[发明专利]用于存储和读取多个缓存行的装置和方法

权利要求书

1.一种用于存储多个缓存行的装置，其中，每个缓存行被配置为存储数据以及与所述数据相关联的元数据，并且其中，所述元数据包括地址标签，所述装置包括：

第一存储器区域，包括多个行，所述多个行中的每个行包括一个或多个主块，并且每个主块的大小被设置为适于存储缓存行的数据；

第一逻辑电路，被配置为：

压缩第一缓存行的数据、或所述第一缓存行的数据和元数据两者，以生成压缩的数据块；

当所述压缩的数据块适合主块时，将所述压缩的数据块存储在第一主块中；以及

第二逻辑电路，被配置为：

解压缩从第二主块获取的数据，以恢复与地址相关联的第二缓存行的数据和元数据；并且

确定所述元数据的地址标签与所述地址是否匹配，

其中，所述装置还包括具有多个溢出块的第二存储器区域，每个溢出块与多个主块中的主块相关联，

其中，所述第一逻辑电路还被配置为：

当所述压缩的数据块适合主块并被存储在第一主块中时，断言与所述第一主块相关联的“适合”位；并且

当所述压缩的数据块不适合主块时，解除断言与所述第一主块相关联的“适合”位，将所述第一缓存行的数据和元数据的第一部分存储在所述第一主块中，并将所述第一缓存行的数据和元数据的第二部分存储在与所述第一主块相关联的溢出块中；并且

其中，所述第二逻辑电路被配置为：

当与第二主块相关联的“适合”位被断言时，解压缩从所述第二主块获取的数据以恢复与地址相关联的第二缓存行的数据和元数据；并且

当与所述第二主块相关联的“适合”位未被断言时，从所述第二主块获取所述第二缓存行的数据和元数据的第一部分，并从第二溢出块获取所述第二缓存行的数据和元数据的第二部分，其中所述第二溢出块与所述第二主块相关联。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个溢出块中的溢出块位于与其相关联的主块相同的存储器行中。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述多个溢出块中的溢出块的大小不足以存储缓存行的元数据，并且其中，所述存储器行被配置为存储“行溢出”位，所述装置还包括：

第三存储器区域，其大小足以将所述多个缓存行的元数据存储在多个第三溢出块中；

其中，所述第一逻辑电路被配置为：

当存储器行不足以容纳与存储器相关联的压缩的数据的全部并断言所述存储器行的“行溢出”位时，将所述第一缓存行的数据和元数据的第一部分存储在所述第一主块中，并将所述第一缓存行的数据和元数据的第二部分存储在与所述第一主块相关联的第三溢出块中；

其中，所述第二逻辑电路被配置为：

当断言所述“行溢出”位时，从所述第二主块和第三溢出块获取数据以恢复所述第一缓存行的数据和元数据，其中，所述第三溢出块与所述第二主块相关联。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述第一存储器区域的每个主块在直接映射中与所述第三存储器区域的一个溢出块相关联。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其中，所述多个溢出块中的溢出块的大小被设置为适于存储缓存行的元数据。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其中，所述第一存储器区域的每个主块与所述第二存储器区域的一个溢出块相关联。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，还包括具有所述第一逻辑电路和所述第二逻辑电路的存储器控制器，其中，所述第一存储器区域和所述第二存储器区域是动态随机存取存储器DRAM的区域，并且其中，所述存储器控制器经由总线耦合到所述DRAM。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其中，所述第一逻辑电路被配置为当所述压缩的数据块不适合主块时，以压缩的形式存储所述第一缓存行的数据和元数据的第一部分和第二部分。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其中，所述第一逻辑电路被配置为当所述压缩的数据块不适合主块时，以未压缩的形式存储所述第一缓存行的数据和元数据的第一部分和第二部分。