[发明专利]一种高速缓存行替换方法、装置及电子设备

权利要求书

1.一种高速缓存行替换方法，其特征在于，用于三级缓存，包括：

接收二级缓存的牺牲请求；所述牺牲请求包括请求替换的第一缓存行地址；

获取所述三级缓存中与所述第一缓存行地址对应且具有多个副本的第二缓存行；

根据预定选择策略从获取的所述第二缓存行中选择一个缓存行，作为用于替换所述第一缓存行的目标缓存行；

读取所述目标缓存行信息，并将所述第一缓存行数据及状态信息写入到所述目标缓存行中。

2.根据权利要求1所述的高速缓存行替换方法，其特征在于，在所述接收二级缓存的牺牲请求之前，还包括：

根据预设的缓存行状态定义，标记标签数据阵列中各个缓存行的状态；所述缓存行状态包括RS；所述RS状态用于表示当前缓存行中包含的数据有效，且在当前缓存系统中，至少有一个缓存行处于S/F/Fe/O/Od状态，并且所述当前缓存行晚于其它处于S/F/Fe/O/Od状态的缓存行得到缓存行副本；

其中，所述获取所述三级缓存中与所述第一缓存行地址对应且具有多个副本的第二缓存行，包括：

判断所述牺牲请求在标签数据阵列中是否可以命中；

若所述牺牲请求在标签数据阵列未命中，则继续判断所述标签数据阵列中与所述第一缓存行地址对应的缓存行是否有空闲；

若所述牺牲请求在标签数据阵列中未命中，且所述标签数据阵列中与所述第一缓存行地址对应的所有缓存行都没有空闲，则继续判断所述标签数据阵列中与所述第一缓存行地址对应的缓存行中是否存在RS状态的缓存行；

若所述标签数据阵列中与所述第一缓存行地址对应的缓存行中存在至少一个RS状态的缓存行，则将所述RS状态的缓存行作为所述第二缓存行。

3.根据权利要求1所述的高速缓存行替换方法，其特征在于，所述根据预定选择策略从获取的多个所述第二缓存行中选择一个缓存行，作为用于替换所述第一缓存行的目标缓存行，包括：

选择当前时刻之前预定时长内使用次数最少的第二缓存行，作为所述目标缓存行。

4.根据权利要求2所述的高速缓存行替换方法，其特征在于，在所述判断所述牺牲请求在标签数据阵列中是否可以命中之后，还包括：

若所述牺牲请求在标签数据阵列中命中，则将所述第一缓存行的数据及状态信息写入命中缓存行中。

5.根据权利要求2所述的高速缓存行替换方法，其特征在于，在所述判断所述标签数据阵列中与所述第一缓存行地址对应的缓存行是否有空闲之后，还包括：

若所述标签数据阵列中与所述第一缓存行地址对应的缓存行有空闲，则将所述第一缓存行的数据及状态信息写入到任一与所述第一缓存行地址对应的有空闲的缓存行中。

6.根据权利要求2所述的高速缓存行替换方法，其特征在于，在所述判断所述标签数据阵列中与所述第一缓存行地址对应的缓存中是否存在RS状态的缓存行之后，还包括：

若所述标签数据阵列中与所述第一缓存行地址对应的所有缓存行的状态都不是RS状态，则继续判断所述第一缓存行的状态是否为RS状态；

若所述第一缓存行的状态不为RS状态，则选择当前时刻之前预定时长内使用次数最少的缓存行作为第三缓存行；

将所述第一缓存行的数据及状态信息写入所述第三缓存行中。

7.根据权利要求2所述的高速缓存行替换方法，其特征在于，所述标签数据阵列用于存储三级缓存中各个缓存行的有效位、标签位、数据位和状态位；所述标签位用于存储缓存行的物理地址的第N:20位；其中，所述N为所述缓存行的物理地址的最高位。

8.根据权利要求7所述的高速缓存行替换方法，其特征在于，所述判断所述牺牲请求在标签数据阵列中是否可以命中，包括：

在所述标签数据阵列中，以当前缓存地址的19:6的位置为索引；

获取所述索引对应的多路缓存中的标签位；

判断获取的所述标签位中是否有所述第一缓存行地址的第N:20位地址；

若是，则判定所述牺牲请求在标签数据阵列中命中；否则，判定所述牺牲请求在标签数据阵列中未命中。