[发明专利]缓存系统及缓存访问方法

权利要求书

1.一种缓存系统，包括：转换旁视缓冲器、比较电路，容量大于页大小的一级缓存、二级缓存、三级缓存，其特征在于，还包括：

容量不大于页且与主存储器直接相联的辅助缓存、位于所述辅助缓存和下一级存储器之间的中转暂存器；

所述辅助缓存包括信息区域和标签区域，其中，所述信息区域包括第一数量项数的信息子区域，所述标签区域包括第一数量项数的标签子区域，且每一项信息子区域唯一对应一项标签子区域；其中，每一项信息子区域所存储信息内容的物理地址的第二数量位数的低位为相应信息内容对应的块内地址和相应信息子区域的索引，每一项标签子区域所存储的标签为相应信息子区域中的信息内容所对应物理地址的第三数量位数的高位；

所述中转暂存器用于在所述比较电路产生失效信号后，在处理器的主控单元的控制下，通过所述下一级存储器获取待读取信息，进而将所获取的待读取信息发送至处理器流水线；

所述转换旁视缓冲器中存储虚拟地址所在页号与相应物理地址所在页号的映射关系，其中，该虚拟地址在相应页中的偏移地址与相应物理地址在相应页中的偏移地址相同；

下一级存储器为位于处理器内部的一级缓存。

2.根据权利要求1所述的缓存系统，其特征在于，每一项标签子区域所存储的标签为相应信息子区域中的信息内容所对应物理地址的第三数量位数的高位以及有效位；

相应的，所述比较电路用于在判断出处理器的主控单元从所述辅助缓存中获取的标签与从所述转换旁视缓冲器获取的物理地址的第三数量位数的高位相匹配并且所述有效位存储有效值时，产生命中信号；否则，产生失效信号。

3.根据权利要求1所述的缓存系统，其特征在于，所述第二数量位数根据所述第一数量项数决定；

相应的，所述第三数量位数根据所述第二数量位数决定。

4.根据权利要求1所述的缓存系统，其特征在于，所述辅助缓存包括：辅助指令缓存或辅助数据缓存。

5.根据权利要求1所述的缓存系统，其特征在于，还包括：

缓存操作处理模块，用于在接收到所述主控单元发送的缓存操作指令时，对所述辅助缓存中的所述缓存操作指令所携带物理地址所对应的信息内容进行相应处理。

6.一种缓存访问方法，其特征在于，基于权利要求1所述的缓存系统，所述方法包括：

处理器的主控单元根据待读取信息所对应目标虚拟地址的第二数量位数的低位，读取所述缓存系统的辅助缓存中的目标信息内容和目标标签，且在所述缓存系统的转换旁视缓冲器中确定出与所述目标虚拟地址所在页号对应的目标物理地址所在页号，进而在所确定出的目标物理地址所在页中确定出所述目标虚拟地址对应的目标物理地址；

利用所述缓存系统中的比较电路比较所述目标标签和所述目标物理地址的第三数量位数的高位；

当所述比较电路产生命中信号后，将从所述辅助缓存中所读取出的目标信息内容作为待读取信息并发送至处理器流水线；

当所述比较电路产生失效信号后，控制所述缓存系统的中转暂存器从下一级存储器获取所述待读取信息，进而将所述待读取信息发送至处理器流水线。