[发明专利]存储器配置装置以及方法

说明书

技术领域

本发明涉及快取存储器的领域，特别涉及快取存储器的项目的配置。

背景技术

当一单元(unit)(例如：载入单元(load unit)或存储单元(store unit))，在集合关联式(set-associative)快取(cache)中未命中(miss)时，它从上述快取中选择的集合的其中一路(way)，配置(allocate)一项目(entry)。上述快取配置由一向量指定的路，该向量指定一取代方案(replacement scheme)，而该向量通常是一虚拟最近最少使用(pseudo-least recently used，PLRU，以下皆简称PLRU)向量。上述快取须更新该PLRU向量，否则下一次快取执行配置时，将会配置到相同的路。有时候，两单元(例如：载入单元和存储单元)在该快取中皆未命中，且同时初始化配置。在此情形下有三个问题必须解决。首先，必须确定相同的路未被配置给两个单元，否则一个单元会踢掉(kick out)另一个刚配置的单元，这对执行效果不好。第二，为了避免降低执行效能，最好将PLRU向量更新至不会很快被配置的路。第三，必须以较快的逻辑解决前两个问题以避免产生时序的问题(timing problem)。

发明内容

在一方面，本发明提供一装置，用于在集合关联式的一快取存储器中配置项目。该装置包括一阵列，根据来自第一功能单元(functional units)的第一配置请求以提供一第一PLRU向量。该第一PLRU向量从快取存储器的一集合中，指定一第一项目，该集合由第一配置请求所指定。该第一PLRU向量是包括多层的一位树。该装置也包括一反转逻辑(toggling logic)单元，该反转逻辑用以接收上述第一PLRU向量，并根据来自第二功能单元的第二配置请求反转既定位以产生一第二PLRU向量，而该第二配置请求和上述第一配置请求同时产生，并指定由上述第一配置请求指定的相同快取存储器集合。上述既定位包括上述位树的多层中的一既定层的所有位。

在另一方面，本发明提供一方法，适用于在集合关联式的一快取存储器中配置项目。该方法包括：根据一第一功能单元请求配置来自上述快取存储器集合的一项目，从该快取存储器的一阵列提供第一PLRU向量。该第一PLRU向量是包括多层的一位树。该方法也包括：根据一第二功能单元同时请求配置来自上述快取存储器相同集合的一项目，反转第一PLRU向量的既定位以产生第二PLRU向量。上述既定位包括上述位树的多层中的一既定层的所有位。

附图说明

图1为说明一微处理器的方块图；

图2为说明图1微处理器的数据快取的方块图；

图3为说明图2操作数据快取的流程图；以及

图4、图5是根据图3的流程图，说明图2操作数据快取的示例。

【主要元件符号说明】

100～微处理器；

106～指令快取；

108～指令解码器；

134～寄存器别名表；

136～保留站；

138～执行单元；

152～重排序缓冲器；

162～寄存器集；

172～载入单元；

174～存储单元；

182～存储器子系统

186～数据快取；

202～PLRU阵列；

204～输入索引；

206～反相器；

208～新PLRU产生器；

212～第一向量；

214～第二向量；

216～新PLRU向量；

222～PLRU向量。

具体实施方式

在此所述的快取存储器的实施例，将目前的PLRU向量所指定的路，配置给二功能单元(例如：载入单元和存储单元)的第一个功能单元。该实施例也切换(toggle)在PLRU树(tree)低阶(low level)的向量位，并将切换向量(toggled vector)所指定的路，配置给二功能单元的第二个功能单元。该实施例也根据上述的切换向量，产生新的PLRU向量，该切换向量为快速且可扩展到一包括大量路的设计。