[发明专利]高速缓存装置、运算处理装置及其控制方法

权利要求书

1.一种高速缓存装置，其特征在于，

该高速缓存装置具有：

数据保持部，其具备多个路径，各路径具有多个高速缓存行，在所 述高速缓存行中保持数据；

交替数据寄存器，其保持所述数据保持部所具有的高速缓存行的1 行数据或所述高速缓存行的一部分数据；

交替地址寄存器，其保持用于高速缓存访问的索引地址，该索引地 址指示在所述数据保持部中产生了故障的故障高速缓存行和所述故障高 速缓存行内的故障产生部；

交替路径寄存器，其保持所述数据保持部中的、包含所述数据保持 部的故障位的路径的路径信息；

地址匹配电路，其在对所述数据保持部进行访问的情况下，对在访 问中使用的索引地址和所述交替地址寄存器所保持的所述索引地址进行 比较；以及

路径匹配电路，其在对所述数据保持部进行访问的情况下，对在访 问中使用的路径信息和所述交替路径寄存器所保持的路径信息进行比 较。

2.根据权利要求1所述的高速缓存装置，其特征在于，

在对所述数据保持部进行读出参照访问时，在所述地址匹配电路的 比较结果是一致的情况下，将从与所述交替路径寄存器所保持的路径信 息对应的路径中读出的数据替换为所述交替数据寄存器的内容，作为从 所述数据保持部读出的读出数据。

3.根据权利要求1所述的高速缓存装置，其特征在于，

在对所述数据保持部进行写入参照访问时，在所述地址匹配电路和 所述路径匹配电路的比较结果都是一致的情况下，在所述数据保持部的 写入对象路径中写入数据，并且在所述交替数据寄存器中写入数据，使 该交替数据寄存器的内容符合数据保持部的最新状态。

4.根据权利要求1～3中的任一项所述的高速缓存装置，其特征在于，

在所述数据保持部上检测出故障位的情况下，根据需要对下级的高 速缓存或主存储器回写包含该故障位的高速缓存行中所保持的数据，并 且，使该高速缓存行无效化，在无效化完成时，将作为无效化对象的高 速缓存行的地址保持在所述交替地址寄存器中，将作为无效化对象的高 速缓存路径保持在所述交替路径寄存器中。

5.根据权利要求1所述的高速缓存装置，其特征在于，

在高速缓存装置的工作模式是在产生高速缓存替换时进行所述交替 地址寄存器的更新的高速缓存替换模式的情况下，利用高速缓存替换对 象的高速缓存索引地址和高速缓存路径，更新所述交替地址寄存器和所 述交替路径寄存器。

6.根据权利要求5所述的高速缓存装置，其特征在于，

不在所述数据保持部中产生了故障位时，而在通常工作中，将所述 工作模式切换为所述高速缓存替换模式，进行所述交替地址寄存器的工 作检查和高速缓存位的检查。

7.根据权利要求1～3、5、6中的任一项所述的高速缓存装置，其特 征在于，

所述索引地址中的表示所述高速缓存行内的包含故障位的数据块的 位数每增加1位，所述交替数据寄存器的尺寸能够减半。