[发明专利]缓存替换技术

权利要求书

1.一种缓存替换方法，其特征在于，所述方法应用于包括缓存的计算机系统中，所述缓存包括缓存控制器以及与所述缓存控制器连接的用于缓存数据的存储介质，所述存储介质为非易失性存储介质，所述方法包括：

所述缓存控制器接收写请求，所述写请求中包含有待写入的数据和访问地址；

所述缓存控制器根据所述访问地址确定所述缓存中没有缓存对应的缓存行cacheline；

所述缓存控制器从所述访问地址对应的缓存集合中确定N个待选择路，其中，所述缓存中包括多个缓存集合，每个缓存集合中包含有M个路，每个路中包含有一个cache line，N的值不小于2，且M大于N；

所述缓存控制器根据所述多个缓存集合中的每一个缓存集合中的第i路的cache line获得所述缓存集合中的第i路的样本数据，其中，所述第i路的样本数据与所述第i路中的cache line的长度相同，第i路为所述M个路中的任意一路，i大于等于1且小于等于M；

所述缓存控制器分别将所述待写入数据与所述N个待选择路的样本数据进行比较以获得N个汉明距离，其中，所述样本数据与所述待写入数据的长度相同，所述汉明距离用于指示所述两个相同长度的数据具有的不同的对应位的数量；

所述缓存控制器将所述N个汉明距离中的最小值所对应的路中的cache line作为待替换的cache line；

所述缓存控制器将所述待写入的数据写入所述存储介质中，所述待写入数据用于替换所述待替换的cache line。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述缓存控制器从与所述访问地址对应的缓存集合中确定N个待选择路包括：

所述缓存控制器采用模糊伪最近最少使用PLRU算法从所述缓存集合的最近最少使用LRU的路中确定所述N个待选择路，其中，N＝2ⁿ，n为不小于1的整数。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述缓存的不同缓存集合中的第i路的样本数据相同，其中，i大于等于0且小于等于M-1。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：

所述缓存控制器统计所述第i路cache line中的各个比特位中写入第一预设值的数量，其中，所述第一预设值包括“1”或“0”；

所述缓存控制器根据各比特位中写入所述第一预设值的数量更新所述第i路的样本数据中的对应比特位，以获得更新的第i路的样本数据。

5.一种计算机系统，其特征在于，所述计算机系统包括缓存控制器和与所述缓存控制器连接的缓存，所述缓存为非易失性存储器，所述缓存控制器用于：

接收写请求，所述写请求中包含有待写入的数据和访问地址；

根据所述访问地址确定所述缓存中没有缓存对应的缓存行cache line；

从所述访问地址对应的缓存集合中确定N个待选择路，其中，所述缓存中包括多个缓存集合，每个缓存集合中包含有M个路，N的值不小于2，且M大于N；

根据所述多个缓存集合中的每一个缓存集合中的第i路的cache line获得所述缓存集合中的第i路的样本数据，其中，所述第i路的样本数据与所述第i路中的cache line的长度相同，第i路为所述M个路中的任意一路，i大于等于1且小于等于M；

分别将所述待写入数据与所述N个待选择路的样本数据进行比较以获得N个汉明距离，其中，所述样本数据与所述待写入数据的长度相同，所述汉明距离用于指示所述两个相同长度的数据具有的不同的对应位的数量；

将所述N个汉明距离中的最小值所对应的路中的cache line作为待替换的cacheline；

将所述待写入的数据写入所述缓存中，所述待写入数据用于替换所述待替换的cacheline。

6.根据权利要求5所述的计算机系统，其特征在于，所述缓存控制器用于：

采用模糊伪最近最少使用PLRU算法从所述缓存集合的最近最少使用LRU的路中确定所述N个待选择路，其中，N＝2ⁿ，n为不小于1的整数。