[发明专利]用于嵌套抢占的高速缓存结构

权利要求书

1.一种计算设备，包括：

高速缓存存储器，包括多个高速缓存条目，每个高速缓存条目被分配有所述高速缓存条目的嵌套级别，以及所述嵌套级别的实例标识符ID；

处理器，用于接收被分配有下一个连续增加的嵌套级别n、并且被分配有所述嵌套级别n的下一个连续增加的实例ID x的新任务，所述级别为n的新任务抢占嵌套级别m的正在进行的任务，其中m小于n，并且管理所述高速缓存存储器的操作以基于所述新任务的所述嵌套级别和所述实例ID以及每个高速缓存条目的所述嵌套级别和所述实例ID选择高速缓存条目，以使完成的任务的高速缓存条目在所述高速缓存存储器中最先被选择，并且具有即将到来的函数调用的高速缓存条目在所述高速缓存存储器中最后被选择，并将选择的高速缓存条目替换为用于所述新任务的新的高速缓存条目。

2.根据权利要求1所述的计算设备，其中，所述选择的高速缓存条目是以下中的一个：

(a)所述高速缓存存储器中的具有无效数据的高速缓存条目；

(b)所述高速缓存存储器中的所述嵌套级别高于n的高速缓存条目；

(c)所述高速缓存存储器中的所述嵌套级别n、并且具有的所述实例ID不同于x的高速缓存条目；

(d)所述高速缓存存储器中的所述嵌套级别低于n的高速缓存条目；或者

(e)所述高速缓存存储器中的所述嵌套级别n、并且具有所述实例ID x的高速缓存条目。

3.根据权利要求2所述的计算设备，其中，所述处理器管理所述高速缓存存储器的操作以先于(b)-(e)选择(a)作为所述选择的高速缓存条目待被替换；所述处理器管理所述高速缓存存储器的操作以先于(c)-(e)选择(b)作为所述选择的高速缓存条目待被替换；所述处理器管理所述高速缓存存储器的操作以先于(d)和(e)选择(c)作为所述选择的高速缓存条目待被替换；以及所述处理器管理所述高速缓存存储器的操作以先于(e)选择(d)作为所述选择的高速缓存条目待被替换。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的计算设备，其中，所述处理器管理所述高速缓存存储器的操作以向所述新的高速缓存条目分配所述嵌套级别n和所述实例ID x。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的计算设备，还包括先入先出FIFO第二级别高速缓存存储器，并且其中，所述处理器管理所述高速缓存存储器的操作以将所述选择的高速缓存条目存储在所述先入先出FIFO第二级别高速缓存存储器中。

6.根据权利要求5所述的计算设备，其中，在所述新任务完成时，所述处理器管理所述高速缓存存储器的操作以将所述选择的高速缓存条目从所述先入先出FIFO第二级别高速缓存存储器恢复到所述高速缓存存储器中。

7.一种操作高速缓存存储器的方法，所述高速缓存存储器包括多个高速缓存条目，每个高速缓存条目被分配有所述高速缓存条目的嵌套级别，以及所述嵌套级别的实例标识符ID，所述方法包括：

当执行嵌套级别m的第一任务时，接收被分配有下一个连续增加的嵌套级别n、并且被分配有所述嵌套级别n的下一个连续增加的实例ID x的抢占任务，其中，n＞m；

暂停所述嵌套级别m的所述第一任务；

执行分配有所述嵌套级别n的所述抢占任务；

基于所述抢占任务的所述嵌套级别和所述实例ID以及每个高速缓存条目的所述嵌套级别和所述实例ID选择高速缓存条目，以使完成的任务的高速缓存条目在所述高速缓存存储器中最先被选择，并且具有即将到来的函数调用的高速缓存条目在所述高速缓存存储器中最后被选择；以及

将选择的高速缓存条目替换为用于所述抢占任务的新的高速缓存条目。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述选择的高速缓存条目是以下中的一个：

(i)所述高速缓存存储器中的所述嵌套级别高于n的高速缓存条目；

(ii)所述高速缓存存储器中的所述嵌套级别n、并且具有的所述实例ID不同于x的高速缓存条目；以及

(iii)所述高速缓存存储器中的所述嵌套级别低于n的高速缓存条目。