JPH0253152A - Cache memory controller - Google Patents
Cache memory controllerInfo
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- JPH0253152A JPH0253152A JP63204385A JP20438588A JPH0253152A JP H0253152 A JPH0253152 A JP H0253152A JP 63204385 A JP63204385 A JP 63204385A JP 20438588 A JP20438588 A JP 20438588A JP H0253152 A JPH0253152 A JP H0253152A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
この発明は、コンピュータシステム等で用いられるキャ
ッシュメモリ制御装置、特にそのヒツト率の向上に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a cache memory control device used in a computer system, etc., and particularly to improving the hit rate thereof.
[従来の技術]
一般に、高速プロセッサの動作遅延を防ぐため、低速で
ある主メモリとは別に、小容量の高速ローカルバッファ
であるキャッシュメモリを設けることがある。キャッシ
ュメモリは、主メモリ内の使用頻度の高いデータ、ある
いは最後に使用されたデータ等を格納しておき、プロセ
ッサがメモリアクセスする際に、必要なデータがこのキ
ャッシュメモリ内にあれば、時間のかかる主メモリへの
アクセスが不要となってシステムの性能が向上する。[Prior Art] Generally, in order to prevent delays in the operation of a high-speed processor, a cache memory, which is a small-capacity, high-speed local buffer, is sometimes provided in addition to a low-speed main memory. Cache memory stores frequently used data or last used data in main memory, and when the processor accesses memory, if the necessary data is in this cache memory, it saves time. Such access to main memory is no longer necessary, improving system performance.
第2図はこの関係を示す公知文献、例えば「日経エレク
トロニクスJ No、386 p204〜207 (1
986−1−11、日経マグロウヒル社発行)に示され
た概念の構成ブロック図、第3図は従来のダイレクトマ
ツブト命令専用キャッシュメモリの構成ブロック図であ
る。Figure 2 shows a well-known document showing this relationship, such as "Nikkei Electronics J No. 386 p204-207 (1
986-1-11, published by Nikkei McGraw-Hill, Inc.), and FIG. 3 is a block diagram of the structure of a conventional cache memory exclusively for direct Matsubuto instructions.
第2図及び第3図において、プロセッサ(13)は、ア
ドレス信号(1)をキャッシュメモリ(14)と主メモ
リ (15)に与える一方、キャッジメモリ(14)に
はコード/データ識別信号(2)を送る。これらの応答
は、キャッシュメモリ(14)又は主メモリ(15)か
らデータ信号(10)としてプロセッサ(13)に伝え
られる。ここで、キャッシュメモリ(14)は、第3図
に詳細に示されるように、タグメモリ(3)、キャッシ
ュメモリ内のデータが有効であることを示すバリッドピ
ット(4)、データメモリ(5)、タグ比較器(6)及
びプロセッサ(13)が要求するデータを選択するデー
タマルチプレクサ(7)等の機能部分を備えている。2 and 3, a processor (13) provides an address signal (1) to a cache memory (14) and a main memory (15), while a code/data identification signal (2) is provided to a cache memory (14). send. These responses are transmitted from the cache memory (14) or main memory (15) to the processor (13) as data signals (10). Here, as shown in detail in FIG. 3, the cache memory (14) includes a tag memory (3), a valid pit (4) indicating that the data in the cache memory is valid, and a data memory (5). , a tag comparator (6), and a data multiplexer (7) for selecting data requested by the processor (13).
このような構成において、プロセッサ(13)のリード
サイクル中、アドレス信号(1)のA−からA、e+i
がタグメモリ (3)とデータメモリ(5)の入力アド
レスとなり、タグ比較器(6)は、タグメモリ(3)の
出力及びバリッドピット(4)、並びにアドレス信号(
1)のAnからAi+1により、ヒツトしたか否かの判
定を行い、ヒツト/ミス信号を出力する。アドレス信号
(1)の入力アドレスAIからAJulがメモリ内に格
納されており、ヒツトした場合は、データメモリ(5)
よりの出力により、データマルチプレクサ(7)でプロ
セッサ(13)が要求するデータが選択されて、データ
信号(10)としてプロセッサ(13)へ信号が返送さ
れる。In such a configuration, during a read cycle of the processor (13), the address signal (1) changes from A- to A, e+i.
becomes the input address of the tag memory (3) and data memory (5), and the tag comparator (6) receives the output of the tag memory (3), the valid pit (4), and the address signal (
From An to Ai+1 in 1), it is determined whether there is a hit or not, and a hit/miss signal is output. AJul is stored in the memory from the input address AI of the address signal (1), and if it is hit, the data memory (5)
Based on the output from the data multiplexer (7), data requested by the processor (13) is selected and the signal is sent back to the processor (13) as a data signal (10).
一方、ミスした場合は、主メモリ(15)から入力アド
レスに相当するデータがデータメモリ(5)に転送され
、その結果タグメモリ(3)の格納内容が更新され、こ
れによりバリッドピット(4)が有意信号を発するので
、ヒツトした場合と同様な経路を経て、プロセッサ(1
3)に要求データが返送される。On the other hand, if there is a miss, the data corresponding to the input address is transferred from the main memory (15) to the data memory (5), and as a result, the contents stored in the tag memory (3) are updated, which causes the valid pit (4) to be transferred. emits a significant signal, so the processor (1
3) The requested data is returned.
ここで、キャッシュメモリ(14)は命令専用であるた
め、プロセッサ(13)からのコード/データ識別信号
(2)が命令コード以外のデータである場合は、キャッ
シュイネーブル信号(9)が無意となり、キャッシュ動
作は行われず、プロセッサ(13)は、主メモリ(15
)へ直接アクセスすることになる。Here, since the cache memory (14) is dedicated to instructions, if the code/data identification signal (2) from the processor (13) is data other than the instruction code, the cache enable signal (9) becomes invalid. No cache operation is performed, and the processor (13) uses the main memory (15
) will be accessed directly.
[発明が解決しようとする課題]
従来のキャッシュメモリ制御装置は、以上のような構成
であったので、命令フェッチ動作に対するヒツト率向上
を図るために命令専用キャッシュとした場合に、命令コ
ード以外のデータに対してキャッシュ動作を行えないと
いう問題があった。[Problems to be Solved by the Invention] Conventional cache memory control devices have the above-mentioned configuration, so when an instruction-only cache is used to improve the hit rate for instruction fetch operations, it is difficult to store information other than instruction codes. There was a problem in that the data could not be cached.
この発明は、かかる問題点を解決することを課題として
なされたもので、命令フェッチ動作に対するヒツト率が
命令専用キャッシュと同等であり、かつ命令コード以外
のデータに対してもキャッシュ動作が行えるキャッシュ
メモリ制御装置を得ることを目的とする。The present invention was made with the aim of solving these problems, and is a cache memory that has a hit rate for instruction fetch operations equivalent to that of an instruction-only cache, and that can also perform caching operations for data other than instruction codes. The purpose is to obtain a control device.
[課題を解決するための手段]
この発明に係るキャッシュメモリ制御装置は、キャッシ
ュメモリ内に付加されて、メモリ内に格納されているデ
ータが命令コードであることを示すコードビットと、こ
のコードビット及びバリッドピット、並びにプロセッサ
のコード/データ識別信号の王者を入力してキャッシュ
動作を行うか否かを判別するキャッシュイネーブル判定
回路とを有するものである。[Means for Solving the Problems] A cache memory control device according to the present invention includes a code bit that is added to a cache memory to indicate that data stored in the memory is an instruction code, and this code bit. and a cache enable determination circuit that inputs valid pits and the dominant code/data identification signal of the processor and determines whether or not to perform a cache operation.
[作用]
この発明によるキャッシュイネーブル判定回路は、プロ
セッサが要求するデータが命令コード以外のデータであ
っても、キャッシュメモリ内に無効あるいは命令コード
以外のデータが格納されていれば、すなわちキャッシュ
動作を起動するため、命令コマンド以外のデータに対す
るアクセススピードが向上する。[Operation] Even if the data requested by the processor is data other than the instruction code, the cache enable determination circuit according to the present invention does not perform the cache operation if invalid data or data other than the instruction code is stored in the cache memory. This improves the access speed for data other than instruction commands.
プロセッサが要求するコマンドが命令コードである場合
は、命令専用キャッシュと同等のヒツト率となる。If the command requested by the processor is an instruction code, the hit rate will be equivalent to that of an instruction-only cache.
[実施例]
以下に、この発明の一実施例を第1図に基づいて説明す
る。図中、第2図及び第3図と同一部分は同一符号をも
って示されている。[Example] An example of the present invention will be described below based on FIG. 1. In the figure, the same parts as in FIGS. 2 and 3 are designated by the same reference numerals.
第1図に示す通り、この発明では、データメモリ(5)
内に格納されているデータが命令コードであることを示
すためのコードビット(11)がタグメモリ(3)に付
設されると共に、キャッシュイネーブル判定回路(12
)が設けられる。このキャッシュイネーブル判定回路(
12)は、プロセッサ(13)の発するコード/データ
識別信号(2)と、キャッシュメモリのバリッドピット
(4)及びコードビット(11)とを入力して、キャッ
シュイネーブル信号(9)を出力する。As shown in FIG. 1, in this invention, a data memory (5)
A code bit (11) is attached to the tag memory (3) to indicate that the data stored therein is an instruction code, and a cache enable determination circuit (12) is attached to the tag memory (3).
) is provided. This cache enable determination circuit (
12) inputs the code/data identification signal (2) issued by the processor (13), the valid pit (4) and code bit (11) of the cache memory, and outputs a cache enable signal (9).
この様な構成によるキャッシュメモリ制御装置において
は、プロセッサ(13)のリードサイクルにおいて、プ
ロセッサ(13)からのコード/データ識別信号(2)
が命令コードである場合は、従来の命令専用キャッシュ
と同様な動作を行う。In the cache memory control device having such a configuration, in the read cycle of the processor (13), the code/data identification signal (2) from the processor (13) is
If it is an instruction code, it operates in the same way as a conventional instruction-only cache.
しかしながら、プロセッサ(13)からのコード/デー
タ識別信号(2)が、命令コード以外のデータである場
合は次の二通りの動作を行う。すなわちその1つは、キ
ャッシュイネーブル判定回路(12)が、キャッシュメ
モリのバリッドピット(4)とコードビット(11)よ
りの信号を入力して、データメモリ (5)に格納され
ているデータが有効である命令コードであると判定した
場合であり、この場合、キャッシュイネーブル判定回路
(12)は、キャッシュイネーブル信号(9)を無意と
し、プロセッサ(13)は主メモリ(15)に直接アク
セスする。However, if the code/data identification signal (2) from the processor (13) is data other than an instruction code, the following two operations are performed. One of them is that the cache enable determination circuit (12) inputs signals from the valid pit (4) and code bit (11) of the cache memory and determines whether the data stored in the data memory (5) is valid. In this case, the cache enable determination circuit (12) makes the cache enable signal (9) invalid, and the processor (13) directly accesses the main memory (15).
他の1つは、キャッシュイネーブル判定回路(12)が
、データメモリ(5)に格納されているデータが、無効
か命令コード以外のデータであると判定した場合であり
、この場合、キャッシュイネーブル判定回路(12)は
キャッシュイネーブル信号(9)を、有意とし、通常の
キャッシュ動作を行い、プロセッサ(13)の求めるデ
ータを高速処理によりデータ信号(10)として返送す
る。The other case is when the cache enable determination circuit (12) determines that the data stored in the data memory (5) is invalid or data other than the instruction code. The circuit (12) makes the cache enable signal (9) significant, performs a normal cache operation, and returns the data requested by the processor (13) as a data signal (10) through high-speed processing.
上記の通り、この発明によれば、プロセッサ(13)か
らの要求データが命令コードである場合は従来同様高速
キャッシュ動作を行うと共に、命令コード以外である場
合もキャッシュ動作を行うので、全体としてのヒツト率
が向上し、命令コード以外のデータに対するアクセスス
ピードが向上するものとなる。As described above, according to the present invention, when the requested data from the processor (13) is an instruction code, a high-speed cache operation is performed as in the conventional method, and when the requested data is other than an instruction code, the cache operation is also performed, so that the overall The hit rate is improved and the access speed to data other than instruction codes is improved.
なお、上記の実施例では、ダイレクトマツブト方式のキ
ャッシュメモリについて説明したが、フルアソシアティ
ブ・キャッシュ、セットアリシアティブ・キャッシュ等
、他の方式のキャッシュメモリについても用いることが
できることは勿論である。In the above embodiments, a direct matrix type cache memory has been described, but it goes without saying that other types of cache memory such as a fully associative cache and a set-associative cache can also be used.
[発明の効果コ
この発明は、以上説明したとおり、キャッシュメモリに
コードビットを付加し、キャッシュイネーブル判定回路
を設けた構造としたことにより、キャッシュメモリに格
納されたデータが無効あるいは命令コード以外のデータ
である場合は、プロセッサの要求データが命令コードで
あるか否かに限らずキャッシュ動作を行うように構成し
、従来の命令専用キャッシュを用いた場合に比較して、
命令コード以外のデータに対するアクセススピードが向
上する効果がある。[Effects of the Invention] As explained above, this invention has a structure in which a code bit is added to the cache memory and a cache enable determination circuit is provided, so that the data stored in the cache memory is invalid or has a code other than an instruction code. In the case of data, the cache operation is performed regardless of whether the data requested by the processor is an instruction code or not.
This has the effect of improving the access speed for data other than instruction codes.
第1図はこの発明の一実施例によるキャッシュメモリ制
御装置の構成ブロック図、第2図は命令キャッシュを用
いたメモリシステムのブロック図、第3図は従来の命令
専用キャッシュメモリ制御装置の構成ブロック図である
。
図において、(1)はアドレス信号、(2)はコード/
データ識別信号、(3)はタグメモリ、(4)はバリッ
ドピット、(5)はデータメモリ、(7)はデータマル
チプレクサ、(9)はキャッシュイネーブル信号、(1
1)はコードビット、(12)はキャッシュイネーブル
判定回路、(13)はプロセッサ、(14)はキャッシ
ュメモリ、(15)は主メモリである。
なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
代理人 弁理士 大 岩 増 雄
(他 2名)
メモリシステムのブロック図
第2図
5:データメモリ
実施例のキャッジ−メモリ制御装置のブロック図第1図
従来のキャンシーメモリ制御装置のブロック図第3図
手
続
補
正
書(自発)
5、補正の対象
千成11
年2
彦2
日
明細書の発明の詳細な説明の欄。
6、補正の内容
3、補正をする者
ムFIG. 1 is a block diagram of a cache memory control device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a memory system using an instruction cache, and FIG. 3 is a block diagram of a conventional instruction-only cache memory control device. It is a diagram. In the figure, (1) is an address signal, (2) is a code/
Data identification signal, (3) is tag memory, (4) is valid pit, (5) is data memory, (7) is data multiplexer, (9) is cache enable signal, (1
1) is a code bit, (12) is a cache enable determination circuit, (13) is a processor, (14) is a cache memory, and (15) is a main memory. In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same or equivalent parts. Agent Patent Attorney Masuo Oiwa (and 2 others) Block diagram of memory system Figure 2 5: Block diagram of cache-memory control device of data memory embodiment Figure 1 Block diagram of conventional cache memory control device 3. Written amendment to figure procedure (voluntary) 5. Subject of amendment February 2, 1999 Detailed explanation of the invention in the specification. 6. Contents of the amendment 3. Person making the amendment
Claims (1)
ータをプロセッサへ送出し、該当データが前記キャッシ
ュメモリ内に存在しない場合には主メモリより該当デー
タをキャッシュメモリへロードしてからキャッシュ動作
を行うキャッシュメモリ制御装置において、前記キャッ
シュメモリ内に設けられて該メモリ内のデータが命令コ
ードであることを示すコードビットと、このコードビッ
トとキャッシュメモリ内のバリッドビットよりの信号並
びにプロセッサよりの信号を入力して、プロセッサの要
求データが命令コード以外のデータであって、キャッシ
ュメモリ内の相当アドレスのデータが命令コードである
場合にキャッシュ動作を無効とし、キャッシュメモリ内
の相当アドレスのデータが命令コードではない場合にキ
ャッシュ動作を有効とするキャッシュイネーブル判定回
路とを備えるキャッシュメモリ制御装置。A cache memory control device that sends the relevant data in the cache memory to the processor according to instructions from the processor, and if the relevant data does not exist in the cache memory, loads the relevant data from the main memory to the cache memory and then performs a cache operation. inputting a code bit provided in the cache memory to indicate that the data in the memory is an instruction code, a signal from this code bit and a valid bit in the cache memory, and a signal from the processor; If the data requested by the processor is data other than an instruction code, and the data at the corresponding address in the cache memory is an instruction code, the cache operation is disabled, and if the data at the corresponding address in the cache memory is not an instruction code, the cache operation is disabled. A cache memory control device comprising a cache enable determination circuit that enables cache operation.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63204385A JPH0253152A (en) | 1988-08-17 | 1988-08-17 | Cache memory controller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63204385A JPH0253152A (en) | 1988-08-17 | 1988-08-17 | Cache memory controller |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0253152A true JPH0253152A (en) | 1990-02-22 |
Family
ID=16489659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63204385A Pending JPH0253152A (en) | 1988-08-17 | 1988-08-17 | Cache memory controller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0253152A (en) |
-
1988
- 1988-08-17 JP JP63204385A patent/JPH0253152A/en active Pending
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