[发明专利]一种避免读缺失时数据回写的多处理器核间传输方法

摘要

一种避免读缺失时数据回写的多处理器核间传输方法，每个高速缓存副本具有四种状态：无效状态、共享状态、独占状态、修改状态，每个高速缓存副本有三位状态位：有效位、共享位、回写位，其中，有效位表示高速缓存副本是否为有效副本，共享位表示有效的高速缓存副本是否处于共享状态；回写位表示有效的高速缓存副本被移出高速缓存时是否需要回写主存储器；所述传输方法支持高速缓存有效脏副本的数据在处理器间直接传输，所述高速缓存有效脏副本是指与主存储器数据不同的高速缓存有效副本。本发明提供一种有效避免读缺失时数据回写主存储器，有效地减少处理器访问主存储器的次数，提高系统性能的避免读缺失时数据回写的多处理器核间传输方法。

主权项

1.一种避免读缺失时数据回写的多处理器核间传输方法，发起读/写操作的处理器称为本地处理器，其余处理器称为远程处理器。本地处理器中，与被访问地址具有相同索引的高速缓存副本称为对应的本地高速缓存副本；远程处理器中，与被访问地址具有相同索引和标志的高速缓存副本称为对应的远程高速缓存副本，其特征在于：每个高速缓存副本具有四种状态：无效状态、共享状态、独占状态、修改状态，其状态定义如下；a．无效状态：该高速缓存副本内容无效；b．共享状态：可能有多个处理器拥有该高速缓存有效副本，其数据不一定与主存储器中的数据一致；c．独占状态：只有一个处理器拥有该高速缓存有效副本，其数据与主存储器中的数据一致；d．修改状态：只有一个处理器拥有该高速缓存有效副本，其数据与主存储器中的数据不一致；每个高速缓存副本有三位状态位：有效位、共享位、回写位，高速缓存副本状态与状态位的对应关系如下：其中，有效位表示高速缓存副本是否为有效副本，共享位表示有效的高速缓存副本是否处于共享状态；回写位表示有效的高速缓存副本被移出高速缓存时是否需要回写主存储器，当且仅当高速缓存有效副本的回写位有效且该高速缓存有效副本被移出高速缓存时，会将该高速缓存有效副本中的数据回写主存储器；当且仅当处理器发起对本地高速缓存副本写操作时，其回写位才会被置为有效，并将本地处理器对应的高速缓存有效副本置为修改状态；所述传输方法支持高速缓存有效脏副本的数据在处理器间直接传输，所述高速缓存有效脏副本是指与主存储器数据不同的高速缓存有效副本；当本地处理器发生读缺失时，远程处理器拥有对应的高速缓存有效副本，且该副本的数据与主存储器中的数据不一致，则远程处理器直接将对应高速缓存副本的数据传输至本地处理器对应的高速缓存副本中，此时本地处理器和远程处理器对应的高速缓存副本中的数据一致，但与主存储器中的数据不一致，即本地处理器和远程处理器对应的高速缓存副本都为脏副本；完成数据传输后，本地处理器的对应高速缓存副本变为共享状态，回写位无效；远程处理器的对应高速缓存副本变为共享状态，回写位保持不变；处理器间高速缓存有效副本直接传输时，只传输高速缓存有效副本的数据，并不传输回写位，即处理器间高速缓存有效副本直接传输操作的接收方，其对应高速缓存有效副本的回写位无效。