[发明专利]一种基于二叉树的伪LRU硬件结构、更新逻辑和Cache替换方法

权利要求书

1.一种基于二叉树的伪LRU硬件结构，其特征在于，包括：

基于n路组相联Cache定义的二叉树结构和基于每个Cache块分别定义的重用信息；

其中，所述二叉树包括n-1个节点，每个节点为一个比特；基于所述重用信息和访问信息对所述二叉树对应节点的比特进行修改。

2.如权利要求1所述的硬件结构，其特征在于，所述重用信息包括：预期重用计数器和保留信号；

所述预期重用计数器用于当对应Cache块被访问时进行计数；

所述保留信号用于存储对应Cache是否被保留。

3.如权利要求2所述的硬件结构，其特征在于，所述预期重用计数器被映射到全局地址空间。

4.如权利要求3所述的硬件结构，其特征在于，所述重用计数器在系统复位时被赋予初值。

5.一种基于二叉树的伪LRU更新逻辑，其特征在于，包括：

基于如权利要求1至4任一项的硬件结构；

当程序访问某Cache块时，接收所述Cache的访问信息；

基于重用信息和所述访问信息对所述二叉树对应节点的比特进行更新。

6.如权利要求5所述的更新逻辑，其特征在于，所述基于重用信息和所述访问信息对所述二叉树对应节点的比特进行更新，还包括：

基于所述访问信息修改对应Cache块所对应的预期重用计数器；

基于所述保留信号值对所述二叉树节点比特进行修改。

7.如权利要求6所述的更新逻辑，其特征在于，所述修改Cache块对应的预期重用计数器包括：

如果所述Cache块对应的预期重用计数器大于0，则预期重用计数器在该Cache块被访问时减1，否则保持0。

8.如权利要求6所述的更新逻辑，其特征在于，所述基于所述保留信号值对所述二叉树节点比特进行修改，包括：

如果所述二叉树节点左分支对应的所有Cache块的保留信号都为1，则所述比特置为1；

如果所述二叉树节点右分支对应的所有Cache块的保留信号都为1，则所述比特置为0。

9.如权利要求5所述的更新逻辑，其特征在于，所述基于重用信息和所述访问信息对所述二叉树对应节点的比特进行更新，之前包括：

如果保留信号对应路的预期重用计数器的值大于0，则对应保留信号置为1，否则，置为0。

10.一种Cache替换方法，其特征在于，包括：

基于如权利要求1至4任一项的硬件结构；

当被引用的块在缓存中不存在时，基于比特值确定最近几次内存引用期间都没有被访问的块；

将所述没有被访问的块从缓存中删除；同时将被引用的块加入所述缓存中，同时对二叉树节点比特进行修改；

其中，所述二叉树对应节点的比特，基于权利要求3至7任一项所述的更新逻辑进行修改。