一種緩存替換方法與相關裝置與流程

2023-04-28 11:08:41

本發明涉及數據存儲領域，尤其涉及一種緩存替換方法與相關裝置。

背景技術：

高速緩衝存儲器(Cache)(以下簡稱緩存)是存儲系統中至關重要的組成部分，它位於主存儲器和處理器之間，具有較小的容量和較高的速度。為了提升存儲系統的性能，現階段的技術中的存儲系統大都為採用包含(inclusive)組織結構的多級緩存的inclusive存儲系統。在inclusive存儲系統中，下級緩存總是包括上級緩存中的所有緩存塊。

緩存最重要的技術指標是它的命中率，制定合理的緩存替換方法以提升緩存的命中率具有重要的實際應用價值。根據程序局部性規律可知：程序在運行中，總是頻繁地使用那些最近被使用過的指令和數據。在此理論基礎上，現階段的技術中提供了一種最近最少使用(LRU，Least Recently Used)算法，用於根據緩存中各緩存塊的使用情況，選擇最近最少使用的緩存塊進行替換。

但是在inclusive存儲系統中，下級緩存總是包括上級緩存中的所有緩存塊。因此若是下級緩存中要替換的緩存塊在上級緩存中存在，為了保證系統的inclusive組織結構，需要將上級緩存中的該緩存塊無效掉，而該緩存塊在上級緩存中有可能是熱點緩存塊。這樣就導致了緩存中的熱點緩存塊被無效，影響了緩存的命中率。

技術實現要素：

本發明實施例提供了一種緩存替換方法，用於提升多核inclusive存儲系統的緩存的命中率。

本發明實施例第一方面提供了一種緩存替換方法，適用於多核包含inclusive存儲系統，所述存儲系統包括M個核，並包括所述M個核對應的M個第一級緩存L1Cache、M個第2級緩存L2Cache……和M個第N-1級緩存L(N-1)Cache，以及最後一級緩存LLC，M、N均為大於1的整數，所述方 法包括：

在所述LLC中確定多個待替換的緩存塊；

根據所述多個待替換的緩存塊，確定目標L1Cache；

向所述目標L1Cache發送所述多個待替換的緩存塊的信息；

從L(N-1)Cache處接收目標緩存塊信息，所述目標緩存塊信息用於指示所述多個待替換的緩存塊中的目標緩存塊，所述目標緩存塊信息由所述目標L1Cache在確定了目標緩存塊後逐級下發；

在所述LLC中替換所述目標緩存塊。

結合本發明實施例的第一方面，本發明實施例的第一方面的第一種實現方式中，所述在所述LLC中確定多個待替換的緩存塊包括：

確定所述LLC中每個緩存塊在預置時間段內的被訪問頻率；

將被訪問頻率最低的前P個緩存塊，確定為所述多個待替換的緩存塊，其中P為大於1的整數。

結合本發明實施例的第一方面或第一方面的第一種實現方式，本發明實施例的第一方面的第二種實現方式中，所述根據所述多個待替換的緩存塊，確定目標L1Cache包括：

確定每個L1Cache所包含的待替換的緩存塊的個數；

將包含待替換的緩存塊的個數最多的L1Cache確定為目標L1Cache。

結合本發明實施例的第一方面、第一方面的第一種或第二種實現方式，本發明實施例的第一方面的第三種實現方式中，所述在所述LLC中替換所述目標緩存塊之前還包括：

判斷所述目標緩存塊是否還存在於LLC之外的緩存中；

若判斷結果為是，則通知所述LLC之外的緩存無效所述目標緩存塊。

結合本發明實施例的第一方面、第一方面的第一種至第三種實現方式中的任一項，本發明實施例的第一方面的第四種實現方式中，所述目標緩存塊為所述目標L1Cache中的非熱點緩存塊。

本發明實施例的第二方面提供了一種緩存替換裝置，適用於多核包含inclusive存儲系統，所述存儲系統包括M個核，並包括所述M個核對應的M個第一級緩存L1Cache、M個第2級緩存L2Cache……和M個第N-1級緩存 L(N-1)Cache，以及最後一級緩存LLC，M、N均為大於1的整數，所述裝置包括：

緩存塊確定模塊，用於在所述LLC中確定多個待替換的緩存塊；

緩存確定模塊，用於根據所述多個待替換的緩存塊，確定目標L1Cache；

信息發送模塊，用於向所述目標L1Cache發送所述多個待替換的緩存塊的信息；

信息接收模塊，用於從L(N-1)Cache處接收目標緩存塊信息，所述目標緩存塊信息用於指示所述多個待替換的緩存塊中的目標緩存塊，所述目標緩存塊信息由所述目標L1Cache逐級下發；

緩存塊替換模塊，用於在所述LLC中替換所述目標緩存塊。

結合本發明實施例的第二方面，本發明實施例的第二方面的第一種實現方式中，所述緩存塊替換模塊具體用於：

確定所述LLC中每個緩存塊在預置時間段內的被訪問頻率；

將被訪問頻率最低的前P個緩存塊，確定為所述多個待替換的緩存塊，其中P為大於1的整數。

結合本發明實施例的第二方面或第二方面的第一種實現方式，本發明實施例的第二方面的第二種實現方式中，所述緩存確定模塊具體用於：

確定每個L1Cache所包含的待替換的緩存塊的個數；

將包含待替換的緩存塊的個數最多的L1Cache確定為目標L1Cache。

結合本發明實施例的第二方面、第二方面的第一種或第二種實現方式，本發明實施例的第二方面的第三種實現方式中，所述裝置還包括：

緩存塊判斷模塊，用於判斷所述目標緩存塊是否還存在於LLC之外的緩存中；

若判斷結果為是，則觸發所述信息發送模塊執行：通知所述LLC之外的緩存無效所述目標緩存塊。

結合本發明實施例的第二方面、第二方面的第一種至第三種實現方式中的任一項，本發明實施例的第二方面的第四種實現方式中，所述目標緩存塊為所述目標L1Cache中的非熱點緩存塊。

本發明實施例的第三方面提供了一種緩存系統，所述緩存系統包括M個 第一級緩存L1Cache、M個第2級緩存L2Cache……和M個第N-1級緩存L(N-1)Cache，以及最後一級緩存LLC，M、N均為大於1的整數，所述LLC用於執行以下步驟：

在所述LLC中確定多個待替換的緩存塊；

根據所述多個待替換的緩存塊，確定目標L1Cache；

向所述目標L1Cache發送所述多個待替換的緩存塊的信息；

從L(N-1)Cache處接收目標緩存塊信息，所述目標緩存塊信息用於指示所述多個待替換的緩存塊中的目標緩存塊，所述目標緩存塊信息由所述目標L1Cache逐級下發；

在所述LLC中替換所述目標緩存塊。

結合本發明實施例的第三方面，本發明實施例的第三方面的第一種實現方式中，所述在所述LLC中確定多個待替換的緩存塊包括：

確定所述LLC中每個緩存塊在預置時間段內的被訪問頻率；

將被訪問頻率最低的前P個緩存塊，確定為所述多個待替換的緩存塊，其中P為大於1的整數。

結合本發明實施例的第三方面或第三方面的第一種實現方式，本發明實施例的第第三方面的第二種實現方式中，所述根據所述多個待替換的緩存塊，確定目標L1Cache包括：

確定每個L1Cache所包含的待替換的緩存塊的個數；

將包含待替換的緩存塊的個數最多的L1Cache確定為目標L1Cache。

結合本發明實施例的第三方面、第三方面的第一種或第二種實現方式，本發明實施例的第三方面的第三種實現方式中，所述在所述LLC中替換所述目標緩存塊之前還包括：

判斷所述目標緩存塊是否還存在於LLC之外的緩存中；

若判斷結果為是，則通知所述LLC之外的緩存無效所述目標緩存塊。

結合本發明實施例的第三方面、第三方面的第一種至第三種實現方式中的任一項，本發明實施例的第三方面的第四種實現方式中，所述目標緩存塊為所述目標L1Cache中的非熱點緩存塊。

本發明實施例的第四方面提供了一種處理器，其特徵在於，所述處理器 包括M個核，以及本發明實施例的第三方面、第三方面的第一種至第四種實現方式中的任一項所述的緩存系統。

本實施例提供的一種緩存替換方法包括：在LLC中確定多個待替換的緩存塊；根據多個待替換的緩存塊，確定目標L1Cache；向目標L1Cache發送多個待替換的緩存塊的信息；從L(N-1)Cache處接收目標緩存塊信息；在LLC中替換目標緩存塊。本發明實施例中LLC不再直接確定用於替換的目標緩存塊，而是確定多個待替換的緩存塊，根據該多個待替換的緩存塊選擇目標L1Cache，並將該多個待替換的緩存塊的信息發送給目標L1Cache，由目標L1Cache在該多個待替換的緩存塊中選擇用於替換的目標緩存塊。通過將原本由LLC執行的選擇目標緩存塊的操作交由目標L1Cache執行，可以避免因LLC無法獲知各個L1Cache中的各個緩存塊的熱點程度而導致的L1Cache中的熱點緩存塊被無效掉的情況，減少了L1Cache中熱點緩存塊被無效的次數，使得存儲系統的緩存的命中率得到了提升。

附圖說明

圖1為多核inclusive存儲系統中多級緩存的層級結構示意圖；

圖2為本發明實施例中緩存替換方法一個實施例流程圖；

圖3為本發明實施例中緩存替換方法一個應用場景流程圖；

圖4為本發明實施例中緩存替換裝置一個實施例結構圖；

圖5為本發明實施例中緩存系統架構圖；

圖6為本發明實施例中處理器結構圖。

具體實施方式

本發明實施例提供了一種緩存替換方法，用於提升多核inclusive存儲系統中緩存的命中率。

多核inclusive存儲系統中多級緩存的層級結構請參閱圖1。該存儲系統中包括M個核(Processor)，分別為Processor 1、Processor 2、……Processor M；該存儲系統還包括N級緩存，分別為第1級緩存L1Cache、第2級緩存L2Cache、……第N級緩存L(N)Cache。其中，L(n)Cache稱為L(n+1)Cache的 上級緩存，L(n+1)Cache稱為L(n)Cache的下級緩存，1≤n≤N。其中，L(N)Cache是存儲系統中最接近內存的緩存，因此也被稱為最後一級緩存(LLC，Last Level Cache)。存儲系統中每個核都對應有各自的L1Cache、L2Cache、……L(N-1)Cache，但整個存儲系統只有一個LLC。

若存儲系統採用inclusive組織結構，則該N級緩存中，下級緩存包括上級緩存的全部緩存塊，即：Processor(m)所對應的L(n+1)Cache中包括Processor(m)所對應的L(n)Cache中的所有緩存塊，其中，Processor(m)表示存儲系統的M個核中的任一個核，1≤m≤M。

多核inclusive存儲系統中的LLC根據LRU算法計算得到待替換的某個緩存塊時，該緩存塊可能在某個核對應的L1Cache中是熱點緩存塊，為了保證存儲系統的inclusive組織結構，就需要將L1Cache中的該緩存塊無效掉，這樣就導致了L1Cache中被頻繁使用的熱點緩存塊被無效，影響了緩存的命中率。為了保證存儲系統的緩存的命中率，應儘量避免L1Cache中的熱點緩存塊被無效掉，但是LLC本身僅保存了存儲系統中各個緩存所包括的緩存塊信息，而無法獲知各個L1Cache中的各個緩存塊的熱點程度，因此存儲系統的緩存的命中率得不到保障。

為了提升多核inclusive存儲系統的緩存的命中率，本發明實施例提供了一種緩存替換方法，其基本流程請參閱圖2，包括：

201、在LLC中確定多個待替換的緩存塊；

本發明實施例提供的緩存替換方法涉及到了一種緩存替換裝置，該緩存替換裝置位於多核inclusive存儲系統的LLC中，具體可以為LLC中的邏輯電路或其它形式，本發明實施例不做限定。

本實施例中，緩存替換裝置在LLC中確定多個待替換的緩存塊。確定待替換的緩存塊的方法有很多，具體將在後面的實施例中詳述，此處不做限定。

其中，該多個待替換的緩存塊僅為確定的可以被替換出LLC的緩存塊，並非是必須被替換出LLC的緩存塊。

202、根據該多個待替換的緩存塊，確定目標L1Cache；

緩存替換裝置根據該多個待替換的緩存塊，在存儲系統的M個L1Cache中，確定目標L1Cache。具體的確定方法有很多，將在後面的實施例中詳述， 此處不做限定。

203、向目標L1Cache發送該多個待替換的緩存塊的信息；

緩存替換裝置確定了目標L1Cache後，向該目標L1Cache發送該多個待替換的緩存塊的信息，以告知該目標L1Cache哪些緩存塊是待替換的緩存塊。具體的，該多個待替換的緩存塊的信息中可以包括該多個待替換的緩存塊的地址信息，也可以包括該多個待替換的緩存塊的其他信息，此處不做限定。

204、從L(N-1)Cache處接收目標緩存塊信息；

緩存替換裝置從目標L1Cache所對應的L(N-1)Cache處接收目標緩存塊信息，該目標緩存塊信息用於指示該多個待替換的緩存塊中的目標緩存塊，該目標緩存塊信息中可以包括目標緩存塊的地址信息，也可以包括目標緩存塊的其他信息，此處不做限定。其中，目標緩存塊信息由目標L1Cache在確定了目標緩存塊後逐級緩存的下發，即由目標L1Cache下發給目標L1Cache對應的L2Cache，再由目標L1Cache對應的L2Cache下發給目標L1Cache對應的L3Cache……最後由目標L1Cache對應的L(N-1)Cache下發給LLC。

205、在LLC中替換目標緩存塊。

緩存替換裝置從L(N-1)Cache處接收目標緩存塊信息後，在LLC中替換目標緩存塊。

本實施例提供了一種緩存替換方法，包括在LLC中確定多個待替換的緩存塊；根據多個待替換的緩存塊，確定目標L1Cache；向目標L1Cache發送多個待替換的緩存塊的信息；從L(N-1)Cache處接收目標緩存塊信息；在LLC中替換目標緩存塊。本實施例中LLC不再直接確定用於替換的目標緩存塊，而是確定多個待替換的緩存塊，根據該多個待替換的緩存塊選擇目標L1Cache，並將該多個待替換的緩存塊的信息發送給目標L1Cache，由目標L1Cache在該多個待替換的緩存塊中選擇用於替換的目標緩存塊。通過將原本由LLC執行的選擇目標緩存塊的操作交由目標L1Cache執行，可以避免因LLC無法獲知各個L1Cache中的各個緩存塊的熱點程度而導致的L1Cache中的熱點緩存塊被無效掉的情況，減少了L1Cache中熱點緩存塊被無效的次數，使得存儲系統的緩存的命中率得到了提升。

優選的，作為本發明的又一個實施例，步驟201中，緩存替換裝置可以 根據LRU算法來確定多個代替換的緩存塊。具體的，緩存替換裝置可以確定LLC中每個緩存塊在預置時間段內的被訪問頻率，並將被訪問頻率最低的前P個緩存塊確定為該多個待替換的緩存塊，其中P為大於1的整數，具體可以為預置的數值，也可以為動態變化的數值。緩存替換裝置也可以將預置時間段內被訪問頻率低於預置頻率的緩存塊確定為該多個待替換的緩存塊，本實施例中不做限定。

步驟202中，緩存替換裝置可以通過很多方法來確定目標L1Cache，如將存儲系統的M個L1Cache中被核訪問最頻繁的L1Cache確定為目標L1Cache。優選的，作為本發明的又一個實施例，緩存替換裝置可以確定存儲系統的M個L1Cache中，每個L1Cache所包含的待替換的緩存塊的個數，然後將包含待替換的緩存塊的個數最多的L1Cache確定為目標L1Cache。

可以理解的，為了保證存儲系統的inclusive組織結構，目標L1Cache在逐級下發目標緩存塊信息時，目標L1Cache以及目標L1Cache對應的每一級緩存應都無效各自包括的目標緩存塊。但是，目標緩存塊也可能存在於非目標L1Cache的緩存中，因此LLC在替換目標緩存塊之前，還應判斷該目標緩存塊是否還存在於LLC之外的緩存中，若判斷結果為是，則通知包括該目標緩存塊的緩存無效該目標緩存塊。

可以理解的，目標L1Cache從LLC處接收到多個待替換的緩存塊的信息後，可以通過很多方法來確定目標緩存塊，如目標L1Cache根據LRU算法，將該多個待替換的緩存塊在目標L1Cache中被訪問頻率最低的緩存塊確定為目標緩存塊。或目標L1Cache根據最近最多算法(MRU，Most Recently Used)算法確定目標L1Cache中的熱點緩存塊與非熱點緩存塊，然後將該多個待替換的緩存塊屬於目標L1Cache的非熱點緩存塊確定為目標緩存塊。目標L1Cache也可以根據其它方法確定目標緩存塊，此處不做限定。

為了便於理解上述實施例，下面以上述實施例的一個具體應用場景為例進行描述。請參閱圖3，在4核inclusive存儲系統中存在3級緩存，分別為與每個核對應的4個L1Cache、4個L2Cache和1個LLC。存儲系統具體的緩存替換流程包括：

301、確定4個待替換的緩存塊。緩存替換裝置將LLC中在近20個小時 內被訪問頻率最低的前4個緩存塊A、B、C、D確定為待替換的緩存塊。

302、確定目標L1Cache。緩存替換裝置確定存儲系統的4個L1Cache所包含該4個待替換的緩存塊的個數，得到第一個L1Cache包含0個待替換的緩存塊、第二個L1Cache包含1個待替換的緩存塊、第三個L1Cache包含2個待替換的緩存塊、第四個L1Cache包含3個待替換的緩存塊.於是緩存替換裝置將第四個L1Cache確定為目標L1Cache。

303、向目標L1Cache發送4個待替換的緩存塊的信息。具體的，緩存替換裝置向該第四個L1Cache發送4個待替換的緩存塊的地址信息。

304、從4個待替換的緩存塊中確定目標緩存塊。該第四個L1Cache中具有邏輯電路，能夠實現簡單的緩存塊確定、替換或無效等功能。該第四個L1Cache確定其所包括的3個待替換的緩存塊A、B、C的被訪問頻率，得到緩存塊B的被訪問頻率最低，於是確定緩存塊B為目標緩存塊。

305、無效目標緩存塊。第四個L1Cache無效自身所包括的緩存塊B。

306、將目標緩存塊信息下發給L2Cache。第四個L1Cache將緩存塊B的地址信息下發給其所對應的L2Cache，即第四個L2Cache。

307、無效目標緩存塊。第四個L2Cache無效自身所包括的緩存塊B。

308、將目標緩存塊信息下發給LLC。第四個L2Cache將緩存塊B的地址信息下發給LLC。

309、替換目標緩存塊。LLC的緩存替換裝置接收到目標緩存塊信息後，確定存儲系統中所有的L1Cache和L2Cache中都不包括緩存塊B，然後在LLC中替換該緩存塊B。

本發明還提供了相關的緩存替換裝置，適用於多核inclusive存儲系統的LLC中，能夠實現圖2所示的緩存替換方法。該緩存替換裝置可以為LLC中的邏輯電路，也可以為其他形式，其結構請參閱圖4，包括：

緩存塊確定模塊401，用於在LLC中確定多個待替換的緩存塊；

緩存確定模塊402，用於根據多個待替換的緩存塊，確定目標L1Cache；

信息發送模塊403，用於向目標L1Cache發送該多個待替換的緩存塊的信息；

信息接收模塊404，用於從L(N-1)Cache處接收目標緩存塊信息，該目標 緩存塊信息用於指示該多個待替換的緩存塊中的目標緩存塊，該目標緩存塊信息由目標L1Cache逐級下發；

緩存塊替換模塊405，用於在LLC中替換目標緩存塊。

本實施例提供的一種緩存替換裝置中，緩存塊確定模塊401在LLC中確定多個待替換的緩存塊；緩存確定模塊402根據多個待替換的緩存塊，確定目標L1Cache；信息發送模塊403向目標L1Cache發送多個待替換的緩存塊的信息；信息接收模塊404從L(N-1)Cache處接收目標緩存塊信息；緩存塊替換模塊405在LLC中替換目標緩存塊。本實施例中LLC的緩存替換裝置不再直接確定用於替換的目標緩存塊，而是確定多個待替換的緩存塊，根據該多個待替換的緩存塊選擇目標L1Cache，並將該多個待替換的緩存塊的信息發送給目標L1Cache，由目標L1Cache在該多個待替換的緩存塊中選擇用於替換的目標緩存塊。通過將原本由LLC執行的選擇目標緩存塊的操作交由目標L1Cache執行，可以避免因LLC無法獲知各個L1Cache中的各個緩存塊的熱點程度而導致的L1Cache中的熱點緩存塊被無效掉的情況，減少了L1Cache中熱點緩存塊被無效的次數，使得存儲系統的緩存的命中率得到了提升。

優選的，作為本發明的又一個實施例，緩存塊替換模塊405具體用於：確定LLC中每個緩存塊在預置時間段內的被訪問頻率；將被訪問頻率最低的前P個緩存塊，確定為該多個待替換的緩存塊，其中P為大於1的整數。

優選的，作為本發明的又一個實施例，緩存確定模塊402具體用於：確定每個L1Cache所包含的待替換的緩存塊的個數；將包含待替換的緩存塊的個數最多的L1Cache確定為目標L1Cache。

優選的，作為本發明的又一個實施例，緩存替換裝置還可以包括緩存塊判斷模塊406，用於判斷目標緩存塊是否還存在於LLC之外的緩存中；若判斷結果為是，則觸發信息發送模塊403執行：通知所述LLC之外的緩存無效所述目標緩存塊。其中，緩存塊判斷模塊406為可選模塊。

優選的，作為本發明的又一個實施例，目標緩存塊為該多個待替換的緩存塊中，被訪問頻率最低的緩存塊。

為了便於理解上述實施例，下面以上述實施例的一個具體應用場景為例 進行描述。請仍參閱圖3，在4核inclusive存儲系統中存在3級緩存，分別為與每個核對應的4個L1Cache、4個L2Cache和1個LLC。其中，LLC中包括緩存替換裝置。存儲系統具體的緩存替換流程包括：

301、確定4個待替換的緩存塊。緩存替換裝置的緩存塊確定模塊401將LLC中在近20個小時內被訪問頻率最低的前4個緩存塊A、B、C、D確定為待替換的緩存塊。

302、確定目標L1Cache。緩存替換裝置的緩存確定模塊402確定存儲系統的4個L1Cache所包含該4個待替換的緩存塊的個數，得到第一個L1Cache包含0個待替換的緩存塊、第二個L1Cache包含1個待替換的緩存塊、第三個L1Cache包含2個待替換的緩存塊、第四個L1Cache包含3個待替換的緩存塊。於是緩存確定模塊402將第四個L1Cache確定為目標L1Cache。

303、向目標L1Cache發送4個待替換的緩存塊的信息。具體的，緩存替換裝置的信息發送模塊403向該第四個L1Cache發送4個待替換的緩存塊的地址信息。

304、從4個待替換的緩存塊中確定目標緩存塊。該第四個L1Cache中具有邏輯電路，能夠實現簡單的緩存塊確定、替換或無效等功能。該第四個L1Cache確定其所包括的3個待替換的緩存塊A、B、C的被訪問頻率，得到緩存塊B的被訪問頻率最低，於是確定緩存塊B為目標緩存塊。

305、無效目標緩存塊。第四個L1Cache無效自身所包括的緩存塊B。

306、將目標緩存塊信息下發給L2Cache。第四個L1Cache將緩存塊B的地址信息下發給其所對應的L2Cache，即第四個L2Cache。

307、無效目標緩存塊。第四個L2Cache無效自身所包括的緩存塊B。

308、將目標緩存塊信息下發給LLC。第四個L2Cache將緩存塊B的地址信息下發給LLC。

309、替換目標緩存塊。LLC的緩存替換裝置中的信息接收模塊404接收到目標緩存塊信息後，緩存塊判斷模塊406確定存儲系統中所有的L1Cache和L2Cache中都不包括緩存塊B，然後緩存塊替換模塊405在LLC中替換該緩存塊B。

上面從單元化功能實體的角度對本發明實施例中的緩存替換裝置進行了 描述，下面從硬體處理的角度對本發明實施例中的緩存替換裝置進行描述。

請參閱圖5，本發明實施例提供了一種緩存系統，該緩存系統包括M個第一級緩存L1Cache、M個第2級緩存L2Cache……和M個第N-1級緩存L(N-1)Cache，以及最後一級緩存LLC，M、N均為大於1的整數。其中，所述LLC用於執行以下步驟：

在所述LLC中確定多個待替換的緩存塊；

根據所述多個待替換的緩存塊，確定目標L1Cache；

向所述目標L1Cache發送所述多個待替換的緩存塊的信息；

從L(N-1)Cache處接收目標緩存塊信息，所述目標緩存塊信息用於指示所述多個待替換的緩存塊中的目標緩存塊，所述目標緩存塊信息由所述目標L1Cache逐級下發；

在所述LLC中替換所述目標緩存塊。

本發明的一些實施例中，LLC通過如下方法在所述LLC中確定多個待替換的緩存塊：

確定所述LLC中每個緩存塊在預置時間段內的被訪問頻率；

將被訪問頻率最低的前P個緩存塊，確定為所述多個待替換的緩存塊，其中P為大於1的整數。

本發明的一些實施例中，LLC通過如下方法確定目標L1Cache：

確定每個L1Cache所包含的待替換的緩存塊的個數；

將包含待替換的緩存塊的個數最多的L1Cache確定為目標L1Cache。

本發明的一些實施例中，LLC在所述LLC中替換所述目標緩存塊之前還執行如下步驟：

判斷所述目標緩存塊是否還存在於LLC之外的緩存中；

若判斷結果為是，則通知所述LLC之外的緩存無效所述目標緩存塊。

本發明的一些實施例中，所述目標緩存塊為所述目標L1Cache中的非熱點緩存塊。

本發明實施例還提供了一種處理器，請參閱圖6。該處理器包括M個核，並包括圖5所示的緩存系統。

所屬領域的技術人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描 述的系統，裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應過程，在此不再贅述。

在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的系統，裝置和方法，可以通過其它的方式實現。例如，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可以結合或者可以集成到另一個系統，或一些特徵可以忽略，或不執行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機械或其它的形式。

所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位於一個地方，或者也可以分布到多個網絡單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現本實施例方案的目的。

另外，在本發明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以採用硬體的形式實現，也可以採用軟體功能單元的形式實現。

所述集成的單元如果以軟體功能單元的形式實現並作為獨立的產品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。基於這樣的理解，本發明的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的全部或部分可以以軟體產品的形式體現出來，該計算機軟體產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，伺服器，或者網絡設備等)執行本發明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質包括：U盤、移動硬碟、只讀存儲器(ROM，Read-Only Memory)、隨機存取存儲器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光碟等各種可以存儲程序代碼的介質。

以上所述，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其 中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和範圍。