JPH07200526A - キャッシュメモリの初期化回路 - Google Patents

キャッシュメモリの初期化回路

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Publication number
JPH07200526A
JPH07200526A JP5338236A JP33823693A JPH07200526A JP H07200526 A JPH07200526 A JP H07200526A JP 5338236 A JP5338236 A JP 5338236A JP 33823693 A JP33823693 A JP 33823693A JP H07200526 A JPH07200526 A JP H07200526A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cache memory
memory
microcomputer
data
bus
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP5338236A
Other languages
English (en)
Inventor
Noboru Sugihara
昇 杉原
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Hitachi Microcomputer System Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Microcomputer System Ltd
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 システムの起動直後におけるCPUでの主記
憶装置に対するアクセス回数を低減することができるよ
うにする。 【構成】 マイクロコンピュータ100を用いたシステ
ムの起動直後に実行されるべき命令コード、データ及び
その格納アドレスを記憶するメモリ122及び、このメ
モリ122に格納された情報(データ及びその格納アド
レス)をキャッシュメモリ109へ転送する為のルート
を形成する入出力コントローラ114を設けると共に、
メモリ122内の情報をキャッシュメモリ109へ入出
力コントローラ114を介してロードする為のバスマス
タ121を設け、CPU101の起動に先行してキャッ
シュメモリ109を初期化する。

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を初期
化する技術、特に、キャッシュメモリを内蔵したマイク
ロコンピュータを用いたシステムにあって、その起動時
の情報処理時間の短縮を図るために用いて効果のある技
術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】マイクロコンピュータには、1つのチッ
プ内にCPUのほか、主記憶装置のデータまたはプログ
ラムの一部をコピーしておく為のキャッシュメモリを搭
載し、CPUによる処理速度が向上するようにしたもの
がある。
【0003】通常、キャッシュメモリには各ライン毎
に、そのラインの有効性を示すバリッドビット(Val
id bit)が設けられている。例えば、CPU以外
のデバイスでありながらキャッシュメモリに対するアク
セス権を所有するデバイス(例えばDMA(ダイレクト
メモリ アクセス デバイス)がキャッシングされて
いる主記憶のデータを書き換えた場合、キャッシュメモ
リは当該ラインのバリッドビットをクリアする。
【0004】キャッシュメモリの初期化は、全ラインの
バリッドビットをクリア(ビットが“0”の状態)する
ことにより行われている。例えば、システム起動(電源
オフから電源オンにする状態)直後の初期化が行われて
いない状態においては、キャッシュメモリには有効な情
報は存在しない。電源を立ち上げてリセットが解除され
た後、キャッシュメモリのデータが有効であるのはバリ
ッドビットが“1”のときのみである。
【0005】例えば、一般に市販されているマイクロコ
ンピュータの例では、バリッドビットをオール“0”に
クリアした状態では、何らかのデータは入っているもの
の有効なデータではないという形で初期化がなされてい
る。この状態でCPUが命令やデータを必要とした場
合、CPUはキャッシュメモリをアクセスするが、キャ
ッシュメモリには有効なデータが存在しない。そこで、
CPUは次に外部の主記憶装置をアクセスすることにな
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】システムの起動直後
に、CPUが命令やデータを必要とした場合、CPUは
最初にキャッシュメモリをアクセスするが、システム起
動直後のキャッシュメモリに有効なデータは存在しな
い。そこでCPUは、有効なデータがキャッシュメモリ
に存在しないことを判定した上で外部の主記憶装置をア
クセスするが、このときに外部に対するバスサイクルが
発生する。
【0007】この結果、CPUは主記憶装置を頻繁にア
クセスすることになり、バスを使用するためにシステム
の情報処理時間が長くなるという問題のあることが本発
明者によって見い出された。
【0008】そこで、本発明の目的は、システムの起動
直後におけるCPUでの主記憶装置に対するアクセス回
数を低減することのできる技術を提供することにある。
【0009】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかにな
るであろう。
【0010】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下の通りである。
【0011】すなわち、キャッシュメモリを内蔵したマ
イクロコンピュータであって、このマイクロコンピュー
タを用いたシステムの起動直後に実行されるべき命令コ
ード、データ及びその格納アドレス等の情報を記憶する
外部記憶手段と、この外部記憶手段に格納された前記情
報を前記キャッシュメモリへ転送する為のルートを形成
する入力手段と、この入力手段を介して前記キャッシュ
メモリへ前記情報をロードさせるバスマスタとを設ける
ようにしている。
【0012】
【作用】上記した手段によれば、システム起動を示す信
号が発行されたことに基づいて、外部記憶装置としての
メモリ内の情報をキャッシュメモリへ転送するための経
路がキャッシュメモリと外部のメモリ間に形成され、マ
イクロコンピュータ内のCPUの起動に先行させて外部
のメモリ内の情報がキャッシュメモリへロードされ、キ
ャッシュメモリの初期化が行われる。したがって、シス
テム起動直後からCPUが外部のメモリをアクセスする
回数が減り、システムの情報処理時間を短縮することが
できる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。
【0014】図1は本発明によるキャッシュメモリの初
期化回路の一実施例を示すブロック図である。
【0015】マイクロコンピュータ100は、1つの半
導体チップ上に実装されている。マイクロコンピュータ
100はCPU101を主体に構成されている。このC
PU101と内部データバス102の間にはバッファ1
03が挿入され、CPU101と内部アドレスバス10
4の間にはバッファ105が挿入されている。更に、バ
ッファ105には、逆方向に信号を通過させることがで
きるようにバッファ106が並列接続されている。
【0016】また、内部アドレスバス102には、内部
アドレスバス107,108の各々が接続され、内部ア
ドレスバス107にはキャッシュメモリ109が接続さ
れている。更に、内部アドレスバス108とキャッシュ
メモリ109の間には、バッファ110が挿入され、同
様に内部データバス104とキャッシュメモリ109の
間にはバッファ111,112の各々が挿入されてい
る。
【0017】そして、キャッシュメモリ109には、シ
ステム起動信号線113が接続されている。このシステ
ム起動信号線113は、後記するバスマスタ121をシ
ステム起動時に動作させる為のシステム起動信号Sr
(主記憶装置側からのデータ転送の経路の確保を指示す
る為の指令となる)を乗せるために用いられる。また、
上記した各バッファは、ハイインピーダンス可能なバッ
ファである。
【0018】更に、内部アドレスバス102及び内部デ
ータバス104には、外部記憶装置とのデータ授受を行
う為の入出力コントローラ114(入力手段)が接続さ
れ、この入出力コントローラ114には有意な情報を外
部からキャッシュメモリ109へ強制的に書き込ませる
為の回路を内蔵するバスコントローラ115が接続され
ている。このバスコントローラ115からは、バッファ
103,105,106,110,111,112の各
々に対して制御線が接続されている。また、バスコント
ローラ115には、システム起動信号線113、入出力
コントロール信号線116等が接続されている。
【0019】また、入出力コントローラ114には、書
込信号線117、読出信号線118、アドレスバス11
9及びデータバス120の各々が接続されている。この
内の書込信号線117及びアドレスバス119を介し、
キャッシュメモリの初期化を行う為のバスマスタ121
が接続されている。このバスマスタ121には、更にシ
ステム起動信号線113が接続されている。
【0020】バスマスタ121は、それ自身でバスを使
用する権利を持つデバイスであるが、これに代えてユー
ザシステム側のDMAデバイス等を利用することもでき
る。初期化はシステム始動時の最初の1回のみであり、
この為にのみ専用のデバイスを設けるのは不経済でもあ
り、コストダウンを図るには有利となる。
【0021】データバス120には外部記憶装置として
の不揮発性のメモリ122(外部記憶手段)が接続され
ている。このメモリ122にはEPROM等を用いるこ
とができ、少なくともキャッシュメモリ109と1対1
のメモリ容量を有し、システム起動直後に最初に実行さ
れるべき命令コード及びデータの他、このデータとペア
で扱われる格納アドレスが記憶されている。そして、こ
のメモリ122は、メモリアクセスアドレス線123及
びメモリリード信号線124の各々を介してバスマスタ
121に接続されている。
【0022】次に、以上の構成による実施例の動作につ
いて説明する。
【0023】まず、バスコントローラ115にシステム
起動信号線113を介してシステム起動信号Srが印加
されると、このシステム起動信号Srはバスコントロー
ラ115に入力される。バスコントローラ115は、バ
ッファ103,105,106,110,112の各々
の出力をハイインピーダンスにすると共に、バッファ1
11,125が活性化するような制御信号を出力する。
【0024】システム起動信号Srを受け付けたバスマ
スタ121は、メモリ122に対してメモリアクセスア
ドレス線123及びメモリリード信号線124の各々を
介してメモリアクセスアドレス及びメモリリード信号を
メモリ122に送出すると共に、マイクロコンピュータ
100に対して書込信号線117及びアドレスバス11
9の各々を介して書込信号及びアドレス信号を送出す
る。
【0025】これにより、メモリ122から入出力コン
トローラ114に向けて有効なデータが読み出される。
この情報とはシステムの起動直後に実行されるべき命令
コード、データ及びその格納アドレスのことである。シ
ステム起動直後に実行されるべき命令コード、データ
は、入出力コントローラ114を通り抜け、内部データ
バス104に乗り、更にバッファ111を経由してキャ
ッシュメモリ109へ転送される。また、システム起動
直後に実行されるべき命令コード、データの格納アドレ
スは、入出力コントローラ114を通り抜け、内部デー
タバス104に乗り、更にバッファ125を経由してキ
ャッシュメモリ109へ転送される。
【0026】上記手順によって、CPU101がキャッ
シュメモリ109に対するアクセスを開始する前に、キ
ャッシュメモリ109の初期化を完了させことができ
る。
【0027】このとき、キャッシュメモリ109内のバ
リッドビットが全て有効(“1”)でないと、CPU1
01はメモリ122をアクセスしてしまうので、キャッ
シュメモリ109内のバリッドビットをシステム起動信
号線によって全て有効状態にセットする。この処理によ
りキャッシュメモリ109には、有効性を示すフラグが
セットされたことになり、CPU101はキャッシュメ
モリ109を最初からアクセスできるようになる。
【0028】このように入出力コントローラ114で転
送経路を確保することにより、CPU101の起動直後
からキャッシュメモリのヒット率が保証され、CPU1
01がメモリ122をアクセスする頻度が減り、バスサ
イクルの低減が可能になる。この結果、システム全体の
情報処理時間が短縮される。
【0029】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることは言うまでもない。
【0030】例えば、DMAデバイスにキャッシュアク
セス権を与え、システム起動直後に主記憶装置内のユー
ザプログラムの先頭部分の命令コードをキャッシュメモ
リへブロック転送するようにしてもよい。この場合、キ
ャッシュメモリはDMAデバイスから与えられる命令コ
ードを記憶すると同時に、それに伴うアドレスタグも記
憶可能な構成にしておくものとする。
【0031】また、前記実施例においては、入出力コン
トローラ114をマイクロコンピュータ100に内蔵す
る構成にしたが、マイクロコンピュータ100から分離
してシステムボード上に設置した一体化構成であっても
よい。
【0032】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下の通りである。
【0033】すなわち、キャッシュメモリを内蔵したマ
イクロコンピュータであって、このマイクロコンピュー
タを用いたシステムの起動直後に実行されるべき命令コ
ード、データ及びその格納アドレス等の情報を記憶する
外部記憶手段と、この外部記憶手段に格納された前記情
報を前記キャッシュメモリへ転送する為のルートを形成
する入力手段と、この入力手段を介して前記キャッシュ
メモリへ前記情報をロードさせるバスマスタとを設ける
ようにしたので、システム起動直後からCPUが外部の
メモリをアクセスする回数が減り、システムの情報処理
時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるキャッシュメモリの初期化回路の
一実施例を示すブロック図である。
【符号の説明】
100 マイクロコンピュータ 101 CPU 102 内部アドレスバス 103 バッファ 104 内部データバス 105 バッファ 106 バッファ 107 内部アドレスバス 108 内部アドレスバス 109 キャッシュメモリ 110 バッファ 111 バッファ 112 バッファ 113 システム起動信号線 114 入出力コントローラ 115 バスコントローラ 116 入出力コントロール信号線 117 書込信号線 118 読出信号線 119 アドレスバス 120 データバス 121 バスマスタ 122 メモリ 123 メモリアクセスアドレス線 124 メモリリード信号線 125 バッファ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 キャッシュメモリを内蔵したマイクロコ
    ンピュータであって、このマイクロコンピュータを用い
    たシステムの起動直後に実行されるべき命令コード、デ
    ータ及びその格納アドレス等の情報を記憶する外部記憶
    手段と、この外部記憶手段に格納された前記情報を前記
    キャッシュメモリへ転送する為のルートを形成する入力
    手段と、この入力手段を介して前記キャッシュメモリへ
    前記情報をロードさせるバスマスタとを具備することを
    特徴とするキャッシュメモリの初期化回路。
  2. 【請求項2】 前記マイクロコンピュータ内のCPUの
    リード動作に先行させて前記キャッシュメモリを初期化
    する制御手段を備えることを特徴とする請求項1記載の
    キャッシュメモリの初期化回路。
  3. 【請求項3】 前記入力手段を前記マイクロコンピュー
    タに内蔵または一体化させることを特徴とする請求項1
    記載のキャッシュメモリの初期化回路。
  4. 【請求項4】 前記バスマスタに代えてDMAデバイス
    を用いることを特徴とする請求項1記載のキャッシュメ
    モリの初期化回路。
JP5338236A 1993-12-28 1993-12-28 キャッシュメモリの初期化回路 Withdrawn JPH07200526A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5338236A JPH07200526A (ja) 1993-12-28 1993-12-28 キャッシュメモリの初期化回路

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JP5338236A JPH07200526A (ja) 1993-12-28 1993-12-28 キャッシュメモリの初期化回路

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Publication Number Publication Date
JPH07200526A true JPH07200526A (ja) 1995-08-04

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ID=18316214

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5338236A Withdrawn JPH07200526A (ja) 1993-12-28 1993-12-28 キャッシュメモリの初期化回路

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6874083B2 (en) * 2000-12-22 2005-03-29 Intel Corporation Method and apparatus to ensure proper voltage and frequency configuration signals are defined before applying power to processor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6874083B2 (en) * 2000-12-22 2005-03-29 Intel Corporation Method and apparatus to ensure proper voltage and frequency configuration signals are defined before applying power to processor

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20010306