[发明专利]一种处理器的动态数据预取系统

摘要

本发明公开了一种处理器的动态数据预取系统，该系统包括处理器核、内存、高速缓存、数据预取单元和预取协处理器，其中数据预取单元包括两个预取器，一个是当前有效的预取器，另一个是备用的处于休眠状态的预取器，两个预取器的状态可以互相转换；预取协处理器在满足预定条件后，更换当前工作的预取算法。

主权项

一种处理器的动态数据预取系统，其特征在于：该系统包括处理器核、内存、高速缓存、数据预取单元和预取协处理器，其中数据预取单元包括两个预取器，其中一个是当前有效的处于工作状态的预取器，另一个是备用的处于休眠状态的预取器，两个预取器的状态可以互相转换；每个预取器都具有一个预取算法存储器，用于存储该预取器所使用的预取算法程序，当前有效的预取器通过执行其使用的预取算法程序，从内存中读取预取的数据，将该数据存入高速缓存中；预取协处理器与处理器核和高速缓存连接，监控处理器核对高速缓存的访问情况，在满足预定条件后，预取协处理器做出判断，确定更换当前工作的预取算法，将新的预取算法存入备用的预取器的预取算法存储器，通知当前有效的预取器停止工作，进入休眠状态，通知备用的预取器进入工作状态，开始执行数据预取；其中预取协处理器包括一个非易失性存储器，该非易失性存储器中存储了预取算法表；其中所述预取算法表中具有N种预取算法，每种预取算法都具有优先级，以及其适用的策略条件；所述预取算法可以是任意一种预取算法程序；其中所述预取协处理器基于对高速缓存命中率的统计分析判断是否更换预取算法，具体判断步骤如下：1)预取协处理器每隔T秒，统计一次高速缓存命中率，得到过去T秒的高速缓存命中率PT，过去2T秒的高速缓存命中率P2T，过去3T秒的高速缓存命中率P3T，过去4T秒的高速缓存命中率P4T；2)判断是否PT小于阈值P，如果PT小于P，则认为命中率过低，需要更换预取算法，判断过程结束；否则，继续执行以下步骤；3)判断以下三个式子是否都成立：PT<0.8P2TP2T<0.7P3TP3T<0.6P4T如果上述三个式子都成立，则判断需要更换预取算法；如果有一个式子不成立，则判断目前还不需要更换预取算法；其中，T是一个预先设置的时间值，阈值P也是一个预先设置的值，P的具体数值与高速缓存的大小相关。