[发明专利]一种基于Cache的流水线的执行方法及装置

权利要求书

1.一种基于高速缓冲存储器的流水线的执行方法，其特征在于，所述高速缓冲存储器至少包括标签静态随机存储器以及数据静态随机存储器阵列，所述数据静态随机存储器阵列内部设置有数据选择器，所述方法包括：

步骤1：执行第一流水级，接收访存指令，进行所述访存指令对应的访问地址的计算；

步骤2：执行第二流水级，根据所述访问地址中的索引访问标签静态随机存储器的内容，将所述标签静态随机存储器的内容与所述访问地址的标签进行比较，得到命中信号，将所述命中信号进行锁存；对所述访存指令对应的访问地址进行锁存；

步骤3：执行第三流水级，基于所述第二流水级锁存的访问地址的索引，读出数据静态随机存储器阵列的多路数据；基于锁存的命中信号，通过所述数据选择器从数据静态随机存储器阵列内部读出的多路数据中选出所述锁存的命中信号所指示的数据块，并将命中路的数据块送出数据静态随机存储器阵列；

步骤4：执行第四流水级，基于数据块对应的块内偏移，获取所需数据写回。

2.如权利要求1所述的基于高速缓冲存储器的流水线的执行方法，其特征在于，所述基于锁存的命中信号，通过所述数据选择器从数据静态随机存储器阵列内部读出的多路数据中选出所述锁存的命中信号所指示的数据块，包括：

基于所述第二流水级锁存的命中信号，通过数据静态随机存储器阵列内部的数据选择器，在所述多路数据中选出所述锁存的命中信号所指示的数据块。

3.如权利要求1所述的基于高速缓冲存储器的流水线的执行方法，其特征在于，所述将所述命中信号进行锁存，包括：

将所述命中信号送到设置在数据静态随机存储器阵列内部的第一锁存部件进行锁存；或

将所述命中信号送到设置在数据静态随机存储器阵列外部的第二锁存部件进行锁存，所述第二锁存部件与数据静态随机存储器阵列内部的数据选择器之间的传输时间满足流水线的时序要求。

4.如权利要求1所述的基于高速缓冲存储器的流水线的执行方法，其特征在于，所述通过所述数据选择器从数据静态随机存储器阵列内部读出的多路数据中选出所述锁存的命中信号所指示的数据块，并将命中路的数据块送出数据静态随机存储器阵列，包括：

通过所述数据选择器，从数据静态随机存储器阵列内部读出的多路数据中选出所述锁存的命中信号所指示一个命中路的数据块；

将所述一个命中路的数据块送出数据静态随机存储器阵列。

5.一种基于高速缓冲存储器的流水线的执行装置，其特征在于，所述高速缓冲存储器至少包括标签静态随机存储器以及数据静态随机存储器阵列，所述数据静态随机存储器阵列内部设置有数据选择器，所述装置包括：

第一流水级执行模块，用于执行第一流水级，接收访存指令，进行所述访存指令对应的访问地址的计算；

第二流水级执行模块，用于执行第二流水级，根据所述访问地址中的索引访问标签静态随机存储器的内容，将所述标签静态随机存储器的内容与所述访问地址的标签进行比较，得到命中信号，将所述命中信号进行锁存；对所述访存指令对应的访问地址进行锁存；

第三流水级执行模块，用于执行第三流水级，基于所述第二流水级锁存的访问地址的索引，读出数据静态随机存储器阵列的多路数据；基于锁存的命中信号，通过所述数据选择器从数据静态随机存储器阵列内部读出的多路数据中选出所述锁存的命中信号所指示的数据块，并将命中路的数据块送出数据静态随机存储器阵列；

第四流水级执行模块，用于执行第四流水级，基于数据块对应的块内偏移，获取所需数据写回。

6.如权利要求5所述的基于高速缓冲存储器的流水线的执行装置，其特征在于，所述第三流水级执行模块，用于：

基于所述第二流水级锁存的命中信号，通过数据静态随机存储器阵列内部的数据选择器，在所述多路数据中选出所述锁存的命中信号所指示的数据块。