[发明专利]用于处理器的动态组相联高速缓存装置及其访问方法

权利要求书

1.一种用于处理器的动态组相联高速缓存装置，所述装置包括：

多个缓存路，每个缓存路含有相同数量的缓存块，每个缓存块包括标记块和数据块；以及

记录缓存块的有效位的表格单元，所述缓存块的有效位用于指示缓存块是有效还是无效。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述表格单元独立于实现标记块阵列或数据块阵列的SRAM。

3.根据权利要求2所述的装置，所述表格单元是采用寄存器堆实现的。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，在处理器对所述装置进行读访问时首先通过检查所述表格单元得到待访问的缓存组中的各个缓存块的有效位，并根据每个缓存块的有效位来设置该缓存块所在的缓存路的使能位；然后读出缓存组中有效缓存块，并从其标记块与访存地址中的标记段匹配的有效缓存块的数据块中读出数据。

5.根据权利要求4所述的装置，其中对于无效的缓存块，将该缓存块所在的缓存路的使能位设置为不使能；对于有效的缓存块，将该缓存块所在的缓存路的使能位设置为使能。

6.一种对如上述任一权利要求所述的装置进行读访问的方法，所述方法包括：

(1)根据访存地址的索引段定位待访问的缓存组；

(2)通过检查所述表格单元来得到所述缓存组中的各个缓存块的有效位；

(3)根据所述缓存组中的每个缓存块的有效位来设置该缓存块所处的缓存路的使能位；

(4)读出缓存组中有效缓存块，并从其标记块与访存地址中的标记段匹配的有效缓存块的数据块中读出数据。

7.根据权利要求6所述的方法，在步骤(2)如果检查到待访问的缓存组中所有的缓存块均无效时，直接发送缺失消息。

8.根据权利要求6所述的方法，在步骤(3)对于处于无效状态的缓存块，将其所处的缓存路的使能位设置为不使能；对于处于有效状态的缓存块，将其所处的缓存路的使能位设置为使能。 

9.根据权利要求6所述的方法，所述步骤(4)包括以下步骤：

读出缓存组中有效缓存块；

将访存地址中的标记段与所读出的各个缓存块的标记块进行比对；

如果命中，则根据访存地址的偏移段，从相应的缓存块的数据块中选择数据进行写回；如果未命中，则发送缺失消息。