JPH0652056A - キャシュメモリシステム - Google Patents

キャシュメモリシステム

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JPH0652056A
JPH0652056A JP4200977A JP20097792A JPH0652056A JP H0652056 A JPH0652056 A JP H0652056A JP 4200977 A JP4200977 A JP 4200977A JP 20097792 A JP20097792 A JP 20097792A JP H0652056 A JPH0652056 A JP H0652056A
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JP
Japan
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cache memory
cache
memory control
directory
data
Prior art date
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Pending
Application number
JP4200977A
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English (en)
Inventor
Koji Kato
浩二 加藤
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 直列に複数段備えたキャシュメモリ制御装置
の記憶容量を有効活用したキャシュメモリシステムを提
供する。 【構成】 CPU等の上位装置と記憶装置との間に、複
数のキャシュメモリ制御装置を直列に接続したキャシュ
メモリシステムにおいて、前記キャシュメモリ制御装置
のうち1つのキャシュメモリ制御装置内に、他のキャシ
ュメモリ制御装置内のキャシュディレクトリを具備す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本願発明は、複数のキャシュメモ
リを備えたキャシュメモリシステムに係り、特にその複
数のキャシュメモリを直列に接続したときにキャシュメ
モリを有効活用するための手段を備えたキャシュメモリ
システムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来のコンピュータシステムは、主記憶
装置等の高速メモリを備えた上位装置と、低速メモリを
備えた磁気ディスク装置との間に、高速化のためにキャ
シュメモリ制御装置が接続されたものが一般的であっ
た。前記上位装置は、磁気記憶装置装置へデータ読み出
しを命令すると、読み出されたデータはキャシュメモリ
制御装置を介し、上位装置へ送られる。同時に、キャシ
ュメモリ制御装置は、そのデータを保持し、そのデータ
を常駐させ続けていた。
【0003】前記キャシュメモリ制御装置の内部には、
データ記憶容量は小さいが、高速アクセス可能なキャシ
ュメモリと前記キャシュメモリのディレクトリを示すキ
ャシュディレクトリとこれらを制御する手段とを備えて
おり、一度保持したデータを再度読み出す際、磁気ディ
スク装置にアクセスせずキャシュメモリで保持されたデ
ータを読み出すことにより、システム全体の処理速度を
向上させていた。
【0004】また、キャシュメモリの記憶容量が一杯に
なると、古くて使用頻度の低い保持データを追い出し、
新たなデータを書き込むLRU(least recently used)
方式というアルゴリズムが一般的に使われている。
【0005】ところで、近年の磁気記憶装置は、このキ
ャシュメモリ制御装置を内蔵したものがあり、この磁気
記憶装置とキャシュメモリ制御装置とを直列に配置した
コンピュータシステムが多くなってきた。その構成図を
図2に示し説明する。
【0006】バス5で上位装置13と、バス6で磁気記
憶装置12と接続されている2次キャシュメモリ制御装
置1は、2次キャシュディレクトリ3と2次キャシュメ
モリ4を具備している。2次キャシュディレクトリ3と
2次キャシュメモリ4は、通常SRAMによって構成さ
れる。2次キャシュディレクトリ3は、2次キャシュメ
モリ4内に保持されるデータの保持位置を示すアドレス
などを持つ。
【0007】前記磁気記憶装置12は1次キャシュメモ
リ制御装置8と磁気ディスク装置11を備えている。磁
気ディスク装置11は、内部バス7で1次キャシュメモ
リ制御装置8と接続されている。1次キャシュディレク
トリ9と1次キャシュメモリ10とを備える1次キャシ
ュメモリ制御装置8は、2次キャシュメモリ制御装置1
と同一の処理動作を行なうので詳細は省略する。
【0008】ここで、本システムの動作を簡単に説明す
る。上位装置13からデータの読みだしコマンド、アド
レスがバス5を介し、2次キャシュメモリ制御装置1へ
送られる。送られてきたアドレスは2次キャシュメモリ
制御装置1内の2次キャシュディレクトリ3と比較され
る。比較結果の一致するものがあれば、そのアドレスに
対応する2次キャシュメモリ4内のデータをバス5を介
し、上位装置13へ出力する。比較結果の一致するもの
がなければ、読みだしコマンド、アドレスを磁気記憶装
置12内の1次キャシュメモリ制御装置8へ、バス6を
介し、送出される。送られてきたアドレスはキャシュメ
モリ制御装置8内の1次キャシュディレクトリ9と比較
される。比較結果の一致するものがあれば、そのアドレ
スに対応する1次キャシュメモリ10内のデータをバス
6、2次キャシュメモリ制御装置1、バス5を介し、上
位装置13へ出力する。比較結果の一致するものがなけ
れば、読みだしコマンド、アドレスを磁気記憶装置12
内の磁気ディスク装置11へ、バス7を介し送出され
る。磁気ディスク装置11は送られてきたアドレスに基
づきデータを上位装置13へ出力する。この際、通過す
る各キャシュメモリ制御装置1、8へ記憶領域の空きが
あれば、読み出されたデータとそのアドレスを保持す
る。もし、通過する各キャシュメモリ制御装置1、8の
記憶容量が満杯なら、LRU方式に基づき、使用頻度が
低く古くなったデータをはき出し、容量を確保した後に
キャシュメモリへ登録していた。
【0009】なお、ここでは1次キャシュメモリ制御装
置を内蔵した磁気記憶装置を示したが、1次キャシュメ
モリ制御装置が外部にあっても全く同様な処理が行なわ
れていた。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】このように上位装置と
磁気ディスク装置との間に、直列に複数接続されたキャ
シュメモリ制御装置を備えたキャシュメモリシステム
は、それぞれのキャシュメモリ制御装置で保持されるデ
ータがほぼ同一である可能性が高く、複数のキャシュメ
モリ制御装置を備えても記憶容量は単一のキャシュメモ
リ制御装置の容量とほぼ変わりないため、キャシュメモ
リが有効に活用されない。
【0011】また、キャシュメモリ制御装置を内蔵した
磁気記憶装置を使用した場合、磁気記憶装置に内蔵され
るキャシュメモリのサイズが固定的になり、サイズを大
きくしたい時、上述したように直列に2次キャシュメモ
リ制御装置を接続させるが、2次キャシュメモリは1次
キャシュメモリに在るデータをほぼ含むことになり、キ
ャシュメモリの無駄が生じる。本願発明は、以上の点に
鑑み、直列に複数段備えたキャシュメモリ制御装置の記
憶容量を有効活用したキャシュメモリシステムを提供す
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願発明のキャシュメモリシステムは、
【0013】処理速度の早いCPU等の上位装置と処理
速度の遅い記憶装置との間に、データを保持するキャシ
ュメモリとそのデータの保持位置を示すキャシュディレ
クトリを備えたキャシュメモリ制御装置を、直列に複数
個接続されたキャシュメモリシステムにおいて、前記キ
ャシュメモリ制御装置のうち1つのキャシュメモリ制御
装置内に、他のキャシュメモリ制御装置内のキャシュデ
ィレクトリを具備する。また、第2の本願発明のキャシ
ュメモリシステムは、
【0014】CPU等の上位装置と、データを保持する
キャシュメモリとそのデータの保持位置を示すキャシュ
ディレクトリを備えたキャシュメモリ制御装置を備えた
磁気記憶装置と、前記上位装置と前記磁気記憶装置との
間に接続され、前記キャシュメモリ制御装置とは別の2
次キャシュメモリ制御装置を備えたキャシュメモリシス
テムにおいて、前記2次キャシュメモリ制御装置内に、
磁気記憶装置内のキャシュディレクトリと同一のキャシ
ュディレクトリを付加する。
【0015】
【作用】上記のように1次キャシュメモリ装置の内部に
1次ディレクトリ以外に、他のキャシュディレクトリを
付加したので、2次キャシュメモリ以外の他のキャシュ
メモリ(例えば1次キャシュ)に2次キャシュメモリと
同じデ−タを記憶しないように制御できる。
【0016】
【実施例】以下本発明によるキャシュメモリ制御装置の
一実施例を図1及び図2を参照して説明する。なお、従
来の構成と同一構成には同一符号を付けて詳細な説明は
省略する。
【0017】2次キャシュメモリ制御装置1は2次キャ
シュメモリ4と1次キャシュディレクトリ2と2次キャ
シュディレクトリ3とを備えている。2次キャシュメモ
リ4は、2次キャシュディレクトリ3と対応している。
1次キャシュディレクトリ2は、2次キャシュメモリ制
御装置1内に対応するキャシュメモリを持たず、磁気記
憶装置12内の1次キャシュディレクトリ9と同一の情
報を備えている。次に図2に示す回路の動作について説
明する。
【0018】初期状態ではキャシュメモリ4、10は共
に空きの状態であるから、上位装置13からの要求があ
れば1次キャシュメモリ10は磁気ディスク11から該
当するデ−タを読み出す。1次キャシュディレクトリ9
にその状態がセットされ、その後1次キャシュディレク
トリ2へも同一情報がセットされる。
【0019】一方、2次キャシュメモリ制御装置1も、
2次キャシュディレクトリ3を用いて1次キャシュメモ
リ制御手段8と同様の動作を行ってもよい。これは従来
のキャシュメモリ制御装置1、8における処理と同様の
処理である。ただし、説明の簡略化のために2次キャシ
ュディレクトリ3は、無効化されているとする。デ−タ
転送が繰り返し行なわれると、1次キャシュメモリ10
に空きがなくなるため、1次キャシュメモリ10から旧
いデ−タを吐き出す必要がある。
【0020】上位装置13からの要求デ−タが、1次キ
ャシュメモリ制御装置8に存在せず(ミスヒット)かつ
満杯になっていた場合、バス7を通して磁気ディスク1
1からデ−タが1次キャシュメモリ10に入る。これと
同時にLRUによって1次キャシュメモリ10から吐き
出されたデ−タはバス6を通って2次キャシュディレク
トリ3を生成し、2次キャシュメモリ4に蓄えられる。
同時に、1次キャシュディレクトリ9が変更された部分
を1次キャシュディレクトリ2でも同じく変更される。
【0021】このように、2次キャシュメモリ制御装置
1の内部に、1次キャシュディレクトリを持つことによ
り、2次キャシュメモリ制御システム1は、1次キャシ
ュディレクトリ2、2次キャシュディレクトリをキャシ
ュメモリ3に登録するか否かの条件とすることができる
ため、2次キャシュメモリ3は1次キャシュメモリ10
とは別のデータを登録することができる。また、本実施
例のようにキャシュを内蔵した磁気記憶装置を用いる
と、内蔵のキャシュの容量は可変できないので、より効
果的である。
【0022】
【発明の効果】以上の説明のように、この発明のキャシ
ュメモリシステムは、どれか1つのキャシュメモリ制御
装置内に他のキャシュディレクトリを付加することによ
り、そのキャッシュメモリ制御装置で各キャシュメモリ
全体の管理ができるので、重複デ−タが各キャシュメモ
リに保持されることを回避して、キャシュメモリの効率
を上ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】キャシュメモリ制御装置内蔵の磁気記憶装置を
使用した、本願発明のキャシュメモリシステムを示す。
【図2】キャシュメモリ制御装置内蔵の磁気記憶装置を
使用した、従来のキャシュメモリシステムを示す。
【符号の説明】
1・・2次キャシュメモリ制御装置 2・・1次キャシュディレクトリ 3・・2次キャシュディレクトリ 4・・2次キャシュメモリ 5、6、7・・バスライン 8・・1次キャシュメモリ制御装置 9・・1次キャシュディレクトリ 10・・1次キャシュメモリ 11・・磁気ディスク装置 12・・磁気記憶装置 13・・上位装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】処理速度の早いCPU等の上位装置と処理
    速度の遅い記憶装置との間に、データを保持するキャシ
    ュメモリとそのデータの保持位置を示すキャシュディレ
    クトリを備えたキャシュメモリ制御装置を、直列に複数
    個接続されたキャシュメモリシステムにおいて、前記キ
    ャシュメモリ制御装置のうち1つのキャシュメモリ制御
    装置内に、他のキャシュメモリ制御装置内のキャシュデ
    ィレクトリを具備したことを特徴とするキャシュメモリ
    システム。
  2. 【請求項2】CPU等の上位装置と、データを保持する
    キャシュメモリとそのデータの保持位置を示すキャシュ
    ディレクトリを備えたキャシュメモリ制御装置を備えた
    磁気記憶装置と、前記上位装置と前記磁気記憶装置との
    間に接続され、前記キャシュメモリ制御装置とは別の2
    次キャシュメモリ制御装置を備えたキャシュメモリシス
    テムにおいて、前記2次キャシュメモリ制御装置内に、
    磁気記憶装置内のキャシュディレクトリと同一のキャシ
    ュディレクトリを付加した事を特徴とするキャシュメモ
    リシステム。
JP4200977A 1992-07-28 1992-07-28 キャシュメモリシステム Pending JPH0652056A (ja)

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JP4200977A JPH0652056A (ja) 1992-07-28 1992-07-28 キャシュメモリシステム

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JP4200977A JPH0652056A (ja) 1992-07-28 1992-07-28 キャシュメモリシステム

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JPH0652056A true JPH0652056A (ja) 1994-02-25

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ID=16433467

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JP (1) JPH0652056A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5740399A (en) * 1995-08-23 1998-04-14 International Business Machines Corporation Modified L1/L2 cache inclusion for aggressive prefetch
US5758119A (en) * 1995-08-23 1998-05-26 International Business Machines Corp. System and method for indicating that a processor has prefetched data into a primary cache and not into a secondary cache

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