[发明专利]在MRU分配期间采用软I－MRU成员保护的方法和高速缓存系统

权利要求书

1.一种存储设备，包括：

用于选择同余类的最近最少使用(LRU)牺牲成员的第一流水线路径；

用于通过将所述同余类的特定成员标记为指令最近最常使用(I-MRU)成员来保护所述特定成员不被选择为所述LRU牺牲成员的机制；以及

在完成预设数量的逐出循环之后自动移除所述同余类的所述特定成员的I-MRU标记而不必命中所述I-MRU成员的I-MRU时序逻辑。

2.根据权利要求1所述的存储设备，进一步包括：

用于确定当前正在处理的操作何时是指令获取和对I-MRU成员的访问中的一个的逻辑；以及

当所述当前操作是指令获取或对I-MRU成员的访问中的一个时：

用于将所述操作所针对的成员选择为将要受到I-MRU保护的

成员的逻辑；以及

用于将所述I-MRU时序逻辑重新设置为预设的最大时间计数

的逻辑。

3.根据权利要求2所述的存储设备，进一步包括：

LRU状态阵列内的一组保护比特，所述保护比特具有表明所述同余类中哪一个是所述预先选择的成员的值；以及

其中保护所述成员的机制进一步包括：

用于更新所述保护比特的值以指向所述特定成员的逻辑；以及

用于与对标识所述LRU牺牲成员的LRU状态比特进行流水线操作并发地对所述保护比特进行流水线操作的逻辑。

4.根据权利要求3所述的存储设备，其中所述用于流水线操作的逻辑包括：

用于向MRU更新逻辑提供所述保护比特的逻辑，所述MRU更新逻辑确定了(a)所述同余类的哪些成员被标记为MRU以及(b)哪一个发布了标识下一个牺牲成员的LRU状态比特；以及

用于并发地向所述MRU更新逻辑提供所述操作的属性的逻辑，所述属性用于确定所述操作所针对的高速缓存行是否为要成为受保护成员的指令行。

5.根据权利要求3所述的存储设备，进一步包括：

所述LRU状态阵列内的一组计数器比特，所述计数器比特用于跟踪从所述I-MRU时序逻辑的始设置到所述预设最大时间计数所经过的循环的数量；

用于在每次循环之后减小所述计数器比特的值的逻辑；

用于确定所述计数器比特的值何时等于0的逻辑；以及

当所述计数器比特的值等于0时，用于取消对所述预先选择的成员的选择使其不再具有I-MRU保护状态的逻辑，其中所述成员可用于由所述最近最少使用(LRU)牺牲成员选择过程进行选择。

6.根据权利要求3所述的存储设备，进一步包括：

线性反馈移位寄存器(LFSR)，其跟踪从所述I-MRU时序逻辑的所述初始设置到所述预设最大时间计数所经过的循环的数量值；

用于确定所述I-MRU成员何时被命中的命中/未命中确定逻辑；以及

当所述LFSR提供表明所述最大时间计数到期的真值输出，以及所述命中/未命中确定逻辑表明未命中所述I-MRU成员时，用于将所述LRU状态阵列的所述保护比特的零状态偏置为0值使得在LRU牺牲选择期间由所述保护比特的所述零状态标识的任何成员都不被保护的逻辑。

7.根据权利要求6所述的存储设备，其中所述用于偏置所述零比特的逻辑包括用于对于从所述保护比特解码的多个向量比特的零状态向量比特将所述已解码的比特行接地的装置。

8.一种用于存储组件中的方法，包括：

通过将同余类的特定成员标记为指令最近最常使用(I-MRU)成员来保护所述特定成员不被选择为所述LRU牺牲成员；以及

在完成预设数量的逐出循环之后自动移除所述同余类的所述特定成员的I-MRU标记而不必命中所述I-MRU成员。

9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：

确定当前正在处理的操作何时是指令获取和对I-MRU成员的访问中的一个；以及

当所述当前操作是指令获取或对I-MRU成员的访问中的一个时：

将所述操作所针对的成员选择为将要受到I-MRU保护的成员；以及

将所述I-MRU时序逻辑重新设置为预设的最大时间计数。