装置。
- 複数のウェイセット及び複数のキャッシュラインが関連付けられているとともに、前記複数のキャッシュラインの各々がアドレスタグおよびデータを記憶するように動作可能とされ、更に各キャッシュラインにインデックスが関連付けられている、第1レベルキャッシュメモリを有し、
複数のウェイセット及び複数のキャッシュラインが関連付けられるとともに、前記複数のキャッシュラインの各々がアドレスタグ、状態フラグおよびデータを記憶するように動作可能とされた次段レベルのキャッシュメモリを有し、更に、
前記次段レベルのキャッシュメモリに関連付けられるとともに複数のメモリラインを備えた付加的なメモリを有し、前記付加的なメモリの各メモリラインは、それぞれ次段レベルのキャッシュメモリの各ウェイセットの複数のキャッシュラインに対してのLフラグを含み、所定のインデックスに第1レベルキャッシュメモリのインデックスオフセットを加算した値に対応するLフラグの全てが、前記付加的なメモリの1つのメモリラインに含まれ、かつ、前記次段レベルのキャッシュメモリはその各キャッシュライン内に対応するLフラグを含まない、装置。 - 前記第1レベルキャッシュメモリはダイレクトマップキャッシュである、請求項14記載の装置。
- 前記第1レベルキャッシュメモリはL1キャッシュメモリであり、かつ、前記次段レベルのキャッシュメモリはL2キャッシュメモリである、請求項14記載の装置。
- 前記インデックスの所定の一つに関連付けられたLフラグの全ては、同時に制御又は変更が可能である、請求項14記載の装置。
- 複数のウェイセット及び複数のキャッシュラインが関連付けられているとともに、前記複数のキャッシュラインの各々がアドレスタグおよびデータを記憶するように動作可能とされ、更に各キャッシュラインにインデックスが関連付けられている、第1レベルキャッシュメモリを制御するステップを有し、
複数のウェイセット及び複数のキャッシュラインが関連付けられるとともに、前記複数のキャッシュラインの各々がアドレスタグ、状態フラグおよびデータを記憶するように動作可能とされた次段レベルのキャッシュメモリを制御するステップを有し、
前記次段レベルのキャッシュメモリに関連付けられるとともに複数のメモリラインを備えた付加的なメモリを制御するステップを有し、前記付加的なメモリの各メモリラインは、それぞれ次段レベルのキャッシュメモリの各ウェイセットの複数のキャッシュラインに対してのLフラグを含み、所定のインデックスに第1レベルキャッシュメモリのインデックスオフセットを加算した値に対応するLフラグの全てが、前記付加的なメモリの1つのメモリラインに含まれるものであり、更に、
前記付加的なメモリのそれぞれのLフラグを、該Lフラグに対応する次段レベルのキャッシュメモリのキャッシュライン内に記憶されたデータによって、第1レベルキャッシュメモリのキャッシュラインのいずれかがリフィルされたかどうかを示すように設定するステップを有し、
前記次段レベルのキャッシュメモリはその各キャッシュラインに対応するLフラグを含まない、方法。 - 前記第1レベルキャッシュメモリでキャッシュミスが発生したときに、前記次段レベルのキャッシュメモリにアドレスバスを通じて有効アドレスを渡すステップを有し、前記アドレスバス内の第1ビットセットが前記有効アドレスのタグビットを含み、前記アドレスバス内の第2ビットセットが前記有効アドレスのインデックスビットを含む、請求項18記載の方法。
- 前記第2ビットセットと前記第1ビットセットの少なくとも一部とから、前記次段レベルのキャッシュメモリ内の少なくとも一つのウェイセット内のキャッシュラインの選択された一つを識別するステップを有する、請求項19記載の方法。
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