[发明专利]微处理器、存储器子系统以及快取数据的方法

权利要求书

1.一种存储器子系统，设置于一微处理器内，包括：

一第一级快取存储器；

一第二级快取存储器；以及

一预取快取存储器，用以从一外部存储器预测并预取快取列至上述微处理器，

其中上述第二级快取存储器以及上述预取快取存储器允许相同的上述快取列存在于上述第二级快取存储器以及上述预取快取存储器两者，

其中当上述第一级快取存储器所产生的关于一快取列的一请求命中上述第二级快取存储器以及上述预取快取存储器两者时，上述预取快取存储器使存在于上述预取快取存储器的上述快取列无效，而上述第二级快取存储器提供存在于上述第二级快取存储器的上述快取列至上述第一级快取存储器。

2.如权利要求1所述的存储器子系统，其中上述第二级快取存储器以及上述预取快取存储器共同地提供一单一回应至上述第一级快取存储器。

3.如权利要求1所述的存储器子系统，其中上述第二级快取存储器以及上述预取快取存储器皆配置相同数量的管线阶段，其同时地在相同顺序中处理上述第一级快取存储器所产生的上述请求。

4.如权利要求1所述的存储器子系统，其中当上述请求仅命中上述预取快取存储器时，上述预取快取存储器提供上述快取列至上述第二级快取存储器，而上述第二级快取存储器提供上述快取列至上述第一级快取存储器。

5.如权利要求1所述的存储器子系统，其中上述预取快取存储器从上述外部存储器预取一快取列，而不需询问上述第二级快取存储器关于上述快取列的状态。

6.一种快取数据的方法，适用于一微处理器的一存储器子系统，其中上述微处理器用以存取一外部存储器并包括一第一级快取存储器、一第二级快取存储器以及一预取快取存储器，以及上述预取快取存储器用以从上述外部存储器预测并预取至少一快取列至上述微处理器，上述方法包括：

通过上述第二级快取存储器以及上述预取快取存储器，允许相同的上述快取列存在于上述第二级快取存储器以及上述预取快取存储器两者；

决定由上述第一级快取存储器所产生的关于上述快取列的一请求是否命中上述第二级快取存储器以及上述预取快取存储器两者；以及

当上述请求命中上述第二级快取存储器以及上述预取快取存储器两者时：

通过上述预取快取存储器，使存在于上述预取快取存储器的上述快取列无效；以及

通过上述第二级快取存储器，提供存在于上述第二级快取存储器的上述快取列至上述第一级快取存储器。

7.如权利要求6所述的快取数据的方法，还包括：

通过上述第二级快取存储器以及上述预取快取存储器，共同地提供一单一回应至上述第一级快取存储器。

8.如权利要求6所述的快取数据的方法，还包括：

通过在相同顺序中每一上述第二级快取存储器以及上述预取快取存储器的相同数量的管线阶段，同时地处理上述第一级快取存储器所产生的上述请求。

9.如权利要求6所述的快取数据的方法，还包括：

当上述请求仅命中上述预取快取存储器时：

通过上述预取快取存储器，提供上述快取列至上述第二级快取存储器；以及

通过上述第二级快取存储器，提供上述快取列至上述第一级快取存储器。

10.如权利要求6所述的快取数据的方法，还包括：

通过上述预取快取存储器，从上述外部存储器预取一快取列，而不需询问上述第二级快取存储器关于上述快取列的状态。