中文摘要：

存储墙问题一直是影响计算机性能的关键瓶颈。本项目以片上存储层次为研究对象，提出了一种软硬件合作管理的Cache。主要成果包括首次提出数据对象访存模式与Cache参数的对应关系，提出了面向数据对象Cache（Data-Object Oriented Cache，简称DOOC），支持软件针对数据对象的访存模式进行自适应管理，并通过系统级设计方法有效控制了设计复杂度；提出了DOOC的编译管理方法，提出了数据对象访存模式的度量方法，设计了在DOOC上分配数据对象的图着色算法，与DOOC硬件结合，获得了接近理想情况下Cache最优性能的实验结果；基于面向对象Cache技术的研究成果，针对广泛关注的片上分布共享非一致Cache结构提出了一系列数据分布优化方法，有效优化了数据在Cache中的存储位置，为进一步提升片上存储层次的性能探索了重要途径。项目研究中，共发表论文34篇，其中SCI检索3篇、EI检索23篇，获得国家发明专利1项，达到了预期的成果要求。通过本项目的研究，我们系统地掌握了软硬件合作管理的面向数据对象Cache技术，为相关微处理器片上存储层次领域的研究提供了良好的基础和借鉴。