JPH06149677A - キャッシュメモリシステム - Google Patents

キャッシュメモリシステム

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JPH06149677A
JPH06149677A JP4316132A JP31613292A JPH06149677A JP H06149677 A JPH06149677 A JP H06149677A JP 4316132 A JP4316132 A JP 4316132A JP 31613292 A JP31613292 A JP 31613292A JP H06149677 A JPH06149677 A JP H06149677A
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JP
Japan
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bus
cpu
address
cache memory
data
Prior art date
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JP4316132A
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Inventor
Satoshi Tomono
聡 伴野
Shinya Yamaguchi
伸也 山口
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NEC Corp
Niigata Fuji Xerox Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
NEC Corp
Niigata Fuji Xerox Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 キャッシュメモリシステムに於いて、CPU
のみならず、システムバス上のバスマスタもキャッシュ
メモリをアクセスできるようにする。 【構成】 デュアルポートキャッシュメモリ2はCPU
1及びシステムバス11上のバスマスタであるCPU1
5の両方からアクセス可能になっている。キャッシュコ
ントローラ3はCPU1,15がアクセスデータがデュ
アルポートキャッシュメモリ2上に存在する場合はCP
U1,15にデュアルポートキャッシュメモリ2をアク
セスさせ、存在しない場合はメインメモリ16をアクセ
スさせる。 【効果】 システムバス上のバスマスタも高速なキャッ
シュメモリを使用することができるので、システムの処
理速度を高速化することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はキャッシュメモリシステ
ムに関し、特にキャッシュメモリを有するCPUのみな
らず、システムバスに接続された他のCPUやDMAコ
ントローラ等のバスマスタもキャッシュメモリをアクセ
スすることができるキャッシュメモリシステムに関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来のキャッシュメモリシステムはキャ
ッシュメモリを有するCPUのみがキャッシュメモリを
アクセスすることができるものであった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のキャッシュメモリシステムはキャッシュメモリを有す
るCPU以外はキャッシュメモリをアクセスすることが
できなかったため、システムバス上のDMAコントロー
ラがメインメモリを頻繁にアクセスする場合や、システ
ムバス上の他のCPU等がメインメモリをアクセスする
場合等、応答速度の遅いメインメモリによってコンピュ
ータシステム全体の処理速度が低下するという問題があ
った。
【0004】本発明の目的はシステムバス上のバスマス
タもキャッシュメモリをアクセスすることができるキャ
ッシュメモリシステムを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、CPUと、メインメモリ及びバスマスタが接
続されたシステムバスと、前記CPU及び前記バスマス
タの両方からアクセス可能なデュアルポートキャッシュ
メモリと、前記CPUがアクセスするデータが前記デュ
アルポートキャッシュメモリに存在する場合は前記CP
Uに前記デュアルポートキャッシュメモリをアクセスさ
せ、存在しない場合は前記CPUに前記メインメモリを
アクセスさせ、前記システムバス上のバスマスタがアク
セスするデータが前記デュアルポートキャッシュメモリ
上に存在する場合は前記バスマスタに前記デュアルポー
トキャッシュメモリをアクセスさせ、存在しない場合は
前記バスマスタに前記メインメモリをアクセスさせるキ
ャッシュコントローラとを設けたものである。
【0006】
【作用】CPUがアクセスするデータ及びシステムバス
上のバスマスタがアクセスするデータがデュアルポート
キャッシュメモリ上に存在する場合、キャッシュコント
ローラはデュアルポートキャッシュメモリをアクセスさ
せ、存在しない場合はメインメモリをアクセスさせる。
【0007】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
詳細に説明する。
【0008】図1は本発明の実施例のブロック図であ
り、CPU1と、デュアルポートメモリ2と、キャッシ
ュコントローラ3と、CPUコントロールバス4と、C
PUアドレスバス5と、CPUデータバス6と、CPU
アドレストランシーバ7と、CPUデータバッファ8
と、システムアドレストランシーバ9と、システムデー
タバッファ10と、システムコントロールバス12,シ
ステムアドレスバス13及びシステムデータバス14か
ら構成されるシステムバス11と、CPU15と、メイ
ンメモリ16と、バス17,18とから構成されてい
る。
【0009】デュアルポートキャッシュメモリ2はCP
U1及びシステムバス11の両方からアクセス可能なキ
ャッシュメモリである。
【0010】デュアルポートキャッシュメモリ2のアド
レス端子はバス17を介してCPUアドレストランシー
バ7,システムアドレストランシーバ9に接続され、デ
ータ端子はバス18を介してCPUデータバッファ8,
システムデータバッファ10に接続されている。システ
ムアドレストランシーバ9はシステムアドレスバス13
に、システムデータバッファ10はシステムデータバス
14に接続されている。また、CPUアドレストランシ
ーバ7はCPUアドレスバス5を介してCPU1に接続
され、CPUデータバッファ8はCPUデータバス6を
介してCPU1に接続されている。
【0011】キャッシュコントローラ3はデュアルポー
トキャッシュメモリ2に対するデータの読み書きを制御
するものであり、CPUバスステートマシン31と、シ
ステムバスステートマシン32と、コマンド制御回路3
3と、コマンドエンコーダ34と、ディレクトリ35
と、アドレス制御回路36と、アドレスバス制御回路3
7と、データバス制御回路38と、キャッシュメモリ制
御回路39とから構成されている。
【0012】次に本実施例の動作を説明する。
【0013】先ず、CPU1がリード動作を行なうCP
Uリードサイクルの動作を説明する。
【0014】CPU1はリード時、CPUコントロール
バス4にリードコマンドを出力すると共に、CPUアド
レスバス5にリードアドレスを出力する。
【0015】CPUコントロールバス4に出力されたリ
ードコマンドはキャッシュコントローラ3内のCPUバ
スステートマシン31に加えられ、CPUアドレスバス
5に出力されたリードアドレスはアドレス制御回路36
に加えられる。
【0016】CPUバスステートマシン31は加えられ
たリードコマンドを解読して解読結果をコマンド制御回
路33に送り、アドレス制御回路36は加えられたリー
ドアドレスとディレクトリ35の内容とを比較すること
により、ヒット,ミスヒットの判定を行ない、判定結果
をコマンド制御回路33に送る。
【0017】コマンド制御回路33はCPUバスステー
トマシン31からの解読結果がリードコマンドを示し、
アドレス制御回路36の判定結果がヒットを示すもので
ある場合は、アドレスバス制御回路37,データバス制
御回路38を制御してCPUアドレストランシーバ7,
CPUデータバッファ8を開状態にすると共に、キャッ
シュメモリ制御回路39を制御してリード信号をデュア
ルポートキャッシュメモリ2に出力させる。
【0018】これにより、リードアドレスがCPUアド
レストランシーバ7を介してデュアルポートキャッシュ
メモリ2のアドレス端子に供給され、このリードアドレ
スによってデュアルポートキャッシュメモリ2から読み
出されたデータがCPUデータバッファ8,CPUデー
タバス6を介してCPU1に供給される。
【0019】また、コマンド制御回路33はCPUバス
ステートマシン31の解読結果がリードコマンドを示
し、アドレス制御回路36の判定結果がミスヒットを示
すものである場合は、アドレスバス制御回路37を制御
してCPUアドレストランシーバ7,システムアドレス
トランシーバ9を開状態にすると共に、コマンドエンコ
ーダ34を制御してリードコマンドをシステムコントロ
ールバス12に出力させ、更に、アドレス制御回路36
に対してディレクトリ35の更新を指示する。
【0020】これにより、CPUアドレストランシーバ
7,バス17,システムアドレストランシーバ9,シス
テムアドレスバス13を介してメインメモリ16にリー
ドアドレスが供給され、そのアドレス対応のデータがメ
インメモリ16からシステムデータバス14に出力され
る。また、アドレス制御回路36によってディレクトリ
35中の古いアドレスがひとつCPUアドレスバス15
に出力されたリードアドレスに更新される。
【0021】次に、アドレス制御回路36はデータバス
制御回路38を制御してCPUデータバッファ8,シス
テムデータバッファ10を開状態にすると共に、キャッ
シュメモリ制御回路39を制御してデュアルポートキャ
ッシュメモリ2にライト信号を出力させる。
【0022】これにより、メインメモリ16からシステ
ムデータバス14に出力されたデータはシステムデータ
バッファ10,バス18,CPUデータバッファ8を介
してCPU1に読み込まれると共に、データポートキャ
ッシュメモリ2に書き込まれ、古いデータが1つ更新さ
れる。
【0023】次に、CPU1がライト動作を行なうCP
Uライトサイクルの動作を説明する。
【0024】CPU1はライト時、CPUコントロール
バス4にライトコマンドを、CPUアドレスバス5にラ
イトアドレスを、CPUデータバス6にライトデータを
出力する。
【0025】CPUコントロールバス4に出力されたラ
イトコマンドはCPUバスステートマシン31によって
解読され、解読結果がコマンド制御回路33に加えられ
る。また、CPUアドレスバス5に出力されたライトア
ドレスはアドレス制御回路36に加えられ、ヒット,ミ
スヒットの判定が行なわれる。
【0026】コマンド制御回路33はCPUバスステー
トマシン31からライトコマンドを示す解読結果が加え
られ、アドレス制御回路36からヒットを示す判定結果
が加えられると、アドレスバス制御回路37,データバ
ス制御回路38を制御してCPUアドレストランシーバ
7,CPUデータバッファ8,システムアドレストラン
シーバ9,システムデータバッファ10を開状態にする
と共に、キャッシュメモリ制御回路39を制御してデュ
アルポートキャッシュメモリ2に対してライト信号を出
力させ、更に、コマンドエンコーダ34を制御してシス
テムコントロールバス12に対してライトコマンドを出
力させる。
【0027】これにより、CPU1からCPUデータバ
ス6に出力されたデータがデュアルポートキャッシュメ
モリ2に書き込まれると共に、コマンドエンコーダ34
からシステムコントロールバス12に出力されたライト
コマンドと、CPUアドレストランシーバ7,バス1
7,システムアドレストランシーバ9を介してシステム
アドレスバス13に出力されたライトアドレスとによっ
てCPUデータバッファ8,バス18,システムデータ
バッファ10を介してシステムデータバス14に出力さ
れたデータがメインメモリ16に書き込まれる。
【0028】また、コマンド制御回路33はアドレス制
御回路36から加えられた判定結果がミスヒットを示す
ものである場合は、アドレスバス制御回路37,データ
バス制御回路38を制御してCPUアドレストランシー
バ7,CPUデータバッファ8,システムアドレストラ
ンシーバ9,システムデータバッファ10を開状態にす
ると共に、コマンドエンコーダ34を制御してシステム
コントロールバス12に対してライトコマンドを出力さ
せる。
【0029】これにより、CPUデータバッファ8,バ
ス18、システムデータバッファ10を介してシステム
データバッファ14に出力されたデータが、コマンドエ
ンコーダ34からシステムコントロールバス12に出力
されたライトコマンドと、CPUアドレストランシーバ
7,バス17,システムアドレストランシーバ9を介し
てシステムアドレスバス13に出力されたライトアドレ
スとによってメインメモリ16に書き込まれる。
【0030】次に、システムバス11上のバスマスタが
リード動作を行なうシステムリードサイクルの動作を、
CPU15がリード動作を行なう場合を例にとって説明
する。
【0031】システムバス11上のCPU15はリード
時、システムコントロールバス12にリードコマンドを
出力し、システムアドレスバス13にリードアドレスを
出力する。
【0032】システムバスステートマシン32はシステ
ムコントロールバス12に出力されたリードコマンドを
解読して解読結果をコマンドエンコーダ34に加え、ア
ドレス制御回路36はシステムアドレスバス13に出力
されたリードアドレスとディレクトリ35の内容とに基
づいてヒット,ミスヒットの判定を行ない、判定結果を
コマンド制御回路33に出力する。
【0033】コマンド制御回路33はシステムバスステ
ートマシン32からの解読結果がリードコマンドを示す
ものであり、アドレス制御回路36の判定結果がヒット
を示すものである場合は、アドレスバス制御回路37,
データバス制御回路38を制御してシステムアドレスト
ランシーバ9,システムデータバッファ10を開状態に
すると共に、キャッシュメモリ制御回路39を制御して
デュアルポートキャッシュメモリ2に対してリード信号
を出力させ、更にコマンドエンコーダ34を制御してメ
インメモリ16に対するデータ出力禁止コマンドをシス
テムコントロールバス12に出力させる。
【0034】これにより、デュアルポインタキャッシュ
メモリ2からシステムデータバッファ10を介してシス
テムデータバス14にデータが出力され、このデータが
CPU15に取り込まれる。
【0035】ここで、コマンドエンコーダ34からデー
タ出力禁止コマンドを出力するようにしたのは、CPU
15が出力したリードコマンド,リードアドレスによっ
てメインメモリ16からデータが出力されないようにす
るためである。
【0036】また、コマンド制御回路33はシステムバ
スステートマシン32からの解読結果がリードコマンド
を示し、アドレス制御回路36の判定結果がミスヒット
を示すものである場合は、アドレスバス制御回路37,
データバス制御回路38を制御してシステムアドレスト
ランシーバ9,システムデータバッファ10を開状態に
すると共に、キャッシュメモリ制御回路39を制御して
デュアルポートキャッシュメモリ2に対してライトコマ
ンドを出力させ、更にアドレス制御回路36に対してデ
ィレクトリ35の更新を指示する。
【0037】これにより、メインメモリ16からシステ
ムデータバス14に出力されたデータがシステムデータ
バッファ10を介してデュアルポートキャッシュメモリ
2に書き込まれると共に、ディレクトリ35中の古いア
ドレスが1つシステムアドレスバス13に出力されたリ
ードアドレスによって更新される。また、メインメモリ
16からシステムデータバス14に出力されたデータは
CPU15によって取り込まれる。
【0038】次にシステムバス11上のバスマスタがラ
イト動作を行なうシステムライトサイクルの動作を、C
PU15がライト動作を行なう場合を例にとって説明す
る。
【0039】CPU15はライト時、システムコントロ
ールバス12にライトコマンドを、システムアドレスバ
ス13にライトアドレスを、システムデータバス14に
ライトデータを出力する。
【0040】システムバスステートマシン32はシステ
ムコントロールバス12に出力されたライトコマンドを
解読して解読結果をコマンド制御回路33に加え、アド
レス制御回路36はシステムアドレスバス13に出力さ
れたライトアドレスとディレクトリ35の内容とに基づ
いてヒット,ミスヒットの判定を行ない、判定結果をコ
マンド制御回路33に加える。
【0041】コマンド制御回路33はシステムバスステ
ートマシン32の解読結果がライトコマンドを示し、ア
ドレス制御回路36の判定結果がヒットを示すものであ
る場合は、アドレスバス制御回路37,データバス制御
回路38を制御してシステムアドレストランシーバ9,
システムデータバッファ10を開状態にすると共に、キ
ャッシュメモリ制御回路39を制御してデュアルポート
メモリ2に対してライト信号を出力させる。
【0042】これにより、CPU15からシステムデー
タバス14に出力されたデータは、システムデータバッ
ファ10を介してデュアルポートキャッシュメモリ2に
書き込まれる。また、CPU15からシステムデータバ
ス14に出力されたデータはメインメモリ16にも書き
込まれる。
【0043】また、コマンド制御回路33はシステムバ
スステートマシン32の解読結果がライトコマンドを示
し、アドレス制御回路36の判定結果がミスヒットを示
すものである場合は、何の処理も行なわない。従って、
この場合はCPU15からシステムコントロールバス1
2に出力されたライトコマンド及びシステムアドレスバ
ス13に出力されたライトアドレスによって、CPU1
5からシステムデータバス14に出力されたライトデー
タがメインメモリ16に書き込まれるという処理だけが
行なわれることになる。
【0044】
【発明の効果】以上説明したように、本発明はCPU及
びシステムバス上のバスマスタからアクセス可能なデュ
アルポートキャッシュメモリを設けたものであり、シス
テムバス上のバスマスタも高速なキャッシュメモリを使
用することが可能になるので、システムの処理速度を高
速化することが可能になる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例のブロック図である。
【符号の説明】
1…CPU 2…デュアルポートキャッシュメモリ 3…キャッシュコントローラ 31…CPUバスステートマシン 32…システムバスステートマシン 33…コマンド制御回路 34…コマンドエンコーダ 35…ディレクトリ 36…アドレス制御回路 37…アドレスバス制御回路 38…データバス制御回路 39…キャッシュメモリ制御回路 4…CPUコントロールバス 5…CPUアドレスバス 6…CPUデータバス 7…CPUアドレストランシーバ 8…CPUデータバッファ 9…システムアドレストランシーバ 10…システムデータバッファ 11…システムバス 12…システムコントロールバス 13…システムアドレスバス 14…システムデータバス 15…CPU 16…メインメモリ 17,18…バス

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 CPUと、 メインメモリ及びバスマスタが接続されたシステムバス
    と、 前記CPU及び前記バスマスタの両方からアクセス可能
    なデュアルポートキャッシュメモリと、 前記CPUがアクセスするデータが前記デュアルポート
    キャッシュメモリに存在する場合は前記CPUに前記デ
    ュアルポートキャッシュメモリをアクセスさせ、存在し
    ない場合は前記CPUに前記メインメモリをアクセスさ
    せ、前記システムバス上のバスマスタがアクセスするデ
    ータが前記デュアルポートキャッシュメモリ上に存在す
    る場合は前記バスマスタに前記デュアルポートキャッシ
    ュメモリをアクセスさせ、存在しない場合は前記バスマ
    スタに前記メインメモリをアクセスさせるキャッシュコ
    ントローラとを備えたことを特徴とするキャッシュメモ
    リシステム。
  2. 【請求項2】 前記キャッシュコントローラは前記バス
    マスタがリードするデータが前記デュアルポートキャッ
    シュメモリ上に存在する場合、前記システムバス上のメ
    インメモリに対してデータの出力禁止を指示すると共
    に、前記バスマスタから出力されたリードアドレスを前
    記デュアルポートキャッシュメモリに供給し、前記デュ
    アルポートキャッシュメモリから読み出されたリードデ
    ータを前記システムバスに出力することを特徴とする請
    求項1記載のキャッシュメモリシステム。
  3. 【請求項3】 前記バスマスタはCPU,DMAコント
    ローラを含むことを特徴とする請求項1または2記載の
    キャッシュメモリシステム。
JP4316132A 1992-10-31 1992-10-31 キャッシュメモリシステム Pending JPH06149677A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4316132A JPH06149677A (ja) 1992-10-31 1992-10-31 キャッシュメモリシステム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4316132A JPH06149677A (ja) 1992-10-31 1992-10-31 キャッシュメモリシステム

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JPH06149677A true JPH06149677A (ja) 1994-05-31

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ID=18073611

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JP4316132A Pending JPH06149677A (ja) 1992-10-31 1992-10-31 キャッシュメモリシステム

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JP (1) JPH06149677A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008046685A (ja) * 2006-08-10 2008-02-28 Fujitsu Ltd 二重化システム及び系切り換え方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008046685A (ja) * 2006-08-10 2008-02-28 Fujitsu Ltd 二重化システム及び系切り換え方法

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