[发明专利]基于多级缓存的数据读/写方法、装置和计算机系统

权利要求书

1.一种基于多级缓存的数据读/写方法，其特征在于，包括：

获取读/写数据所针对的第一物理内存数据块的第一查询地址；

获取所述第一物理内存数据块的第一缓存位置属性；所述第一缓存位置属性用于指示第一物理内存数据块所能进入缓存的级别；

根据所述第一查询地址，按照所述第一缓存位置属性所指示的第一物理内存数据块所能进入的缓存级别从高到低的顺序依次查询缓存是否命中，直至一个缓存命中或所有缓存均未命中为止；

若一个缓存命中，则针对所命中缓存中的第一物理内存数据块的第一查询地址读/写数据；或，若所有缓存均未命中，则针对内存中的第一物理内存数据块的第一查询地址读/写数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述第一缓存位置属性为根据第一物理内存数据块的被访问情况，在页表缓存TLB中为所述第一物理内存数据块所设定的；

所述获取所述第一物理内存数据块的第一缓存位置属性包括：

根据页表缓存TLB中存储的物理内存数据块的属性信息，查询所述第一查询地址对应的第一缓存位置属性；所述TLB中存储有物理内存数据块的属性信息，其中包括：物理内存数据块的查询地址、物理内存数据块的缓存位置属性的对应关系。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述第一缓存位置属性为根据第一物理内存数据块的被访问情况，在系统寄存器中为所述第一物理内存数据块所设定的；

所述获取所述第一物理内存数据块的第一缓存位置属性包括：

读取当前系统寄存器中存储的缓存位置属性，并其作为所述第一物理内存数据块的第一缓存位置属性；所述系统寄存器用于存储缓存位置属性。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对所命中缓存中的第一物理内存数据块的第一查询地址读/写数据包括：

通过与所命中缓存间的直接数据通路，针对所命中缓存中的第一物理内存数据块的第一查询进行读/写数据；

或者，所述针对内存中的第一物理内存数据块的第一查询地址读/写数据包括：

通过与内存间的直接数据通路，针对内存中的第一物理内存数据块的第一查询地址读/写数据。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，在读数据时，

若所命中缓存的级别是所述第一缓存位置属性指示的所能进入缓存级别中的非最高级别，则所述方法还包括：在所述第一缓存位置属性指示的所能进入的缓存级别中，将需要读的数据回填到级别高于所命中缓存的级别的缓存；或者，

若所命中缓存的级别是所述第一缓存位置属性指示的所能进入缓存级别中的最高级别，则不向其他缓存回填数据；或者，

若所有缓存均未命中，则所述方法还包括：将需要读的数据回填到所述第一缓存位置属性指示的所能进入的缓存中。

6.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，在写数据时，针对所命中缓存中的第一物理内存数据块写数据之后，所述方法还包括：

若所写的数据为共享数据，则在所述第一缓存位置属性指示的所能进入的缓存级别中，向级别等于和/或低于所命中缓存的级别的其他缓存发起共享数据一致性请求。

7.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述第一缓存位置属性标识第一物理内存数据块所能进入缓存级别中的最高级别，或者标识第一物理内存数据块不能进入的缓存级别。

8.一种基于多级缓存的数据读/写装置，所述装置为包括多级缓存的中央处理器CPU，其特征在于，包括：

第一获取单元，用于获取读/写数据所针对的第一物理内存数据块的第一查询地址；

第二获取单元，用于获取所述第一物理内存数据块的第一缓存位置属性；所述第一缓存位置属性用于指示第一物理内存数据块所能进入缓存的级别；

查询单元，根据所述第一获取单元得到的所述第一查询地址，按照第二获取单元得到的所述第一缓存位置属性所指示的所述第一物理内存数据块所能进入的缓存级别从高到低的顺序依次查询缓存是否命中，直至一个缓存命中或所有缓存均未命中为止；

读写单元，用于若一个缓存命中，则针对所述查询单元所命中缓存中的第一物理内存数据块的第一查询地址读/写数据；或，若所述查询单元的查询结果为所有缓存均未命中，则针对内存中的第一物理内存数据块的第一查询地址读/写数据。