[发明专利]用于高效虚拟标记的高速缓存实现的系统和方法

权利要求书

1.一种多处理器系统，包括：

多个节点和至少一个存储器，每一节点包含至少一个处理器；

第一高速缓存，其被配置为存储多个第一高速缓存行，所述第一高速缓存专用于所述多个节点中的至少一个节点；以及

第二高速缓存，其被配置为存储多个第二高速缓存行，所述第二高速缓存处于比所述第一高速缓存更高的级，

其中，所述多个第一高速缓存行中的至少一个第一高速缓存行包括指向所述多个第二高速缓存行中的一个第二高速缓存行的位置的第一关联指针，并且

其中，所述多个第二高速缓存行中的至少一个第二高速缓存行包括指向所述多个第一高速缓存行中的一个第一高速缓存行的位置的第二关联指针。

2.根据权利要求1所述的多处理器系统，其中，响应于所述至少一个节点的所述至少一个处理器的数据请求导致了所述第一高速缓存中的高速缓存未命中和所述第二高速缓存中的高速缓存命中，

所述多个第一高速缓存行中的新高速缓存行保持所述数据和指针，其中，所述新高速缓存行的指针指向存储所述数据的第二高速缓存行的位置。

3.根据权利要求1所述的多处理器系统，其中，

所述第一高速缓存是虚拟标记的高速缓存，

所述多个第一高速缓存行中的每一个包括虚拟标记，

所述第二高速缓存是物理标记的高速缓存，并且

所述多个第二高速缓存行中的每一个包括物理标记。

4.根据权利要求1所述的多处理器系统，其中，所述第一高速缓存是直写高速缓存，并且

响应于数据被写入所述多个第一高速缓存行中的一个第一高速缓存行，所述数据也被写入所述多个第二高速缓存行中的由写入了所述数据的第一高速缓存行中提供的指针所指向的一个第二高速缓存行。

5.根据权利要求1所述的多处理器系统，其中，所述第一高速缓存是写无效高速缓存，并且

响应于由所述至少一个节点的所述至少一个处理器执行的写入使所述多个第一高速缓存行中的一个第一高速缓存行无效，所述多个第二高速缓存行中的由无效的第一高速缓存行中提供的指针所指向的一个第二高速缓存行也被更新为无效。

6.根据权利要求1所述的多处理器系统，其中，所述第一高速缓存是回写高速缓存，并且

响应于所述多个第一高速缓存行中的一个第一高速缓存行被写入并变脏，所述多个第二高速缓存行中的由脏的第一高速缓存行中提供的指针所指向的一个第二高速缓存行

在驱逐所述脏的第一高速缓存行时被更新，或者

被改变状态以反映所述脏的第一高速缓存行不可读。

7.一种用于系统的数据管理方法，所述系统包括至少一个节点，所述至少一个节点包括分配有第一高速缓存、第二高速缓存和存储器的处理器，所述第一高速缓存存储多个第一高速缓存行并且对于所述至少一个节点是专用的，并且所述第二高速缓存存储多个第二高速缓存行并且处于比所述第一高速缓存更高的级，所述数据管理方法包括：

将指向所述多个第二高速缓存行中的一个第二高速缓存行的位置的第一关联指针存储在所述多个第一高速缓存行中的一个第一高速缓存行中；并且

将指向存储了所述第一关联指针的第一高速缓存行的位置的第二关联指针存储在由所述第一关联指针所指向的第二高速缓存行中。

8.根据权利要求7所述的数据管理方法，还包括：

向所述第一高速缓存和所述第二高速缓存请求数据；以及

响应于所述第一高速缓存中的高速缓存未命中和所述第二高速缓存中的高速缓存命中，将所述数据和指针保持在所述多个第一高速缓存行的新高速缓存行中，其中，所述新高速缓存行的所述指针指向存储所述数据的第二高速缓存行的位置。

9.根据权利要求7所述的数据管理方法，还包括：

响应于数据被写入所述多个第一高速缓存行中的一个第一高速缓存行，将所述数据写入由写入了所述数据的第一高速缓存行中提供的指针所指向的第二高速缓存行。