一种实现多核缓存一致性验证的方法与流程

技术特征：
1.一种实现多核缓存一致性验证的方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、当一个核更新缓存行到m状态时，检查该缓存行是否存在在其他核的缓存中，如果存在，则该缓存行的状态只能是i状态，否则报错；s2、当个核更新缓存行到e状态时，检查该缓存行是否存在在其他核的缓存中，如果存在，则该缓存行的状态只能是i状态，否则报错；同时检查缓存行更新的数据是否与内存中的数据一致，若不同，则报错；s3、当一个核更新缓存行到s状态时，检查该缓存行是否存在在其他核的缓存中，如果存在，则该缓存行的状态只能是s或者i态，否则报错；若其他核的状态是s，则检查两个核的缓存行数据是否一致，同时检查与内存中的数据是否一致；s4、当一个核更新缓存行到i状态时，其他核在任何状态都有可能，不需要检查。2.如权利要求1所述的一种实现多核缓存一致性验证的方法，其特征在于，应用于多核环境，所述多核环境包括两个cluster，所述cluster包括1个二级缓存，所述二级缓存连接有多个核，且每个所述核包括一级数据缓存，所述一级数据缓存与二级缓存同时进行一致性验证。3.如权利要求2所述的一种实现多核缓存一致性验证的方法，其特征在于，所述一级数据缓存的一致性验证包括以下步骤：(1)在一级数据缓存检查器中同时监测多核系统中每个核的一级数据缓存更新信息，获得更新状态，更新缓存行的tag，index以及bank信息，同时保存缓存行数据；(2)在一级数据缓存检查器中同时监测多核系统中每个核的一级数据缓存，根据当前更新核的tag，index和bank信息，获得其他核在当前时刻是否存在相同缓存行的信息，若存在，通过访问缓存directory，获得缓存行状态，通过访问缓存data，获得缓存行数据；(3)若更新核的状态是m，则根据步骤s1进行监测判断；(4)若更新核的状态是e，则根据步骤s2进行监测判断；(5)若更新核的状态是s，则根据步骤s3进行监测判断；(6)若更新核的状态是i，则根据步骤s4进行监测判断。4.如权利要求2所述的一种实现多核缓存一致性验证的方法，其特征在于，所述二级缓存的一致性验证包括以下步骤：(1)在二级缓存检查器中同时监测多核系统中每个cluster的二级缓存更新信息，获得更新状态，更新缓存行的tag，index以及bank信息；由于二级缓存中会记录连接在二级缓存上的一级缓存的状态，在更新二级缓存的时刻可同时获得一级缓存的状态信息；(2)检查当前cluster的二级缓存和一级缓存状态是否合理，由于两级缓存的关系是inclusive，两级状态应符合以下原则：当二级缓存更新状态是i态时，每个核的一级缓存的状态必须也为i态，否则报错；当二级缓存更新状态是m态时，若其中一个核的一级缓存更新状态是m或者e，则其他核的一级缓存状态必须是i，否则报错；当二级缓存更新状态是s态时，每个核的一级缓存状态不能是m态或e态，否则报错；当二级缓存更新状态是e态时，每个核的一级缓存有可能是mesi中任何一种，不做检测；(3)检查另外cluster二级缓存，根据当前更新的二级缓存的tag，index和bank信息，获
得其他二级缓存的状态和数据，不同cluster之间的检测应符合以下原则：若更新cluster二级缓存状态是m态，则其他cluster二级缓存状态必须为i态，否则报错；若更新cluster二级缓存状态是e态，则其他cluster二级缓存状态必须为i态，否则报错；若更新cluster二级缓存状态是s态，则其他cluster二级缓存状态必须为i态或者s态，否则报错；若更新cluster二级缓存状态是i态，则其他cluster二级缓存状态可为mesi任意态。

技术总结
本发明公开了一种实现多核缓存一致性验证的方法，包括以下步骤：S1、当一个核更新缓存行到M状态时，检查该缓存行是否存在在其他核的缓存中；S2、当个核更新缓存行到E状态时，检查该缓存行是否存在在其他核的缓存中；S3、当一个核更新缓存行到S状态时，检查该缓存行是否存在在其他核的缓存中，若其他核的状态是S，则检查两个核的缓存行数据是否一致，同时检查与内存中的数据是否一致；S4、当一个核更新缓存行到I状态时，其他核在任何状态都有可能，不需要检查。根据本发明，通过监测一级缓存和二级缓存的更新信息，同时通过查看内存中的数据，能够保证缓存遵守MESI一致性协议，同时能够保证数据的正确性。够保证数据的正确性。够保证数据的正确性。


技术研发人员：沈秀红
受保护的技术使用者：广东赛昉科技有限公司
技术研发日：2021.11.16
技术公布日：2022/4/29