[发明专利]使用微标签的高速缓存存取

权利要求书

1.一种数据处理装置，所述数据处理装置包括：

(i)至少一个用于处理数据的数据处理器；

(ii)用于存储待由所述数据处理器处理的多个值的组相联高速缓存，每个 值由存储所述值的存储器内的存储器单元的地址来标识，所述组相联高速缓存 分成多个高速缓存路；

(iii)包括用于存储多个标识符的多个存储单元的数据存贮器，每个标识符 标识存储来自所述组相联高速缓存的相应值的高速缓存路，并且每个都具有与 之相联的有效指示符，所述多个标识符对应于多个值，所述多个值是存储在连 续地址中的值以使所述数据存贮器存储用于存储在所述存储器的区域内的值的 标识符；

(iv)用于存储指向最近访问的所述数据存贮器中的存储单元的当前指针的 当前指针存储器；

(v)偏移确定电路，响应于高速缓存存取请求以确定所述高速缓存存取请 求对紧接在先的高速缓存存取请求的地址的偏移，所述偏移确定电路适于以所 述偏移更新所述当前指针；以及

(vi)数据存贮器查找电路，用于根据所述数据存贮器的大小和所述偏移确 定更新的所述当前指针是否指向所述区域内的地址，并且如果是，所述数据处 理器适于根据由所述当前指针指向的存储的所述标识符来标识所述高速缓存 路，条件是与该标识符相关联的有效指示符被标记为有效。

2.根据权利要求1所述的数据处理装置，所述数据处理装置还包括：

(i)区域定位指针存贮器，用于存储指向与连续地址的所述区域内的预定位 置相对应的所述数据存贮器中的条目的区域定位指针；其中

(ii)所述数据存贮器查找电路适于根据所述当前指针相对于所述区域定位 指针的值来确定更新的所述当前指针是否指向所述区域内的地址。

3.根据权利要求2所述的数据处理装置，其中所述区域定位指针指向所述 数据存贮器中与具有最低地址的值相对应的存储单元。

4.根据权利要求2所述的数据处理装置，其中所述数据存贮器查找电路包 括比较器，该比较器用于将更新的所述当前指针和所述区域定位指针相比较， 并用于响应所述比较来确定更新的所述当前指针是否位于所述区域之外。

5.根据权利要求2所述的数据处理装置，所述数据处理装置还包括数据存 贮器更新电路，所述数据存贮器更新电路响应于对来自所述数据存贮器查找电 路的更新的所述当前指针位于所述区域之外的指示的接收以便以所述偏移量更 新所述区域定位指针使得将所述区域移动了所述偏移量，并且以便使与不再在 所述区域内的地址相对应的所述存储单元无效。

6.根据权利要求5所述的数据处理装置，其中所述数据存贮器更新电路还 响应于对来自所述数据存贮器查找电路的更新的所述当前指针位于所述区域之 外的指示以便启动标签RAM查找以定位存储所述高速缓存存取请求的所述值 的路，并且以便以标识所述路的标识符来更新由更新的所述当前指针指向的所 述数据存贮器中的所述条目。

7.根据权利要求2所述的数据处理装置，其中所述数据存贮器包括环形缓 冲器。

8.根据权利要求7所述的数据处理装置，其中所述指针包括具有大量的位 的计数器，使得它们可以指向所述数据存贮器内的任一所述存储单元。

9.根据权利要求1所述的数据处理装置，其中所述值包括由所述数据处理 器处理的数据项。

10.根据权利要求1所述的数据处理装置，其中所述偏移确定电路包括比较 器，该比较器用于将所述高速缓存存取请求的虚拟地址的预定的位与所述紧接 在先的高速缓存存取请求的虚拟地址的所述预定的位相比较。

11.根据权利要求1所述的数据处理装置，包括与所述组相联高速缓存相关 联的预取单元，所述预取单元响应于检测到待取出的后继指令位于连续地址中 以输出顺序指示符，所述偏移确定电路响应于所述顺序指示符以增加所述当前 指针。