[发明专利]混合高速缓存管理

说明书

混合高速缓存被索引至主存储器并且应用页着色以将主存储器映射到虚拟存储器。幼儿阵列和成人阵列被索引至虚拟存储器。通过基于虚拟地址确定阵列地址的索引和标签，跟随索引到达幼儿阵列和成人阵列中的对应行，并且确定阵列地址中的标签是否匹配行中的任何标签，来记录从混合高速缓存对虚拟页的访问。当与行中的标签匹配时，对应于匹配的标签的虚拟页条目中的访问计数递增。当没有匹配时，幼儿阵列中的行中的虚拟页条目被写上阵列地址中的标签并且条目中的访问计数递增。

技术领域

本公开总体上但并非排他性地涉及混合高速缓存管理。

背景技术

除非本文中另外指明，否则该部分中描述的方法不是本申请中的权利要求书的现有技术，并且不被承认在本部分中被包括作为现有技术。

操作系统可采用虚拟存储器模拟比实际存在更多的主存储器(也被称为“系统存储器”)，从而允许计算机运行更大的程序并且同时运行多个程序。操作系统(OS)可将主存储器中的物理页(也被称为“页帧”)分派给虚拟存储器中的虚拟页并且可将它们的映射记录在页表中。

计算机可采用高速缓存来减小可能源自存储器访问延迟的处理器-存储器间隙。当处理器将从主存储器中的位置读取或者将向主存储中的位置写入时，处理器可首先确定该数据的副本是否在高速缓存内。如果在，则处理器对高速缓存进行读或写，这样比对主存储器进行读或写要快。

计算机可使用多级高速缓存，各级高速缓存桥接处理器和主存储器之间的间隙。1级(L1)高速缓存可内置于处理器芯片中，而2级(L2)高速缓存可内置于处理器芯片中、处理器封装中、或母板上。可优化L1高速缓存以期快速访问时间，而可优化L2缓存以期低未命中率。

发明内容

在本公开的示例中，虚拟页在混合高速缓存中的不同存储器类型的高速缓存区域之间迁移。混合高速缓存被索引至具有物理页的主存储器，其中，主存储器中的各物理页被映射到混合高速缓存中的一群连续高速缓存组。应用页着色(page coloring)，使得为包括虚拟页的虚拟存储器的相邻虚拟页分派不同颜色的物理页。幼儿阵列(nursery)和成人阵列(mature array)被索引至虚拟存储器，其中，各虚拟页被映射到幼儿阵列中的一行和成人阵列中的一行。

如下地记录从虚拟存储器对特定虚拟页的访问。接收特定虚拟页的虚拟地址。根据接收到的虚拟地址来确定针对幼儿阵列和成人阵列的阵列地址的索引和标签。跟随确定的阵列地址的索引到达幼儿阵列中的行和成人阵列中的行。幼儿阵列中的该行和成人阵列中的该行包括虚拟页条目。

确定所确定的阵列地址的标签是否匹配幼儿阵列中的行和成人阵列中的行的虚拟页条目中的任何标签。响应于所确定的阵列地址的标签与幼儿阵列中的行和成人阵列中的行的虚拟页条目中的任何标签之间的不匹配，幼儿阵列中的行的虚拟页条目被写上所确定的地址阵列的标签和访问计数。响应于所确定的阵列地址的标签与虚拟页条目中的标签之间的匹配，将对应于匹配的标签的虚拟页条目中的访问计数递增。

以上的发明内容只是例证性的，不旨在是任何方式的限制。除了上述的例证方面、实施方式和特征之外，通过参照附图和下面的详细描述，其它方面、实施方式和特征将变得清楚。

附图说明

根据结合附图的以下描述和随附权利要求书，将变得更完全明白本公开的以上和其它特征。要理解，这些附图只绘出按照本发明的一些示例，因此将不被认为是对其范围的限制，将通过使用附图，用额外的特征和细节来描述本公开。

在附图中：

图1是示出根据本公开的至少一些示例的高速缓存的高速缓存技术的框图；

图2A示出根据本公开的至少一些示例的虚拟地址到物理地址到高速缓存地址的映射；

图2B示出根据本公开的至少一些示例的图1的幼儿阵列中的行、成人阵列中的行和高速缓存中的行；