本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種地址訪問(wèn)方法及裝置。

背景技術(shù)：

當(dāng)多個(gè)處理器訪問(wèn)同一個(gè)主存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)時(shí)，為了保證多個(gè)處理器之間的數(shù)據(jù)共享，在處理器與主存儲(chǔ)器之間可以設(shè)置有目錄高速緩沖存儲(chǔ)器(英文：cache)。目錄cache用于存儲(chǔ)主存儲(chǔ)器中所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)當(dāng)前被訪問(wèn)的目錄信息。

一般的，目錄cache中包含若干個(gè)存儲(chǔ)塊(英文：block)，每個(gè)block中可以存儲(chǔ)主存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的至少一個(gè)數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)地址的目錄。為了降低block沖突的概率，目錄cache設(shè)計(jì)成組相連結(jié)構(gòu)，當(dāng)存儲(chǔ)地址訪問(wèn)目錄cache時(shí)，先索引到目錄cache中的一行block，再索引到這一行block中的一個(gè)block，最后索引到block中存儲(chǔ)目錄信息的位置。

數(shù)據(jù)是存儲(chǔ)在主存儲(chǔ)器中的，每個(gè)數(shù)據(jù)在主存儲(chǔ)器中均對(duì)應(yīng)有一個(gè)存儲(chǔ)地址。與組相連結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的，一個(gè)存儲(chǔ)地址可以被劃分為組索引(英文：index)、標(biāo)簽(英文：tag)和關(guān)聯(lián)(英文：associate)三部分，這三部分分別對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)地址的不同域段中的內(nèi)容。當(dāng)兩個(gè)存儲(chǔ)地址的index部分和tag部分對(duì)應(yīng)的內(nèi)容相同，associate部分對(duì)應(yīng)的內(nèi)容不同時(shí)，將這兩個(gè)存儲(chǔ)地址稱為關(guān)聯(lián)地址。通過(guò)存儲(chǔ)地址的index索引到目錄cache中的一行block，通過(guò)將存儲(chǔ)地址的tag與這一行block中存儲(chǔ)的tag進(jìn)行比較，若tag相同，則存儲(chǔ)地址索引到一個(gè)block，最后通過(guò)associate索引到block中存儲(chǔ)的目錄信息所在的位置。

當(dāng)一個(gè)block中存儲(chǔ)的是至少兩個(gè)關(guān)聯(lián)地址的目錄時(shí)，該block通常存儲(chǔ)有關(guān)聯(lián)地址中包含的相同的tag和各個(gè)關(guān)聯(lián)地址的目錄信息，每條目錄信息包括目錄狀態(tài)(英文簡(jiǎn)稱：ste)和向量(英文簡(jiǎn)稱：vect)。其中存儲(chǔ)地址所對(duì)應(yīng)的目錄信息的目錄狀態(tài)表示主存儲(chǔ)器中該存儲(chǔ)地址所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)當(dāng)前被訪問(wèn)的狀態(tài)，包括共享狀態(tài)、讀狀態(tài)、空狀態(tài)(即當(dāng)前未被訪問(wèn))以及無(wú)效狀態(tài)，向量表示訪問(wèn)主存儲(chǔ)器中該存儲(chǔ)地址所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的處理器的標(biāo)識(shí)，其中共享狀態(tài)、讀狀態(tài)、空狀態(tài)可以統(tǒng)稱為有效狀態(tài)。

在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)主存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)變成無(wú)效數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)應(yīng)的block中的目錄狀態(tài)會(huì)被修改為無(wú)效狀態(tài)，在接收到訪問(wèn)請(qǐng)求時(shí)，只有目錄狀態(tài)為有效狀態(tài)的目錄信息才可能會(huì)被命中到，而目錄狀態(tài)為無(wú)效狀態(tài)的目錄信息不會(huì)被命中到。因此當(dāng)一個(gè)block中存儲(chǔ)的是至少兩個(gè)關(guān)聯(lián)地址的目錄，且僅有一條目錄的目錄狀態(tài)是有效狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)致這個(gè)block的利用率較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決相關(guān)技術(shù)中當(dāng)一個(gè)block中存儲(chǔ)的是關(guān)聯(lián)地址的目錄，且僅有一條目錄信息是非無(wú)效狀態(tài)，其余目錄信息均為無(wú)效狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)致這個(gè)block的利用率較低的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種地址訪問(wèn)方法及裝置。所述技術(shù)方案如下：

第一方面，提供了一種地址訪問(wèn)方法，應(yīng)用于目錄cache中，當(dāng)需要訪問(wèn)的第一數(shù)據(jù)的第一存儲(chǔ)地址訪問(wèn)目錄cache時(shí)，目錄cache接收到第一請(qǐng)求，根據(jù)第一請(qǐng)求在組相連目錄cache中查找符合模式轉(zhuǎn)換條件的第一block，修改查找到的第一block中用于指示第一block為關(guān)聯(lián)模式的指示位，使得該指示位用于指示第一block為非關(guān)聯(lián)模式，然后用第一目錄字段與第二目錄字段替換第一block中指示位后面的字段。這里的第一請(qǐng)求包括需要訪問(wèn)第一數(shù)據(jù)的第一存儲(chǔ)地址，第一存儲(chǔ)地址包括第一組索引、標(biāo)簽和第一關(guān)聯(lián)。這里的符合模式轉(zhuǎn)換條件的第一block的指示位用于指示第一block為關(guān)聯(lián)模式，第一block中僅包含一條有效的第一目錄信息，另外，還要求第一block中的第一標(biāo)簽與第一存儲(chǔ)地址中的標(biāo)簽對(duì)應(yīng)的域段相同，但第一block的標(biāo)簽中需要至少包含與第一存儲(chǔ)地址中的標(biāo)簽不匹配的內(nèi)容。這里的第一目錄字段依次包括第一標(biāo)簽、第一指示項(xiàng)、第一目錄信息，這里的第一指示項(xiàng)用來(lái)指示第一目錄信息在第一block為關(guān)聯(lián)模式時(shí)所對(duì)應(yīng)的位置。這里的第二目錄字段依次包括第二標(biāo)簽、第二指示項(xiàng)和第二目錄信息，這里的第二標(biāo)簽限定的是第一存儲(chǔ)地址中的標(biāo)簽與第一標(biāo)簽不匹配的內(nèi)容，這里的第二指示項(xiàng)是第一存儲(chǔ)地址中的第一關(guān)聯(lián)的值，這里的第二目錄信息，是在目錄cache接收到第一請(qǐng)求時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)第一請(qǐng)求所請(qǐng)求的狀態(tài)以及發(fā)送第一請(qǐng)求的處理器的標(biāo)識(shí)生成的目錄信息。

由于將第一block由關(guān)聯(lián)模式轉(zhuǎn)換為非關(guān)聯(lián)模式時(shí)，第一block僅保留了關(guān)聯(lián)地址中有效的一條存儲(chǔ)地址的目錄信息，刪除了關(guān)聯(lián)地址中其他無(wú)效的存儲(chǔ)地址的目錄信息，使得第一block的剩余空間還能夠存儲(chǔ)被請(qǐng)求的其他非關(guān)聯(lián)地址的目錄信息，也即第一block可以存儲(chǔ)至少兩個(gè)非關(guān)聯(lián)地址的目錄信息；因此解決了相關(guān)技術(shù)中當(dāng)一個(gè)block中存儲(chǔ)的是關(guān)聯(lián)地址的目錄，且僅有一條目錄信息是非無(wú)效狀態(tài)，其余目錄信息均為無(wú)效狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)致這個(gè)block的利用率較低的技術(shù)問(wèn)題，達(dá)到了提高目錄cache的利用率的效果。

另外，通過(guò)在block中增加指示位，可以快速確定出block是關(guān)聯(lián)模式還是非關(guān)聯(lián)模式。

在第一方面的第一種可能的實(shí)施方式中，在目錄cache接收到包含第一存儲(chǔ)地址的第一請(qǐng)求之后，根據(jù)第一存儲(chǔ)地址中的第一組索引查找到目錄cache中的一行，對(duì)于這一行中的所有block，將第一存儲(chǔ)地址中的標(biāo)簽與這一行中每個(gè)block中存儲(chǔ)的標(biāo)簽進(jìn)行比較，當(dāng)?shù)谝淮鎯?chǔ)地址中的標(biāo)簽與查找到的這一行中的每個(gè)block中的標(biāo)簽都不同，并且這一行block均被占用時(shí)，就從這一行所有block中找出符合模式轉(zhuǎn)換條件的block，確定為第一block，用于后續(xù)的轉(zhuǎn)換。

由于是在根據(jù)第一存儲(chǔ)地址中的第一組索引查找到的一行block都被占用，且這一行block中的標(biāo)簽與第一存儲(chǔ)地址中的標(biāo)簽均不同時(shí)，選取符合模式轉(zhuǎn)換條件的block作為第一block，相當(dāng)于從原本已經(jīng)存儲(chǔ)關(guān)聯(lián)地址的目錄信息的block中刪除無(wú)效狀態(tài)的目錄信息，以使得該block多出額外的空間來(lái)存儲(chǔ)其他存儲(chǔ)地址的目錄信息，從而使得目錄cache的利用率提高。

結(jié)合第一方面或者第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，在第二種可能的實(shí)施方式中，當(dāng)?shù)谝籦lock已經(jīng)存儲(chǔ)了兩個(gè)非關(guān)聯(lián)地址的目錄字段時(shí)，第一block的剩余位寬還允許存儲(chǔ)至少一個(gè)非關(guān)聯(lián)地址的目錄字段，則檢測(cè)訪問(wèn)目錄cache的第二請(qǐng)求是否符合在第一block中添加非關(guān)聯(lián)地址的添加條件，若符合，則將第二請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的目錄字段添加進(jìn)已經(jīng)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)后面。這里的添加條件是指第二請(qǐng)求包括需要訪問(wèn)的第二數(shù)據(jù)的第二存儲(chǔ)地址中的組索引與第一存儲(chǔ)地址中的第一組索引相同，另外，第二存儲(chǔ)地址中的標(biāo)簽與第一block中存儲(chǔ)的所有標(biāo)簽均不同，也就是第二請(qǐng)求沒(méi)有命中第一block，第二存儲(chǔ)地址中的標(biāo)簽與第一block的第一標(biāo)簽的域段要相同，并且第二存儲(chǔ)地址中的標(biāo)簽至少包含與第一標(biāo)簽不匹配的內(nèi)容。

由于第一block的位寬可能允許存儲(chǔ)超過(guò)兩個(gè)非關(guān)聯(lián)地址的目錄字段，因此只要符合添加條件，就可以繼續(xù)往第一block中存儲(chǔ)非關(guān)聯(lián)地址的目錄字段，從而將block充分利用起來(lái)，提高目錄cache的利用率。

結(jié)合第一方面、第一方面的第一種可能的實(shí)施方式或者第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，在第三種可能的實(shí)施方式中，第二請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的目錄字段依次包括：第三標(biāo)簽、第三指示項(xiàng)和第三目錄信息。這里的第三標(biāo)簽限定的是第二存儲(chǔ)地址中的標(biāo)簽中與第一標(biāo)簽不匹配的內(nèi)容，這里的第三指示項(xiàng)的值為第二存儲(chǔ)地址中的關(guān)聯(lián)，這里的第三目錄信息是在第二請(qǐng)求訪問(wèn)目錄cache時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)第二請(qǐng)求所請(qǐng)求的狀態(tài)以及發(fā)送第二請(qǐng)求的處理器生成的目錄信息。

由于第一block中存儲(chǔ)的是非關(guān)聯(lián)地址的目錄字段，因此需要存儲(chǔ)標(biāo)簽、指示項(xiàng)和目錄信息，從而區(qū)分不同的存儲(chǔ)地址，并通過(guò)指示項(xiàng)可以確定出目錄信息在關(guān)聯(lián)模式的block中的存儲(chǔ)位置。

結(jié)合第一方面、第一方面的第一種可能的實(shí)施方式、第一方面的第二種可能的實(shí)施方式或者第一方面的第三種可能的實(shí)施方式，在第四種可能的實(shí)施方式中，當(dāng)有第三存儲(chǔ)地址訪問(wèn)目錄cache時(shí)，即目錄cache接收到第三請(qǐng)求，當(dāng)?shù)谌?qǐng)求能夠命中目錄cache中的一個(gè)非關(guān)聯(lián)模式的block，并且與第三存儲(chǔ)地址中的標(biāo)簽相同的第四標(biāo)簽后的指示項(xiàng)與第三存儲(chǔ)地址中的關(guān)聯(lián)的值不等，稱該block為第二block，對(duì)第二block進(jìn)行非關(guān)聯(lián)模式至關(guān)聯(lián)模式的轉(zhuǎn)換，具體是先調(diào)整第二block中指示第二block為非關(guān)聯(lián)模式的指示位，使得指示位用于指示第二block為關(guān)聯(lián)模式，將第三請(qǐng)求定義的標(biāo)簽添加到指示位的后面，然后在第二block中獲取第四標(biāo)簽對(duì)應(yīng)的目錄字段，根據(jù)目錄字段中的指示項(xiàng)，將目錄字段中的目錄信息移至該指示項(xiàng)所指示的關(guān)聯(lián)模式的第二block中的對(duì)應(yīng)位置，最后將第三請(qǐng)求的目錄信息添加至關(guān)聯(lián)模式的第二block中。這里的第三請(qǐng)求包括需要訪問(wèn)的第三數(shù)據(jù)的第三存儲(chǔ)地址，第三存儲(chǔ)地址包括第二組索引、標(biāo)簽和第二關(guān)聯(lián)。這里的被命中的非關(guān)聯(lián)模式的第二block，是指第二block中的第四標(biāo)簽與第三請(qǐng)求定義的標(biāo)簽相同，第二block中的第四標(biāo)簽后的指示項(xiàng)的值與第三存儲(chǔ)地址中的第二關(guān)聯(lián)的值不等。

由于在命中一個(gè)非關(guān)聯(lián)模式的第二block，且第二block中對(duì)應(yīng)的指示項(xiàng)的值與第三存儲(chǔ)地址中的第二關(guān)聯(lián)的值不等時(shí)，表明第二block中存儲(chǔ)有一個(gè)目錄信息所對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)地址與第三請(qǐng)求中的第三存儲(chǔ)地址是關(guān)聯(lián)地址，而關(guān)聯(lián)模式的block中只需要存儲(chǔ)一個(gè)標(biāo)簽，另外不需要存儲(chǔ)指示項(xiàng)，因此將第二block由非關(guān)聯(lián)模式轉(zhuǎn)換為關(guān)聯(lián)模式，可以空出部分字段存儲(chǔ)更多的關(guān)聯(lián)地址。

第二方面，提供了一種地址訪問(wèn)裝置，該地址訪問(wèn)裝置包括至少一個(gè)單元，該地址訪問(wèn)裝置的各個(gè)單元分別用于實(shí)現(xiàn)上述第一方面的地址訪問(wèn)方法中對(duì)應(yīng)的步驟。

第三方面，提供了一種硬件設(shè)備，該硬件設(shè)備包括：處理器、與處理器相連接的主存儲(chǔ)器和高速緩沖存儲(chǔ)器，該高速緩沖存儲(chǔ)器用于實(shí)現(xiàn)上述第一方面的地址訪問(wèn)方法中對(duì)應(yīng)的步驟。

第四方面，提供了一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)存儲(chǔ)用于實(shí)現(xiàn)第一方面所提供的地址訪問(wèn)方法的指令。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的硬件設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的存儲(chǔ)地址訪問(wèn)目錄cache的示意圖；

圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的一種關(guān)聯(lián)模式的blcok和對(duì)應(yīng)的非關(guān)聯(lián)模式的block的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖；

圖4A是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的一種地址訪問(wèn)方法的方法流程圖；

圖4B是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的將關(guān)聯(lián)模式的block轉(zhuǎn)換成非關(guān)聯(lián)模式的block的示意圖；

圖4C是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例提供的一種地址訪問(wèn)方法的方法流程圖；

圖4D是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例提供的將關(guān)聯(lián)模式的block轉(zhuǎn)換成非關(guān)聯(lián)模式的block的示意圖；

圖4E是本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施例提供的一種地址訪問(wèn)方法的方法流程圖；

圖4F是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的將非關(guān)聯(lián)模式的block轉(zhuǎn)換成關(guān)聯(lián)模式的block的示意圖；

圖4G是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例提供的將非關(guān)聯(lián)模式的block轉(zhuǎn)換成關(guān)聯(lián)模式的block的示意圖；

圖5是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的一種地址訪問(wèn)裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

為了便于對(duì)本發(fā)明各實(shí)施例的理解，首先結(jié)合圖1對(duì)本發(fā)明各實(shí)施例所涉及的硬件設(shè)備的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的硬件設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，硬件設(shè)備100包括處理器110、主存儲(chǔ)器120和目錄cache 130。

主存儲(chǔ)器120用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，不同的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)不同的存儲(chǔ)地址，處理器110可以根據(jù)存儲(chǔ)地址訪問(wèn)主存儲(chǔ)器120中對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。

處理器110包括多個(gè)不同的處理器，各個(gè)處理器均可以對(duì)主存儲(chǔ)器120中的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀或?qū)懖僮鳌Ｊ纠缘?，處理?10包括第一處理器111、第二處理器112和第三處理器113。

由于處理器110中的多個(gè)處理器均可以訪問(wèn)主存儲(chǔ)器120中的數(shù)據(jù)，為了防止一個(gè)處理器在對(duì)某一數(shù)據(jù)進(jìn)行修改時(shí)，另一個(gè)訪問(wèn)該數(shù)據(jù)的處理器獲取到不正確的數(shù)據(jù)的情況，在處理器110和主存儲(chǔ)器120之間設(shè)置有目錄cache 130。

目錄cache 130是靠近主存儲(chǔ)器120的一個(gè)存儲(chǔ)空間，可以根據(jù)處理器110中各個(gè)處理器請(qǐng)求訪問(wèn)主存儲(chǔ)器120中的數(shù)據(jù)時(shí)的訪問(wèn)記錄建立目錄。處理器110在根據(jù)存儲(chǔ)地址訪問(wèn)主存儲(chǔ)器120中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)之前，通過(guò)存儲(chǔ)地址到目錄cache 130中查詢?cè)摂?shù)據(jù)被訪問(wèn)的情況，可以確定出處理器110能不能訪問(wèn)該數(shù)據(jù)。

結(jié)合參考圖2，其示出了存儲(chǔ)地址訪問(wèn)目錄cache的示意圖。如圖2所示，目錄cache 130中包含m行乘以n列個(gè)block，其中，m、n為大于0的整數(shù)，每一行稱之為一個(gè)set，每一列稱之為一個(gè)way。

當(dāng)處理器110需要訪問(wèn)主存儲(chǔ)器120中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)時(shí)，處理器110會(huì)向目錄cache 130發(fā)送一個(gè)包含所要訪問(wèn)的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)地址的訪問(wèn)請(qǐng)求，存儲(chǔ)地址被劃分為三部分：index、tag和associate。目錄cache 130通過(guò)index引索引到一個(gè)set，該set中包括n個(gè)block，通過(guò)將存儲(chǔ)地址的tag與這n個(gè)block中的tag進(jìn)行比較，若存儲(chǔ)地址的tag與其中一個(gè)block中的tag相同，則該存儲(chǔ)地址命中其中一個(gè)block，那么該存儲(chǔ)地址對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)被訪問(wèn)的目錄信息記錄在該block存儲(chǔ)的四組目錄ste和vect中，這四組目錄ste和vect分別是ste0+vect0、ste1+vect1、ste2+vect2和ste3+vect3。這四組目錄ste和vect分別記錄了四個(gè)關(guān)聯(lián)地址對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)被訪問(wèn)的目錄信息，通過(guò)存儲(chǔ)地址中的associate[1:0]索引到其中一組ste和vect。比如，存儲(chǔ)地址的associate[1:0]＝2’b00(即存儲(chǔ)地址的第0位和第1位分別是二進(jìn)制數(shù)0和0)，則該存儲(chǔ)地址的目錄信息記錄在ste0+vect0的位置；存儲(chǔ)地址的associate[1:0]＝2’b01(即存儲(chǔ)地址的第0位和第1位分別是二進(jìn)制數(shù)1和0)，則該存儲(chǔ)地址的目錄信息記錄在ste1+vect1的位置；存儲(chǔ)地址的associate[1:0]＝2’b10(即存儲(chǔ)地址的第0位和第1位分別是二進(jìn)制數(shù)0和1)，則該存儲(chǔ)地址的目錄信息記錄在ste2+vect2的位置；存儲(chǔ)地址的associate[1:0]＝2’b11(即存儲(chǔ)地址的第0位和第1位分別是二進(jìn)制數(shù)1和1)，則該存儲(chǔ)地址的目錄信息記錄在ste3+vect3的位置。通過(guò)存儲(chǔ)地址的associate[1:0]索引到的ste和vect中存儲(chǔ)了該數(shù)據(jù)被訪問(wèn)的目錄信息，ste表示處理器所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)的狀態(tài)，包括共享狀態(tài)、讀狀態(tài)、空狀態(tài)以及無(wú)效狀態(tài)，vect表示訪問(wèn)的處理器的標(biāo)識(shí)。

在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)處理器請(qǐng)求的數(shù)據(jù)的狀態(tài)為共享狀態(tài)或空狀態(tài)時(shí)，下一個(gè)請(qǐng)求該數(shù)據(jù)的處理器可以向主存儲(chǔ)器120請(qǐng)求訪問(wèn)該數(shù)據(jù)，當(dāng)處理器請(qǐng)求的數(shù)據(jù)的狀態(tài)為讀狀態(tài)時(shí)，下一個(gè)請(qǐng)求該數(shù)據(jù)的處理器需要等到讀狀態(tài)被修改為空狀態(tài)或共享狀態(tài)后，才能到主存儲(chǔ)器120中請(qǐng)求該數(shù)據(jù)，當(dāng)處理器請(qǐng)求的數(shù)據(jù)的狀態(tài)為無(wú)效狀態(tài)時(shí)，則該數(shù)據(jù)為無(wú)效數(shù)據(jù)。

結(jié)合圖1舉例說(shuō)明，當(dāng)?shù)谝惶幚砥?11通過(guò)第一存儲(chǔ)地址請(qǐng)求訪問(wèn)主存儲(chǔ)器120中的第一數(shù)據(jù)，且請(qǐng)求的狀態(tài)為共享狀態(tài)時(shí)，目錄cache 130根據(jù)第一存儲(chǔ)地址的associate將對(duì)應(yīng)位置的ste記為共享狀態(tài)，將對(duì)應(yīng)位置的vect記為第一處理器111的標(biāo)識(shí)；然后，當(dāng)?shù)诙幚砥?12通過(guò)第一存儲(chǔ)地址請(qǐng)求訪問(wèn)主存儲(chǔ)器120中的第一數(shù)據(jù)，且請(qǐng)求的狀態(tài)為讀狀態(tài)時(shí)，目錄cache 130將上述ste中記錄的共享狀態(tài)改為讀狀態(tài)，將上述vect中記錄的第一處理器111的標(biāo)識(shí)改為第二處理器112的標(biāo)識(shí)；然后，當(dāng)?shù)谌幚砥?13通過(guò)第一存儲(chǔ)地址請(qǐng)求訪問(wèn)主存儲(chǔ)器120中的第一數(shù)據(jù)，且請(qǐng)求的狀態(tài)為共享狀態(tài)時(shí)，由于第二處理器112訪問(wèn)第一數(shù)據(jù)為讀狀態(tài)，因此第三處理器113需要等待第二處理器112在使用完第一數(shù)據(jù)之后，將讀狀態(tài)改為空狀態(tài)或共享狀態(tài)，第三處理器113才能使用第一數(shù)據(jù)，將共享狀態(tài)和第三處理器113的標(biāo)識(shí)記錄到對(duì)應(yīng)的ste和vect的位置。

在目錄cache中，一個(gè)block中可以存儲(chǔ)有多個(gè)關(guān)聯(lián)地址的目錄信息，如圖2所示，一個(gè)block中存儲(chǔ)有4個(gè)關(guān)聯(lián)地址對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)被訪問(wèn)的目錄，一個(gè)目錄包括標(biāo)簽和一組目錄信息，由于關(guān)聯(lián)地址只有associate部分的內(nèi)容不同，因此在存儲(chǔ)關(guān)聯(lián)地址的目錄的block中只需要記錄一個(gè)標(biāo)簽，該標(biāo)簽是關(guān)聯(lián)地址的標(biāo)簽。

具體的，若第一存儲(chǔ)地址和第二存儲(chǔ)地址只有associate部分的內(nèi)容不同，則第一存儲(chǔ)地址對(duì)應(yīng)的第一數(shù)據(jù)與第二存儲(chǔ)地址對(duì)應(yīng)的第二數(shù)據(jù)可能是有關(guān)聯(lián)的，將第一存儲(chǔ)地址和第二存儲(chǔ)地址稱為關(guān)聯(lián)地址，在block中記錄關(guān)聯(lián)地址的目錄信息時(shí)，由于第一存儲(chǔ)地址和第二存儲(chǔ)地址的標(biāo)簽相同，在block中只需要記錄一個(gè)標(biāo)簽，將處理器通過(guò)第一存儲(chǔ)地址請(qǐng)求第一數(shù)據(jù)的記錄存儲(chǔ)在與第一存儲(chǔ)地址的associate對(duì)應(yīng)的ste和vect中，將處理器110通過(guò)第二存儲(chǔ)地址請(qǐng)求第二數(shù)據(jù)的記錄存儲(chǔ)在與第二存儲(chǔ)地址的associate對(duì)應(yīng)的ste和vect中。

結(jié)合圖1舉例說(shuō)明，第一存儲(chǔ)地址與第二存儲(chǔ)地址是關(guān)聯(lián)地址，第一處理器111通過(guò)第一存儲(chǔ)地址請(qǐng)求訪問(wèn)主存儲(chǔ)器120中的第一數(shù)據(jù)，且請(qǐng)求的狀態(tài)為共享狀態(tài)，第一存儲(chǔ)地址的associate[1:0]＝2’b00(即存儲(chǔ)地址的第0位和第1位分別是二進(jìn)制數(shù)0和0)，則在ste0和vect0中分別記錄共享狀態(tài)和第一處理器111的標(biāo)識(shí)。第二處理器112通過(guò)第二存儲(chǔ)地址請(qǐng)求訪問(wèn)主存儲(chǔ)器120中的第二數(shù)據(jù)，且請(qǐng)求的狀態(tài)為讀狀態(tài)，第二存儲(chǔ)地址的associate[1:0]＝2’b01(即存儲(chǔ)地址的第0位和第1位分別是二進(jìn)制數(shù)1和0)，則在ste1和vect1中分別記錄讀狀態(tài)和第二處理器112的標(biāo)識(shí)。

在實(shí)際應(yīng)用中，處理器110不限定只包括第一處理器111、第二處理器112和第三處理器113，本方案不對(duì)處理器110包含的多個(gè)處理器的數(shù)量進(jìn)行限定。

在實(shí)際應(yīng)用中，目錄cache中的一個(gè)block可能會(huì)存儲(chǔ)多個(gè)關(guān)聯(lián)地址的目錄信息，而這些目錄信息中可能僅有一個(gè)是有效的，因此為了減少其他無(wú)效的目錄信息對(duì)該block的存儲(chǔ)空間的占用，本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中提出刪除該block中的這些無(wú)效的目錄信息，并在刪除這些目錄信息之后，在該block剩余的存儲(chǔ)空間存儲(chǔ)其他存儲(chǔ)地址的目錄信息，從而使得該block從原本的關(guān)聯(lián)模式轉(zhuǎn)換成了非關(guān)聯(lián)模式，并利用非關(guān)聯(lián)模式的block替換關(guān)聯(lián)模式的block進(jìn)行存儲(chǔ)，以提高該block的利用率。其中關(guān)聯(lián)模式的block以及轉(zhuǎn)換后的非關(guān)聯(lián)模式的block的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的一種關(guān)聯(lián)模式的blcok和對(duì)應(yīng)的非關(guān)聯(lián)模式的block的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖。如圖3所示，關(guān)聯(lián)模式的block中只存儲(chǔ)了一個(gè)標(biāo)簽，對(duì)應(yīng)圖3中的tag[w:z]，該標(biāo)簽是block中存儲(chǔ)的各個(gè)目錄信息對(duì)應(yīng)的關(guān)聯(lián)地址定義的相同的標(biāo)簽，block中存儲(chǔ)的標(biāo)簽后面依次存儲(chǔ)了各個(gè)關(guān)聯(lián)地址對(duì)應(yīng)的目錄信息，如圖3所示的ste0和vect0、ste1和vect1、ste2和vect2、ste3和vect3，各個(gè)關(guān)聯(lián)地址與目錄信息的存儲(chǔ)位置是對(duì)應(yīng)的。

圖3中提供的非關(guān)聯(lián)模式的block的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，由于非關(guān)聯(lián)地址的標(biāo)簽不同，因此非關(guān)聯(lián)模式的block中需要分別存儲(chǔ)各個(gè)非關(guān)聯(lián)地址的標(biāo)簽，比如圖3中存儲(chǔ)了標(biāo)簽tag[w:z]和tag1[x:y]，tag[w:z]對(duì)應(yīng)的是第一個(gè)存儲(chǔ)地址的第w位到第z位的數(shù)據(jù)，也就是說(shuō)第一個(gè)存儲(chǔ)地址的第w位到第z位的數(shù)據(jù)被劃分為第一個(gè)存儲(chǔ)地址的標(biāo)簽，而與第一個(gè)存儲(chǔ)地址非關(guān)聯(lián)的第二個(gè)存儲(chǔ)地址的標(biāo)簽對(duì)應(yīng)的是第二個(gè)存儲(chǔ)地址的第w位到第z位的內(nèi)容，即第一個(gè)存儲(chǔ)地址與第二個(gè)存儲(chǔ)地址的標(biāo)簽對(duì)應(yīng)的域段相同，都為域段[w:z]，其中，第二個(gè)存儲(chǔ)地址的第x位到第y位的內(nèi)容與第一個(gè)存儲(chǔ)地址的第x位到第y位的內(nèi)容不同，將第二個(gè)存儲(chǔ)地址的第x位到第y位的內(nèi)容記為標(biāo)簽tag1，表示為tag1[x:y]，域段[x:y]是域段[w:z]的其中一部分，也就是說(shuō)，第一個(gè)存儲(chǔ)地址與第二個(gè)存儲(chǔ)地址的標(biāo)簽限定的內(nèi)容中，有一部分的內(nèi)容不同，不同的內(nèi)容為存儲(chǔ)地址的第x位到第y位。非關(guān)聯(lián)模式的block中各目錄信息前面還增加了指示項(xiàng)，指示項(xiàng)的作用是指示緊跟在指示項(xiàng)后面的目錄信息在關(guān)聯(lián)模式的block中的存儲(chǔ)位置，比如圖3中的指示項(xiàng)ass[1:0]用于指示ste0和vect0存儲(chǔ)的目錄信息在關(guān)聯(lián)模式的block中的存儲(chǔ)位置，ass1[1:0]用于指示ste1和vect1存儲(chǔ)的目錄信息在關(guān)聯(lián)模式的block中的存儲(chǔ)位置。通過(guò)指示項(xiàng)可以確定出block中存儲(chǔ)的緊跟在指示項(xiàng)后面的目錄信息在關(guān)聯(lián)模式的block中的存儲(chǔ)位置，而處理器通過(guò)存儲(chǔ)地址訪問(wèn)目錄cache時(shí)，需要知道目錄信息在關(guān)聯(lián)模式的block中的存儲(chǔ)位置，然后才能獲取數(shù)據(jù)在主存儲(chǔ)器中的存儲(chǔ)情況。

關(guān)聯(lián)模式的block只需要存儲(chǔ)一個(gè)標(biāo)簽，并且由于各個(gè)關(guān)聯(lián)地址與目錄信息的存儲(chǔ)位置是對(duì)應(yīng)的，因此關(guān)聯(lián)模式的block中不需要存儲(chǔ)指示項(xiàng)，從而可以使block能夠空出部分字段用于存儲(chǔ)更多的關(guān)聯(lián)地址的目錄信息。非關(guān)聯(lián)模式的block由于存儲(chǔ)的是非關(guān)聯(lián)地址的目錄信息，因此非關(guān)聯(lián)模式的block中需要存儲(chǔ)至少兩個(gè)標(biāo)簽，當(dāng)一個(gè)存儲(chǔ)地址訪問(wèn)目錄cache時(shí)，需要將存儲(chǔ)地址的標(biāo)簽與非關(guān)聯(lián)模式的block中存儲(chǔ)的至少兩個(gè)標(biāo)簽進(jìn)行比較，才能確定出該存儲(chǔ)地址是否命中該block。由于關(guān)聯(lián)模式與非關(guān)聯(lián)模式的block在實(shí)際應(yīng)用中都各有優(yōu)勢(shì)，因此在利用block存儲(chǔ)存儲(chǔ)地址的目錄信息時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際情況選擇使用關(guān)聯(lián)模式還是非關(guān)聯(lián)模式，并且在滿足相應(yīng)的條件時(shí)，可以將block在關(guān)聯(lián)模式和非關(guān)聯(lián)模式之間進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換，比如一個(gè)能夠存儲(chǔ)4個(gè)關(guān)聯(lián)地址的目錄信息的block可以通過(guò)轉(zhuǎn)換變?yōu)橛脕?lái)存儲(chǔ)2個(gè)非關(guān)聯(lián)地址的目錄信息。在實(shí)際應(yīng)用中，目錄cache中可能部分block是關(guān)聯(lián)模式的，部分block是非關(guān)聯(lián)模式的，關(guān)聯(lián)模式與非關(guān)聯(lián)模式的block是可以并存的。

另外，在block中增加一位指示位，用no_ass表示。在實(shí)際應(yīng)用中，可以定義當(dāng)指示位no_ass為0時(shí)，表示該block中存儲(chǔ)的四組目錄信息對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)地址是關(guān)聯(lián)的，即該block為關(guān)聯(lián)模式；當(dāng)指示位no_ass為1時(shí)，表示該block中存儲(chǔ)的目錄信息對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)地址是非關(guān)聯(lián)的，即該block為非關(guān)聯(lián)模式。通過(guò)增加指示位可以快速確定出block是關(guān)聯(lián)模式還是非關(guān)聯(lián)模式的。

由圖3可以看出，關(guān)聯(lián)模式的block轉(zhuǎn)換成非關(guān)聯(lián)模式的block之后，該block可以存儲(chǔ)非關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)地址的目錄信息，且在根據(jù)不同請(qǐng)求的存儲(chǔ)地址索引目錄信息時(shí)，非關(guān)聯(lián)模式的block中的目錄信息均可能會(huì)被索引到。

下面提到的關(guān)聯(lián)模式的block和非關(guān)聯(lián)模式的block都基于本實(shí)施例提供的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的。

當(dāng)只利用一個(gè)存儲(chǔ)地址請(qǐng)求訪問(wèn)目錄cache時(shí)，為了提高目錄cache的利用率，可以將符合條件的關(guān)聯(lián)模式的block轉(zhuǎn)換為非關(guān)聯(lián)模式的block，以用來(lái)存儲(chǔ)至少兩個(gè)非關(guān)聯(lián)地址的目錄信息，具體請(qǐng)參見(jiàn)如圖4A所示出的步驟。

圖4A是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的一種地址訪問(wèn)方法的方法流程圖。該地址訪問(wèn)方法應(yīng)用在圖1所示的目錄cache 130中，該地址訪問(wèn)方法包括如下步驟：

401，接收第一請(qǐng)求，該第一請(qǐng)求包括需要訪問(wèn)的第一數(shù)據(jù)的第一存儲(chǔ)地址，第一存儲(chǔ)地址包括第一組索引、標(biāo)簽以及第一關(guān)聯(lián)。

處理器通過(guò)第一存儲(chǔ)地址請(qǐng)求存儲(chǔ)在主存儲(chǔ)器中的第一數(shù)據(jù)，先利用第一存儲(chǔ)地址索引目錄cache中存儲(chǔ)的第一數(shù)據(jù)在主存儲(chǔ)器中的訪問(wèn)情況，具體是指第一數(shù)據(jù)有沒(méi)有被其他的處理器請(qǐng)求和請(qǐng)求的狀態(tài)是什么，狀態(tài)包括讀狀態(tài)、共享狀態(tài)、空狀態(tài)以及無(wú)效狀態(tài)。

舉例說(shuō)明，如圖4B所示，目錄cache接收到第一請(qǐng)求，該第一請(qǐng)求中包含一個(gè)存儲(chǔ)地址，第一請(qǐng)求中的存儲(chǔ)地址被劃分為index、tag[w:z]和associate[1:0]，分別對(duì)應(yīng)第一組索引、標(biāo)簽和第一關(guān)聯(lián)，tag[w:z]表示第一請(qǐng)求中的物理地址的第w位到第z位的數(shù)據(jù)為標(biāo)簽，associate[1:0]表示第一請(qǐng)求中的物理地址的第0位到第1位的數(shù)據(jù)是關(guān)聯(lián)，即第一請(qǐng)求中的物理地址的最低兩位是關(guān)聯(lián)。

402，從第一組索引對(duì)應(yīng)的block中查找符合模式轉(zhuǎn)換條件的第一block。

目錄cache通過(guò)第一組索引可以索引到目錄cache中的一個(gè)set，該set中包含一行block，這一行block均為與第一組索引對(duì)應(yīng)的block。

這里所講的符合模式轉(zhuǎn)換條件是指block中存儲(chǔ)的指示位用于指示該block為關(guān)聯(lián)模式，且該block中的標(biāo)簽對(duì)應(yīng)的域段與第一請(qǐng)求中的標(biāo)簽對(duì)應(yīng)的域段相同，該block的標(biāo)簽至少包含與第一請(qǐng)求中的標(biāo)簽不匹配的內(nèi)容，且該block中僅包含一條有效的目錄信息。當(dāng)通過(guò)index索引到的一行block中查找到其中一個(gè)block滿足上述條件，則該block為符合模式轉(zhuǎn)換條件的第一block。

有效的目錄信息是指目錄狀態(tài)不是無(wú)效狀態(tài)的目錄信息。

舉例說(shuō)明，如圖4B所示，第一請(qǐng)求中存儲(chǔ)地址的標(biāo)簽對(duì)應(yīng)的域段為[w:z](也即該存儲(chǔ)地址的第w位到第z位的內(nèi)容為該存儲(chǔ)地址的標(biāo)簽)，查找到的符合模式轉(zhuǎn)換條件的第一block的特征為：第一block的指示位為0、第一block中的第一標(biāo)簽tag對(duì)應(yīng)的域段也為[w:z]、第一標(biāo)簽中的域段[x:y]的內(nèi)容與第一請(qǐng)求的標(biāo)簽tag[w:z]中的域段[x:y]的內(nèi)容不同、第一block中只有一組目錄信息有效(比如圖4B中的目錄信息ste2和vect2)。

其中，第一block的指示位為0，則表明第一block是關(guān)聯(lián)模式的；第一block中的第一標(biāo)簽tag對(duì)應(yīng)的域段為[w:z]，即第一block中存儲(chǔ)的目錄信息對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)地址的第w位到第z位的內(nèi)容為第一標(biāo)簽tag；域段[x:y]是域段[w:z]中的一部分，第一標(biāo)簽中的域段[x:y]的內(nèi)容與第一請(qǐng)求的標(biāo)簽tag[w:z]中的域段[x:y]的內(nèi)容不同，表明第一標(biāo)簽與第一請(qǐng)求的標(biāo)簽對(duì)應(yīng)的域段[w:z]的內(nèi)容中除了域段[x:y]的內(nèi)容不同，其他內(nèi)容均相同。

可選的，第一請(qǐng)求中的存儲(chǔ)地址的標(biāo)簽限定的內(nèi)容與關(guān)聯(lián)模式的第一block中的標(biāo)簽限定的內(nèi)容中不同的內(nèi)容對(duì)應(yīng)的域段可以是連續(xù)的，也可以是間隔的，只要求第一請(qǐng)求中的存儲(chǔ)地址的標(biāo)簽與關(guān)聯(lián)模式的第一block中的標(biāo)簽存在部分內(nèi)容不同，然后將不同的這部分內(nèi)容命名為標(biāo)簽tag1。

可選的，目錄cache在執(zhí)行從第一組索引對(duì)應(yīng)的block中查找符合模式轉(zhuǎn)換條件的第一block的步驟之前，可以先判定是否滿足查找到的block中的標(biāo)簽均與第一請(qǐng)求中的標(biāo)簽不同，且查找到的block均被占用的條件。

這里所講的查找到的block是通過(guò)第一請(qǐng)求中包含的存儲(chǔ)地址的index索引到的目錄cache的一個(gè)set對(duì)應(yīng)的一行block，在索引到這一行block之后，將第一請(qǐng)求中存儲(chǔ)地址的標(biāo)簽與這一行各個(gè)block中存儲(chǔ)的標(biāo)簽進(jìn)行比較。這里所講的查找到的block均被占用，是指通過(guò)index索引到的一行block中，沒(méi)有空的存儲(chǔ)空間用來(lái)存儲(chǔ)第一請(qǐng)求中的存儲(chǔ)地址的目錄信息。

可選的，在實(shí)際應(yīng)用中，目錄cache執(zhí)行從第一組索引對(duì)應(yīng)的block中查找符合模式轉(zhuǎn)換條件的第一block的步驟之前，不一定必須要在查找到的block中的標(biāo)簽均與第一請(qǐng)求中的標(biāo)簽不同，且查找到的block均被占用的條件下，目錄cache可以根據(jù)需求直接執(zhí)行從第一組索引對(duì)應(yīng)的block中查找符合模式轉(zhuǎn)換條件的第一block的步驟。

403，將第一block的指示位修改為用于指示第一block為非關(guān)聯(lián)模式。

為了區(qū)分關(guān)聯(lián)模式的block和非關(guān)聯(lián)模式的block，可以在block之前添加一個(gè)指示位，如圖3所示，在block之前添加一個(gè)指示位no_ass。

在一種實(shí)現(xiàn)中，指示位no_ass為0時(shí)，可以表示block為關(guān)聯(lián)模式，no_ass為1時(shí)，可以表示block為非關(guān)聯(lián)模式，如圖4B所示，因此這里可以將指示位no_ass由0修改為1。

在實(shí)際應(yīng)用中，并不局限于將上述指示位的取值與關(guān)聯(lián)模式或非關(guān)聯(lián)模式進(jìn)行對(duì)應(yīng)，還比如，當(dāng)指示位為1時(shí)，也可以表示block為關(guān)聯(lián)模式，對(duì)應(yīng)的，當(dāng)指示位為0時(shí)，可以表示block為非關(guān)聯(lián)模式。本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中僅以指示位為0表示block為關(guān)聯(lián)模式、指示位為1表示block為非關(guān)聯(lián)模式為例進(jìn)行說(shuō)明。

404，依次將第一block中指示位后面的字段替換為第一目錄字段和第二目錄字段，得到非關(guān)聯(lián)模式的第一block。

這里所講的第一目錄字段依次包括第一標(biāo)簽、第一指示項(xiàng)、第一目錄信息，第二目錄字段依次包括第二標(biāo)簽、第二指示項(xiàng)以及第二目錄信息，第二標(biāo)簽限定了第一請(qǐng)求中的標(biāo)簽中與第一標(biāo)簽不匹配的內(nèi)容，第一指示項(xiàng)用于指示第一目錄信息在關(guān)聯(lián)模式的第一block中的位置，第二指示項(xiàng)為第一關(guān)聯(lián)的值，第二目錄信息是在接收第一請(qǐng)求時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)第一請(qǐng)求所請(qǐng)求的狀態(tài)以及發(fā)送第一請(qǐng)求的處理器生成的目錄信息。

比如，對(duì)應(yīng)圖1，當(dāng)?shù)谝惶幚砥?11通過(guò)第一存儲(chǔ)地址請(qǐng)求訪問(wèn)主存儲(chǔ)器120中的第一數(shù)據(jù)，且請(qǐng)求的狀態(tài)為共享狀態(tài)時(shí)，目錄cache 130根據(jù)第一存儲(chǔ)地址的第一關(guān)聯(lián)將對(duì)應(yīng)位置的ste記為共享狀態(tài)，將對(duì)應(yīng)位置的vect記為第一處理器111的標(biāo)識(shí)。

如圖4B所示，以關(guān)聯(lián)模式的第一block存儲(chǔ)4個(gè)關(guān)聯(lián)地址的目錄信息為例，對(duì)該第一block進(jìn)行模式轉(zhuǎn)換。將第一block中存儲(chǔ)的所有數(shù)據(jù)定義為舊目錄，將第一block中的第一標(biāo)簽tag[w:z]保持不變，即第一標(biāo)簽限定的內(nèi)容保持不變，將一組有效的第一目錄信息ste2和vect2存儲(chǔ)到ste0和vect0的位置，在標(biāo)簽tag[w:z]后面存入第一指示項(xiàng)ass0[1:0]，記錄ass0[1:0]＝2’b10，即ass0[1:0]的值為兩位二進(jìn)制數(shù)10，二進(jìn)制數(shù)10等于十進(jìn)制數(shù)2，因此ass0[1:0]＝2’b10用于指示緊跟指示項(xiàng)后面ste0和vect0中的目錄信息存儲(chǔ)在舊目錄的ste2和vect2的位置。將第一請(qǐng)求中的存儲(chǔ)地址的標(biāo)簽tag[w:z]的內(nèi)容中域段[x:y]的內(nèi)容命名為標(biāo)簽tag1，記錄到tag1的位置，tag[x:y]表示第一請(qǐng)求中的存儲(chǔ)地址的第x位到第y位的內(nèi)容，將第一請(qǐng)求中的associate[1:0]的值記錄到ass1[1:0]的位置，將系統(tǒng)根據(jù)第一請(qǐng)求所請(qǐng)求的狀態(tài)以及發(fā)送第一請(qǐng)求的處理器生成的新目錄信息記錄到ste1和vect1的位置。通過(guò)以上轉(zhuǎn)換，將舊目錄轉(zhuǎn)換成了新目錄，新目錄即為得到的非關(guān)聯(lián)模式的第一block。在實(shí)際應(yīng)用中，利用舊目錄生成新目錄之后，舊目錄中的數(shù)據(jù)均被新目錄中的數(shù)據(jù)替換，因此對(duì)應(yīng)于舊目錄的關(guān)聯(lián)模式的第一block被新目錄的非關(guān)聯(lián)模式的第一block替換存儲(chǔ)。

一般的，associate對(duì)應(yīng)的是存儲(chǔ)地址中的最低兩位的內(nèi)容，而本發(fā)明實(shí)施例提供的地址訪問(wèn)方法，associate可以選取不止兩位，也可以不限定在最低位，比如可以選取存儲(chǔ)地址中第5至8位的內(nèi)容作為associate。這使得associate可以有更多可選的方案。

上述步驟可以由圖1中的目錄cache 130來(lái)執(zhí)行。

綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供的地址訪問(wèn)方法，

由于將第一block由關(guān)聯(lián)模式轉(zhuǎn)換為非關(guān)聯(lián)模式時(shí)，第一block僅保留了關(guān)聯(lián)地址中有效的一條存儲(chǔ)地址的目錄信息，刪除了關(guān)聯(lián)地址中其他無(wú)效的存儲(chǔ)地址的目錄信息，使得第一block的剩余空間還能夠存儲(chǔ)被請(qǐng)求的其他非關(guān)聯(lián)地址的目錄信息，也即第一block可以存儲(chǔ)至少兩個(gè)非關(guān)聯(lián)地址的目錄信息；因此解決了相關(guān)技術(shù)中當(dāng)一個(gè)block中存儲(chǔ)的是關(guān)聯(lián)地址的目錄，且僅有一條目錄信息是非無(wú)效狀態(tài)，其余目錄信息均為無(wú)效狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)致這個(gè)block的利用率較低的技術(shù)問(wèn)題，達(dá)到了提高目錄cache的利用率的效果。

另外，通過(guò)在block中增加指示位，可以快速確定出block是關(guān)聯(lián)模式還是非關(guān)聯(lián)模式。

另外，由于是在根據(jù)第一存儲(chǔ)地址中的第一組索引查找到的一行block都被占用，且這一行block中的標(biāo)簽與第一存儲(chǔ)地址中的標(biāo)簽均不同時(shí)，選取符合模式轉(zhuǎn)換條件的block作為第一block，相當(dāng)于從原本已經(jīng)存儲(chǔ)關(guān)聯(lián)地址的目錄信息的block中刪除無(wú)效狀態(tài)的目錄信息，以使得該block多出額外的空間來(lái)存儲(chǔ)其他存儲(chǔ)地址的目錄信息，從而使得目錄cache的利用率提高。

圖4A中的步驟提供了轉(zhuǎn)換得到用于存儲(chǔ)兩個(gè)非關(guān)聯(lián)地址的目錄字段的非關(guān)聯(lián)模式的block的方法，在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)block中已經(jīng)存儲(chǔ)了兩個(gè)非關(guān)聯(lián)地址的目錄字段后，block中的剩余位寬還允許存儲(chǔ)至少一個(gè)非關(guān)聯(lián)地址的目錄字段(標(biāo)簽+指示項(xiàng)+目錄信息)時(shí)，對(duì)于符合條件的非關(guān)聯(lián)地址，可以按照與圖4A中類似的方式將符合條件的非關(guān)聯(lián)地址的目錄信息添加進(jìn)該block中，具體實(shí)現(xiàn)可以參見(jiàn)圖4C中所示的各個(gè)步驟。

圖4C是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例提供的一種地址訪問(wèn)方法的方法流程圖。該地址訪問(wèn)方法應(yīng)用在圖1所示的目錄cache 130中，該地址訪問(wèn)方法包括如下步驟：

405，在得到非關(guān)聯(lián)模式的第一block之后，當(dāng)?shù)谝籦lock的剩余位寬允許存儲(chǔ)至少一個(gè)非關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)地址的目錄字段時(shí)，檢測(cè)接收到的第二請(qǐng)求是否符合與第一block對(duì)應(yīng)的添加條件。

第二請(qǐng)求包括需要訪問(wèn)的第二數(shù)據(jù)的第二存儲(chǔ)地址。

這里所講的目錄字段包括：標(biāo)簽tag、指示項(xiàng)ass和目錄信息ste+vect，也就是說(shuō)，當(dāng)?shù)谝籦lock中存儲(chǔ)有兩個(gè)非關(guān)聯(lián)地址的目錄字段后，第一block的剩余位寬還能存儲(chǔ)另一個(gè)非關(guān)聯(lián)地址的標(biāo)簽tag、指示項(xiàng)ass和目錄信息ste+vect。這種情況下，可以將符合第一block的添加條件的存儲(chǔ)地址的目錄字段存入第一block中。

舉例說(shuō)明，如圖4D所示，關(guān)聯(lián)模式的第一block能夠存儲(chǔ)6個(gè)關(guān)聯(lián)地址的目錄信息，將第一block轉(zhuǎn)換為非關(guān)聯(lián)模式后，通過(guò)圖4A所示的方法，第一block中已經(jīng)存儲(chǔ)有兩個(gè)非關(guān)聯(lián)地址的目錄字段，第一個(gè)存儲(chǔ)地址的目錄字段為tag[u:z]、ass0[2:0]和ste0+vect0，tag[u:z]表示第一個(gè)存儲(chǔ)地址的第u位到第z位的內(nèi)容為標(biāo)簽tag，由于目錄信息ste0+vect0原來(lái)在關(guān)聯(lián)模式中的存儲(chǔ)位置是ste2+vect2，因此記錄ass0[2:0]＝3’b010，即ass0[2:0]的值為三位二進(jìn)制數(shù)010，二進(jìn)制數(shù)010等于十進(jìn)制數(shù)2；第二個(gè)存儲(chǔ)地址的目錄字段為tag1[x:y]、ass1[2:0]和ste1+vect1，其中，第一個(gè)存儲(chǔ)地址與第二個(gè)存儲(chǔ)地址的標(biāo)簽對(duì)應(yīng)的域段均為[u:z]，也就是說(shuō)，第二個(gè)存儲(chǔ)地址也是第u位到第z位的內(nèi)容為標(biāo)簽，域段[x:y]是第二個(gè)存儲(chǔ)地址的標(biāo)簽中與第一個(gè)存儲(chǔ)地址的標(biāo)簽中不匹配的內(nèi)容對(duì)應(yīng)的域段，tag1[x:y]表示第二個(gè)存儲(chǔ)地址的第x位到第y位的內(nèi)容被命名為tag1。

406，在第二請(qǐng)求符合與第一block對(duì)應(yīng)的添加條件時(shí)，在第一block中已存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)后面添加第二請(qǐng)求所對(duì)應(yīng)的目錄字段。

這里所講的與第一block對(duì)應(yīng)的添加條件為：第二請(qǐng)求包含的第二存儲(chǔ)地址的組索引與第一組索引相同，且第二請(qǐng)求包含的第二存儲(chǔ)地址的標(biāo)簽與第一block中的標(biāo)簽均不同，第二存儲(chǔ)地址的標(biāo)簽與第一標(biāo)簽的域段相同，且第二存儲(chǔ)地址的標(biāo)簽至少包含與第一標(biāo)簽不匹配的內(nèi)容。

這里所講的第二請(qǐng)求所對(duì)應(yīng)的目錄字段依次包括：第三標(biāo)簽、第三指示項(xiàng)和第三目錄信息，第三標(biāo)簽限定了第二存儲(chǔ)地址的標(biāo)簽中與第一標(biāo)簽不匹配的內(nèi)容對(duì)應(yīng)的域段，第三指示項(xiàng)為第二存儲(chǔ)地址的關(guān)聯(lián)的值，第三目錄信息是根據(jù)第二請(qǐng)求所請(qǐng)求的狀態(tài)以及發(fā)送第二請(qǐng)求的處理器生成的目錄信息。

請(qǐng)參見(jiàn)圖4D，目錄cache接收到第二請(qǐng)求，該第二請(qǐng)求中的存儲(chǔ)地址被劃分為index、tag[u:z]和associate[2:0]三部分。通過(guò)index可以索引到第一block所在的set，也就是說(shuō)，第二請(qǐng)求中的存儲(chǔ)地址的index部分的內(nèi)容與第一block中已經(jīng)存儲(chǔ)的兩個(gè)非關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)地址的index部分的內(nèi)容相同。

第二請(qǐng)求中的存儲(chǔ)地址的標(biāo)簽tag[u:z]的域段[u:z]與關(guān)聯(lián)模式的第一block中的標(biāo)簽對(duì)應(yīng)的域段相同，也就是說(shuō)，符合條件的存儲(chǔ)地址的標(biāo)簽限定的內(nèi)容的域段與關(guān)聯(lián)模式的block中的標(biāo)簽限定的內(nèi)容的域段要相同，由于關(guān)聯(lián)模式的block中的標(biāo)簽對(duì)應(yīng)的域段為第u位到第z位，即域段[u:z]，而第二請(qǐng)求中的存儲(chǔ)地址的標(biāo)簽對(duì)應(yīng)的域段也是[u:z]，因此第二請(qǐng)求中的存儲(chǔ)地址符合域段相同的要求。另外，第二請(qǐng)求中的存儲(chǔ)地址的標(biāo)簽對(duì)應(yīng)的域段[u:z]中的內(nèi)容與關(guān)聯(lián)模式的第一block的標(biāo)簽對(duì)應(yīng)的域段[u:z]中的內(nèi)容，除了域段[v:w]中的內(nèi)容不同，標(biāo)簽限定的其他內(nèi)容均相同，也就是說(shuō)，第二請(qǐng)求中的存儲(chǔ)地址的標(biāo)簽與關(guān)聯(lián)模式的第一block中的標(biāo)簽限定的內(nèi)容有一部分不同，不同的這部分內(nèi)容對(duì)應(yīng)的域段是第v位到第w位。

將第二請(qǐng)求中的標(biāo)簽tag[u:z]的內(nèi)容中域段[v:w]的內(nèi)容命名為標(biāo)簽tag2，記錄到tag2的位置，將第二請(qǐng)求中的associate[2:0]的值記錄到ass2[2:0]的位置，將系統(tǒng)根據(jù)第二請(qǐng)求所請(qǐng)求的狀態(tài)以及發(fā)送第二請(qǐng)求的處理器生成的目錄信息記錄到ste2和vect2的位置。通過(guò)上述過(guò)程，可以將符合條件的其他的存儲(chǔ)地址的目錄字段添加到第一block中。

可選的，第二請(qǐng)求中的存儲(chǔ)地址的標(biāo)簽限定的內(nèi)容與關(guān)聯(lián)模式的第一block中的標(biāo)簽限定的內(nèi)容中不同的內(nèi)容對(duì)應(yīng)的域段可以是連續(xù)的，也可以是間隔的，只要求存儲(chǔ)地址的標(biāo)簽與關(guān)聯(lián)模式的第一block中的標(biāo)簽中的部分內(nèi)容不同，然后將不同的這部分內(nèi)容命名為標(biāo)簽tag2。

在實(shí)際應(yīng)用中，如果非關(guān)聯(lián)模式的block的剩余位寬允許存儲(chǔ)更多的非關(guān)聯(lián)地址的目錄字段，可以參照本實(shí)施例中各個(gè)步驟，將符合條件的其他非關(guān)聯(lián)地址的目錄字段添加到該非關(guān)聯(lián)模式的block中。

上述步驟可以由圖1中的目錄cache 130來(lái)執(zhí)行。

綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供的地址訪問(wèn)方法，由于第一block的位寬可能允許存儲(chǔ)超過(guò)兩個(gè)非關(guān)聯(lián)地址的目錄字段，因此只要符合添加條件，就可以繼續(xù)往第一block中存儲(chǔ)非關(guān)聯(lián)地址的目錄字段，從而將block充分利用起來(lái)，提高目錄cache的利用率。

另外，由于第一block中存儲(chǔ)的是非關(guān)聯(lián)地址的目錄字段，因此需要存儲(chǔ)標(biāo)簽、指示項(xiàng)和目錄信息，從而區(qū)分不同的存儲(chǔ)地址，并通過(guò)指示項(xiàng)可以確定出目錄信息在關(guān)聯(lián)模式的block中的存儲(chǔ)位置。

在實(shí)際應(yīng)用中，訪問(wèn)請(qǐng)求有可能命中目錄cache中的一個(gè)非關(guān)聯(lián)模式的block，并且訪問(wèn)請(qǐng)求包含的存儲(chǔ)地址可能與該block中存儲(chǔ)的其中一個(gè)目錄信息對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)地址是關(guān)聯(lián)地址，這時(shí)可以將非關(guān)聯(lián)模式的block轉(zhuǎn)換為關(guān)聯(lián)模式，以存儲(chǔ)更多的關(guān)聯(lián)地址。具體實(shí)現(xiàn)可以參見(jiàn)圖4E中所示的各個(gè)步驟。

圖4E是本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施例提供的一種地址訪問(wèn)方法的方法流程圖。該地址訪問(wèn)方法應(yīng)用在圖1所示的目錄cache 130中，該地址訪問(wèn)方法包括如下步驟：

407，接收第三請(qǐng)求，第三請(qǐng)求包括需要訪問(wèn)的第三數(shù)據(jù)的第三存儲(chǔ)地址，第三存儲(chǔ)地址包括第二組索引、標(biāo)簽以及第二關(guān)聯(lián)。

這里的第三請(qǐng)求也是一個(gè)地址訪問(wèn)請(qǐng)求，其中包含一個(gè)需要訪問(wèn)的第三存儲(chǔ)地址，這個(gè)第三存儲(chǔ)地址被劃分為index、tag[w:z]和associate[1:0]三部分，分別對(duì)應(yīng)于第二組索引、標(biāo)簽和第二關(guān)聯(lián)。具體可以參見(jiàn)圖4F或者圖4G，圖4F和圖4G分別示出了將非關(guān)聯(lián)模式的block轉(zhuǎn)換為關(guān)聯(lián)模式的具體實(shí)現(xiàn)方式。其中，圖4F是在第三請(qǐng)求命中非關(guān)聯(lián)模式的block中存儲(chǔ)的第一個(gè)存儲(chǔ)地址的目錄字段的情況，圖4G是在第三請(qǐng)求命中非關(guān)聯(lián)模式的block中存儲(chǔ)的第二個(gè)存儲(chǔ)地址的目錄字段的情況。

408，查找目錄cache中與第二組索引對(duì)應(yīng)的block。

通過(guò)index可以索引到目錄cache中的set，該set中對(duì)應(yīng)一行block，這一行block均為與index對(duì)應(yīng)的block。

409，從查找到的block中確定出命中的非關(guān)聯(lián)模式的第二block。

這里所講的查找到的block是指通過(guò)第三請(qǐng)求中的存儲(chǔ)地址的index索引到的set對(duì)應(yīng)的一行block。

這里所講的第二block中存在與第三請(qǐng)求中的標(biāo)簽相同的第四標(biāo)簽，由于第三請(qǐng)求中的標(biāo)簽與第二block中存儲(chǔ)的其中一個(gè)標(biāo)簽相同，因此第三請(qǐng)求中的存儲(chǔ)地址命中該第二block。另外，第二block中第四標(biāo)簽后的指示項(xiàng)與第二關(guān)聯(lián)不同，由于指示項(xiàng)指示的是緊跟在指示項(xiàng)后面的目錄信息在關(guān)聯(lián)模式的block中的存儲(chǔ)位置，而關(guān)聯(lián)模式的block中目錄信息的存儲(chǔ)位置與存儲(chǔ)地址的associate限定的內(nèi)容之間的關(guān)系是對(duì)應(yīng)的，因此當(dāng)指示項(xiàng)與存儲(chǔ)地址的關(guān)聯(lián)的值不同時(shí)，表明包括該指示項(xiàng)的目錄字段對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)地址與訪問(wèn)請(qǐng)求中的存儲(chǔ)地址除了associate部分的內(nèi)容不同，index和tag部分的內(nèi)容均相同，因此包括該指示項(xiàng)的目錄字段對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)地址與訪問(wèn)請(qǐng)求中的存儲(chǔ)地址是關(guān)聯(lián)地址。這種情況下需要將非關(guān)聯(lián)模式的block轉(zhuǎn)換為關(guān)聯(lián)模式用來(lái)存儲(chǔ)這兩個(gè)關(guān)聯(lián)地址的目錄信息。

410，將第二block的指示位調(diào)整為用于指示第二block為關(guān)聯(lián)模式。

411，將第四標(biāo)簽作為關(guān)聯(lián)模式的第二block的標(biāo)簽，將標(biāo)簽添加至指示位的后面。

這里所講的第四標(biāo)簽與第三請(qǐng)求中的標(biāo)簽相同，也就是將第三請(qǐng)求中的標(biāo)簽作為關(guān)聯(lián)模式的第二block中存儲(chǔ)的標(biāo)簽，將標(biāo)簽添加至指示位0后面。由于關(guān)聯(lián)模式的block中存儲(chǔ)的關(guān)聯(lián)地址的目錄信息，而關(guān)聯(lián)地址的標(biāo)簽是相同的，因此關(guān)聯(lián)模式的block中只需要存儲(chǔ)一個(gè)標(biāo)簽。

412，獲取第二block中具備第四標(biāo)簽的目錄字段，根據(jù)目標(biāo)字段中的指示項(xiàng)確定目標(biāo)字段中目錄信息在關(guān)聯(lián)模式的第二block中的位置，將目錄字段中的目錄信息移動(dòng)至關(guān)聯(lián)模式的第二block的位置。

將第二block轉(zhuǎn)換為關(guān)聯(lián)模式，由于關(guān)聯(lián)模式的block中目錄信息的存儲(chǔ)位置是與存儲(chǔ)地址的associate部分的內(nèi)容是對(duì)應(yīng)的，因此關(guān)聯(lián)模式的block中不需要存儲(chǔ)指示項(xiàng)來(lái)指示目錄信息的存儲(chǔ)位置，因此在將非關(guān)聯(lián)模式的block轉(zhuǎn)換為關(guān)聯(lián)模式之后，需要將非關(guān)聯(lián)模式的block中存儲(chǔ)的緊跟指示項(xiàng)后面的目錄信息根據(jù)指示項(xiàng)的值移至關(guān)聯(lián)模式的block中對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)位置。

413，在關(guān)聯(lián)模式的第二block中添加與第三請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的目錄信息。

由于第三請(qǐng)求包含的存儲(chǔ)地址與具備第四標(biāo)簽的目錄字段對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)地址是關(guān)聯(lián)地址，經(jīng)過(guò)步驟411和步驟412的轉(zhuǎn)換，關(guān)聯(lián)模式的block中已經(jīng)存儲(chǔ)有標(biāo)簽，該標(biāo)簽即為第三請(qǐng)求中存儲(chǔ)地址的標(biāo)簽，因此，還需要將第三請(qǐng)求中存儲(chǔ)地址的目錄信息存入與第三請(qǐng)求中存儲(chǔ)地址的associate部分內(nèi)容對(duì)應(yīng)的ste和vect的位置。

經(jīng)過(guò)上述轉(zhuǎn)換，得到的關(guān)聯(lián)模式的block中只用到了存儲(chǔ)關(guān)聯(lián)地址的標(biāo)簽和兩組ste和vect的存儲(chǔ)空間，由于不需要存儲(chǔ)多個(gè)標(biāo)簽以及指示項(xiàng)，因此關(guān)聯(lián)模式的block中一般還有空出的存儲(chǔ)空間，可以用來(lái)存儲(chǔ)其他關(guān)聯(lián)地址的目錄信息。

對(duì)于往關(guān)聯(lián)模式的block中存儲(chǔ)關(guān)聯(lián)地址的目錄信息的過(guò)程，可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，這里就不再贅述。

如圖4F所示，目錄cache接收到一個(gè)包含存儲(chǔ)地址的第三請(qǐng)求請(qǐng)求，命中{index，tag[w:z]}，即通過(guò)第三請(qǐng)求中存儲(chǔ)地址的index命中該block所在的set，通過(guò)tag[w:z]命中該set中的一個(gè)block，被命中的block的指示位為1，是非關(guān)聯(lián)模式。由于第三請(qǐng)求中存儲(chǔ)地址的標(biāo)簽tag[w:z]限定的內(nèi)容與非關(guān)聯(lián)模式的block中存儲(chǔ)的第一個(gè)存儲(chǔ)地址對(duì)應(yīng)的標(biāo)簽tag[w:z]限定的內(nèi)容相同，因此第三請(qǐng)求中存儲(chǔ)地址命中該block中存儲(chǔ)的第一個(gè)存儲(chǔ)地址的目錄字段，并且由于associate[1:0]的值與ass0[1:0]的值不相等，因此第三請(qǐng)求中存儲(chǔ)地址與該block中存儲(chǔ)的包括ass0[1:0]的目錄字段對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)地址是關(guān)聯(lián)地址。

利用{index，tag[w:x+1]，tag1[x:y]，tag[y-1:z]，ass1[1:0]}替換出未被命中的第二個(gè)存儲(chǔ)地址。這里的tag[w:x+1]，tag1[x:y]，tag[y-1:z]的意思是用tag1對(duì)應(yīng)的域段[x:y]的內(nèi)容替換第一個(gè)存儲(chǔ)地址的標(biāo)簽tag[w:z]的內(nèi)容中域段[x:y]的內(nèi)容，將替換后的域段[w:z]中的內(nèi)容作為被替換出的存儲(chǔ)地址的標(biāo)簽，即標(biāo)簽對(duì)應(yīng)的域段是[w:z]，其中，域段[w:x+1]和域段[y-1:z]中的內(nèi)容分別與第一個(gè)存儲(chǔ)地址對(duì)應(yīng)的標(biāo)簽中域段[w:x+1]和域段[y-1:z]中的內(nèi)容相同，域段[x:y]中的內(nèi)容與第二個(gè)存儲(chǔ)地址對(duì)應(yīng)的標(biāo)簽中域段[x:y]中的內(nèi)容相同。由于在得到非關(guān)聯(lián)模式的block時(shí)，tag1[x:y]記錄的是第二個(gè)存儲(chǔ)地址的標(biāo)簽與第一個(gè)存儲(chǔ)地址的標(biāo)簽中不同的內(nèi)容，因此，這里通過(guò)利用tag1[x:y]限定的內(nèi)容替換第一個(gè)存儲(chǔ)地址的標(biāo)簽中域段[x:y]的內(nèi)容，可以得到第二個(gè)存儲(chǔ)地址的標(biāo)簽限定的內(nèi)容，結(jié)合index限定的內(nèi)容和指示項(xiàng)ass1[1:0]限定的內(nèi)容，可以恢復(fù)出第二個(gè)存儲(chǔ)地址。該存儲(chǔ)地址被替換出去后，系統(tǒng)會(huì)對(duì)其做其他處理。

然后將被命中的第一個(gè)存儲(chǔ)地址的標(biāo)簽tag[w:z]移至關(guān)聯(lián)模式的block中的標(biāo)簽位置。根據(jù)舊目錄中的指示項(xiàng)的值，ass0[1:0]＝2’b10，由于ass0[1:0]的值是兩位二進(jìn)制數(shù)10，二進(jìn)制數(shù)10等于十進(jìn)制數(shù)2，因此將ste0和vect0存儲(chǔ)的目錄信息移至ste2和vect2的位置。

系統(tǒng)根據(jù)第三請(qǐng)求所請(qǐng)求的狀態(tài)以及發(fā)送第三請(qǐng)求的處理器生成新目錄信息，由于associate[1:0]的值是2’b00，即associate[1:0]的值是兩位二進(jìn)制數(shù)00，二進(jìn)制數(shù)00等于十進(jìn)制數(shù)0，因此將新目錄信息記錄到ste0和vect0的位置。

如圖4G所示，目錄cache接收到一個(gè)包含第三存儲(chǔ)地址的第三請(qǐng)求，命中{index，tag[w:x+1]，tag1[x:y]，tag[y-1:z]}，即通過(guò)第三請(qǐng)求中第三存儲(chǔ)地址的index命中該block所在的set，通過(guò)tag[w:x+1]，tag1[x:y]，tag[y-1:z]命中該set中的一個(gè)block，被命中的block的指示位為1，是非關(guān)聯(lián)模式。這里的tag[w:x+1]，tag1[x:y]，tag[y-1:z]的意思是第三存儲(chǔ)地址中的標(biāo)簽限定的內(nèi)容中域段[x:y]的內(nèi)容與tag1[x:y]限定的內(nèi)容相同，除了域段[x:y]的內(nèi)容之外，標(biāo)簽限定的其他域段的內(nèi)容與第一個(gè)存儲(chǔ)地址的標(biāo)簽tag[w:z]限定的對(duì)應(yīng)域段的內(nèi)容相同。而非關(guān)聯(lián)模式的block中存儲(chǔ)的第二個(gè)存儲(chǔ)地址對(duì)應(yīng)的標(biāo)簽限定的內(nèi)容與第一個(gè)存儲(chǔ)地址對(duì)應(yīng)的標(biāo)簽限定的內(nèi)容除了域段[x:y]的內(nèi)容不同，并且不同的內(nèi)容記錄在tag1[x:y]中，標(biāo)簽限定的其他部分的內(nèi)容均相同，因此第三存儲(chǔ)地址的標(biāo)簽與非關(guān)聯(lián)模式的block中存儲(chǔ)的第二個(gè)存儲(chǔ)地址對(duì)應(yīng)的標(biāo)簽相同，因此第三存儲(chǔ)地址命中該block中存儲(chǔ)的第二個(gè)存儲(chǔ)地址的目錄字段，并且由于associate[1:0]的值與ass1[1:0]的值不相等，因此第三存儲(chǔ)地址與該block中存儲(chǔ)的包括ass1[1:0]的目錄字段對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)地址是關(guān)聯(lián)地址。

利用{index，tag[w:z]，ass0[1:0]}替換出未被命中的第一個(gè)存儲(chǔ)地址。由于存儲(chǔ)地址被劃分為index、tag和associate三部分，每個(gè)部分限定存儲(chǔ)地址中的一部分內(nèi)容，這里通過(guò)index限定的內(nèi)容，結(jié)合tag[w:z]限定的內(nèi)容和指示項(xiàng)ass0[1:0]限定的內(nèi)容，可以恢復(fù)出第一個(gè)存儲(chǔ)地址。該存儲(chǔ)地址被替換出去后，系統(tǒng)會(huì)對(duì)其做其他處理。

然后將命中的第二個(gè)存儲(chǔ)地址的標(biāo)簽tag[w:x+1]，tag1[x:y]，tag[y-1:z]移至關(guān)聯(lián)模式的block中的標(biāo)簽位置，第三存儲(chǔ)地址的標(biāo)簽與新目錄中的標(biāo)簽tag[w:z]均記錄的是tag[w:x+1]，tag1[x:y]，tag[y-1:z]的內(nèi)容，即標(biāo)簽對(duì)應(yīng)的域段是[w:z]，其中，域段[w:x+1]和域段[y-1:z]中的內(nèi)容與第一個(gè)存儲(chǔ)地址對(duì)應(yīng)的標(biāo)簽中域段[w:x+1]和域段[y-1:z]中的內(nèi)容相同，域段[x:y]中的內(nèi)容與第二個(gè)存儲(chǔ)地址對(duì)應(yīng)的標(biāo)簽中域段[x:y]中的內(nèi)容相同。根據(jù)舊目錄中的指示項(xiàng)的值，ass1[1:0]＝2’b10，由于ass1[1:0]的值是兩位二進(jìn)制數(shù)10，二進(jìn)制數(shù)10等于十進(jìn)制數(shù)2，因此將ste1和vect1存儲(chǔ)的目錄信息移至ste2和vect2的位置。

系統(tǒng)根據(jù)第三請(qǐng)求所請(qǐng)求的狀態(tài)以及發(fā)送第三請(qǐng)求的處理器生成新目錄信息，由于associate[1:0]的值是2’b00，即associate[1:0]的值是兩位二進(jìn)制數(shù)00，二進(jìn)制數(shù)00等于十進(jìn)制數(shù)0，因此將新目錄信息記錄到ste0和vect0的位置。

上述步驟可以由圖2中的目錄cache 130來(lái)執(zhí)行。

綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供的地址訪問(wèn)方法，由于在命中一個(gè)非關(guān)聯(lián)模式的第二block，且第二block中對(duì)應(yīng)的指示項(xiàng)的值與第三存儲(chǔ)地址中的第二關(guān)聯(lián)的值不等時(shí)，表明第二block中存儲(chǔ)有一個(gè)目錄信息所對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)地址與第三請(qǐng)求中的第三存儲(chǔ)地址是關(guān)聯(lián)地址，而關(guān)聯(lián)模式的block中只需要存儲(chǔ)一個(gè)標(biāo)簽，另外不需要存儲(chǔ)指示項(xiàng)，因此將第二block由非關(guān)聯(lián)模式轉(zhuǎn)換為關(guān)聯(lián)模式，可以空出部分字段存儲(chǔ)更多的關(guān)聯(lián)地址。

圖5是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的一種地址訪問(wèn)裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。該地址訪問(wèn)裝置可以通過(guò)軟件、硬件或者兩者的結(jié)合實(shí)現(xiàn)成上述圖2所示硬件設(shè)備200的全部或者一部分。該地址訪問(wèn)裝置可以包括：接收單元510、查找單元520、修改單元530和替換單元540。

接收單元510，用于實(shí)現(xiàn)上述步驟401的功能。

查找單元520，用于實(shí)現(xiàn)上述步驟402的功能。

修改單元530，用于實(shí)現(xiàn)上述步驟403的功能。

替換單元540，用于實(shí)現(xiàn)上述步驟404的功能。

可選的，本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例提供的地址訪問(wèn)裝置的框圖。該地址訪問(wèn)裝置可以包括：接收單元510、查找單元520、修改單元530和替換單元540。

接收單元510，用于實(shí)現(xiàn)上述步驟405、步驟407和步驟408的功能。

查找單元520，用于實(shí)現(xiàn)上述步驟409的功能。

修改單元530，用于實(shí)現(xiàn)上述步驟410的功能。

替換單元540，用于實(shí)現(xiàn)上述步驟406、步驟411、步驟412和步驟413的功能。

接收單元510，還用于實(shí)現(xiàn)上述查找目錄中與第一組索引對(duì)應(yīng)的block的功能。

查找單元520，還用于實(shí)現(xiàn)上述在查找到的block中的標(biāo)簽均與第一請(qǐng)求中的標(biāo)簽不同，且查找到的block均被占用時(shí)，從第一組索引對(duì)應(yīng)的block中查找符合模式轉(zhuǎn)換條件的第一block的功能。

相關(guān)細(xì)節(jié)可結(jié)合參考上述方法實(shí)施例。

需要說(shuō)明的是：上述實(shí)施例提供的地址訪問(wèn)裝置在訪問(wèn)存儲(chǔ)地址的數(shù)據(jù)時(shí)，僅以上述各功能模塊的劃分進(jìn)行舉例說(shuō)明，實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)需要而將上述功能分配由不同的功能模塊完成，即將設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)劃分成不同的功能模塊，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述實(shí)施例提供的地址訪問(wèn)裝置與地址訪問(wèn)方法的方法實(shí)施例屬于同一構(gòu)思，其具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程詳見(jiàn)方法實(shí)施例，這里不再贅述。

應(yīng)當(dāng)理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情況，單數(shù)形式“一個(gè)”(“a”、“an”、“the”)旨在也包括復(fù)數(shù)形式。還應(yīng)當(dāng)理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一個(gè)或者一個(gè)以上相關(guān)聯(lián)地列出的項(xiàng)目的任意和所有可能組合。

上述本發(fā)明實(shí)施例序號(hào)僅僅為了描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過(guò)硬件來(lái)完成，也可以通過(guò)程序來(lái)指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲(chǔ)于一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，上述提到的存儲(chǔ)介質(zhì)可以是只讀存儲(chǔ)器，磁盤(pán)或光盤(pán)等。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。