諸實(shí)施例涉及在電子系統(tǒng)中的高速緩沖存儲(chǔ)器。

背景技術(shù)：

對(duì)于許多種類的消費(fèi)型電子裝置(例如，移動(dòng)電話和平板計(jì)算機(jī))，存在于高速緩沖存儲(chǔ)器中的一些類型的數(shù)據(jù)無(wú)需存儲(chǔ)于系統(tǒng)存儲(chǔ)器中。所述數(shù)據(jù)可被稱為暫時(shí)數(shù)據(jù)。舉例來(lái)說(shuō)，查看顯現(xiàn)于移動(dòng)電話或平板計(jì)算機(jī)的顯示器中的圖像的人可能希望旋轉(zhuǎn)所述圖像。在許多情況下，與圖像旋轉(zhuǎn)有關(guān)的內(nèi)部產(chǎn)生的數(shù)據(jù)無(wú)需存儲(chǔ)于系統(tǒng)存儲(chǔ)器中。然而，當(dāng)執(zhí)行高速緩存行替換策略時(shí)，許多裝置可將所述暫時(shí)數(shù)據(jù)寫入到系統(tǒng)存儲(chǔ)器中。寫入暫時(shí)數(shù)據(jù)的操作不必要地消耗功率和存儲(chǔ)器帶寬。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實(shí)施例涉及在一高速緩沖存儲(chǔ)器中使用無(wú)效讀取降低帶寬和功率的系統(tǒng)和方法。

在實(shí)施例中，一種方法包括：在高速緩沖存儲(chǔ)器處接收指示地址的讀取不寫回指令；以及在所述高速緩沖存儲(chǔ)器中設(shè)置不寫回位以將與所述地址相關(guān)聯(lián)的高速緩存行指示為在從高速緩沖存儲(chǔ)器逐出所述高速緩存行之后不寫入到存儲(chǔ)器。

在另一實(shí)施例中，一種高速緩沖存儲(chǔ)器包括：存儲(chǔ)裝置，其用以存儲(chǔ)與高速緩存行相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，每一高速緩存行具有對(duì)應(yīng)的不寫回位；以及控制器，其耦合到所述存儲(chǔ)器，所述控制器響應(yīng)于接收到指示高速緩存行的讀取不寫回指令而設(shè)置對(duì)應(yīng)于所述高速緩存行的不寫回位以將所述高速緩存行指示為在從高速緩沖存儲(chǔ)器逐出高速緩存行之后不寫入到存儲(chǔ)器。

在另一實(shí)施例中，一種系統(tǒng)包括：存儲(chǔ)器；裝置；以及耦合到所述裝置的高速緩沖存儲(chǔ)器，所述高速緩沖存儲(chǔ)器在從所述裝置接收到指示存儲(chǔ)于高速緩沖存儲(chǔ)器中的具有相應(yīng)不寫回位的高速緩存行的地址的讀取不寫回指令之后，設(shè)置不寫回位以將所述高速緩存行指示為在從高速緩沖存儲(chǔ)器逐出所述高速緩存行之后不寫入到存儲(chǔ)器。

附圖說(shuō)明

隨附圖式經(jīng)呈現(xiàn)以協(xié)助描述本發(fā)明的實(shí)施例且僅提供以用于說(shuō)明實(shí)施例而非對(duì)其加以限制。

圖1說(shuō)明實(shí)施例可應(yīng)用于的系統(tǒng)。

圖2說(shuō)明根據(jù)實(shí)施例的方法。

圖3說(shuō)明根據(jù)實(shí)施例的另一方法。

圖4說(shuō)明根據(jù)實(shí)施例的另一方法。

圖5說(shuō)明根據(jù)實(shí)施例的另一方法。

圖6說(shuō)明實(shí)施例可應(yīng)用于的通信網(wǎng)絡(luò)。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的方面揭示于以下描述以及針對(duì)本發(fā)明的特定實(shí)施例的相關(guān)圖式中。可設(shè)計(jì)出替代實(shí)施例而不脫離本發(fā)明的范圍。另外，本發(fā)明的眾所熟知的元件將不加以詳細(xì)描述或?qū)⒓右允÷砸员悴换煜景l(fā)明的相關(guān)細(xì)節(jié)。

術(shù)語(yǔ)“本發(fā)明的實(shí)施例”并不要求本發(fā)明的所有實(shí)施例包含所論述的特征、優(yōu)點(diǎn)或操作模式。

本文中所使用的術(shù)語(yǔ)僅用于達(dá)成描述特定實(shí)施例的目的且不欲限制本發(fā)明的實(shí)施例。如本文中所使用，單數(shù)形式“一”和“所述”意欲也包含復(fù)數(shù)形式，除非上下文另有清晰指示。將進(jìn)一步了解，當(dāng)術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”在本文中使用時(shí)，指明所述特點(diǎn)、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但并不排除一或多個(gè)其它特點(diǎn)、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或其組的存在或增加。

另外，許多實(shí)施例涉及待由(例如)計(jì)算裝置的元件執(zhí)行的動(dòng)作序列來(lái)描述。將認(rèn)識(shí)到，特定電路(例如特殊應(yīng)用集成電路(ASIC))、執(zhí)行程序指令的一或多個(gè)處理器，或二者的結(jié)合，可執(zhí)行本文中所描述的各仲動(dòng)作。另外，可認(rèn)為本文中所描述的這些動(dòng)作序列完全體現(xiàn)于任何形式的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體內(nèi)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體中存儲(chǔ)有在執(zhí)行之后便將使相關(guān)聯(lián)的處理器執(zhí)行本文中所描述的功能性的計(jì)算機(jī)指令的對(duì)應(yīng)集合。因此，本發(fā)明的各種方面可以許多不同形式體現(xiàn)，其皆預(yù)期在所主張的標(biāo)的物的范圍內(nèi)。另外，對(duì)于本文中所描述的實(shí)施例中的每一者來(lái)說(shuō)，任何這些實(shí)施例的對(duì)應(yīng)形式可在本文中被描述為(例如)“經(jīng)配置以執(zhí)行所描述的動(dòng)作的邏輯”。

在對(duì)存儲(chǔ)于高速緩沖存儲(chǔ)器中的暫時(shí)數(shù)據(jù)執(zhí)行讀取操作時(shí)，一些實(shí)施例包含將暫時(shí)數(shù)據(jù)加標(biāo)簽為不寫回?cái)?shù)據(jù)以使得帶標(biāo)簽的暫時(shí)數(shù)據(jù)將不寫入到系統(tǒng)存儲(chǔ)器中的能力。除常規(guī)有效標(biāo)簽之外，不寫回標(biāo)簽還用以指示對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)是否有效。加不寫回標(biāo)簽可以若干方式完成，例如由高速緩沖存儲(chǔ)器檢查與由總線主控器執(zhí)行的讀取操作相關(guān)聯(lián)的總線發(fā)信。舉例來(lái)說(shuō)，總線發(fā)信可包含一特定版本的讀取指令，其中所述讀取指令的操作碼指示在讀取數(shù)據(jù)的高速緩存行之后，所述數(shù)據(jù)將被加標(biāo)簽為不寫回。另一方法為使高速緩沖存儲(chǔ)器檢查與讀取裝置(例如，顯示器)相關(guān)聯(lián)的MasterID(主控器識(shí)別碼)，且取決于MasterID而將數(shù)據(jù)加標(biāo)簽為不寫回。另一方法為在讀取裝置與高速緩沖存儲(chǔ)器之間的事務(wù)中修改事務(wù)屬性以包含旗標(biāo)，其中所述旗標(biāo)可由讀取裝置設(shè)置，以使高速緩沖存儲(chǔ)器在執(zhí)行讀取操作之后即刻將高速緩存行加標(biāo)簽為不寫回?cái)?shù)據(jù)。

圖1說(shuō)明實(shí)施例可應(yīng)用于的系統(tǒng)100。系統(tǒng)100包括處理器102，處理器102可用于處理并操縱顯示于顯示器104上的圖像。系統(tǒng)100中還包含總線仲裁器106、系統(tǒng)存儲(chǔ)器108、高速緩沖存儲(chǔ)器110和系統(tǒng)總線112。系統(tǒng)100可表示(例如)較大系統(tǒng)(例如蜂窩電話或平板計(jì)算機(jī))的部分。

為使說(shuō)明簡(jiǎn)單起見(jiàn)，并非系統(tǒng)中所有組件皆在圖1中說(shuō)明。在系統(tǒng)100中所說(shuō)明的一些組件可集成于一或多個(gè)半導(dǎo)體芯片上。舉例來(lái)說(shuō)，高速緩沖存儲(chǔ)器110可與處理器102相集成，但為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，高速緩沖存儲(chǔ)器110展示為耦合到系統(tǒng)總線112的單獨(dú)組件。作為另一實(shí)例，處理器102可執(zhí)行總線仲裁器106的功能。此外，系統(tǒng)存儲(chǔ)器108可為存儲(chǔ)器階層架構(gòu)的部分，且可能存在若干層級(jí)的高速緩沖存儲(chǔ)器。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，僅展示一個(gè)層級(jí)，即高速緩沖存儲(chǔ)器110。

處理器102可專用于顯示器104，且經(jīng)優(yōu)化以用于圖像處理。然而，實(shí)施例不限于此，且處理器102可代表用于(例如)蜂窩電話或平板計(jì)算機(jī)的通用處理器。在一些實(shí)施例中，在圖1中說(shuō)明的所有或大部分組件可專用于顯示器104，或經(jīng)優(yōu)化以用于圖像處理。舉例來(lái)說(shuō)，高速緩沖存儲(chǔ)器110可與處理器102相集成且專用于顯示器104，而系統(tǒng)存儲(chǔ)器108則與未展示的其它組件共享。

高速緩沖存儲(chǔ)器110包含用于保存高速緩沖存儲(chǔ)器地址的寄存器112。在圖1的特定實(shí)例中，存儲(chǔ)于寄存器112中的高速緩沖存儲(chǔ)器地址包含兩個(gè)字段，標(biāo)簽字段114和索引字段116，其中標(biāo)簽字段114中的值為高速緩沖存儲(chǔ)器地址的位的上部集合，而索引字段116中的值則為高速緩沖存儲(chǔ)器地址的位的下部集合。對(duì)于圖1的特定實(shí)例，高速緩沖存儲(chǔ)器110被組織為直接映射式高速緩沖存儲(chǔ)器，其中標(biāo)簽存儲(chǔ)于隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)118中且對(duì)應(yīng)高速緩存行的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于RAM 120中。對(duì)于其它實(shí)施例，高速緩沖存儲(chǔ)器可以其它方式進(jìn)行組織，例如組織為集合關(guān)聯(lián)式高速緩沖存儲(chǔ)器。關(guān)于RAM 118與RAM 120實(shí)施為兩個(gè)單獨(dú)RAM或一個(gè)RAM的討論并無(wú)實(shí)質(zhì)意義?？墒褂糜糜诖鎯?chǔ)高速緩存行和相關(guān)聯(lián)位的其它類型的存儲(chǔ)裝置。對(duì)于圖1的特定實(shí)例，每一高速緩存行(例如高速緩存行122)包括四個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。

索引字段116中的位的上部集合被提供到解碼器124，解碼器124用于編索引到RAM 118中以獲得與高速緩存行122相關(guān)聯(lián)的標(biāo)簽126。索引字段116中的位的下部集合與多路復(fù)用器128一起用于選擇存儲(chǔ)于高速緩存行122中的特定字節(jié)。標(biāo)簽126由比較器130與存儲(chǔ)于標(biāo)簽字段114中的值比較，以指示是否存在匹配。除標(biāo)簽126之外，存儲(chǔ)于索引字段116中的位的上部集合還用于編索引到RAM 118中以提供與高速緩存行122相關(guān)聯(lián)的有效位132，其中有效位132指示存儲(chǔ)于高速緩存行122中的數(shù)據(jù)是否有效。如果標(biāo)簽126匹配標(biāo)簽字段114的值，且如果有效位132指示高速緩存行122為有效，那么存在指示存儲(chǔ)于高速緩存行122中的數(shù)據(jù)具有正確地址且有效的有效位。

除提供有效位132之外，存儲(chǔ)于索引字段116中的位的上部集合編索引到RAM 118中以提供與高速緩存行122相關(guān)聯(lián)的不寫回位133。不寫回位133指示存儲(chǔ)于高速緩存行122中的數(shù)據(jù)是否應(yīng)在從高速緩沖存儲(chǔ)器110逐出高速緩存行之后寫回到系統(tǒng)存儲(chǔ)器108。如果已設(shè)置不寫回位133，那么盡管高速緩存策略已就位，但高速緩存行122不寫回到系統(tǒng)存儲(chǔ)器108。

對(duì)于一些實(shí)施例，用于處理器102的指令集包含讀取不寫回指令。讀取不寫回指令為其參數(shù)中的一者為地址的指令，且當(dāng)其由高速緩沖存儲(chǔ)器110接收時(shí)，與所述地址相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)從適當(dāng)?shù)母咚倬彺嫘凶x取(如在常規(guī)讀取操作中)。如果適當(dāng)高速緩存行被發(fā)現(xiàn)，那么與所述高速緩存行相關(guān)聯(lián)的不寫回位經(jīng)設(shè)置以指示當(dāng)從高速緩沖存儲(chǔ)器逐出時(shí)，所述高速緩存行不寫回到系統(tǒng)存儲(chǔ)器108。在以此方式設(shè)置不寫回位的情況下，高速緩存行中的數(shù)據(jù)將不寫入到系統(tǒng)存儲(chǔ)器(或高速緩沖存儲(chǔ)器的較高層級(jí))。如果接收到讀取不寫回指令之后，高速緩沖存儲(chǔ)器一致性策略將寫回指令發(fā)送到高速緩沖存儲(chǔ)器110，那么標(biāo)示為不寫回的高速緩存行將不寫入到存儲(chǔ)器(例如，系統(tǒng)存儲(chǔ)器108)。此處，對(duì)高速緩沖存儲(chǔ)器110接收指令的提及可意味著指示指令的各種總線信號(hào)被提供到高速緩沖存儲(chǔ)器110。

對(duì)于一些實(shí)施例，不寫回位可用作選擇下一待替換高速緩存行的方法。在此實(shí)施例中，替換策略為搜尋具有經(jīng)設(shè)置的不寫回位的那些高速緩存行，和在逐出尚未設(shè)置不寫回位的有效高速緩存行之前逐出這些高速緩存行。此是基于暫時(shí)數(shù)據(jù)已經(jīng)末次使用且可被替換的前提。

圖2和3說(shuō)明上文所描述的一些實(shí)施例。對(duì)于在處理器上運(yùn)行的過(guò)程(步驟202)，如果產(chǎn)生暫時(shí)數(shù)據(jù)(步驟204)，那么在高速緩存行中設(shè)置用于經(jīng)高速緩存暫時(shí)數(shù)據(jù)的不寫回位，以使得暫時(shí)數(shù)據(jù)不會(huì)寫回到系統(tǒng)存儲(chǔ)器。如果當(dāng)實(shí)施高速緩沖存儲(chǔ)器一致性策略時(shí)，高速緩存行的寫回指令由高速緩沖存儲(chǔ)器接收(步驟208)，那么如果與高速緩存行相關(guān)聯(lián)的不寫回位經(jīng)設(shè)置(步驟210)，那么盡管特定高速緩存行替換策略已就位，但高速緩存行將不寫入到系統(tǒng)存儲(chǔ)器(步驟212)。然而，如果未設(shè)置未寫回位(步驟210)，那么高速緩存行可寫入到系統(tǒng)存儲(chǔ)器(如果其有效)(步驟214)。

參照?qǐng)D3，在指令提取(步驟302)之后，如果讀取不寫回指令被解碼(步驟304)，那么將讀取不寫回指令發(fā)送到高速緩沖存儲(chǔ)器(步驟306)。高速緩沖存儲(chǔ)器執(zhí)行讀取不寫回指令引起讀取與由讀取不寫回指令的地址參數(shù)指示的高速緩存行相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，且設(shè)置對(duì)應(yīng)不寫回位以使得高速緩存行將不寫回到系統(tǒng)存儲(chǔ)器(步驟308)。

圖2和3所指示的過(guò)程中的一些可由處理器102執(zhí)行，且其它過(guò)程可在高速緩沖存儲(chǔ)器110中執(zhí)行，例如由控制器134執(zhí)行以在RAM 118中設(shè)置不寫回位。

對(duì)于一些實(shí)施例，可根據(jù)與讀取高速緩沖存儲(chǔ)器的裝置(例如蜂窩電話中的顯示器)相關(guān)聯(lián)的經(jīng)修改事務(wù)屬性而設(shè)置與高速緩存行相關(guān)聯(lián)的不寫回位。所述事務(wù)屬性包含旗標(biāo)，其中所述旗標(biāo)可由裝置設(shè)置以指示當(dāng)執(zhí)行讀取操作時(shí)，不寫回位將設(shè)置于存儲(chǔ)于高速緩沖存儲(chǔ)器中的對(duì)應(yīng)高速緩存行中。此說(shuō)明于圖4中，其中在步驟402中，用于讀取高速緩存行中的數(shù)據(jù)的裝置在事務(wù)屬性中設(shè)置旗標(biāo)，且在步驟404中，高速緩沖存儲(chǔ)器控制器134在高速緩存行中設(shè)置不寫回位以指示其為暫時(shí)數(shù)據(jù)。

圖5說(shuō)明另一方法。在步驟502中，高速緩沖存儲(chǔ)器110檢查與讀取裝置(例如顯示器)相關(guān)聯(lián)的MasterID，且取決于特定MasterID，高速緩沖存儲(chǔ)器控制器134設(shè)置與高速緩存行相關(guān)聯(lián)的不寫回位以指示高速緩存行中的數(shù)據(jù)為暫時(shí)數(shù)據(jù)(步驟504)。

圖6說(shuō)明實(shí)施例可應(yīng)用于的無(wú)線通信系統(tǒng)。圖6說(shuō)明無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)602，其包括基站604A、604B和604C。圖6展示標(biāo)記為606的通信裝置，其可為移動(dòng)通信裝置(例如蜂窩電話、平板計(jì)算機(jī))或適用于蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)的某一其它種類的通信裝置(例如計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)系統(tǒng))。通信裝置606無(wú)需為移動(dòng)的。在圖6的特定實(shí)例中，通信裝置606位于與基站604C相關(guān)聯(lián)的小區(qū)內(nèi)。箭頭608和箭頭610用圖片分別表示上行鏈路信道和下行鏈路信道，通信裝置606通過(guò)所述信道與基站604C通信。

舉例來(lái)說(shuō)，實(shí)施例可用于與通信裝置606或與基站604C或兩者相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中。圖6僅說(shuō)明可使用本文中所描述的實(shí)施例的許多應(yīng)用中的一者。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，可使用各種不同技術(shù)和技藝中的任一者來(lái)表示信息和信號(hào)。舉例來(lái)說(shuō)，可由電壓、電流、電磁波、磁場(chǎng)或磁粒子、光場(chǎng)或光粒子或其任何組合來(lái)表示可貫穿以上描述所引用的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號(hào)、位、符號(hào)和碼片。

另外，那些所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，結(jié)合本文中所揭示的實(shí)施例所描述的各種說(shuō)明性邏輯塊、模塊、電路和算法步驟可實(shí)施為電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或兩者的組合。為了清楚地說(shuō)明硬件與軟件的此可互換性，上文已大體上在功能性方面描述了各種說(shuō)明性組件、塊、模塊、電路和步驟。此功能性經(jīng)實(shí)施為硬件或是軟件取決于特定應(yīng)用和強(qiáng)加于整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)約束而定。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可針對(duì)每一特定應(yīng)用以變化的方式實(shí)施所描述的功能性，但不應(yīng)將所述實(shí)施決策解釋為導(dǎo)致背離本發(fā)明的范圍。

結(jié)合本文中所揭示的實(shí)施例所描述的方法、序列和/或算法可直接體現(xiàn)于硬件中、由處理器執(zhí)行的軟件模塊中，或所述兩者的組合中。軟件模塊可駐存于RAM存儲(chǔ)器、閃存器、ROM存儲(chǔ)器、EPROM存儲(chǔ)器、EEPROM存儲(chǔ)器、寄存器、硬盤、可移動(dòng)磁盤、CD-ROM或所屬領(lǐng)域中已知的任何其它形式的存儲(chǔ)媒體中。示范性存儲(chǔ)媒體耦合到處理器，使得處理器可從存儲(chǔ)媒體讀取信息且將信息寫入到存儲(chǔ)媒體。在替代例中，存儲(chǔ)媒體可集成到處理器。

相應(yīng)地，本發(fā)明的實(shí)施例可包含永久計(jì)算機(jī)可讀媒體，其體現(xiàn)在使用具有無(wú)效的讀取的高速緩沖存儲(chǔ)器中用于降低帶寬和功率的方法。因此，本發(fā)明不限于所說(shuō)明的實(shí)例且用于執(zhí)行本文中所描述的功能性的任何裝置包含于本發(fā)明的實(shí)施例中。

雖然前述揭示內(nèi)容展示本發(fā)明的說(shuō)明性實(shí)施例，但是應(yīng)注意，在不脫離如由附加的權(quán)利要求定義的本發(fā)明的范圍的情況下可對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改變和修改。無(wú)需以任何特定次序執(zhí)行根據(jù)本文中描述的本發(fā)明的實(shí)施例的方法項(xiàng)的功能、步驟和/或動(dòng)作。此外，雖然可能以單數(shù)形式描述或主張本發(fā)明的元件，但除非明確陳述限于單數(shù)形式，否則也預(yù)期復(fù)數(shù)形式。