[发明专利]高效跟踪脏高速缓存行在二级主存储器的高速缓存中的位置的方法和装置

说明书

提供了包括持久性存储器和高速缓存的二级主存储器。通过使用脏高速缓存行跟踪器来跟踪脏高速缓存行在高速缓存中的位置。脏高速缓存行跟踪器存储在高速缓存中，并且可以被缓存到用于持久性存储器的存储器控制器中。脏高速缓存行跟踪器可以用于绕过高速缓存查找、执行高效的脏高速缓存行清理以及使电池电量与二级主存储器中的高速缓存的容量解耦。

技术领域

本公开涉及二级主存储器，并且特别涉及二级主存储器中的高速缓存管理。

背景技术

二级主存储器可以包括包含易失性存储器的第一级和包含持久性存储器的第二级。第二级作为“主存储器”向主机操作系统呈现，而第一级是用于对主机操作系统透明的第二级的高速缓存。第一级可以是直接映射的高速缓存，其中每个高速缓存行包括数据、元数据和纠错码(ECC)。元数据可以包括脏位、标签位和状态位。如果二级存储器的最小存储器读取粒度是高速缓存行，则读取数据、元数据和ECC以检查高速缓存行的脏位，以确定高速缓存行是干净的还是脏的。

附图说明

当进行以下详细描述并且在参考附图时，要求保护的主题的实施例的特征将变得显而易见，在附图中，相同的附图标记描述相同的部分，并且其中：

图1是计算机系统的框图，该计算机系统包括二级主存储器和脏高速缓存行跟踪器，该脏高速缓存行跟踪器用于跟踪脏高速缓存行在二级主存储器的第一级中的高速缓存(易失性存储器)中的位置；

图2是图1中示出的二级主存储器的第一级主存储器中的高速缓存行的概念图；

图3A是示出脏高速缓存行跟踪器的实施例的框图，该脏高速缓存行跟踪器用于跟踪图1中示出的高速缓存(二级主存储器的第一级主存储器)中的脏高速缓存行；

图3B是示出易失性存储器控制器中的脏高速缓存行跟踪器高速缓存的实施例的框图；

图4是示出脏高速缓存行跟踪器与高速缓存中的高速缓存行之间的关系的框图；

图5是示出使用脏高速缓存行跟踪器以绕过对高速缓存中的高速缓存行中的脏位的查找的流程图；

图6是示出使用经缓存的脏高速缓存行跟踪器来改进二级存储器中的带宽利用的流程图；以及

图7是示出在具有二级存储器的系统中使用经缓存的脏高速缓存行跟踪器来减少电池容量的流程图。

虽然将参考要求保护的主题的说明性实施例来进行以下详细描述，但是说明性实施例的许多替换、修改和变型将对本领域技术人员是显而易见的。因此，旨在宽泛地看待要求保护的主题，并且仅如所附权利要求书中阐述的来限定要求保护的主题。

具体实施方式

读取整个高速缓存行以检查高速缓存行中的一位既浪费了存储器带宽，又消耗了系统功率。与读取整个高速缓存行来检查针对二级主存储器的第一级中的高速缓存行的脏位的状态相反，通过使用脏高速缓存行跟踪器来跟踪脏高速缓存行在高速缓存中的位置。脏高速缓存行跟踪器存储在二级主存储器的第一级存储器中，并且被缓存到用于第一级存储器的存储器控制器中。脏高速缓存行跟踪器可以用于绕过高速缓存查找、执行高效的脏高速缓存行清理以及使电池电量与二级主存储器的第一级的容量解耦。

将参考下面讨论的细节来描述本发明的各种实施例和方面，并且附图将示出各种实施例。以下说明书和附图是对本发明的说明并且不应被解释为限制本发明。描述了许多具体细节以提供对本发明的各种实施例的透彻理解。然而，在某些实例中，没有描述公知的或常规的细节以便于提供对本发明的实施例的简洁讨论。

在说明书中对“一个实施例”或“实施例”的引用表示结合该实施例描述的特定特征、结构或特性可以包括在本发明的至少一个实施例中。在说明书中各种位置出现的短语“在一个实施例中”不一定全都指代同一实施例。