[发明专利]微处理器、高速缓存存储器系统及其中实现的方法

权利要求书

1.一种微处理器，包括：

第一数据高速缓存；以及

第二数据高速缓存，其被配置为对由第一加载或存储操作引起的所述第一数据高速缓存中的未命中、以及为了容纳所述第一加载或存储操作而从所述第一数据高速缓存的逐出这两者进行处理，所述第二数据高速缓存被配置为基于与所述逐出相对应的第一状态，在实际上完成所述逐出之前向所述第一数据高速缓存指示该逐出完成。

2.根据权利要求1所述的微处理器，其中，所述第二数据高速缓存在向所述第一数据高速缓存发送所述指示之后继续处理所述逐出，直到通过更新所述第二数据高速缓存中的目录而实际上完成所述逐出、以及重写所述逐出这两者中的较早者为止。

3.根据权利要求1所述的微处理器，其中，所述第一状态对应于从分配到所述第一数据高速缓存中起尚未被修改的逐出的高速缓存行。

4.根据权利要求1所述的微处理器，其中，所述第一状态对应于包括独占或共享的MESI状态的逐出的高速缓存行。

5.根据权利要求1所述的微处理器，其中，所述第二数据高速缓存还被配置为对由第二加载或存储操作引起的所述第一数据高速缓存中的未命中、以及为了容纳所述第二加载或存储操作而从所述第一数据高速缓存的另一逐出这两者进行处理，所述第二数据高速缓存被配置为基于与所述另一逐出相对应的第二状态，向所述第一数据高速缓存指示所述另一逐出是待决的，直到实际上完成该另一逐出为止。

6.根据权利要求5所述的微处理器，其中，所述第二状态对应于从分配到所述第一数据高速缓存中起已经修改的逐出的高速缓存行。

7.根据权利要求5所述的微处理器，其中，所述第二状态对应于包括修改的MESI状态的逐出的高速缓存行。

8.一种高速缓存存储器系统，包括：

一级数据高速缓存，其包括一级数据加载队列、一级数据存储队列和一级数据填充队列，所述一级数据填充队列被配置为：基于所述一级数据高速缓存中的未命中而在所述一级数据填充队列中分配分别与所述一级数据加载队列或所述一级数据存储队列中的第一加载或存储操作相对应的条目，并且从所述一级数据高速缓存逐出第一数据来为所述第一加载或存储操作分配空间；以及

二级数据高速缓存，其包括二级数据加载队列和二级数据逐出队列，所述二级数据加载队列被配置为接收针对所述第一加载或存储操作的一级数据高速缓存分配请求，所述二级数据逐出队列被配置为接收所述第一数据、映射到所述二级数据加载队列和所述二级数据逐出队列的相应条目的条目，所述二级数据逐出队列被配置为基于与所述第一数据相对应的第一状态，在实际上完成所述第一数据的逐出之前向所述一级数据填充队列指示该逐出完成。

9.根据权利要求8所述的高速缓存存储器系统，其中，所述二级数据高速缓存还包括标签阵列和数据阵列管线，其中，所述二级数据逐出队列还被配置为：在向所述一级数据填充队列发送所述指示之后请求访问所述管线，直到通过更新所述二级数据高速缓存中的目录而实际上完成所述第一数据的逐出、以及通过将数据重新分配给所述一级数据填充队列的同一条目来重写所述逐出这两者中的较早者为止。

10.根据权利要求8所述的高速缓存存储器系统，还包括总线，所述总线包括被配置为对所述指示进行通信的位值，其中，所述位值在接收到所述逐出时被断言，然后在基于所述一级数据高速缓存中的另一未命中而为用于第二加载或存储操作的另一逐出重新分配条目时立即被去断言，以使得所述一级数据填充队列能够逐出第二数据。

11.根据权利要求8所述的高速缓存存储器系统，其中，与所述第一数据相对应的所述第一状态包括所述第一数据从被分配到所述一级数据高速缓存中起尚未被修改的指示。

12.根据权利要求8所述的高速缓存存储器系统，其中，与所述第一数据相对应的所述第一状态包括独占或共享的MESI状态。