[发明专利]用于处理缓存维护操作的装置和方法

说明书

提供了用于处理缓存维护操作的装置和方法。该装置具有用于发出请求的多个请求者元件和用于处理这种请求的至少一个完成者元件。提供了缓存层次结构，其具有多个级别的缓存来存储与存储器中的地址相关联的数据的缓存副本。请求者元件可被布置为发出指定存储器地址范围的缓存维护操作请求以便使得与指定的存储器地址范围相关联的数据块通过缓存层次结构的至少一个级别被推送到确定的可见点，以便使得该数据块对一个或多个其他请求者元件可见。给定请求者元件可被布置为检测何时需要在缓存维护操作请求之前发出写入请求以便使得对于指定的存储器地址范围内的数据项执行写入操作，并且在该情况下生成要发出的组合写入和缓存维护操作请求来取代写入请求和后续缓存维护操作请求。接收到组合写入和缓存维护操作请求的接收方完成者元件于是可被布置为发起组合写入和缓存维护操作请求所要求的缓存维护操作的处理，而不等待写入操作完成。这可显著减小缓存维护操作的处理中的时延，并且可提供减小的带宽利用。

技术领域

本技术涉及用于处理缓存维护操作的装置和方法。

背景技术

一种装置可包括多个元件，每个元件能够发出请求来访问数据，这些请求通常指定存储器地址以识别出该数据被存储或者将被存储在存储器内何处。为了改善访问时间，已知提供一种缓存层次结构，该缓存层次结构包括用于存储与存储器中的地址相关联的数据的缓存副本的多个级别的缓存。缓存层次结构中的一些缓存可以是与特定元件相关联的本地缓存，而其他缓存可以是多个元件可访问的共享缓存。

通常的情况是，由一个元件写入的数据需要对于装置内的至少一个其他元件可见。试图实现这一点的一种方式是使用缓存维护操作，其可以例如用于驱逐已被写入到缓存中但是比存储器中保存的数据更新的数据，使得写入数据随后被下推到缓存层次结构中的下一级别。通过将缓存维护操作请求传递到缓存层次结构中的一个或多个级别的缓存上，这可用于将先前写入数据推送到装置内的期望可见点。缓存维护操作通常可以指定将对其执行该操作的存储器地址范围，并且所确定的可见点可取决于所关注的存储器地址范围，以及需要具有该数据的可见性的特定元件。

然而，在处理用于将写入数据推送到期望的可见点的缓存维护操作时可能涉及相当大的时延。特别地，每次当在处理缓存维护操作时确定存在向缓存维护操作的指定地址范围内的地址的未决写入时，或者确定经历缓存维护操作的缓存中的数据需要被写出到缓存层次结构或存储器的更低级别时，则根据已知的技术，对缓存维护操作的进一步处理需要等待，直到更早的写入操作已完成为止，然后缓存维护操作于是才可继续。

期望减小与缓存维护操作的处理相关联的时延。

发明内容

在一个示例布置中，提供了一种装置，包括：多个请求者元件，用于发出请求；至少一个完成者元件，用于处理请求；缓存层次结构，包括多个级别的缓存，用于存储与存储器中的地址相关联的数据的缓存副本；其中：所述多个请求者元件中的给定请求者元件被布置为发出指定存储器地址范围的缓存维护操作请求，以便使得与指定的存储器地址范围相关联的数据块通过所述缓存层次结构的至少一个级别被推送到确定的可见点，以便使得该数据块对所述多个请求者元件中的一个或多个其他请求者元件可见；所述给定请求者元件响应于检测到在所述缓存维护操作请求之前发出写入请求以便使得对于所述指定的存储器地址范围内的数据项执行写入操作的需要，生成要发出的组合写入和缓存维护操作请求来取代所述写入请求和后续缓存维护操作请求；其中所述至少一个完成者元件之中的接收到所述组合写入和缓存维护操作请求的接收方完成者元件被布置为发起所述组合写入和缓存维护操作请求所要求的缓存维护操作的处理，而不等待所述写入操作完成。