| 主权项 |
1.一种资料处理系统,包含(a)一记忆体配置来储存资讯在复数个记忆体位址上;(b)一处理器配置来发出对由选定记忆体位址参考到的资讯之记忆体存取要求;(c)一第一快取记忆体,连结到处理器与记忆体以及加以组态以快取来自记忆体的资讯第一部分;以及(b)一第二快取记忆体连结到处理器并配置作为多路集合相连快取记忆体,其快取来自记忆体资讯的第二部分,此第二快取记忆体包含:(1)一包含复数个快取目录进入点的快取目录,其中每一个与复数个类别中的一个结合,其中选定的记忆体位址相关于一对映的快取目录进入点集合,分别的与复数个类别相连的;(2)一包含预测类别的复数个预测进入点之类别预测资料结构,其中之一包含相关于选定记忆体位址之对映快取目录进入点集合的预测类别;(3)一第一存取单元,组态来在处理第一快取记忆体的记忆体存取要求期间起始对预测资料结构的存取,以决定出相关于选定记忆体位址的对应快取目录进入点集合的预测类别;以及(4)一第二存取单元,组态来存取与来自对应快取目录进入点集合的预测类别结合的对应快取目录进入点,以决定出选定记忆体位址的快取击中或是失误。2.根据申请专利范围第1项的资料处理系统,其中的第二快取记忆体还包含复数个快取线,每一个被组态来储存记忆体中选定资讯部分的快取副本,而每一个均与复数个快取目录进入点之一结合,且其中第二存取单元进一步组态来存取与选定记忆体位址的预测类别结合的快取目录进入点结合之快取线。3.根据申请专利范围第2项的资料处理系统,其中第一快取记忆体是位阶一的快取记忆体,而其中第二快取记忆体是位阶二的快取记忆体。4.根据申请专利范围第3项的资料处理系统,其中处理器,第一快取记忆体,以及第一与第二存取单元系配置于处理器的积体电路装置中。5.根据申请专利范围第4项的资料处理系统,其中此复数个快取线系配置在至少一个在处理器积体电路装置外部的记忆体装置上。6.根据申请专利范围第5项的资料处理系统,其中至少一个记忆体装置包含静态随机存取记忆体(SRAM)装置。7.根据申请专利范围第4项的资料处理系统,还包含配置在处理器积体电路装置上的第一与第二快取控制器,其中第一与第二存取单元分别的整合到第一与第二快取控制器中。8.根据申请专利范围第4项的资料处理系统,其中快取预测资料结构配置在处理器积体电路装置中。9.根据申请专利范围第2项的资料处理系统,其中此复数个在类别预测资料结构中的预测进入点系被选定的记忆体位址所定址,其中第一快取记忆体系以第一定址格式来存取而第二快取记忆体中的快取目录则以第二定址格式来定址的,其中处理器以第一定址格式发出记忆体存取要求,其中资料处理系统还包含组态转译第一定址格式为第二定址格式的位址转译器,而其中类别预测资料结构被组态来接收第一定址格式的选定记忆体位址。10.根据申请专利范围第9项的资料处理系统,其中位址转译器被组态来完成选定记忆体位址到第二定址格式的转译,而第一存取单元被组态来决定出相关于选定记忆体位址的对应快取目录进入点集合的预测类别,及完成对第一快取记忆体的记忆体存取要求的处理,而其中第二存取单元被组态来立即起始对结合选定记忆体位址的预测类别的快取目录进入点之结合快取线的存取,在决定出第一快取记忆体的快取失误后。11.根据申请专利范围第9项的资料处理系统,其中此处理器包含一载入/储存单元以及一指令单元,而第一快取记忆体包含与此载入/储存单元结合的资料快取记忆体以及与指令单元结合的指令快取记忆体,其中位址转译器是一与载入/储存单元结合的第一位址转译器,其中资料处理系统还包含一与指令单元结合的第二位址转译器并组态来将指令单元的指令取回要求从第一定址格式转译为第二定址格式,其中类别预测资料结构是与载入/储存单元结合的第一类别预测资料结构,而其中第二快取记忆体还包含与指令单元结合的第二类别预测资料结构。12.根据申请专利范围第11项的资料处理系统,其中第一类别预测资料结构为一主控资料结构,而其中第二类别预测资料结构为附属资料结构,包含来自第一类别预测资料结构的复数个预测进入点子集的副本,其中第一存取单元被组态来在一旦子集中的一预测进入点在第一类别预测资料结构中更新时更新第二类别预测资料结构。13.根据申请专利范围第12项的资料处理系统,其中第一存取单元被组态来同时更新预测进入点的次阵列,预测进入点对应到快取线的一页。14.根据申请专利范围第12项的资料处理系统,其中第一存取单元被组态来更新第二类别预测资料结构,回应于第二位址转译器中的转译失误。15.根据申请专利范围第9项的资料处理系统,其中第一定址格式为一虚拟的位址格式,而其中第二定址格式为实际的位址格式。16.根据申请专利范围第2项的资料处理系统,其中在类别预测资料结构中的复数个预测进入点系由选定记忆体位址所定址。17.根据申请专利范围第16项的资料处理系统,其中回应于类别预测失误,第二存取单元还会被组态决定选定记忆体位址的正确类别,并通知第一存取单元以正确的类别来更新与选定记忆体位址结合的预测进入点。18.根据申请专利范围第17项的资料处理系统,其中第二存取单元还组态来同时地从对应的快取目录进入点集合中取出每个快取目录进入点,并藉由比较选定记忆体位址的标签与对应的快取目录进入点集合中的每个快取目录进入点的标签来决定正确的类别。19.根据申请专利范围第17项的资料处理系统,其中类别预测资料结构包含一类别预测资料表,其包含复数个资料表进入点,每一个包含复数个阵列元件,每个阵列元件与复数个预测进入点中的一个结合。20.根据申请专利范围第19项的资料处理系统,其中选定记忆体位址系由划分成第一与第二集合的复数个位址位元所定义,其中类别预测资料结构还包含杂凑机制,其组态来对映选定记忆体位址来符合复数个资料表进入点中的一个,藉由套用凑机制到第一集合的位址位元,并利用第二集合的位址位元来选出在符合的资料表进入点中之阵列元件中符合的一个。21.根据申请专利范围第19项的资料处理系统,其中第二存取单元被组态来,回应于类别预测失误或是第二快取记忆体失误,更新所有结合与选定记忆体结合的预测进入点的资料表进入点钟的阵列元件。22.根据申请专利范围第16项的资料处理系统,其中类别预测资料结构为包含复数个阵列元件的主控资料结构,每一个与复数个预测进入点中哟一个结合,其中处理器包含复数个记忆体存取要求来源,而其中第二快取记忆体还包含至少一附属的类别预测资料结构,其与复数个记忆体存取要求来源中至少一个结合,此附属类别预测资料结构包含一存取埠允许对之存取,藉由复数个记忆体存取要求来源中的至少一个,此附属类别预测资料结构维护在主控资料结构中复数个阵列元件的至少一部分副本。23.根据申请专利范围第22项的资料处理系统,其中主控资料结构被划分成复数个次阵列,每一个包含复数个阵列元件的一部分,此附属类别预测资料结构维护此复数个次阵列的至少一部分的唯读副本,其中第二存取单元被组态来,回应于类别预测失误或是第二快取记忆体失误,更新结合与选定记忆体位址结合的预测进入点的次阵列中的所有阵列元件。24.一种积体电路装置,其包含:(a)一处理器,其组态来发出对选定记忆体位址所参考的资讯之记忆体存取要求;(b)一记忆体埠,其连结到此处理器及附接来与外部的记忆体通讯,其将资讯储存在复数个记忆体位址上;(c)一第一快取记忆体,其连结到处理器并组态来快取来自外部记忆体的第一部分资讯;以及(d)一第二快取记忆体,其连结到处理器并组态成多路集合相连快取记忆体,其快取来自外部记忆体的第二部分资讯,此第二快取记忆体包含:(1)一快取记忆体埠,其附接来与外部快取目录通讯,其包含了复数个快取目录进入点,其每一个与复数个类别的其中一个结合,其中选定的记忆体位址相关于分别与复数个类别相连的对应快取目录进入点集合;(2)一类别预测资料结构,其包含预测类别的复数个预测进入点,其中之一包含相关于选定记忆体位址的对应快取目录进入点集合的预测类别;(3)一第一存取单元,其组态来在处理第一快取记忆体的记忆体存取要求期间起始对预测资料结构的存取,以决定出相关于选定记忆体位址的对应快取目录进入点集合的预测类别;以及(4)一第二存取单元,组态来存取与来自对应快取目录进入点集合的预测类别结合的对应快取目录进入点,以决定出选定记忆体位址的快取击中或是失误。25.一种存取由在一种资料处理系统中选定记忆体位址参考到的资讯之方法,该系统包含第一与第二快取记忆体来连结到处理器,此第二快取记忆体包含这种多路集合相连快取记忆体,其包含复数个快取目录进入点,其中每一个结合了复数个类别中的一个,其中选定的记忆体位址相关于分别结合在多路集合相连快取记忆体中复数个类别的对应快取目录进入点集合,此方法包含:(a)与存取第一快取记忆体同时,起始对类别预测资料结构的存取来决定相关于选定记忆体位址的对应快取目录进入点集合的预测目录;以及(b)回应第一快取记忆体的快取失误,利用与对应快取目录进入点集合的预测目录结合的对应快取目录进入点来决定出第二快取记忆体中的快取击中或失误。26.根据申请专利范围第25项的方法,其中第二快取记忆体还包含复数个快取线,每一个被组态来储存来自记忆体资讯的选定部分的快取副本,并且每一个均与复数个快取目录进入点之一结合,此方法还包含存取结合与选定记忆体位址的预测类别结合的快取目录进入点的快取线。27.根据申请专利范围第26项的方法,其中在类别预测资料结构中的复数个预测进入点被选定的记忆体位址所定址,其中第一块取记忆体系以第一定址格式来存取而第二快取记忆体中的快取目录则是以第二定址格式来定址的,其中处理器以第一定址格式发出记忆体存取要求,而其中类别预测资料结构被组态来接收第一定址格式的选定记忆体位址,此方法还包含与存取第一快取记忆体及启动对类别预测资料结构的存取之同时,将记忆体存取要求从第一定址格式转译成第二定址格式。28.根据申请专利范围第26项的方法,其中在类别预测资料结构中的复数个预测进入点系被选定记忆体位址所定址,此方法还包含,回应于类别预测失误:(a)决定出选定记忆体位址的正确类别;以及(b)更新与选定记忆体位址与正确类别结合的预测进入点。29.根据申请专利范围第28项的方法,还包含:(a)同时地从对映快取目录进入点集合取出每个快取目录进入点;以及(b)藉由将选定记忆体位址的标签与对映快取目录进入点集合的每个快取目录进入点标签做比较来决定正确的类别。30.根据申请专利范围第26项的方法,其中类别预测资料结构包含一类别预测资料表,其包含复数个资料表进入点,其每一个均包含复数个阵列元件,每个阵列元件与复数个预测进入点之一结合。31.根据申请专利范围第30项的方法,其中选定的记忆体位址系由划分成第一与第二集合的复数个位址位元所,其中所启动对类别预测资料结构的存取包含:(a)套用杂凑机制到第一集合的位址位元,选出复数个资料表进入点中符合的一个;以及(b)利用第二集合的位址位元来选出在符合的资料表进入点之阵列元件中符合的一个。32.根据申请专利范围第30项的方法,还包含,回应于类别预测失误或第二快取记忆体失误,更新所有结合与选定记忆体位址决合的预测进入点之资料表进入点中的阵列元件。33.根据申请专利范围第26项的方法,其中类别预测资料结构中的复数个预测进入点系由选定记忆体位址所定址,类别预测资料结构为一包含复数个阵列元件的主控资料结构,每一个均与复数个预测进入点中的一个结合,其中处理器包含复数个记忆体存取要求来源,且其中第二快取记忆体还包含至少一个附属类别预测资料结构,与此复数个记忆体存取要求来源中的至少一个结合,此附属的类别预测资料结构包含一存取埠,允许此复数个记忆体存取要求来源中的至少一个对之做存取,此方法还包含在复数资料结构中维护复数个来自主控资料结构的阵列元件的至少部分的副本。34.根据申请专利范围第33项的方法,其中主控资料结构被划分成复数个次阵列,每一个包含复数个阵列元件的一部分,其中附属类别预测资料结构的维护包含维护此复数个次阵列的至少一部分的唯读副本,回应于类别预测失误或是第二快取记忆体失误,更新结合与选定记忆体位址结合的预测进入点的次阵列中的所有阵列元件。35.一种资料处理系统,包含:(a)一处理器,其组态来第一定址格式发出对选定记忆体位址所参考的资讯之记忆体存取要求;(b)一记忆体,其组态来储存以第二定址格式存取的复数个记忆体位址上的资讯;(c)一连结到处理器的位址转译器,并组态来将选定记忆体位址由第一定址格式转译为第二定址格式;以及(d)一连结到处理器的快取记忆体,并组态为多路集合相连快取记忆体,其快取部分来自记忆体的资讯,此快取记忆体包含:(1)一快取目录包含复数个快取目录进入点,其中每一个结合了复数个类别中的一个,其中选定的记忆体位址相关于分别结合在多路集合相连快取记忆体中复数个类别的对应快取目录进入点集合;(2)一类别预测资料结构,其包含预测类别的复数个预测进入点,其中之一包含相关于选定记忆体位址的对应快取目录进入点集合的预测类别,此类别预测资料结构系以第一定址格式来定址的;(3)一第一存取单元,组态来在以位址转译器将选定记忆体位址从第一定址格式转译到第二定址格式期间起始对预测资料结构的存取,以决定出相关于选定记忆体位址的对应快取目录进入点集合的预测类别;以及(4)一第二存取单元,组态来存取与来自对应快取目录进入点集合的预测类别结合的对应快取目录进入点,以决定出选定记忆体位址的快取击中或是失误。36.根据申请专利范围第35项的资料处理系统,其中快取目录系以第二定址格式来定址的。37.一种资料处理系统,其包含:(a)一记忆体,配置来在复数个记忆体位址上储存资讯;(b)一处理器,配置来发出对以复数个位址位元定义的选定记忆体位址所参考的资讯之记忆体存取要求;以及(c)一连结到处理器的快取记忆体,并配置成多路集合相连快取记忆体,其快取来自记忆体之部分资讯,此快取记忆体包含:(1)一快取目录,其包含复数个快取目录进入点,其中每一个结合了复数个类别中的一个,其中选定的记忆体位址相关于分别结合在多路集合相连快取记忆体中复数个类别的对应快取目录进入点集合;(2)一类别预测阵列,其包含复数个储存预测类别的预测阵列元件,此类别预测阵列划分成复数个次阵列,其中的每一个包含复数预测阵列元件的部分,其中一预测阵列元件包含相关于选定记忆体位址的对映快取目录进入点的预测类别;以及(3)一存取单元,组态来起始对类别预测阵列的存取以决定相关于选定记忆体位址的对映快取目录进入点的预测类别,以存取单元被组态来套用杂凑演艺法则到选定的记忆体位址之第一集合的复数个位址位元选出复数个次阵列中符合的一个,并利用选定的记忆体位址之第二集合的复数个位址位元从符合的次阵列中选出一符合的预测阵列元件。38.根据申请专利范围第37项的资料处理系统,其中此快取记忆体为四路集合相连快取记忆体,其中每个预测阵列包含两个位元,其中每个次阵列包含三十二个预测阵列元件,这样每个次阵列形成六十四位元的字。39.根据申请专利范围第38项的资料处理系统,其中杂凑演艺法则包含对选定记忆体的选定位元执行一互斥或的动作。40.一种资料处理系统,其包含:(a)一记忆体,组态来在复数个记忆体位址上储存资讯;(b)至少一个记忆体存取要求来源,组态来发出被选定记忆体位址参考的资讯之记忆体存取要求;以及(c)一连结到记忆体存取要求来源的快取记忆体,并组态成一多路集合相连快取记忆体,其快取来自记忆体的部分资讯,此快取记忆体包含:(1)一包含复数个快取目录进入点的快取目录,其每一个均与复数个类别中的一个结合,其中选定的记忆体位址相关于分别结合复数个类别的对应快取目录进入点集合;(2)一主控类别预测资料结构,其包含预测类别的复数个预测进入点,其中一个包含相关于选定记忆体位址的对映快取目录进入点的预测类别;(3)至少一个与记忆体存取要求来源结合的附属类别预测资料结构,附属类别预测资料结构包含一允许对之做读取存取的存取埠,此附属类别预测资料结构维护在主控资料结构中之复数个预测进入点的至少一部分的副本;以及(4)一存取单元,组态来起始透过存取埠对附属类别预测资料结构的存取,以决定相关于选定记忆体位址的对应快取目录进入点集合的预测类别。41.根据申请专利范围第40项的资料处理系统,其中主控及附属的资料结构均包含复数佣阵列元件,每一个均与复数个预测进入点之一结合,其中主控及附属资料结构均划分成复数个次阵列,其每一个均包含复数个阵列元件的一部分。42.根据申请专利范围第41项的资料处理系统,还包含一第二存取单元组态来,回应于类别预测失误或是快取记忆体失误,更新与结合选定记忆体位址的预测进入点结合的主控类别预测资料结构中的次阵列中的所有阵列元件。43.根据申请专利范围第42项的资料处理系统,其中附属类别预测资料结构被组态来维护次阵列的一份副本,而其中第二存取单元还被组态来,回应于对主控类别预测资料结构中选定次阵列的更新,更新附属类别预测资料结构中之此对映的次阵列。44.根据申请专利范围第40项的资料处理系统,还包含第二记忆体存取要求来源,组态来发出被第二选定记忆体位址参考到的资讯之第二记忆体存取要求。45.根据申请专利范围第44项的资料处理系统,其中主控类别预测资料结构系与第二记忆体存取要求来源结合的,并包含一存取埠可允许对之做读取的存取。46.根据申请专利范围第44项的资料处理系统,还包含与第二记忆体存取要求来源结合的第二附属类别预测资料结构,此第二附属类别预测资料结构包含一存取埠可允许对之做读取的存取。47.根据申请专利范围第44项的资料处理系统,其中第一记忆体存取要求来源系为处理器的指令取回单元,而其中第二记忆体存取要求来源是一个处理器的载入/储存单元。48.一种资料处理系统,包含:(a)一配置来在复数个记忆体位址上储存资讯的记忆体;(b)一配置来发出对由复数个位元定义的选定记忆体位址参考到的资讯的记忆体存取要求;以及(c)一连结到处理器的快取记忆体,并配置来快取来自记忆体的部分资讯,此快取记忆体还被组态来操作在第一与第二模式中的一个,此快取记忆体被组态来操作为在第一模式下的n-路集合相连快取记忆体,以在在第二模式下的m-路结合相连快取记忆体,此快取记忆体包含:(1)一包含预测类别的复数个预测进入点之类别预测资料结构,其中之一包含选定记忆体位址的预测类别,此类别预测资料结构输出至少一个类别预测位元;(2)一包含复数个经由索引而存取的复数个快取线的快取资料阵列,此索引由复数个位元定义,其中在第一模式下,每一快取线与n个类别中的一个结合,以及在第二模式下,每一个快取线与m个类别中的一个结合;(3)一第一存取单元,组态来起始对此类别预测资料结构的存取,以取出选定记忆体位址的类别预测位元;以及(4)一第二存取单元,组态来产生索引到选定记忆体位址的快取资料阵列,其中在第一模式下,第二存取单元以设定为类别预测位元値的复数个位元中的选定位元来产生索引,而在第二模式下,此第二存取单元以将选定位元设定为选定记忆体位址中复数个位元的预定一个位元値来产生索引。49.根据申请专利范围第48项的资料处理系统,其中第二存取单元包含多工器,其有第一及第二输入,控制输入,以及输出,此第一输入被组态来从类别预测资料结构中接收类别预测位元,此第二输入被组态来接收选定记忆体位址中的预定位元,控制输入被组态来接收模式选择信号,而输出被组态来产生索引的选定位元。50.根据申请专利范围第49项的资料处理系统,其中在第一模式下,此快取记忆体被组态来操作成四路集合相连类别,而在第二模式下,此快取记忆体被组态来操作成一路集合相连类别,其中索引包含两个选定位元,以及其中此类别预测资料结构输出两个类别预测位元,预测选定记忆体位址为四个类别中的一个。图式简单说明:第一图为与本发明相符的资料处理系统的方块图。第二图为利用与本发明相符的主要与附属类别预测资料结构的另一个资料处理系统的方块图。第三图为与本发明相符的多处理器资料处理系统的方块图。第四图A-1.第四图A-2与第四图B为分别说明第三图中一处理器的资料及指令处理元件之方块图。第五图为说明从第三图的类别预测资料结构中取出预测类别资讯的方块图。第六图A与第六图B为说明从第三图的L2快取记忆体中取出目录进入点的方块图。第七图为说明从第三图的L2快取记忆体中取出快取线的方块图。第八图A-1.第八图A-2.第八图B-1与第八图B-2为说明以第三图的资料处理系统来处理资料存取要求之动作的流程图。第九图A-1.第九图A-2.第九图B-1与第九图B-2为说明以第三图的资料处理系统来处理指令取回要求之动作流程的流程图。 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