[发明专利]带有高速缓冲存储器的数据处理器

权利要求书

1.一种带有高速缓冲存储器的数据处理器，高速缓冲存储器包括：

—用于接收主存储器地址的输入端；

—高速缓冲存储器存储单元；

—用于存储至少主存储器地址与高速缓冲存储器存储单元之间的第一、第二关联组的关联存储器，其中至少一个高速缓冲存储器存储单元被动态地分配给组中不同元素，用于指定组的关联；

—用于对主存储器地址选择选定组的选择装置；

—安排选择和寻址一个已编址的高速缓冲存储器存储单元的一个地址映射单元，已编址高速缓冲存储器存储单元与选定组的主存储器地址相关联。

2.按权利要求1的数据处理器包括流存取单元，用于在高速缓冲存储器中给反复计算的主存储器地址的流存取数据，数据处理器利用第一组的关联关系，在流存取的基础上被配置来使得来自该流的存取数据的主存储器地址全部与高速缓冲存储器存储单元相关。

3.按权利要求2的数据处理器，其中选择装置使用了成组关联映射，它直接将各主存储器地址映射到成组关联映射的第二组或其它组之一，第二或其它组中的每个具有高速缓冲存储器存储单元来自分配给它的一组高速缓冲存储器存储单元，数据处理器动态地给第一组分配高速缓冲存储器存储单元，这种分配方法禁止分配高速缓冲存储器存储单元给第二组或其它组。

4.按权利要求3的数据处理器，其中数据处理器均衡分配高速缓冲存储器存储单元到不同组的第一组。

5.按权利要求2的数据处理器，其中地址映射单元要对主存储器地址进行映射，对这些主存储器地址第一组是基于它们在流中的序号选择的。

6.按权利要求2的数据处理器包括流存取单元，它用于将被反复计算的主存储器地址的两股流或多股流的数据存取到高速缓冲存储器中，利用分配给该流的相应各组之一的关联关系，在这样的存取的基础上，来自每个流的存取数据的主存储器地址全部与高速缓冲存储器存储单元相关。

7.按权利要求1的数据处理器配置用于接收和处理定义用在第一组关联关系中的一组主存储器地址的命令。

8.按权利要求1的数据处理器，其中高速缓冲存储器存储单元被选中重新用于不同的主存储器地址，按过去第一组中高速缓冲存储器存储单元的使用差异但不必考虑其它组中高速缓冲存储器存储单元的过去使用情况，使用在第一组关联中的高速缓冲存储器存储单元被选择重新使用。

9.按权利要求1的数据处理器，包括处理单元，用于引用主存储器地址的操作数或结果执行指令，该指令指出被选择的组用于存取指令的操作数或结果。