JPH04153752A - キャッシュ・メモリ制御装置 - Google Patents

キャッシュ・メモリ制御装置

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JPH04153752A
JPH04153752A JP2277640A JP27764090A JPH04153752A JP H04153752 A JPH04153752 A JP H04153752A JP 2277640 A JP2277640 A JP 2277640A JP 27764090 A JP27764090 A JP 27764090A JP H04153752 A JPH04153752 A JP H04153752A
Authority
JP
Japan
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data
address
ram
cache
memory
Prior art date
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Pending
Application number
JP2277640A
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English (en)
Inventor
Hisashi Sato
佐藤 久史
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Toshiba Corp
Sord Computer Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Sord Computer Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Sord Computer Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH04153752A publication Critical patent/JPH04153752A/ja
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  • Techniques For Improving Reliability Of Storages (AREA)
  • Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、キャッシュ・メモリ装置の特にタグ・アドレ
スを格納するメモリのチエツクを行なうテスト機能を有
するキャッシュ・メモリ制御装置に関する。
(従来の技術) 従来、コンピュータシステムでは、CPU(中央処理ユ
ニット)がメインメモリに格納されたデータを高速にア
クセスする場合に、その対象となるデータを高速バッフ
ァメモリに格納して、この高速バッファメモリから必要
なデータをアクセスするためのキャッシュやメモリ装置
が設けられている。
キャッシュ・メモリ装置は、高速バッファメモリである
キャッシュ・データRAM (リード/うイトメモリ)
、そのデータに対応するアドレスを格納するタグ・アド
レスRAM及びバリッドピットRAMを備えている。バ
リッドピットRAMはタグ・アドレスに対応するキャッ
シュ・データRAMの記憶内容が有効であることを指示
するバリッド情報を格納するメモリである。CPUがア
クセス対象のデータに対応するセットアドレスを出力す
ると、このセットアドレスと一致するタグ・アドレスが
タグ・アドレスRAMに格納されていれば、キャッシュ
・データRAMがアクセスされる。
ところで、キャッシュ・メモリ装置では、タグ・アドレ
スRAM及びバリッドピットRAMに対して、CPUが
直接アクセスできるようには構成されていない。このた
め、CPUが直接アクセスして、特にタグ・アドレスR
AMの故障チエツクのテスト処理を行なうことはできな
い。
(発明が解決しようとする課題) キャッシュ・メモリ装置では、特にタグ・アドレスRA
Mに対して、CPUが直接アクセスして、故障チエツク
のテスト処理を行な・うことはできない。従来では、プ
ログラムにより間接的に故障チエツクを行なうことは可
能であるが、必ずしも十分ではない。このため、キャッ
シュ・メモリ装置の信頼性を維持することは困難である
本発明の目的は、キャッシュ・メモリ装置の構成要素で
あるタグ・アドレスRAMを直接アクセスして、故障チ
エツクのテスト処理を確実に実行できるキャッシュ・メ
モリ制御装置を提供することにある。
[発明の構成コ (課題を解決するための手段と作用) 本発明は、キャッシュ・データメモリ手段、このキャッ
シュ・データメモリ手段に格納されるデータに対応する
アドレスを格納するタグ・アドレスメモリ手段およびメ
インメモリに対して入出力されるデータを転送するため
のデータバスおよびキャッシュ・データメモリ手段とを
接続する第1の双方向バッファ手段とを有するキャッシ
ュ・メモリ装置において、タグ・アドレスメモリ手段と
データバスとを接続する第2の双方向バッファ手段およ
び通常モード時に第1の双方向バッファ手段を有効にし
てキャッシュ・データメモリ手段をアクセスし、テスト
モード時には第1の双方向バッファ手段を無効にしかつ
$2の双方向バッファ手段を有効にしてタグ・アドレス
メモリ手段の記憶内容をアクセスする制御手段とを備え
たキャッシュ・メモリ制御装置である。
このような構成により、テストモード時には、タグ・ア
ドレスメモリ手段とデータバスとを接続し、制御手段(
CPU)はデータ・アドレスメモリ手段を直接アクセス
することが可能となる。したがって、タグ・アドレスメ
モリ手段に対してテストデータをリード/ライトするこ
とにより、故障チエツクのテスト処理を実行することが
できる。
(実施例) 以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。
j11図は同実施例に係わるキャッシュ・メモリ装置の
構成を示すブロック図である。本装置は、アドレスバス
11に接続されたタグ・アドレスRA M 12、バリ
ッドピットRAM13及びキャッシュ・データRAM1
4を有する。アドレスバス11は、CPUl0からのセ
ットアドレスを転送する。
タグ・アドレスRAM12は、キャッシュ・データRA
 M 14に格納されたデータに対応するタグφアドレ
スを格納するメモリである。バリッドピットRA M 
13は、タグ・アドレスに対応するキャッシュ・データ
RAMの記憶内容が有効であることを指示するバリッド
情報を格納するメモリである。
キャッシュ・データRAM14は、メインメモリ17の
データの中で、高速アクセスの必要なデータを格納する
さらに、本装置は、コンパレータ15、第1の双方向バ
ッファ1B及びアドレスバッファ2oを備えている。コ
ンパレータ15は、タグ・アドレスRAM12に格納さ
れたタグ・アドレス及びアドレスバス11を通じて転送
されるCPUがらのタグ・アドレスとを比較する。コン
パレータ15は、比較結果が一致していればヒツト信号
■を制御回路19に出方する。Mlの双方向バッファ1
Bは、制御回路19により制御されて、キャッシュ・デ
ータRAM14とデータバス22とを接続する。データ
バス22は、CPUl0及びメインメモリ17間のデー
タ転送を行なうためのバスである。アドレスバッファ2
0は、CPUl0か、らのタグ・アドレスを格納し、ヒ
ツト信号Hが無効の場合に、内部バス21を通じてタグ
・アドレスRAM12に出力する。制御回路19は、キ
ャッシュ・メモリ装置の各構成要素の動作制御を実行す
る回路である。メモリ制御回路18はメインメモリ17
の動作Haを実行する回路である。
また、本装置は、テストモード信号生成回路30及び第
2の双方向バッファ31を備えている。テストモード信
号生成回路8aは、CPUl0からの指示(I10アク
セス)に応じて、タグ・アドレスRAM12及びバリッ
ドビットRA M 13のそれぞれの故障チエツクのテ
スト処理を実行するためのテストモード信号TMを出力
する。第2の双方向バッファ31は、テストモード時に
制御回路19により制御されて、内部バス21とデータ
バス22とを接続する。
テストモード信号生成回路30はアドレスバス32及び
制御線33に接続されている。テストモード信号生成回
路30は、第2図に示すように、レジスタ30a1ナン
ド回路30b及びフリップフロップ30eを備えている
。レジスタ30aは、アドレスバス32から転送される
特定のアドレスAを格納する。ナンド回路Bobは、レ
ジスタ30aからの出力及び制御線33を通じて転送さ
れる制御信号(例えばライト制御信号WT)に基づいて
、クロックパルスをフリップフロップ30Cのクロック
端子CKに出力する。フリップフロップBoaは、ナン
ド回路30bからのクロックパルスに応じてテストモー
ド信号TMを出力する。
次に、同実施例の動作を説明する。
先ず、通常モード(ステップS1のNo)では、第2の
双方向バッファ81は、制御回路19の制御により動作
無効の状態である(ステップ82)。したがって、内部
バス21とデータバス22とは切り離された状態である
このような状態で、CPUl0からセットアドレスが出
力されると、制御回路19の制御により、タグ・アドレ
スRAM12からタグやアドレスが読出される。コンパ
レータ15は、タグ・アドレスRAM12からのタグ・
アドレスとCPUl0からのタグ・アドレスとを比較す
る(ステップS3)。
このとき、バリッドピットRAM13は、制御回路19
の制御により、タグ・アドレスに対応するキャッシュ・
データRA M 14の内容が有効であるときに、バリ
ッド信号を出力する。ここで、バリッドビットRA M
 13には、メイン−メモリ17からのデータをキャッ
シュ・データRA M 14にコピーしたときに、バリ
ッドピット(フラグ)がセットされている。コンパレー
タ15は、バリッドビットRAM13からバリッド信号
が出力されて、かつ比較結果が一致の場合にヒツト信号
Hを出力する。
コンパレータ15からヒツト信号Hが出力されるト(ス
テy)S 4ノYE S) 、制御[1flti19ハ
ii 1の双方向バッファ16を有効にする。これによ
り、キャッシュ・データRA M 14とデータバス2
2とが接続される。制御回路19は、キャッシュ・デー
タRAM14を制御して、CPUからのセットアドレス
に対応するデータをキャッシュ・データRAM14から
読出す(ステップ85)。キャッシュ・データRAM1
4から読出されたデータは、第1の双方向バッファ10
を通じてデータバス22に出力されて、CPUIGに転
送される(ステップS6)。
一方、コンパレータ15での比較結果が不一致、または
バリッド信号が出力されない状態(キャッシュ・データ
RAM14の内容が無効)の場合には、ヒツト信号Hは
出力されない(ステップS4のNo)。この場合には、
CPUl0からのセットアドレスに対応するデータが、
メインメモリ17から読出されて、データバス22に出
力される(ステップS7)。CPUIGからのタグ−ア
ドレスは、制御回路19の制御により、アドレスバッフ
ァ20に格納される。このアドレスバッファ20に格納
されたタグ・アドレスが、内部データバス21を通じて
タグ拳アドレスRAM12に格納される(ステップS8
)。このとき、バリッドピットRA M 18には、バ
リッドビット(フラグ)がセットされる。制御回路19
は第1の双方向バッファ1Bを有効にして、メインメモ
リ17から読出されたデータをキャッシュ・データRA
M14に格納する(ステップ89)。
次に、CPUl0からテストモードが指示されると、テ
ストモード信号生成回路30は、テストそ−ド信号TM
を制御回路19に出力する。ここで、テストモード信号
生成回路30は、例えばCPUl0が110ポートの特
定アドレス(アドレスA)をアクセスし、制御線33を
通じてライト制御信号(ライトサイクル)が転送された
場合に、テストモードが指示されたと判定する。
制御回路19は、テストモード信号TMの入力に応じて
、第2の双方向バッファ31を有効にする(ステップ5
10)。また、制御回路19は、アドレスバッファ20
及び第1の双方向バッファ16を無効にする(ステップ
511)。第2の双方向バッファ31により、内部バス
21とデータバス22とが接続される。第1の双方向バ
ッファ1Bの無効状態により、キャッシュ・データRA
 M 14とデータバス22とが切り離された状態とな
る。さらに、制御回路19は、メモリ制御回路18を通
じて、メインメモリ17をアクセス可能状態にする(ス
テップ512)。
また、制御回路19は、タグ・アドレスRAM12及び
バリッドビットRAM13に対して、CPUl0からの
所定のタグ・アドレスのり−ド/ライトを有効にする(
ステップ813)。CPUl0は、タグ・アドレスRA
M12及びバリッドピットRAM13に対して、テスト
データをリード/ライトし、故障チエツク処理を実行す
る(ステップ514)。
即ち、CPUl0は、例えばメインメモリ17の所定ア
ドレスに予め格納したテストデータを読出し、データバ
ス22と内部バス21を通じてタグ・アドレスRAM1
2の所定タグ・アドレスに書込む。次に、CPUl0は
、タグ・アドレスRAML2からテストデータを読出し
、内部バス21とデータバス22を通じてメインメモリ
17に格納する。CPUIDは、メインメモリ17から
タグ・アドレスRA M 12からの読出しデータとテ
ストデータとを比較し、比較結果が一致であれば正常で
あると判定し、不一致であれば故障と判定する。
このようにして、テストモード時に、第2の双方向バッ
ファ31により内部バス21とデータバス22とを接続
し、CPUl0が、タグ・アドレスRAM12及びバリ
ッドビットRAM13を、直接にアクセスする。したが
って、CPUIGは、タグ・アドレスRAM12又はバ
リッドビットRAM13に対して、予め用意したテスト
データをリード/ライトし、各メモリの故障チエツク処
理を実行する。これにより、タグ・アドレスRAM12
及びバリッドピッ)RAMI:Iに対して、従来では故
障チエツクを間接的にしかできなかったが、本発明によ
れば、CPUIGが直接に故障チエツク処理を実行する
ことができる。
[発明の効果] 以上詳述したように本発明によれば、キャッシュ・メモ
リ装置の構成要素であるタグ・アドレスメモリ手段また
はバリッドピットメモリ手段に対して、CPUが直接ア
クセスして、故障チエツクのテスト処理を確実に実行で
きる。したがって、結果的にキャッシュ・メモリ装置の
信頼性を維持し、キャッシュ・メモリ装置を使用するコ
ンピュータシステムの信頼性の向上を実現することが可
能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例に係わるキャッシュ・メモリ装
置の構成を示すブロック図、第2図は同実施例に係わる
テストモード信号生成回路の構成を示すブロック図、第
3図及び第4図はそれぞれ同実施例の動作を説明するた
めのフローチャートである。 12・・・タグ・アドレスRAM、14・・・キャッシ
ュ・データRAM、Lfi・・・第1の双方向バッファ
、21・・・内部バス、22・・・データバス、30・
・・テストモード信号生成回路、31・・・第2の双方
向バッファ。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 ム Σ ト 中 第 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 メインメモリに格納されるデータの一部を格納するキャ
    ッシュ・データメモリ手段と、 このキャッシュ・データメモリ手段に格納されるデータ
    に対応するアドレスを格納するタグ・アドレスメモリ手
    段と、 前記メインメモリに対して入出力されるデータを転送す
    るためのデータバスおよび前記キャッシュ・データメモ
    リ手段とを接続する第1の双方向バッファ手段と、 前記タグ・アドレスメモリ手段と前記データバスとを接
    続する第2の双方向バッファ手段と、通常モード時に前
    記第1の双方向バッファ手段を有効にして前記キャッシ
    ュ・データメモリ手段をアクセスし、テストモード時に
    は前記第1の双方向バッファ手段を無効にしかつ前記第
    2の双方向バッファ手段を有効にして前記タグ・アドレ
    スメモリ手段の記憶内容をアクセスする制御手段とを具
    備したことを特徴とするキャッシュ・メモリ制御装置。
JP2277640A 1990-10-18 1990-10-18 キャッシュ・メモリ制御装置 Pending JPH04153752A (ja)

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JP2277640A JPH04153752A (ja) 1990-10-18 1990-10-18 キャッシュ・メモリ制御装置

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JPH04153752A true JPH04153752A (ja) 1992-05-27

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ID=17586250

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JP2277640A Pending JPH04153752A (ja) 1990-10-18 1990-10-18 キャッシュ・メモリ制御装置

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