[发明专利]多核处理器及其缓存一致性的实现方法、装置和存储介质

权利要求书

1.一种多核处理器的缓存一致性的实现方法，其特征在于，包括：

在所述多核处理器的缓存一致性协议为MESI协议的情况下，在所述MESI协议的基础上，增加一个修改且共享状态，以在所述多核处理器中每个处理器的缓存中，将每个缓存行标记为已修改状态、修改且共享状态、独占状态、共享状态和已失效状态中的任一状态；其中，所述修改且共享状态，表示该缓存行中的数据已经更新过，但还没写回内存，并且在其他核的缓存中有同样的有效副本；

通过总线监听对每个处理器核对应的缓存行进行跟踪，以根据不同的数据访问模式对相应的缓存行进行状态转换，实现多核处理器的缓存一致性；所述数据访问模式，包括：本地访问模式和总线访问模式。

2.根据权利要求1所述的多核处理器的缓存一致性的实现方法，其特征在于，还包括：

根据每个所述缓存行的状态和操作，建立并维护一个状态机，以根据不同的数据访问模式对相应的缓存行进行状态转换，实现多核处理器的缓存一致性；所述操作，包括：本地操作和总线操作。

3.根据权利要求1或2所述的多核处理器的缓存一致性的实现方法，其特征在于，根据不同的数据访问模式对相应的缓存行进行状态转换，包括：

已修改状态的缓存行在总线读操作下转化为修改且共享状态。

4.根据权利要求1或2所述的多核处理器的缓存一致性的实现方法，其特征在于，根据不同的数据访问模式对相应的缓存行进行状态转换，还包括：

独占状态的缓存行在总线写操作下，不再发出内存写回信号，而是通过总线直接发送到发出总线写信号的处理器核的缓存行中，之后最新数据就缓存在该发出总线写信号的处理器核的缓存行中。

5.根据权利要求1或2所述的多核处理器的缓存一致性的实现方法，其特征在于，根据不同的数据访问模式对相应的缓存行进行状态转换，还包括：

共享状态的缓存行在总线写操作下，不再发出内存写回信号，而是通过总线直接发送到发出总线写信号的处理器核的缓存行中。

6.根据权利要求1或2所述的多核处理器的缓存一致性的实现方法，其特征在于，根据不同的数据访问模式对相应的缓存行进行状态转换，还包括：

在已修改状态的缓存行或修改且共享状态的缓存行在监听到总线写操作时，能够暂时不作内存写回操作处理，而是通过总线传送到发出总线写信号的处理器核中。

7.一种多核处理器的缓存一致性的实现装置，其特征在于，包括：

状态配置单元，被配置为在所述多核处理器的缓存一致性协议为MESI协议的情况下，在所述MESI协议的基础上，增加一个修改且共享状态，以在所述多核处理器中每个处理器的缓存中，将每个缓存行标记为已修改状态、修改且共享状态、独占状态、共享状态和已失效状态中的任一状态；其中，所述修改且共享状态，表示该缓存行中的数据已经更新过，但还没写回内存，并且在其他核的缓存中有同样的有效副本；

状态转换单元，被配置为通过总线监听对每个处理器核对应的缓存行进行跟踪，以根据不同的数据访问模式对相应的缓存行进行状态转换，实现多核处理器的缓存一致性；所述数据访问模式，包括：本地访问模式和总线访问模式。

8.根据权利要求7所述的多核处理器的缓存一致性的实现装置，其特征在于，还包括：

所述状态转换单元，还被配置为根据每个所述缓存行的状态和操作，建立并维护一个状态机，以根据不同的数据访问模式对相应的缓存行进行状态转换，实现多核处理器的缓存一致性；所述操作，包括：本地操作和总线操作。

9.根据权利要求7或8所述的多核处理器的缓存一致性的实现装置，其特征在于，所述状态转换单元，根据不同的数据访问模式对相应的缓存行进行状态转换，包括：

已修改状态的缓存行在总线读操作下转化为修改且共享状态。