JPH04123151A - システムバス - Google Patents
システムバスInfo
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- JPH04123151A JPH04123151A JP2241127A JP24112790A JPH04123151A JP H04123151 A JPH04123151 A JP H04123151A JP 2241127 A JP2241127 A JP 2241127A JP 24112790 A JP24112790 A JP 24112790A JP H04123151 A JPH04123151 A JP H04123151A
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- JP
- Japan
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- cache memory
- copy
- system bus
- store
- memory
- Prior art date
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
複数のストア・スルー方式のキャッシュメモリとコピー
・バック方式のキャッシュメモリが混在しているシステ
ムにおけるシステムバスに関し、コピー・バック方式の
キャッシュメモリとストア・スルー方式のキャッシュメ
モリが混在しているシステムにおいて、キャッシュメモ
リ内で書き換えた部分を消失させずに、且つ、システム
全体の性能低下を抑制することのできるシステムバスを
提供することを目的とし、 少なくとも1つのコピー・バック方式のキャシュメモリ
と、少なくとも1つのストア・スルー方式のキャシュメ
モリと、共有メモリとを接続するシステムバスであって
、前記各キャッシュメモリが前記共有メモリをアクセス
する際に、当該各キャッシュメモリはストア・スルー方
式かコピー・バック方式かを示す情報伝達手段を具備す
るように構成する。
・バック方式のキャッシュメモリが混在しているシステ
ムにおけるシステムバスに関し、コピー・バック方式の
キャッシュメモリとストア・スルー方式のキャッシュメ
モリが混在しているシステムにおいて、キャッシュメモ
リ内で書き換えた部分を消失させずに、且つ、システム
全体の性能低下を抑制することのできるシステムバスを
提供することを目的とし、 少なくとも1つのコピー・バック方式のキャシュメモリ
と、少なくとも1つのストア・スルー方式のキャシュメ
モリと、共有メモリとを接続するシステムバスであって
、前記各キャッシュメモリが前記共有メモリをアクセス
する際に、当該各キャッシュメモリはストア・スルー方
式かコピー・バック方式かを示す情報伝達手段を具備す
るように構成する。
本発明は、複数のキャッシュメモリと少なくとも1つの
共有メモリを備えたマルチプロセッサシステムに使用す
るシステムバスに関し、特に、複数のストア・スルー方
式のキャッシュメモリとコピー・バック方式のキャッシ
ュメモリが混在しているシステムにおけるシステムバス
に関する。
共有メモリを備えたマルチプロセッサシステムに使用す
るシステムバスに関し、特に、複数のストア・スルー方
式のキャッシュメモリとコピー・バック方式のキャッシ
ュメモリが混在しているシステムにおけるシステムバス
に関する。
キャッシュメモリ間でデータの整合性(コヒーレンシー
)を維持する方式として、ストア・スルー方式とコピー
・バック方式が知られている。
)を維持する方式として、ストア・スルー方式とコピー
・バック方式が知られている。
ストア・スルー方式では、キャッシュデータを書き換え
る毎に共有メモリの書き換えも行い、他のキャッシュメ
モリのデータは無効化する。そのため、この方式では常
にキャッシュデータと共有メモリのデータが一致し、ま
た、制御方式が簡単なため、設計が容易であるという利
点がある。しかしながら、いずれかのプロセ・ンサが対
応するキャッシュメモリへの書き込み処理を行う毎にバ
ス・アクセスが生じるので、バス・トラヒツクが増大す
るという欠点がある。
る毎に共有メモリの書き換えも行い、他のキャッシュメ
モリのデータは無効化する。そのため、この方式では常
にキャッシュデータと共有メモリのデータが一致し、ま
た、制御方式が簡単なため、設計が容易であるという利
点がある。しかしながら、いずれかのプロセ・ンサが対
応するキャッシュメモリへの書き込み処理を行う毎にバ
ス・アクセスが生じるので、バス・トラヒツクが増大す
るという欠点がある。
これに対しコピー・バック方式では、キャッシュデータ
を書き込み時に「ヒツト」シても、そのデータを共有す
るキャシュメモリが他に無ければバス・アクセスは行わ
ない。つまり、バス・アクセスの頻度がストア・スルー
方式に比して少なくなり、システム全体の性能が向上す
るという利点がある。しかしその反面、キャッシュ制御
が複雑化するという欠点をもっている。
を書き込み時に「ヒツト」シても、そのデータを共有す
るキャシュメモリが他に無ければバス・アクセスは行わ
ない。つまり、バス・アクセスの頻度がストア・スルー
方式に比して少なくなり、システム全体の性能が向上す
るという利点がある。しかしその反面、キャッシュ制御
が複雑化するという欠点をもっている。
ところで、近年、キャシュメモリとしては、システム全
体の性能を向上させることができるコピー・バック方式
のものが主に利用される傾向にある。そのため、既存の
ストア・スルー方式のキャッシュメモリを使用したシス
テムに対して、新たにコピー・バック方式のキャシュメ
モリがシステムバスを介して繋がれる場合、コピー・バ
ック方式のキャシュメモリとストア・スルー方式のキャ
ッシュメモリドが混在する場合が生じることになる。
体の性能を向上させることができるコピー・バック方式
のものが主に利用される傾向にある。そのため、既存の
ストア・スルー方式のキャッシュメモリを使用したシス
テムに対して、新たにコピー・バック方式のキャシュメ
モリがシステムバスを介して繋がれる場合、コピー・バ
ック方式のキャシュメモリとストア・スルー方式のキャ
ッシュメモリドが混在する場合が生じることになる。
このようなコピー・バック方式のキャッシュメモリとス
トア・スルー方式のキャッシュメモリが混在しているシ
ステムにおいて各キャッシュメモリ間を制御する場合、
各方式の利点をそれぞれ最大限に活かすことができるよ
うなシステムバスが要望されている。
トア・スルー方式のキャッシュメモリが混在しているシ
ステムにおいて各キャッシュメモリ間を制御する場合、
各方式の利点をそれぞれ最大限に活かすことができるよ
うなシステムバスが要望されている。
第7図は従来のシステムバスを使用したキャッシュメモ
リ制御方式の問題点を説明するための図である。同図に
示すキャッシュメモリ制御方式では、キャッシュメモリ
Aがコピー・バック方式のキャッシュメモリであるもの
とする。
リ制御方式の問題点を説明するための図である。同図に
示すキャッシュメモリ制御方式では、キャッシュメモリ
Aがコピー・バック方式のキャッシュメモリであるもの
とする。
■ 他のキャッシュメモリBが共有メモリCをアクセス
して1ブロツクデータのフェッチを開始する。
して1ブロツクデータのフェッチを開始する。
■ キャッシュメモリAは、キャッシュメモリBのアク
セス対象の領域を保有していて且つ当該領域が既に書き
換えられているが未だ共有メモリCに反映されていない
領域であることを検出し、キャッシュメモリBに対して
当該アクセスを一時中断させるための信号を送る。
セス対象の領域を保有していて且つ当該領域が既に書き
換えられているが未だ共有メモリCに反映されていない
領域であることを検出し、キャッシュメモリBに対して
当該アクセスを一時中断させるための信号を送る。
■ キャッシュメモリAは、共有メモリCの代わりに、
キャッシュメモリBへ当該アクセスの対象である領域の
ブロックデータを転送する。この時、該ブロックデータ
の共有メモリCへの書き込みは行わない、その後、キャ
ッシュメモリAは当該領域のブロックをパージ(追放)
する。
キャッシュメモリBへ当該アクセスの対象である領域の
ブロックデータを転送する。この時、該ブロックデータ
の共有メモリCへの書き込みは行わない、その後、キャ
ッシュメモリAは当該領域のブロックをパージ(追放)
する。
上述した第7図に示す従来の方式では、キャッシュメモ
リBがキャッシュメモリAと同様のコピー・バック方式
であれば問題は生じない。
リBがキャッシュメモリAと同様のコピー・バック方式
であれば問題は生じない。
しかしながら、キャッシュメモリBがストア・スルー方
式のキャッシュメモリであった場合、キャッシュメモリ
A内で書き換えられたプロ・ンクはキャッシュメモリB
にのみ登録され、その後、当該ブロックはキャッシュメ
モリB内のブロック・リプレースによりクリアされてし
まう、この場合、キャッシュメモリA内で書き換えられ
た部分が消失してしまう。
式のキャッシュメモリであった場合、キャッシュメモリ
A内で書き換えられたプロ・ンクはキャッシュメモリB
にのみ登録され、その後、当該ブロックはキャッシュメ
モリB内のブロック・リプレースによりクリアされてし
まう、この場合、キャッシュメモリA内で書き換えられ
た部分が消失してしまう。
この不都合を解消するため、上記■の段階において当該
ブロックを共有メモリCにも同時に書き込む方式が考え
られる。ところがこの方式では、システムバスに接続さ
れるキャッシュメモリの全てがコピー・バック方式であ
った場合等に、コピー・バック方式が備えている利点(
バス・アクセスの頻度を減らす)を最大限に活かすこと
ができず、そのため、システム全体の性能が低下すると
いう問題が生じる。
ブロックを共有メモリCにも同時に書き込む方式が考え
られる。ところがこの方式では、システムバスに接続さ
れるキャッシュメモリの全てがコピー・バック方式であ
った場合等に、コピー・バック方式が備えている利点(
バス・アクセスの頻度を減らす)を最大限に活かすこと
ができず、そのため、システム全体の性能が低下すると
いう問題が生じる。
本発明は、かかる従来技術における課題に鑑み、コピー
・バック方式のキャッシュメモリとストア・スルー方式
のキャッシュメモリが混在しているシステムにおいて、
キャッシュメモリ内で書き換えた部分を消失させずに、
且つ、システム全体の性能低下を抑制することのできる
システムバスを提供することを目的とする。
・バック方式のキャッシュメモリとストア・スルー方式
のキャッシュメモリが混在しているシステムにおいて、
キャッシュメモリ内で書き換えた部分を消失させずに、
且つ、システム全体の性能低下を抑制することのできる
システムバスを提供することを目的とする。
第1図は本発明に係るシステムバスを適用したキャッシ
ュメモリ制御方式の原理を示す図である。
ュメモリ制御方式の原理を示す図である。
第1図(a)に示されるように、本発明によれば、少な
くとも1つのコピー・バック方式のキャシュメモリ旧と
、少なくとも1つのストア・スルー方式のキャシュメモ
リ札と、共有メモリ側とを接続するシステムバス(4)
であって、前記各キャッシュメモリ?ILM2が前記共
有メモリCMをアクセスする際に、当該各キャッシュメ
モリMl、M2はストア・スルー方式かコピー・バック
方式かを示す情報伝達手段41.BAaを具備すること
を特徴とするシステムバスが提供される。
くとも1つのコピー・バック方式のキャシュメモリ旧と
、少なくとも1つのストア・スルー方式のキャシュメモ
リ札と、共有メモリ側とを接続するシステムバス(4)
であって、前記各キャッシュメモリ?ILM2が前記共
有メモリCMをアクセスする際に、当該各キャッシュメ
モリMl、M2はストア・スルー方式かコピー・バック
方式かを示す情報伝達手段41.BAaを具備すること
を特徴とするシステムバスが提供される。
また、本発明のシステムバスは、第1図(b)に示され
るようなキャシュメモリ制御方式に適用することができ
る。このキャシュメモリ制御方式は、前記コピー・バッ
ク方式のキャッシュメモリがリプレース方式で動作し、
且つ、当該キャッシュメモリが保有し既に書き換えられ
ていて前記共有メモリに未だ反映されていない領域に対
する他のキャッシュメモリからの該共有メモリへのアク
セスを検出した場合に該アクセスを一時中断させる手段
(P1)と、当該アクセスがストア・スルー方式のキャ
ッシュメモリまたはコピー・バック方式のキャッシュメ
モリのいずれによって行われたのかを判別する手段(P
2)と、該判別の結果に基づき、前記アクセスを行った
キャッシュメモリがコピー・バック方式のキャッシュメ
モリであった場合には当該アクセスの対象である領域の
データを前記共有メモリに書き込むことなく当該コピー
・バック方式のキャンシュメモリへ転送する手段(P3
)と、前記アクセスを行ったキャッシュメモリがストア
スル一方式のキャッシュメモリであった場合には当該ア
クセスの対象である領域のデータを前記共有メモリへ書
き戻す手段(P4)とを備えている。
るようなキャシュメモリ制御方式に適用することができ
る。このキャシュメモリ制御方式は、前記コピー・バッ
ク方式のキャッシュメモリがリプレース方式で動作し、
且つ、当該キャッシュメモリが保有し既に書き換えられ
ていて前記共有メモリに未だ反映されていない領域に対
する他のキャッシュメモリからの該共有メモリへのアク
セスを検出した場合に該アクセスを一時中断させる手段
(P1)と、当該アクセスがストア・スルー方式のキャ
ッシュメモリまたはコピー・バック方式のキャッシュメ
モリのいずれによって行われたのかを判別する手段(P
2)と、該判別の結果に基づき、前記アクセスを行った
キャッシュメモリがコピー・バック方式のキャッシュメ
モリであった場合には当該アクセスの対象である領域の
データを前記共有メモリに書き込むことなく当該コピー
・バック方式のキャンシュメモリへ転送する手段(P3
)と、前記アクセスを行ったキャッシュメモリがストア
スル一方式のキャッシュメモリであった場合には当該ア
クセスの対象である領域のデータを前記共有メモリへ書
き戻す手段(P4)とを備えている。
[作 用]
上述した本発明のシステムバスによれば、各キャッシュ
メモリMl、M2が共有メモリCMをアクセスする際に
、当該各キャッシュメモリMl、河2はストア・スルー
方式かコピー・バック方式かを示す情報伝達手段41.
BA、を備えている。
メモリMl、M2が共有メモリCMをアクセスする際に
、当該各キャッシュメモリMl、河2はストア・スルー
方式かコピー・バック方式かを示す情報伝達手段41.
BA、を備えている。
ここで、前記情報伝達手段は、専用の信号線41により
構成することができる。この信号線41のレベルは、ス
トア・スルー方式のキャシュメモリM2の場合には高レ
ベル“1″とし、コピー・バック方式のキャシュメモリ
旧の場合には低レベル”0”とするのが好ましい、すな
わち、信号線41に断線等が生じた場合には、全てのキ
ャッシュメモリをストア・スルー方式のものと判断しで
制御することにより、システムとしての性能は低下する
ものの、各キャッシュメモリ間で異なるデータが保持さ
れるのを防ぐことができる。
構成することができる。この信号線41のレベルは、ス
トア・スルー方式のキャシュメモリM2の場合には高レ
ベル“1″とし、コピー・バック方式のキャシュメモリ
旧の場合には低レベル”0”とするのが好ましい、すな
わち、信号線41に断線等が生じた場合には、全てのキ
ャッシュメモリをストア・スルー方式のものと判断しで
制御することにより、システムとしての性能は低下する
ものの、各キャッシュメモリ間で異なるデータが保持さ
れるのを防ぐことができる。
さらに、前記情報伝達手段は、コマンドバスCBの所定
ピッ)BA、)により構成することができる。
ピッ)BA、)により構成することができる。
この所定ビットBAoのレベルは、ストア・スルー方式
のキャシュメモリM2の場合には高レベル“1”とし、
コピー・バック方式のキャシュメモリ旧の場合には低レ
ベル“0”とするのが好ましい。この場合にも、何らか
の事故が住じた場合でも、全てのキャッシュメモリをス
トア・スルー方式のものと判断して各キャッシュメモリ
間で異なるデータが保持されるのを防ぐことができる。
のキャシュメモリM2の場合には高レベル“1”とし、
コピー・バック方式のキャシュメモリ旧の場合には低レ
ベル“0”とするのが好ましい。この場合にも、何らか
の事故が住じた場合でも、全てのキャッシュメモリをス
トア・スルー方式のものと判断して各キャッシュメモリ
間で異なるデータが保持されるのを防ぐことができる。
また、本発明のシステムバスが適用されるキャシュメモ
リ制御方式によれば、成るキャッシュメモリが共有メモ
リに対してアクセスを行った場合に、当該キャッシュメ
モリがストア・スルー方式か、またはコピー・バック方
式かが上記した情報伝達手段により伝達されるので、そ
の情報に応じて、当該アクセスの対象である領域のデー
タの処理を適宜変えるようになっている。
リ制御方式によれば、成るキャッシュメモリが共有メモ
リに対してアクセスを行った場合に、当該キャッシュメ
モリがストア・スルー方式か、またはコピー・バック方
式かが上記した情報伝達手段により伝達されるので、そ
の情報に応じて、当該アクセスの対象である領域のデー
タの処理を適宜変えるようになっている。
すなわち、当該アクセスがコピー・バック方式のキャッ
シュメモリによって行われた場合には、当該アクセスの
対象である領域のデータを前記共有メモリに書き込むこ
となく当該コピー・バック方式のキャッシュメモリへ転
送している。これによって、共有メモリへのシステムバ
ス上の無駄なアクセスが不要となり、システム全体の性
能低下を抑制することができる。
シュメモリによって行われた場合には、当該アクセスの
対象である領域のデータを前記共有メモリに書き込むこ
となく当該コピー・バック方式のキャッシュメモリへ転
送している。これによって、共有メモリへのシステムバ
ス上の無駄なアクセスが不要となり、システム全体の性
能低下を抑制することができる。
一方、当該アクセスがストア・スルー方式のキャッシュ
メモリによって行われた場合には、当該アクセスの対象
である領域のデータを共有メモリへ書き戻すようにして
いる。これによって、コピー・バック方式のキャッシュ
メモリ内で書き換えた部分は、消失させることなく無事
に共有メモリ内に保存することができる。
メモリによって行われた場合には、当該アクセスの対象
である領域のデータを共有メモリへ書き戻すようにして
いる。これによって、コピー・バック方式のキャッシュ
メモリ内で書き換えた部分は、消失させることなく無事
に共有メモリ内に保存することができる。
[実施例]
以下、図面を参照して本発明に係るシステムバスの実施
例を詳細に説明する。
例を詳細に説明する。
第2図は本発明のシステムバスを使用した密結合マルチ
プロセッサシステムの構成を示すブロック図である。
プロセッサシステムの構成を示すブロック図である。
第2図に示されるように、本システムでは、コピー・バ
ック方式のキャッシュメモリIA(M1)とストア・ス
ルー方式のキャッシュメモリIB(M2)が混在した複
数のキャッシュメモリ(本実施例では図示の簡単化のた
め各方式についてそれぞれ1個のみ図示)が、システム
バス4を介して少なくとも1つの共有メモリ3(CM:
同様に簡単化のため1個のみ図示)に接続されている。
ック方式のキャッシュメモリIA(M1)とストア・ス
ルー方式のキャッシュメモリIB(M2)が混在した複
数のキャッシュメモリ(本実施例では図示の簡単化のた
め各方式についてそれぞれ1個のみ図示)が、システム
バス4を介して少なくとも1つの共有メモリ3(CM:
同様に簡単化のため1個のみ図示)に接続されている。
また、各キャッシュメモリIA、IBには、それぞれ対
応するキャッシュメモリへのアドレス情報の供給やデー
タ読み出しおよび書き込み等の制御を行う中央処理装置
(CP U) 2A、2Bが接続されている。
応するキャッシュメモリへのアドレス情報の供給やデー
タ読み出しおよび書き込み等の制御を行う中央処理装置
(CP U) 2A、2Bが接続されている。
第3図は第2図のシステムにおける本発明のシステムバ
スの具体的な構成例を示す図である。
スの具体的な構成例を示す図である。
第3図(a)は、本発明のシステムバスの一実施例とし
て、共有メモリ3 (CM)をアクセスするキャッシュ
メモリが、当該キャッシュメモリはストアスル一方式か
コピー・バック方式かをコマンドバスCBの最上位ビッ
トBAoのレベルにより伝達するようにしたものを示し
ている。具体的に、システムハス4は、例工ば、8本の
コマンド・バスCB(BAo〜BA?)、および、16
本(または、32本)のアドレス/データ・バスADH
(BB0〜BB+s)を備えている。そして、8本のコ
マンド・バスCBに対応したビットBA、〜BA、内の
最上位ビットBA、を高レベル“1”とすることにより
該キャシュメモリ(共有メモリ3をアクセスするキャッ
シュメモリ)がストア・スルー方式のキャシュメモリI
Bであることを示し、また、最上位ビットBADを低レ
ベル“0”とすることにより該キャシュメモリがコピー
・バック方式のキャシュメモリメモリIAであることを
示すようになっている。
て、共有メモリ3 (CM)をアクセスするキャッシュ
メモリが、当該キャッシュメモリはストアスル一方式か
コピー・バック方式かをコマンドバスCBの最上位ビッ
トBAoのレベルにより伝達するようにしたものを示し
ている。具体的に、システムハス4は、例工ば、8本の
コマンド・バスCB(BAo〜BA?)、および、16
本(または、32本)のアドレス/データ・バスADH
(BB0〜BB+s)を備えている。そして、8本のコ
マンド・バスCBに対応したビットBA、〜BA、内の
最上位ビットBA、を高レベル“1”とすることにより
該キャシュメモリ(共有メモリ3をアクセスするキャッ
シュメモリ)がストア・スルー方式のキャシュメモリI
Bであることを示し、また、最上位ビットBADを低レ
ベル“0”とすることにより該キャシュメモリがコピー
・バック方式のキャシュメモリメモリIAであることを
示すようになっている。
ここで、コマンド・バスCBの最上位ビットBA。
のレベルをストア・スルー方式のキャシュメモリ1Bの
場合には高レベルとし、コピー・バック方式のキャシュ
メモリIAの場合には低レベルとするのは、何らかの事
故が生じた場合、情報伝達用のビットBA、は高レベル
“l”となり当該キャッシュメモリをストア・スルー方
式のキャッシュメモリIBと判断して制御することにな
るため、キャッシュデータを書き換える毎に共有メモリ
の書き換えを行ってシステムとしての性能は低下するも
のの、各キャッシュメモリ間で異なるデータが保持され
るのを防ぐようにするためである。また、共有メモリ3
をアクセスするキャッシュメモリがストア・スルー方式
かコピー・バック方式かを示すためのビットは、コマン
ド・バスCBの最上位ビットBA6に限定されるもので
はない。
場合には高レベルとし、コピー・バック方式のキャシュ
メモリIAの場合には低レベルとするのは、何らかの事
故が生じた場合、情報伝達用のビットBA、は高レベル
“l”となり当該キャッシュメモリをストア・スルー方
式のキャッシュメモリIBと判断して制御することにな
るため、キャッシュデータを書き換える毎に共有メモリ
の書き換えを行ってシステムとしての性能は低下するも
のの、各キャッシュメモリ間で異なるデータが保持され
るのを防ぐようにするためである。また、共有メモリ3
をアクセスするキャッシュメモリがストア・スルー方式
かコピー・バック方式かを示すためのビットは、コマン
ド・バスCBの最上位ビットBA6に限定されるもので
はない。
第3図(b)は、本発明のシステムバスの一実施例とし
て、共有メモリ3をアクセスするキャッシュメモリが、
自分はストア・スルー方式かコピー・バック方式かを専
用の信号線41のレベルにより伝達するようにしたもの
を示している。具体的に、システムバス4は、コマンド
・バスCBおよびアドレス/データ・バスADBの他に
、さらに、専用の信号線41を備え、該信号線41を高
レベル“1”とすることにより該キャシュメモリ(共有
メモリ3をアクセスするキャッシュメモリ)がストア・
スルー方式のキャシュメモリIBであることを示し、ま
た、該信号線41を低レベル“0”とすることにより該
キャシュメモリがコピー・バック方式のキャシュメモリ
IAであることを示すようになっている。
て、共有メモリ3をアクセスするキャッシュメモリが、
自分はストア・スルー方式かコピー・バック方式かを専
用の信号線41のレベルにより伝達するようにしたもの
を示している。具体的に、システムバス4は、コマンド
・バスCBおよびアドレス/データ・バスADBの他に
、さらに、専用の信号線41を備え、該信号線41を高
レベル“1”とすることにより該キャシュメモリ(共有
メモリ3をアクセスするキャッシュメモリ)がストア・
スルー方式のキャシュメモリIBであることを示し、ま
た、該信号線41を低レベル“0”とすることにより該
キャシュメモリがコピー・バック方式のキャシュメモリ
IAであることを示すようになっている。
ここで、システムバス4に付加した専用の信号線41の
レベルをストア・スルー方式のキャシュメモ1月Bの場
合には高レベルとし、コピー・バック方式のキャシュメ
モリIAの場合には低レベルとするのは、上述の場合と
同様に、例えば、断線等の事故が生じた場合でも、全て
のキャッシュメモリをストア・スルー方式のものと判断
して各キャッシュメモリ間で異なるデータが保持される
のを防ぐためである。また、第3図(b)に示されるよ
うに、各コピー・バック方式およびストア・スルー方式
のキャシュメモリIA、 IBは、それぞれ中央処理装
置CPUに設けられた内部キャッシュメモリとして構成
されている。
レベルをストア・スルー方式のキャシュメモ1月Bの場
合には高レベルとし、コピー・バック方式のキャシュメ
モリIAの場合には低レベルとするのは、上述の場合と
同様に、例えば、断線等の事故が生じた場合でも、全て
のキャッシュメモリをストア・スルー方式のものと判断
して各キャッシュメモリ間で異なるデータが保持される
のを防ぐためである。また、第3図(b)に示されるよ
うに、各コピー・バック方式およびストア・スルー方式
のキャシュメモリIA、 IBは、それぞれ中央処理装
置CPUに設けられた内部キャッシュメモリとして構成
されている。
第4図は第2図におけるコピー・バック方式のキャッシ
ュメモリIAの内部構成を示す図である。
ュメモリIAの内部構成を示す図である。
同図において、参照符号31はタグ部(タグメモリ)で
あって、アクセスデータの物理アドレスを記憶するアド
レス部と、2つの状態フラグ、すなわちアドレスとデー
タとの対が有効であるか否かを指示するを効指示フラグ
(V)とデータが書き換えられたか否かを指示する変更
済指示フラグ(M)を有している。さらに、32はシス
テムバス4上のアドレスを解読するデコーダ(DEC)
、33はタグ部31に登録されているアドレスとシステ
ムバス4上のアドレスADDの一致/不一致を検出する
比較回路、34は該比較回路の出力と有効指示フラグお
よび変更済指示フラグに応答して一時中断信号INTを
生成するアンドゲート、35はシステムバス4を介して
送られてくる、ストア・スルー方式かコピー・バック方
式かを指示する方式指示信号INOに応答するインバー
タ、36は該インバータの出力と−時中断信号INTに
応答するアンドゲート、37は方式指示信号INDと一
時中断信号INTに応答するアンドゲート、そして38
はアンドゲート36,37の出力に応答して転送サイク
ルを形成する回路を示す。
あって、アクセスデータの物理アドレスを記憶するアド
レス部と、2つの状態フラグ、すなわちアドレスとデー
タとの対が有効であるか否かを指示するを効指示フラグ
(V)とデータが書き換えられたか否かを指示する変更
済指示フラグ(M)を有している。さらに、32はシス
テムバス4上のアドレスを解読するデコーダ(DEC)
、33はタグ部31に登録されているアドレスとシステ
ムバス4上のアドレスADDの一致/不一致を検出する
比較回路、34は該比較回路の出力と有効指示フラグお
よび変更済指示フラグに応答して一時中断信号INTを
生成するアンドゲート、35はシステムバス4を介して
送られてくる、ストア・スルー方式かコピー・バック方
式かを指示する方式指示信号INOに応答するインバー
タ、36は該インバータの出力と−時中断信号INTに
応答するアンドゲート、37は方式指示信号INDと一
時中断信号INTに応答するアンドゲート、そして38
はアンドゲート36,37の出力に応答して転送サイク
ルを形成する回路を示す。
なお、比較回路33は、タグ部31のアドレスと外部ア
クセスアドレスADDが一致した時にその出力を“1”
とし、それによってアンドゲート34を「有効Jにする
。また、方式指示信号IND(情報伝達手段41.BA
oに対応)は、ストア・スルー方式を指示する場合には
“1“を呈し、コピー・バック方式を指示する場合には
“0”を呈する。また、アンドゲート36の出力はキャ
ッシュ間転送を起動させるための信号として用いられ、
一方、アンドゲート37の出力は共有メモリ3へのコピ
ー・バックを起動させるための信号として用いられる。
クセスアドレスADDが一致した時にその出力を“1”
とし、それによってアンドゲート34を「有効Jにする
。また、方式指示信号IND(情報伝達手段41.BA
oに対応)は、ストア・スルー方式を指示する場合には
“1“を呈し、コピー・バック方式を指示する場合には
“0”を呈する。また、アンドゲート36の出力はキャ
ッシュ間転送を起動させるための信号として用いられ、
一方、アンドゲート37の出力は共有メモリ3へのコピ
ー・バックを起動させるための信号として用いられる。
第5図は第2図のシステムにおけるキャッシュメモリ制
御形態を時系列的に示す図である。同図(a)〜(c)
を参照しながらキャッシュメモリの制御について説明す
る。
御形態を時系列的に示す図である。同図(a)〜(c)
を参照しながらキャッシュメモリの制御について説明す
る。
〔第5図(a)参照〕
■ キャッシュメモリIBは、自己がストア・スルー方
式であることを指示(第4図の方式指示信号IND参照
)して共有メモリ3をアクセスする。
式であることを指示(第4図の方式指示信号IND参照
)して共有メモリ3をアクセスする。
すなわち、コマンドバスCBの最上位ビットBA、のレ
ベルを高レベル“1”とする(第3図(a)参照)か、
或いは、専用の信号線41を高レベル“1”とすること
により、自己がストア・スルー方式であることを示して
共有メモリ3をアクセスするようになっている。
ベルを高レベル“1”とする(第3図(a)参照)か、
或いは、専用の信号線41を高レベル“1”とすること
により、自己がストア・スルー方式であることを示して
共有メモリ3をアクセスするようになっている。
■ キャッシュメモリIAは、キャッシュメモリIBが
ストア・スルー方式であることを識別すると共に、キャ
ッシュメモリIBに対してアクセスの一時中断を要求(
第4図の一時中断信号INT参照)する。
ストア・スルー方式であることを識別すると共に、キャ
ッシュメモリIBに対してアクセスの一時中断を要求(
第4図の一時中断信号INT参照)する。
■ キャッシュメモリIAは、共有メモリ3に対して、
キャッシュメモリIBからのアクセスをキャンセルする
。
キャッシュメモリIBからのアクセスをキャンセルする
。
〔第5図(b)参照〕
■ キャッシュメモリLAは、上記方式指示信号IND
(BA、、41)により、上記アクセスを行ったキャッ
シュメモリがストア・スルー方式のキャッシュメモリI
Bであることを検出し、当該アクセスの対象である領域
のデータ(ハンチングで表示)を共有メモリ3へ書き戻
す。
(BA、、41)により、上記アクセスを行ったキャッ
シュメモリがストア・スルー方式のキャッシュメモリI
Bであることを検出し、当該アクセスの対象である領域
のデータ(ハンチングで表示)を共有メモリ3へ書き戻
す。
[第5図(c)参照〕
■ キャッシュメモIJIBは、共有メモリ3をアクセ
スして必要な部分をフェツチする。
スして必要な部分をフェツチする。
なお、第5図(a)〜(c)には図示していないが、共
有メモリ3をアクセスするキャッシュメモリがコピー・
バック方式のキャッシュメモリであった場合には、従来
と同様に、当該アクセスの対象である領域のデータを共
有メモリ3に書き込むことなく当該コピー・バック方式
のキャッシュメモリへ転送する。
有メモリ3をアクセスするキャッシュメモリがコピー・
バック方式のキャッシュメモリであった場合には、従来
と同様に、当該アクセスの対象である領域のデータを共
有メモリ3に書き込むことなく当該コピー・バック方式
のキャッシュメモリへ転送する。
第6図は第2図におけるコピー・バック方式のキャッシ
ュメモリが行う処理の一例を示すフローチャートである
。以下、コピー・バック方式のキャッシュメモリIAが
行う処理について、第6図のフローチャートを参照しな
がら説明する。
ュメモリが行う処理の一例を示すフローチャートである
。以下、コピー・バック方式のキャッシュメモリIAが
行う処理について、第6図のフローチャートを参照しな
がら説明する。
まずステップ51では、外部からアクセスされた領域と
自己が保有しているブロックとの一致(YES)または
不一致(N0)を判定し、判定結果がYESの場合には
ステップ52に進み、判定結果がNOの場合にはステッ
プ51を繰り返す、ステ・ンプ52では、当該ブロック
が書き換えられている(YES)か否(N0)を判定し
、判定結果がYESの場合にはステップ53に進み、判
定結果がNOの場合にはこのフローは「エンド」となる
。ステップ53では、その外部アクセスを中断させるた
めの信号(−時中断信号INT)をシステムバス4に送
出する。
自己が保有しているブロックとの一致(YES)または
不一致(N0)を判定し、判定結果がYESの場合には
ステップ52に進み、判定結果がNOの場合にはステッ
プ51を繰り返す、ステ・ンプ52では、当該ブロック
が書き換えられている(YES)か否(N0)を判定し
、判定結果がYESの場合にはステップ53に進み、判
定結果がNOの場合にはこのフローは「エンド」となる
。ステップ53では、その外部アクセスを中断させるた
めの信号(−時中断信号INT)をシステムバス4に送
出する。
ステップ54では、その外部アクセスがコピー・バック
方式のキャッシュメモリによって行われた(YES)か
否(N0)を判定し、判定結果がYESの場合にはステ
ップ55に進み、判定結果がNOの場合(すなわち、外
部アクセスがストア・スルー方式のキャッシュメモリに
よって行われた場合)にはステップ56に進む。ステッ
プ55では、共有メモリ3の代わりに、当該アクセスの
対象である領域のブロックデータをシステムバス4に送
出する。この後、ステップ57に進み、当該領域のブロ
ックをパージした後、このフローは「エンド」となる。
方式のキャッシュメモリによって行われた(YES)か
否(N0)を判定し、判定結果がYESの場合にはステ
ップ55に進み、判定結果がNOの場合(すなわち、外
部アクセスがストア・スルー方式のキャッシュメモリに
よって行われた場合)にはステップ56に進む。ステッ
プ55では、共有メモリ3の代わりに、当該アクセスの
対象である領域のブロックデータをシステムバス4に送
出する。この後、ステップ57に進み、当該領域のブロ
ックをパージした後、このフローは「エンド」となる。
一方、ステップ56では、外部アクセスがストアスル一
方式のキャッシュメモリによって行われているので、当
該領域のブロックを共有メモリ3へ書き戻す。この後、
ステップ57に進み、上記と同様の処理が行われる。
方式のキャッシュメモリによって行われているので、当
該領域のブロックを共有メモリ3へ書き戻す。この後、
ステップ57に進み、上記と同様の処理が行われる。
このように本実施例のシステムバスが適用されるキャッ
シュメモリ制御方式によれば、コピー・バック方式のキ
ャッシュメモリIAが保有し且つ既に書き換えられてい
るが共有メモリ3に未だ反映されていない領域に対して
他のキャッシュメモリからアクセスが有った場合に、該
アクセスを一時中断させると共に、当該アクセスを行っ
たキャッシュメモリがストア・スルー方式か、またはコ
ピー・バック方式かに応じて、当該アクセスの対象であ
る領域のデータの処理を上述したように適宜変えている
。
シュメモリ制御方式によれば、コピー・バック方式のキ
ャッシュメモリIAが保有し且つ既に書き換えられてい
るが共有メモリ3に未だ反映されていない領域に対して
他のキャッシュメモリからアクセスが有った場合に、該
アクセスを一時中断させると共に、当該アクセスを行っ
たキャッシュメモリがストア・スルー方式か、またはコ
ピー・バック方式かに応じて、当該アクセスの対象であ
る領域のデータの処理を上述したように適宜変えている
。
そして、本実施例のシステムバスを適用することにより
、アクセスの対象である領域のデータを当該コピー・バ
ック方式のキャッシュメモ1月^へ転送することにより
、コピー・バック方式がもつ利点(無駄なアクセスを無
くす)を最大限に活かすことができ、ひいてはシステム
全体の性能を高めることが可能となる。その一方では、
当該アクセスの対象である領域のデータを共有メモリ3
へ書き戻すことにより、コピー・バック方式のキャッシ
ュメモi月^内で書き換えた部分を消失させることなく
無事に共有メモリ3内に保存することができる。
、アクセスの対象である領域のデータを当該コピー・バ
ック方式のキャッシュメモ1月^へ転送することにより
、コピー・バック方式がもつ利点(無駄なアクセスを無
くす)を最大限に活かすことができ、ひいてはシステム
全体の性能を高めることが可能となる。その一方では、
当該アクセスの対象である領域のデータを共有メモリ3
へ書き戻すことにより、コピー・バック方式のキャッシ
ュメモi月^内で書き換えた部分を消失させることなく
無事に共有メモリ3内に保存することができる。
以上説明したように本発明によれば、コピー・バック方
式のキャッシュメモリとストア・スルー方式のキャッシ
ュメモリが混在しているシステムにおいて、キャッシュ
メモリ内で書き換えた部分を消失させずに、且つ、シス
テム全体の性能低下を抑制することのが可能なシステム
バスを提供することができ、システム全体の性能を高め
ることができる。
式のキャッシュメモリとストア・スルー方式のキャッシ
ュメモリが混在しているシステムにおいて、キャッシュ
メモリ内で書き換えた部分を消失させずに、且つ、シス
テム全体の性能低下を抑制することのが可能なシステム
バスを提供することができ、システム全体の性能を高め
ることができる。
第1図は本発明に係るシステムバスを適用したキャッシ
ュメモリ制御方式の原理を示す図、第2図は本発明のシ
ステムバスを使用した密結合マルチプロセッサシステム
の構成を示すブロック図、 第3図は第2図のシステムにおける本発明のシステムバ
スの具体的な構成例を示す図、第4図は第2図における
コピー・バック方式のキャッシュメモリの内部構成を示
す図、第5図は第2図のシステムにおけるキャッシュメ
モリ制御形態を時系列的に示す図、 第6図は第2図におけるコピー・バック方式のキャッシ
ュメモリが行う処理の一例を示すフローチャート、 第7図は従来のシステムバスを使用したキャッシュメモ
リ制御方式の問題点を説明するための図である。 (符号の説明) Ml、IA・・・コピー・バック方式のキャッシュメモ
リ、M2. IB・・・ストア・スルー方式のキャッシ
ュメモリ、2A、2B・・・CPU、 CM、3・・・共有メモリ、 4・・・システムバス、 41・・・情報伝達用の信号線、 CB・・・コマンドバス、 ADH・・・アドレス/データ・バス、BA、・・・情
報伝達用のコマンドバスのビア)、PI・・・アクセス
を一時中断させる処理、P2・・・アクセスを行ったキ
ャッシュメモリの方式を判別する処理、 P3・・・当該コピー・バック方式のキャッシュメモリ
に該当データを転送する処理、 P4・・・共有メモリへ該当データを書き戻す処理。 (b) 本発明のノステムハスを使用した密結合マルチブロセノ
サノステムの構成を示すフロック図 第2図 (a) (b) 弗 図 第 図 IA・・・キャッシュメモリ (コピー・バック方式) %式% (ストア・スルー方式) 3・・・共有メモリ 第2図のノステムにおけるキャッシュメモリの制御形態
を時系列的に示す図 従来の7ステムハスを使用したキヤノンユメモリ制御方
式の問題点を説明するための同 第
ュメモリ制御方式の原理を示す図、第2図は本発明のシ
ステムバスを使用した密結合マルチプロセッサシステム
の構成を示すブロック図、 第3図は第2図のシステムにおける本発明のシステムバ
スの具体的な構成例を示す図、第4図は第2図における
コピー・バック方式のキャッシュメモリの内部構成を示
す図、第5図は第2図のシステムにおけるキャッシュメ
モリ制御形態を時系列的に示す図、 第6図は第2図におけるコピー・バック方式のキャッシ
ュメモリが行う処理の一例を示すフローチャート、 第7図は従来のシステムバスを使用したキャッシュメモ
リ制御方式の問題点を説明するための図である。 (符号の説明) Ml、IA・・・コピー・バック方式のキャッシュメモ
リ、M2. IB・・・ストア・スルー方式のキャッシ
ュメモリ、2A、2B・・・CPU、 CM、3・・・共有メモリ、 4・・・システムバス、 41・・・情報伝達用の信号線、 CB・・・コマンドバス、 ADH・・・アドレス/データ・バス、BA、・・・情
報伝達用のコマンドバスのビア)、PI・・・アクセス
を一時中断させる処理、P2・・・アクセスを行ったキ
ャッシュメモリの方式を判別する処理、 P3・・・当該コピー・バック方式のキャッシュメモリ
に該当データを転送する処理、 P4・・・共有メモリへ該当データを書き戻す処理。 (b) 本発明のノステムハスを使用した密結合マルチブロセノ
サノステムの構成を示すフロック図 第2図 (a) (b) 弗 図 第 図 IA・・・キャッシュメモリ (コピー・バック方式) %式% (ストア・スルー方式) 3・・・共有メモリ 第2図のノステムにおけるキャッシュメモリの制御形態
を時系列的に示す図 従来の7ステムハスを使用したキヤノンユメモリ制御方
式の問題点を説明するための同 第
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、少なくとも1つのコピー・バック方式のキャシュメ
モリ(M1)と、少なくとも1つのストア・スルー方式
のキャシュメモリ(M2)と、共有メモリ(CM)とを
接続するシステムバスであって、前記各キャッシュメモ
リが前記共有メモリをアクセスする際に、当該各キャッ
シュメモリはストア・スルー方式かコピー・バック方式
かを示す情報伝達手段(41、BA_0)を具備するこ
とを特徴とするシステムバス。 2、前記情報伝達手段は、専用の信号線(41)により
構成されている請求項1記載のシステムバス。 3、前記専用の信号線(41)は、ストア・スルー方式
のキャシュメモリの場合には高レベル“1”となり、コ
ピー・バック方式のキャシュメモリの場合には低レベル
“0”となるように構成されている請求項2記載のシス
テムバス。 4、前記情報伝達手段は、コマンドバス(CB)の所定
ビット(BA_0)により構成されている請求項1記載
のシステムバス。 5、前記コマンドバスの所定ビット(BA_0)は、ス
トア・スルー方式のキャシュメモリの場合には高レベル
“1”となり、コピー・バック方式のキャシュメモリの
場合には低レベル“0”となるように構成されている請
求項4記載のシステムバス。 6、前記コピー・バック方式のキャシュメモリ(M1)
および前記ストア・スルー方式のキャシュメモリ(M2
)は、それぞれ中央処理装置(CPU)に設けられた内
部キャッシュメモリとして構成されている請求項1記載
のシステムバス。 7、前記システムバスは、 前記コピー・バック方式のキャッシュメモリ(M1)が
リプレース方式で動作し、且つ、当該キャッシュメモリ
が保有し既に書き換えられていて前記共有メモリに未だ
反映されていない領域に対する他のキャッシュメモリか
らの該共有メモリへのアクセスを検出した場合に該アク
セスを一時中断させる手段(P1)と、 当該アクセスがストア・スルー方式のキャッシュメモリ
(M2)またはコピー・バック方式のキャッシュメモリ
(M1)のいずれによって行われたのかを判別する手段
(P2)と、 該判別の結果に基づき、前記アクセスを行ったキャッシ
ュメモリがコピー・バック方式のキャッシュメモリであ
った場合には当該アクセスの対象である領域のデータを
前記共有メモリに書き込むことなく当該コピー・バック
方式のキャッシュメモリへ転送する手段(P3)と、 前記アクセスを行ったキャッシュメモリがストア・スル
ー方式のキャッシュメモリであった場合には当該アクセ
スの対象である領域のデータを前記共有メモリへ書き戻
す手段(P4)とを備えたキャシュメモリ制御方式に適
用されるようになっている請求項1記載のシステムバス
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2241127A JPH04123151A (ja) | 1990-09-13 | 1990-09-13 | システムバス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2241127A JPH04123151A (ja) | 1990-09-13 | 1990-09-13 | システムバス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04123151A true JPH04123151A (ja) | 1992-04-23 |
Family
ID=17069687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2241127A Pending JPH04123151A (ja) | 1990-09-13 | 1990-09-13 | システムバス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04123151A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07287670A (ja) * | 1994-04-18 | 1995-10-31 | Nec Corp | 情報処理装置 |
| US6484242B2 (en) | 2000-07-14 | 2002-11-19 | Hitachi, Ltd. | Cache access control system |
| JP2008123333A (ja) * | 2006-11-14 | 2008-05-29 | Renesas Technology Corp | 半導体集積回路装置 |
-
1990
- 1990-09-13 JP JP2241127A patent/JPH04123151A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07287670A (ja) * | 1994-04-18 | 1995-10-31 | Nec Corp | 情報処理装置 |
| US6484242B2 (en) | 2000-07-14 | 2002-11-19 | Hitachi, Ltd. | Cache access control system |
| JP2008123333A (ja) * | 2006-11-14 | 2008-05-29 | Renesas Technology Corp | 半導体集積回路装置 |
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