[发明专利]VIVT缓存访问方法、仲裁单元及处理器

说明书

本公开公开了一种VIVT缓存访问方法、仲裁单元及处理器。该方法包括：接收VIVT缓存访问命令；判断VIVT缓存访问命令是否满足预设条件，所述预设条件包括：所述VIVT缓存访问命令指示同时发生高速缓冲存储器未命中和旁路转换缓冲区未命中的概率高于第一预设阈值；如果所述VIVT缓存访问命令满足预设条件，则同时访问高速缓冲存储器和旁路转换缓冲区；如果所述VIVT缓存访问命令不满足预设条件，只访问高速缓冲存储器。该方法通过并行访问的方式，使得可以同时访问高速缓冲存储器和旁路转换缓冲区，减少了处理器的处理延时并提高了处理器的性能。

技术领域

本公开涉及缓存访问领域，更具体地，本公开涉及一种VIVT缓存访问方法、仲裁单元及处理器。

背景技术

处理器中缓存的组织方式通常有以下几种：(1)VIVT(Virtual Index VirtualTag，虚拟索引虚拟标签)，在该结构中是用虚拟地址的低位部分进行高速缓冲存储器索引，找到对应的高速缓冲存储器集(Cache Set)后用虚拟地址的高位部分进行比对，如果标签比对相同，则表示高速缓冲存储器命中，否则表示高速缓冲存储器未命中；(2)VIPT(Virtual Index Physical Tag，虚拟索引物理标签)：在该结构中是用虚拟地址的低位部分进行高速缓冲存储器索引，找到对应高速缓冲存储器集(Cache Set)后用虚拟地址对应物理地址的高位部分进行比对，如果标签比对相同，则表示高速缓冲存储器命中，否则表示高速缓冲存储器未命中；(3)PIPT：(Physical Index Physical Tag，物理索引物理标签)：在该结构中是用虚拟地址对应物理地址的低位部分进行高速缓冲存储器索引，找到的高速缓冲存储器集(Cache Set)后用虚拟地址对应物理地址的高位部分进行比对，如果标签比对相同，则表示高速缓冲存储器命中，否则表示高速缓冲存储器未命中。

其中，VIVT不需经过旁路转换缓冲区的翻译，访问高速缓冲存储器速度比VIPT/PIPT快。因此，目前有很多学者在对VIVT缓存访问的方法进行研究。

发明内容

有鉴于上述情况，本公开提供了一种VIVT缓存访问方法、仲裁单元及处理器。

第一方面，根据本公开的实施例，提供了一种VIVT缓存访问方法，包括：接收VIVT缓存访问命令；判断VIVT缓存访问命令是否满足预设条件，所述预设条件包括：所述VIVT缓存访问命令指示同时发生高速缓冲存储器未命中和旁路转换缓冲区未命中的概率高于第一预设阈值；如果所述VIVT缓存访问命令满足预设条件，则同时访问高速缓冲存储器和旁路转换缓冲区；如果所述VIVT缓存访问命令不满足预设条件，只访问高速缓冲存储器。

此外，根据本公开的实施例的VIVT缓存访问方法，其中，所述VIVT缓存访问命令包括以下中的至少一个：虚拟地址、指令、预设参数。

此外，根据本公开的实施例的VIVT缓存访问方法，其中，若所述VIVT缓存访问命令为虚拟地址，所述判断VIVT缓存访问命令是否满足预设条件，包括：判断所述虚拟地址所处的位置是否处于第一区域，其中，所述第一区域对应同时发生高速缓冲存储器未命中和旁路转换缓冲区未命中的概率高于第一预设阈值的区域；如果所述虚拟地址处于第一区域，则同时访问高速缓冲存储器和旁路转换缓冲区；如果所述虚拟地址不处于第一区域，则只访问高速缓冲存储器。

此外，根据本公开的实施例的VIVT缓存访问方法，其中，若所述VIVT缓存访问命令为指令，所述判断VIVT缓存访问命令是否满足预设条件，包括：判断所述指令的类型是否为预设指令类型，其中，所述预设指令类型指示同时发生高速缓冲存储器未命中和旁路转换缓冲区未命中的概率高于第一预设阈值；如果所述指令的类型为预设指令类型，则同时访问高速缓冲存储器和旁路转换缓冲区；如果所述指令的类型不为预设指令类型，则只访问高速缓冲存储器。

此外，根据本公开的实施例的VIVT缓存访问方法，其中，预设指令类型包括以下中的至少一个：间接跳转类指令、系统控制类指令、高速缓冲存储器管理类指令、或屏障类指令。