一种容错目录高速缓存控制器

摘要

本发明针对传统目录Cache容错性不强、可靠性不高，无法满足空间环境或复杂电磁环境的要求，公开了一种容错目录高速缓存控制器，包含4个完全相同的目录缓存体、目录访问旁路、目录访问交叉开关、访存交叉开关与配置寄存器。通过设计四个目录缓存体、配置寄存器，及其全互连访存交叉开关和目录访问交叉开关，可以灵活配置为两种工作模式，既能性能优先，也能容错性优先。通过设计目录访问旁路模块，防止在恶劣条件例如太空高辐照环境下目录Cache功能完全失效，从而增强了可靠性。相对于传统目录Cache，本发明采用从体系结构级到电路设计级的多层次容错技术，在不损失性能的前提下，显著提高目录Cache的容错性与可靠性。

主权项

一种容错目录高速缓存控制器，其特征在于，包括4个完全相同的目录缓存体DCB模块、1个目录访问旁路DAP模块、1个目录访问交叉开关DAX模块、1个访存交叉开关MAX模块与1个配置寄存器；4个目录缓存体分别记为第零目录缓存体DCB₀、第一目录缓存体DCB₁、第二目录缓存体DCB₂和第三目录缓存体DCB₃；目录访问交叉开关DAX与外部接口通过请求报文信号与读返回报文信号连接，与DCB₀、DCB₁、DCB₂、DCB₃、DAP通过请求报文信号与读返回报文信号连接，与配置寄存器通过4位的配置位相连；访存交叉开关MAX与外部接口通过请求报文与读返回报文连接，与DCB₀、DCB₁、DCB₂、DCB₃、DAP通过请求报文信号与读返回报文信号连接，与配置寄存器通过配置位相连；配置寄存器是一个寄存器，与目录访问交叉开关DAX、访存交叉开关MAX、DCB₀、DCB₁、DCB₂、DCB₃、DAP通过配置位相连；通过配置寄存器，配置DAX、访MAX、DCB的工作模式；目录访问旁路DAP模块是一个有限状态机，与目录访问交叉开关DAX通过请求报文与读返回报文连接，与访存交叉开关MAX通过请求报文与读返回报文信号连接，与配置寄存器通过配置位相连；DCB₀、DCB₁、DCB₂、DCB₃的结构与连接关系完全相同；DCB_i与目录访问交叉开关DAX通过请求报文与读返回报文连接，与访存交叉开关MAX通过请求报文与读返回报文信号连接，与配置寄存器通过配置位相连，i为整数，0≤i≤3。