理地址中具有不同混合位的分配的物理页，使得潜在的高速缓存组位于所述第一高速缓存区域中；以及 将数据从对应于所述第二物理页的第二高速缓存组迀移到对应于所述第三物理页的第三高速缓存组。13.根据权利要求12所述的方法，其中: 选择所述空闲物理页包括基于轮询调度从来自不同颜色的空闲物理页的链表的空闲物理页的链表选择所述空闲物理页；以及选择所述分配的物理页基于替换策略。14.根据权利要求10所述的方法，其中，所述访问计数包括读计数、写计数、或读-写比率。15.一种计算系统，所述计算系统包括: 处理器； 混合高速缓存，其连接到所述处理器并且包括不同存储器类型的第一高速缓存区域和第二高速缓存区域，所述混合高速缓存被索引至包括物理页的主存储器，使得所述混合高速缓存中的一群连续高速缓存组被映射到所述主存储器的物理页； 幼儿阵列和成人阵列，其被索引至包括虚拟页的虚拟存储器，使得所述虚拟存储器的各虚拟页被映射到所述幼儿阵列中的一行和所述成人阵列中的一行； 其中，所述处理器被配置成控制页划分模块和采样器的操作: 所述页划分模块用于实现页着色，以将所述虚拟存储器映射到所述主存储器，使得被映射到不同群的连续高速缓存组的物理页被分派给相邻虚拟页； 所述采样器用于记录从所述混合高速缓存对特定虚拟页的访问，所述采样器被配置成: 接收特定虚拟地址访问的虚拟地址； 根据接收到的所述虚拟地址，确定到所述幼儿阵列和所述成人阵列的阵列地址的索引和标签； 跟随所确定的所述阵列地址的索引到达所述幼儿阵列中的行和所述成人阵列中的行，所述幼儿阵列中的所述行和所述成人阵列中的所述行包括虚拟页条目； 确定所确定的所述阵列地址的标签是否匹配所述幼儿阵列中的所述行和所述成人阵列中的所述行的所述虚拟页条目中的任何标签； 响应于所确定的所述阵列地址的标签与所述幼儿阵列中的所述行和所述成人阵列中的所述行的所述虚拟页条目中的任何标签之间的不匹配，用所确定的所述阵列地址的标签和访问计数对所述幼儿阵列中的所述行的虚拟页条目进行写；以及 响应于所确定的所述阵列地址的标签与所述虚拟页条目中的标签之间的匹配，将对应于匹配的标签的所述虚拟页条目中的访问计数递增。16.根据权利要求15所述的计算系统，其中，所述混合高速缓存是最后一级缓存，所述采样器被配置成记录从所述混合高速缓存的每η次访问，并且η大于或等于I。17.根据权利要求15所述的计算系统，其中，所述采样器被配置成: 将所述虚拟页条目从所述幼儿阵列移动到所述成人阵列，其中，为了移动所述虚拟页条目，所述采样器被配置成: 基于所述幼儿阵列中的所述虚拟页条目中的访问计数，确定所述特定虚拟页的访问模式是否大于第一阈值;以及 响应于所述虚拟页的访问模式大于所述第一阈值，将所述虚拟页条目从所述幼儿阵列中的所述行移动到所述成人阵列中的所述行。18.根据权利要求17所述的计算系统，其中，所述处理器被配置成控制页迀移模块的操作: 所述页迀移模块用于将所述特定虚拟页从被映射到所述混合高速缓存中的第一高速缓存区域迀移成被映射到所述混合高速缓存中的第二高速缓存区域，所述页迀移模块被配置成: 基于所述成人阵列中的所述虚拟页条目中的访问计数，确定所述特定虚拟页的访问模式是否大于第二阈值;以及 响应于所述虚拟页的访问模式大于所述第二阈值，将所述特定虚拟页从所述主存储器的被映射到所述第一高速缓存区域的第一物理页重新映射到所述主存储器的被映射到所述第二高速缓存区域的第二物理页。19.根据权利要求18所述的计算系统，其中，为了将所述虚拟页从被映射到所述第一高速缓存区域的第一物理页重新映射到被映射到所述第二高速缓存区域的第二物理页，所述采样器被配置成: 选择所述主存储器的空闲物理页或在其物理地址中具有不同混合位的分配的物理页，使得潜在的高速缓存组位于所述第二高速缓存区域中；以及 将数据从对应于所述第一物理页的第一高速缓存组迀移到对应于所述第二物理页的第二高速缓存组。20.根据权利要求18所述的计算系统，其中，所述采样器被配置成: 将所述虚拟页条目从所述成人阵列移动到所述幼儿阵列，其中，为了移动所述虚拟页条目，所述采样器被配置成: 基于所述成人阵列中的所述虚拟页条目中的访问计数，确定所述特定虚拟页的访问模式是否小于第三阈值；以及 响应于所述虚拟页的访问模式小于所述第三阈值，将所述虚拟页条目从所述成人阵列中的所述行移动到所述幼儿阵列中的所述行。21.根据权利要求20所述的计算系统，其中，所述页迀移模块被配置成: 将所述特定虚拟页从被映射到所述第二高速缓存区域迀移成被映射到所述第一高速缓存区域，其中，为了迀移所述虚拟页，所述页迀移模块被配置成: 基于所述幼儿阵列中的所述虚拟页条目中的访问计数，确定所述虚拟页的访问模式是否小于第四阈值；以及 响应于所述虚拟页的访问模式小于所述第四阈值，将所述虚拟页从被映射到所述第二高速缓存区域的第二物理页重新映射到被映射到所述第一高速缓存区域的第三物理页。22.根据权利要求21所述的计算系统，其中，所述处理器被配置成控制一个或更多个模块的操作: 所述一个或更多个模块用于接收性能目标并且将所述性能目标转换成: 所述第一阈值、所述第二阈值、所述第三阈值和所述第四阈值，所述第一阈值、所述第二阈值、所述第三阈值和所述第四阈值中的每个包括读计数、写计数、或读-写比率;以及存储对所述幼儿阵列和所述成人阵列中的虚拟页的访问的频率、在所述幼儿阵列和所述成人阵列之间移动虚拟页的频率、以及在所述第一高速缓存区域和所述第二高速缓存区域之间迀移虚拟页的频率。23.—种非暂态、计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质编码有能由处理器执行以进行以下操作的指令: 应用页着色，以将包括虚拟页的虚拟存储器映射到包括物理页的主存储器，使得映射到混合高速缓存中的不同群的连续高速缓存组的物理页被分派给相邻虚拟页，所述混合高速缓存被索引至所述主存储器，所以所述主存储器中的各物理页被映射到所述混合高速缓存中的一群连续高速缓存组；以及 记录从所述混合高速缓存对所述虚拟存储器的特定虚拟页的访问，包括: 接收所述特定虚拟页的虚拟地址； 根据接收到的所述虚拟地址，确定到幼儿阵列和成人阵列的阵列地址的索引和标签，所述幼儿阵列和所述成人阵列被索引至所述虚拟存储器，所以各虚拟页被映射到所述幼儿阵列中的一行和所述成人阵列中的一行； 跟随所确定的所述阵列地址的索引到达所述幼儿阵列中的行和所述成人阵列中的行，所述幼儿阵列中的所述行和所述成人阵列中的所述行包括虚拟页条目； 确定所确定的所述阵列地址的标签是否匹配所述幼儿阵列中的所述行和所述成人阵列中的所述行的所述虚拟页条目中的任何标签； 响应于所确定的所述阵列地址的标签与所述幼儿阵列中的所述行和所述成人阵列中的所述行的所述虚拟页条目中的任何标签之间的不匹配，用所确定的所述阵列地址的标签和访问计数对所述幼儿阵列中的所述行的虚拟页条目进行写；以及 响应于所确定的所述阵列地址的标签与所述虚拟页条目中的标签之间的匹配，将对应于匹配的标签的所述虚拟页条目中的访问计数递增。24.根据权利要求23所述的非暂态、计算机可读存储介质，其中，所述混合高速缓存是最后一级缓存，从所述混合高速缓存的每η次访问被记录，并且η大于或等于I。25.根据权利要求23所述的非暂态、计算机可读存储介质，其中，所述指令还包括能由所述处理器执行以进行以下操作的指令: 将所述虚拟页条目从所述幼儿阵列移动到所述成人阵列，包括: 基于所述幼儿阵列中的所述虚拟页条目中的访问计数，确定所述特定虚拟页的访问模式是否大于第一阈值;以及 响应于所述特定虚拟页的访问模式大于所述第一阈值，将所述虚拟页条目从所述幼儿阵列中的所述行移动到所述成人阵列中的所述行。26.根据权利要求25所述的非暂态、计算机可读存储介质，其中，所述指令还包括能由所述处理器执行以进行以下操作的指令: 将所述特定虚拟页从被映射到所述混合高速缓存中的第一高速缓存区域迀移成被映射到所述混合高速缓存中的第二高速缓存区域，包括: 基于来自所述成人阵列中的所述行的所述虚拟页条目中的访问计数，确定所述特定虚拟页的访问模式是否大于第二阈值;以及 响应于所述虚拟页的访问模式大于所述第二阈值，将所述特定虚拟页从所述主存储器的被映射到所述第一高速缓存区域的第一物理页重新映射到所述主存储器的被映射到所述第二高速缓存区域的第二物理页。27.根据权利要求26所述的非暂态、计算机可读存储介质，其中，所述指令还包括能由所述处理器执行以进行以下操作的指令: 将所述虚拟页条目从所述成人阵列移动到所述幼儿阵列，包括: 基于所述成人阵列中的所述虚拟页条目中的访问计数，确定所述特定虚拟页的访问模式是否小于第三阈值；以及 响应于所述虚拟页的访问模式小于所述第三阈值，将所述虚拟页条目从所述成人阵列中的所述行移动到所述幼儿阵列中的所述行。28.根据权利要求27所述的非暂态、计算机可读存储介质，其中，所述指令还包括能由所述处理器执行以进行以下操作的指令: 将所述特定虚拟页从被映射到所述第二高速缓存区域迀移成被映射到所述第一高速缓存区域，包括: 基于所述幼儿阵列中的所述虚拟页条目中的访问计数，确定所述特定虚拟页的访问模式是否小于第四阈值；以及 响应于所述虚拟页的访问模式小于所述第四阈值，将所述特定虚拟页从被映射到所述第二高速缓存区域的第二物理页重新映射到被映射到所述第一高速缓存区域的第三物理页。
【专利摘要】混合高速缓存被索引至主存储器并且应用页着色以将主存储器映射到虚拟存储器。幼儿阵列和成人阵列被索引至虚拟存储器。通过基于虚拟地址确定阵列地址的索引和标签，跟随索引到达幼儿阵列和成人阵列中的对应行，并且确定阵列地址中的标签是否匹配行中的任何标签，来记录从混合高速缓存对虚拟页的访问。当与行中的标签匹配时，对应于匹配的标签的虚拟页条目中的访问计数递增。当没有匹配时，幼儿阵列中的行中的虚拟页条目被写上阵列地址中的标签并且条目中的访问计数递增。
【IPC分类】G06F12/00
【公开号】CN105612499
【申请号】CN201380080189
【发明人】金海 , 石宣化, 吴松, 余新
【申请人】华中科技大学
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2013年10月29日
【公告号】WO2015061965A1