JPH0612326A - キャッシュ制御方式 - Google Patents

キャッシュ制御方式

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Publication number
JPH0612326A
JPH0612326A JP4167282A JP16728292A JPH0612326A JP H0612326 A JPH0612326 A JP H0612326A JP 4167282 A JP4167282 A JP 4167282A JP 16728292 A JP16728292 A JP 16728292A JP H0612326 A JPH0612326 A JP H0612326A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
main memory
data
memory
cache memory
cpu
Prior art date
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Pending
Application number
JP4167282A
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English (en)
Inventor
Takeshi Aoki
健 青木
Hiroshi Kojima
弘 小島
Ichiji Kobayashi
一司 小林
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Hitachi Computer Electronics Co Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Computer Electronics Co Ltd
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Computer Electronics Co Ltd, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Computer Electronics Co Ltd
Priority to JP4167282A priority Critical patent/JPH0612326A/ja
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  • Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、プッシュ転送によるオーバヘ
ッド時間をなくし、処理性能を向上させることにある。 【構成】CPU、主記憶、コピーバック方式を適用した
キャッシュメモリ、キャッシュメモリから主記憶への書
き戻しデータを一時的に格納しておくデータバッファ、
前記の主記憶、キャッシュメモリ、データバッファを制
御する制御部とから構成される。 【効果】キャッシュメモリだけに書き込んだライトデー
タを主記憶に書き戻すプッシュ転送によるオーバヘッド
時間をなくし、処理性能を著しく向上させた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高速なメモリアクセス
が望まれているコンピュータ分野において、コピーバッ
ク方式を適用したキャッシュメモリに不可欠なキャッシ
ュメモリから主記憶へのデータ書き戻し転送にかかる時
間をCPUへの応答時間のオーバヘッドとせず、システ
ムの処理能力を向上させるように改善したキャッシュ制
御方式に関する。
【0002】
【従来の技術】情報処理装置では、一般に主記憶内容の
一部をコピーしておくキャッシュメモリを持ち、CPU
の要求データが上記メモリ内に存在する場合には上記メ
モリから要求データを得ることで、主記憶へのアクセス
を不要としてメモリアクセスの高速化を図っている。
【0003】上記のようなキャッシュメモリを持つシス
テムでは、処理速度の一層の高速化のためにCPUから
のライトアクセス要求時にはキャッシュメモリだけにラ
イトデータを書き込んでおき、主記憶への書き込みは上
記のライトデータを書き込んだエントリがキャッシュミ
スヒット等によりキャッシュメモリから追い出される時
に行うコピーバック方式が用いられることがある。
【0004】上記のコピーバック方式を適用したキャッ
シュメモリでは、一般にアドレスアレイ内に更新フラグ
を設けてキャッシュメモリだけにCPUのライトデータ
を書き込んだ場合には前記の更新フラグを立てる。キャ
ッシュミスヒット等によりアドレスアレイの書替え、ま
たは、無効化する際には、この更新フラグを見て更新フ
ラグが立っている場合は、キャッシュメモリから主記憶
へ書き戻し転送(以下プッシュ転送と呼ぶ)を行い、プ
ッシュ転送の終了した時点で更新フラグをクリアする。
【0005】例えば、CPUのリードアクセスにおいて
キャッシュミスヒットによるプッシュ転送が発生した場
合、従来技術では、先ずキャッシュメモリから主記憶へ
のプッシュ転送を行い、アドレスアレイ内容を次回の転
送でキャッシュにヒットするように書替え、しかる後に
主記憶からCPUおよびキャッシュメモリへのデータ転
送を行う。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、キャ
ッシュメモリから主記憶へのプッシュ転送が終了するま
で主記憶からCPUへのデータ転送が行われないため、
プッシュ転送にかかる時間がオーバヘッドとなりシステ
ムの処理能力が低下してしまうという欠点がある。
【0007】本発明の目的は、CPUバス上にキャッシ
ュメモリ、主記憶が、直接接続されているバス構成にお
いて、前記のようなプッシュ転送によるオーバヘッド時
間をなくすキャッシュ制御方式を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに本発明によるキャッシュ制御方式では、キャッシュ
メモリにだけCPUのライトデータを書き込んだことを
記憶しておく記憶手段と、CPUから主記憶に対しての
リードアクセス要求およびライトアクセス要求時にキャ
ッシュメモリ内に主記憶のコピーが存在するか否かを判
定する判定手段と、CPUから主記憶に対してのリード
アクセス要求時に主記憶からCPUへ転送されるデータ
をキャッシュメモリに書き込む手段と、キャッシュメモ
リから主記憶に対しての書き戻しデータを格納しておく
データバッファと、前記判定手段によりキャッシュメモ
リ内に主記憶のコピーが存在しないと判定され、かつ、
前記記憶手段がCPUのライトデータをキャッシュメモ
リにだけ書き込んだことを示している場合に該データを
キャッシュメモリからデータバッファへ転送する手段
と、前記でキャッシュメモリからデータバッファへ転送
した該データをデータバッファから主記憶へ転送する手
段とから構成される。
【0009】
【作用】前記の構成において、CPUのリードアクセス
要求時にキャッシュミスヒット等によりキャッシュメモ
リから主記憶へのプッシュ転送が発生した場合に、キャ
ッシュメモリから主記憶へと書き戻されるべきデータを
一時的にデータバッファへ格納する。その際、キャッシ
ュミスヒットと判定された時点で、主記憶に対し起動を
かけておきキャッシュメモリからデータバッファへのデ
ータ転送と、主記憶からCPUへのデータ転送を並列動
作させる。CPUが主記憶から要求データを受け取った
後に、前記データバッファに一時的に格納しておいたプ
ッシュ転送用データを主記憶へ書き戻す。前記により、
キャッシュメモリから主記憶へのプッシュ転送時間をオ
ーバヘッドとせずに主記憶からCPUへのデータ転送を
行うことができる。
【0010】
【実施例】図1は、本発明の一実施例を示すブロック図
である。同図において、101はCPU、102はCP
Uデータバス、102aは主記憶データバス、103は
コピーバック方式を適用したキャッシュメモリ、104
は主記憶、105はキャッシュメモリ103から主記憶
104への書き戻しデータを一時的に格納しておくデー
タバッファ、106は主記憶104から読み出されるデ
ータをCPU101およびキャッシュメモリ103へ受
け渡すか否かを制御するバスドライバ、107はキャッ
シュメモリ103、主記憶104、データバッファ10
5の制御およびCPU101へのデータ転送完了時の応
答、CPUバスのアービトレーショを行うメモリ制御
部、108はキャッシュメモリ103のヒット、ミスヒ
ットの判定およびキャッシュメモリ103から主記憶1
04へのデータ書き戻し転送が必要か否かを判定しメモ
リ制御部107へ報告するキャッシュメモリ判定回路、
109、110、111、112はそれぞれキャッシュ
メモリ103、データバッファ105、主記憶104、
バスドライバ106を制御するための信号線、113は
データ転送完了時の応答信号、114はCPU101に
CPUバスの使用を許可するCPUバス許可信号であ
る。
【0011】次に本発明の一実施例の動作について説明
する。先ず通常はメモリ制御部107はCPUバス使用
許可信号114を用いてCPU101をCPUバス使用
許可状態にしておく。CPU101がリードアクセスを
要求した時、キャッシュメモリ判定回路108はキャッ
シュメモリ103がヒットしたか否かおよびキャッシュ
メモリ103から主記憶104へのデータ書き戻し転送
が必要か否かを判定しメモリ制御部107に報告する。
メモリ制御部107はキャッシュヒットが報告された場
合キャッシュメモリ制御信号109および応答信号11
3を制御しキャッシュメモリ103からCPU101へ
高速にデータを転送する。また、メモリ制御部107に
キャッシュミスヒットが報告された場合は、CPUの要
求データは主記憶104上に存在するため、主記憶制御
信号111を用いて主記憶104にリードを指示する。
前記の主記憶リード制御と同時に、キャッシュメモリ1
03から主記憶104へのデータ書き戻し転送が必要、
不必要にかかわらずキャッシュメモリ制御信号109、
データバッファ制御信号110を制御し、キャッシュメ
モリ103から主記憶104へ書き戻られるべきデータ
をキャッシュメモリ103からデータバッファ105へ
転送する。前記のキャッシュメモリ103からデータバ
ッファ105への転送が行われている時刻はバスドライ
バ制御信号112を用いてバスドライバ106をディセ
ーブル状態として主記憶データバス102a上のデータ
がCPUデータバス102へ送出されるのを防いでお
く。キャッシュメモリ103からデータバッファ105
へのデータ転送が終了した時点でバスドライバ制御信号
112によりバスドライバ106をイネーブル状態と
し、主記憶104からのリードデータをCPUデータバ
ス102ヘ送出し応答信号113を制御しCPU101
に要求データを転送するのと同時に主記憶104からC
PU101へ転送されるデータをキャッシュメモリ制御
信号109を用いてキャッシュメモリ103へ書き込
む。キャッシュメモリ103から主記憶104へのデー
タ書き戻し転送が必要な場合には、前記のCPU101
への要求データの転送が終了した後に、CPUバス使用
許可信号114を用いてCPU101に対してCPUバ
スの使用を禁止しておき、前記でデータバッファ105
に格納しておいたキャッシュメモリ103から主記憶1
04に書き戻されるべきデータをデータバッファ制御信
号110、主記憶制御信号111を用いてデータバッフ
ァ105から主記憶104へ転送する。
【0012】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、一
般的にアクセス時間の遅い主記憶のリードデータがバリ
ッド状態となるまでの時間を利用して、高速アクセス可
能なキャッシュメモリからデータバッファへのデータ転
送を行うため、従来技術ではオーバヘッドとなっていた
キャッシュメモリから主記憶へのデータ書き戻しにかか
る時間をなくすことが可能となるため、コピーバック方
式を適用したキャッシュメモリを備える情報処理装置の
処理速度を著しく向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用する情報処理装置の一実施例を示
すブロック図である。
【符号の説明】
101…CPU、 102…CPUデータバス、 102a…主記憶データバス、 103…キャッシュメモリ、 104…主記憶、 105…データバッファ、 106…バスドライバ、 107…メモリ制御部、 108…キャッシュメモリ判定回路、 109…キャッシュメモリ制御信号、 110…データバッファ制御信号、 111…主記憶制御信号、 112…バスドライバ制御信号、 113…応答信号、 114…CPUバス使用許可信号。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小島 弘 神奈川県海老名市下今泉810番地 株式会 社日立製作所オフィスシステム設計開発セ ンタ内 (72)発明者 小林 一司 神奈川県海老名市下今泉810番地 株式会 社日立製作所オフィスシステム設計開発セ ンタ内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】中央処理装置(以下CPUと呼ぶ)から主
    記憶に対してのライトアクセス要求時にキャッシュメモ
    リにだけCPUのライトデータを書き込むコピーバック
    方式を適用したキャッシュメモリと、前記キャッシュメ
    モリにだけCPUのライトデータを書き込んだことを記
    憶しておく記憶手段と、前記CPUから前記主記憶に対
    してのリードアクセス要求およびライトアクセス要求時
    にキャッシュメモリ内に主記憶のコピーが存在するか否
    かを判定する判定手段と、前記CPUから前記主記憶に
    対してのリードアクセス要求時に主記憶からCPUへ転
    送されるデータをキャッシュメモリに書き込む手段と、
    前記キャッシュメモリから前記主記憶に対しての書き戻
    しデータを格納しておくデータバッファと、前記判定手
    段によりキャッシュメモリ内に主記憶のコピーが存在し
    ないと判定され、かつ、前記記憶手段がCPUのライト
    データをキャッシュメモリにだけ書き込んだことを示し
    ている場合に該データを前記キャッシュメモリから前記
    データバッファへ転送する手段と、前記でキャッシュメ
    モリからデータバッファへ転送した該データをデータバ
    ッファから主記憶へ転送する手段とを具備する情報処理
    装置において、前記CPUから前記主記憶に対しリード
    アクセス要求があり、前記判定手段によりキャッシュメ
    モリ内に主記憶のコピーが存在しないと判定され、キャ
    ッシュメモリ内に新たに該主記憶のコピーを作成する際
    に、前記の該主記憶のコピー作成によりキャッシュメモ
    リ内から抹消される主記憶のコピーにだけCPUのライ
    トデータを書き込んだことを前記記憶手段が示している
    場合に、該キャッシュメモリ内に書き込まれているCP
    Uのライトデータを該キャッシュメモリから主記憶に書
    き戻すために、前記のキャッシュメモリからデータバッ
    ファへの転送手段を用いて該データを一時的に前記デー
    タバッファに転送するのと同時に、前記判定手段により
    キャッシュメモリ内に主記憶のコピーが存在しないと判
    定された時点から前記主記憶に対してリードアクセス要
    求を発行しておき、前記の主記憶に対するリードアクセ
    ス要求発行から該主記憶のリードデータが有効となるま
    での時間内に前記のキャッシュメモリからデータバッフ
    ァへのデータ転送を終了させ、CPUが主記憶から要求
    データをリードした後でデータバッファ内に格納されて
    いる該データを前記のデータバッファから主記憶への転
    送手段を用いて主記憶へ転送することを特徴とするキャ
    ッシュ制御方式。
JP4167282A 1992-06-25 1992-06-25 キャッシュ制御方式 Pending JPH0612326A (ja)

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JP4167282A JPH0612326A (ja) 1992-06-25 1992-06-25 キャッシュ制御方式

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JP4167282A JPH0612326A (ja) 1992-06-25 1992-06-25 キャッシュ制御方式

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JPH0612326A true JPH0612326A (ja) 1994-01-21

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JP4167282A Pending JPH0612326A (ja) 1992-06-25 1992-06-25 キャッシュ制御方式

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100456215B1 (ko) * 2002-11-11 2004-11-06 주식회사 에이디칩스 블럭 버퍼링을 사용하는 캐쉬 메모리 장치 및 그 제어방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100456215B1 (ko) * 2002-11-11 2004-11-06 주식회사 에이디칩스 블럭 버퍼링을 사용하는 캐쉬 메모리 장치 및 그 제어방법

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